精品解析：江西省宜春市丰城中学2024-2025学年高三上学期开学物理试题

丰城中学2024-2025学年上学期高三入学考试试卷 物理 一、选择题（1-7题为单选题，每题4分，8-10题为多选题，每题6分，共46分。） 1. 2023年山东省荣成市石岛湾高温气冷堆核电站正式投入商运，标志着我国第四代核电技术达到世界领先水平。电站以气体为冷却剂，由热中子引发链式反应，关于该电站的核反应下列说法正确的是（　　） A. 核反应方程为： B. 任意大小的铀块都可以发生链式反应 C. 热中子的速度与热运动的速度相当时最适于引发核裂变 D. 链式反应的速度由慢化剂的多少来控制 2. 在南昌西站，一旅客在站台8号车厢候车线处候车。若列车每节车厢的长度（不计相邻车厢的间隙）均为25m，列车进站的运动可视为匀减速直线运动，则第6节车厢经过旅客用时列车停下时旅客刚好在8号车厢门口，如图所示。列车的加速度大小为（　　） A. 0.5m/s2 B. 0.75m/s2 C. 1m/s2 D. 2m/s2 3. 同一“探测卫星”分别围绕某星球和地球多次做圆周运动。“探测卫星”在圆周运动中的周期二次方T2与轨道半径三次方r3的关系图像如图所示，其中P表示“探测卫星”绕该星球运动的关系图像，Q表示“探测卫星”绕地球运动的关系图像，“探测卫星”在该星球近表面和地球近表面运动时均满足T2=c，图中c、m、n已知，则（　　） A. 该星球和地球的密度之比为m:n B. 该星球和地球的密度之比为n:m C. 该星球和地球的第一宇宙速度之比为 D. 该星球和地球的第一宇宙速度之比为 4. 如图所示，两个半径均为R的光滑圆轨道a、b并排固定在竖直平面内，在轨道最低点放置一根质量为m的铜棒，棒长为L，所在空间有平行于圆轨道平面水平向右的匀强磁场，给铜棒通以从C到D的恒定电流I的同时给铜棒一大小为的水平初速度，已知磁感应强度大小（g为重力加速度），以下说法正确的是（　　） A. 铜棒获得初速度时对每条轨道的压力为mg B. 铜棒获得初速度时对每条轨道压力为0 C. 从轨道最低点到最高点过程中，铜棒机械能增加2mgR D. 从轨道最低点到最高点的过程中，铜棒所受合力做功为0 5. 如图所示，直流电源与一平行板电容器、理想二极管正向电阻为零可以视为短路，反向电阻无穷大可以视为断路连接，二极管一端接地。闭合开关，电路稳定后，一带电油滴位于电容器中的P点且处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A. 将平行板电容器下极板向下移动，则P点电势不变 B. 将平行板电容器上极板向上移动，则P点电势不变 C. 减小极板间的正对面积，带电油滴会向上移动 D. 无论哪个极板向上移动还是向下移动，带电油滴都不可能向下运动 6. 图甲为平行放置的带等量异种电荷的绝缘环，一不计重力的带正电粒子以初速度从远离两环的地方（可看成无穷远）沿两环轴线飞向圆环，恰好可以穿越两环。已知两环轴线上的电势分布如图乙所示，若仅将带电粒子的初速度改为，其他条件不变，则带电粒子飞过两环过程中的最小速度与最大速度之比为（ ） A. B. C. 2 D. 7. 如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为m和2m的物块A、B，通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平面的夹角为45°时，物块A、B刚好要滑动，则μ的值为（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，直角三角形abc区域内（不包括三角形边界）存在磁感应强度大小为B、方向垂直三角形所在平面向外的匀强磁场，，，C为ac的中点，D为bc的中点，C点处的粒子源可沿平行cb的方向射入速度大小不同的正、负电子（不计电子所受的重力）。