精品解析：云南临沧地区中学2024-2025学年高三下学期3月月考物理试卷

2025年云南临沧地区中学3月月考高三物理 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 某同学在参观高铁的监控中心时，恰好看到某列列车沿直线启动，其启动过程的速率监控图像如图所示，其中、 段为直线。则以下判断正确的是（ ） A. ，列车的加速度在逐渐增大 B. 时间内的加速度为 C. 列车 时的加速度小于其在 时的加速度 D. 列车在 内前进的距离为 2. 19世纪末，玻尔在卢瑟福模型的基础上，提出了电子在核外的量子化轨道，解决了氢原子结构的稳定性问题。如图所示为氢原子的能级结构图，一群氢原子处于的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为的金属铯，下列说法正确的是（　　） A. 这群氢原子能发出6种频率不同的光，其中从跃迁到所发出的光波长最短 B. 这群氢原子能发出3种频率不同的光，其中从跃迁到所发出的光频率最高 C. 金属铯表面所发出的光电子的初动能最大值为 D. 金属铯表面所发出的光电子的初动能最大值为 3. 如图所示，在建筑工地，工人兄弟用两手对称水平施力将两长方体水泥制品夹紧并以加速度a竖直向上匀加速搬起。其中A的质量为m，B的质量为2m，水平作用力为F，A、B之间的动摩擦因数为μ。在此过程中，A、B间的摩擦力为（　　） A. μF B. m（g＋a） C. m（g＋a） D. m（g＋a） 4. 卫星发射进入预定轨道往往需要进行多次轨道调整，如图所示，某次发射任务中先将卫星送至近地轨道，然后再控制卫星进入椭圆轨道，最后进入预定圆形轨道运动，图中O点为地心，A点是近地圆轨道1和椭圆轨道的交点，B点是远地圆2轨道与椭圆轨道的交点，远地点B离地面高度为6R(R为地球半径)，设卫星在近地圆轨道运动的周期为T，下列说法正确的是（ ） A. 卫星在近地圆轨道1与远地圆轨道运动2的速度之比为 B. 控制卫星从图中低轨道进入椭圆轨道需要使卫星减速 C. 卫星从A点经4T的时间刚好能到达B点 D. 卫星在近地圆轨道1通过A点的加速度小于在椭圆轨道通过A点时的加速度 5. 如图所示，在一椭圆的两焦点M、N和短轴上的一个端点P，固定有三个电荷量相等的点电荷，其中M、N处的电荷带正电，P处的电荷带负电，O为椭圆中心，A、B是椭圆上关于O点对称的两个点。取无穷远处电势为零。下列说法中正确的是（　　） A. A、B两点的电势不相同 B. A、B两点的电场强度相同 C. 一质子从靠近P点处沿直线到O点再到A点，电势能一直增大 D. 一电子从靠近P点处沿直线到O点再到B点，电势能先减小后增大 6. 如图所示，由均匀导线制成的半径为R的圆环，以v的速度匀速进入一磁感应强度大小为B的匀强磁场。当圆环运动到图示位置（）时，a、b两点的电势差为（　　） A. B. C. D. 7. 如图(a)所示，质量为2kg的小球放在光滑水平面上，在界线MN的左方始终受到水平恒力F1作用，在MN的右方除受F1外还受到与F1在同一条直线上的水平恒力F2的作用．小球从A点由静止开始运动，运动的v-t图像如图(b)所示，由图可知，下列中说法正确的是( ) A. F2的大小为6N B. F1与F2大小的比值为3:5 C. t=2.5s时，小球经过界线MN D. 小球向右运动的过程中，F1与F2的冲量相同 二、多选题：本大题共3小题，共18分。 8. 如图所示，在x＝0.6m处的波源P产生一列沿x轴负方向传播的简谐横波，在x＝－0.6m处的波源Q产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波。t＝0时刻两波源开始振动，t＝0.5s时两列简谐波的波形图分别如图中实线和虚线所示，下列说法正确的是（　　） A. 两列波的波速大小均为2m/s B. 再经过0.1s，平衡位置在x＝－0.2m处的质点位移为－0.1m C. 