萬(wàn)州二中2022-2023年高三下期3月月考物理試題一、單項(xiàng)選擇題：本大題共6個(gè)小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1. 高壓鈉燈曾廣泛應(yīng)用于城市、鄉(xiāng)村的各條主干路、支路等，但高壓鈉燈有功耗大、顯色性差等缺點(diǎn)，使得一部分城市開始嘗試用LED路燈更換傳統(tǒng)的高壓鈉燈。若高壓鈉燈功率為400W，LED燈功率為200W，若更換5000盞，則一個(gè)月可節(jié)約的電能約為（　?。?/span>A.  B. C.  D. 【答案】B【解析】【詳解】一個(gè)月節(jié)約的電能約為故選B。2. 在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)150匝的閉合矩形金屬線圈，繞與磁感線垂直的固定軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，穿過(guò)該線圈的磁通量隨時(shí)間變化規(guī)律如圖所示．設(shè)線圈總電阻為2Ω，則A. t=0時(shí)，線圈平面與磁感線方向垂直B. t=ls時(shí)，線圈中的電流改變方向C. t=2s時(shí)，線圈中磁通量的變化率為零D. 在2s內(nèi)，線圈產(chǎn)生的熱量為18π2J【答案】D【解析】【詳解】A.根據(jù)圖象可知，在t=0時(shí)穿過(guò)線圈平面的磁通量為零，所以線圈平面平行于磁感線，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大，故A錯(cuò)誤；B. Φ-t圖象的斜率為，即表示磁通量的變化率，在0.5s～1.5s之間，“斜率方向”不變，表示的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向不變，則電流強(qiáng)度方向不變，故B錯(cuò)誤；C.t=2s時(shí)，線圈中磁通量為零，此時(shí)磁通量的變化率最大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em=NBSω=NΦmω=150×0.04×V=6πV，有效值，根據(jù)焦耳定律可得2s產(chǎn)生的熱為，故D正確．故選D．3. 如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量相等物體分別從傾角為30°和60°的固定光滑斜面頂端由靜止自由下滑，到達(dá)斜面底端。兩物體在整個(gè)下滑過(guò)程中，相同的物理量是（　　）A. 重力的沖量 B. 動(dòng)量的變化量C. 動(dòng)能的變化量 D. 重力的平均功率【答案】A【解析】【分析】【詳解】設(shè)底部長(zhǎng)為L，當(dāng)斜面的傾角為θ時(shí)物體下滑到底部的時(shí)間為t，根據(jù)牛頓第二定律可得物體沿斜面下滑的加速度a=gsinθ根據(jù)位移—時(shí)間關(guān)系可得解得，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由于兩個(gè)斜面的傾角分別為30°和60°，所以兩種情況下物體達(dá)到斜面底端的時(shí)間相同。A．根據(jù)I=mgt可知重力沖量相同，故A正確；B．物體所受的合力F合=mgsinθ則合力的沖量I合=mgtsinθ由于θ不同，則合外力的沖量不同，根據(jù)動(dòng)量定理可得所以下滑過(guò)程中動(dòng)量變化量的大小不同，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)動(dòng)能定理，合力做功等于重力做功W=mgh由于h不同，合力做功不同，所以動(dòng)能增加量不同，故C錯(cuò)誤；D．重力做功的平均功率為由于h不同，所以兩物塊所受重力做功的平均功率不相同，故D錯(cuò)誤。故選A。4. 圖示為某城市雕塑的一部分．將光滑的球擱置在豎直的高擋板AB與豎直的矮擋板CD之間，由于長(zhǎng)時(shí)間作用，CD擋板的C端略向右偏過(guò)一些，C與AB擋板的距離始終小于球的直徑，則與C端未偏時(shí)相比A. AB擋板的支持力變大，C端的支持力變大B. AB擋板的支持力變大，C端的支持力變小C. AB擋板的支持力變小，C端的支持力變大D. AB擋板的支持力變小，C端的支持力變小【答案】A【解析】【詳解】以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，受到重力、AB擋板支持力，C的支持力，如圖所示：
根據(jù)平衡條件可得，AB擋板的支持力C端的支持力CD擋板的C端略向右偏，θ角增大，則AB擋板的支持力變大，C端的支持力變大，故A正確，BCD錯(cuò)誤。【點(diǎn)睛】本題主要是考查了共點(diǎn)力的平衡問(wèn)題，解答此類問(wèn)題的一般步驟是：確定研究對(duì)象、進(jìn)行受力分析、利用平行四邊形法則進(jìn)行力的合成或者是正交分解法進(jìn)行力的分解，然后在坐標(biāo)軸上建立平衡方程進(jìn)行解答．本題也可以利用圖解法來(lái)分析。5. 如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E=4 V，內(nèi)阻r=0.5 Ω，定值電阻R=1 Ω．開關(guān)S閉合后，電動(dòng)機(jī)M剛好正常工作，理想電流表A的示數(shù)為1 A．電動(dòng)機(jī)的線圈電阻R0=0.5 Ω，下列說(shuō)法中正確的是A. 定值電阻消耗的熱功率3.5 WB. 電動(dòng)機(jī)的輸出功率為2 WC. 電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為2 VD. 電源的輸出功率是4 W【答案】B【解析】【分析】定值電阻的功率由焦耳定律求得，電源的輸出功率由總功率減去內(nèi)阻功率，電動(dòng)機(jī)是非純電阻電路，輸出功率等于輸入功率與熱功率之差．【詳解】A、定值電阻消耗的熱功率，A錯(cuò)誤；BC、電動(dòng)機(jī)兩端的電壓，則電動(dòng)機(jī)的電功率為，又因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)線圈上的發(fā)熱功率為，所以，電動(dòng)機(jī)的輸出功率為，B正確，C錯(cuò)誤；D、電源的輸出功率為，D錯(cuò)誤．故選B．【點(diǎn)睛】電動(dòng)機(jī)是非純電阻電路，輸出功率等于輸入功率與熱功率之差；電源的輸出功率由總功率減去內(nèi)阻功率，要注意功率公式的適用條件．6. 如圖，O表示地球，P表示一個(gè)繞地球沿橢圓軌道做逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星，AB為長(zhǎng)軸，CD為短軸．在衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間內(nèi)，從A到B的時(shí)間為tAB，同理從B到A、從C到D、從D到C的時(shí)間分別為tBA、tCD、tDC．下列關(guān)系式正確的是( )A. tAB> tBAB. tAB < tBAC. tCD > tDCD. tCD < tDC【答案】D【解析】【詳解】試題分析：由衛(wèi)星做橢圓運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性得，所以A、B錯(cuò)誤；由開普勒第二定律，衛(wèi)星在近地點(diǎn)時(shí)運(yùn)動(dòng)快，在遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)運(yùn)動(dòng)慢，所以，故C錯(cuò)誤，D正確．考點(diǎn)：萬(wàn)有引力，開普勒第二定律【名師點(diǎn)睛】考查衛(wèi)星繞地球，在地球萬(wàn)有引力作用下，做橢圓運(yùn)動(dòng)，地球處于一焦點(diǎn)上，并掌握開普勒第二定律的內(nèi)容．7. 如圖所示，固定在絕緣水平面內(nèi)的金屬導(dǎo)軌MN、M′N′之間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。單位長(zhǎng)度阻值相同的金屬棒ab、cd放在兩導(dǎo)軌上，若兩棒從圖示位置以相同的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與兩導(dǎo)軌接觸良好，則下列說(shuō)法正確的是（　?。?/span>A. 回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不斷增大B. 回路中的感應(yīng)電流不變C. 回路中的熱功率不斷增大D. 兩棒所受安培力的合力不斷減小【答案】D【解析】【分析】回路磁通量的變化，由楞次定律判斷感應(yīng)電流方向。由E = BLv求得兩棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，回路中總的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于cd棒和ab棒感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之差，根據(jù)歐姆定律分析感應(yīng)電流是否變化，再研究回路的熱功率如何變化。【詳解】AB．設(shè)兩棒原來(lái)相距的距離為S，M′N′與MN的夾角為α，則回路中總的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E = BLcdv - BLabv = Bv?(Lcd - Lab) = Bv?Stanα = BvStanαBvStanα保持不變，由于回路的電阻不斷增大，而總的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不變，所以回路中的感應(yīng)電流不斷減小，AB錯(cuò)誤；C．回路熱功率為E不變，R增大，則P不斷減小，C錯(cuò)誤；D．設(shè)兩棒原來(lái)相距的距離為S，M′N′與MN的夾角為α，安培力之差等于由于電流減小，所以兩棒所受安培力的合力不斷減小，D正確。故選D。【點(diǎn)睛】本題中兩棒同向運(yùn)動(dòng)，要知道回路中總的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)等于cd棒和ab棒感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之差，要能熟練運(yùn)用電路知識(shí)研究電磁感應(yīng)問(wèn)題。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。每小題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。8. 以下關(guān)于分子動(dòng)理論的說(shuō)法正確的是______。A. 布朗運(yùn)動(dòng)是由懸浮在液體中的固體小顆粒之間的相互碰撞產(chǎn)生的B. 內(nèi)能不同的物體，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能可能相同C. 生產(chǎn)半導(dǎo)體器件時(shí)，需要在純凈的半導(dǎo)體材料中摻入其他元素，可以在高溫條件下利用分子的擴(kuò)散來(lái)完成D. 分子勢(shì)能總是隨分子間距離的增大而減小E. 一定質(zhì)量的某種理想氣體在等壓膨脹過(guò)程中，內(nèi)能一定增加【答案】BCE【解析】【詳解】A．布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中的固體小顆粒受到液體分子的撞擊作用不平衡而產(chǎn)生的，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．內(nèi)能包括分子動(dòng)能和分子勢(shì)能，內(nèi)能不同，分子的平均動(dòng)能可能相同，選項(xiàng)B正確；C．生產(chǎn)半導(dǎo)體器件時(shí)，需要在純凈的半導(dǎo)體材料中摻入其他元素，可以在高溫條件下利用分子的擴(kuò)散來(lái)完成，選項(xiàng)C正確；D．由于兩分子間的距離為時(shí)分子勢(shì)能最小，所以從相距很近到無(wú)窮遠(yuǎn)隨著分子間距離的增大，分子勢(shì)能先減小后增大，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；E．一定質(zhì)量的理想氣體在等壓膨脹時(shí)，由可知，氣體的溫度升高，故內(nèi)能一定增加，選項(xiàng)E正確；故選BCE。9. 如圖所示，絕緣固定擦得很亮的金屬板A水平放置，其下水平放置接地的銅板B．兩板間距為d ，兩板面積均為S，正對(duì)面積為S'，且S'<S．當(dāng)用黃光燈照射金屬板A上表面時(shí)間1秒后移走黃光燈源，此時(shí)A、B間一帶電液滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)．在忽略電容器漏電的情況下，以下說(shuō)法正確的是A. 帶電液滴帶負(fù)電B. 增大正對(duì)面積為S'或增大兩板間距d，帶電液滴仍然處于靜止?fàn)顟B(tài)C 其他條件不變，若改用紫色光源照射金屬板A上表面時(shí)間t秒后，液滴一定將向上運(yùn)動(dòng)D. 其他條件不變，若改用光強(qiáng)更大的黃光源照射金屬板A上表面時(shí)間1秒后，液滴一定將向上運(yùn)動(dòng)【答案】AD【解析】【詳解】A.板發(fā)生光電效應(yīng)，電子“跑走”極板剩余正電荷，、 板間形成方向向下的 勻強(qiáng)電場(chǎng)，由液滴處于靜止?fàn)顟B(tài)可知故帶電液滴帶負(fù)電，故選項(xiàng)A符合題意；B.增大正對(duì)面積，根據(jù)可知將變大，根據(jù)可知將變小，根據(jù)可知電場(chǎng)強(qiáng)度減小，帶電液滴受到電場(chǎng)力減小，故帶電液滴將向下運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)B不符合題意；C.光電效應(yīng)產(chǎn)生的電子個(gè)數(shù)與光子個(gè)數(shù)有關(guān)，由于無(wú)法確定紫光光源在單位時(shí)間產(chǎn)生的光子個(gè)數(shù)與黃光燈源的對(duì)比，故無(wú)法判斷，故選項(xiàng)C不符合題意；D.改用光強(qiáng)更大的黃光源照射金屬板上表面，不存在漏電的情況下，板的正電荷將越積越多，、 板間電壓也將越來(lái)越大，液滴受到的電場(chǎng)力也將大于重力而向上運(yùn)動(dòng)，故選項(xiàng)D符合題意．10. 如圖是檢驗(yàn)?zāi)撤N平板承受沖擊能力的裝置，MN為半徑R=0.8m、固定于豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道，軌道上端切線水平，O為圓心，OP為待檢驗(yàn)平板，M、O、P三點(diǎn)在同一水平線上，M的下端與軌道相切處放置豎直向上的彈簧槍，可發(fā)射速度不同但質(zhì)量均為m=0.01kg的小鋼珠，小鋼珠每次都在M點(diǎn)離開彈簧槍。某次發(fā)射的小鋼珠落到OP上的距O點(diǎn)距離為的Q點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2。則該次發(fā)射（　?。?/span>A. 小鋼珠經(jīng)過(guò)N點(diǎn)時(shí)速度的大小為2m/sB. 小鋼珠沿軌道經(jīng)過(guò)N點(diǎn)時(shí)恰好與軌道無(wú)作用力C. 小鋼珠離開彈簧槍時(shí)的動(dòng)能為0.12JD. 彈簧釋放的彈性勢(shì)能為0.20J【答案】BC【解析】【分析】【詳解】A．小鋼珠從N到Q做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，水平方向有豎直方向有解得故A錯(cuò)誤；B．據(jù)牛頓第二定律解得故B正確；C．選M點(diǎn)為零勢(shì)面，從M到N由機(jī)械能守恒定律有解得故C正確；D．有系統(tǒng)機(jī)械能守恒可得彈簧釋放的彈性勢(shì)能等于小鋼珠離開彈簧槍時(shí)的動(dòng)能和增加的重力勢(shì)能，故D錯(cuò)誤。故選BC。三、實(shí)驗(yàn)題：本大題2小題，共15分。11. 霍爾效應(yīng)是電磁基本現(xiàn)象之一，近期我國(guó)科學(xué)家在該領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)研究上取得了突破性進(jìn)展。如圖丙所示，在一矩形半導(dǎo)體薄片的P、Q間通入電流I，同時(shí)外加與薄片垂直的磁場(chǎng)B，在M、N間出現(xiàn)電壓UH，這個(gè)現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，UH稱為霍爾電壓，且滿足，式中d為薄片的厚度，k為霍爾系數(shù)。某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定該半導(dǎo)體薄片的霍爾系數(shù)。（1）若該半導(dǎo)體材料是空穴（可視為帶正電粒子）導(dǎo)電，電流與磁場(chǎng)方向如圖丙所示，該同學(xué)用電壓表測(cè)量UH時(shí)，應(yīng)將電壓表的“+”接線柱與_________（填“M”或“N”）端通過(guò)導(dǎo)線相連；（2）已知薄片厚度d=0.40mm，該同學(xué)保持磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.10T不變，改變電流I的大小，測(cè)量相應(yīng)的UH值，記錄數(shù)據(jù)如下表所示：I（×10-3A）3.06.09.012.015.018.0UH（×10-3V）1.11.93.44.56.26.8根據(jù)表中數(shù)據(jù)在給定區(qū)域內(nèi)（見(jiàn)答題卡）畫出UH-I圖線_______________，利用圖線求出該材料的霍爾系數(shù)為_______________（保留2位有效數(shù)字）；（3）該同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)，使半導(dǎo)體薄片中的電流反向再次測(cè)量，取兩個(gè)方向測(cè)量的平均值，可以減小霍爾系數(shù)的測(cè)量誤差，為此該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖丁所示的測(cè)量電路，S1、S2均為單刀雙擲開關(guān)，虛線框內(nèi)為半導(dǎo)體薄片（未畫出）。為使電流從Q端流入，P端流出，應(yīng)將S1擲向_______（填“a”或“b”），S2擲向_______（填“c”或“d”）；為了保證測(cè)量安全，該同學(xué)改進(jìn)了測(cè)量電路，將一合適的定值電阻串聯(lián)在電路中，在保持其他連接不變的情況下，該定值電阻應(yīng)串聯(lián)在相鄰器件____________和__________（填器件代號(hào)）之間。【答案】    ①. M    ②.     ③. 1.5    ④. b    ⑤. c    ⑥. S1（或S2）    ⑦. E【解析】【詳解】（1）[1]由題意，不加磁場(chǎng)時(shí)，該半導(dǎo)體中空穴定向移動(dòng)的方向與電流方向相同，則加磁場(chǎng)后，根據(jù)左手定則可知在霍爾電壓達(dá)到穩(wěn)定前，空穴將向M端偏轉(zhuǎn)，所以應(yīng)將電壓表的“+”接線柱與M端通過(guò)導(dǎo)線相連。（2）[2]根據(jù)表格數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、連線，注意使圖線盡可能多的穿過(guò)坐標(biāo)點(diǎn)，不在線上的點(diǎn)均勻分布在線的兩側(cè)，如圖所示。 [3]根據(jù)題給霍爾電壓表達(dá)式變形可得即圖線的斜率為解得（3）[4][5]電流從電源正極流出，負(fù)極流入，由圖丁可知，為使電流從Q端流入，P端流出，應(yīng)將S1擲向b端，S2擲向c端。[6][7]實(shí)驗(yàn)中容易不慎將兩開關(guān)向相同方向撥動(dòng)從而導(dǎo)致電源短路，為了保證測(cè)量安全，在保持其他連接不變的情況下，該定值電阻應(yīng)串聯(lián)在相鄰器件S1（或S2）和E之間。 12. 某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示裝置探究恒力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系，質(zhì)量為m的鉤碼通過(guò)跨過(guò)滑輪的細(xì)線牽引質(zhì)量為M的小車，使它在長(zhǎng)木板上運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄的運(yùn)動(dòng)情況（1）下列做法中正確的有_______________A．調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳≤嚨募?xì)繩與長(zhǎng)木板保持平行B．在平衡摩擦力時(shí)，不需要連接紙帶C．小車從靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處釋放（2）接通電源，釋放小車，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出一系列點(diǎn)，將打出的第一個(gè)點(diǎn)標(biāo)為O，在紙帶上依次取A、B、C……若干個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)得A、B、C……各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為……，已知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔均為T．實(shí)驗(yàn)中，鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，可認(rèn)為小車受到的拉力大小等于mg，在打O點(diǎn)到打B點(diǎn)的過(guò)程中，拉力對(duì)小車做的功W=__________，打B點(diǎn)時(shí)小車的動(dòng)能=___________．（3）小明同學(xué)實(shí)驗(yàn)操作正確，但打出的紙帶起始點(diǎn)不清晰，他挑選了一個(gè)清晰的點(diǎn)標(biāo)為O1，以小車速度的二次方為縱坐標(biāo)，計(jì)數(shù)點(diǎn)到O1點(diǎn)的距離x為橫坐標(biāo)，利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出-x圖像，該圖像縱截距的物理意義是_________________．（4）小虎同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中沒(méi)有保證鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，他利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的-W圖像________（選填“會(huì)”或“不會(huì)”）彎曲．【答案】    ①. AC    ②.     ③.     ④. 打點(diǎn)速度的二次方    ⑤. 不會(huì)【解析】【分析】【詳解】（1）[1]A．調(diào)節(jié)滑輪的高度，使?fàn)恳緣K的細(xì)繩與長(zhǎng)木板保持平行，否則拉力不會(huì)等于合力，A正確；B．該實(shí)驗(yàn)的功單指恒力做的功，故必須平衡小車受到的摩擦力，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中紙帶也要受到阻力，所以平衡摩擦力時(shí)，小車后面的紙帶必須連好，B錯(cuò)誤；C．為了有效使用紙帶，小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處釋放，C正確。故選AC。（2）[2][3]根據(jù)題意知，小車受到的拉力大小等于mg，從O點(diǎn)到B點(diǎn)的位移為，則拉力對(duì)小車做的功根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論可知，B點(diǎn)的速度等于A點(diǎn)到C點(diǎn)的平均速度，則有故動(dòng)能為（3）[4]根據(jù)圖象可知，當(dāng)x=0時(shí)該圖像有縱截距，其物理意義是打點(diǎn)速度的二次方；（4）[5]根據(jù)動(dòng)能定理得：變形得故圖象的斜率為是不變的，故小虎同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中沒(méi)有保證鉤碼質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，該圖象不會(huì)彎曲.四、計(jì)算題：本題共3個(gè)小題，共41分，請(qǐng)寫出必要的文字說(shuō)明和必需的物理演算過(guò)程，只寫出最終結(jié)果的不得分。13. 如右圖所示。一束截面為圓形，半徑R=0.2m的平行光垂直射向一玻璃半球的平面。經(jīng)折射后在屏幕S上形成一個(gè)圓形亮區(qū)。已知玻璃半球的半徑為R=0.2m。屏幕S至球心的距離為m。不考慮光的干涉和衍射，試問(wèn)：（1）若入射光是白光，在屏幕S上形成的圓形亮區(qū)的最外側(cè)是什么顏色？（2）若入射光是紫光，玻璃半球?qū)ψ瞎獾恼凵渎蕿?/span>。求屏幕上圓形亮區(qū)的面積。【答案】（1）紫色；（2）【解析】【詳解】（1）復(fù)色光與半球形玻璃面的下表面相垂直，方向不變，但是在上面的圓弧面會(huì)發(fā)生偏折，紫光的折射率最大，所以紫光偏折的最多，且屏上相應(yīng)的光點(diǎn)與入射光線在玻璃半球的對(duì)稱軸兩側(cè)，因此最外側(cè)是紫色。（2）如下圖所示。紫光剛要發(fā)生全反射時(shí)的臨界光線射在屏幕S上的點(diǎn)到亮區(qū)中心E的距離r就是所求最大半徑。設(shè)紫光臨界角為C，由全反射的知識(shí)所以
 由幾何關(guān)系所以=m則屏幕上圓形亮區(qū)的面積S=πr2=14. 如圖所示，豎直平面內(nèi)光滑軌道由傾斜直軌道AB與圓弧軌道BCD平滑連接，C為圓弧軌道的最低點(diǎn)，D為最高點(diǎn)，O為圓心。質(zhì)量的小球從軌道AB上離C點(diǎn)高H=0.45m處，由靜止開始下滑，經(jīng)B點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道，取10m/s2，求：（1）小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度；（2）若圓弧軌道半徑R=0.1m，則小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)小球支持力大小；（3）若要小球恰能通過(guò)D點(diǎn)，則圓弧軌道的半徑應(yīng)是多少。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【分析】【詳解】（1）從A到C的過(guò)程，根據(jù)機(jī)械能守恒解得（2）根據(jù)解得（3）小球恰能通過(guò)D點(diǎn)，則從A到D的過(guò)程，根據(jù)機(jī)械能守恒解得15. 如圖所示，在一半徑為R，半圓形區(qū)域內(nèi)（O為圓心，PQ邊為直徑）有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中沒(méi)畫出），PQ上方是電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)．現(xiàn)有一質(zhì)量為m，電量為q的帶正電粒子從靜止開始勻強(qiáng)電場(chǎng)中的A點(diǎn)釋放，從O點(diǎn)垂直于AB進(jìn)入磁場(chǎng)，已知OA的距離也為R，不計(jì)重力與空氣阻力的影響．（1）求粒子經(jīng)電場(chǎng)加速射入磁場(chǎng)時(shí)的速度；（2）若要進(jìn)入磁場(chǎng)的粒子不從圓弧邊界離開磁場(chǎng)，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值；（3）若磁感應(yīng)強(qiáng)度B′，求帶電粒子從靜止開始運(yùn)動(dòng)到達(dá)圓弧邊界的時(shí)間．【答案】(1)   (2)   (3)【解析】【分析】(1)根據(jù)動(dòng)能定理求出粒子經(jīng)電場(chǎng)加速射入磁場(chǎng)時(shí)的速度；(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度最小時(shí)，圓周半徑最大，畫出粒子運(yùn)動(dòng)軌跡，根據(jù)洛倫茲力提供向心力求出磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值；(3)當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B′時(shí)，求出粒子在磁場(chǎng)中的半徑，畫出運(yùn)動(dòng)的軌跡，分別求出粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的時(shí)間，即可求出帶電粒子從靜止開始運(yùn)動(dòng)到達(dá)圓弧邊界的時(shí)間.【詳解】(1)依題意，粒子經(jīng)電場(chǎng)加速射入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v，由動(dòng)能定理得： ①得: ② (2)要使圓周半徑最大，則粒子的圓周軌跡應(yīng)與半圓磁場(chǎng)邊界相切，設(shè)軌跡圓周半徑為r由圖中幾何關(guān)系：③由洛倫茲力提供向心力：④聯(lián)立②③④解得:(3)設(shè)粒子運(yùn)動(dòng)圓周半徑為r′，，粒子的圓周軌跡如下圖所示：在電場(chǎng)中從A到O勻加速，得: 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間帶電粒子從靜止開始運(yùn)動(dòng)到達(dá)圓弧邊界的時(shí)間【點(diǎn)睛】帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，關(guān)鍵作出粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，會(huì)確定圓周運(yùn)動(dòng)的圓心、半徑、圓心角，結(jié)合半徑公式、周期公式進(jìn)行求解．

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