2025届河北省秦皇岛市昌黎县高三下学期第一次模拟考试物理试卷（原卷版+解析版）

2025年河北省秦皇岛市昌黎县高三第一次模拟考试物理（四）注意事项：1.本卷满分100分，考试时间75分钟。答题前，先将自己的姓名。准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3.非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4.考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。一、单项选择题：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，只有一项是符合题目要求的。1.随着社会的进步，世界各地建筑物的高度越来越高。一同学为了估测某建筑物的高度，由楼顶静止释放一物体，测得物体落地前1s内下落的高度为95m，重力加速度g取，则该建筑物的高度约为（）A.450m B.500m C.550m D.600m2.在研究光电效应现象时，某同学设计了如图所示的电路，第一次用波长为λ的光a照射，调节P的位置，当电压表的示数为U时，电流表的示数刚好为零；第二次改用波长为的光b照射，调节P的位置，当电压表的示数为时，电流表的示数刚好为零。已知普朗克常量为h，光在真空中的速率为c，则阴极材料的逸出功为（）A. B. C. D.3.一定质量的理想气体从初状态a经b、c、d最终回到状态a，该过程中气体的体积（V）随热力学温度（T）的变化规律如图所示。则与该变化过程相对应的变化过程正确的是（）A. B.C. D.4.如图所示，abc三点构成一正三角形，O点为三角形的中心，现在b、c两点沿垂直正三角形平面固定两通电直导线，导线中电流大小相等，方向如图中所示。已知通电直导线在空间某点产生的磁感应强度大小（I为电流大小，r为该点到直导线的距离，k为常量），则a、O两点的磁感应强度大小之比为（）A. B. C. D.5.2024年5月3日，“嫦娥六号”探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场发射，之后准确进入地月转移轨道，“嫦娥六号”将突破月球逆行轨道设计与控制、月背智能采样和月背起飞上升等关键技术，实施月球背面自动采样返回。如图所示，假设“嫦娥六号”着陆月球表面前经过多次刹车，最终着陆在月球表面，下列说法正确的是（）A.“嫦娥六号”的发射速度一定大于第二宇宙速度B.“嫦娥六号”在轨道1的机械能小于在轨道2的机械能C.“嫦娥六号”由轨道2进入轨道3，应朝运动方向喷气D.“嫦娥六号”在轨道1的周期小于在轨道3的周期6.如图所示为某静电场中x轴上各点电势的分布图，一质量为m、电荷量为q的粒子从处由静止释放，仅在静电力作用下开始沿x轴正方向运动。已知和处电势相等，不计粒子的重力，下列说法正确的是（）A.粒子带正电B.粒子能在区间内往复运动C.粒子释放后向右运动的过程中，电势能先增大后减小D.粒子释放后向右运动的过程中，加速度先减小后增大7.如图甲所示为某篮球运动员用一只手抓住篮球使其静止在空中，其中一根手指与篮球的简化图如图乙所示。假设篮球恰好静止时，五根手指与竖直方向的夹角均为，每根手指与篮球之间的动摩擦因数均为μ，篮球的质量为m，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（）A.每根手指对篮球的作用力大小为B.每根手指对篮球的摩擦力大小为C.减小时，手指与篮球间的压力增大D.取任意值，均能使篮球静止8.如图所示是用导线围成半径为L的半圆弧，阻值为R的定值电阻用导线连接在圆心和半圆弧的左端，长度为L的导体棒一端用铰链固定在圆心O点，另一端搁置在半圆弧上，整个装置处在垂直纸面向里的磁场中。第一次导体棒固定不动，磁感应强度大小随时间均匀变化；第二次保持磁感应强度大小不变，导体棒绕O点以恒定的角速度逆时针转动。已知两次流过定值电阻的电流大小相等、方向相同，导体棒的阻值为R，忽略导线的电阻，导体棒始终保持与圆弧有良好的接触，则下列说法正确的是（）A.流过导体棒的电流方向从O到AB.第一次时，磁感应强度大小变化率C.导体棒转过90°的过程中，流过定值电阻的电荷量为D.导体棒转过90°的过程中，定值电阻上产生的焦耳热为二、多项选择题：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，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。9.如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，时刻的波形为图中实线，的波形为图中虚线。下列说法正确的是（）A.如果波沿x轴正方向传播，波的周期为1.2sB.如果波沿x轴负方向传播，波的周期可能为C.如果波速为0.2m/s时，波沿x轴正方向传播D.如果波速为2.6m/s时，波沿x轴负方向传播10.如图所示，倾角的光滑斜面体固定在水平地面上，质量为m的圆环甲穿过光滑的竖直杆后拴接在劲度系数为k、下端固定在地面的轻弹簧上，然后用跨过光滑定滑轮的细线与质量为6m的滑块乙连接。开始时用外力控制滑块乙使细线刚好伸直，此时圆环位于图中的P位置，定滑轮右侧的细线与水平方向的夹角。某时刻撤掉控制滑块乙的外力，经过一段时间圆环运动到Q位置。已知Q点与定滑轮在同一高度处，且Q到定滑轮的距离为L，圆环在P、Q两位置时弹簧的弹力大小相等；重力加速度大小为g，，。下列说法正确的是（）A.甲、乙组成的系统机械能守恒B.弹簧的劲度系数为C.撤掉控制滑块乙的外力瞬间，圆环的加速度大小为D.圆环运动到Q位置时的速度大小为三、非选择题：本题共5小题，共58分。11.某同学为了验证机械能守恒定律，设计了如图甲所示的实验装置，并进行了如下操作：a.选择合适的实验器材，用刻度尺测量细线的长度L，用游标卡尺测量小球的直径d，然后按图甲组装实验装置，使小球球心恰好静止于光电门中心；b将小球拉离竖直位置一个小角度，并从量角器中读出偏角，将小球由静止释放；c.小球摆到最低点时，读出小球挡光时间；d.改变小球释放点高度，重复以上操作。（1）在选择小球时，了减小实验误差，应选择______。A.小钢球 B.大钢球 C.小铝球 D.小木球（2）小球的直径如图乙所示，则小球的直径_____mm。（3）已知当地重力加速度大小为g，若小球由释放点到最低点的过程中机械能守恒，则关系式______成立。（用题中所给物理量符号表示）12.某实验小组的同学利用实验室提供的实验器材制成了简易欧姆表，电路实物图部分连线如图所示。已知电源的电动势，内阻，电流表的量程为20mA、内阻，两滑动变阻器的调节范围足够大。根据所学知识回答下列问题：（1）用笔画线代替导线完成电路连接_____。（2）该简易欧姆表有两个倍率，开关S断开时，欧姆表的倍率为“×10”挡，滑动变阻器接入电路的阻值______，在红、黑表笔间接一未知电阻，电流表的指针指在15mA处，则______；开关S闭合时，欧姆表的倍率为“×1”挡，则滑动变阻器接入电路的阻值______，两表笔短接，欧姆调零时，滑动变阻器接入电路的阻值为______。（3）如果简易欧姆表的电池使用时间太长，电动势会减小，内阻略微变大，但该欧姆表仍能进行欧姆调零，在测量电阻时，测量值______（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。13.如图所示为某透明介质制成的棱镜截面，该截面由扇形和直角三角形构成。一单色细光束由平面上的M点斜射入棱镜，细光束刚好在Q点发生全反射。已知，；弧MP等于弧PQ的3倍，光在真空中的速率为c，求：（1）光束在M点射入棱镜时与MN边夹角的余弦值；（2）光束从M点射入到第一次从棱镜中射出的时间。14.如图所示，空间中有平面直角坐标系xOy，x轴上方有沿y轴负方向的匀强电场，x轴下方有垂直纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场。带正电粒子从P点以初速度沿x轴正方向飞出，从Q点进入匀强磁场，粒子刚进入匀强磁场时，立即将电场方向顺时针旋转角，电场强度大小保持不变。已知粒子的比荷，不计粒子重力，求：（1）匀强电场的电场强度大小E；（2）粒子从P点开始到第三次经过x轴所用时间；（3）粒子第五次经过x轴时的坐标。15.如图所示，质量为m的小球A穿在光滑的水平杆上，用长的细绳与质量为1.5m的物体B相连，此时细绳刚好拉直，质量为1.5m的小盒C静止在质量为m的长木板的最左端，长木板放在光滑的水平面上，距离长木板右侧足够远处有一固定的弹性挡板。将物体B由静止释放，当物体B运动到最低点时，恰好与小盒C发生碰撞（碰撞时间极短），且碰撞瞬间小盒C顶部的刀片将细绳割断，碰后物体B进入小盒C形成新的物体E。已知长木板与挡板碰撞时没有机械能损失，整个过程物体E始终没有离开长木板，小盒C与长木板上表面间的动摩擦因数，重力加速度g取，A、B、C均可视为质点。求：（1）释放物体B的瞬间，B、C之间的水平间距；（2）长木板的最小长度；（3）长木板第1次与挡板碰撞后通过的总路程。

2025年河北省秦皇岛市昌黎县高三第一次模拟考试物理（四）注意事项：1.本卷满分100分，考试时间75分钟。答题前，先将自己的姓名。准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3.非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4.考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。一、单项选择题：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，只有一项是符合题目要求的。1.随着社会的进步，世界各地建筑物的高度越来越高。一同学为了估测某建筑物的高度，由楼顶静止释放一物体，测得物体落地前1s内下落的高度为95m，重力加速度g取，则该建筑物的高度约为（）A.450m B.500m C.550m D.600m【答案】B【解析】【详解】设物体下落的时间为，则测得物体落地前1s内下落的高度为解得则该建筑物的高度约为故选B。2.在研究光电效应现象时，某同学设计了如图所示的电路，第一次用波长为λ的光a照射，调节P的位置，当电压表的示数为U时，电流表的示数刚好为零；第二次改用波长为的光b照射，调节P的位置，当电压表的示数为时，电流表的示数刚好为零。已知普朗克常量为h，光在真空中的速率为c，则阴极材料的逸出功为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】根据题意，由光电效应方程有，解得故选C。3.一定质量的理想气体从初状态a经b、c、d最终回到状态a，该过程中气体的体积（V）随热力学温度（T）的变化规律如图所示。则与该变化过程相对应的变化过程正确的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【详解】A．图中横坐标表示摄氏温度，由于可知，将图像的纵轴水平向右平移便得到图像，此时图像不会经过坐标原点，故A错误；B．根据理想气体状态方程有可知，是等压过程，图像平行于轴，是等容过程，温度升高，压强增大，该图像中压强减小，不符合题意，故B错误；C．是等压过程，图像平行于轴，是等容过程，温度升高，压强增大，该图像中压强减小，不符合题意，故C错误；D．是等压过程，图像平行于轴，是等容过程，温度升高，压强增大，图像的延长线经过坐标原点，过程是等温过程，图像平行于轴，过程是等压过程，图像平行于轴，该图像符合题意，故D正确。故选D。4.如图所示，abc三点构成一正三角形，O点为三角形的中心，现在b、c两点沿垂直正三角形平面固定两通电直导线，导线中电流大小相等，方向如图中所示。已知通电直导线在空间某点产生的磁感应强度大小（I为电流大小，r为该点到直导线的距离，k为常量），则a、O两点的磁感应强度大小之比为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】通电直导线在空间某点产生的磁感应强度大小，方向与通电导线和该点连线垂直，设边长为L，两导线在a点产生的磁感应强度均为根据安培定则和矢量合成可知，a点的磁感应强度大小根据几何关系可知，两导线在O点产生的磁感应强度均为根据矢量合成可知，O点的磁感应强度大小则a、O两点的磁感应强度大小之比为1：3。故选A。5.2024年5月3日，“嫦娥六号”探测器由长征五号遥八运载火箭在中国文昌航天发射场发射，之后准确进入地月转移轨道，“嫦娥六号”将突破月球逆行轨道设计与控制、月背智能采样和月背起飞上升等关键技术，实施月球背面自动采样返回。如图所示，假设“嫦娥六号”着陆月球表面前经过多次刹车，最终着陆在月球表面，下列说法正确的是（）A.“嫦娥六号”的发射速度一定大于第二宇宙速度B.“嫦娥六号”在轨道1的机械能小于在轨道2的机械能C.“嫦娥六号”由轨道2进入轨道3，应朝运动方向喷气D.“嫦娥六号”在轨道1的周期小于在轨道3的周期【答案】C【解析】【详解】A．“嫦娥六号”没有脱离地球的束缚，所以其发射速度应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间，故A错误；B．“嫦娥六号”由轨道1进入轨道2应减速，发动机对“嫦娥六号”做负功，其机械能应减小，在轨道1的机械能大于在轨道2的机械能，故B错误；C．“嫦娥六号”由轨道2进入轨道3，应在近月点减速，即向“嫦娥六号”运动方向相同的方向喷气，故C正确；D．“嫦娥六号”在轨道1上运行时的轨道半径大于轨道3的半径，由开普勒第三定律可知“嫦娥六号”在轨道1的周期大于轨道3的周期，故D错误。故选C。6.如图所示为某静电场中x轴上各点电势的分布图，一质量为m、电荷量为q的粒子从处由静止释放，仅在静电力作用下开始沿x轴正方向运动。已知和处电势相等，不计粒子的重力，下列说法正确的是（）A.粒子带正电B.粒子能在区间内往复运动C.粒子释放后向右运动的过程中，电势能先增大后减小D.粒子释放后向右运动过程中，加速度先减小后增大【答案】A【解析】【详解】A．根据沿电场线方向电势降低可知区间内电场方向沿x轴正方向，故粒子带正电，故A正确；B．由于和处电势相等，则粒子到达处速度为0，故粒子能在区间内往复运动，故B错误；C．粒子释放后向右运动的过程中，各点的电势先降低后升高，则粒子的电势能先减小后增大，故C错误；D．图像中的斜率表示电场强度，电场力是粒子受到的合外力，故粒子向右运动的过程中，电场力先减小后增大再减小，故粒子的加速度先减小后增大再减小，故D错误。故选A。7.如图甲所示为某篮球运动员用一只手抓住篮球使其静止在空中，其中一根手指与篮球的简化图如图乙所示。假设篮球恰好静止时，五根手指与竖直方向的夹角均为，每根手指与篮球之间的动摩擦因数均为μ，篮球的质量为m，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（）A.每根手指对篮球的作用力大小为B.每根手指对篮球的摩擦力大小为C.减小时，手指与篮球间的压力增大D.取任意值，均能使篮球静止【答案】B【解析】【详解】AB．篮球与每根手指之间存在弹力N和摩擦力f，篮球恰好静止，摩擦力达到最大静摩擦力，处于平衡状态，竖直方向上，根据平衡条件解得弹力大小为摩擦力大小为每根手指对篮球的作用力大小为摩擦力和弹力的合力，故A错误B正确；C．根据以上分析可知，减小时，手指与篮球间的压力减小，故C错误；D．篮球静止时，摩擦力达到最大静摩擦力，减小时，手指与篮球间的压力减小，最大静摩擦力减小，篮球可能无法保持静止，故D错误。故选B。8.如图所示是用导线围成半径为L的半圆弧，阻值为R的定值电阻用导线连接在圆心和半圆弧的左端，长度为L的导体棒一端用铰链固定在圆心O点，另一端搁置在半圆弧上，整个装置处在垂直纸面向里的磁场中。第一次导体棒固定不动，磁感应强度大小随时间均匀变化；第二次保持磁感应强度大小不变，导体棒绕O点以恒定的角速度逆时针转动。已知两次流过定值电阻的电流大小相等、方向相同，导体棒的阻值为R，忽略导线的电阻，导体棒始终保持与圆弧有良好的接触，则下列说法正确的是（）A.流过导体棒的电流方向从O到AB.第一次时，磁感应强度大小的变化率C.导体棒转过90°的过程中，流过定值电阻的电荷量为D.导体棒转过90°的过程中，定值电阻上产生的焦耳热为【答案】D【解析】【详解】A．第二次导体棒沿逆时针方向转动，由右手定则可知流过导体棒的电流方向从A到，故A错误；B．第一次，由法拉第电磁感应定律得由欧姆定律得第二次，导体棒中的感应电动势为由欧姆定律得由题意有解得故B错误；C．导体棒转过所用的时间为该过程中流过定值电阻的电荷量为解得故C错误；D．导体棒转过的过程中，定值电阻上产生的焦耳热为结合上述解得故D正确。故选D。二、多项选择题：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，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。9.如图所示，一列简谐横波沿x轴传播，时刻的波形为图中实线，的波形为图中虚线。下列说法正确的是（）A.如果波沿x轴正方向传播，波的周期为1.2sB.如果波沿x轴负方向传播，波的周期可能为C.如果波速为0.2m/s时，波沿x轴正方向传播D.如果波速为2.6m/s时，波沿x轴负方向传播【答案】BC【解析】【详解】AB．由波形图可知，如果波沿x轴正方向传播，在0.1s内波传播的最小距离为，时间为，则可得（n=0、1、2、3……）如果波沿x轴负方向传播，则可得（n=0、1、2、3……）当n=1时波的周期为，选项A错误，B正确；CD．若波沿x轴正向传播，则波速（n=0、1、2、3……）当n=0时v=0.2m/s，即如果波速为0.2m/s时，波沿x轴正方向传播；当n=1时v=2.6m/s，波沿x轴正方向传播；选项C正确，D错误。故选BC。10.如图所示，倾角的光滑斜面体固定在水平地面上，质量为m的圆环甲穿过光滑的竖直杆后拴接在劲度系数为k、下端固定在地面的轻弹簧上，然后用跨过光滑定滑轮的细线与质量为6m的滑块乙连接。开始时用外力控制滑块乙使细线刚好伸直，此时圆环位于图中的P位置，定滑轮右侧的细线与水平方向的夹角。某时刻撤掉控制滑块乙的外力，经过一段时间圆环运动到Q位置。已知Q点与定滑轮在同一高度处，且Q到定滑轮的距离为L，圆环在P、Q两位置时弹簧的弹力大小相等；重力加速度大小为g，，。下列说法正确的是（）A.甲、乙组成的系统机械能守恒B.弹簧的劲度系数为C.撤掉控制滑块乙的外力瞬间，圆环的加速度大小为D.圆环运动到Q位置时的速度大小为【答案】BD【解析】【详解】A．对圆环和滑块组成的系统，弹簧的弹力对系统做功，则甲、乙组成的系统机械能不守恒，故A错误；B．由题意圆环在P、Q两位置时弹簧的弹力大小相等，圆环在P时弹簧的压缩量等于圆环在Q时弹簧的伸长量，设形变量为，根据几何关系可得解得开始细线刚好甚至，即细线的作用力为零，此时弹簧的弹力等于圆环的重力，即解得故B正确；C．撤走控制滑块乙的外力的瞬间，设细线的拉力大小为，对甲、乙分别根据牛顿第二定律得，根据运动的合成与分解可得解得圆环的加速度大小为故C错误；D．根据运动的合成与分解可得圆环甲运动到Q点，所以滑块乙的速度为零，对圆环甲从P到Q的过程，两物体和弹簧组成的系统机械能守恒，又因为圆环在P、Q两处弹簧的弹力相等，则弹簧在初、末状态的弹性势能相等，所以解得圆环运动到Q位置时的速度大小为故D正确。故选BD。三、非选择题：本题共5小题，共58分。11.某同学为了验证机械能守恒定律，设计了如图甲所示的实验装置，并进行了如下操作：a.选择合适的实验器材，用刻度尺测量细线的长度L，用游标卡尺测量小球的直径d，然后按图甲组装实验装置，使小球球心恰好静止于光电门中心；b.将小球拉离竖直位置一个小角度，并从量角器中读出偏角，将小球由静止释放；c.小球摆到最低点时，读出小球的挡光时间；d.改变小球释放点的高度，重复以上操作。（1）在选择小球时，为了减小实验误差，应选择______。A.小钢球 B.大钢球 C.小铝球 D.小木球（2）小球的直径如图乙所示，则小球的直径_____mm。（3）已知当地重力加速度大小为g，若小球由释放点到最低点的过程中机械能守恒，则关系式______成立。（用题中所给物理量符号表示）【答案】（1）A（2）9.30（3）【解析】【小问1详解】在选择小球时，为了减小空气阻力给实验带来的误差，应选择密度大体积小的小球，即小钢球。故选A。【小问2详解】小球的直径如图乙所示，则小球的直径【小问3详解】若小球由释放点到最低点的过程中机械能守恒，减小的重力势能转化为动能，则整理得12.某实验小组的同学利用实验室提供的实验器材制成了简易欧姆表，电路实物图部分连线如图所示。已知电源的电动势，内阻，电流表的量程为20mA、内阻，两滑动变阻器的调节范围足够大。根据所学知识回答下列问题：（1）用笔画线代替导线完成电路连接_____。（2）该简易欧姆表有两个倍率，开关S断开时，欧姆表的倍率为“×10”挡，滑动变阻器接入电路的阻值______，在红、黑表笔间接一未知电阻，电流表的指针指在15mA处，则______；开关S闭合时，欧姆表的倍率为“×1”挡，则滑动变阻器接入电路的阻值______，两表笔短接，欧姆调零时，滑动变阻器接入电路的阻值为______。（3）如果简易欧姆表的电池使用时间太长，电动势会减小，内阻略微变大，但该欧姆表仍能进行欧姆调零，在测量电阻时，测量值______（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。【答案】（1）（2）①.103.5②.50③.5④.9（3）大于【解析】【小问1详解】根据欧姆表的内部构造可知，电流的方向从红表笔流入、黑表笔流出，电路图如图所示【小问2详解】[1]电流表满偏时，欧姆表的内阻为此时[2]测量电阻时指针处，则有得[3]由欧姆定律，并联电阻的阻值应调为[4]两个倍率共用同一表盘刻度，中值电阻等于该倍率下欧姆表的内阻，所以当倍率为“”时，欧姆表内阻为为流过电源的最大电流，解得需要把电流表量程扩大为原来的10倍，改装电表总内阻则【小问3详解】欧姆表内的电池使用时间太长，电动势减小，内电阻增大，欧姆调零时，由于满偏电流不变，由公式电动势减小，欧姆表内阻得调小，待测电阻的测量值是通过电流的示数体现出来的，由可知当变小时，变小，指针跟原来的位置相比偏左，欧姆表的示数偏大。13.如图所示为某透明介质制成的棱镜截面，该截面由扇形和直角三角形构成。一单色细光束由平面上的M点斜射入棱镜，细光束刚好在Q点发生全反射。已知，；弧MP等于弧PQ的3倍，光在真空中的速率为c，求：（1）光束在M点射入棱镜时与MN边夹角的余弦值；（2）光束从M点射入到第一次从棱镜中射出的时间。【答案】（1）（2）【解析】【小问1详解】作出光路图如图所示因为弧MP等于弧PQ的3倍，所以，根据光的折射定律可知可得折射率为光束在M点射入棱镜时，设入射角为，折射角为，光束在M点射入棱镜时与MN边夹角为，由几何关系可知由光的折射定律可得由几何关系可得【小问2详解】由于光束在棱镜中发生全反射的临界角为，由图可知光束从MN边K点射出，由几何关系可知，光束在棱镜中运动的路程为由光的折射定律可知光束在棱镜中传播的速度为所以光束从M点射入到第一次从棱镜中射出时间为14.如图所示，空间中有平面直角坐标系xOy，x轴上方有沿y轴负方向的匀强电场，x轴下方有垂直纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场。带正电粒子从P点以初速度沿x轴正方向飞出，从Q点进入匀强磁场，粒子刚进入匀强磁场时，立即将电场方向顺时针旋转角，电场强度大小保持不变。已知粒子的比荷，不计粒子重力，求：（1）匀强电场的电场强度大小E；（2）粒子从P点开始到第三次经过x轴所用时间；（3）粒子第五次经过x轴时的坐标。【答案】（1）5N/C（2）6.199s（3）（-3.242m，0）【解析】【小问1详解】带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，竖直方向上有水平方向有联立解得，【小问2详解】根据类平抛运动的规律可知，粒子从Q点进入磁场时速度与x轴正方向夹角，如图所示粒子在磁场中做圆周运动，第二次从M点进入匀强电场，此时电场方向与粒子的速度方向平行，粒子在匀强电场中做匀减速直线运动，然后反向做匀加速直线运动，第三次从M点进入匀强电场，设粒子在电场中做直线运动的时间为，则，由牛顿第二定律得解得粒子在磁场中运动的时间为其中解得粒子从P点开始到第三次经过x轴所用时间【小问3详解】如上图所示，粒子第四次从N点进入匀强电场，此时粒子的速度方向与电场强度方向垂直，粒子在匀强电场中