安徽皖中名校联考2025-2026学年高二上学期2月期末检测物理试题（试卷+解析）

这是一份安徽皖中名校联考2025-2026学年高二上学期2月期末检测物理试题（试卷+解析），共25页。
1．你拿到的试卷满分为100分，考试时间为75分钟。
2．试卷包括“试题卷”和“答题卷”两部分，请务必在“答题卷”上答题，在“试题卷”上答题无效。
一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。
1. 水平面某一区域存在平行边界的匀强磁场，磁场方向竖直向上，一金属框在外力作用下匀速通过磁场区域，过程中经过位置、、、，如图所示。下列关于金属框运动过程中感应电流的说法中正确的是（ ）
A. 在位置处，金属框中存在感应电流
B. 在位置处，金属框中存在感应电流
C. 从位置到位置过程中，金属框中存在感应电流
D. 从位置到位置过程中，金属框中始终无感应电流
2. 如图所示，矩形位于竖直面内，矩形区域中存在竖直方向的匀强电场，、分别为、边的中点。一带电粒子以初速度从点沿方向射入匀强电场，粒子从点离开电场区域，不计粒子受到的重力。若将粒子的初速度减小为，则粒子（ ）
A. 从间离开电场B. 从间离开电场
C. 从点离开电场D. 从点离开电场
3. 如图所示，弹簧振子在、两点间做简谐运动，为平衡位置，、间距为，小球完成次全振动所用时间为，则下列说法中正确的是（ ）
A. 该振子振动周期为，振幅为
B. 该振子由点运动到点的过程中速度增大
C. 该振子由点运动到点的过程中加速度增大
D. 该振子在任意内通过的路程均为
4. 如图甲所示为一个均匀带正电的圆环，以圆环的圆心为坐标原点，过点垂直于圆环平面的直线为轴，在其轴线上距离圆心处产生的电场强度如图乙所示，、两点关于点对称。将一个带负电粒子从点由静止释放，粒子仅在电场力作用下运动，下列说法正确的是（ ）
A. 带电粒子将沿x轴负向运动到无穷远处
B. 带电粒子将沿x轴在AB间做往复运动
C. 带电粒子在A点的电势能比在B点的电势能低
D. 带电粒子到达C点时速度最大
5. 某同学制作一个电池，并连接成如图所示的电路进行探究实验。电源的电动势和内阻不变，电流表和电压表均为理想电表，为定值电阻（）。现闭合开关，将滑动变阻器的滑片向上移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 电压表示数变大
B. 电流表示数减小
C. 电压表示数与电流表的示数的比值减小
D. 电压表示数的变化与电流表示数的变化比值的绝对值
6. 一半径为的不带电实心金属球的圆心为，过点的水平、竖直虚线位于同一竖直面内，、、、各点均位于水平虚线上，、点位于金属球上，且，、点位于竖直虚线上。现将点电荷、分别固定于、两点，静电力常量为，则下列说法中正确的是（ ）
A. 点电势高于点电势
B. 点电场强度平行向右
C. 金属球的感应电荷在点产生的电场强度为
D. 金属球的感应电荷在点产生的电场强度大小为
7. 如图所示，边长为的正六边形的中心为，六边形内存在垂直纸面向里的匀强磁场。现有比荷大小相等的两个带电粒子、，粒子以速度从点沿方向进入磁场，从点离开磁场，粒子以速度从点沿方向进入磁场，从点射出磁场。不计粒子的重力及粒子间相互作用力，下列说法正确的是（ ）
A. 粒子带正电，粒子带负电
B. 粒子做圆周运动半径为
C. 、粒子的速度大小之比为
D. 、两粒子在磁场中的运动时间之比为
8. 如图所示，可视为无限长的平行直导线、通入大小均为的电流，对导线施加平行斜面向上的拉力，两导线均恰好静止在倾角为的光滑斜面上。现将、导线通入大小均为的电流，同时对导线改为施加平行斜面向上的拉力，两导线间距离不变并沿斜面向上做匀加速直线运动。已知无限长通电直导线在其周围产生磁场的磁感应强度大小与导线中电流大小成正比，与距导线的距离成反比。、Q导线的质量分别为、，重力加速度为。下列说法正确的是（ ）
A. 导线、通入的电流方向相反
B. 拉力大小为
C. 导线、加速运动时，加速度大小
D. 拉力大小为
二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10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，选对但不全的得3分，有错选的得0分。
9. 如图1所示，介质中有两个相距6m的波源和，两波源的振动方向与纸面垂直，所形成的机械波在纸面内传播，传播速度均为。图2是的振动图像，图3是的振动图像。点在和的连线上，与波源相距，和的连线与和的连线垂直，点到的距离为。时刻，波源、发出的波均已传播至、两点，下列说法正确的是（ ）
A. 是振动加强点
B. 时刻点的位移大小为
C. 时点的速度方向沿轴正方向
D. 波源、的连线上（不含、点）有12个加强点
10. 如图所示，绝缘斜面固定于电场中，，斜面光滑，长为、倾角为。一带电量为，质量为的小球，以初速度由斜面底端点滑上斜面，沿斜面到达顶端点时速度也为，重力加速度为，则下列说法正确的是（ ）
A. 、两点的电势差为
B. 若电场匀强电场，则小球可能先做加速运动后做减速运动
C. 若电场为匀强电场，则电场强度最小值为
D. 若该电场为固定在点的点电荷产生的，则可能为
三、非选择题：共5题，共58分。
11. 如图所示为验证动量守恒定律的实验装置示意图。图中点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影，实验时，先让小球多次从斜轨上位置由静止释放，找到其平均落点的位置。然后将被碰小球静置于水平轨道末端，再让小球从斜轨上位置由静止释放，与小球发生碰撞，多次重复后分别找到两球相碰后的平均落点的位置、。
（1）为完成此实验，以下所提供的测量工具中不是必需的有____。（填下列对应的字母）
A. 刻度尺B. 圆规C. 天平D. 秒表
（2）若已知入射小球质量为，半径为；被碰小球质量为，半径为，则下列关系中最合适的是____。
A. ，B. ，
C. ，D. ，
（3）若要验证两球在碰撞过程中动量守恒，则所列表达式可表示为________________（用、、、、表示）。
12. 在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，提供的器材有：
A.电压表（量程为0-3V，内阻约为5kΩ）
B.电流表（量程为0-0.6A，内阻约为2Ω）
C.电流表（量程为0-3A，内阻约为0.4Ω）
D.滑动变阻器（0-10Ω）
E.滑动变阻器（0-500Ω）
F.开关、导线若干
（1）为了尽量准确地测量电池的电动势和内阻，电流表应该选______（选填“B”或“C”）；滑动变阻器应该选______（选填“D”或“E”）。
（2）在实验前，某同学尝试利用图像法分析甲图、乙图两种实验方案的系统误差。在绘图时，他用实线表示实验数据描点作图得到的图像，虚线则表示该电源的路端电压随干路电流变化的图像（没有电表内电阻影响的理想情况）。则在下图中，对应甲图电路分析的图像是______，对应乙图电路分析的图像是______。
A. B. C. D.
（3）为了尽量减小系统误差，综合考虑，应优先选择电路图______（填“甲”或“乙”）对应的实验方案。
（4）按照所选电路图连接好电路后进行实验，测得的电压表和电流表读数关系图像经处理后如图丙所示。由此可求得电池电动势，内阻________（结果保留两位有效数字）。
13. 由一个直角三角形和一个四分之一圆组成的光学柱状组件的横截面如图，圆弧的半径为，。一束单色光从边中点垂直入射，在边上的点恰好发生全反射。已知光在真空中传播时的速率为，波长为。求：
（1）求该单色光在玻璃砖中传播时的波长；
（2）求该单色光在柱状组件中传播的总时间。
14. 一带负电的微粒放在光滑绝缘水平面上，俯视如图，第一象限内存在沿轴正方向的匀强电场，在另外三个象限充满大小相同、方向垂直水平面向下的匀强磁场，磁感应强度。微粒从轴上的点以与轴负方向夹角的初速度进入第二象限，经磁场偏转后恰能垂直于轴进入第一象限，再经过一段时间从第一象限进入第四象限，此时速度与轴正方向的夹角恰好也为。已知间距离为，微粒带电量与质量的比值，，。求：
（1）微粒的初速度的大小；
（2）匀强电场的场强的大小；
（3）微粒从点出发后第二次经过轴正半轴时的坐标。
15. 如图所示，在光滑水平面上的点放置一个质量为的小物块，在点放置一个质量为、上表面是一段光滑圆弧轨道的楔形物块（圆弧轨道的圆心恰好在点的正上方）。现将一质量为的小球从圆弧轨道最高点由静止释放，小球运动到点时与物块发生弹性碰撞。已知水平面上、两点之间的距离为，圆弧轨道半径，重力加速度取，不考虑物块和小球的大小。求：
（1）小球第一次从圆弧轨道上滑下后，物块的速度大小；
（2）小球与物块发生碰撞后，物块的速度大小；
（3）若小球与物块碰撞的时间忽略不计，则碰撞后多长时间小球能追上物块（到达圆弧轨道最低点）？并求出物块的最终速度。2025-2026学年第一学期高二年级期末检测
物理试题卷
注意事项：
1．你拿到的试卷满分为100分，考试时间为75分钟。
2．试卷包括“试题卷”和“答题卷”两部分，请务必在“答题卷”上答题，在“试题卷”上答题无效。
一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。
1. 水平面某一区域存在平行边界的匀强磁场，磁场方向竖直向上，一金属框在外力作用下匀速通过磁场区域，过程中经过位置、、、，如图所示。下列关于金属框运动过程中感应电流的说法中正确的是（ ）
A. 在位置处，金属框中存在感应电流
B. 在位置处，金属框中存在感应电流
C. 从位置到位置过程中，金属框中存在感应电流
D. 从位置到位置过程中，金属框中始终无感应电流
【答案】A
【解析】
【详解】A．在位置处，穿过金属框的磁通量正在增大，金属框中存在感应电流，故A正确；
BC．从位置到位置过程中，穿过金属框的磁通量不变，金属框中无感应电流，故BC错误；
D．从位置到位置过程中，金属框穿出磁场边界时，穿过金属框的磁通量减小，金属框中存在感应电流，故D错误。
故选A。
2. 如图所示，矩形位于竖直面内，矩形区域中存在竖直方向的匀强电场，、分别为、边的中点。一带电粒子以初速度从点沿方向射入匀强电场，粒子从点离开电场区域，不计粒子受到的重力。若将粒子的初速度减小为，则粒子（ ）
A. 从间离开电场B. 从间离开电场
C. 从点离开电场D. 从点离开电场
【答案】B
【解析】
【详解】带电粒子在匀强电场中受到竖直方向的恒定的电场力，水平方向做匀速运动，竖直方向做初速度为0的匀加速直线运动。设粒子在电场中的加速度为，边长为，边长为，则水平方向有
竖直方向有
若将带电粒子的初速度减小为，假设粒子从边离开电场区域，则竖直方向有
解得
水平方向有
假设正确，因，则粒子从间离开电场。
故选B。
3. 如图所示，弹簧振子在、两点间做简谐运动，为平衡位置，、间距为，小球完成次全振动所用时间为，则下列说法中正确的是（ ）
A. 该振子振动周期为，振幅为
B. 该振子由点运动到点的过程中速度增大
C. 该振子由点运动到点的过程中加速度增大
D. 该振子在任意内通过的路程均为
【答案】B
【解析】
【详解】A．小球完成10次全振动所用时间为20s，可知周期，、间距为20cm，可知振幅，A错误；
B．该振子由点运动到点的过程中，弹性势能减小，动能增大，速度增大，B正确；
C．该振子由点运动到点的过程中位移减小，回复力减小，加速度减小，C错误；
D．0.5s为四分之一周期，振子只有从平衡位置运动至最大位移处，或者从最大位移处运动至平衡位置，振子通过的路程才等于振幅，D错误。
故选B。
4. 如图甲所示为一个均匀带正电的圆环，以圆环的圆心为坐标原点，过点垂直于圆环平面的直线为轴，在其轴线上距离圆心处产生的电场强度如图乙所示，、两点关于点对称。将一个带负电粒子从点由静止释放，粒子仅在电场力作用下运动，下列说法正确的是（ ）
A. 带电粒子将沿x轴负向运动到无穷远处
B. 带电粒子将沿x轴在AB间做往复运动
C. 带电粒子在A点的电势能比在B点的电势能低
D. 带电粒子到达C点时速度最大
【答案】B
【解析】
【详解】AB．由乙图知，点左侧场强方向从点出发指向轴负向无穷远处，右侧场强方向从点出发指向轴正向无穷远处，故将一个带负电粒子从点由静止释放，粒子先受到向左的电场力，向左加速，过了点，受到向右的电场力，粒子减速，由对称性可知，粒子运动到点时速度为零，然后再反向加速，过点后，再减速，到点时速度为零，如此往返运动，故A错误，B正确；
C．由A、B选项的分析可知，粒子在、两点的速度均为零，根据能量守恒，粒子在、两点的电势能相等，故C错误；
D．由乙图可知，当加速度为零，即电场强度为零时，粒子有最大速度，即粒子到达点的速度最大，故D错误。
故选B。
5. 某同学制作一个电池，并连接成如图所示的电路进行探究实验。电源的电动势和内阻不变，电流表和电压表均为理想电表，为定值电阻（）。现闭合开关，将滑动变阻器的滑片向上移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 电压表示数变大
B. 电流表示数减小
C. 电压表的示数与电流表的示数的比值减小
D. 电压表示数的变化与电流表示数的变化比值的绝对值
【答案】C
【解析】
【详解】AB．将滑动变阻器的滑片向上移动过程中，滑动变阻器接入电路阻值减小，电路总电阻减小
根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流增大，路端电压减小，则电流表示数增大，电压表示数变小，AB错误；
C．根据欧姆定律可知，由于滑动变阻器接入电路阻值减小，电路外电阻减小，所以减小，C正确；
D．根据闭合电路欧姆定律可得，则有，，D错误。
故选C。
6. 一半径为的不带电实心金属球的圆心为，过点的水平、竖直虚线位于同一竖直面内，、、、各点均位于水平虚线上，、点位于金属球上，且，、点位于竖直虚线上。现将点电荷、分别固定于、两点，静电力常量为，则下列说法中正确的是（ ）
A. 点电势高于点电势
B. 点电场强度平行向右
C. 金属球的感应电荷在点产生的电场强度为
D. 金属球的感应电荷在点产生的电场强度大小为
【答案】D
【解析】
【详解】金属球位于两点电荷的电场中，处于静电平衡状态，金属球内电场为球外两点电荷的电场与金属球感应电荷电场叠加成的合电场，场强为零，则感应电荷的电场与球外点电荷的电场等大、反向。
A．处于静电平衡状态的金属球是等势体，表面是等势面，则、两点电势相等，A错误；
B．点位于金属球内，场强为0，B错误；
C．点位于金属球内，场强为0，两点电荷在点的合场强平行向右，则金属球感应电荷在点的电场平行向左，C错误；
D．两点电荷在点的场强为，则感应电荷在点的场强大小也为，D正确。
故选D。
7. 如图所示，边长为的正六边形的中心为，六边形内存在垂直纸面向里的匀强磁场。现有比荷大小相等的两个带电粒子、，粒子以速度从点沿方向进入磁场，从点离开磁场，粒子以速度从点沿方向进入磁场，从点射出磁场。不计粒子的重力及粒子间相互作用力，下列说法正确的是（ ）
A. 粒子带正电，粒子带负电
B. 粒子做圆周运动的半径为
C. 、粒子的速度大小之比为
D. 、两粒子在磁场中的运动时间之比为
【答案】C
【解析】
【详解】A．作出、粒子在磁场中的运动轨迹如图所示
根据左手定则可知，、粒子均带负电，故A错误；
B．根据粒子的运动轨迹，由几何知识可得，故B错误；
C．根据粒子的运动轨迹，由几何知识可得
粒子在磁场中运动时，洛伦兹力提供向心力，有
得
由于a、b粒子比荷相同，则速度之比，故C正确；
D．根据题意可知，a、b粒子在磁场中的运动周期
粒子在磁场中运动的时间
两粒子在磁场中偏转的圆心角分别为、
则两粒子在磁场中运动的时间之比为，故D错误。
故选C。
8. 如图所示，可视为无限长的平行直导线、通入大小均为的电流，对导线施加平行斜面向上的拉力，两导线均恰好静止在倾角为的光滑斜面上。现将、导线通入大小均为的电流，同时对导线改为施加平行斜面向上的拉力，两导线间距离不变并沿斜面向上做匀加速直线运动。已知无限长通电直导线在其周围产生磁场的磁感应强度大小与导线中电流大小成正比，与距导线的距离成反比。、Q导线的质量分别为、，重力加速度为。下列说法正确的是（ ）
A. 导线、通入的电流方向相反
B. 拉力大小为
C. 导线、加速运动时，加速度大小为
D. 拉力大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A．P、Q导线通入电流后，P导线恰好静止，可知P、Q间为吸引力，则两导线中电流方向相同，故A错误；
B．由A项分析可知，两导线通入电流后，有吸引力
导线Q恰好静止在斜面上，有，故B错误；
C．P、Q导线通入电流后加速运动，可知P、Q导线相互吸引，由题可知，通电流后，吸引力
对导线P，有
解得，故C错误；
D．P、Q导线通入电流后，对导线P、Q，有
解得，故D正确。
故选D。
二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10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，选对但不全的得3分，有错选的得0分。
9. 如图1所示，介质中有两个相距6m的波源和，两波源的振动方向与纸面垂直，所形成的机械波在纸面内传播，传播速度均为。图2是的振动图像，图3是的振动图像。点在和的连线上，与波源相距，和的连线与和的连线垂直，点到的距离为。时刻，波源、发出的波均已传播至、两点，下列说法正确的是（ ）
A. 是振动加强点
B. 时刻点的位移大小为
C. 时点的速度方向沿轴正方向
D. 波源、的连线上（不含、点）有12个加强点
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．由题意知两波传播速度均为0.25m/s，题图可知波的周期为4s，由于
解得，从图2、图3可知两波振动步调相反，且M点到两波源波程差
可知恰好是波长的整数倍，所以M是振动减弱点，故A项错误；
B．由题意可知N点到两波源的波程分别为和，故N点在两列波中的振动与两波源一致，时刻N点的位移为
大小为1m，故B项正确；
C．由上述分析可知，至的过程中，N点由位移为运动至位移为，故时，N点速度沿轴正方向，故C项正确；
D．波源、连线的中点为减弱点，连线上相邻减弱点间的距离为，两减弱点间均间隔一个加强点，可知波源、的连线上（不含、点）有12个加强点，故D项正确。
故选BCD。
10. 如图所示，绝缘斜面固定于电场中，，斜面光滑，长为、倾角为。一带电量为，质量为的小球，以初速度由斜面底端点滑上斜面，沿斜面到达顶端点时速度也为，重力加速度为，则下列说法正确的是（ ）
A. 、两点的电势差为
B. 若电场为匀强电场，则小球可能先做加速运动后做减速运动
C. 若电场为匀强电场，则电场强度的最小值为
D. 若该电场为固定在点的点电荷产生的，则可能为
【答案】AC
【解析】
【详解】A．小球从A到B的过程，由动能定理，有
则A、B两点的电势
差为，故A项正确；
BC．若电场是匀强电场，电场力恒定，到达B点时小球速度也为，则小球做匀速直线运动，电场力与重力、支持力的合力为零，小球的重力沿斜面向下的分力为一定，则当电场力沿斜面向上，大小为时，电场力最小，场强最小，根据电场力
可知该电场的场强的最小值为，故B错误，C正确；
D．若该电场是由放置在C点的点电荷Q产生，若倾角，，则A点电势等于B点电势A、B两点的电势相等，小球从A运动到B电势能不变，由于小球重力势能增大，则小球的总能量增大与能量守恒定律矛盾，故D项错误。
故选AC。
三、非选择题：共5题，共58分。
11. 如图所示为验证动量守恒定律的实验装置示意图。图中点是小球抛出点在水平地面上的垂直投影，实验时，先让小球多次从斜轨上位置由静止释放，找到其平均落点的位置。然后将被碰小球静置于水平轨道末端，再让小球从斜轨上位置由静止释放，与小球发生碰撞，多次重复后分别找到两球相碰后的平均落点的位置、。
（1）为完成此实验，以下所提供的测量工具中不是必需的有____。（填下列对应的字母）
A. 刻度尺B. 圆规C. 天平D. 秒表
（2）若已知入射小球质量为，半径为；被碰小球质量为，半径为，则下列关系中最合适的是____。
A. ，B. ，
C. ，D. ，
（3）若要验证两球在碰撞过程中动量守恒，则所列表达式可表示为________________（用、、、、表示）。
【答案】（1）D （2）C
（3）
【解析】
【小问1详解】
A．需要直尺测量平抛运动的水平位移大小，故A不符合题意；
B．用圆规确定小球的平均落点位置，故B不符合题意；
C．需要天平测量小球的质量，故C不符合题意；
D．实验中小球碰撞前后的速度是利用平抛运动规律间接测量得到的，根据平抛运动规律可得，
解得小球平抛的初速度
因平抛运动下落的高度均相同，故小球碰撞前后的速度与平抛运动的水平位移成正比，可用平抛运动的水平位移大小代替小球碰撞前后的速度大小，不需要秒表测量平抛运动的时间，故D符合题意。
故选D。
【小问2详解】
为了使两球发生正碰，两小球的半径需相同。为保证入射小球不反弹，需满足。
故选C。
【小问3详解】
根据（1）的分析，可得碰撞前入射小球的速度大小，碰撞后入射小球的速度大小，碰撞后被碰小球的速度大小。若碰撞中动量守恒，以向右为正方向，则由动量守恒定律得
可得需满足的关系式为
12. 在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，提供的器材有：
A.电压表（量程为0-3V，内阻约为5kΩ）
B.电流表（量程为0-0.6A，内阻约为2Ω）
C.电流表（量程为0-3A，内阻约为0.4Ω）
D.滑动变阻器（0-10Ω）
E滑动变阻器（0-500Ω）
F.开关、导线若干
（1）为了尽量准确地测量电池的电动势和内阻，电流表应该选______（选填“B”或“C”）；滑动变阻器应该选______（选填“D”或“E”）。
（2）在实验前，某同学尝试利用图像法分析甲图、乙图两种实验方案的系统误差。在绘图时，他用实线表示实验数据描点作图得到的图像，虚线则表示该电源的路端电压随干路电流变化的图像（没有电表内电阻影响的理想情况）。则在下图中，对应甲图电路分析的图像是______，对应乙图电路分析的图像是______。
A. B. C. D.
（3）为了尽量减小系统误差，综合考虑，应优先选择电路图______（填“甲”或“乙”）对应的实验方案。
（4）按照所选电路图连接好电路后进行实验，测得的电压表和电流表读数关系图像经处理后如图丙所示。由此可求得电池电动势，内阻________（结果保留两位有效数字）。
【答案】（1） ①. B ②. D
（2） ①. C ②. A
（3）乙 （4）1.0
【解析】
【小问1详解】
[1]由于干电池的内阻较小，为了防止电流过载，电路的最大电流不超过，则电流表应该选B，滑动变阻器应选择调节范围较小的D。
【小问2详解】
[1]甲图电路由于电流表分压，使得电压表示数小于电源的路端电压，但是断路电压是不变的，则图像是C。
[2]乙图电路由于电压表的分流作用，使得电流表示数小于通过电源的电流，但是短路电流是不变的，则图像是A。
【小问3详解】
由于干电池内阻较小，对比电流表与电压表的内阻大小，电流表分压导致的误差会更明显，故选图乙。
【小问4详解】
根据闭合电路欧姆定律，
可变形为
图中斜率绝对值可以表示内阻的大小，即
13. 由一个直角三角形和一个四分之一圆组成光学柱状组件的横截面如图，圆弧的半径为，。一束单色光从边中点垂直入射，在边上的点恰好发生全反射。已知光在真空中传播时的速率为，波长为。求：
（1）求该单色光在玻璃砖中传播时的波长；
（2）求该单色光在柱状组件中传播的总时间。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
由题意可知，单色光从点垂直于边射入恰好在点发生全反射，由图中的几何关系得点是中点，得，临界角，由全反射得
单色光在玻璃砖中传播时的波长
【小问2详解】
光线从点反射后恰好射到点，，大于临界角，则在点发生全反射，如图，光在玻璃中的路程
光在玻璃中的传播速度
则该单色光在玻璃中时间
14. 一带负电的微粒放在光滑绝缘水平面上，俯视如图，第一象限内存在沿轴正方向的匀强电场，在另外三个象限充满大小相同、方向垂直水平面向下的匀强磁场，磁感应强度。微粒从轴上的点以与轴负方向夹角的初速度进入第二象限，经磁场偏转后恰能垂直于轴进入第一象限，再经过一段时间从第一象限进入第四象限，此时速度与轴正方向的夹角恰好也为。已知间距离为，微粒带电量与质量的比值，，。求：
（1）微粒的初速度的大小；
（2）匀强电场的场强的大小；
（3）微粒从点出发后第二次经过轴正半轴时的坐标。
【答案】（1）8m/s
（2）0.1N/C （3）（3.3m，0）
【解析】
【小问1详解】
微粒运动轨迹如图
在第二象限磁场中，由几何关系可得，圆周半径
洛伦兹力提供向心力
解得
【小问2详解】
微粒在第一象限做类平抛运动，设离开电场时沿轴负方向的分速度为
根据几何关系可知
根据运动学公式有：
根据牛顿第二定律qE=ma
解得
【小问3详解】
微粒第一次从第一象限进入第四象限的位置，其中
解得
微粒进入第四象限，速度
根据牛顿第二定律
解得
微粒在第四象限做圆周运动在x轴的弦长为
微粒第二次经过轴的位置
微粒从P点出发后第二次经过x轴时的坐标为（3.3m，0）
15. 如图所示，在光滑水平面上的点放置一个质量为的小物块，在点放置一个质量为、上表面是一段光滑圆弧轨道的楔形物块（圆弧轨道的圆心恰好在点的正上方）。现将一质量为的小球从圆弧轨道最高点由静止释放，小球运动到点时与物块发生弹性碰撞。已知水平面上、两点之间的距离为，圆弧轨道半径，重力加速度取，不考虑物块和小球的大小。求：
（1）小球第一次从圆弧轨道上滑下后，物块的速度大小；
（2）小球与物块发生碰撞后，物块的速度大小；
（3）若小球与物块碰撞的时间忽略不计，则碰撞后多长时间小球能追上物块（到达圆弧轨道最低点）？并求出物块的最终速度。
【答案】（1）1m/s
（2）2m/s （3）5s，
【解析】
【小问1详解】
设小球运动到水平面上时速度大小为，此时速度大小设为
根据水平方向动量守恒则有
根据能量守恒则有
解得（向左），（向右）
【小问2详解】
发生碰撞后，的速度大小设为，小球的速度大小设为，
根据动量守恒可得
由能量守恒可得
解得（向右），（向左）
【小问3详解】
在球第一次滑下到与物块发生碰撞的过程中，设物块的位移大小为，小球的水平位移大小为
根据人船模型有：，又有
解得，物块A的位移
设碰撞后还需要经过时间追上，则有
解得
对第二次相互作用后，小球运动到水平面上时速度大小设为，此时速度大小设为
水平方向动量守恒：
由能量守恒可得：
解得（向右），（向右）
由以上可知，而物块又在向左运动
故A、B、C不再相遇，故A的最终速度为。