精品解析：贵州遵义市第四中学2026-2027学年高二上学期第一次阶段性测试物理试题

遵义四中2028届高二上学期第一次阶段性测试 物理 本试卷共6页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1．答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的学校、姓名、班级和准考证号填写在答题卡上。将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。 2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。 3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不能使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。 4．考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将答题卡交回。 一、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. 如图，某同学做双缝干涉实验时，激光通过双缝后，到达光屏上的点。已知激光的波长为λ，且，点为双缝中垂线与光屏的交点。下列说法正确的是（　　） A. 、间有3条暗条纹 B. 若将光屏向左移动少许，则光屏上的条纹间距增大 C. 若用波长为的单色光做该实验，则处为暗条纹 D. 若用波长为的单色光做该实验，则、间暗条纹数减少 2. 如图所示为遵义某广场的喷泉景观。从喷嘴喷出的某一小段水柱在空中运动过程中，不计空气阻力，则在相等时间内该段水柱的（　　） A. 重力的冲量一定不同 B. 重力做功一定相同 C. 动量变化量一定相同 D. 动量的变化率一定不同 3. 如图，一根通电直导线垂直放在磁感应强度大小为方向水平向右的匀强磁场中，以导线中心为圆心的圆周上有、、、四个点，已知点的磁感应强度为0，则下列说法正确的是（　　） A. 导线中电流的方向垂直纸面向里 B. 点的磁感应强度大小为 C. 点的磁感应强度大小为 D. 点的磁感应强度大小为 4. 如图所示，某空间放置有一带电的甲球，将另一不带电的金属球乙靠近甲球，最终形成稳定电场，其中实线为电场线，虚线为等势线，A、B、C、D为电场中的四个点。则（ ） A. 甲球带负电荷 B. 乙球的电势处处相等 C. A点电场强度大于D点的电场强度 D. 负电荷从C移到B最后移到D，电势能先减小再增大 5. 如图，带电滑块a、b均可视为质点，竖直墙壁与水平地面均光滑绝缘。初始时a静止靠在墙壁上，b静止在地面的挡板处。现对b施加水平拉力，使b沿地面缓慢向墙角靠近，该过程中a始终紧贴墙壁，两滑块始终处于平衡状态。下列说法正确的是（　　） A. a、b一定带异种电荷 B. b靠近墙角的过程中，a、b间的距离逐渐增大 C. b靠近墙角的过程中，a受到墙壁的支持力逐渐增大 D. b靠近墙角的过程中，a受到的库仑力不变 6. 如图，甲、乙两质量相等的小球分别用不可伸长的细绳悬挂在天花板上，两球静止时刚好接触且无压力，两球球心处于同一水平面上。在同一竖直平面内，现将两球拉至绳与竖直方向的夹角分别为、处同时由静止释放。设两球的碰撞为弹性碰撞，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 在两球平衡位置的左边相撞 B. 在两球平衡位置的右边相撞 C. 第一次碰撞后，甲球的绳与竖直方向的夹角为 D. 第一次碰撞后，乙球的绳与竖直方向的夹角为 7. 如图，在边长为的正三角形区域内，存在磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向外的匀强磁场。一束速率不同的电子从边的中点沿平行于方向射入磁场，已知粒子在三角形磁场边界仍受到洛伦兹力作用，电子的质量为、电荷量为，则下列说法正确的是（　　） A. 从点飞出的电子在磁场中运动的时间为 B. 电子在磁场中运动的最长时间为 C. 边有电子飞出的区域长度为 D. 边有电子飞出的区域长度为 二、选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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5分，部分选对的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示是生活中常见的现象。下列说法正确的是（　　） A. 图1：中心亮点是“泊松亮斑” B. 图2：说明光是横波 C. 图3：在拍摄乙时，照相机镜头前安装了偏振滤光片 D. 