2026-2027学年高三物理上学期期中自编模拟卷03(河北省人教版适用)
|
2份
|
24页
|
50人阅读
|
1人下载
内容正文:
2026-2027学年河北上学期期中自编模拟卷
高三物理
(考试时间75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1. 答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2. 回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3. 考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题(本题共7个小题,每小题4分,共28分。)
1.甲、乙、丙三个质点按如图所示的规律在同一直线上运动,其中丙质点的位移-时间图像为顶点过坐标原点的抛物线。下列说法中正确的是( )
A.甲、乙两个质点以相同的速度做匀速直线运动
B.丙质点做匀加速直线运动
C.丙质点从0到10s运动的路程大于10m
D.甲质点做匀加速直线运动,乙质点做匀减速直线运动
2.在如图所示的双缝干涉实验中,单缝S0、双缝S1和S2连线的中点O、屏上的P0点均位于S1和S2的中垂线上。当入射光的波长为600 nm,S1和S2到P点的距离差为600 nm时,下列说法正确的是( )
A.屏上P处为暗条纹
B.减小双缝S1和S2之间的距离,屏上条纹的间距随之减小
C.若换用波长为400nm的光做实验,则P点处形成暗条纹
D.遮住S1,则屏上一定不能形成明暗相间的条纹
3.如图所示,曲线I是一颗绕地球做圆周运动的卫星P轨道的示意图,其半径为R;曲线Ⅱ是一颗绕地球做椭圆运动的卫星Q轨道的示意图,O点为地球球心,AB为椭圆的长轴,两轨道和地心都在同一平面内,已知在两轨道上运动的卫星的周期相等,万有引力常量为G,地球质量为M,下列说法正确的是( )
A.椭圆轨道的长轴长度为R
B.卫星P在I轨道的速率为,卫星Q在Ⅱ轨道B点的速率为,则
C.卫星P在I轨道的加速度大小为,卫星Q在Ⅱ轨道A点加速度大小为,则
D.卫星P在I轨道上受到的地球引力与卫星Q在Ⅱ轨道上经过两轨道交点时受到的地球引力大小相等
4.如图所示,将质量分别为m、2m的重物A、B用轻质滑轮悬挂,轻质细线竖直且不可伸长。开始时,用外力将系统锁定,使A、B处于静止状态。解除锁定后,A、B开始运动。不计一切阻力,重力加速度为g。当B下降高度为h时,下列说法正确的是( )
A.A上升的高度为h B.A、B的速度相同
C.A、B组成的系统动能增加了 D.B的动能增加了
5.如图所示在xOy平面内,x轴上的M点和的N点分别固定两个点电荷。N处点电荷带正电,电荷量为q。若规定无穷远处电势为0,则以O为圆心,半径为2a的圆上各点电势均为0。仅考虑电场力作用,下列说法正确的是( )
A.M处为正电荷,带电荷量绝对值为
B.M处为负电荷,带电荷量绝对值为
C.M左侧合电场强度为零点的横坐标为
D.在O处静止释放一电子,电子做单向直线运动
6.如图所示,在光滑绝缘水平面上建立直角坐标系,在至的区域内存在垂直平面的匀强磁场,磁感应强度大小为。将电阻为的金属丝按照正弦函数关系制成线圈,并置于轴上之间,两端点用导线相连,导线电阻不计且与轴重合。现用水平拉力使该闭合回路以速度沿轴匀速通过磁场区域,则线圈穿过磁场区域过程中拉力所做的功为( )
A. B. C. D.
7.某码头用电动势为电源的电路控制电动机(如图2)带动传送带(如图1)向高处传送物品,电路中接有一标有“6V 12W”字样的小灯泡L。现将一质量为的小物体(可视为质点)轻放在传送带的A点,此后灯泡正常发光,电动机正常工作,其额定电压为6V,电动机带动传送带以的速度匀速运动,传送带长为23.2m,与水平面之间的夹角为,小物体与传送带之间的动摩擦因数,,取。在传送带将小物体从A点传送到最高点B点的过程中,下列说法中正确的是( )
A.小物体运动至传送带顶端的速度为4.3m/s
B.电动机线圈内阻为3Ω
C.为传送小物体,电动机多输出的能量为107.5J
D.小物体运动至传送带顶端的时间为10.77s
二、多选题(本题共3个小题,每小题6分,共18分。)
8.下列说法正确的是( )
A.自由落体运动的物体,在第1s内与第2s内重力势能的减少量之比为1∶3
B.做竖直上抛运动的物体,从抛出到返回抛出点的过程中,重力对物体所做的功为零
C.物体做匀速直线运动时重力势能一定不变
D.在平衡力的作用下运动的物体,重力势能一定不变
9.以下实验中,已知重力加速度为g。说法正确的是( )
A.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,干涉图样红光比绿光的条纹间距小
B.在“探究可拆式变压器原副线圈匝数与电压关系”实验中,当原副线圈匝数比为100:400,测得副线圈电压为36V,那么原线圈的输入电压可能是10V
C.“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,油酸酒精溶液久置,酒精会挥发,会导致分子直径的测量值偏小
D.在“单摆测重力加速度”实验中,从平衡位置计时,将全振动次数n误记成n+1次,会导致测量g值偏大
10.一列简谐横波沿轴正方向传播,周期。时刻的波形图如图所示,此时质点、的位移均为。下列说法正确的是( )
A.该波的波速为
B.时,质点位于波峰
C.在内,质点比通过的路程多
D.从时刻开始计时,质点做简谐运动的表达式为
三、实验题(本题共2个小题,共17分。)
11.(8分)用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”实验,实验装置如图甲所示。
(1)关于该实验下列说法正确的是_________
A.为保证封闭气体的气密性,应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油
B.为方便推拉柱塞,应用手握住注射器
C.为节约时间,实验时应快速推拉柱塞和读取数据
D.实验中气体的压强和体积都可以通过数据采集器获得
(2)A组同学在操作规范、不漏气的前提下,测得多组压强p和体积V的数据并作出图线,发现图线不通过坐标原点,如图乙、丙所示。则造成这一结果的原因是___________
(3)若A组同学利用所得实验数据作出的图线,应该是______________
A. B. C. D.
(4)(9分)某同学在推动活塞、压缩气体的过程中测出了几组压强p和体积V的值后,以p为纵轴、为横轴,画出图像如图,则图线弯曲的原因可能是____________
A.实验过程中有漏气现象
B.实验过程中气体温度降低
C.实验过程中气体温度升高
D.装置连接处的软管容积不可忽略
12.为了测定一个“6.3V,1W”的小灯泡正常发光时的电阻,实验室提供了下列实验器材:
A.电流表A1(200mA,0.5Ω)
B.电流表A2(0.6A,0.2Ω)
C.电压表V1(10V,1kΩ)
D.电压表V2(15V,1.5kΩ)
E.电源 E1=6V,2A
F.电源 E2=9V,1A
G.滑动变阻器R2(0--20Ω,0.8W)
H.导线若干,电键一个
(1)实验时电源应选用________,电流表应选用___________,电压表应选用___________
(2)在线框中画出实验的电路图,要求测量误差尽可能小
四、解答题(本题共3个小题,共37分。)
13.如图所示,等腰直角为一棱镜的横截面,∠A=90°,AB=AC=3a,紧贴BC边上的P点放一点光源,,点光源发出的光在棱镜中传播时,棱镜材料的折射率n=2,只研究从P点发出照射到AB边上的光线。
(1)求出光在棱镜中的传播速度v及发生全反射的临界角C;
(2)某一部分光线可以依次在AB、AC两界面均发生全反射,请利用作光路图的方法找到并指明该部分光线在AB边上的照射区域;(要求:作光路图时在AB边上作出法线,标出入射角度数)
(3)求出(2)问中光线在AB边上的照射区域的长度。
14.均匀导线制成的正方形闭合线框abcd,每边长为L,总电阻为R,总质量为m。将其置于磁感应强度为B的水平匀强磁场上方h处,如图所示。线框由静止自由下落,线框平面保持在竖直平面内,且cd边始终与水平的磁场边界平行。重力加速度为g。当cd边刚进入磁场时:
(1)求线框中产生的感应电动势大小;
(2)求cd两点间的电势差大小;
(3)若此时线框的加速度恰好为,求线框下落的高度所满足的条件。
15.如图所示,足够长的倾角为的光滑固定绝缘斜面和光滑绝缘水平面平滑连接,空间存在着平行于斜面向上的匀强电场,电场强度为。现有质量为,带电量为的小滑块,从水平面上A点由静止释放,经过时间后到达斜面底端B点,不计空气阻力。已知,,g取。求:
(1)小滑块从A滑行到B过程中加速度大小;
(2)AB两点电势差;
(3)小滑块沿斜面上升的最大高度。
试卷第1页(共3页)
试卷第1页(共3页)
学科网(北京)股份有限公司
$
2026-2027学年河北上学期期中自编模拟卷
高三物理
(考试时间75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1. 答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2. 回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3. 考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题(本题共7个小题,每小题4分,共28分。)
1.甲、乙、丙三个质点按如图所示的规律在同一直线上运动,其中丙质点的位移-时间图像为顶点过坐标原点的抛物线。下列说法中正确的是( )
A.甲、乙两个质点以相同的速度做匀速直线运动
B.丙质点做匀加速直线运动
C.丙质点从0到10s运动的路程大于10m
D.甲质点做匀加速直线运动,乙质点做匀减速直线运动
【答案】B
【详解】AD.位移时间图象的斜率表示速度,由题图可知,甲、乙两质点的运动方向相反,都做匀速直线运动,速度大小相等,故AD错误;
B.已知丙质点的位移时间图像为抛物线,可写出其运动方程为,由运动学公式可知,丙质点做匀加速直线运动,故B正确;
C.x-t图像表示物体做直线运动,所以丙质点从0到10s运动的路程为10m,故C错误。
故选B。
2.在如图所示的双缝干涉实验中,单缝S0、双缝S1和S2连线的中点O、屏上的P0点均位于S1和S2的中垂线上。当入射光的波长为600 nm,S1和S2到P点的距离差为600 nm时,下列说法正确的是( )
A.屏上P处为暗条纹
B.减小双缝S1和S2之间的距离,屏上条纹的间距随之减小
C.若换用波长为400nm的光做实验,则P点处形成暗条纹
D.遮住S1,则屏上一定不能形成明暗相间的条纹
【答案】C
【详解】A.双缝S1和S2到P点的距离差与入射光的波长相等,P处为亮条纹,A项错误;
B.根据Δx=λ可知,减小双缝S1和S2之间的距离,屏上条纹的间距随之增大,B项错误;
C.若换用波长为400nm的光做实验,则双缝S1和S2到P点的距离差为半波长的3倍,P点处形成暗条纹,C项正确;
D.遮住S1会发生单缝衍射现象,屏上也能形成明暗相间的条纹,D项错误。
故选C。
3.如图所示,曲线I是一颗绕地球做圆周运动的卫星P轨道的示意图,其半径为R;曲线Ⅱ是一颗绕地球做椭圆运动的卫星Q轨道的示意图,O点为地球球心,AB为椭圆的长轴,两轨道和地心都在同一平面内,已知在两轨道上运动的卫星的周期相等,万有引力常量为G,地球质量为M,下列说法正确的是( )
A.椭圆轨道的长轴长度为R
B.卫星P在I轨道的速率为,卫星Q在Ⅱ轨道B点的速率为,则
C.卫星P在I轨道的加速度大小为,卫星Q在Ⅱ轨道A点加速度大小为,则
D.卫星P在I轨道上受到的地球引力与卫星Q在Ⅱ轨道上经过两轨道交点时受到的地球引力大小相等
【答案】B
【详解】A.开普勒第三定律可得:
因为周期相等,所以半长轴相等,圆轨道可以看成长半轴、短半轴都为R椭圆,故a=R,即椭圆轨道的长轴的长度为2R。故A错误。
B.根据万有引力提供向心力可得:
故,由此可知轨道半径越大,线速度越小;设卫星以OB为半径做圆周运动的速度为,则;又卫星在Ⅱ的B点做向心运动,所以有,综上有。故B正确。
C.卫星运动过程中只受到万有引力的作用,故有:
所以加速度为,又有OA<R,所以,故C错误。
D.由于不知道两卫星质量关系,故万有引力关系不确定,故D错误。
故选B。
4.如图所示,将质量分别为m、2m的重物A、B用轻质滑轮悬挂,轻质细线竖直且不可伸长。开始时,用外力将系统锁定,使A、B处于静止状态。解除锁定后,A、B开始运动。不计一切阻力,重力加速度为g。当B下降高度为h时,下列说法正确的是( )
A.A上升的高度为h B.A、B的速度相同
C.A、B组成的系统动能增加了 D.B的动能增加了
【答案】D
【详解】AB.由图可知,当B下降高度时,A上升的高度为,则A、B的速度大小关系为,故AB错误;
C.A、B组成的系统减少的重力势能为
由机械能守恒定律可知,A、B组成的系统动能增加了,故C错误;
D.由于
B的动能增加量为
联立解得,故D正确。
故选D。
5.如图所示在xOy平面内,x轴上的M点和的N点分别固定两个点电荷。N处点电荷带正电,电荷量为q。若规定无穷远处电势为0,则以O为圆心,半径为2a的圆上各点电势均为0。仅考虑电场力作用,下列说法正确的是( )
A.M处为正电荷,带电荷量绝对值为
B.M处为负电荷,带电荷量绝对值为
C.M左侧合电场强度为零点的横坐标为
D.在O处静止释放一电子,电子做单向直线运动
【答案】D
【详解】A.依题意,以O为圆心,半径为2a的圆是等势线,则圆上各点合场强均与等势线垂直,沿对应半径方向。等势线与y轴交点P处合场强方向平行于y轴,如图
根据矢量合成知识可知M处的点电荷在P点的电场强度指向M点,则M处为负电荷。故A错误;
B.如图所示,设M处负点电荷的带电荷量绝对值为,N处正点电荷在P处产生的场强为
M处负点电荷在P处产生的场强为
其中
,
由矢量三角形与几何三角形相似,有
可得
故B错误;
C.根据点电荷场强特点,可知M左侧合场强为零的点在x轴上,设位于距M为d的Q处,有
可得
可知Q点的横坐标为
故C错误;
D.Q、M间场强方向由Q指向M,在O处由静止释放一电子,在电场力作用下,先向Q加速,到Q处动能达到最大,然后继续向x轴负方向做减速运动。由于电子到达圆与x轴负半轴交点处时动能大于零,该处电势等于无穷远处的电势,则电子在该处的动能等于电子到达无穷远处的动能,所以电子做单向直线运动。故D正确。
故选D。
6.如图所示,在光滑绝缘水平面上建立直角坐标系,在至的区域内存在垂直平面的匀强磁场,磁感应强度大小为。将电阻为的金属丝按照正弦函数关系制成线圈,并置于轴上之间,两端点用导线相连,导线电阻不计且与轴重合。现用水平拉力使该闭合回路以速度沿轴匀速通过磁场区域,则线圈穿过磁场区域过程中拉力所做的功为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】线圈匀速通过磁场区域,拉力做的功等于线圈克服安培力做的功,也等于回路中产生的焦耳热。线圈进入磁场的过程,感应电动势
可知这是一个正弦式交变电动势,线圈进磁场过程用时
则该段时间产生热量
线圈完全处于磁场中,穿过线圈的磁通量保持不变,感应电动势为零,感应电流为零,拉力不做功;根据对称性,穿出过程与进入过程产生的感应电动势变化规律相同,产生的热量,故拉力做的总功
故选A。
7.某码头用电动势为电源的电路控制电动机(如图2)带动传送带(如图1)向高处传送物品,电路中接有一标有“6V 12W”字样的小灯泡L。现将一质量为的小物体(可视为质点)轻放在传送带的A点,此后灯泡正常发光,电动机正常工作,其额定电压为6V,电动机带动传送带以的速度匀速运动,传送带长为23.2m,与水平面之间的夹角为,小物体与传送带之间的动摩擦因数,,取。在传送带将小物体从A点传送到最高点B点的过程中,下列说法中正确的是( )
A.小物体运动至传送带顶端的速度为4.3m/s
B.电动机线圈内阻为3Ω
C.为传送小物体,电动机多输出的能量为107.5J
D.小物体运动至传送带顶端的时间为10.77s
【答案】C
【详解】B.由灯泡正常发光知
电动机不是纯电阻元件,不满足欧姆定律
故
B错误;
A.物体刚放上A点时,受到的滑动摩擦力沿传送带向上,物体做匀加速直线运动,此时有
假设物体能与皮带达到相同的速度,则物体加速上滑的位移为
所以物体可以加速到与皮带速度相同,又
所以物体先沿着皮带向上匀加速,再与皮带保持相对静止一起匀速到顶端,说明到达B点时速度为
故A错误;
D.从A到B物体加速的时间为
达到后匀速运动,所用时间为
故物体由传送带运动至顶端所用的总时间为
故D错误;
C.物体在加速阶段的相对位移为
所以由功能关系得电动机多输出的能量为
其中
解得
故C正确。
故选C。
二、多选题(本题共3个小题,每小题6分,共18分。)
8.下列说法正确的是( )
A.自由落体运动的物体,在第1s内与第2s内重力势能的减少量之比为1∶3
B.做竖直上抛运动的物体,从抛出到返回抛出点的过程中,重力对物体所做的功为零
C.物体做匀速直线运动时重力势能一定不变
D.在平衡力的作用下运动的物体,重力势能一定不变
【答案】AB
【详解】A.根据位移公式得物体在第1s内和2s内的位移之比是,故第1 s内,第2 s内物体下落高度之比为,根据,得在第1 s内与第2 s内重力势能的减少量之比为,A正确;
B.重力对物体所做的功只与初末位置有关,则知从抛出到返回抛出点的过程中,重力对物体所做的功为零,B正确;
C.物体做匀速直线运动时重力势能可能变化,如竖直方向的匀速直线运动,C错误;
D.在平衡力的作用下运动的物体,高度可能变化,则重力势能可能变化,如物体沿斜面匀速下滑,D错误。
故选AB。
9.以下实验中,已知重力加速度为g。说法正确的是( )
A.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中,干涉图样红光比绿光的条纹间距小
B.在“探究可拆式变压器原副线圈匝数与电压关系”实验中,当原副线圈匝数比为100:400,测得副线圈电压为36V,那么原线圈的输入电压可能是10V
C.“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,油酸酒精溶液久置,酒精会挥发,会导致分子直径的测量值偏小
D.在“单摆测重力加速度”实验中,从平衡位置计时,将全振动次数n误记成n+1次,会导致测量g值偏大
【答案】BCD
【详解】A.红光比绿光的波长更长,由双缝干涉条纹间距公式
可知,在相同条件下,波长越长,条纹间距越大,因此干涉图样红光比绿光的条纹间距大,故A错误;
B.根据理想变压器原副线圈电压与匝数的关系
解得
由于实际变压器存在能量损失,所以原线圈电压应大于9V,所以原线圈的输入电压可能是10V,故B正确;
C.“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,油酸酒精溶液久置,酒精会挥发,根据公式
可知,V偏小,分子直径的测量值偏小,故C正确;
D.在“单摆测重力加速度”实验中,从平衡位置计时,将全振动次数n误记成n+1次,则周期偏小,根据单摆的周期公式
可知,测量g值偏大,故D正确。
故选BCD。
10.一列简谐横波沿轴正方向传播,周期。时刻的波形图如图所示,此时质点、的位移均为。下列说法正确的是( )
A.该波的波速为
B.时,质点位于波峰
C.在内,质点比通过的路程多
D.从时刻开始计时,质点做简谐运动的表达式为
【答案】AC
【详解】A.图像可知该波波长为12m,则波速,故A正确;
B.因为
题图可知P、Q的初相位分别为,可知时,P点的相位为
可知此时质点P在平衡位置下发,并未到达波峰,故B错误;
CD.质点P的振动方程为
故t=2s时质点P位移为
则在内,质点P通过的路程为
质点Q的振动方程为
故t=2s时质点Q位移为
则在内,质点Q通过的路程为
可知在内,质点比通过的路程多,故C正确,D错误。
故选AC。
三、实验题(本题共2个小题,共17分。)
11.(8分)用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”实验,实验装置如图甲所示。
(1)关于该实验下列说法正确的是_________
A.为保证封闭气体的气密性,应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油
B.为方便推拉柱塞,应用手握住注射器
C.为节约时间,实验时应快速推拉柱塞和读取数据
D.实验中气体的压强和体积都可以通过数据采集器获得
(2)A组同学在操作规范、不漏气的前提下,测得多组压强p和体积V的数据并作出图线,发现图线不通过坐标原点,如图乙、丙所示。则造成这一结果的原因是___________
(3)若A组同学利用所得实验数据作出的图线,应该是______________
A. B. C. D.
(4)(9分)某同学在推动活塞、压缩气体的过程中测出了几组压强p和体积V的值后,以p为纵轴、为横轴,画出图像如图,则图线弯曲的原因可能是____________
A.实验过程中有漏气现象
B.实验过程中气体温度降低
C.实验过程中气体温度升高
D.装置连接处的软管容积不可忽略
【答案】 A 胶管内存在气体 B C
【详解】(1)[1] A.在柱塞与注射器壁间涂上润滑油,可以保证封闭气体的气密性,A正确;
B.手握住注射器,会使气体的温度升高,不符合实验要求,B错误;
C.实验时应缓慢推拉柱塞和读取数据,C错误;
D.压强传感器只能采集气体的压强,D错误。
故选A。
(2)[2]根据
可得
可知,图线不通过坐标原点的原因是胶管内存在气体。
(3)[3]根据
可得
根据数学知识,可知为图像B。
(4)[4]
A.根据
可得
图像斜率变大,可能是气体质量变大了,A错误;
BC.根据
可得
图像斜率变大,可能是气体温度升高了,B错误,C正确;
D.装置连接处的软管容积不可忽略,有
可得
图像为
D错误。
故选C。
12.为了测定一个“6.3V,1W”的小灯泡正常发光时的电阻,实验室提供了下列实验器材:
A.电流表A1(200mA,0.5Ω)
B.电流表A2(0.6A,0.2Ω)
C.电压表V1(10V,1kΩ)
D.电压表V2(15V,1.5kΩ)
E.电源 E1=6V,2A
F.电源 E2=9V,1A
G.滑动变阻器R2(0--20Ω,0.8W)
H.导线若干,电键一个
(1)实验时电源应选用________,电流表应选用___________,电压表应选用___________
(2)在线框中画出实验的电路图,要求测量误差尽可能小
【答案】 F A C
【详解】(1)[1][2][3]灯泡的额定电压为6.3V,则电源应选择F,为了减小测量误差,电压表选择C,通过灯泡的额定电流
可知电流表选择A。
(2)灯泡的电阻大约为
滑动变阻器最大阻值为20Ω,可知滑动变阻器采用限流式接法。电流表内阻为0.5Ω,电压表内阻约为1000Ω,相对于来说,灯泡电阻远大于电流表内阻,电流表应采用内接法,实验电路图如图所示
四、解答题(本题共3个小题,共37分。)
13.如图所示,等腰直角为一棱镜的横截面,∠A=90°,AB=AC=3a,紧贴BC边上的P点放一点光源,,点光源发出的光在棱镜中传播时,棱镜材料的折射率n=2,只研究从P点发出照射到AB边上的光线。
(1)求出光在棱镜中的传播速度v及发生全反射的临界角C;
(2)某一部分光线可以依次在AB、AC两界面均发生全反射,请利用作光路图的方法找到并指明该部分光线在AB边上的照射区域;(要求:作光路图时在AB边上作出法线,标出入射角度数)
(3)求出(2)问中光线在AB边上的照射区域的长度。
【答案】(1),30°;(2);(3)
【详解】(1)光在棱镜中的传播速度
全反射的临界角
解得
(2)从P点发出的光线,照射到AB上的M点恰好发生全反射,可知光线照射到MA段时,都会发生全反射。从M点反射的光线,照射到AC上R点时,根据几何关系可知,在AC上的入射角为60°,也发生全反射;在MA段上某点N反射的光线,在AC上经Q点反射,恰好达到临界角30°,由于为直角三角形,可求出在N点的入射角为60°,如图所示
(3)在中,根据正弦定理
同理在,根据正弦定理
光线在AB边上的照射区域的长度
又因为
解得
14.均匀导线制成的正方形闭合线框abcd,每边长为L,总电阻为R,总质量为m。将其置于磁感应强度为B的水平匀强磁场上方h处,如图所示。线框由静止自由下落,线框平面保持在竖直平面内,且cd边始终与水平的磁场边界平行。重力加速度为g。当cd边刚进入磁场时:
(1)求线框中产生的感应电动势大小;
(2)求cd两点间的电势差大小;
(3)若此时线框的加速度恰好为,求线框下落的高度所满足的条件。
【答案】(1);(2);(3)
【详解】(1)设cd边刚进入磁场时,线框的速度为v,由机械能守恒定律得
由法拉第电磁感应定律得
E=BLv
综合上述两式解得
(2)由闭合电路欧姆定律得到此时线框中电流
cd两点间的电势差
(3)由安培力公式得
当,方向向下时,根据牛顿第二定律
mg-F=ma
解得下落高度满足
15.如图所示,足够长的倾角为的光滑固定绝缘斜面和光滑绝缘水平面平滑连接,空间存在着平行于斜面向上的匀强电场,电场强度为。现有质量为,带电量为的小滑块,从水平面上A点由静止释放,经过时间后到达斜面底端B点,不计空气阻力。已知,,g取。求:
(1)小滑块从A滑行到B过程中加速度大小;
(2)AB两点电势差;
(3)小滑块沿斜面上升的最大高度。
【答案】(1)4m/s2
(2)400V
(3)1.2m
【详解】(1)小滑块从A滑行到B过程,根据牛顿第二定律可得
加速度大小为
(2)经过时间后到达斜面底端B点,可知小滑块在B点的速度大小为
根据动能定理可得
解得AB两点电势差为
(3)设小滑块沿斜面上升的最大高度为,根据动能定理可得
解得
试卷第1页(共3页)
试卷第1页(共3页)
学科网(北京)股份有限公司
$