平衡位置在x＝－0.4m处的质点为振动减弱点 D. 平衡位置在x＝0.2m处的质点前0.5s内运动的路程为50cm 9. 如图甲所示为某发电站远距离输电的原理图，图中的变压器均为理想变压器，输电线的总电阻为，降压变压器所接用户可等效为图中的滑动变阻器。已知用户端正常工作的额定电压为，降压变压器原副线圈的匝数比为，升压变压器原线圈所接交变电流如图乙所示，当用户端正常工作消耗的功率为时，下列说法正确的是（ ） A. 发电厂的输出功率为 B. 升压变压器原副线圈的匝数比为 C. 用户增加时，相当于滑片向上滑动 D. 用户增加时，输电线消耗功率增加 10. 如图甲所示为我国自动化生产线上的某种传送带装置，其倾角，在电机的带动下以恒定的速率沿顺时针方向转动，传送带足够长。t=0时刻开始，有一质量为1kg的物件以一定初速度置于传送带某处，物件在传送带上的v-t图像如图乙所示。重力加速度，沿斜面向上为正方向。下列说法正确的是（　　） A. 0到1s内物件相对传送带位移为1m B. 传送带与物件间的动摩擦因数为 C. 整个过程中摩擦力产生的热量为27J D. 0到时间内电机因运载该物件需消耗电能36J 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 11. 某实验小组用如图甲所示实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的规律。 （1）关于该实验，下列说法正确的是___________； A．实验前应将注射器的空气完全排出 B．空气柱体积变化应尽可能的快些 C．空气柱的压强随体积的减小而减小 D．作出的图像可以直观反映出p与V的关系 （2）为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，他们进行了两次实验，得到的图像如图乙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为T1___________T2（选填“<”“=”或“>”）。 （3）为了能最直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，应作出___________（选填“”或“”）图像。对图线进行分析，如果在误差允许范围内该图线是一条___________线，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。 12. 某校综合实践活动小组进行简易温控报警系统研究。该系统核心元件采用热敏电阻来控制。该活动小组的同学首先对选用的热敏电阻的温度特性进行研究，可能用到以下实验器材： A．热敏电阻RT（常温下的阻值约为30Ω） B．烧杯、热水、温度计 C．电流表（量程0 ~ 0.6A，内阻R1= 5Ω） D．电压表（量程0 ~ 6V，内阻约15kΩ） E．滑动变阻器（最大阻值为500Ω，额定电流0.5A） F．滑动变阻器（最大阻值为10Ω，额定电流2A） G．电源（电动势6V，额定电流2A，内阻不计） H．开关一个，导线若干 （1）要求通过热敏电阻的电流从零开始增大，为使测量尽量准确，则滑动变阻器应选择______；（填器材前的字母标号） （2）请你按照实验要求在图甲虚线框中完成热敏电阻的温度特性测定实验电路图；______ （3）该小组测得的实验数据如下表所示，请在图乙坐标纸上作出RT-T图像______； 温度（T/℃） 25.0 30.0 40.0 50.0 60.0 80.0 电阻（RT/Ω） 44.3 33.8 24.5 19.3 15.8 12.7 （4）在探明该热敏电阻特性的基础上，该研究小组设计了如图丙所示的简易温控报警系统。直流电源E（电动势3V，内阻不计），当1、2两端所加电压降低至1V时，温控控制开关自动启动报警系统。若要求当温度升高至70°C时启动报警系统，则可调电阻应该调节为______Ω（小数点后保留1位数字）； （5）若要调低系统的报警温度，则可调电阻的阻值应该调______（选填“大”或“小”）。 