精品解析：山东省济宁市第一中学2024-2025学年高三上学期开学物理试题

济宁市第一中学2024~2025学年度第一学期质量检测（一） 高三物理 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 3.回答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸，试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠，不破损。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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. 在测定年代较近的湖泊沉积物形成年份时，常利用沉积物中半衰期较短的，其衰变方程为。以下说法正确的是（　　） A. 衰变方程中的X是电子 B. 升高温度可以加快的衰变 C. 与的质量差等于衰变的质量亏损 D. 方程中的X来自于内质子向中子的转化 2. 有一质点从某一高度处自由下落，开始的高度用时为t，重力加速度为g，则（　　） A. 物体自由下落高度所用的时间为 B. 物体落地所用的时间为3t C. 物体自由下落高度时的速度为 D. 物体落地时的速度为 3. 如图所示为甲车沿平直公路行驶过程中，位移与时间的比值与时间的关系图像。下列说法正确的是（　　） A. 甲车的加速度大小为 B. 时，甲车的速度大小为 C. 内甲车的位移为 D. 内甲车的位移大小为 4. 如图所示，理想变压器输入端、所接电压随时间的变化关系，灯泡上标有“”的字样。定值电阻，。闭合开关后，灯泡正常发光，则理想变压器原、副线圈的匝数比为（　　） A. B. C. D. 5. 2023年9月27日，杭州亚运会中国队组合赵焕城/王赛博获得帆船比赛冠军。图为帆船在静止水面上逆风航行的示意图。风力和船身方向成135°，风力和帆面成8°，风力在垂直帆面方向的分力推动帆船逆风行驶，如果风力大小为F，则垂直帆面风力在航行方向的分力为（ ） A. B. C. D. 6. 2023年12月8日，济郑高铁全线正式开通运营，首发列车复兴号G4821从济南长清站出站时做匀加速直线运动，途中连续经过三个测试点A、B、C，已知AB段距离为BC段的一半，AB段平均速度为，BC段平均速度为，如图所示，则列车经过C点时速度大小为（　　） A B. C. D. 7. 长为l高速列车在平直轨道上正常行驶，速率为v0，要通过前方一长为L的隧道，当列车的任一部分处于隧道内时，列车速率都不允许超过v（v < v0）。已知列车加速和减速时加速度的大小分别为a和2a，则列车从减速开始至回到正常行驶速率v0所用时间至少为（ ） A. B. C D. 8. 一轻质杆两端分别固定有质量均为m小球A、B，两小球由细线OE、FC悬挂于水平天花板及竖直墙壁上，如图所示。OE和FC的拉力分别用和表示，初始时，与竖直方向的夹角，水平。现保持轻杆位置不变，将细线FC的C端缓慢上移至FC与水平方向成角的位置的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 一直减小且减小了 B. 一直减小且减小了 C. 先减小后增大，其最小值为 D. 轻杆的弹力一直减小，其最小值为 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 一定质量理想气体经历如图所示的循环过程，a→b过程是等压过程，b→c过程中气体与外界无热量交换，c→a过程是等温过程。下列说法正确的是（　　） A. a→b过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功 B. b→c过程，气体对外做功，内能减少 C. a→b→c过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功 D. a→b过程，气体从外界吸收的热量等于c→a过程放出的热量 10. 回旋加速器是将半径为R的两个D形盒置于磁感应强度为B的匀强磁场中，两盒间的狭缝很小，两盒间接电压为U的高频交流电源。电荷量为q的带电粒子从粒子源A处进入加速电场（初速度为零），若不考虑相对论效应及粒子所受重力，下列说法正确的是（　　） A. 增大狭缝间的电压U，粒子在D形盒内获得的最大速度不变 B. 粒子第一次在中的运动时间大于第二次在中的运动时间 C. 粒子第一次与第二次在磁场中运动的轨道半径之比为 D. 若仅将粒子的电荷量变为，则交流电源频率应变为原来的倍 11. 一竖直放置的轻质圆环静止于水平面上，质量为m的物体用轻绳系于圆环边缘上的A、B两点，结点恰位于圆环的圆心O点。已知物体静止时，AO绳水平，BO绳与AO绳的夹角为。现使圆环沿顺时针方向缓慢滚动，在AO绳由水平转动至竖直的过程中（　　） A. AO绳中的拉力一直增大 B. AO绳中最大拉力为 C. BO绳中的拉力先减小后增大 D. BO绳中最小拉力为0 12. 如图所示，在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中，金属框架ABCD固定在水平面内，AB与CD平行且足够长， BC与CD夹角为θ（θ<90°），光滑导体棒EF（垂直于CD）在外力作用下以垂直于自身的速度v向右匀速运动，框架中的BC部分与导体棒单位长度的电阻均为R，AB与CD的电阻不计，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触，经过C点瞬间作为计时起点，下列关于电路中电流大小I与时间t、消耗的电功率P与导体棒水平移动的距离x变化规律的图像中正确的是（　　） A B. C. D. 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某同学采用了如图所示的实验装置来完成“研究匀变速直线运动的规律”实验。放置在气垫导轨上的滑块上装有宽度的遮光条，滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字计时器（图中未画出）记录了遮光条通过光电门1的时间，通过光电门2的时间，用刻度尺测出两个光电门之间的距离，则遮光条经过光电门1时的速度大小________，滑块的加速度大小________，遮光条从光电门1运动到光电门2的时间________s。（计算结果均保留两位有效数字） 14. 某同学用A、B，C三个弹簧测力计“验证力的平行四边形定则”。装置如图甲所示。将弹簧测力计A的一端固定在水平白纸上的P点，三个细线套、、共系于一个结点。另一端分别系于弹簧测力计A、B、C上，拉动B、C两个弹簧测力计。使结点与白纸上O点重合。这时细线套、垂直，弹簧测力A的示数如图甲所示。 （1）图甲中弹簧测力计A的示数为___________N；若弹簧测力计B的示数为。则当弹簧测力计C的示数约为___________N时，力的平行四边形定则得到验证。 （2）该同学利用作图法验证平行四边形定则，记录三个弹簧测力计的示数，同时在白纸上确定___________，作出的图如图乙所示，其中与测力计A对线套的拉力等大反向，如果在误差允许的范围内。___________，则力的平行四边形定则得到验证。 （3）实验时为减小误差，下列说法正确的是___________。（填正确答案标号） A．三个细线套应适当长一些 B．三个细线套应与白纸平面平行 C．三个测力计应该完全相同 D．三个测力计的示数越大越好 15. 一列货车以的速度在平直铁路上运行，由于调度失误，在后面处有一列快车以的速度向它靠近。快车司机发觉后立即制动，若两车恰好不相撞（货车速度保持不变），求： （1）快车从制动至两车恰好不相撞所用时间t； （2）快车制动过程中的加速度a的大小； （3）从制动至两车恰好不相撞快车的位移x的大小。 16. 如图所示是王同学家新买的某品牌5座小汽车油箱盖里面的标牌，标牌内容为厂家建议冷态时（汽车静止停放时）轮胎充气压力标准，王同学通过上网查询得知，王同学一家人利用寒假满载行李进行中国红色文化自驾游。出发前汽车停放在室温为的地下车库，根据厂家建议，王同学把汽车后轮胎压充气调整为，王同学一家人驾驶该汽车在高速公路连续行驶了4小时后开进了服务区，刚到服务区时王同学发现汽车胎压仪表盘上显示车后轮胎压为，已知轮胎内气体可看作理想气体，车胎的容积可视为不变，热力学温度与摄氏温度的关系。求： （1）汽车开进服务区时，后轮胎内气体的温度： （2）汽车开进服务区后，王同学立即从后轮胎内放出一部分气体让胎压回到，若放气前后轮胎内气体的温度不变，则从后轮胎内放出气体的质量占后轮胎内气体总质量的百分比。（结果保留三位有效数字） 17. 如图所示，两条相同的半圆弧形光滑金属导轨固定在绝缘水平桌面上，半径为r，其所在平面竖直且平行，导轨最高点到水平桌面的距离等于半径，两导轨间距为L，两导轨圆心的连线与导轨所在竖直面垂直。空间充满如图所示一辐向磁场，其方向沿导轨半径向外，导轨所处位置磁感应强度的大小均为B，两导轨左端连接定值电阻。现将质量为m、电阻为、长为L的导体棒平行由导轨左端最高处静止释放且沿导轨下滑，滑到MN位置时速度达到最大，此时OM连线与水平方向的夹角为。导体棒运动过程中始终平行于且与两导轨接触良好，导轨的电阻忽略不计，不考虑自感影响，求： （1）导体棒的最大速度v； （2）导体棒第一次运动到最低点时通过导体棒的电荷量； （3）导体棒停止运动时电阻产生的热量。 18. 如图所示，在xoy平面直角坐标系内，x轴的上方有圆心在点、半径为R的圆形匀强磁场区域，与x轴相切于坐标系的原点O，方向垂直于纸面向外；第Ⅳ象限和第Ⅲ象限内分别存在着两个大小不同、方向相反的有界匀强电场，x轴和AC分别为其上下边界，第Ⅳ象限内场强方向沿x轴负方向，第Ⅲ象限内场强方向沿x轴正方向。一电荷量为q（q>0）、质量为m的带电粒子由AC边界上距y轴1.2R处的M点垂直电场以初速度v₀射入电场，经电场偏转后由第Ⅳ象限进入第Ⅲ象限，经过y轴上N（0，-1.6R）点时速度方向与y轴正方向夹角为37°；然后垂直x轴从P点射出电场，再经过一段时间后进入磁场区域，最后离开磁场时速度方向与y轴正方向的夹角为，不计粒子重力，0.6，cos37°=0.8。求： （1）P点与O点的距离； （2）第Ⅳ象限和第Ⅲ象限匀强电场的场强大小之比； （3）匀强磁场的磁感应强度大小； （4）带电粒子从M点射入电场到偏转射出圆形磁场的过程中运动的总时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 济宁市第一中学2024~2025学年度第一学期质量检测（一） 高三物理 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 3.回答非选择题时，必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸，试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠，不破损。 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24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. 在测定年代较近的湖泊沉积物形成年份时，常利用沉积物中半衰期较短的，其衰变方程为。以下说法正确的是（　　） A. 衰变方程中的X是电子 B. 升高温度可以加快的衰变 C. 与的质量差等于衰变的质量亏损 D. 方程中的X来自于内质子向中子的转化 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．根据质量数守恒和电荷数守恒可知，X是电子，A正确； B．半衰期非常稳定，不受温度，压强，以及该物质是单质还是化合物的影响，B错误； C．与和电子X的质量差等于衰变的质量亏损，C错误； D．方程中的X来自于内中子向质子的转化，D错误。 故选A。 2. 有一质点从某一高度处自由下落，开始的高度用时为t，重力加速度为g，则（　　） A. 物体自由下落高度所用的时间为 B. 物体落地所用的时间为3t C. 物体自由下落高度时的速度为 D. 物体落地时的速度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．设整个过程下落高度为h，由题意可得 物体自由下落高度为时，满足 解得 A错误； C．物体自由下落高度时的速度为 C错误； B．物体落地过程满足 解得物体落地所用的时间为 B错误； D．物体落地时的速度为 D正确。 故选D。 3. 如图所示为甲车沿平直公路行驶过程中，位移与时间的比值与时间的关系图像。下列说法正确的是（　　） A. 甲车的加速度大小为 B. 时，甲车的速度大小为 C. 内甲车位移为 D. 内甲车的位移大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据运动学公式整理可得 结合图像可得 解得 故A错误； B．由运动学公式可得，时，甲车的速度大小为 故B错误； CD．由运动学公式可得，内甲车的位移大小为 故C错误，D正确； 故选D 4. 如图所示，理想变压器输入端、所接电压随时间的变化关系，灯泡上标有“”的字样。定值电阻，。闭合开关后，灯泡正常发光，则理想变压器原、副线圈的匝数比为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】原线圈电压 灯泡正常发光，流过灯泡的电流 副线圈电压 理想变压器原、副线圈的匝数比为 故选A。 5. 2023年9月27日，杭州亚运会中国队组合赵焕城/王赛博获得帆船比赛冠军。图为帆船在静止水面上逆风航行的示意图。风力和船身方向成135°，风力和帆面成8°，风力在垂直帆面方向的分力推动帆船逆风行驶，如果风力大小为F，则垂直帆面风力在航行方向的分力为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由图可知，风力在垂直于帆面方向上的分力为 这个分力垂直于帆面，与航行方向之间的夹角为 所以风力在航行方向上的分力为 故选A。 6. 2023年12月8日，济郑高铁全线正式开通运营，首发列车复兴号G4821从济南长清站出站时做匀加速直线运动，途中连续经过三个测试点A、B、C，已知AB段距离为BC段的一半，AB段平均速度为，BC段平均速度为，如图所示，则列车经过C点时速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设AB段距离为x，BC段距离为2x，AC段平均速度 由匀变速直线运动平均速度等于初末速度之和的一半，可知AB、BC、AC段平均速度可表示为 解得列车经过C点时速度大小为 故选B。 7. 长为l的高速列车在平直轨道上正常行驶，速率为v0，要通过前方一长为L的隧道，当列车的任一部分处于隧道内时，列车速率都不允许超过v（v < v0）。已知列车加速和减速时加速度的大小分别为a和2a，则列车从减速开始至回到正常行驶速率v0所用时间至少为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由题知当列车的任一部分处于隧道内时，列车速率都不允许超过v（v < v0），则列车进隧道前必须减速到v，则有 v = v0 - 2at1 解得 在隧道内匀速有 列车尾部出隧道后立即加速到v0，有 v0 = v + at3 解得 则列车从减速开始至回到正常行驶速率v0所用时间至少为 故选C。 8. 一轻质杆两端分别固定有质量均为m的小球A、B，两小球由细线OE、FC悬挂于水平天花板及竖直墙壁上，如图所示。OE和FC的拉力分别用和表示，初始时，与竖直方向的夹角，水平。现保持轻杆位置不变，将细线FC的C端缓慢上移至FC与水平方向成角的位置的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 一直减小且减小了 B. 一直减小且减小了 C. 先减小后增大，其最小值为 D. 轻杆的弹力一直减小，其最小值为 【答案】D 【解析】 【详解】A．取两小球及轻杆整体为研究对象，整体受重力2mg、细线OE的拉力及细线FC的拉力作用处于平衡状态。此三力满足图甲所示关系，当C端缓慢上移时，由图知细线OE的拉力一直减小，最初其大小为 移动后其大小为 减小了，故A错误； BC．由图甲知细线FC的拉力先减小后增大，其最小值为 故BC错误； D．取A球为研究对象，其所受重力、细线OE的拉力及轻杆的弹力F满足图乙所示关系，因为末态时OE的拉力大小为 所以最后杆的弹力正好沿水平方向，由图乙知杆的弹力一直在减小，最小值为 故D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 一定质量理想气体经历如图所示的循环过程，a→b过程是等压过程，b→c过程中气体与外界无热量交换，c→a过程是等温过程。下列说法正确的是（　　） A. a→b过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功 B. b→c过程，气体对外做功，内能减少 C. a→b→c过程，气体从外界吸收热量全部用于对外做功 D. a→b过程，气体从外界吸收的热量等于c→a过程放出的热量 【答案】BC 【解析】 【详解】A．a→b过程压强不变，是等压变化且体积增大，气体对外做功W<0，由盖-吕萨克定律可知，即内能增大，，根据热力学第一定律 可知a→b过程，气体从外界吸收的热量一部分用于对外做功，另一部分用于增加内能，A错误； B．b→c过程中气体与外界无热量交换，即，又由气体体积增大对外做功，可知，由热力学第一定律 可知气体内能减少，选项B正确； C．c→a过程为等温过程，可知 根据热力学第一定律可知a→b→c过程，气体体积增加，对外做功，ac两态内能不变，则吸收热量，则a→b→c过程气体从外界吸收的热量全部用于对外做功，C正确； D．根据热力学第一定律结合上述解析可知：一整个热力学循环过程∆U=0，整个过程气体对外做功，因此热力学第一定律可得 故a→b过程气体从外界吸收的热量不等于过程放出的热量，D错误。 故选BC。 10. 回旋加速器是将半径为R的两个D形盒置于磁感应强度为B的匀强磁场中，两盒间的狭缝很小，两盒间接电压为U的高频交流电源。电荷量为q的带电粒子从粒子源A处进入加速电场（初速度为零），若不考虑相对论效应及粒子所受重力，下列说法正确的是（　　） A. 增大狭缝间的电压U，粒子在D形盒内获得的最大速度不变 B. 粒子第一次在中的运动时间大于第二次在中的运动时间 C. 粒子第一次与第二次在磁场中运动的轨道半径之比为 D. 若仅将粒子的电荷量变为，则交流电源频率应变为原来的倍 【答案】AD 【解析】 【详解】A．当粒子从D形盒中出来时速度最大，根据 得 可知增大狭缝间电压U，粒子在D形盒内获得的最大速度不变，A正确； B．根据可知粒子第一次在中的运动时间等于第二次在中的运动时间，B错误； C．根据动能定理 第二次在磁场中，粒子已经是第三次被加速 又 联立可得半径之比为 C错误； D．若仅将粒子的电荷量变为，根据可得离子在磁场中运动的周期变为原来的2倍，则电源的周期变为原来的2倍，根据可知电源的频率变为原来倍，D正确。 故选AD。 11. 一竖直放置的轻质圆环静止于水平面上，质量为m的物体用轻绳系于圆环边缘上的A、B两点，结点恰位于圆环的圆心O点。已知物体静止时，AO绳水平，BO绳与AO绳的夹角为。现使圆环沿顺时针方向缓慢滚动，在AO绳由水平转动至竖直的过程中（　　） A. AO绳中的拉力一直增大 B. AO绳中最大拉力为 C. BO绳中的拉力先减小后增大 D. BO绳中最小拉力为0 【答案】BD 【解析】 【详解】AC．物体始终保持静止，合力为零，由于重力不变，以及和夹角不变，则 则mg、、构成封闭的矢量三角形如图所示 可知在AO绳由水平转动至竖直过程中，AO绳中的拉力先增大后减小，BO绳中的拉力一直减小。故AC错误； B．当为直径时，最大，AO绳中最大拉力为 故B正确； D．在AO绳竖直时，BO绳中拉力最小，为零。故D正确。 故选BD。 12. 如图所示，在竖直方向的磁感应强度为B的匀强磁场中，金属框架ABCD固定在水平面内，AB与CD平行且足够长， BC与CD夹角为θ（θ<90°），光滑导体棒EF（垂直于CD）在外力作用下以垂直于自身的速度v向右匀速运动，框架中的BC部分与导体棒单位长度的电阻均为R，AB与CD的电阻不计，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触，经过C点瞬间作为计时起点，下列关于电路中电流大小I与时间t、消耗的电功率P与导体棒水平移动的距离x变化规律的图像中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】首先判断从C运动到B点过程中导体棒中电流、功率等变化情况。设金属棒的速度为v，则运动过程中有效切割长度为 BC部分连入电路长度为 故回路中的电阻为 产生的电动势为，故回路中的电流为 与时间和切割长度无关，为定值； 功率 随x均匀增大，当通过B点之后，感应电动势不变，回路中电阻不变，功率不变。 故选AD。 【点睛】对于这类问题不能盲目凭感觉进行判断，要根据数学关系和所学物理规律求出物理量之间的表达式进行判断，否则容易出错。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某同学采用了如图所示的实验装置来完成“研究匀变速直线运动的规律”实验。放置在气垫导轨上的滑块上装有宽度的遮光条，滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字计时器（图中未画出）记录了遮光条通过光电门1的时间，通过光电门2的时间，用刻度尺测出两个光电门之间的距离，则遮光条经过光电门1时的速度大小________，滑块的加速度大小________，遮光条从光电门1运动到光电门2的时间________s。（计算结果均保留两位有效数字） 【答案】 ①. 0.15 ②. 0.15 ③. 1.0 【解析】 【详解】[1] 遮光条宽度，遮光条通过光电门1的遮光时间，因遮光条宽度和遮光时间都很小，因此用平均速度近似等于遮光条经过光电门1时的速度大小，则有 [2]则遮光条经过光电门2时的速度大小 由速度位移关系公式，可得滑块的加速度大小 [3]由速度时间公式，可得遮光条从光电门1运动到光电门2的时间 14. 某同学用A、B，C三个弹簧测力计“验证力的平行四边形定则”。装置如图甲所示。将弹簧测力计A的一端固定在水平白纸上的P点，三个细线套、、共系于一个结点。另一端分别系于弹簧测力计A、B、C上，拉动B、C两个弹簧测力计。使结点与白纸上O点重合。这时细线套、垂直，弹簧测力A的示数如图甲所示。 （1）图甲中弹簧测力计A的示数为___________N；若弹簧测力计B的示数为。则当弹簧测力计C的示数约为___________N时，力的平行四边形定则得到验证。 （2）该同学利用作图法验证平行四边形定则，记录三个弹簧测力计的示数，同时在白纸上确定___________，作出的图如图乙所示，其中与测力计A对线套的拉力等大反向，如果在误差允许的范围内。___________，则力的平行四边形定则得到验证。 （3）实验时为减小误差，下列说法正确的是___________。（填正确答案标号） A．三个细线套应适当长一些 B．三个细线套应与白纸平面平行 C．三个测力计应该完全相同 D．三个测力计的示数越大越好 【答案】 ①. 2.90 ②. 2.00 ③. 三个力的方向或三个细线套的方向 ④. F与大小相等，方向相同 ⑤. AB 【解析】 【详解】（1）[1][2]图甲中弹簧测力计A的示数为，弹簧测力计B的示数为，则当弹簧测力计C的示数约为 力的平行四边形定则得到验证。 （2）[3]记录三个弹簧测力计的示数，同时在白纸上确定三个力的方向； [4]如果在误差允许的范围内，F与大小相等，方向相同，则力的平行四边形定则得到验证。 （3）[5]A．为了减少力的测量误差，三个细线套应适当长一些，A项正确； B．拉线方向应与白纸平面平行，避免形成垂直白纸的分力，B正确； C．三个测力计不一定要相同，C项错误； D．三个测力计的示数适中，并不是越大越好，D项错误。 故选AB。 15. 一列货车以的速度在平直铁路上运行，由于调度失误，在后面处有一列快车以的速度向它靠近。快车司机发觉后立即制动，若两车恰好不相撞（货车速度保持不变），求： （1）快车从制动至两车恰好不相撞所用时间t； （2）快车制动过程中的加速度a的大小； （3）从制动至两车恰好不相撞快车的位移x的大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由题意分析可知，要使两车不相撞，它们的运动满足 联立可得，快车从制动到两车恰好不相撞的时间为 【小问2详解】 根据 解得 【小问3详解】 由运动学公式 从制动到两车不相撞快车的位移为 16. 如图所示是王同学家新买的某品牌5座小汽车油箱盖里面的标牌，标牌内容为厂家建议冷态时（汽车静止停放时）轮胎充气压力标准，王同学通过上网查询得知，王同学一家人利用寒假满载行李进行中国红色文化自驾游。出发前汽车停放在室温为的地下车库，根据厂家建议，王同学把汽车后轮胎压充气调整为，王同学一家人驾驶该汽车在高速公路连续行驶了4小时后开进了服务区，刚到服务区时王同学发现汽车胎压仪表盘上显示车后轮胎压为，已知轮胎内气体可看作理想气体，车胎的容积可视为不变，热力学温度与摄氏温度的关系。求： （1）汽车开进服务区时，后轮胎内气体的温度： （2）汽车开进服务区后，王同学立即从后轮胎内放出一部分气体让胎压回到，若放气前后轮胎内气体的温度不变，则从后轮胎内放出气体的质量占后轮胎内气体总质量的百分比。（结果保留三位有效数字） 【答案】（1）；（3） 【解析】 【详解】（1）对车胎内气体分析，出发前压强为 温度为，到服务区时压强为 温度为，车胎的容积可视为不变，根据查理定律，得 代入数据解得 （2）设轮胎容积为V，放气后压强为 设在该压强下体积变为，放气前后轮胎内气体的温度不变，根据玻意耳定律，得 代入数据解得 从后轮胎内放出气体的质量，占后轮胎内气体总质量m的百分比为 17. 如图所示，两条相同的半圆弧形光滑金属导轨固定在绝缘水平桌面上，半径为r，其所在平面竖直且平行，导轨最高点到水平桌面的距离等于半径，两导轨间距为L，两导轨圆心的连线与导轨所在竖直面垂直。空间充满如图所示一辐向磁场，其方向沿导轨半径向外，导轨所处位置磁感应强度的大小均为B，两导轨左端连接定值电阻。现将质量为m、电阻为、长为L的导体棒平行由导轨左端最高处静止释放且沿导轨下滑，滑到MN位置时速度达到最大，此时OM连线与水平方向的夹角为。导体棒运动过程中始终平行于且与两导轨接触良好，导轨的电阻忽略不计，不考虑自感影响，求： （1）导体棒的最大速度v； （2）导体棒第一次运动到最低点时通过导体棒的电荷量； （3）导体棒停止运动时电阻产生的热量。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 在MN位置时对棒受力分析由平衡条件 其中 联立解得，导体棒的最大速度为 【小问2详解】 根据法拉第电磁感应定律 由闭合电路欧姆定律 其中 联立可得导体棒第一次运动到最低点时通过导体棒的电荷量为 又 解得 【小问3详解】 分析得导体棒最终停在最低点，由能量守恒 则 18. 如图所示，在xoy平面直角坐标系内，x轴的上方有圆心在点、半径为R的圆形匀强磁场区域，与x轴相切于坐标系的原点O，方向垂直于纸面向外；第Ⅳ象限和第Ⅲ象限内分别存在着两个大小不同、方向相反的有界匀强电场，x轴和AC分别为其上下边界，第Ⅳ象限内场强方向沿x轴负方向，第Ⅲ象限内场强方向沿x轴正方向。一电荷量为q（q>0）、质量为m的带电粒子由AC边界上距y轴1.2R处的M点垂直电场以初速度v₀射入电场，经电场偏转后由第Ⅳ象限进入第Ⅲ象限，经过y轴上N（0，-1.6R）点时速度方向与y轴正方向夹角为37°；然后垂直x轴从P点射出电场，再经过一段时间后进入磁场区域，最后离开磁场时速度方向与y轴正方向的夹角为，不计粒子重力，0.6，cos37°=0.8。求： （1）P点与O点的距离； （2）第Ⅳ象限和第Ⅲ象限匀强电场的场强大小之比； （3）匀强磁场的磁感应强度大小； （4）带电粒子从M点射入电场到偏转射出圆形磁场的过程中运动的总时间。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）从N到P的运动可以看作是从P到N的类平抛，根据平抛运动的推论，速度的反向延长线过水平位移的中点，则 代入数据，解得 （2）与（1）同理可得，M点的坐标为（1.2R，-4.8R）则带电粒子从M到N运动中 y轴方向匀速直线 x轴方向匀加速直线 解得 同理可得，第Ⅲ象限匀强电场的场强大小为 第Ⅳ象限和第Ⅲ象限匀强电场的场强大小之比为 （3）运动轨迹如图，速度的偏转角为74°，即圆心角为74°，由几何关系可得，圆周运动的弦长为圆形磁场的直径，则 根据洛伦兹力提供向心力 解得 （4）带电粒子在电场中运动时间为 在磁场中运动的周期为 圆心角为 则带电粒子在磁场中运动的时间为 带电粒子从电场进入磁场匀速运动的时间为 所以带电粒子运动的总时间为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$