电子的比荷为k，不考虑电子间的作用。下列说法正确的是（　　） A. 可能有正电子从a点射出磁场 B. 负电子在磁场中运动的最长时间为 C. 从D点射出磁场的负电子的速度大小为 D. 从ab边射出磁场的正电子在磁场中运动的最长时间为 9. 如图所示，足够长的木板置于光滑水平面上，倾角= 53°的斜劈放在木板上，一平行于斜面的细绳一端系在斜劈顶，另一端拴接一可视为质点的小球，已知木板、斜劈、小球质量均为1 kg，斜劈与木板之间的动摩擦因数为μ，重力加速度g=10m/s2，现对木板施加一水平向右的拉力F，下列说法正确的是（　　） A. 若μ=0.2，当F=4N时，木板相对斜劈向右滑动 B 若μ=0.5，不论F多大，小球均能和斜劈保持相对静止 C. 若μ=0.8，当F=22.5N时，小球对斜劈的压力为0 D. 若μ=0.8，当F=26 N时，细绳对小球的拉力为 10. 如图所示，足够长的光滑平行金属导轨间距为，固定在竖直平面内，两根导轨上端用导线连接一个电容器，电容器的电容为，导轨处于磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直。现将质量为、长度也为的金属棒紧贴导轨由静止释放，金属棒沿着导轨下滑过程中始终保持水平且与导轨接触良好，已知重力加速度为，金属导轨和金属棒电阻均不计，则当金属棒运动稳定后，有（　　） A. 金属棒做匀加速运动，加速度大小为 B. 金属棒受到的安培力大小为 C. 通过金属棒的电流大小为 D. 电容器电荷量保持不变 二、实验题（共2小题，每空2分，共16分） 11. 某中学实验小组为探究加速度与合力的关系，设计了如图甲所示的实验装置。主要实验步骤如下： ①按图甲安装实验器材：质量为m的重物用轻绳挂在定滑轮上，重物与纸带相连，动滑轮右侧的轻绳上端与固定于天花板的力传感器相连，可以测量绳上的拉力大小，钩码和动滑轮的总质量为M，图中各段轻绳互相平行且沿竖直方向； ②接通打点计时器的电源，释放钩码，带动重物上升，在纸带上打出一系列点，记录此时传感器的读数F； ③改变钩码的质量，多次重复实验步骤②，利用纸带计算重物的加速度a，得到多组a、F数据。 请回答以下问题： （1）已知打点计时器的打点周期为0.02 s，某次实验所得纸带如图乙所示，A、B、C、D、E各点之间各有4个点未标出，则重物的加速度大小为____（结果保留三位有效数字）。 （2）实验得到重物的加速度大小a与力传感器示数F的关系如图丙所示，图像的斜率为k、纵截距为－b（b＞0），则重物质量m＝________，当M＝3m时，重物的加速度大小为a＝________。（本问结果均用k、b表示） 12. 某同学设计了如图甲所示的电路，用来测量水果电池的电动势E和内阻r，以及一未知电阻Rₓ的阻值，图中电流表内阻极小，可忽略。实验过程如下： i.断开开关 闭合开关 改变电阻箱R阻值，记录不同阻值对应的电流表示数； ii.将开关 都闭合，改变电阻箱R阻值，再记录不同阻值对应的电流表示数； iii.根据步骤 i、ii记录的数据，作出对应的 的图线，如图乙所示，A、B两条倾斜直线的纵截距均为b，斜率分别为 根据以上实验步骤及数据，回答下列问题： （1）根据步骤ii中记录的数据，作出的 图线是图乙中的________（填“A”、“B”）； （2）根据图乙中图线的斜率和截距，可以表示出电源电动势 _______，电源内阻 ________，电阻 =___________ （用 和b表示） （3）若电流表内阻较大不可忽略，图线A、B的截距___________（选填“相同”、“不同”），内阻r测量值___________（选填“偏大”、 “偏小”、 “不变”）。 