图4：单色光入射楔形透明膜时，频率越高，明暗条纹间距越大 9. 图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，图乙为平衡位置在处质点的振动图像。已知质点的平衡位置在处。下列说法正确的是（　　） A. 该波沿轴负方向传播 B. 时刻质点的位移为 C. 当时，质点运动到处 D. 在和时刻，质点到平衡位置的距离相等 10. 如图，在足够深的水池中，用不可伸长的轻质细绳连接的铁球与木球一起以速度竖直向下匀速运动，已知铁球的质量是木球的4倍，铁球的密度是木球的8倍，运动过程水的阻力忽略不计（浮力不可忽略）。某时刻细绳断开，此时木球到水面的距离为（远大于木球的半径），从细绳断开到木球浮出水面的时间为。下列说法正确的是（　　） A. 细绳断开后，铁球和木球组成的系统动量守恒，机械能不守恒 B. 细绳断开后，铁球和木球组成的系统动量不守恒，机械能守恒 C. 木球浮出水面时，铁球的速度大小为 D. 木球浮出水面时，铁球的速度大小为 三、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. 某实验小组测量糖水折射率的主要装置包括激光器和长方体玻璃缸，玻璃缸正面内侧刻有水平、竖直标尺，如图甲所示。实验操作过程如下： （1）调配一定浓度的糖水，并将其注入水平放置的玻璃缸中。 （2）打开激光器，让激光紧贴玻璃缸正面内侧以一定入射角从空气折射入糖水。该糖水的折射率__________空气折射率（填“大于”“小于”或“等于”）。 （3）调整激光器，使入射点处于竖直刻度尺的正后方，标出入射光线与玻璃缸上边沿的交点，标出折射光线与玻璃缸底部的交点，如图乙所示。在图中画出从点到点的光路图__________。 （4）测出入射角、折射角，通过改变获得多组数据，画出图像如图丙所示。由该图像计算出该糖水折射率__________。 12. 某实验小组测量一新材料制成的粗细均匀金属丝的电阻率，金属丝的长度已知。 （1）用螺旋测微器量金属丝直径的示数如图甲所示，则金属丝的直径为________mm。 （2）用多用电表粗测金属丝的阻值。当用电阻“”档进行试测时，发现指针偏转角度过大，因此需选择________（填“×1”或“×100”）倍率的电阻档。更换成合适的档位继续进行实验，指针静止时的位置如图乙所示，其读数为________。 （3）为了提高测量精度，按图丙连接电路，、间器件表示金属丝。闭合开关，调节电阻箱，记录多组两电压表的示数、及电阻箱的示数，并据此绘制出图像如图丁所示。由此可计算出金属丝的阻值为________（结果保留1位小数），进一步可以计算出金属丝的电阻率。 （4）从系统误差角度看，若考虑电压表的内阻，由图丁计算出的阻值__________真实值（填“大于”“小于”或“等于”）。 13. 如图，横截面为半圆形的透明材料板，半径为，圆心为。若将一束激光以与成角从点射入材料板，恰好从圆弧中点射出（不考虑反射光）。已知，光在真空中传播速度为。求： （1）该材料对激光的折射率； （2）激光在该材料中传播的时间。 14. 如图，两平行金属导轨CD、EF的间距为。导轨平面与水平面的夹角为，并与理想电流表、开关、电源（电动势为，内阻为）、滑动变阻器相连，两导轨间存在磁感应强度大小为、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场。质量为的金属棒MN垂直于导轨放置，其接入电路的电阻为。垂直在金属棒MN中点的轻绳与导轨平行，并跨过定滑轮后与重物相连。闭合开关，金属棒MN静止。调节滑动变阻器R，当电流表的示数为时，金属棒MN受到的摩擦力恰好为零。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数为，导轨及导线电阻不计，重力加速度大小取。 （1）求重物的质量m； （2）要保持金属棒MN不动，求滑动变阻器R的调节范围； （3）保持电流1A，仅改变磁感应强度B的大小，为保持金属棒MN不动，求磁感应强度B的变化范围。 15. 如图，质量均为的金属小球A、B静止在光滑绝缘的水平面上，小球A的带电荷量为。小球B不带电。现对水平面上方空间施加电场强度大小均为、方向均沿水平且相反的两个匀强电场（小球B位于电场分界线上），一段时间后，小球A以速度与小球B发生弹性正碰（碰撞时间极短），碰后小球A、B的带电荷量均恒为，又经过时间后，小球A达到最大速度。已知小球A、B均可视为质点，静电力常量为。求： （1）初始时刻，小球A、B间的距离； （2）碰撞后小球A、B的速度大小； （3）碰撞后小球A达到速度最大时，小球B的速度大小及小球B向右运动的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 遵义四中2028届高二上学期第一次阶段性测试 物理 本试卷共6页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1．答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的学校、姓名、班级和准考证号填写在答题卡上。将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。 2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。 3．非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不能使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。 4．考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将答题卡交回。 一、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. 如图，某同学做双缝干涉实验时，激光通过双缝后，到达光屏上的点。已知激光的波长为λ，且，点为双缝中垂线与光屏的交点。下列说法正确的是（　　） A. 、间有3条暗条纹 B. 若将光屏向左移动少许，则光屏上的条纹间距增大 C. 若用波长为的单色光做该实验，则处为暗条纹 D. 若用波长为的单色光做该实验，则、间暗条纹数减少 【答案】D 【解析】 【详解】A．O点为双缝中垂线与光屏的交点，光程差为0，是中央亮纹；P点光程差为，是亮条纹。暗条纹的光程差为 （），在O、P之间满足条件的有、、、，共4条暗条纹。故A错误； B．根据双缝干涉条纹间距公式 ，若将光屏向左移动少许，双缝到光屏的距离l减小，则光屏上的条纹间距减小。故B错误； C．点位于双缝的中垂线上，光程差恒为0，满足亮纹条件 （），无论波长如何变化，O处始终为亮条纹。故C错误； D．若用波长为的单色光做实验，暗条纹条件变为 。点的光程差仍为，在O、P之间满足条件的有、，共2条暗条纹。相比原来的4条，暗条纹数减少。故D正确。 故选D。 2. 如图所示为遵义某广场的喷泉景观。从喷嘴喷出的某一小段水柱在空中运动过程中，不计空气阻力，则在相等时间内该段水柱的（　　） A. 重力的冲量一定不同 B. 重力做功一定相同 C. 动量变化量一定相同 D. 动量的变化率一定不同 【答案】C 【解析】 【详解】A．设水柱小段质量为，相等时间为。水柱在空中运动时只受重力作用，重力冲量由恒力冲量关系得 故相等时间内重力的冲量相同，故A错误； B．重力做功取决于水柱在竖直方向的位移。水柱做抛体运动时，相等时间内的竖直位移一般不同，因此重力做功不一定相同，故B错误； C．由动量定理，水柱动量的变化量等于合力的冲量。相等时间内合力只有重力，所以 故相等时间内水柱的动量变化量相同，故C正确； D．根据牛顿第二定律，动量的变化率由合力决定。水柱所受合力始终为重力，大小和方向均不变，所以动量的变化率相同，故D错误。 故选C。 3. 如图，一根通电直导线垂直放在磁感应强度大小为方向水平向右的匀强磁场中，以导线中心为圆心的圆周上有、、、四个点，已知点的磁感应强度为0，则下列说法正确的是（　　） A. 导线中电流的方向垂直纸面向里 B. 点的磁感应强度大小为 C. 点的磁感应强度大小为 D. 点的磁感应强度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．匀强磁场方向向右，且点合磁场为零，所以导线在点产生的磁场方向应向左。根据安培定则，导线中电流垂直纸面向外，故A错误； BCD．通电直导线周围的磁场沿以导线为圆心的同心圆切线方向，同一圆周上各点的磁感应强度大小相等。设匀强磁场大小为，由点合磁场为零，导线在点的磁场与匀强磁场大小相等、方向相反，故导线磁场大小为。在点，导线磁场向右，和匀强磁场同向，因此 在点和点，导线磁场分别竖直向下、向上，均与匀强磁场垂直，因此，故BC错误，D正确。 故选D。 4. 如图所示，某空间放置有一带电的甲球，将另一不带电的金属球乙靠近甲球，最终形成稳定电场，其中实线为电场线，虚线为等势线，A、B、C、D为电场中的四个点。则（ ） A. 甲球带负电荷 B. 乙球的电势处处相等 C. A点电场强度大于D点的电场强度 D. 负电荷从C移到B最后移到D，电势能先减小再增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．电场线从正电荷出发，终止于负电荷。图中电场线从甲球向外发散，说明甲球带正电，故A错误； B．乙球是处于静电平衡的金属导体。