四、计算题：本大题共3小题，共36分。 13. 如图所示，是一直角梯形棱镜的横截面，位于截面所在平面内的一束光线由点垂直边射入。已知棱镜的折射率，，，。求 （1）求通过界面时反射角是多大，并判断是否发生全反射？ （2）光线第一次射出棱镜时，出射光线的方向。 （3）第一次的出射点距的距离。 14. 如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴重合．转台以一定角速度匀速转动，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，此时小物块受到的摩擦力恰好为0，且它和O点的连线与之间的夹角为，重力加速度为g。 （1）求转台转动的角速度； （2）若改变转台的角速度，小物块仍与罐壁相对静止，此时小物块受到的摩擦力的大小为，求转台的角速度。 15. 如图所示，金属平板MN垂直于纸面放置，MN板中央有小孔O，以O为原点在纸面内建立xOy坐标系，x轴与MN板重合。O点下方的热阴极K通电后能持续放出初速度近似为零的电子，在K与MN板间加一电压，从O点射出的电子速度大小都是v0，方向在纸面内，且关于y轴对称，发散角为2θ弧度．已知电子电荷量为e，质量为m，不计电子间相互作用及重力的影响。 （1）求K与MN间的电压的大小U0； （2）若x轴上方存在范围足够大的垂直纸面向里的匀强磁场，电子打到x轴上落点范围长度为，求该磁场的磁感强度B1和电子从O点到达x轴最短时间t； （3）若x轴上方存在一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场区，电子从O点进入磁场区偏转后成为一宽度为、平行于x轴的电子束，求该圆形区域的半径R及磁场的磁感强度B2。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年云南临沧地区中学3月月考高三物理 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 某同学在参观高铁的监控中心时，恰好看到某列列车沿直线启动，其启动过程的速率监控图像如图所示，其中、 段为直线。则以下判断正确的是（ ） A. ，列车的加速度在逐渐增大 B. 时间内的加速度为 C. 列车 时的加速度小于其在 时的加速度 D. 列车在 内前进的距离为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据图像的斜率表示运动物体的加速度可知， 图像的斜率在减小，所以列车做加速度减小的加速直线运动，故A错误； B．由图可知段斜率为 故 时间内的加速度为，故B错误； C．由图像可知，列车 时图像斜率小于其在 时的斜率，所以列车 时的加速度小于其在 时的加速度，故C正确； D．图线与 轴围成的面积等于列车的位移；由图可知，列车的图线与 轴围成的面积大于原点和点连线与 轴围成的面积，由题可知列车在 时速度为 ，故列车在 内前进的距离 ，故D错误。 故选C。 2. 19世纪末，玻尔在卢瑟福模型的基础上，提出了电子在核外的量子化轨道，解决了氢原子结构的稳定性问题。如图所示为氢原子的能级结构图，一群氢原子处于的激发态，在向较低能级跃迁的过程中向外发出光子，用这些光照射逸出功为的金属铯，下列说法正确的是（　　） A. 这群氢原子能发出6种频率不同的光，其中从跃迁到所发出的光波长最短 B. 这群氢原子能发出3种频率不同的光，其中从跃迁到所发出的光频率最高 C. 金属铯表面所发出的光电子的初动能最大值为 D. 金属铯表面所发出的光电子的初动能最大值为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．这群氢原子发出的光频率有 共六种，由 可知从跃迁到所发出的光频率最短，波长最长，从跃迁到所发出的光频率最高，故AB错误； CD．由能级图可知，从跃迁到所发出的光能量最多，为 则金属铯表面所发出的光电子的初动能最大值为 故C正确，D错误。 故选C。 3. 如图所示，在建筑工地，工人兄弟用两手对称水平施力将两长方体水泥制品夹紧并以加速度a竖直向上匀加速搬起。其中A的质量为m，B的质量为2m，水平作用力为F，A、B之间的动摩擦因数为μ。在此过程中，A、B间的摩擦力为（　　） A. μF B. m（g＋a） C. m（g＋a） D. m（g＋a） 【答案】B 【解析】 【详解】对A、B整体分析，根据牛顿第二定律，有 2Ff－（m＋2m）g＝（m＋2m）a 再隔离A分析，根据牛顿第二定律，有 Ff－mg－FfBA＝ma 联立解得 FfBA＝m（g＋a） ACD错误，选项B正确。 故选B。 4. 卫星发射进入预定轨道往往需要进行多次轨道调整，如图所示，某次发射任务中先将卫星送至近地轨道，然后再控制卫星进入椭圆轨道，最后进入预定圆形轨道运动，图中O点为地心，A点是近地圆轨道1和椭圆轨道的交点，B点是远地圆2轨道与椭圆轨道的交点，远地点B离地面高度为6R(R为地球半径)，设卫星在近地圆轨道运动的周期为T，下列说法正确的是（ ） A. 卫星在近地圆轨道1与远地圆轨道运动2的速度之比为 B. 控制卫星从图中低轨道进入椭圆轨道需要使卫星减速 C. 卫星从A点经4T的时间刚好能到达B点 D. 卫星在近地圆轨道1通过A点的加速度小于在椭圆轨道通过A点时的加速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．近地轨道1的半径为R，远地轨道2的半径为7R，则根据 卫星在近地圆轨道1与远地圆轨道运动2的速度之比为，选项A错误； B．控制卫星从图中低轨道进入椭圆轨道时需做离心运动，可知需要的向心力增大，所以需要加速才能实现．故B错误； C．卫星在椭圆轨道上的半长轴 由开普勒第三定律 可知 所以 T椭圆=8T 卫星在椭圆轨道上运动时，由近地点到远地点的过程恰好等于椭圆的运动的半个周期，所以： 故C正确； D．根据 可知，卫星在近地圆轨道1通过A点的加速度等于在椭圆轨道通过A点时的加速度，选项D错误； 故选C。 5. 如图所示，在一椭圆的两焦点M、N和短轴上的一个端点P，固定有三个电荷量相等的点电荷，其中M、N处的电荷带正电，P处的电荷带负电，O为椭圆中心，A、B是椭圆上关于O点对称的两个点。取无穷远处电势为零。下列说法中正确的是（　　） A. A、B两点的电势不相同 B. A、B两点的电场强度相同 C. 一质子从靠近P点处沿直线到O点再到A点，电势能一直增大 D. 一电子从靠近P点处沿直线到O点再到B点，电势能先减小后增大 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据点电荷的电场线的分布情况及电场的叠加原理、等势面与电场线的关系可知A、B两点的电势相同，电场强度大小相等，方向不同，故AB错误； C．根据电场的叠加可知，P点到O点的合场强应沿OP向下，质子从P点到O点，电场力做负功，电势能增大，O到A的过程中，电场力也做负功，电势能继续增大，故C正确； D．电子从P点到O点，电场力做正功，电势能减小，O到B的过程中，电场力也做正功，电势能继续减小，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，由均匀导线制成的半径为R的圆环，以v的速度匀速进入一磁感应强度大小为B的匀强磁场。当圆环运动到图示位置（）时，a、b两点的电势差为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】当圆环运动到图示位置，圆环切割磁感线的有效长度为，此时ab段产生的感应电动势为 线框进入磁场的过程中a、b两点的电势差由欧姆定律得 故选C。 7. 如图(a)所示，质量为2kg的小球放在光滑水平面上，在界线MN的左方始终受到水平恒力F1作用，在MN的右方除受F1外还受到与F1在同一条直线上的水平恒力F2的作用．