精品解析：山东省淄博市张店区淄博实验中学2024-2025学年高三下学期开学考试物理试题

2024—2025学年度高三下学期开学质量检测 物 理 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名，准考证号等填写在答题卡上。 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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 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. 增透膜被广泛应用于各种光学透镜。如图，入射光1以接近法线方向入射镀膜镜片，反射光2和3在P处相干减弱，则2和3在P处光振动图像可能为（　　） A. B. C D. 2. 有关磁感应强度的下列说法中，正确的是（　　） A. 磁感应强度是用来表示磁场强弱和方向的物理量 B. 若有一小段通电导线在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零 C. 若有一小段长为l，通以电流为I的通电导线，在磁场中某处受到的磁场力为F，则该处磁感应强度的大小一定是 D. 由定义式可知，电流I越大，导线l越长，某点的磁感应强度就越小 3. 具有放射性，发生一次β衰变成为新原子核X的同时放出能量，下列说法正确的是（　　） A. 核能放射出β粒子，说明其原子核内有β粒子 B. 新核X的中子数为143 C. 核的质量等于新核X与β粒子的质量之和 D. 让同其它的稳定元素结合成化合物，其半衰期将增大 4. 如图所示，质量m=1kg的小物块在水平转盘上，随转盘一起做匀速圆周运动。已知轨道半径R=1m，转盘角速度ω=2rad/s。则小物块所需向心力大小为（　　） A. 3N B. 4N C. 5N D. 6N 5. 如图所示，abcd为边长为L的正方形，在四分之一圆abd区域内有垂直正方形平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子从b点沿ba方向射入磁场，结果粒子恰好能通过c点，不计粒子的重力，则粒子的速度大小为（　　） A. B. C. D. 6. 一辆汽车以恒定功率由静止开始沿水平地面运动，已知汽车行驶过程中阻力不变，下列关于汽车的位移s、速度v、加速度a以及汽车的牵引力F与时间t的关系图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，边长为的正立方体处于匀强电场中，A、B、C及四个顶点的电势分别为、、、，下列说法正确的是（　　） A. 点的电势为 B. 电场强度的方向沿连线方向 C. 电场强度的大小为 D. 电子从A点出发沿AB边、BC边、CD边到达D点，电场力做功为 8. 如图所示，两平行金属导轨固定在一绝缘斜面上，空间存在方向垂直于斜面斜向上的匀强磁场。现把一个导体棒垂直放在金属导轨上且接触良好，当导体棒通有某一电流时恰好不发生滑动。斜面置于水平面且始终保持静止，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若通过导体棒的电流变大，下列选项正确的是（　　） A 导体棒一定沿斜面下滑 B. 导体棒一定沿斜面上滑 C. 地面对斜面的支持力一定不减小 D. 地面对斜面的摩擦力一定不减小 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. 下列说法正确的是（　　） A. 当水波通过障碍物时，若障碍物的尺寸比波长大得多时，将发生明显的衍射现象 B. 刮胡须的刀片的影子边缘模糊不清是光的衍射现象 C. 火车鸣笛向我们驶来时，我们听到的鸣笛声频率将比声源发声的频率高 D. 在干涉现象中，振动加强点的位移总比减弱点的位移要大 10. 