静电平衡时，整个金属导体是等势体，导体表面和内部电势处处相等，故B正确； C．电场线疏密表示场强大小。D点电场线比A点更密集，所以，故C错误； D．沿电场线电势降低，因此，且负电荷所处位置电势越高，负电荷电势能越小，因此负电荷从C移到B最后移到D，电势能先增大再减小，故D错误。 故选B。 5. 如图，带电滑块a、b均可视为质点，竖直墙壁与水平地面均光滑绝缘。初始时a静止靠在墙壁上，b静止在地面的挡板处。现对b施加水平拉力，使b沿地面缓慢向墙角靠近，该过程中a始终紧贴墙壁，两滑块始终处于平衡状态。下列说法正确的是（　　） A. a、b一定带异种电荷 B. b靠近墙角的过程中，a、b间的距离逐渐增大 C. b靠近墙角的过程中，a受到墙壁的支持力逐渐增大 D. b靠近墙角的过程中，a受到的库仑力不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．对滑块 a 进行受力分析，a 受到竖直向下的重力 、水平向右的墙壁支持力 N 以及 b 对 a 的库仑力 F。由于墙壁光滑，a 要保持静止，库仑力 F 必须有竖直向上的分量来平衡重力。因为 b 在 a 的下方，只有当 a、b 之间为斥力时，库仑力才指向左上方，具有竖直向上的分量。因此 a、b 一定带同种电荷，故A错误； BCD．对a受力分析，作力的动态平衡如图 由图可知，在 b 缓慢靠近墙角的过程中，支持力与库仑力都减小，根据可知，a、b间的距离逐渐增大，故B正确，CD错误； 故选B。 6. 如图，甲、乙两质量相等的小球分别用不可伸长的细绳悬挂在天花板上，两球静止时刚好接触且无压力，两球球心处于同一水平面上。在同一竖直平面内，现将两球拉至绳与竖直方向的夹角分别为、处同时由静止释放。设两球的碰撞为弹性碰撞，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 在两球平衡位置的左边相撞 B. 在两球平衡位置的右边相撞 C. 第一次碰撞后，甲球的绳与竖直方向的夹角为 D. 第一次碰撞后，乙球的绳与竖直方向的夹角为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由题意及图可知，两球摆长L相等。根据得两球周期T相等。两球同时由静止释放，到达最低点的时间均为，因此两球在平衡位置相撞。故AB错误； CD．两球质量相等且发生弹性碰撞，根据动量守恒定律和机械能守恒定律可知，碰撞后两球交换速度。结合机械能守恒定律可知，甲球上摆的最大角度等于乙球释放时的角度，乙球上摆的最大角度等于甲球释放时的角度 。故C错误，D正确。 故选D。 7. 如图，在边长为的正三角形区域内，存在磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向外的匀强磁场。一束速率不同的电子从边的中点沿平行于方向射入磁场，已知粒子在三角形磁场边界仍受到洛伦兹力作用，电子的质量为、电荷量为，则下列说法正确的是（　　） A. 从点飞出的电子在磁场中运动的时间为 B. 电子在磁场中运动的最长时间为 C. 边有电子飞出的区域长度为 D. 边有电子飞出的区域长度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．从点飞出的电子运动轨迹如图 入射速度 v 平行于 ac，与 Oc 的夹角为 30°。由几何关系可知，圆心角为，根据洛伦兹力提供向心力有 周期为 此时运动的时间为，故A错误； B．当电子速率较小，轨迹半径 R 较小时，电子从 ab 边飞出，电子的运动时间最长，根据对称性可知此时圆心角为240°，时间为，故B错误； CD．电子从 ab 边飞出的临界情况是轨迹圆与 ac 边相切时，如图 根据几何关系可知 出射点 P 到 O 的距离为 则边有电子飞出的区域长度为 同时有 所以 ac 边有电子飞出的区域长度为，故C错误，D正确； 故选D。 二、选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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5分，部分选对的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示是生活中常见的现象。下列说法正确的是（　　） A. 图1：中心亮点是“泊松亮斑” B. 图2：说明光是横波 C. 图3：在拍摄乙时，照相机镜头前安装了偏振滤光片 D. 图4：单色光入射楔形透明膜时，频率越高，明暗条纹间距越大 【答案】AC 【解析】 【详解】A．图1中，不透明小圆板阴影中心出现亮点，这是光绕过小圆板边缘发生衍射形成的泊松亮斑，故A正确； B．