小球从A点由静止开始运动，运动的v-t图像如图(b)所示，由图可知，下列中说法正确的是( ) A. F2的大小为6N B. F1与F2大小的比值为3:5 C. t=2.5s时，小球经过界线MN D. 小球向右运动的过程中，F1与F2的冲量相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．因不知道的大小，因此本题F1和F2的大小求不出，故A错误； B．物体在0-2.5s内一直向右运动，在2.5-5s内向左运动，其中在4s的时候越过MN向左运动，最终5s时减速为0；取向右为正方向，在0-2.5s内对物体写动量定理有，故B正确； C．物体在MN左侧受到恒力F1的作用做匀加速直线运动，物体在MN的右侧受F1和F2共同的作用做匀变速运动因此加速度会变化，因此结合v-t图像可知物体在1s时越过的MN，故C错误； D．小球向右的过程中F1的冲量和F2的冲量大小相等，但方向不一样，故D错误． 二、多选题：本大题共3小题，共18分。 8. 如图所示，在x＝0.6m处的波源P产生一列沿x轴负方向传播的简谐横波，在x＝－0.6m处的波源Q产生一列沿x轴正方向传播的简谐横波。t＝0时刻两波源开始振动，t＝0.5s时两列简谐波的波形图分别如图中实线和虚线所示，下列说法正确的是（　　） A. 两列波的波速大小均为2m/s B. 再经过0.1s，平衡位置在x＝－0.2m处的质点位移为－0.1m C. 平衡位置在x＝－0.4m处的质点为振动减弱点 D. 平衡位置在x＝0.2m处的质点前0.5s内运动的路程为50cm 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据图像可知经过t＝0.5s时两列简谐波都传播了，故可知两列波的波速大小均为，故A正确； B．由图可知，两列波均传播，则两列波的周期均为，再经过0.1s，两列波在处的质点均回到平衡位置，则位移为0，故B错误； C．根据波形可知再经过，两列波在平衡位置在x＝－0.4m处出现波峰与波峰相遇，故该处为振动加强点，故C错误； D．波源P产生的波传播到的时间为 波源Q产生的波传播到的时间为 则，平衡位置在处的质点运动的路程为 由于两列波的起振方向相同，两波源到的距离差 则此处为振动减弱点，内质点运动的路程为 则平衡位置在处的质点在前内运动的路程为 故D正确。 故选AD。 9. 如图甲所示为某发电站远距离输电的原理图，图中的变压器均为理想变压器，输电线的总电阻为，降压变压器所接用户可等效为图中的滑动变阻器。已知用户端正常工作的额定电压为，降压变压器原副线圈的匝数比为，升压变压器原线圈所接交变电流如图乙所示，当用户端正常工作消耗的功率为时，下列说法正确的是（ ） A. 发电厂的输出功率为 B. 升压变压器原副线圈的匝数比为 C. 用户增加时，相当于滑片向上滑动 D. 用户增加时，输电线消耗功率增加 【答案】BD 【解析】 【详解】A．当用户端正常工作消耗的总功率为时，降压变压器副线圈中的电流为 由理想变压器的工作原理可知，解得，输电线上损失的功率为 则发电厂的输出功率为，故A错误； B．由图乙可知，升压变压器原线圈两端的电压为，则升压变压器原线圈中的电流为 则升压变压器原副线圈的匝数比为，故B正确； C．用户的连接方式都是并联，所以当用户增加时，相当于增加了并联支路，则总电阻减小，故相当于滑片向下滑动，故C错误； D．用户增加时，电阻减小，输电电流增大，根据变压器的电流关系，则输电电流增大，故输电线消耗功率增加，故D正确。 10. 如图甲所示为我国自动化生产线上的某种传送带装置，其倾角，在电机的带动下以恒定的速率沿顺时针方向转动，传送带足够长。t=0时刻开始，有一质量为1kg的物件以一定初速度置于传送带某处，物件在传送带上的v-t图像如图乙所示。重力加速度，沿斜面向上为正方向。下列说法正确的是（　　） A. 0到1s内物件相对传送带位移为1m B. 传送带与物件间的动摩擦因数为 C. 整个过程中摩擦力产生的热量为27J D. 0到时间内电机因运载该物件需消耗电能36J 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．由题意可知，传送带顺时针转动，运行速度为2m/s，0到1s内物件的位移为0.5m，方向向下，传送带的位移为2m，方向向上，则物件相对传送带位移为2.5m，故A错误； B．物件的加速度 根据 可得传送带与物件间的动摩擦因数为 故B正确； C．因t2=3s，则整个过程中物件相对传送带的位移 摩擦力产生的热量为 故C正确； D．0到时间内物件上行的距离 电机因运载该物件需消耗电能 故D正确。 故选BCD。 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 11. 某实验小组用如图甲所示实验装置来探究一定质量的气体发生等温变化遵循的规律。 （1）关于该实验，下列说法正确的是___________； A．实验前应将注射器的空气完全排出 B．空气柱体积变化应尽可能的快些 C．空气柱的压强随体积的减小而减小 D．作出的图像可以直观反映出p与V的关系 （2）为了探究气体在不同温度时发生等温变化是否遵循相同的规律，他们进行了两次实验，得到的图像如图乙所示，由图可知两次实验气体的温度大小关系为T1___________T2（选填“<”“=”或“>”）。 （3）为了能最直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，应作出___________（选填“”或“”）图像。对图线进行分析，如果在误差允许范围内该图线是一条___________线，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。 【答案】 ①. D ②. > ③. ④. 过原点的倾斜直线 【解析】 【详解】（1）[1]A．实验是以注射器内的空气为研究对象，所以实验前不能将注射器的空气完全排出，故A错误； B．空气柱的体积变化不能太快，要缓慢移动注射器保证气体温度不变，故B错误； C．气体发生等温变化，空气柱的压强随体积的减小而增大，故C错误； D．图像是一条倾斜的直线，作出图像可以直观反映出p与V的关系，故D正确。 故选D。 （2）[2]在图像中，根据 可得 可知离坐标原点越远的等温线温度越高，则有 （3）[3][4]根据 可得 为了能直观地判断气体压强p与气体体积V的函数关系，应作出图像；对图线进行分析，如果在误差允许范围内该图线是一条过原点的倾斜直线，就说明一定质量的气体在温度不变时，其压强与体积成反比。 12. 某校综合实践活动小组进行简易温控报警系统研究。该系统核心元件采用热敏电阻来控制。该活动小组的同学首先对选用的热敏电阻的温度特性进行研究，可能用到以下实验器材： A．热敏电阻RT（常温下的阻值约为30Ω） B．烧杯、热水、温度计 C．电流表（量程0 ~ 0.6A，内阻R1= 5Ω） D．电压表（量程0 ~ 6V，内阻约15kΩ） E．滑动变阻器（最大阻值为500Ω，额定电流0.5A） F．滑动变阻器（最大阻值为10Ω，额定电流2A） G．电源（电动势6V，额定电流2A，内阻不计） H．开关一个，导线若干 （1）要求通过热敏电阻的电流从零开始增大，为使测量尽量准确，则滑动变阻器应选择______；（填器材前的字母标号） （2）请你按照实验要求在图甲虚线框中完成热敏电阻的温度特性测定实验电路图；______ （3）该小组测得的实验数据如下表所示，请在图乙坐标纸上作出RT-T图像______； 温度（T/℃） 25.0 30.0 40.0 50.0 60.0 80.0 电阻（RT/Ω） 44.3 33.8 24.5 19.3 15.8 12.7 （4）在探明该热敏电阻特性的基础上，该研究小组设计了如图丙所示的简易温控报警系统。直流电源E（电动势3V，内阻不计），当1、2两端所加电压降低至1V时，温控控制开关自动启动报警系统。