三、计算题（共3小题，38分） 13. 一高压舱内气体的压强为1.2个大气压，温度为17℃，密度为1.46kg/m3。 （1）升高气体温度并释放出舱内部分气体以保持压强不变，求气体温度升至27℃时高压舱内气体的密度（保留三位有效数字）； （2）保持第（1）问升温后的温度27℃不变，再向体积为高压舱体积的真空瓶中释放气体，要使舱内压强低于1.0个大气压，至少要几个瓶子？ 14. 今年小明一家到云南自驾旅行。行驶在大理一段限速80km/h的笔直公路上，发现前方正亮着红灯。为了获得良好的乘车体验，小明爸爸先匀减速刹车到车速降为时匀速，当与前车有合适的距离时做减速运动到停止。小明打开全景天窗发现他前面还停着9辆轿车。假设每辆轿车长均为，两车间隔均为，每个司机的反应时间均为。为了安全，前车启动后当两车间隔为时，后车作出反应，然后以的加速度匀加速启动，若遇紧急情况可以的加速度刹车。 （1）若小明爸爸开始匀减速刹车后第一个内的位移为，第二个内的位移为，则开始匀减速刹车的加速度a为多少？ （2）当绿灯亮起时经多长时间小明所在的车可启动？ （3）绿灯的时间间隔为，不考虑黄灯时间；通过计算小明所在的车能否通过信号灯？若不能，则小明车前面还有多少辆车？ 15. 如图，在xOy坐标系中有三个区域，圆形区域Ⅰ分别与x轴和y轴相切于P点和S点。半圆形区域Ⅱ的半径是区域Ⅰ半径的2倍。区域Ⅰ、Ⅱ的圆心连线与x轴平行，半圆与圆相切于Q点，QF垂直于x轴，半圆的直径MN所在的直线右侧为区域Ⅲ。区域Ⅰ、Ⅱ分别有磁感应强度大小为B、的匀强磁场，磁场方向均垂直纸面向外。区域Ⅰ下方有一粒子源和加速电场组成的发射器，可将质量为m、电荷量为q的粒子由电场加速到。改变发射器的位置，使带电粒子在OF范围内都沿着y轴正方向以相同的速度沿纸面射入区域Ⅰ。已知某粒子从P点射入区域Ⅰ，并从Q点射入区域Ⅱ（不计粒子的重力和粒子之间的影响） （1）求加速电场两板间的电压U和区域Ⅰ的半径R； （2）在能射入区域Ⅲ的粒子中，某粒子在区域Ⅱ中运动的时间最短，求该粒子在区域Ⅰ和区域Ⅱ中运动的总时间t； （3）在区域Ⅲ加入匀强磁场和匀强电场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，电场强度的大小，方向沿x轴正方向。此后，粒子源中某粒子经区域Ⅰ、Ⅱ射入区域Ⅲ，进入区域Ⅲ时速度方向与y轴负方向的夹角成74°角。当粒子动能最大时，求粒子的速度大小及所在的位置到y轴的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 丰城中学2024-2025学年上学期高三入学考试试卷 物理 一、选择题（1-7题为单选题，每题4分，8-10题为多选题，每题6分，共46分。） 1. 2023年山东省荣成市石岛湾高温气冷堆核电站正式投入商运，标志着我国第四代核电技术达到世界领先水平。电站以气体为冷却剂，由热中子引发链式反应，关于该电站的核反应下列说法正确的是（　　） A. 核反应方程为： B. 任意大小的铀块都可以发生链式反应 C. 热中子的速度与热运动的速度相当时最适于引发核裂变 D. 链式反应的速度由慢化剂的多少来控制 【答案】C 【解析】 【详解】A．核电站的核反应方程为 A错误； B．铀核裂变时，只有达到临界体积的铀块才能发生链式反应，B错误； C．中子速度小，与铀核作用时间长，此时核反应的概率大，因此热中子的速度与热运动的速度相当时最适于引发核裂变，C正确； D．链式反应的速度由控制棒插入深度的多少来控制，D错误。 故选C。 2. 在南昌西站，一旅客在站台8号车厢候车线处候车。若列车每节车厢的长度（不计相邻车厢的间隙）均为25m，列车进站的运动可视为匀减速直线运动，则第6节车厢经过旅客用时列车停下时旅客刚好在8号车厢门口，如图所示。列车的加速度大小为（　　） A. 0.5m/s2 B. 0.75m/s2 C. 1m/s2 D. 2m/s2 【答案】A 【解析】 【详解】设列车的加速度大小为，根据逆向思维可得 ， 又 ， 联立解得 故选A。 3. 同一“探测卫星”分别围绕某星球和地球多次做圆周运动。“探测卫星”在圆周运动中的周期二次方T2与轨道半径三次方r3的关系图像如图所示，其中P表示“探测卫星”绕该星球运动的关系图像，Q表示“探测卫星”绕地球运动的关系图像，“探测卫星”在该星球近表面和地球近表面运动时均满足T2=c，图中c、m、n已知，则（　　） A. 该星球和地球密度之比为m:n B. 该星球和地球的密度之比为n:m C. 该星球和地球的第一宇宙速度之比为 D. 该星球和地球的第一宇宙速度之比为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由图像可得，P、Q两条直线的函数关系式分别为 当探测卫星在该星球近表面运动时，轨道半径星球半径R1，此时 联立可得 当探测卫星在地球近表面运动时，轨道半径为地球半径R2，此时 联立可得 设“探测卫星”质量为m，星球质量为M1，地球质量为M2，当“探测卫星”在该星球近表面做圆周运动时，有 当“探测卫星”在地球近表面做圆周运动时，有 联立上面两式可得 所以星球密度为 地球密度为 所以 故AB错误； CD．根据万有引力提供向心力有 可得 所以星球第一宇宙速度为 地球第一宇宙速度为 所以两速度之比为 故C正确，D错误。 故选C。 4. 如图所示，两个半径均为R的光滑圆轨道a、b并排固定在竖直平面内，在轨道最低点放置一根质量为m的铜棒，棒长为L，所在空间有平行于圆轨道平面水平向右的匀强磁场，给铜棒通以从C到D的恒定电流I的同时给铜棒一大小为的水平初速度，已知磁感应强度大小（g为重力加速度），以下说法正确的是（　　） A. 铜棒获得初速度时对每条轨道的压力为mg B. 铜棒获得初速度时对每条轨道的压力为0 C. 从轨道最低点到最高点的过程中，铜棒机械能增加2mgR D. 从轨道最低点到最高点的过程中，铜棒所受合力做功为0 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据左手定则可知，棒将始终受到竖直向上的安培力，其大小为 在铜棒获得初速度时，根据牛顿第二定律，有 解得 故A错误，B正确； C．从轨道最低点到最高点的过程中，铜棒机械能增加量为 故C错误； D．从轨道最低点到最高点的过程中，铜棒所受合力做功为 故D错误。 故选B。 5. 如图所示，直流电源与一平行板电容器、理想二极管正向电阻为零可以视为短路，反向电阻无穷大可以视为断路连接，二极管一端接地。闭合开关，电路稳定后，一带电油滴位于电容器中的P点且处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A. 将平行板电容器下极板向下移动，则P点的电势不变 B. 将平行板电容器上极板向上移动，则P点的电势不变 C. 减小极板间的正对面积，带电油滴会向上移动 D. 无论哪个极板向上移动还向下移动，带电油滴都不可能向下运动 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．将下极板向下移动，d变大，由 可知C小，由于二极管具有单向导电性，电容器不能放电，由 可知电容器两极板间的电场强度不变，P点与上极板间的电势差不变，上极板电势不变，故P点的电势不变，故A正确； B．将上极板向上移动，d变大，由 可知C小，由于二极管具有单向导电性，电容器不能放电，由 可知电容器两极板间的电场强度不变，上极板电势不变，P与上极板的距离变大，P的电势降低，故B错误； C．减小极板间的正对面积S，由 可知C变小，由于二极管具有单向导电性，电容器不能放电，由 可知，电场强度E变大油滴所受电场力变大，油滴所受合力向上，带电油滴会向上移动，故C正确； D．上极板上移或下极板下移时，d变大，由 可知，C变小，由于二极管具有单向导电性，电容器不能放电，由 可知电容器两极板间的电场强度不变，油滴所受电场力不变，油滴静止不动；上极板下移或下极板上移时d变小，C变大，两极板间的电压U等于电源电动势不变，电场强度 变大，电场力变大，电场力大于重力，油滴所受合力向上，油滴向上运动，故D正确。 故选ACD。 6. 图甲为平行放置的带等量异种电荷的绝缘环，一不计重力的带正电粒子以初速度从远离两环的地方（可看成无穷远）沿两环轴线飞向圆环，恰好可以穿越两环。已知两环轴线上的电势分布如图乙所示，若仅将带电粒子的初速度改为，其他条件不变，则带电粒子飞过两环过程中的最小速度与最大速度之比为（ ） A. B. C. 2 D. 【答案】D 【解析】 【详解】设+Q和-Q圆环的圆心分别为O1和O2，带正电的粒子从右侧沿水平轴线飞来的过程中，在O1点的右侧受到的电场力的方向向右，电场力做负功，从O1点的左侧到O2点的右侧受到的电场力的方向向左，电场力做正功，在O2点左侧电场力做负功，则带电粒子在穿过两个圆环飞向另一侧的过程中，速度先减小，后增加，再减小，在O1点电势最高设为φm，在O2点电势最低设为-φm，由能量关系可知，在O1点处电势能最大，动能最小，在O2点电势能最小，动能最大，在无穷远处电势为零，根据题意得 当速度为2v0时，有 联立解得 ， 则可得 故选D。 7. 如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为m和2m的物块A、B，通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平面的夹角为45°时，物块A、B刚好要滑动，则μ的值为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】当木板与水平面的夹角为时，两物块刚好滑动，对A物块受力分析如图 沿斜面方向，A、B之间的滑动摩擦力 根据平衡条件可知 对B物块受力分析如图 沿斜面方向，B与斜面之间的滑动摩擦力 根据平衡条件可知 两式相加，可得 解得 故选C。 8. 如图所示，直角三角形abc区域内（不包括三角形边界）存在磁感应强度大小为B、方向垂直三角形所在平面向外的匀强磁场，，，C为ac的中点，D为bc的中点，C点处的粒子源可沿平行cb的方向射入速度大小不同的正、负电子（不计电子所受的重力）。电子的比荷为k，不考虑电子间的作用。下列说法正确的是（　　） A. 可能有正电子从a点射出磁场 B. 负电子在磁场中运动的最长时间为 C. 从D点射出磁场的负电子的速度大小为 D. 从ab边射出磁场的正电子在磁场中运动的最长时间为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．根据题意可知，若有正电子从a点射出磁场，则该正电子途中必然从ab边射出磁场，故A错误； B．当电子从ac边射出磁场时，电子在磁场中运动的时间最长，且最长时间为半个周期，设电子的质量为m，电荷量为e，有 可得该最长时间 故B正确； C．设从D点射出磁场的负电子在磁场中做圆周运动的半径为r，根据几何关系有 设该负电子的速度大小为v，有 解得 故C正确； D．当正电子的运动轨迹恰好与ab边相切时，该正电子在磁场中运动的时间最长，根据几何关系可知，该正电子运动轨迹对应的圆心角 则该正电子在磁场中运动的时间 故D正确。 故选BCD。 9. 如图所示，足够长的木板置于光滑水平面上，倾角= 53°的斜劈放在木板上，一平行于斜面的细绳一端系在斜劈顶，另一端拴接一可视为质点的小球，已知木板、斜劈、小球质量均为1 kg，斜劈与木板之间的动摩擦因数为μ，重力加速度g=10m/s2，现对木板施加一水平向右的拉力F，下列说法正确的是（　　） A. 若μ=0.2，当F=4N时，木板相对斜劈向右滑动 B. 若μ=0.5，不论F多大，小球均能和斜劈保持相对静止 C. 若μ=0.8，当F=22.5N时，小球对斜劈的压力为0 D. 若μ=0.8，当F=26 N时，细绳对小球的拉力为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．若μ=0.2，当F=4N时，假设板、斜劈、球三者相对静止，则对板、斜劈、球构成的系统，有 F=3ma 解得 对斜劈和球构成的系统，若斜劈与板之间的摩擦力达到最大静摩擦力，有 得 a板=2m/s2>a 可知此时木板相对于斜劈静止，所以A错误； B．若μ=0.5，假设斜劈与球保持相对静止，则对斜劈与球构成的系统，最大加速度为 当球刚好要离开斜劈时，受到重力和绳子拉力作用，有 得 a球=7.5m/s2>a 可知此情况下不论F多大，小球均能和斜劈保持相对静止，所以B正确； C．若μ=0.8，假设板、球和斜劈相对静止，则球和斜劈构成的系统能够获得的最大加速的为 此时对板、球和斜劈构成的系统，有 F临界=(m+m+m)a=24N 当F=22.5N时，板、球和斜劈相对静止，有 可知此时球刚好要离开斜劈，所以C正确； D．若μ=0.8，当F=26 N时，球离开斜劈，在重力和绳子拉力作用下与斜劈保持相对静止，此时球和斜劈的加速度均为a=8m/s2，对球分析，有 所以D正确。 故选BCD。 10. 如图所示，足够长的光滑平行金属导轨间距为，固定在竖直平面内，两根导轨上端用导线连接一个电容器，电容器的电容为，导轨处于磁感应强度为的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直。现将质量为、长度也为的金属棒紧贴导轨由静止释放，金属棒沿着导轨下滑过程中始终保持水平且与导轨接触良好，已知重力加速度为，金属导轨和金属棒电阻均不计，则当金属棒运动稳定后，有（　　） A. 金属棒做匀加速运动，加速度大小为 B. 金属棒受到的安培力大小为 C. 通过金属棒的电流大小为 D. 电容器电荷量保持不变 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由题可知金属棒受到的安培力为 又 所以 所以安培力 对金属棒，由牛顿第二定律可得 解得 加速度恒定不变，所以金属棒做匀变速运动，A正确； B．安培力 B错误； C．根据安培力的计算可知 解得 C正确； D．经过时间电容器两端的电量为 所以电容器电量随时间逐渐增大，D错误。 故选AC。 二、实验题（共2小题，每空2分，共16分） 11. 某中学实验小组为探究加速度与合力的关系，设计了如图甲所示的实验装置。主要实验步骤如下： ①按图甲安装实验器材：质量为m的重物用轻绳挂在定滑轮上，重物与纸带相连，动滑轮右侧的轻绳上端与固定于天花板的力传感器相连，可以测量绳上的拉力大小，钩码和动滑轮的总质量为M，图中各段轻绳互相平行且沿竖直方向； ②接通打点计时器的电源，释放钩码，带动重物上升，在纸带上打出一系列点，记录此时传感器的读数F； ③改变钩码的质量，多次重复实验步骤②，利用纸带计算重物的加速度a，得到多组a、F数据。 请回答以下问题： （1）已知打点计时器打点周期为0.02 s，某次实验所得纸带如图乙所示，A、B、C、D、E各点之间各有4个点未标出，则重物的加速度大小为____（结果保留三位有效数字）。 （2）实验得到重物的加速度大小a与力传感器示数F的关系如图丙所示，图像的斜率为k、纵截距为－b（b＞0），则重物质量m＝________，当M＝3m时，重物的加速度大小为a＝________。（本问结果均用k、b表示） 【答案】（1）1.72 （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 两点的时间为 根据逐差公式 【小问2详解】 [1]对重物由牛顿第二定律得 解得 已知图像的斜率为k，得 解得 截距绝对值为 [2]由图可知，钩码加速度为重物加速度的，则有 对重物有 当M＝3m时，联立解得重物的加速度大小为 12. 某同学设计了如图甲所示的电路，用来测量水果电池的电动势E和内阻r，以及一未知电阻Rₓ的阻值，图中电流表内阻极小，可忽略。实验过程如下： i.断开开关 闭合开关 改变电阻箱R阻值，记录不同阻值对应的电流表示数； ii.将开关 都闭合，改变电阻箱R阻值，再记录不同阻值对应的电流表示数； iii.根据步骤 i、ii记录的数据，作出对应的 的图线，如图乙所示，A、B两条倾斜直线的纵截距均为b，斜率分别为 根据以上实验步骤及数据，回答下列问题： （1）根据步骤ii中记录的数据，作出的 图线是图乙中的________（填“A”、“B”）； （2）根据图乙中图线的斜率和截距，可以表示出电源电动势 _______，电源内阻 ________，电阻 =___________ （用 和b表示） （3）若电流表内阻较大不可忽略，图线A、B的截距___________（选填“相同”、“不同”），内阻r测量值___________（选填“偏大”、 “偏小”、 “不变”）。 【答案】（1）B （2） ①. ②. ③. （3） ①. 不同 ②. 偏大 【解析】 【小问1详解】 [1]对于同一个R值，开关都闭合时，R和并联部分电阻分得的电压更小，电流表示数更小，即更大，故据步骤ii中记录的数据，作出的 图线是图乙中的B。 【小问2详解】 [1] [2][3]断开开关 闭合开关 由闭合电路欧姆定律得 整理得 根据图乙 解得 将开关 都闭合时，由闭合电路欧姆定律得 整理可得 根据图乙 联立解得 【小问3详解】 [1][2]若电流表内阻较大不可忽略，根据步骤 i、ii记录的数据，根据闭合电路欧姆定律分别列式 知图线A、B的截距不同，内阻r测量值偏大。 三、计算题（共3小题，38分） 13. 一高压舱内气体的压强为1.2个大气压，温度为17℃，密度为1.46kg/m3。 （1）升高气体温度并释放出舱内部分气体以保持压强不变，求气体温度升至27℃时高压舱内气体的密度（保留三位有效数字）； （2）保持第（1）问升温后的温度27℃不变，再向体积为高压舱体积的真空瓶中释放气体，要使舱内压强低于1.0个大气压，至少要几个瓶子？ 【答案】（1）1.41kg/m3；（2）2个 【解析】 【详解】（1）因为体积相同所以密度之比为质量之比，因为压强、体积不变，所以质量之比为温度反比，即 代入数据解得 （2）向第一个瓶子释放气体时，有 解得 向第n个瓶子释放气体后，压强为 所以至少需要2个。 14. 今年小明一家到云南自驾旅行。行驶在大理一段限速80km/h的笔直公路上，发现前方正亮着红灯。为了获得良好的乘车体验，小明爸爸先匀减速刹车到车速降为时匀速，当与前车有合适的距离时做减速运动到停止。小明打开全景天窗发现他前面还停着9辆轿车。假设每辆轿车长均为，两车间隔均为，每个司机的反应时间均为。为了安全，前车启动后当两车间隔为时，后车作出反应，然后以的加速度匀加速启动，若遇紧急情况可以的加速度刹车。 （1）若小明爸爸开始匀减速刹车后第一个内的位移为，第二个内的位移为，则开始匀减速刹车的加速度a为多少？ （2）当绿灯亮起时经多长时间小明所在的车可启动？ （3）绿灯的时间间隔为，不考虑黄灯时间；通过计算小明所在的车能否通过信号灯？若不能，则小明车前面还有多少辆车？ 【答案】（1）；（2）；（3）不能，1辆 【解析】 【详解】（1）第一个内的中间时刻速度为 第二个内的中间时刻速度为 则有 解得 第二个末的速度为 故开始匀减速刹车的加速度为。 （2）根据 解得 则当绿灯亮起时，小明所在的车可启动经过的时间为 解得 （3）根据 解得小明所在的车在绿灯熄灭时通过的位移为 可知小明所在的车不能通过信号灯；假设经时间第8辆车刚启动，则有 解得 第8辆车能通过信号灯； 同理可得：第9辆车不能通过信号灯，则小明车前面还有1辆车‍。 15. 如图，在xOy坐标系中有三个区域，圆形区域Ⅰ分别与x轴和y轴相切于P点和S点。半圆形区域Ⅱ的半径是区域Ⅰ半径的2倍。区域Ⅰ、Ⅱ的圆心连线与x轴平行，半圆与圆相切于Q点，QF垂直于x轴，半圆的直径MN所在的直线右侧为区域Ⅲ。区域Ⅰ、Ⅱ分别有磁感应强度大小为B、的匀强磁场，磁场方向均垂直纸面向外。区域Ⅰ下方有一粒子源和加速电场组成的发射器，可将质量为m、电荷量为q的粒子由电场加速到。改变发射器的位置，使带电粒子在OF范围内都沿着y轴正方向以相同的速度沿纸面射入区域Ⅰ。已知某粒子从P点射入区域Ⅰ，并从Q点射入区域Ⅱ（不计粒子的重力和粒子之间的影响） （1）求加速电场两板间的电压U和区域Ⅰ的半径R； （2）在能射入区域Ⅲ的粒子中，某粒子在区域Ⅱ中运动的时间最短，求该粒子在区域Ⅰ和区域Ⅱ中运动的总时间t； （3）在区域Ⅲ加入匀强磁场和匀强电场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，电场强度的大小，方向沿x轴正方向。此后，粒子源中某粒子经区域Ⅰ、Ⅱ射入区域Ⅲ，进入区域Ⅲ时速度方向与y轴负方向的夹角成74°角。当粒子动能最大时，求粒子的速度大小及所在的位置到y轴的距离。 【答案】（1），；（2）；（3）， 【解析】 【详解】（1）根据动能定理得 解得 粒子进入区域I做匀速圆周运动，根据题意某粒子从P点射入区域Ⅰ，并从Q点射入区域Ⅱ，故可知此时粒子的运动轨迹半径与区域Ⅰ的半径R相等，粒子在磁场中运动洛伦兹力提供向心力 解得 （2）带电粒子在OF范围内都沿着y轴正方向以相同的速度沿纸面射入区域Ⅰ，由(1)可得，粒子的在磁场中做匀速圆周运动，轨迹半径均为R，因为在区域Ⅰ中的磁场半径和轨迹半径相等，粒子射入点、区域Ⅰ圆心O1、轨迹圆心O'、粒子出射点四点构成一个菱形，有几何关系可得，区域Ⅰ圆心O1和粒子出射点连线平行于粒子射入点与轨迹圆心O'连线，则区域Ⅰ圆心O1和粒子出射点水平，根据磁聚焦原理可知粒子都从Q点射出，粒子射入区域II，仍做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力 解得 如图，要使粒子在区域Ⅱ中运动的时间最短，轨迹所对应的圆心角最小，可知在区域Ⅱ中运动的圆弧所对的弦长最短，即此时最短弦长为区域Ⅱ的磁场圆半径，根据几何知识可得此时在区域Ⅱ和区域Ⅰ中运动的轨迹所对应的圆心角都为，粒子在两区域磁场中运动周期分别为 故可得该粒子在区域Ⅰ和区域Ⅱ中运动的总时间为 （3）如图，将速度分解为沿y轴正方向的速度及速度，因为可得，故可知沿y轴正方向的速度产生的洛伦兹力与电场力平衡，粒子同时受到另一方向的洛伦兹力，故粒子沿y正方向做旋进运动，根据角度可知 故当方向为竖直向上时此时粒子速度最大，即最大速度为 圆周运动半径 根据几何关系可知此时所在的位置到y轴的距离为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$