如图所示，理想降压变压器副线圈匝数可通过滑片F调节，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，A1，A2为理想交流电流表，保持交流电源的电压U不变。以下说法正确的是（　　） A. 保持F不动，P下移，则两电流表的示数均增大 B. 保持F不动，P下移，则两电流表的示数均减小 C. 保持P不动，F上移，则两电流表示数均增大，且增大倍数相同 D. 保持P不动，F上移，则两电流表示数均增大，但增大倍数不相同 11. 如图所示，质量为mB的足够长木板B静置在光滑水平面上，质量为mC的小物块C静止放在光滑的四分之一圆弧形凹槽D的最低点，圆弧形凹槽质量为mD且未被固定。现有一质量为mA的滑块A以12m/s 的水平初速度从木板左端冲上木板，滑块A在木板B上运动一小段时间，二者达到共速后，木板B与小物块C发生弹性正碰，碰撞后木板B立即被锁定。小滑块A继续运动一段时间后从薄木板B上滑下，落在水平面上时，水平方向速度不变，竖直方向速度变为0，之后小滑块A在水平面上运动足够长时间，始终未能追上C或D。已知小物块C可看做质点，mA=mB=mD=1kg，mC=2kg，滑块A与木板B之间的动摩擦因数为μ=0.4，g=10m/s2，碰撞时间不计，下列说法正确的是（　　） A. 木板B与小物块C碰撞后瞬间小物块C的速度大小为4m/s B. 相对于水平面，小物块C在圆弧形凹槽能上升的最大高度m C. 小物块C最终将以m/s的速度做匀速直线运动 D. 若调整木板B的长度为12m，小滑块A将能够与小物块C发生碰撞 12. 如图甲所示，已知车轮边缘上一质点P的轨迹可看成质点P相对圆心O作速率为v的匀速圆周运动，同时圆心O向右相对地面以速率v作匀速运动形成的，该轨迹称为圆滚线。如图乙所示，空间存在竖直向下的大小为E匀强电场和水平方向（垂直纸面向里）大小为B的匀强磁场，已知一质量为m、电量大小为q的正离子在电场力和洛伦兹力共同作用下，从静止开始自A点沿曲线AC运动（该曲线属于圆滚线），到达B点时速度为零，C为运动的最低点。不计重力，则（　　） A. A点运动到B点的时间为 B. A、C两点间距离随着电场E的增大而增大 C. 该离子电势能先增大后减小 D. 到达C点时离子速度最大 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 如图是验证动量守恒定律实验装置，某同学要用该装置探究大小相同的钢球与木球在碰撞过程中的能量损失情况，图中O点为铅锤在长条纸上的竖直投影点，请回答下列问题： （1）实验前应调整斜槽，使斜槽末端______； （2）实验过程中，将钢球作为入射小球，先不放被碰小球，从斜槽上某一位置由静止释放入射小球，测得O点与入射小球在地面上落点的距离为；然后将被碰小球置于斜槽末端，让入射小球从斜槽上同一位置由静止释放，测得O点与入射小球和被碰小球在地面上落点的距离分别为x1、x2；测得斜槽末端距离地面高度为h，测得入射小球和被碰小球的质量分别为、，查知当地重力加速度为g。则钢球与木球碰撞过程中损失的机械能______（用题中所给物理量表示）； （3）该同学查阅资料得知，恢复系数e能更好地表征碰撞过程中能量的损失情况，恢复系数e等于碰撞后两物体相对速度与碰撞前两物体相对速度大小之比，根据（2）中测量结果，钢球与木球碰撞过程的恢复系数______； （4）某次实验中，用木球作为入射小球，仍用该装置进行实验，发现木球被反弹，则测得的恢复系数e会______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 14. 在使用各种测量仪表进行电学实验时，由于测量仪表的接入，电路状态发生变化，往往难以得到待测物理量的精确测量值。某同学在电阻测量实验中为提高测量结果的精确度，尝试使用以下电路测量未知电阻的阻值： （1）该实验中用到四转盘电阻箱，图（a）中电阻箱的读数为______Ω． （2）请按图（b）电路图完成图（c）的实物电路连线。 （3）如图（b）所示，为待测电阻，为检流计（小量程电流表）的保护电阻，实验中直流稳压电源的输出电压始终保持不变。第一次测量时，按图（b）中电路图连接，闭合开关，调节电阻箱R使检流计示数为零，此时电阻箱读数为，则通过电阻箱的电流______（填“大于”“等于”或“小于”）通过待测电阻的电流；第二次测量时，将图（b）中电阻箱R与待测电阻位置互换，闭合开关，再次调节电阻箱R使检流计示数为零，此时电阻箱读数为；则待测电阻______．（结果用表示） 15. 我国古代劳动人民创造了璀璨的农耕文明。图（a）为《天工开物》中描绘的利用耕牛整理田地的场景，简化的物理模型如图（b）所示，人站立的农具视为与水平地面平行的木板，两条绳子相互平行且垂直于木板边缘。已知绳子与水平地面夹角为，，。人与木板的总重力大小为800N，当每条绳子拉力的大小为250N时，人与木板沿直线匀速前进，求： （1）此过程中地面对木板的阻力大小； （2）此过程中木板对地面的压力大小。 16. 如图所示，一束激光从O 点由空气射入厚度均匀的介质，经下表面反射后，从上面的 A 点射出；已知入射角为 θ1 ，A 与 O 相距 l ，介质的折射率为 n ，光在空气中的传播速度为 c ．试求光在介质中的传播时间 t ． 17. 气压传动是以压缩空气为动力源来驱动和控制各种机械设备的技术。图示为某气动元件的结构简图，长度为3L的汽缸被两立柱均分为3份，轻质活塞可在立柱间保持竖直左右自由活动，体积不计的轻质弹簧两端分别固定在左缸底和活塞左侧，弹簧原长为L，劲度系数，由活塞右侧固定的轻杆对外输出动力，A端与高压气源相连，B、C端与大气相连，通过A、C处阀门的开闭，使活塞在两立柱间做往复运动，且对立柱无作用力，已知汽缸的横截面积为S，轻杆对活塞的作用力始终为2pS，大气压强为p，汽缸导热性能良好且外界温度恒定。 （1）正常工作过程关闭C，缓慢打开A，求活塞从左侧立柱缓慢运动到右侧立柱过程气源充入左缸的气体在压强为p时的体积； （2）正常工作过程关闭A，缓慢打开C，求活塞从右侧立柱缓慢运动到左侧立柱过程左缸气体与外界交换的热量。 18. 如图所示，在第Ⅱ象限内有水平向右匀强电场，在第I象限和第IV象限的圆形区域内分别存在如图所示的匀强磁场，在第IV象限磁感应强度大小是第Ⅰ象限的2倍．圆形区域与x轴相切于Q点，Q到O点的距离为L，有一个带电粒子质量为m，电荷量为q，以垂直于x轴的初速度从轴上的P点进入匀强电场中，并且恰好与y轴的正方向成60°角以速度v进入第I象限，又恰好垂直于x轴在Q点进入圆形区域磁场，射出圆形区域磁场后与x轴正向成30°角再次进入第I象限。不计重力。求： （1）第I象限内磁场磁感应强度B的大小： （2）电场强度E的大小； （3）粒子在圆形区域磁场中的运动时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024—2025学年度高三下学期开学质量检测 物 理 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名，准考证号等填写在答题卡上。 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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 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. 增透膜被广泛应用于各种光学透镜。如图，入射光1以接近法线方向入射镀膜镜片，反射光2和3在P处相干减弱，则2和3在P处的光振动图像可能为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由图可知2和3两束光传播方向相反，在P处相干减弱，所以两束光在P处振动方向相反，根据同侧法可知C正确。 故选C。 2. 有关磁感应强度的下列说法中，正确的是（　　） A. 磁感应强度是用来表示磁场强弱和方向的物理量 B. 若有一小段通电导线在某点不受磁场力的作用，则该点的磁感应强度一定为零 C. 若有一小段长为l，通以电流为I的通电导线，在磁场中某处受到的磁场力为F，则该处磁感应强度的大小一定是 D. 由定义式可知，电流I越大，导线l越长，某点的磁感应强度就越小 【答案】A 【解析】 【详解】A．磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量，故A正确； B．小段通电导线平行放在某处不受磁场力作用，则该处的磁感应强度不一定为零，故B错误； C．只有垂直放置时在磁场中某处受到的磁场力为F，该处磁感应强度的大小才是，故C错误； D．磁感应强度 只是定义式，它的大小取决于场源以及磁场中的位置，与F、I、L以及通电导线在磁场中的取向无关。故D错误。 故选A。 3. 具有放射性，发生一次β衰变成为新原子核X的同时放出能量，下列说法正确的是（　　） A. 核能放射出β粒子，说明其原子核内有β粒子 B. 新核X中子数为143 C. 核的质量等于新核X与β粒子的质量之和 D. 让同其它的稳定元素结合成化合物，其半衰期将增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．放射出β粒子，是由于原子核内发生β衰变，其中的中子转化为电子放出的，故A错误； B．根据质量数和电荷数守恒得新核的质子数为91，质量数为234，则中子数为 故B正确； C．发生β衰变时会放出能量，由爱因斯坦质能方程可知，反应前后质量不相等，故C错误； D．元素原子核的半衰期是由元素本身决定，与元素所处的物理和化学状态无关，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，质量m=1kg的小物块在水平转盘上，随转盘一起做匀速圆周运动。已知轨道半径R=1m，转盘角速度ω=2rad/s。则小物块所需向心力大小为（　　） A. 3N B. 4N C. 5N D. 6N 【答案】B 【解析】 【详解】小物块随转盘一起做匀速圆周运动，由向心力公式，可得小物块所需向心力大小为 ACD错误，B正确。 故选B。 5. 如图所示，abcd为边长为L的正方形，在四分之一圆abd区域内有垂直正方形平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子从b点沿ba方向射入磁场，结果粒子恰好能通过c点，不计粒子的重力，则粒子的速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】粒子沿半径方向射入磁场，则出射速度的反向延长线一定过圆心，由于粒子能经过c点，因此粒子出磁场时一定沿ac方向，轨迹如图所示，设粒子做圆周运动的半径为r，由几何关系可知 r＋r＝L 则 r＝（－1）L 根据牛顿第二定律得 qv0B＝m 联立解得 v0＝ 故选C。 6. 一辆汽车以恒定功率由静止开始沿水平地面运动，已知汽车行驶过程中阻力不变，下列关于汽车的位移s、速度v、加速度a以及汽车的牵引力F与时间t的关系图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据 随速度的增加，汽车的加速度减小，当加速度减为零后做匀速运动，因s-t图像的斜率等于速度，可知s-t图像的斜率应该增大；因v-t图像的斜率等于加速度，可知v-t图像的斜率先减小后不变；故选项A错误，B正确； C．由以上分析可知，汽车的加速度先逐渐减小，但随时间不是线性减小，后加速度减小为零，则选项C错误； D．牵引力 随速度增加，牵引力减小，最终F=f时匀速运动，选项D错误。 故选B。 7. 如图所示，边长为的正立方体处于匀强电场中，A、B、C及四个顶点的电势分别为、、、，下列说法正确的是（　　） A. 点的电势为 B. 电场强度的方向沿连线方向 C. 电场强度的大小为 D. 电子从A点出发沿AB边、BC边、CD边到达D点，电场力做功为 【答案】C 【解析】 【详解】A．C及的电势相等，则C连线为等势线，，则B与电势相等，可知点的电势为，故A错误； B．根据电场线与等势线垂直的关系可知电场强度的方向不会沿连线方向，故B错误； C．根据 解得 、、 根据三者矢量运算可解得合场强，故C正确； D．由于，则，解得D点电势为40V，电子从A点出发沿AB边、BC边、CD边到达D点，电场力做功为，故D错误； 故选C。 8. 如图所示，两平行金属导轨固定在一绝缘斜面上，空间存在方向垂直于斜面斜向上的匀强磁场。现把一个导体棒垂直放在金属导轨上且接触良好，当导体棒通有某一电流时恰好不发生滑动。斜面置于水平面且始终保持静止，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若通过导体棒的电流变大，下列选项正确的是（　　） A. 导体棒一定沿斜面下滑 B. 导体棒一定沿斜面上滑 C. 地面对斜面的支持力一定不减小 D. 地面对斜面的摩擦力一定不减小 【答案】D 【解析】 【详解】AB．因导体棒中的电流方向不明确，所以当导体棒通有某一电流时恰好不发生滑动，导体棒可能恰好不沿斜面向下滑动，也有可能恰好不沿斜面向上滑动。 若导体棒恰好不沿斜面向下滑动，即导体棒所受最大静摩擦力沿斜面向上，导体棒所受安培力可能沿斜面向下，也有可能沿斜面向上，若电流变大则导体棒所受安培力变大，导体棒有可能沿斜面下滑，也有可能静止不动，也有可能沿斜面上滑。 若导体棒恰好不沿斜面向上滑动，即导体棒所受最大静摩擦力沿斜面向下，则导体棒所受安培力沿斜面向上，若电流变大，则导体棒所受安培力变大，导体棒将沿斜面上滑。故AB错误； C．若开始时导体棒恰好不沿斜面向下滑动且所受安培力沿斜面向上、电流增大后导体棒仍静止不动，根据导体棒与斜面整体竖直方向受力平衡可知，电流增大后安培力增大，则安培力的竖直分力也增大，则地面对斜面的支持力减小，故C错误； D．若开始时导体棒恰好不沿斜面向下滑动且所受安培力沿斜面向上、电流增大后导体棒仍静止不动，因安培力增大，即安培力的水平分力增大，根据导体棒与斜面整体水平方向受力平衡可知，地面对斜面的摩擦力增大。 若开始时导体棒恰好不沿斜面向下滑动且所受安培力沿斜面向上、电流增大后导体棒沿斜面向上滑动，则导体棒对导轨摩擦力大小不变但方向反向，导体棒对导轨的压力大小、方向都不变，所以导体棒对导轨摩擦力的水平分力与压力的水平分力的合力增大，根据导体棒与斜面整体水平方向受力平衡可知，地面对斜面的摩擦力增大。 若开始时导体棒恰好不沿斜面向下滑动且所受安培力也沿斜面向下，则电流增大后安培力增大，导体棒将沿斜面向下滑动，这种情况导体棒对斜面的压力和摩擦力大小、方向均不变，地面对斜面的摩擦力也不变。 若开始时导体棒恰好不沿斜面向上滑动且所受安培力也沿斜面向上，则电流增大后安培力增大，导体棒将沿斜面向上滑动，这种情况导体棒对斜面压力和摩擦力大小、方向均不变，地面对斜面的摩擦力也不变。 综上所述，地面对斜面的摩擦力一定不减小，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. 下列说法正确的是（　　） A. 当水波通过障碍物时，若障碍物的尺寸比波长大得多时，将发生明显的衍射现象 B. 刮胡须的刀片的影子边缘模糊不清是光的衍射现象 C. 火车鸣笛向我们驶来时，我们听到的鸣笛声频率将比声源发声的频率高 D. 在干涉现象中，振动加强点的位移总比减弱点的位移要大 【答案】BC 【解析】 【详解】A.当水波通过障碍物时，若障碍物的尺寸与波长差不多，或比波长更小，则将发生明显的衍射现象，A错误； B.刮胡须的刀片的影子边缘模糊不清是光的衍射现象，B正确； C.火车鸣笛向我们驶来时，根据多普勒效应知，我们接收的频率大于波源发出的频率，C正确； D.在干涉现象中，振动加强点的振幅最大，但位移在时刻变化，所以振动加强点的位移不是总比减弱点的位移大，D错误。 故选BC 10. 如图所示，理想降压变压器的副线圈匝数可通过滑片F调节，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，A1，A2为理想交流电流表，保持交流电源的电压U不变。以下说法正确的是（　　） A. 保持F不动，P下移，则两电流表的示数均增大 B. 保持F不动，P下移，则两电流表的示数均减小 C. 保持P不动，F上移，则两电流表示数均增大，且增大倍数相同 D. 保持P不动，F上移，则两电流表示数均增大，但增大倍数不相同 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．保持不动，则次级电压不变，下移时，变阻器在电路中电阻增大，次级电流减小，电流表A2示数减小，电流表A1示数减小，A错误，B正确； CD．保持不动，上移，则次级电压升高，次级电路电阻不变，次级电流增大，A2示数增大，A1示数增大，两电流表示数均增大；由 可知两者的比值不是定值，因此两电流表示数增大的倍数不相同，C错误，D正确。 故选BD。 11. 如图所示，质量为mB的足够长木板B静置在光滑水平面上，质量为mC的小物块C静止放在光滑的四分之一圆弧形凹槽D的最低点，圆弧形凹槽质量为mD且未被固定。现有一质量为mA的滑块A以12m/s 的水平初速度从木板左端冲上木板，滑块A在木板B上运动一小段时间，二者达到共速后，木板B与小物块C发生弹性正碰，碰撞后木板B立即被锁定。小滑块A继续运动一段时间后从薄木板B上滑下，落在水平面上时，水平方向速度不变，竖直方向速度变为0，之后小滑块A在水平面上运动足够长时间，始终未能追上C或D。已知小物块C可看做质点，mA=mB=mD=1kg，mC=2kg，滑块A与木板B之间的动摩擦因数为μ=0.4，g=10m/s2，碰撞时间不计，下列说法正确的是（　　） A. 木板B与小物块C碰撞后瞬间小物块C的速度大小为4m/s B. 相对于水平面，小物块C在圆弧形凹槽能上升的最大高度m C. 小物块C最终将以m/s的速度做匀速直线运动 D. 若调整木板B的长度为12m，小滑块A将能够与小物块C发生碰撞 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据题意设，，以A、B研究对象，设向右为正方向，由动量守恒定律有 解得木板B与滑块A达到共速时速度的大小 以B、C为研究对象，B与C发生弹性碰撞过程，由动量守恒定律可有 由机械能守恒定律可知 联立解得小物块C碰后速度 v2=4m/s 故A正确； B．从碰后到小物块C运动到最高点，C、D两者水平共速，设此时C水平速度为，则 解得 故B错误； C．从B、C碰后到C、D分离，设分离时C的速度为，D的速度为，则 解得 故C错误； D．小滑块A与B开始到共速过程 ， 解得 若调整木板B的长度为12m，小滑块A滑下B时的速度为，则 解得 小滑块A在水平面上运动足够长时间，能追上C，故D正确。 故选AD。 12. 如图甲所示，已知车轮边缘上一质点P的轨迹可看成质点P相对圆心O作速率为v的匀速圆周运动，同时圆心O向右相对地面以速率v作匀速运动形成的，该轨迹称为圆滚线。如图乙所示，空间存在竖直向下的大小为E匀强电场和水平方向（垂直纸面向里）大小为B的匀强磁场，已知一质量为m、电量大小为q的正离子在电场力和洛伦兹力共同作用下，从静止开始自A点沿曲线AC运动（该曲线属于圆滚线），到达B点时速度为零，C为运动的最低点。不计重力，则（　　） A. A点运动到B点的时间为 B. A、C两点间距离随着电场E的增大而增大 C. 该离子电势能先增大后减小 D. 到达C点时离子速度最大 【答案】BD 【解析】 【详解】C．离子由静止开始自A点沿曲线ACB运动，电场力先做正功后做负功，则电势能先减小后增大，故C错误； D．洛伦兹力不做功，结合上述，离子由静止开始自A点沿曲线运动到C点过程，电场力做正功最多，根据动能定理可知，离子到达C点时离子速度最大，故D正确； A．粒子在A点时，速度为0，将粒子速度分解为水平向右的与水平向左的，使水平向右的对应的洛伦兹力与电场力平衡，则有 解得 即离子水平向右的分运动为的匀速直线运动，则另一分运动为水平向左的对应的逆时针方向的匀速圆周运动，且有 ， 解得 ， 由于粒子从静止开始自A点沿曲线AC运动到达B点时速度为零，即离子恰好经过圆周运动的一个周期的时间，即A点运动到B点的时间为，故A错误； B．结合上述可知，A、C两点间距离 可知，A、C两点间距离随着电场E的增大而增大，故B正确。 故选BD。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 如图是验证动量守恒定律实验装置，某同学要用该装置探究大小相同的钢球与木球在碰撞过程中的能量损失情况，图中O点为铅锤在长条纸上的竖直投影点，请回答下列问题： （1）实验前应调整斜槽，使斜槽末端______； （2）实验过程中，将钢球作为入射小球，先不放被碰小球，从斜槽上某一位置由静止释放入射小球，测得O点与入射小球在地面上落点的距离为；然后将被碰小球置于斜槽末端，让入射小球从斜槽上同一位置由静止释放，测得O点与入射小球和被碰小球在地面上落点的距离分别为x1、x2；测得斜槽末端距离地面高度为h，测得入射小球和被碰小球的质量分别为、，查知当地重力加速度为g。则钢球与木球碰撞过程中损失的机械能______（用题中所给物理量表示）； （3）该同学查阅资料得知，恢复系数e能更好地表征碰撞过程中能量的损失情况，恢复系数e等于碰撞后两物体相对速度与碰撞前两物体相对速度大小之比，根据（2）中测量结果，钢球与木球碰撞过程的恢复系数______； （4）某次实验中，用木球作为入射小球，仍用该装置进行实验，发现木球被反弹，则测得的恢复系数e会______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】 ①. 水平 ②. ③. ④. 偏小 【解析】 【详解】（1）[1]实验中为了确定小球碰撞前后的速度，需要使得小球飞出后做平抛运动，则实验前应调整斜槽，使斜槽末端水平。 （2）[2]根据动量守恒有 小球平抛运动有 ，，， 钢球与木球碰撞过程中损失的机械能 解得 （3）[3]根据题意有 结合上述解得 （4）[4]由于木球被反弹，碰后相对速度为两球体碰后速度大小之和，则有 解得 实验中，木球反弹后冲上斜面，之后滑下斜面从斜槽末端飞出，此过程由于摩擦阻力做功，存在机械能损耗，则飞出斜槽末端的速度小于碰后的速度，即飞出后水平方向的分位移偏小，即测得的恢复系数e会偏小。 14. 在使用各种测量仪表进行电学实验时，由于测量仪表的接入，电路状态发生变化，往往难以得到待测物理量的精确测量值。某同学在电阻测量实验中为提高测量结果的精确度，尝试使用以下电路测量未知电阻的阻值： （1）该实验中用到四转盘电阻箱，图（a）中电阻箱的读数为______Ω． （2）请按图（b）电路图完成图（c）的实物电路连线。 （3）如图（b）所示，为待测电阻，为检流计（小量程电流表）的保护电阻，实验中直流稳压电源的输出电压始终保持不变。第一次测量时，按图（b）中电路图连接，闭合开关，调节电阻箱R使检流计示数为零，此时电阻箱读数为，则通过电阻箱的电流______（填“大于”“等于”或“小于”）通过待测电阻的电流；第二次测量时，将图（b）中电阻箱R与待测电阻位置互换，闭合开关，再次调节电阻箱R使检流计示数为零，此时电阻箱读数为；则待测电阻______．（结果用表示） 【答案】（1）107.4 （2） （3） ①. 等于 ②. 【解析】 小问1详解】 图（a）中电阻箱的读数为100×1Ω+10×0Ω+1×7Ω+0.1×4Ω=107.4Ω 【小问2详解】 电路连线如图 【小问3详解】 [1]第一次测量时，按图（b）中电路图连接，闭合开关，调节电阻箱R使检流计示数为零，此时电阻箱读数为，则通过电阻箱的电流等于通过待测电阻的电流； [2] 检流计示数为零，说明电流计和R0左右两端的电势相等，可等效为一点，由闭合电路的欧姆定律 ，第一次 第二次 待测电阻 15. 我国古代劳动人民创造了璀璨的农耕文明。图（a）为《天工开物》中描绘的利用耕牛整理田地的场景，简化的物理模型如图（b）所示，人站立的农具视为与水平地面平行的木板，两条绳子相互平行且垂直于木板边缘。已知绳子与水平地面夹角为，，。人与木板的总重力大小为800N，当每条绳子拉力的大小为250N时，人与木板沿直线匀速前进，求： （1）此过程中地面对木板的阻力大小； （2）此过程中木板对地面的压力大小。 【答案】（1） （2）585N 【解析】 【小问1详解】 对人与木板进行分析，根据平衡条件有 解得 【小问2详解】 对人与木板进行分析，根据平衡条件有 解得 根据牛顿第三定律，木板对地面的压力大小为585N。 16. 如图所示，一束激光从O 点由空气射入厚度均匀的介质，经下表面反射后，从上面的 A 点射出；已知入射角为 θ1 ，A 与 O 相距 l ，介质的折射率为 n ，光在空气中的传播速度为 c ．试求光在介质中的传播时间 t ． 【答案】 【解析】 【分析】 【详解】设光在介质中传播的路程为2x，在OA面折射角为，根据折射定律得 由几何关系得 光在介质中传播速度为 故光在介质中的传播时间 17. 气压传动是以压缩空气为动力源来驱动和控制各种机械设备的技术。图示为某气动元件的结构简图，长度为3L的汽缸被两立柱均分为3份，轻质活塞可在立柱间保持竖直左右自由活动，体积不计的轻质弹簧两端分别固定在左缸底和活塞左侧，弹簧原长为L，劲度系数，由活塞右侧固定的轻杆对外输出动力，A端与高压气源相连，B、C端与大气相连，通过A、C处阀门的开闭，使活塞在两立柱间做往复运动，且对立柱无作用力，已知汽缸的横截面积为S，轻杆对活塞的作用力始终为2pS，大气压强为p，汽缸导热性能良好且外界温度恒定。 （1）正常工作过程关闭C，缓慢打开A，求活塞从左侧立柱缓慢运动到右侧立柱过程气源充入左缸的气体在压强为p时的体积； （2）正常工作过程关闭A，缓慢打开C，求活塞从右侧立柱缓慢运动到左侧立柱过程左缸气体与外界交换的热量。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 右侧缸内气体始终与外界大气相连，则右侧缸内气体压强始终为，关闭前活塞对左侧立柱恰无作用力时，左侧缸内气体体积为，压强满足 活塞恰运动到右侧立柱时左侧缸内气体体积为，压强满足 设充入气体在压强时的体积为，则对左侧缸内气体和充入气体整体有 解得 【小问2详解】 活塞从右侧立柱缓慢移动到左侧立柱过程，活塞对气体的作用力从随位移线性减为，则活塞对左侧缸内气体做的功为 从处阀门排出气体在大气压强下的体积为，对外界做的功为 则该过程左侧缸内气体从外界吸收的热量 18. 如图所示，在第Ⅱ象限内有水平向右的匀强电场，在第I象限和第IV象限的圆形区域内分别存在如图所示的匀强磁场，在第IV象限磁感应强度大小是第Ⅰ象限的2倍．圆形区域与x轴相切于Q点，Q到O点的距离为L，有一个带电粒子质量为m，电荷量为q，以垂直于x轴的初速度从轴上的P点进入匀强电场中，并且恰好与y轴的正方向成60°角以速度v进入第I象限，又恰好垂直于x轴在Q点进入圆形区域磁场，射出圆形区域磁场后与x轴正向成30°角再次进入第I象限。不计重力。求： （1）第I象限内磁场磁感应强度B的大小： （2）电场强度E的大小； （3）粒子在圆形区域磁场中的运动时间。 【答案】（1）；（2）；（3）。 【解析】 【详解】（1）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，轨迹如图所示．设粒子在第Ⅰ象限内的轨迹半径为R1．由几何关系有： 得： 根据洛伦兹力提供向心力有： 得： （2）带电粒子在电场中做类平抛运动，由几何关系有： v0=vcos60°=v 粒子刚出电场时 vx=vsin60°=v 粒子在电场中运动时间为： vx=at 可得： （3）由几何关系知，粒子在圆形磁场中运动的时间 而 结合得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$