若要求当温度升高至70°C时启动报警系统，则可调电阻应该调节为______Ω（小数点后保留1位数字）； （5）若要调低系统的报警温度，则可调电阻的阻值应该调______（选填“大”或“小”）。 【答案】 ①. F ②. ③. ④. 28.0（27.5~28.5范围内均可） ⑤. 大 【解析】 【详解】（1）[1]要求通过热敏电阻的电流从零开始增大，则滑动变阻器应采用分压式接法，为了便于控制分压，应选择最大阻值较小的F。 （2）[2]由于电流表内阻已知，所以应采用内接法，从而消除由于电压表分流带来的系统误差，电路图如图所示。 （3）[3]如图所示。 （4）[4]根据RT –T图像可知当温度升高至70°C时，RT≈14Ω。根据闭合电路欧姆定律有 解得 （5）[5]若要调低系统的报警温度，则报警时RT的阻值增大，根据串联电路分压规律可知可调电阻的阻值应该调大。 四、计算题：本大题共3小题，共36分。 13. 如图所示，是一直角梯形棱镜的横截面，位于截面所在平面内的一束光线由点垂直边射入。已知棱镜的折射率，，，。求 （1）求通过界面时反射角是多大，并判断是否发生全反射？ （2）光线第一次射出棱镜时，出射光线的方向。 （3）第一次的出射点距的距离。 【答案】（1），发生全反射 （2）方向与边夹角 （3） 【解析】 【小问1详解】 棱镜的折射率，故全反射临界角满足 解得 光线由点垂直边射入，光路如图所示 由图可知反射角等于；入射光线与界面的夹角，因此会发生全反射。 【小问2详解】 由几何关系可知光线在边和边的入射角均为，因此光线均发生全反射，设光线在边的入射角为，折射角为，由几何关系得，小于临界角，因此光线第一次射出棱镜是在边，由折射定律得 代入数据解得 解得 出射光线与边的夹角 【小问3详解】 设光线与边、边和边的交点分别为、、，由几何关系得 故有， 即第一次的出射点距为 14. 如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴重合．转台以一定角速度匀速转动，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，此时小物块受到的摩擦力恰好为0，且它和O点的连线与之间的夹角为，重力加速度为g。 （1）求转台转动的角速度； （2）若改变转台的角速度，小物块仍与罐壁相对静止，此时小物块受到的摩擦力的大小为，求转台的角速度。 【答案】（1） （2）， 【解析】 【小问1详解】 以小物块为对象，根据牛顿第二定律可得 解得 【小问2详解】 设支持力为，摩擦力为，物块在竖直方向平衡，水平方向做匀速圆周运动，当摩擦力方向沿罐壁相切斜向下时有， 解得 同理，当摩擦力方向沿罐壁相切斜向上时有， 解得 15. 如图所示，金属平板MN垂直于纸面放置，MN板中央有小孔O，以O为原点在纸面内建立xOy坐标系，x轴与MN板重合。O点下方的热阴极K通电后能持续放出初速度近似为零的电子，在K与MN板间加一电压，从O点射出的电子速度大小都是v0，方向在纸面内，且关于y轴对称，发散角为2θ弧度．已知电子电荷量为e，质量为m，不计电子间相互作用及重力的影响。 （1）求K与MN间的电压的大小U0； （2）若x轴上方存在范围足够大的垂直纸面向里的匀强磁场，电子打到x轴上落点范围长度为，求该磁场的磁感强度B1和电子从O点到达x轴最短时间t； （3）若x轴上方存在一个垂直纸面向里的圆形匀强磁场区，电子从O点进入磁场区偏转后成为一宽度为、平行于x轴的电子束，求该圆形区域的半径R及磁场的磁感强度B2。 【答案】（1） ；（2），；（3）， 【解析】 【详解】（1）由动能定理可得 解得 （2）粒子运动轨迹如图所示 从O点射出的电子落在x轴PQ间，设电子做圆周运动半径为r，由几何关系有 由洛伦兹力提供向心力可得 解得 最短路程为 则有 （3）电子运动轨迹如图所示 由几何关系可知 且有 解得 由洛伦兹力提供向心力可得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $