精品解析：2025届宁夏银川市石嘴山市普通高中高三下学期教学质量检测物理试卷

**基本信息** 以塔吊运动、体重计超失重等真实情境为载体，通过机械波、电磁感应等综合题考查物理观念与科学思维，适配高中模拟预测需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选|7/28|运动合成、天体运动、光电效应|结合塔吊、科技馆实验等情境，考查模型建构| |多选|3/18|机械波传播、电磁感应|通过波形图、导轨模型，检测科学推理能力| |非选择|5/54|动摩擦因数测量、折射定律、碰撞与圆周运动|实验题注重科学探究，力学综合题突出能量观念应用|

银川市·石嘴山市2025年普通高中学科教学质量检测 物理 （满分100分，考试时间75分钟） 注意事项： 1、答卷前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。 2、选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3、请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。 4、保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。 5、本试卷共7页。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 塔吊（图1）吊起货物的过程中，水平横臂保持静止，钢索将重物竖直向上由静止匀加速提起的同时，重物水平向右匀速运动。图2横轴表示时间，纵轴可以表示（　　） A. 重物的水平位移 B. 重物的竖直位移 C. 重物的速度 D. 重物的加速度 2. 某同学利用装有压力传感器的体重计研究超、失重现象。某次完成下蹲、起立过程中体重计受到的压力随时间的变化情况如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 该同学的体重约为560N B. ，该同学向下做减速运动 C. 该同学处于起立过程 D. ，该同学处于超重状态 3. 太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。已知地球和火星绕太阳运动的轨道半径如下表所示，符号AU表示地球公转轨道半径，忽略行星自转，下列说法正确的是（　　） 行星 地球 火星 轨道半径 1.0 1.5 A. 火星公转周期小于地球公转周期 B. 火星公转线速度小于地球公转线速度 C. 火星公转向心加速度大于地球公转向心加速度 D. 火星与太阳、地球与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等 4. 科技馆有一尖端放电演示实验装置，金属尖端O和金属圆盘MN分别接在静电高压电源的两极，电场线分布如图所示，下列说法正确的是（　　） A. P、Q两点的场强关系 B. P、Q两点的电势关系 C. OP两点间、OQ两点间电势差大小关系 D. 将电子由P点移动到Q点，电场力做正功 5. 赫兹在研究电磁波的实验中偶然发现，接收电路的间隙如果受到光照，就更容易产生电火花，这就是最早发现的光电效应。按如图所示的电路研究光电效应，当绿光照射阴极K时，电流表指针发生了偏转，下列说法正确的是（　　） A. 阴极K发射的光电子来自于电源的负极 B. 光照条件不变，电压表示数增大时，电流表示数也一定增大 C. 调换电源的正负极，电流表的示数可能不为零 D. 换用红光照射阴极K，如果照射时间足够长，一定能发生光电效应 6. 一定质量的理想气体密封在导热容器中，从状态A开始，经AB、BC、CA三个过程回到原状态，其图像如图所示。已知气体在状态C时的温度为200K，下列说法正确的是（　　） A. 气体在状态A时的温度为400K B. 经历A→B过程，气体内能增大 C. 经历B→C过程，气体吸收热量 D. 经历C→A过程，外界对气体所做的功为 7. 如图所示，水平地面上放置质量为1kg的物块，在水平拉力F的作用下由静止开始运动，此过程中拉力F随位移x变化的关系如图所示，已知物块与地面的动摩擦因数μ=0.1，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（　　） A. 物块做匀加速直线运动 B. 物块运动至2m处的速度大小为 C. 物块在0~4m运动过程中，摩擦产生的热量为8J D. 物块运动至4m处，拉力的瞬时功率为8W 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 自卸式货车车厢在液压千斤顶的作用下缓慢上升，使货物滑出车厢，如图所示。某次卸货时，车厢底部升到与水平面夹角为30°的过程中，重力为G的货物始终与车厢底部保持静止，下列说法正确的是（　　） A. 从0增大到30°的过程中，货物对车厢作用力的方向始终竖直向下 B. 从0增大到30°的过程中，货物受到车厢的作用力变小 C. 当时，货物受到车厢底部的支持力为 D. 当时，货物受到车厢底部的摩擦力为 9. 两波源分别位于x轴和处，产生的两列简谐横波在同种均匀介质中分别沿x轴正方向和负方向传播，波速大小相等。波源起振时开始计时，时的波形如图所示，已知波源的振动频率为0.5Hz，下列说法正确的是（　　） A. 波源比波源提前2s起振 B. 波源产生的简谐横波传播速率为2m/s C. 处质点的起振方向沿y轴负方向 D. 再经过4s，处质点运动的路程为12cm 10. 如图所示，间距为L的光滑平行金属导轨MN、PQ固定在绝缘水平面上，由半径为a的四分之一竖直圆弧导轨和水平直导轨构成，圆弧导轨部分处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，NQ两端连接一理想变压器，匝数比，副线圈两端连接滑动变阻器（最大阻值为R），将滑片调至c端。一质量为m接入电路阻值为R的导体棒下滑过程中，始终与导轨垂直并接触良好。导体棒经过MP端开始计时，并以恒定速率v沿圆弧导轨下滑至最低点的过程中（导轨电阻不计，电压表为理想电表），以下说法正确的是（　　） A. 导体棒产生电动势瞬时值的表达式为 B. 通过原线圈的电流为 C. 滑动变阻器上产生的总热量为 D. 若滑片向d端移动，电压表示数增大 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某物理兴趣小组测量滑块与桌面间的动摩擦因数，实验装置如图所示，水平桌面上固定两个光电门，滑块上固定一遮光片，开始时滑块放在光电门1左侧某处，重力加速度为g。 实验步骤如下： （1）用游标卡尺测量滑块上遮光片的宽度________mm； （2）用刻度尺测出两光电门之间的距离L； （3）给滑块一个向右的初速度，滑块经过光电门1和光电门2的挡光时间分别为和。回答下列问题，结果选用g、d、L、、表示： （4）滑块经过光电门1时的速度为________； （5）滑块和桌面之间的动摩擦因数________。 12. 某同学尝试探究充电宝的电动势和内阻跟储电量的关系。现有实验器材：充电宝（规格为5.0V、）、滑动变阻器R、保护电阻、定值电阻、定值电阻，电压表（量程0~3V、内阻），电流表（量程0~3A，内阻不计）、导线若干。 （1）该同学发现电压表量程太小，需串联一个电阻，应选________（选填“”或“”），设计了如图1所示的实验电路； （2）当充电宝显示电量百分比为100%时，实验得到电压表示数U和电流表示数I的关系如图2所示，根据图线可得该充电宝的电动势________V和内阻________（忽略电压表的分流，计算结果均保留两位小数）； （3）分别测量不同储电量下充电宝的电动势和内阻，实验得到如图3所示图像； （4）由图3可知，在误差允许的范围内，充电宝的电动势与储电量________，充电宝的内阻与储电量________（选填“有关”或“无关”）。 13. 一透明介质做成的四棱柱的横截面如图所示，其中，。现有一束单色光从图示位置E平行AB面入射，最后垂直BC面射出。已知E到AB面和BC面的距离分别为a和，光在真空中的传播速度为c，求： （1）该透明介质的折射率； （2）单色光在该透明介质中的传播时间。 14. 如图所示为兴趣小组设计的“物块投网”游戏装置，让水平直轨道AB与一光滑半圆形竖直轨道BCD平滑连接，并在最高点D处固定一个小网兜，若物块能沿半圆轨道通过最高点D落入网兜，即为游戏成功。在某次游戏时，游戏者对放置在A处的小物块甲施加一水平恒力F，使其从静止开始运动，4s末撤去恒力，甲继续运动1s与放在半圆轨道最低点B处的小物块乙发生碰撞并粘合（碰撞时间极短），随后“粘合体”恰好能通过最高点D并落入网兜。已知小物块甲的质量，小物块乙的质量，圆弧轨道半径，甲与水平轨道的动摩擦因数，不计空气阻力，重力加速度g取。求本次游戏中： （1）碰撞结束瞬间两物块的速度大小； （2）水平恒力F的大小。 15. 在研究带电粒子受控轨迹时，研究人员设计了如图所示的场景：在竖直平面内建立xOy直角坐标系，第二象限有沿y轴负方向的匀强电场，第四象限存在一边长为L的正六边形CDEFGH区域，其中CD边与x轴平行，OC连线与x轴正方向夹角为。让一质量为m、电荷量为的粒子（可视为点电荷），以初速度从点沿x轴正方向射入电场，粒子刚好从O点进入第四象限，随后从C点进入正六边形区域的同时，在正六边形区域内、外分别施加垂直纸面且大小相等、方向相反的匀强磁场（图中未画出），能够使粒子从与C点相邻的顶点第一次射出正六边形区域，粒子重力忽略不计，求： （1）匀强电场的场强大小； （2）匀强磁场的磁感应强度大小； （3）粒子从开始射入正六边形区域到通过E点所经历的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 银川市·石嘴山市2025年普通高中学科教学质量检测 物理 （满分100分，考试时间75分钟） 注意事项： 1、答卷前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。 2、选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3、请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试卷上答题无效。 4、保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。 5、本试卷共7页。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 塔吊（图1）吊起货物的过程中，水平横臂保持静止，钢索将重物竖直向上由静止匀加速提起的同时，重物水平向右匀速运动。图2横轴表示时间，纵轴可以表示（　　） A. 重物的水平位移 B. 重物的竖直位移 C. 重物的速度 D. 重物的加速度 【答案】A 【解析】 【详解】AB．由题可知，重物同时参加水平向右的匀速直线运动和竖直向上的初速度为零的匀加速直线运动，在水平方向有 可知是一条过原点的直线； 在竖直方向有 可知是一条过原点的曲线； 而图2是一条过原点的直线，所以该图线表示水平方向图像，纵坐标表示，即重物的水平位移，故A正确，B错误； C．根据速度的合成与分解，可得重物的速度为 其保持不变， 联立解得 故C错误； D．重物只有竖直方向的加速度，且保持不变，其图像是一条与时间轴平行的直线，故D错误。 故选A。 2. 某同学利用装有压力传感器的体重计研究超、失重现象。某次完成下蹲、起立过程中体重计受到的压力随时间的变化情况如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 该同学的体重约为560N B. ，该同学向下做减速运动 C. 该同学处于起立过程 D. ，该同学处于超重状态 【答案】D 【解析】 【详解】A．在，可知压力为一直为，说明该同学处于平衡状态，根据牛顿第三定律可知支持力为，根据平衡条件可得重力为400N，则该同学的质量为 故A错误； B．由图可知，，压力小于重力，故合力向下，根据牛顿第二定律，可知加速度向下，故该同学向下做加速运动，故B错误； C．由图可知，，压力大于重力，故合力向上，根据牛顿第二定律，可知加速度向上，因该过程是时间段的后一过程，故该过程是向下减速过程，故C错误； D．由图可知，压力大于重力，故合力向上，根据牛顿第二定律，可知加速度向上，，该同学处于超重状态，故D正确。 故选D。 3. 太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动。已知地球和火星绕太阳运动的轨道半径如下表所示，符号AU表示地球公转轨道半径，忽略行星自转，下列说法正确的是（　　） 行星 地球 火星 轨道半径 1.0 1.5 A. 火星公转周期小于地球公转周期 B. 火星公转线速度小于地球公转线速度 C. 火星公转向心加速度大于地球公转向心加速度 D. 火星与太阳、地球与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．图表可知火星轨道半径比地球的大，根据开普勒第三定律 可知火星公转周期大于地球公转周期，故A错误； BC．设太阳质量为M，环绕天体为m，根据 解得， 由于火星轨道半径比地球的大，故火星公转线速度小于地球公转线速度，火星公转向心加速度小于地球公转向心加速度，故B正确，C错误； D．根据开普勒第二定律可知，同一行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，故火星与太阳、地球与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积不相等，故D错误。 故选B。 4. 科技馆有一尖端放电演示实验装置，金属尖端O和金属圆盘MN分别接在静电高压电源的两极，电场线分布如图所示，下列说法正确的是（　　） A. P、Q两点的场强关系 B. P、Q两点的电势关系 C. OP两点间、OQ两点间电势差大小关系 D. 将电子由P点移动到Q点，电场力做正功 【答案】A 【解析】 【详解】A．电场线越密，电场强度越大，所以，P、Q两点的场强关系，A正确； B．电场强度向下，沿着电场线的方向电势降低，所以，P、Q两点的电势关系，B错误； C．因为， ，所以 又因为，所以 则OP两点间、OQ两点间电势差大小关系，C错误； D．将电子由P点移动到Q点，电场向下，电场力向上，电场力做负功，D错误。 故选A。 5. 赫兹在研究电磁波的实验中偶然发现，接收电路的间隙如果受到光照，就更容易产生电火花，这就是最早发现的光电效应。按如图所示的电路研究光电效应，当绿光照射阴极K时，电流表指针发生了偏转，下列说法正确的是（　　） A. 阴极K发射的光电子来自于电源的负极 B. 光照条件不变，电压表示数增大时，电流表示数也一定增大 C. 调换电源的正负极，电流表的示数可能不为零 D. 换用红光照射阴极K，如果照射时间足够长，一定能发生光电效应 【答案】C 【解析】 【详解】A．阴极K发射的光电子是阴极材料中的电子吸收光子能量后逸出的，并非来自电源的负极，故A错误； B．光照条件不变，当电压表示数增大到一定程度时，光电流达到饱和，此时再增大电压，电流表示数不再增大，故B错误； C．调换电源的正负极，此时所加电压为反向电压，若光电子的初动能足够大，仍有部分光电子能到达阳极，电流表的示数可能不为零，故C正确； D．发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，红光的频率低于绿光，换用红光照射阴极K，若红光频率小于阴极材料的极限频率，无论照射时间多长，都不能发生光电效应，故D错误。 故选 C。 6. 一定质量的理想气体密封在导热容器中，从状态A开始，经AB、BC、CA三个过程回到原状态，其图像如图所示。已知气体在状态C时的温度为200K，下列说法正确的是（　　） A. 气体在状态A时的温度为400K B. 经历A→B过程，气体内能增大 C. 经历B→C过程，气体吸收热量 D. 经历C→A过程，外界对气体所做的功为 【答案】B 【解析】 【详解】A．气体经历C→A过程，发生等压变化，则有 代入数据可得 解得，故A错误； B．气体经历A→B过程，发生等容变化，根据 其中C为常数，可知压强增大，温度升高，而理想气体的内能只与温度有关，故此过程气体内能增大，故B正确； C．气体经历B→C过程，根据理想气体状态方程有 代入数据有 解得 即气体在B状态的温度比在C状态更高，说明气体在B状态的内能大于在C状态的内能，即B→C过程内能减小，而此过程气体体积减小，则外界对气体做正功，根据热力学第一定律可知，气体对外放热，故C错误； D．气体经历C→A过程，体积增大，外界对气体所做负功，则有 故D错误。 故选B。 7. 如图所示，水平地面上放置质量为1kg的物块，在水平拉力F的作用下由静止开始运动，此过程中拉力F随位移x变化的关系如图所示，已知物块与地面的动摩擦因数μ=0.1，重力加速度g取10m/s2，下列说法正确的是（　　） A. 物块做匀加速直线运动 B. 物块运动至2m处的速度大小为 C. 物块在0~4m运动过程中，摩擦产生的热量为8J D. 物块运动至4m处，拉力的瞬时功率为8W 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据牛顿第二定律可得 由于F不断增大，所以加速度增大，则物块做加速度增大的加速运动，故A错误； B．0~2m，根据动能定理可得 F-x图线与坐标轴围成的区域的面积表示力做的功，所以 联立可得，故B正确； C．物块在0~4m运动过程中，摩擦产生的热量为，故C错误； D．0~4m，根据动能定理可得， 解得 所以拉力的瞬时功率为，故D错误。 故选B。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 自卸式货车车厢在液压千斤顶的作用下缓慢上升，使货物滑出车厢，如图所示。某次卸货时，车厢底部升到与水平面夹角为30°的过程中，重力为G的货物始终与车厢底部保持静止，下列说法正确的是（　　） A. 从0增大到30°的过程中，货物对车厢作用力的方向始终竖直向下 B. 从0增大到30°的过程中，货物受到车厢的作用力变小 C. 当时，货物受到车厢底部的支持力为 D. 当时，货物受到车厢底部的摩擦力为 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．因为货物始终处于静止状态，根据平衡条件，车厢对货物的作用力与货物的重力等大反向，所以车厢对货物的作用力方向始终竖直向上，则货物对车厢作用力的方向始终竖直向下，故A正确，B错误； CD．当时，根据正交分解，可得货物受到车厢底部的支持力为 货物受到车厢底部的摩擦力为 故C错误，D正确。 故选AD。 9. 两波源分别位于x轴和处，产生的两列简谐横波在同种均匀介质中分别沿x轴正方向和负方向传播，波速大小相等。波源起振时开始计时，时的波形如图所示，已知波源的振动频率为0.5Hz，下列说法正确的是（　　） A. 波源比波源提前2s起振 B. 波源产生的简谐横波传播速率为2m/s C. 处质点的起振方向沿y轴负方向 D. 再经过4s，处质点运动的路程为12cm 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．由题知，两波源分别位于x轴和处，波速大小相等，在传播1s时间内，波源从x=10m处传播至x=6m处，则波长为 波源的振动频率为0.5Hz，则周期为 波源的传播的速度为 波源由x=-8m处于传播至x=-6m处，则波长为 故波源的周期为 由此可知在t=1s时间内波源比波源多传播了半个周期，故波源比波源提前1s起振，故A错误，B正确； C．因两波的波速相等，故波源产生的向右传播的波先到处质点，根据上下坡法，可知该质点的起振方向沿y轴正方向，故C错误； D．从的时刻开始计时，再经过3s两列波同时传到O点，且起振动方向相同，故O点是振动加强点，此时振幅为A=4cm+2cm=6cm 然后再振动，质点运动的路程为 故从的时刻开始计时，再经过4s，处质点运动的路程为，故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，间距为L的光滑平行金属导轨MN、PQ固定在绝缘水平面上，由半径为a的四分之一竖直圆弧导轨和水平直导轨构成，圆弧导轨部分处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中，NQ两端连接一理想变压器，匝数比，副线圈两端连接滑动变阻器（最大阻值为R），将滑片调至c端。一质量为m接入电路阻值为R的导体棒下滑过程中，始终与导轨垂直并接触良好。导体棒经过MP端开始计时，并以恒定速率v沿圆弧导轨下滑至最低点的过程中（导轨电阻不计，电压表为理想电表），以下说法正确的是（　　） A. 导体棒产生电动势瞬时值的表达式为 B. 通过原线圈的电流为 C. 滑动变阻器上产生的总热量为 D. 若滑片向d端移动，电压表示数增大 【答案】AC 【解析】 【详解】A．设金属棒从MP开始下滑，经时间转过的角度为，根据法拉第电磁感应定律有 其中为线速度与磁感应线垂直的分速度， 根据几何关系可得 导体棒沿圆弧下滑的角速度为 则可得 联立得 所以导体棒产生电动势瞬时值的表达式为 故A正确； B．根据导体棒产生电动势瞬时值的表达式为 可知该交流电为正弦式交流电，交流电压的最大值为 则有效值为 在原线圈回路中，根据闭合电路欧姆定律有 根据电压与匝数关系有 可得 根据电流与匝数关系有 可得 在副线圈回路中有 联立可得 此时 解得 则通过原线圈的电流为 故B错误； C．滑动变阻器上产生的总热量为 故C正确； D．若滑片向d端移动，滑动变阻器的阻值减小，根据 可知增大，则原线圈的电流也增大，在原线圈回路中，根据闭合电路欧姆定律有 可知原线圈两端的电压减小，根据电压与匝数关系，可知副线圈两端的电压减小，即电压表示数减小，故D错误。 故选AC。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某物理兴趣小组测量滑块与桌面间的动摩擦因数，实验装置如图所示，水平桌面上固定两个光电门，滑块上固定一遮光片，开始时滑块放在光电门1左侧某处，重力加速度为g。 实验步骤如下： （1）用游标卡尺测量滑块上遮光片的宽度________mm； （2）用刻度尺测出两光电门之间的距离L； （3）给滑块一个向右的初速度，滑块经过光电门1和光电门2的挡光时间分别为和。回答下列问题，结果选用g、d、L、、表示： （4）滑块经过光电门1时的速度为________； （5）滑块和桌面之间的动摩擦因数________。 【答案】 ①. 10.50 ②. ③. 【解析】 【详解】[1]根据游标卡尺读数规则，挡光片的宽度 [2]滑块经过光电门1时的速度为 [3]滑块经过光电门2时的速度为 根据速度位移公式有 解得 12. 某同学尝试探究充电宝的电动势和内阻跟储电量的关系。现有实验器材：充电宝（规格为5.0V、）、滑动变阻器R、保护电阻、定值电阻、定值电阻，电压表（量程0~3V、内阻），电流表（量程0~3A，内阻不计）、导线若干。 （1）该同学发现电压表量程太小，需串联一个电阻，应选________（选填“”或“”），设计了如图1所示的实验电路； （2）当充电宝显示电量百分比为100%时，实验得到电压表示数U和电流表示数I的关系如图2所示，根据图线可得该充电宝的电动势________V和内阻________（忽略电压表的分流，计算结果均保留两位小数）； （3）分别测量不同储电量下充电宝的电动势和内阻，实验得到如图3所示图像； （4）由图3可知，在误差允许的范围内，充电宝的电动势与储电量________，充电宝的内阻与储电量________（选填“有关”或“无关”）。 【答案】 ①. ②. ③. ④. 无关 ⑤. 无关 【解析】 【详解】（1）[1]该同学发现电压表量程太小，需串联一个大电阻，改装一个大量的电压，故定值电阻选。 （2）[2][3]分析图1的电路图，根据闭合电路欧姆定律有 变形得 根据图像可得纵截距 解得 图像斜率的绝对值 解得 （4）[4][5]由图3可知，充电宝的电动势非常稳定，在误差允许的范围内，充电宝的电动势与储电量无关；充电宝的内阻与储电量无关。 13. 一透明介质做成的四棱柱的横截面如图所示，其中，。现有一束单色光从图示位置E平行AB面入射，最后垂直BC面射出。已知E到AB面和BC面的距离分别为a和，光在真空中的传播速度为c，求： （1）该透明介质的折射率； （2）单色光在该透明介质中的传播时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 光路图如图所示 由几何关系可知，光在F点的入射角和反射角均为，E点的入射角，折射角 根据折射定律 解得 【小问2详解】 由几何关系可知 F到BC面的距离 又 单色光在该透明介质中的传播时间为 代入数据，解得 14. 如图所示为兴趣小组设计的“物块投网”游戏装置，让水平直轨道AB与一光滑半圆形竖直轨道BCD平滑连接，并在最高点D处固定一个小网兜，若物块能沿半圆轨道通过最高点D落入网兜，即为游戏成功。在某次游戏时，游戏者对放置在A处的小物块甲施加一水平恒力F，使其从静止开始运动，4s末撤去恒力，甲继续运动1s与放在半圆轨道最低点B处的小物块乙发生碰撞并粘合（碰撞时间极短），随后“粘合体”恰好能通过最高点D并落入网兜。已知小物块甲的质量，小物块乙的质量，圆弧轨道半径，甲与水平轨道的动摩擦因数，不计空气阻力，重力加速度g取。求本次游戏中： （1）碰撞结束瞬间两物块的速度大小； （2）水平恒力F的大小。 【答案】（1）5m/s （2）2N 【解析】 【小问1详解】 “粘合体”恰好通过最高点D，由重力提供向心力得 解得 “粘合体”从B到D，根据机械能守恒可得 代入数值解得 可知碰撞结束瞬间两物块的速度大小为5m/s。 【小问2详解】 甲、乙在B处发生碰撞并粘合，由动量守恒定律可得 解得 物块甲从A到B的过程中，由动量定理可得 代入数据解得 15. 在研究带电粒子受控轨迹时，研究人员设计了如图所示的场景：在竖直平面内建立xOy直角坐标系，第二象限有沿y轴负方向的匀强电场，第四象限存在一边长为L的正六边形CDEFGH区域，其中CD边与x轴平行，OC连线与x轴正方向夹角为。让一质量为m、电荷量为的粒子（可视为点电荷），以初速度从点沿x轴正方向射入电场，粒子刚好从O点进入第四象限，随后从C点进入正六边形区域的同时，在正六边形区域内、外分别施加垂直纸面且大小相等、方向相反的匀强磁场（图中未画出），能够使粒子从与C点相邻的顶点第一次射出正六边形区域，粒子重力忽略不计，求： （1）匀强电场的场强大小； （2）匀强磁场的磁感应强度大小； （3）粒子从开始射入正六边形区域到通过E点所经历的时间。 【答案】（1） （2） （3）或 【解析】 【小问1详解】 由粒子可沿着OC进入正六边形区域，可知粒子的末速度方向如图 粒子在水平方向有 粒子在竖直方向有 由牛顿第二定律 联立解得匀强电场的场强大小 【小问2详解】 由粒子在磁场中，能够从与C点相邻的顶点第一次射出磁场区域，由于磁场方向不确定，可以粒子的运动轨迹可能如图所示 根据几何关系可知粒子做圆周运动的半径满足 由洛伦兹力提供向心力 其中 联立解得匀强磁场的磁感应强度大小为 【小问3详解】 由（2）问分析可知，粒子在磁场区域中运动周期为 结合磁场和正六边形区域的对称性，可知粒子从射入正六边行区域到通过E点所需要的时间为 或 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $