山東省濟(jì)南市高三下學(xué)期5月針對(duì)性訓(xùn)練(三模)物理試題

高考針對(duì)性訓(xùn)練物理試題本試卷滿分100分?？荚囉脮r(shí)90分鐘。注意事項(xiàng)：1.答題前，考生務(wù)必用0.5毫米黑色簽字筆將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)、座號(hào)填寫在規(guī)定的位置上。2.回答選擇題時(shí)，用2B鉛筆把答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑，如需改動(dòng)，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號(hào)。3.回答非選擇題時(shí)，必須用0.5毫米黑色簽字筆作答（作圖除外），答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)的位置；如需改動(dòng)，先劃掉原來(lái)的答案，然后再寫上新的答案，不能使用涂改液，膠帶紙，修正帶和其他筆。一、單項(xiàng)選擇題（本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。）1.2024年4月20日，我國(guó)首次利用核電商用堆批量生產(chǎn)碳14同位素，這標(biāo)志著將徹底破解國(guó)內(nèi)碳14同位素依賴進(jìn)口的難題，實(shí)現(xiàn)碳14供應(yīng)全面國(guó)產(chǎn)化。碳14發(fā)生β衰變時(shí)的反應(yīng)方程為，則是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】由質(zhì)量數(shù)守恒有解得由電荷數(shù)守恒有解得綜上所述，其為。故選B。2.高空滑索因其驚險(xiǎn)刺激而深受年輕人追捧。人通過(guò)輕繩與輕質(zhì)滑環(huán)相連，開(kāi)始下滑前，輕質(zhì)滑環(huán)固定在鋼索上點(diǎn)處，滑環(huán)和人均處于靜止?fàn)顟B(tài)，鋼索和輕繩的夾角關(guān)系如圖所示。設(shè)段鋼索的拉力大小為，段鋼索的拉力大小為，段輕繩的拉力大小為，下列判斷正確的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】以結(jié)點(diǎn)為研究對(duì)象，受力情況如圖所示這樣的三個(gè)力可以組成一個(gè)首尾相接的封閉的矢量三角形如下由圖可知故選A。3.某同學(xué)將排球墊起，排球以某一初速度豎直向上運(yùn)動(dòng)，然后下落回到出發(fā)點(diǎn)。已知排球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受空氣阻力大小恒定，豎直向上為正方向，下列描述排球的速度隨時(shí)間的變化關(guān)系圖像可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【詳解】上升過(guò)程，對(duì)排球有排球向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，其速度為正，即圖像在t軸上方。下落過(guò)程，對(duì)排球有速度方向向下，為負(fù)，所以圖像在t軸下方，且上升過(guò)程中加速度較大，而圖像的斜率表示加速度。即上升過(guò)程圖像要比下降過(guò)程圖像斜率大，由于有阻力的存在，其在回到原出發(fā)點(diǎn)時(shí)，速度大小小于。故選B。4.如圖所示為雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，單色光源到兩縫、的距離相等。要使相鄰亮條紋之間的距離變小且干涉條紋上移，下列辦法可行的是（）A.增大雙縫到屏的距離并下移光源B.減小雙縫間距離并上移光源C.減小光源到雙縫的距離并上移光源D.更換波長(zhǎng)更短的單色光源并下移光源【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)雙縫干涉的相鄰亮條紋中心間距公式可知，要使條紋之間的距離變小，可以通過(guò)減小單色光的波長(zhǎng)、減小雙縫到屏的距離或增大兩縫間的距離來(lái)完成，要想使干涉條紋上移，可下移光源。故選D。5.如圖所示，帶玻璃管的塞子塞住玻璃瓶口，瓶中裝有部分水，水逐漸流出的過(guò)程中，瓶?jī)?nèi)氣體溫度保持不變，下列關(guān)于瓶?jī)?nèi)封閉氣體的判斷正確的是（）A.壓強(qiáng)增大 B.壓強(qiáng)不變C.吸熱 D.放熱【答案】C【解析】【詳解】AB．根據(jù)玻意耳定律可知，瓶?jī)?nèi)封閉氣體的體積增大，壓強(qiáng)減小，故AB錯(cuò)誤；CD．封閉氣體的體積增大，氣體對(duì)外做功，溫度不變，則氣體的內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w吸熱，故C正確，D錯(cuò)誤；故選C。6.如圖所示，線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞固定軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的正弦式交流電通過(guò)自耦變壓器給燈泡和滑動(dòng)變阻器供電。已知線圈的電阻不可忽略，自耦變壓器可看作理想變壓器，下列說(shuō)法正確的是（）A.圖示時(shí)刻線圈中感應(yīng)電流大小為零B.將滑動(dòng)變阻器的滑片向上移動(dòng)，燈泡變亮C.將自耦變壓器的滑片逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，自耦變壓器的輸入電流變大D.將滑動(dòng)變阻器的滑片向上移動(dòng)，自耦變壓器的輸出功率一定減小【答案】C【解析】【詳解】A．圖示時(shí)刻線圈abcd中的磁通量為零，與中性面垂直，磁通量的變化率最大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大，感應(yīng)電流最大，故A錯(cuò)誤；C．將自耦變壓器的滑片P逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，變壓器的原線圈匝數(shù)不變，副線圈的匝數(shù)增多，副線圈的輸出電壓變大，則副線圈的電流變大，所以自耦變壓器的輸入電流變大，故C正確；BD．設(shè)滑動(dòng)變阻器和小燈泡的總電阻為R，線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的有效值為E，內(nèi)阻為r，自耦變壓器的原副線圈匝數(shù)分別為、。則副線圈在原線圈中的等效電阻為將滑動(dòng)變阻器的滑片Q向上移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器的電阻變小，副線圈在原線圈中的等效電阻變小，原線圈的電流變大，線圈abcd分壓變大，則原線圈的輸入電壓變小，副線圈的輸出電壓也變小，燈泡兩端的電壓變小，則燈泡變暗；則線圈abcd的輸出功率為所以，當(dāng)時(shí)，線圈abcd的輸出功率最大，即自耦變壓器的輸出功率最大，將滑動(dòng)變阻器的滑片Q向上移動(dòng)，則滑動(dòng)變阻器的阻值變小，即滑動(dòng)變阻器和小燈泡的總電阻變小，但因滑動(dòng)變阻器和小燈泡的總電阻與線圈匝數(shù)比和線圈abcd的內(nèi)阻未知，所以無(wú)法判斷自耦變壓器的輸出功率的變化情況，故BD錯(cuò)誤。故選C。7.2024年3月20日，“鵲橋二號(hào)”中繼星由長(zhǎng)征八號(hào)遙三運(yùn)載火箭在中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)成功發(fā)射升空。如圖所示，“鵲橋二號(hào)”臨近月球時(shí)，先在周期為24小時(shí)環(huán)月大橢圓凍結(jié)軌道Ⅰ上運(yùn)行一段時(shí)間，而后在近月點(diǎn)變軌，進(jìn)入周期為12小時(shí)的環(huán)月大橢圓凍結(jié)軌道Ⅱ。已知軌道Ⅰ的近月點(diǎn)距離月球表面的高度為，遠(yuǎn)月點(diǎn)距離月球表面的高度為，月球半徑為，，忽略地球引力的影響，則軌道Ⅱ的遠(yuǎn)月點(diǎn)距離月球表面的高度為（）A. B.C. D.【答案】A【解析】【詳解】在兩個(gè)軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)開(kāi)普勒第三定律有解得故選A。8.如圖所示，半徑為的半圓形閉合金屬線框可繞圓心在紙面內(nèi)逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，過(guò)點(diǎn)的邊界上方存在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。初始時(shí)線框直徑與虛線邊界垂直。已知線框的電阻為，線框勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，從圖示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)，以順時(shí)針為感應(yīng)電流的正方向，下列關(guān)于線圈中的感應(yīng)電流隨時(shí)間的變化關(guān)系正確的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【詳解】如圖所示在時(shí)間內(nèi)，穿過(guò)線圈的磁通量向外增加，根據(jù)楞次定律可知，線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较颍ㄕ较颍?，線圈切割磁感線的有效長(zhǎng)度為則線圈轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為線圈中的感應(yīng)電流為在時(shí)間內(nèi)，整個(gè)線圈都在磁場(chǎng)中，線圈的感應(yīng)電流為0；在時(shí)間內(nèi)，穿過(guò)線圈的磁通量向外減小，根據(jù)楞次定律可知，線圈中的感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颍ㄘ?fù)方向），線圈切割磁感線的有效長(zhǎng)度為則線圈轉(zhuǎn)動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為線圈中的感應(yīng)電流為在時(shí)間內(nèi)，整個(gè)線圈都在磁場(chǎng)外，線圈的感應(yīng)電流為0。故選D。二、多項(xiàng)選擇題（本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)得4分，選對(duì)但選不全的得2分，有錯(cuò)選或不答的得0分）9.某同學(xué)利用輕彈簧模擬橫波的產(chǎn)生，如圖甲所示，輕彈簧放置在光滑水平桌面上，端固定，手握端沿垂直于彈簧方向在桌面內(nèi)做周期為的簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。某一時(shí)刻的波形圖如圖乙所示，圖乙中彈簧上只有、間的各質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，、兩點(diǎn)間距離為，下列說(shuō)法正確的是（）A.點(diǎn)的起振方向與手開(kāi)始運(yùn)動(dòng)方向相反B.點(diǎn)的起振方向與手開(kāi)始運(yùn)動(dòng)方向相同C.波速為D.波速為【答案】BD【解析】【詳解】根據(jù)波的傳播特點(diǎn)可知點(diǎn)的起振方向與手開(kāi)始運(yùn)動(dòng)方向相同，由圖可知波長(zhǎng)為m=1.0m則波速為m/s故選BD。10.如圖所示，紙面內(nèi)有一邊長(zhǎng)為的等邊三角形，為邊上一點(diǎn)，間的距離為。空間存在與紙面平行的勻強(qiáng)電場(chǎng)，點(diǎn)處有一粒子源，在紙面內(nèi)朝各個(gè)方向發(fā)射動(dòng)能均為的同種帶正電粒子，到達(dá)處的粒子動(dòng)能為，到達(dá)處的粒子動(dòng)能為，已知帶正電粒子的電荷量為，不計(jì)粒子重力及粒子間的相互作用，下列說(shuō)法正確的是（）A.點(diǎn)電勢(shì)高于點(diǎn)電勢(shì) B.點(diǎn)電勢(shì)高于點(diǎn)電勢(shì)C.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為 D.電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為【答案】AC【解析】【詳解】AB．根據(jù)題意，由解得可知ab線段離a點(diǎn)三分一處電勢(shì)等于d點(diǎn)電勢(shì)，如圖所示由于沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)越來(lái)越低，可得點(diǎn)電勢(shì)高于點(diǎn)電勢(shì)，點(diǎn)電勢(shì)等于點(diǎn)電勢(shì)，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．沿ab線段方向由動(dòng)能定理解得故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。11.質(zhì)量為的物塊從距離地面高度為處自由下落，在下落到距離地面高度為時(shí)，質(zhì)量為的子彈以的水平速度瞬間擊中物塊并留在其中。重力加速度取，忽略空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是（）A.子彈擊中物塊后瞬間，物塊水平方向的速度大小變?yōu)锽.子彈擊中物塊后瞬間，物塊豎直方向的速度大小變?yōu)镃.物塊下落的總時(shí)間為D.物塊下落的總時(shí)間為【答案】AC【解析】【詳解】A．子彈擊中物塊后瞬間，水平方向動(dòng)量守恒，則解得物塊水平方向的速度大小變?yōu)檫x項(xiàng)A正確；B．子彈擊中木塊之前物塊的豎直速度子彈擊中物塊后瞬間，由豎直方向動(dòng)量守恒可知解得物塊豎直方向的速度大小變?yōu)檫x項(xiàng)B錯(cuò)誤；CD．子彈擊中木塊之前物塊下落的時(shí)間被子彈擊中后物塊下落時(shí)，根據(jù)解得t2=1s（另一值舍掉），則總時(shí)間為選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。12.地球的磁場(chǎng)是保護(hù)地球的一道天然屏障，它阻擋著能量很高的太陽(yáng)風(fēng)粒子直接到達(dá)地球表面，從而保護(hù)了地球上的人類和動(dòng)植物。地球北極的磁場(chǎng)是沿豎直軸對(duì)稱的非均勻磁場(chǎng)，如圖所示為某帶電粒子在從弱磁場(chǎng)區(qū)向強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)前進(jìn)時(shí)做螺線運(yùn)動(dòng)的示意圖，不計(jì)帶電粒子的重力，下列說(shuō)法正確的是（）A.該帶電粒子帶正電B.從弱磁場(chǎng)區(qū)到強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)的過(guò)程中帶電粒子的速率不變C.帶電粒子每旋轉(zhuǎn)一周沿軸線方向運(yùn)動(dòng)的距離不變D.一段時(shí)間后該帶電粒子可能會(huì)從強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)到弱磁場(chǎng)區(qū)做螺線運(yùn)動(dòng)【答案】ABD【解析】【詳解】A．由左手定則可知，該帶電粒子帶正電，選項(xiàng)A正確；B．因洛倫茲力對(duì)帶電粒子不做功，則從弱磁場(chǎng)區(qū)到強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)的過(guò)程中帶電粒子的速率不變，選項(xiàng)B正確；C．根據(jù)，可知隨著磁場(chǎng)的增強(qiáng)，粒子運(yùn)動(dòng)半徑逐漸減小，周期變小，則帶電粒子每旋轉(zhuǎn)一周沿軸線方向運(yùn)動(dòng)的距離由減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．若粒子的速度方向與磁場(chǎng)方向不垂直，則一段時(shí)間后該帶電粒子可能會(huì)從強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)到弱磁場(chǎng)區(qū)做螺線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確。故選ABD。三、非選擇題（本題共6小題，共60分）13.兩小球?qū)π呐鲎埠笙鄬?duì)速度大小與碰撞前相對(duì)速度大小的比值被稱為此情形下的“恢復(fù)系數(shù)”，用表示。某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)探究影響“恢復(fù)系數(shù)”的因素。實(shí)驗(yàn)所用的小球?yàn)槿齻€(gè)相同大小的鋼球、玻璃球、橡膠球，鋼球質(zhì)量大于另外兩球質(zhì)量。（1）先用鋼球和玻璃球來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，具體步驟如下：（a）安裝實(shí)驗(yàn)裝置，調(diào)整斜槽末端水平，在適當(dāng)位置鋪放好白紙和復(fù)寫紙，復(fù)寫紙?jiān)谏?，記下重垂線所指的位置；（b）先不放被撞的玻璃球，讓入射的鋼球從斜槽上某位置處自由釋放，重復(fù)10次，用圓規(guī)畫盡量小的圓把所有的小球落點(diǎn)圈在里面，圓心就是小球落點(diǎn)的平均位置；（c）再把被撞玻璃球放在斜槽末端，讓入射鋼球仍從斜槽上同一位置自由釋放，使它們發(fā)生對(duì)心正碰，重復(fù)實(shí)驗(yàn)10次，用步驟（b）的方法，標(biāo)出碰后入射鋼球落點(diǎn)的平均位置和被碰玻璃球落點(diǎn)的平均位置，如圖乙所示，分別測(cè)量到、、的距離；（d）多次改變鋼球釋放點(diǎn)的位置，重復(fù)上述步驟，分別測(cè)量到落點(diǎn)、、的距離。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和處理的表格如表1所示：實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234560.28410.30440.33650.37230.42340.4859039520.4223046650.51810.58820.67410.719

0.7210.7190.7200.721表1表1中第2次實(shí)驗(yàn)的恢復(fù)系數(shù)____（保留三位有效數(shù)字）；（2）把被撞小球更換為橡膠球，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和處理的表格如表2所示：實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234560.37290.41840.45610.52870.61070.65880.40520.45530.49650.57420.66310.71650.9200.9190.9190.9210.9210.920表2根據(jù)以上兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得，恢復(fù)系數(shù)與碰前速度____（選填“有關(guān)”或者“無(wú)關(guān)”），與小球的材料___（選填“有關(guān)”或者“無(wú)關(guān)”）?！敬鸢浮浚?）0.721（2）①.無(wú)關(guān)②.有關(guān)【解析】【小問(wèn)1詳解】根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知小球落地時(shí)間相等，則有，，所以恢復(fù)系數(shù)【小問(wèn)2詳解】[1][2]比較以上兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得，當(dāng)碰撞前速度增大時(shí)，求得的恢復(fù)系數(shù)近似不變，但是換用不同的材料，求得的恢復(fù)系數(shù)變化，因此恢復(fù)系數(shù)與碰前速度無(wú)關(guān)，與小球的材料有關(guān)。14.某實(shí)驗(yàn)小組利用壓敏電阻設(shè)計(jì)可測(cè)量氣體壓強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)電路，并驗(yàn)證等溫條件下氣體壓強(qiáng)與體積的反比關(guān)系。該小組查閱資料得知，所用到的壓敏電阻工作面受到的壓力與阻值的關(guān)系如圖甲所示，圖中壓力在到之間時(shí)，阻值與壓力滿足（Ω），該實(shí)驗(yàn)小組在此壓力范圍內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。已知實(shí)驗(yàn)室大氣壓強(qiáng)為，壓敏電阻工作面面積為。該實(shí)驗(yàn)小組把壓敏電阻（工作面向下）嵌入到活塞上，并設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路圖來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，主要實(shí)驗(yàn)器材有：微安表（，內(nèi)阻）；電阻箱（）；電源（電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻不計(jì)）；開(kāi)關(guān)K、導(dǎo)線若干。（1）調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，當(dāng)工作面受到壓力為時(shí)，電流表示數(shù)為，則電阻箱接入阻值為_(kāi)__，此時(shí)壓敏電阻工作面所處環(huán)境的壓強(qiáng)為_(kāi)___；（2）打開(kāi)針管的出氣口，調(diào)節(jié)活塞位置至氣體體積為，然后關(guān)閉出氣口，緩慢推動(dòng)針管活塞，記錄多組針管內(nèi)氣體的體積以及與之對(duì)應(yīng)的電流，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，氣體體積越小，微安表的示數(shù)____（選填“越大”或者“越小”）；（3）在（2）過(guò)程中，電流的倒數(shù)與氣體體積的倒數(shù)若滿足的關(guān)系為：____，即可驗(yàn)證一定質(zhì)量的氣體在等溫條件下壓強(qiáng)和體積滿足反比關(guān)系?！敬鸢浮浚?）①.9000②.（2）越大（3）或者【解析】【小問(wèn)1詳解】[1]根據(jù)閉合電路歐姆定律可知解得[2]此時(shí)壓敏電阻工作面所處環(huán)境的壓強(qiáng)為【小問(wèn)2詳解】由題意可知，當(dāng)緩慢推動(dòng)針管活塞，氣體體積越小，壓強(qiáng)越大，即壓力越大，由圖可知，越小，所以微安表的示數(shù)越大。【小問(wèn)3詳解】由題意可知，打開(kāi)針管的出氣口，針管中壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng)，則壓敏電阻所受壓力為，即緩慢推動(dòng)針管活塞，壓力從開(kāi)始變化，符合題中阻值與壓力的關(guān)系，根據(jù)等溫變化可知解得根據(jù)壓力與壓強(qiáng)的關(guān)系可知結(jié)合題中阻值與壓力的關(guān)系可知根據(jù)閉合電路歐姆定律可知聯(lián)立解得15.賽車比賽中經(jīng)常出現(xiàn)賽車騰空而起的精彩鏡頭。如圖所示，質(zhì)量為的賽車在水平地面上從靜止開(kāi)始以最大功率爬坡，保持最大功率不變行駛時(shí)間后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，再經(jīng)過(guò)一段時(shí)間賽車從A點(diǎn)以水平速度騰空離開(kāi)路面，已知A點(diǎn)離地面的高度為，重力加速度為，忽略空氣阻力，求（1）賽車從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到經(jīng)過(guò)A點(diǎn)過(guò)程中克服摩擦阻力所做的功；（2）將A點(diǎn)附近的路面等效成一段圓弧，A點(diǎn)為該段圓弧的最高點(diǎn)，求該等效圓弧半徑的最小值?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【詳解】（1）從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到經(jīng)過(guò)A點(diǎn)過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理可得解得（2）假設(shè)圓弧的半徑為，最高點(diǎn)A時(shí)重力和彈力的合力提供向心力當(dāng)時(shí)，圓弧的半徑最小解得圓弧的半徑最小值為16.2024年國(guó)產(chǎn)智能技術(shù)發(fā)展迅猛，某一國(guó)產(chǎn)首次配備了超聚光伸縮攝像頭，某同學(xué)用一塊截面為等腰直角三角形的透明材料替代透鏡模擬該攝像頭的工作原理。如圖所示，光屏與邊平行，過(guò)中點(diǎn)與頂點(diǎn)A的虛線與光屏交于點(diǎn)。兩束單色光平行于射入透明材料。已知透明材料的折射率為，邊長(zhǎng)為，兩束單色光射入點(diǎn)到的距離均為，的距離為，不考慮在直角邊上發(fā)生的反射，真空中的光速為，，求（1）光穿過(guò)透明材料所用的時(shí)間；（2）要使兩束單色光經(jīng)過(guò)透明材料后匯聚到光屏上的點(diǎn)，通過(guò)計(jì)算說(shuō)明應(yīng)將透明材料沿向左還是向右移動(dòng)?！敬鸢浮浚?）；（2）應(yīng)將透明材料沿向右移動(dòng)【解析】【詳解】（1）設(shè)光在透明材料中光速為由幾何關(guān)系可知解得（2）根據(jù)折射定律可得解得在三角形中兩點(diǎn)間的距離由于，所以應(yīng)將透明材料沿向右移動(dòng)。17.回旋加速器是獲取高能粒子的重要工具，被廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究和醫(yī)學(xué)治療中。回旋加速器的工作原理如圖甲所示，真空中兩個(gè)相同的半圓形區(qū)域和的圓心分別為、，兩半圓形區(qū)域內(nèi)分布著方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。兩區(qū)域間狹縫的寬度為，在狹縫間施加如圖乙所示的交變電壓，電壓值的大小為。時(shí)刻，在點(diǎn)由靜止釋放質(zhì)量為、電荷量為帶電粒子，粒子經(jīng)過(guò)狹縫的時(shí)間不能忽略，粒子在狹縫間的運(yùn)動(dòng)可視為勻變速直線運(yùn)動(dòng)，交變電壓的變化周期，勻強(qiáng)磁場(chǎng)感應(yīng)強(qiáng)度的大小，不計(jì)粒子重力及粒子的相對(duì)論效應(yīng)，求（1）粒子第一次在區(qū)域內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑；（2）粒子從開(kāi)始釋放到第二次剛離開(kāi)區(qū)域所用的時(shí)間；（3）若半圓形區(qū)域的直徑足夠大，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最大速度。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）帶電粒子在電場(chǎng)中加速，有動(dòng)能定理得在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（2）從開(kāi)始釋放到第二次剛離開(kāi)D2區(qū)域帶電粒子共加速3次，設(shè)在電場(chǎng)中加速的總時(shí)間為t1設(shè)帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為t2從開(kāi)始釋放到第二次剛離開(kāi)D2區(qū)域的總時(shí)間為（3）設(shè)帶電粒子在電場(chǎng)中加速n次時(shí)速度達(dá)到最大，此過(guò)程用的總時(shí)間為當(dāng)在電場(chǎng)中加速n次的總時(shí)間小于等于時(shí)，帶電粒