一、选择题（共6 个小题，每小题4 分，共24 分。每题只有一个选项正确）
1.氢原子从高能级向低能级跃迁时，会产生四种频率的可见光，其光谱如图甲所示。氢原子从能级6跃迁
到能级2 产生可见光，从能级3 跃迁到能级2 产生可见光，用同一双缝干涉装置研究这两种光的干涉现
象，得到如图乙和图丙所示的干涉条纹，用这两种光分别照射如图
丁所示的实验装置，都能产生光电效应。下列说法正确的是（）
A．图甲中的H对应的是
B．图乙中的干涉条纹对应的是
C．的光子动量小于的光子动量
D．P向a 移动，电流表示数为零时对应的电压表示数比的大
2.如图，虚线 MN 的右侧有垂直纸面向里的匀强磁场，在图示平面
内两比荷相同的带正电粒子 a、 b 从 MN 上的同一点沿不同方向射入匀强磁场后，又从 MN 上的同一点射出
磁场。已知 a 粒子初速度的方向垂直虚线 MN ，粒子的重力和粒子间的相互作用忽略不计，则下列描述两粒
子速度大小的关系图像正确的是（）
A． B． C． D．
3.如图所示，一轻杆通过铰链固定在竖直墙上的O 点，轻杆的另一端C 用弹性轻绳连接，轻绳的另一端固
定在竖直墙上的A 点。某人用竖直向下、大小为F 的拉力作用于C 点，静止时 AOC 构成等边三角形。下列
说法正确的是（）
A．此时弹性轻绳的拉力大小可以小于F
B．此时弹性轻绳的拉力大小为2F
C．若缓慢增大竖直向下的拉力，则在OC 到达水平位置之前，轻绳AC 的拉力增大
D．若缓慢增大竖直向下的拉力，则在OC 到达水平位置之前，轻杆OC对C 点的作用力
减小
4.一定质量的理想气体从状态 a 开始，经 abca 回到初始状态 a，其 T-V 图像如图所示。下列说法正
确的是（）
A．a、b 状态对应的压强之比为 32
B．bc 过程，容器壁单位面积上的分子平均作用力变小
C．ca 过程为绝热过程
D．abca 整个过程向外放出的热量等于外界对气体做的功
5.2023年 10月 26日 11时 14 分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F 遥十七运载火箭在酒泉卫星发射
中心点火发射。17时 46 分，神舟十七号载人飞船与空间站组合体完成自主快速
交会对接。飞船的发射过程可简化为：飞船从预定轨道的A 点第一次变轨进入
椭圆轨道，到达椭圆轨道的远地点B 时，再次变轨进入空间站的运行轨道，
与变轨空间站实现对接。假设轨道和都近似为圆轨道，不计飞船质量的变化，
空间站轨道距地面的高度为h，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g。下
列说法正确的是（）
A．飞船在椭圆轨道经过 A 点的加速度比飞船在圆轨道经过 A 点的加速度大
B．飞船在椭圆轨道经过 A 点的速度一定大于 7.9km/s
1
p R+ h R+ h
C．飞船沿轨道由 A 点到 B 点的时间为
R g
D．在轨道上飞船与地心连线单位时间内扫过的面积小于在轨道上飞船与地心连线单位时间内扫过的面
积
6.如图所示，间距为L 的水平光滑长导轨，左端接有一个电容器，电容为C（不会被击穿），
在PQ 虚线的左侧有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。质量为m 的金属杆 ab静置
在导轨上，距离虚线PQ 的距离是d，金属杆在水平向右恒力F 的作用下，开始向右运动，不
计导轨与金属杆的电阻，下列说法正确的是 （）
A．金属杆 ab 先做加速度不断减小的加速运动，最终匀
速运动
B．金属杆 ab 的运动可能是先从加速到匀速再到加速
m+ CB2 L 2
C．金属杆 ab 运动到达虚线 PQ 的时间t= 2 d
F
2dF
D．电容器能带的最多电量是CBL
m+ CB2 L 2
二、多选题（共4 个小题，每小题5 分，共20 分。每题有多个选项正确，全部选对得5 分，选不全得3分，
有错选或不答得0分）
7.一列简谐横波沿x 轴正方向传播，如图所示，实线为t 12s 时的波形图，虚线为t 22.75s 时的波形图，
质点P 的平衡位置为x4m。下列说法正确的是（）
A．该横波遇到体积为 64m3 的正方体，不会发生明显衍射
B．该横波与另一列频率为 1Hz 的简谐横波相遇，不可能发生干涉
C．该横波传播的速度大小可能为 4m/s
D．质点 P 的振动方程可能为 y= 5sin 2p t （cm）
n :n = 2 :1
8.如图所示，理想变压器原线圈接电压 u=12 2sin100p t (V) 的交流电，原副线圈的匝数比 1 2 ，副
线圈上接一定值电阻R 0 与电动机，电动机的内阻R M=1，定值电阻R 0=2。下列说法正
确的是（）
A．电动机消耗的最大功率为 4.5W
B．原线圈上电流为 3A 时，电动机消耗功率最大
C．若把电动机换成滑动变阻器（0~5），滑动变阻器消耗的最大功率也为 4.5W
D．若把电动机换成滑动变阻器（0~5），当 R0 与滑动变阻器阻值相等时，R0 的功率最大
9.如图所示，在倾角为 37的固定斜面上，轻质弹簧一端与固定在斜面底端的挡板 C 拴接，另一端连接滑块
A。一轻细绳通过斜面顶端的定滑轮（质量忽略不计，轻绳与滑轮间的摩擦不计），一端系在物体 A 上，
另一端与小球 B 相连，细绳与斜面平行，斜面足够长。用手托住球 B，此时弹簧刚好处于原长。滑块 A 刚
要沿斜面向上运动。已知 mB=2mA=4kg，弹簧的劲度系数为 k=100N/m，滑块 A 与斜面间的动摩擦因数
2
=0.25，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度 g=10m/s ，且弹簧的弹性势能 Ep 与形变量 x 的关系为
1
E= kx2 。现由静止释放球 B，已知 B 球始终未落地，则下列说法正确的是（）
p 2
（已知 sin37=0.6，cos37=0.8）
A．释放 B 球前，手受到 B 球的压力大小为 24N
B．释放 B 球后，滑块 A 向上滑行 x=0.20m 时速度最大
C．释放 B 球后，滑块 A 向上滑行过程中的最大动能为 1.2J
D．释放 B 球后。滑块 A 向上滑行的最大距离为 0.48m
2
10.如图所示，在与水平地面成q =30 的足够大的光滑坡面内建立坐标系 xOy，坡面内沿 x 方向等间距分布
足够多垂直坡面向里的匀强磁场，沿 y 方向磁场区域足够长，磁感应强度大小为 B = 1T ，每个磁场区域宽
度及相邻磁场区域间距均为 d = 0.6m 。现有一个边长 l = 0.2m ，质量 m = 0.04kg 、电阻 R =1 W 的单匝正方形
线框，以 v0 = 5m/s 的初速度从磁场边缘沿 x 方向进入磁场，重力加速度 g 取
10m/s2 ，下列说法正确的是（）
A．线框在斜面上做类平抛运动
B．线框进入第一个磁场区域时，加速度大小为5m/ s2
C．线框刚全部进入第一个磁场区域过程中，通过线框的电荷量为 0.04 C
D．线框从开始进入磁场到沿 y 方向运动的过程中产生的焦耳热为 0.5J
三、实验题，共2 个大题。（每空2 分，共20分）
11．（6 分）某兴趣小组利用如图甲所示的实验装置测量重力加速度。一个四边都为 d 的等宽“口”字型铁片、
一个光电门和游标卡尺等器材。
（1）如图乙，用游标卡尺测得“口”字型铁片遮光宽度 d=3.30mm，该
读数是游标尺中第 6 格刻度线与主尺第_______mm 刻度线对齐得到
的；
（2）测出铁片上下两边中线间距离 L（Ld）；
（3）用丝线将铁片悬挂于光电门正上方，让铁片平面与光电门发射
接收方向垂直，烧断悬线，铁片自由下落；
（4）读出铁片通过光电门时第一次挡光时间 t1 和第二次挡光时间
t2；
（5）“口”形铁片下边通过光电门的速度近似为 v=___________（用
L、d、t1、t2 中的字母表示）
（6）由此可测得当地的重力加速度 g=___________（用 L、d、t1、
t2 中的字母表示）。
12．（14 分）某实验小组欲将内阻 Rg40、量程为 Ig100A 的电流表改装成欧姆表，供选择的器材有；
A．定值电阻 R0（阻值为 14k）
B．滑动变阻器 R1（最大阻值为 1500）
C．滑动变阻器 R2（最大阻值为 500）
D．电阻箱（ 0 ~ 9999.9W ）
E．干电池（ E =1.5V ， r =2 W ）
F．红、黑表笔各一只，开关，导线若干
（1）为了保证改装后欧姆表能正常使用，滑动变阻器选________（填“R1”或“R2”）。请用笔画线代替
导线将图（a）中的实物连线组成欧姆表。（ ）
（2）欧姆表改装好后，将红、黑表笔短接进行调零，此时滑动变阻器 R 接入电路的电阻应为
___________；电流表表盘的 50A 刻度对应的改装后欧姆表的刻度为___________。
（3）通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图（b）所示。表盘上 c 处的电流刻度为 75，则 c 处的电阻
刻度为___________k。
（4）利用改装后的欧姆表进行电阻测量，小组同学发现当被测电阻的阻值为几百欧姆时，电流表指针偏转
角太大，不能进行读数，他们利用电阻箱和开关，对电路进行了改进，使中值电阻为 1500，如图（c）为
他们改进后的电路，图中电阻箱的阻值应调为___________。若用该表测量一阻值为 1000 的电阻时，则
电流表指针对应的电流是___________A。
3
四、计算题，共3 个大题。(解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的
不能得分；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
13．（10 分）一半径为 R 的四分之一圆柱体放置在水平面上，圆柱体由折射率为 2 的玻璃制成。现有一
束与水平面平行且与圆柱体横截面平行的光线射到圆柱体表面上，射入柱体后再从竖直表面射出，如图
2 6- 2
所示。已知入射光线与桌面的距离为 R ，光在真空中的传播速度为 c，sin15 = ，
2 4
6+ 2
cos15 = ，求：
4
（1）出射角q 的正弦值；（5 分）
（2）光穿越玻璃柱体的时间。（5 分）
14．（12 分）如图所示，半径为R 的四分之一竖直平面内圆弧轨道和水平面都是光滑的，圆弧轨道末端C
点切线水平，紧靠C 点停放质量可忽略的平板小车，水平板面与C 点等高，车的最右端停放质量为m 2
的小物块2，物块2 与板面间动摩擦因数为 2，质量为m 1 的小物块1 从图中A 点由静止释放，无碰撞
地从B 点切入圆轨道，已知AB 高度差hR，m 1m2m，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加
速度为g。
(1)求小物块 1 进入圆弧轨道时在 B 点的向心加速度大小 an 以及到达 C 点速度大小 vC；（4 分）
(2)小物块1从C 点滑上小车，它与小车平板间动摩擦因数为 1，若 1>2，要使两物块
不相碰，水平板车长度 L 至少为多少？（4 分）
(3)若 1<2，在小车右侧足够远处有一固定弹性挡板P，它与小物块2 可发生瞬间弹性
碰撞，板车长度为 L0(L0 足够大，两物块始终未相碰)，求最终物块 1 与 2 的距离 s。（4 分）
15. （14 分）如图所示，Oxyz 坐标系的y 轴竖直向上，在 yOz 平面左侧 -2l< x< - l 区域内存在着沿y轴
负方向的匀强电场， -l< x< 0 区域内存在着沿z 轴负方向的匀强磁场，在 yOz 平面右侧区域同时存在
着沿x 轴正方向的匀强电场和匀强磁场，电场强度和磁感应强度大小均与 yOz 平面左侧相等，电磁场
l
均具有理想边界。一个质量为m，电荷量为q 的粒子从 M (-2l， ，0) 点以速度v 0 沿x 轴正方向射入电
2
场，经 N(-l，0，0) 点进入磁场区域，然后从O 点进入到平面 yOz 右侧区域，粒子从离开O 点开始多次经
过x 轴，不计粒子重力。求：
（1）匀强电场的电场强度大小 E；（4 分）
（2）匀强磁场的磁感应强度大小 B；（5 分）
（3）粒子从离开 O 点开始，第 n（n1，2，3，…）次到达 x
轴时距 O 点的距离 s。（5 分）
4
邵阳市二中 2024 年高三（5 月）模拟考
试物理试卷答案
1．D【详解】A．由题意可知，氢原子从能级6跃
迁到能级2 产生可见光，从能级3 跃迁到能级2产
生可见光，故可见光的能量大于可见光，可见光
由相似三角形可知， =
的频率大于可见光，故可见光是紫光，可见光
是红光，图1 中的H 对应的是，故A 错误； = ，若缓慢增大竖直向下的拉力 ，则在 到
F OC
B．因可见光的频率小，故可见光波长大，其条 达水平位置之前，轻绳AC 的拉力T 增大，轻杆OC
纹间距较大，根据 = 对 点的作用力 变大，选项 正确， 错误。故
C N C D
可知图丙中的干涉条纹对应的是，故B 错误； 选AC。
C．根据 = 可知的光子动量大于的光子动量，
4．D【详解】A．根据理想气体的状态方程可得
故C 错误；
p V p3 V
D．根据爱因斯坦光电效应方程 = ， a0= b 0 代入数据得 p: p 故 错误；
k 0 c 2TT a b =61 A
= 0 可得 = 0 0
k c 0 B．bc 过程温度升高，分子平均动能增大，平均
可知发生光电效应时I 对应的遏制电压大，则P向a
速率增大，容器壁单位面积上的分子平均作用力变
移动，电流表示数为零时对应的电压表示数比的
大，故 B 错误；C．ca 过程体积缩小，外界对气
大，故D 正确。故选D。
体做功 W>0，等温变化，内能不变，U=0，由热力
2．A【详解】两粒子在磁场中均做匀速圆周运动，
学第一定律 U=Q+W 得 Q<0，气体向外界放热，
v2
由洛伦兹力提供向心力可得 qvB= m 故 C 错误；D．将 V-T 图像转化为 p-V 图像，根据
r
图线下方围成的面积等于功易知，ab 过程中气体
设 a 粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径为 r ，b 粒
a 体积增大，气体对外做功，bc 过程体积不变，对
r
子在磁场中做圆周运动的轨迹半径为 b ，两粒子初 外不做功，ca 过程体积缩小，外界对气体做功，
速度间的夹角为 ，两粒子的运动轨迹如图所示 p-V 图像围成的封闭面积等于外界对气体做的功，回
到原状态 A，温度回到初始状态，全过程内能变化
量 U=0 由热力学第一定律 U=Q+W 得，气体一定
放出热量且放出的热量等于外界对气体做的功，故
D 正确。故选 D。
由几何关系可知 ra= r b cosq
m v m v
又因为 r = a a ， r = b b GMm
a Bq b Bq 5.D【详解】A.根据牛顿第二定律可得 = ma ，
a b r 2
r v
两粒子比荷相同，故有 a= a 即 v= v cosq 故选 GM
a b 解得 a = 2 可知飞船在 A 点点火加速后瞬间的加
rb v b r
A。 速度不变，故 A 错误；B.不知道飞船在轨道上的速
3．C【详解】AB．轻杆通过铰链固定在竖直墙上的 度，飞船在 A 点加速度后，速度与第一宇宙速度的
O 点，可知轻杆对C 端的支持力方向沿杆的方向， 大小关系不确定，故 B 错误；C.飞船在轨道运行
两边细线的拉力方向成 120角，轻杆的弹力方向在 的周期根据万有引力提供向心力可得
两细绳拉力的平分线上，可知两边细绳的拉力大小 GMn 4p 2
=m() R + h ，解得
相等，均为F，选项A 错误，B 错误；CD．对C受 ()R+ h2 T 2
力分析如图
4p2r 3 4 p 2 ( R+ h ) 3 2 p ( R + h ) R + h
T = = = ，飞
GM gR2 R g
船在轨道上运行的半长轴小于轨道的半径，故在
轨道上由 A 点到 B 点的时间小于在轨道上的周
期的一半，故 C 错误；D.飞船与地心的连线单位时 n
UU= 2
2 8.AC【详解】AB．副线圈两端电压为 2 1
p r 1 n1
间内扫过的面积 S0 = = GMr ，轨道的半径
T 2 将 n1:n2=2:1 和 U1=12V 代入上式解得 U2=6V，
小于轨道 的半径，故在轨道 上飞船与地心连线单 2
电动机消耗的功率 PUIIRM =2 - 0 ，当
位时间内扫过的面积小于在轨道上扫过的面积，
U 2
故 D 正确。故选 D。 I = = 1.5A 时电动机消耗的功率最大，即
2R0
2
U2
PM = = 4.5W ，由于是理想变压器，所以
6.AD【详解】金属棒向右运动，切割磁感应 4R0
n I
线产生电动势 E，给电容器充电，设在 t~t+t 1= 2 ，电动机消耗功率最大时，原线圈上电
n I
的时间里，电容器充电量为 q，则 2 1
流为 I = 0.75A ，故 A 正确，B 错误；CD．把
Dq = CE = CBL D v 则充电电流为 1
电动机换成滑动变阻器，滑动变阻器消耗的功
DDq v
i= = CBL = CBLa 对金属棒列牛顿第二定 率为 PUIIR= - 2 ，滑动变阻器消耗的最大功
DDt t 2 0
律方程 率跟电动机消耗的最大功率相同，故 C 正确；
上的功率为 PIR= 2 当电流最大时，定值电阻
F R0 0
F- BLi = ma 得 a = 上式说明金属棒
m+ CB2 L 2 R0 的功率最大，即滑动变阻器的阻值为零时，
1 R0 上的功率最大，故 D 错误。故选 AC。
做初速度为零的匀加速直线运动，由 x= at 2
2
2d 2d 2d( m + CB2 L 2 )
可得t = ，得t = = 再由 9.AD【详解】A．用手托住球 B，此时弹簧刚好处
a a F
于原长，设绳子拉力为 T，滑块 A 刚要沿斜面向上
q=CE=CBLv=CBLat 得金属杆最终出磁场时，
运动可知T= m gsinq + m m g cos q = 16N ，对 B 受
电容器带电量最大，带电量为 AA
力分析，设手的支持力为 F，则 F= mB g - T = 24N ，
2dF
根据牛顿第三定律可知手受到 B 球的压力为 24N，
qmax = CBL 2 2 故选 AD。
m+ CB L 故 A 正确；B．松手后，A 做加速度减小的加速运
7.CD【详解】A．由题图可知波长 4m，正立方 动，当 A 受到的合力为零时，速度最大，当 A 加速
体的边长为 a 3 64 m=4m，该横波的波长与正方体 度为零时，B 的加速度也为零，对 A 受力分析得
（障碍物）的边长尺寸相同，则该横波遇到体积为
T - mAA gsinq - m m g cos q - F弹 = 0 ，对 B 受力分析
64m3 的正方体能发生明显衍射，A 错误；B．该简
得T = mB g ， F弹 = kx 解得 x = 0.24m 故 B 错误；
谐横波沿 x 轴正方向传播，传播时间 Dt = t - t
2 1 C．根据能量守恒定律，松手后到滑块 A 最大速度
3
0.75s，则 Dt = T + nT （n0，1，2，3…），解得 的过程中有
4
12 1 2
3 m gx= m gxsinq + m m gx cos q + ( m + m ) v + kx
T = s（n0，1，2，3…）当 n0 时，解得周 BAAAB
4n + 3 2 2
1
1 解得 m v2 = 0.96J ，故 错误； ．当滑块 向上
期 T1s，则 f = 1Hz，该横波的频率可能为 A C D A
T 2
1Hz，则该横波与另一列频率为 1Hz 的简谐横波相 滑行的距离最大时，A、B 的速度都为 0，物块 B 的
遇可能发生干涉，B 错误；C．根据波长与波速以及 重力势能转化为 A 的重力势能、弹性势能和摩擦产
生的内能，根据能量守恒定律有
l 4
周期之间的关系，有 v = ，解得 v =(4n + 3) m/s（n
3 1 2
T mBAA gx = m gxsinq+ m m gx cos q + kx ， 解 得
0，1，2，3…），把 v 4m/s 代入，解得 n=0， 2
则该横波传播的速度大小可能为 4m/s，C 正确； x = 0.48m 故 D 正确。故选 AD。
2p 2 p（ 4n + 3) 10.CD【详解】A．根据题意可知，线框刚进入磁场
D．因为w = = rad/s（n0，1，2，
T 3 后，线框受安培力，初速度方向上做减速运动，则
3…），当 n0，2rad/s，可设质点 P 的振动方 线框在斜面上不做类平抛运动，故 A 错误；B．根
程为 y=5sin(2p t + j ) ，把 ， 代入可解 E
0 cm t1 2s y 0 据题意可得 E= Blv ， I = ， F= BIl ，联立解得
0 R
得j0 可能为 0，则质点 P 的振动方程可能为
线框刚进入第一个磁场区域时受到的安培力大小
y= 5sin 2p t （cm），故 D 正确。故选 CD。
为，F=0.2N，线框的加速度大小为，
2 2 E 1.5
F+ ( mg sinq ) 2
a = = 5 2m / s ，故 B 错误；C．线 姆表内阻为 R欧 = =-6 W =15000 W ，此
m Ig 100 10
框穿过第一个磁场区域过程中，通过线框的电荷量 时滑动变阻器接入电路阻值为
E Bl 2
为 q= I t = t = = = 0.04C ，穿出也为 R滑 =---= R欧 R0 R g r (15000 - 14000 --W=W 40 2) 958
RRR
0.04C，方向相反，总电荷量为 0，故 C 正确；D．设
设电流表表盘的 50A 刻度对应的改装后欧姆表的
线框沿 x 方向速度减到零时，线框沿 y 方向运动的
E
位移为 y，根据能量守恒定律有 刻度为 R ，则有 I = ，解得
1 1 x RR+
mgysinq + mv2 - mv 2 = Q ，在沿 y 方向根据运动 欧 x
20 2 E 1.5
2 RR= - = W -15000 W = 15000 W = 15k
学规律得 v=2 g sinq y ，解得 Q=0.5J，故 D 正确。 x I 欧 50 10-6
故选 CD。
d （3 表盘上 c 处的电流刻度为 75，设此时测量电阻
【 答 案 】 （ ） （ ） （ ）
11. 1 9 5 6
Dt1 为 Rx ，则有
1 d d E 1.5
2 2
[( )- ( ) ] RRx = -欧 = -6 -15000 =5000 = 5k
2LD t2 D t1 I 75 10
【解析】（1）因为游标卡尺精确度为 0.05mm，每 ，则 c 处的电阻刻度为 5。
个小格实际长度为 0.95mm，所以可得游标尺中第 6 （4）设改装后干路的最大电流为 Im ，则欧姆调零
格刻度线与主尺对齐刻度线为 E
(3.30+ 0.95 6)mm = 9mm ， 时有 Im =
R欧
（ ）由题意铁片下边的挡光时间分别为 ，铁片
5 Dt1 对电路进行了改进，使中值电阻为 1500，则有
d 1 E
遮光宽度 d。则通过光电门的速度近似为 v = 。 I =
Dt m
1 2R欧 + 1500 W
（ ）研究铁片上下两边依次通过光电门的运动过
6 联立解得 R =1500 W ， I =1mA = 1000uA
d d 欧 m
程，根据公 2gL = ( )2 - ( ) 2 ， 则图中电阻箱的阻值应调为
DDt2 t 1
IRRg 0+ g
1 d2 d 2
解得 g = [( )- ( ) ] 。 R箱 = =1560
2LDD t2 t1 IIm- g
若用该表测量一阻值为 1000 的电阻时，此时干路
12.【答案】 （1） R 1 连线见解析（2） 958 15k电流为
（3） 5 （4）1560 60 E
【解析】（1）为了保证改装后欧姆表能正常使用， I总 = =0.6mA = 600A ，则电流表
R +1000 W
欧姆调零时，有 欧
E 指针对应的电流是
Ig = R 1560
R II=箱 = 600A = 60A
欧 1 RRR+ +总 1560 + 14000 + 40
解得欧姆调零时 箱 0 g
欧姆表内阻为
E 1.5 3- 1 ( 6- 2)R
R = = W =15000 W 13.【答案】（1） ；（2）
欧 -6 2 c
Ig 100 10
【解析】（1）根据题意
，
可得，光路如下图所示。
此时滑动变阻器接入电路阻值为
根据题意可知
R滑 =---= R欧 R0 R g r (15000 - 14000 --W=W 40 2) 958
2
，则滑动变阻器应选 R1； AD= R ，则
欧姆表黑表笔应接电源的正极，实物连线如图所示， 2
E AD 2
（2）欧姆调零时，有 Ig = ，解得欧姆调零时欧 cosOAD = =
R欧 AO 2
碰后两物块距离减小 x2，由功能关系得
故 i= OAD = BCO = DOA = 45o ， 1
m gx (m m )v2
sin i 1 1 2 2 1 2
根据折射定律有 n = ，可得 r = 30o ，
sin r
解得 x2
则 ABC = BCO - r =15o ， 1
sinq 2
根据折射定律有 n = ， sL0x1x2L0 。
sin ABC 1
mv2 2mv
3- 1 0 0
故出射角q 的正弦值为 sinq = ql ql
2 15.【答案】 （1） ；（2） ；（3）
pnl2 + n p
2
（2）由几何知识可知 BE= OD = AD = R
2 2 （n1，2，3，…）
l= v t
则光在玻璃柱体中的路程为 【解析】（1）粒子在电场中运动时，有 0 ，
BE 1 1
s= =( 3 - 1) R l= at 2
cosABC 2 2
c 2 2
光在玻璃柱体中的速度为 v= = c mv0
n 2 E =
由牛顿第二定律 Eq= ma ，得 ql
s( 6- 2) R
则光穿越玻璃柱体的时间为t = = （2）在 N 点，设粒子速度 v 的方向与 x 轴间的夹角
v c
v
2 为q ，沿 y 轴负方向的速度为 y ，则有
14.[答案](1)2g2 (2) (3)L
0 v
2 1 tanq = y
[解析](1)自由下落过程 v22gh v= at
v0 ， y ，
2
v0
进入圆轨道时在 B 点 an 2g v =
cosq
1 v= v
根据机械能守恒定律得 mg(hR) mv2 解 得 y 0 ，
2
v= 2 v0
解得 vC2 。 ，q =45
(2)若1>2 粒子轨迹如图所示。
因为轻质平板小车受到的合力一定为零，所以物块 根据几何关系，粒子做圆周运动轨迹的半径为
所受摩擦力 f2mg ON
l2 l
物块1 一滑上平板小车，马上与车相对静止，物块2 R =2 = =
与车相对运动，直到与平板小车速度相等后一起运 sinq 2sin q 2
动，根据动量守恒定律 m v (m m )v mv2 mv 2mv
1 C 1 2 qvB = B = = 0
1 1 由牛顿第二定律得 R ，解得 qR ql
由功能关系得 m gL m v2 (m m )v2
2 2 2 1 2 1 2 v= vcosq = v
（3）将粒子在 O 点的速度分解 x 0 ，
2
解得 L 。 vy = vsinq = v0
42 2
vy
(3)若1<2，物块所受摩擦力 f1mg。物块1一 因同时存在电场、磁场，粒子以 在磁场中做匀速
滑上平板车后，物块2 与车相对静止，物块1与车 圆周运动，同时粒子以初速度 vx = v0 沿 x 轴正方向
相对运动，直到与平板小车速度相等后以共同速度 v 做匀加速运动，粒子离开 O 后，每转一周到达一次 x
一起运动，此过程中两物块距离减小 x ，由功能关
1 轴，第 n 次到达 x 轴时，粒子运动的时间t= nT
系得
2pm p l 1 pnl2 + n p
1 1 T = = s= v t + at 2 s =
2 qB v 0
1m1gx1 m1v2 (m1m2)v 0 ， 2 ，解得 2
2 2
（n1，2，3，…）
解得 x
1 1
设小物块2 与弹性挡板 P 发生碰撞后以速度 v 被弹
回。根据动量守恒定律 m1vm2v(m1m2)v1
解得 v10