图2中的明暗条纹是薄膜干涉现象，只能说明光具有波动性；能说明光是横波的典型现象是偏振，故B错误； C．图3甲中车窗反光较强，乙中反光明显减弱，说明拍摄乙时在照相机镜头前安装了偏振滤光片，故C正确； D．设楔形透明膜的折射率为、楔角为，入射单色光的真空波长为，相邻明暗条纹间距为，由薄膜干涉的原理得 由波速公式得，频率越高，真空波长越短，在膜中的波长也越短，因此相邻明暗条纹的间距越小，故D错误。 故选AC。 9. 图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，图乙为平衡位置在处质点的振动图像。已知质点的平衡位置在处。下列说法正确的是（　　） A. 该波沿轴负方向传播 B. 时刻质点的位移为 C. 当时，质点运动到处 D. 在和时刻，质点到平衡位置的距离相等 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据“同侧法”，时P向下振动，说明波沿x轴正方向传播，故A错误； B．由甲图知波长，振幅；由乙图知周期 波动方程，，。结合图甲可得该列波时的波动方程为 Q点，代入得，故B正确； C．简谐横波中质点只在平衡位置上下振动，不随波迁移，故C错误； D．，。经过半个周期的奇数倍，质点位移关于平衡位置对称，到平衡位置距离相等，所以和，Q到平衡位置距离相等，故D正确。 故选BD。 10. 如图，在足够深的水池中，用不可伸长的轻质细绳连接的铁球与木球一起以速度竖直向下匀速运动，已知铁球的质量是木球的4倍，铁球的密度是木球的8倍，运动过程水的阻力忽略不计（浮力不可忽略）。某时刻细绳断开，此时木球到水面的距离为（远大于木球的半径），从细绳断开到木球浮出水面的时间为。下列说法正确的是（　　） A. 细绳断开后，铁球和木球组成的系统动量守恒，机械能不守恒 B. 细绳断开后，铁球和木球组成的系统动量不守恒，机械能守恒 C. 木球浮出水面时，铁球的速度大小为 D. 木球浮出水面时，铁球的速度大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】设木球质量m，则铁球质量；木球密度，铁球密度。 则 浮力， 整体匀速向下，合力为0， 联立求得 AB．系统（铁球与木球）总重力等于总浮力，合外力始终为0，所以系统动量守恒；浮力对两球做功，所以系统机械能不守恒。故A正确，B错误； CD．取向下为正方向，系统动量守恒，初始总动量 设木球浮出水面时，铁球速度为。对系统，合外力为0，动量守恒 对木球用动量定理（向下正） 求得 木球位移 整理 对铁球， 求得 铁球速度 把代入，求得 故C正确，D错误； 故选AC。 三、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. 某实验小组测量糖水折射率的主要装置包括激光器和长方体玻璃缸，玻璃缸正面内侧刻有水平、竖直标尺，如图甲所示。实验操作过程如下： （1）调配一定浓度的糖水，并将其注入水平放置的玻璃缸中。 （2）打开激光器，让激光紧贴玻璃缸正面内侧以一定入射角从空气折射入糖水。该糖水的折射率__________空气折射率（填“大于”“小于”或“等于”）。 （3）调整激光器，使入射点处于竖直刻度尺的正后方，标出入射光线与玻璃缸上边沿的交点，标出折射光线与玻璃缸底部的交点，如图乙所示。在图中画出从点到点的光路图__________。 （4）测出入射角、折射角，通过改变获得多组数据，画出图像如图丙所示。由该图像计算出该糖水折射率__________。 【答案】 ①. 大于 ②. ③. 1.5 【解析】 【详解】（2）[1]打开激光器，让激光紧贴玻璃缸正面内侧以一定入射角从空气折射入糖水，折射角小于入射角，根据可知，该糖水的折射率大于空气折射率。 （3）[2]在图中画出从点到点的光路图如图所示 （4）[3]由该图像计算出该糖水折射率为 12. 某实验小组测量一新材料制成的粗细均匀金属丝的电阻率，金属丝的长度已知。 （1）用螺旋测微器量金属丝直径的示数如图甲所示，则金属丝的直径为________mm。 （2）用多用电表粗测金属丝的阻值。当用电阻“”档进行试测时，发现指针偏转角度过大，因此需选择________（填“×1”或“×100”）倍率的电阻档。更换成合适的档位继续进行实验，指针静止时的位置如图乙所示，其读数为________。 （3）为了提高测量精度，按图丙连接电路，、间器件表示金属丝。闭合开关，调节电阻箱，记录多组两电压表的示数、及电阻箱的示数，并据此绘制出图像如图丁所示。由此可计算出金属丝的阻值为________（结果保留1位小数），进一步可以计算出金属丝的电阻率。 （4）从系统误差角度看，若考虑电压表的内阻，由图丁计算出的阻值__________真实值（填“大于”“小于”或“等于”）。 【答案】（1） （2） ①. ×1 ②. 14 （3）14.5 （4）等于 【解析】 【小问1详解】 螺旋测微器固定刻度读数为，可动刻度读数为 总读数为 【小问2详解】 [1]用档试测时指针偏转角度过大，说明被测金属丝阻值很小，所选倍率过大，因此换用更小的档 [2]欧姆表读数为表盘示数乘以倍率，指针指向14，故读数为 【小问3详解】 电路中金属丝与电阻箱串联，测两端电压，测和的总电压，因此流过二者的电流相等，满足： ​​ 整理得 ，纵轴截距为1，斜率等于。 由图丁得斜率，因此 【小问4详解】 若考虑电压表内阻，设内阻为​，则与的并联等效电阻为​​，代入上述推导可得 ，此时图像的斜率仍为，电压表内阻仅改变图线截距，不影响斜率计算，因此测得的与真实值相等。 13. 如图，横截面为半圆形的透明材料板，半径为，圆心为。若将一束激光以与成角从点射入材料板，恰好从圆弧中点射出（不考虑反射光）。已知，光在真空中传播速度为。求： （1）该材料对激光的折射率； （2）激光在该材料中传播的时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 光路图如图所示 该材料对激光的折射率 根据几何关系可得 又 联立可得 【小问2详解】 激光在材料中传播的速度 激光在材料中转播的路程为 激光在该材料中传播的时间 14. 如图，两平行金属导轨CD、EF的间距为。导轨平面与水平面的夹角为，并与理想电流表、开关、电源（电动势为，内阻为）、滑动变阻器相连，两导轨间存在磁感应强度大小为、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场。质量为的金属棒MN垂直于导轨放置，其接入电路的电阻为。垂直在金属棒MN中点的轻绳与导轨平行，并跨过定滑轮后与重物相连。闭合开关，金属棒MN静止。调节滑动变阻器R，当电流表的示数为时，金属棒MN受到的摩擦力恰好为零。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数为，导轨及导线电阻不计，重力加速度大小取。 （1）求重物的质量m； （2）要保持金属棒MN不动，求滑动变阻器R的调节范围； （3）保持电流1A，仅改变磁感应强度B的大小，为保持金属棒MN不动，求磁感应强度B的变化范围。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由电源极性和电路连接可知，金属棒中的电流方向为由到；磁场垂直于导轨平面向上，由左手定则，金属棒所受安培力沿斜面向下。设沿斜面向下为正方向，金属棒所受重力沿斜面的分力为 在时，安培力大小为 金属棒受到的摩擦力恰好为零，沿斜面方向由平衡条件得 所以 重物静止，由得重物质量为 【小问2详解】 金属棒所受最大静摩擦力为 由闭合电路欧姆定律得 因为，所以最大电流为 设沿斜面向下的静摩擦力为正，金属棒平衡时 将和代入，得到 金属棒不滑动要求 所以 结合，实际电流范围为 由反解得到 在该电流范围内，随增大而减小；将电流端点代入，得到滑动变阻器的调节范围为 【小问3详解】 保持，安培力的方向仍沿斜面向下，其大小为 设沿斜面向下的静摩擦力为正，由平衡条件得 金属棒不滑动要求 即，解得磁感应强度的变化范围为 15. 如图，质量均为的金属小球A、B静止在光滑绝缘的水平面上，小球A的带电荷量为。小球B不带电。现对水平面上方空间施加电场强度大小均为、方向均沿水平且相反的两个匀强电场（小球B位于电场分界线上），一段时间后，小球A以速度与小球B发生弹性正碰（碰撞时间极短），碰后小球A、B的带电荷量均恒为，又经过时间后，小球A达到最大速度。已知小球A、B均可视为质点，静电力常量为。求： （1）初始时刻，小球A、B间的距离； （2）碰撞后小球A、B的速度大小； （3）碰撞后小球A达到速度最大时，小球B的速度大小及小球B向右运动的距离。 【答案】（1） （2）， （3）， 【解析】 【小问1详解】 小球A从静止运动到与B碰撞前过程中，由动能定理可得 解得初始时刻，小球A、B间的距离为 【小问2详解】 小球A与B发生弹性碰撞，根据系统动量守恒和机械能守恒可得， 联立解得碰撞后小球A、B的速度大小分别为， 【小问3详解】 碰撞后，A在库仑斥力作用下向左运动，B向右运动，A、B所受的电场力大小相等，方向相反，所以A、B组成的系统满足动量守恒，当小球A达到速度最大时，根据动量守恒可得 解得小球B的速度大小 碰撞分离后A开始先向左做加速运动，后向左做减速运动，在A速度达到最大时，A所受合外力为0，设此时A、B的距离为，则有 碰撞后到A速度达到最大的过程中，设A、B运动的位移大小分别为、，则有 根据系统动量守恒可得 联立解得小球B向右运动的距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $