精品解析：河北省衡水中学2024-2025学年高三上学期综合素质评价四 物理试题

2024-2025学年度高三年级上学期综合素质测评四 物理学科 一、单项选择题 1. 如图所示，一箱苹果沿着倾角为的粗糙斜面加速下滑，在箱子正中央夹有一只质量为m的苹果，其周围苹果对它的作用力可能为（　　） A. F1 B. F2 C. F3 D. F4 【答案】B 【解析】 【详解】由于一箱苹果沿着倾角为的粗糙斜面加速下滑，可知加速度沿斜面向下，且大小满足 对于箱子正中央的苹果，其周围苹果对它的作用力一定存在垂直斜面向上的分力和沿斜面向上的分力，故不可能是图中的和；将加速度分解为水平向右和竖直向下的分加速度，可知对于箱子正中央的苹果，其周围苹果对它的作用力一定存在水平向右的分力，故不可能是图中的，所以其周围苹果对它的作用力可能为。 故选B。 2. 研究人员发现一种具有独特属性的新型合金能够将内能直接转化为电能。具体而言，只要略微提高温度，这种合金就会变成强磁性合金，从而使环绕它的线圈中产生电流，其简化模型如图所示。A为圆柱形合金材料，B为线圈，套在圆柱形合金材料上，线圈的半径大于合金材料的半径。现对A进行加热，下列说法正确的是（　　） A. B线圈的磁通量将减小 B. B线圈一定有收缩的趋势 C. B线圈中感应电流产生的磁场阻止了B线圈内磁通量的增加 D. 若从左向右看B中产生顺时针方向的电流，则A左端是强磁性合金的N极 【答案】D 【解析】 【详解】AB．现对A进行加热，其磁感应强度增大，A内部磁场与外部磁场方向相反，B线圈的总磁通量与A内部磁场方向相同，磁通量变大，由楞次定律可知，B线圈一定有扩张的趋势，故AB错误； C．根据楞次定律可知，B线圈中感应电流产生的磁场阻碍了B线圈内磁通量的增加，而非阻止，故C错误； D．根据右手螺旋定则和楞次定律可知，若从左向右看B中产生顺时针方向的电流，感应电流磁场向右，则A中原磁场方向向左，A内部磁场大于外部磁场，因此磁场方向要看内部，即A左端是强磁性合金的N极，故D正确。 故选D。 3. 如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场方向竖直向上，半径为R的四分之三圆弧导线绕过圆心O垂直于纸面的转轴顺时针转动一周，导线中通有恒定电流I，下列说法正确的是（　　） A. 导线受到的安培力最小为 B. 导线受到的安培力大小可能为 C. 导线受到的安培力最大值为 D. 导线受到的安培力方向始终垂直纸面向里 【答案】B 【解析】 【详解】A．导线的等效长度为ac连线的长度，大小为，当ac连线与磁场方向平行时受安培力最小，则导线受到的安培力最小为0，选项A错误； BC．当ac连线与磁场方向垂直时受安培力最大，安培力最大值为 则导线受到的安培力大小可能为，选项B正确，C错误； D．导线电流方向为，根据左手定则可知，初始状态，导线受到的安培力方向垂直纸面向外，选项D错误。 故选B。 4. 中国预计将在2028年实现载人登月计划，把月球作为登上更遥远行星的一个落脚点。如图所示是“嫦娥一号奔月”的示意图，“嫦娥一号”卫星发射后经多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星。关于“嫦娥一号”下列说法正确的是（　　） A. 发射时的速度必须达到第三宇宙速度 B. 在绕地轨道中，公转半长轴的立方与公转周期的平方之比不变 C. 在轨道Ⅰ上运动时的速度小于轨道Ⅱ上任意位置的速度 D. 在不同的绕月轨道上，相同时间内卫星与月心连线扫过的面积相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．第三宇宙速度是指发射物体能够脱离太阳系的最小发射速度，而“嫦娥一号”仍然没有脱离地球引力的范围，所以其发射速度小于第二宇宙速度，故A错误； B．在绕地轨道中，根据开普勒第三定律 可知，同一中心天体，椭圆轨道半长轴的立方与周期的平方之比为定值，故B正确； C．设轨道Ⅰ的速度为v1，轨道Ⅱ近地点速度为v2，轨道Ⅱ远地点速度为v3，在轨道Ⅱ的远月点建立一以月球为圆心的圆轨道，其速度为v4，则根据离月球的远近，再根据圆周运动加速离心原理，可得 v2>v1，v4>v3 结合万有引力提供向心力圆周运动知识，有 解得 可知，圆轨道半径越大，线速度越小，所以 v1>v4 因此 v2>v1>v4>v3 故在轨道Ⅰ上运动时的速度v1不是小于轨道Ⅱ上任意位置的速度，故C错误； D．根据开普勒第二定律，可知在同一绕月轨道上，相同时间内卫星与月心连线扫过的面积相同，但是在不同的绕月轨道上不满足，故D错误。 故选B。 5. 一带负电的粒子仅在电场力作用下沿 轴正方向运动，其电势能随位移 变化的关系如图所示，其中段是关于直线对称的曲线，段是直线，则下列说法正确的是（ ） A. 粒子在处的加速度为全过程的最大值 B. 粒子在段做匀变速运动，段做匀速直线运动 C. 若、处电势为、，则 D. 粒子在段的速度变化率不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图像的斜率表示电场力F，可知处的电场力为零，根据 可知粒子在处的加速度为零，故A错误； B．根据图像的斜率表示电场力F，可知在段的电场力不断增大，则粒子的加速度不断增大，故粒子做加速度不断增大的非匀变速运动；因段是直线，故该段的电场力保持不变，则粒子的加速度不变，故粒子做匀变速运动，故B错误； C．由图可知 因负电荷在电势越低的点电势能越大，根据 可得 故C错误； D．根据图像的斜率表示电场力F，可知在段的电场力保持不变，则粒子的加速度不变，根据 可知粒子在段的速度变化率不变，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，在平面直角坐标系内有半径为 的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为 ，圆心与坐标原点重合。在坐标为（0，－R）的点固定一个粒子源，该粒子源能在纸面内以相同的速率（未知量）向各个方向发射大量的同种粒子，且进入磁场的粒子均从位于第三象限的磁场边界射出，已知粒子的电荷量为、质量为，不计粒子的重力及粒子间的相互作用。下列说法正确的是（ ） A. 粒子带负电荷 B. 粒子进入磁场时的最大速率为 C. 所有粒子在磁场中运动的最长时间是 D. 减小粒子源发射粒子的速率，粒子有可能从第二象限的磁场区域中射出 【答案】B 【解析】 【详解】A．因为粒子从第三象限射出，粒子必须逆时针旋转，故粒子带正电，故A错误； B．由洛伦兹力提供向心力 当粒子恰好从x轴负半轴N点出磁场时半径最大，即直径刚好为MN，如图所示最大半径为，故最大速度为 故B正确； C．水平向右射出的粒子在磁场中运动一周，则所有粒子在磁场中运动的最长时间为一个周期 故C错误； D．减小粒子源发射粒子的速率，粒子的轨迹半径减小，粒子会全部从第三象限飞出，不可能从第二象限的磁场区域中射出，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，光滑水平地面上放置一足够长且上表面绝缘的小车，将带负电荷、电荷量q=0.5C，质量m=0.02kg的滑块放在小车的左端，小车的质量M=0.08kg，滑块与绝缘小车之间的动摩擦因数μ=0.4，它们所在空间存在磁感应强度为B=1.0T的垂直纸面向里的匀强磁场，开始时小车和滑块静止，突然给小车一个向左的冲量I=0.16N·s，g取10m/s2，那么小车与滑块因摩擦而产生的最大热量为（　　） A. 0.160J B. 0.032J C. 0.014J D. 0.016J 【答案】C 【解析】 【详解】开始时小车和滑块静止，突然给小车一个向左的冲量，即 解得 根据左手定则可知，滑块受到的洛伦兹力方向向上，假设二者能够达到共同速度，则 解得 当滑块脱离小车时，有 解得滑块的速度大小为 所以二者不可能达到共速，根据动量守恒定律可得 解得 根据能量守恒定律可得 故选C。 二、多项选择题 8. 应用电磁场工作的四种仪器如图所示，则下列说法中正确的是（ ） A. 甲中回旋加速器加速带电粒子的最大动能与加速电压成正比 B. 乙中不改变质谱仪各区域的电场磁场时，击中光屏同一位置的粒子一定是比荷相同的粒子 C. 丙中通上如图所示电流和加上如图磁场时，，则霍尔元件的自由电荷为正电荷 D. 丁中将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，静电计指针张角不变 【答案】BD 【解析】 【详解】A．回旋加速器中带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，最大运动半径等于回旋加速器的半径，根据洛伦兹力提供向心力 则带电粒子的最大动能为 可知带电粒子的最大动能与加速电压无关，故A错误； B．图乙中，在加速电场有 在速度选择器中有 在偏转磁场中有 解得 可知乙中不改变质谱仪各区域的电场磁场时击中照相底片同一位置的粒子比荷相同，故B正确； C．假设该霍尔元件是正电荷导电，根据左手定则可判断正电荷受到的洛伦兹力方向指向N侧，所以N侧带正电，电势高，则 不符合题意，故C错误； D．静电计测量的是电容器两端的电势差，电容器始终与电源相连，则电容器两端的电势差不变，静电计指针张角不变，故D正确。 故选BD。 9. 如图甲所示，AB为粗糙水平桌面，倾角为的斜面顶端位于B点，可视为质点的质量为的物块置于A点。用不同的水平拉力F作用于物块上，使物块从A点由静止开始运动，当物块运动到B点时撤去拉力F，测出物块在不同拉力作用下落在斜面上的水平射程s，作出如图乙所示的图像。已知AB间距离为x，，重力加速度，物块与水平桌面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，可得（ ） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．由图乙可知，当拉力达到时，物块在水平桌面上才开始运动，则 解得 故A正确，B错误； CD．在AB段，根据动能定理可得 根据平抛运动规律，有水平射程和竖直位移分别为 ， 根据几何关系可得 联立可得 由图乙可知 解得 故C错误，D正确。 故选AD。 10. 如图所示，在x轴上方存在磁感应强度大小为B、方向垂直于平面向里的匀强磁场。x轴上放置一无限长挡板，挡板上M、N两点的坐标分别为和，坐标为的P点存在一粒子源，可以在 平面内向各个方向均匀发射速率为v，比荷为的正电粒子，不计粒子重力及粒子间相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 带电粒子在磁场中顺时针运动 B. 若，则打在挡板上的粒子数占总数的 C. 若，则挡板上有粒子打到的线段长度为 D. 若，将挡板撤去，则MN之间各处均有粒子通过 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据左手定则，带电粒子在磁场中逆时针运动，故A错误； B．根据半径公式 带入解得 如图甲所示，则打在挡板上的粒子的两个临界为①和②，对应的角度范围为，则打在挡板上的粒子数占总数的，故B正确； C．打在挡板上的长度为两个临界②和③，对应的长度分别为 挡板上有粒子打到的线段长度为 故C正确； D．由于，可知粒子的轨迹半径为 打在MN的临界如图乙中④和⑤，QN段无粒子通过，故D错误。 故选BC。 三、实验题 11. 中国新能源汽车技术持续创新，市场渗透率快速提升，产销量居全球第一，2023年汽车整车出口491万辆，同比增长57.9%，有望首次跃居全球第一。某学生实验小组尝试测量某新能源汽车上蓄电池的电动势和内阻，通过查找相关资料，设计以下两个方案。 方案一：用电流表、电压表、滑动变阻器、待测电池等器材组成如图甲所示实验电路 方案二：用电压表、电阻箱、待测电池等器材组成如图乙所示实验电路 （1）方案一中，根据闭合电路欧姆定律，其实验原理关系式为，其中U的含义为路端电压，I的含义为_________； （2）方案二中，作图像处理实验数据时，与间的关系式为________； （3）某同学在做误差分析时发现，实验中测出的某些物理量的含义与原理中的并不相同，进而导致误差。若在处理实验数据的图像上做适当修正，则可分析出测量结果的偏差情况。如图丙，是该同学采用方案一进行实验得到的图像，A为图像上一点，现在通过适当移动A点，可将A移动到真正的图像上，具体操作：将A点沿_________（选填：“横轴正方向”或“横轴负方向”）移动适当距离。上述操作中移动的距离代表的物理含义为_________。 【答案】（1）通过电源的电流 （2） （3） ①. 横轴正方向 ②. 通过电压表的电流 【解析】 【小问1详解】 I的含义为通过电源的电流。 【小问2详解】 由闭合电路欧姆定律得 解得 【小问3详解】 [1][2]由于电压表的分压作用，通过电源的电流比电流表测得的电流大，将A移动到真正的图像上，具体操作：将A点沿横轴正方向移动适当距离；移动的距离代表的物理含义为通过电压表的电流。 12. 某同学测量一个电阻的阻值，已知约为，有以下实验器材可供选择： A．电流表（量程为，内阻约为）； B．电流表（量程为，内阻； C．定值电阻； D．定值电阻； E．滑动变阻器（，允许通过的最大电流为）； F．滑动变阻器（，允许通过的最大电流为）； G．滑动变阻器（，允许通过的最大电流为）； H．蓄电池（电动势为 ，内阻很小）； I．开关S。 （1）滑动变阻器应选择_____（选填“”“”或“”）。 （2）在虚线框内将图乙所示的电路补充完整，并标明各器材的符号_____。后续实验都在正确连接电路的条件下进行。 （3）该同学在某次实验过程中测得电流表的示数为，电流表的示数为，则该电阻表达式=_____（用题中所给物理量符号表示）。 （4）调节滑动变阻器，测得多组和，并作出图像如丙图所示，则该电阻的阻值为_____。 （5）从系统误差的角度考虑，该电阻测量值_____（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 【答案】（1） （2） （3） （4）250 （5）等于 【解析】 【小问1详解】 由题知为了更准确测量，故需要测量较多的数据，所以滑动变阻器采用分压式接法，故滑动变阻器选用最大阻值较小的和； 若选，电路的最大电流为 若选，电路的最大电流为 故选较合适。 【小问2详解】 因题中没有提供电压表，故需要将内阻已知的电流表与定值电阻串联，改成一个电压表，其量程为 而电流表放在干路中可以消除系统误差，完整的电路如图所示 【小问3详解】 根据电路图由欧姆定律可得 【小问4详解】 根据 变形得 根据丙图可知图像的斜率为 解得 【小问5详解】 本实验是利用的电流差值法测电阻，待测电阻的测量电压和电流均为真实值，则该电阻测量值等于真实值。 四、计算题 13. 如图甲所示，热电子由阴极飞出时的初速度忽略不计，电子发射装置的加速电压为U0，电容器板长和板间距离均为L=10cm，下极板接地，电容器右端到荧光屏的距离也是L=10cm，在电容器两极板间接一交变电压，上极板的电势随时间变化的图像如图乙所示。(每个电子穿过平行板的时间都极短，可以认为电压是不变的)求： （1）在t=0.06s时刻进入电容器的电子打在荧光屏上的何处； （2）荧光屏上有电子打到的区间有多长。 【答案】（1）打在屏上的点位于O点上方，距O点13.5cm；（2）30cm 【解析】 【详解】（1）电子经电场加速，根据动能定理可得 经电场偏转后侧移量为 又 ， 联立可得 由题图知t＝0.06 时刻，，则有 设打在屏上的点距O点的距离为Y，根据几何关系可得 解得 即打在屏上的点位于O点上方，距O点13.5cm。 （2）由题知电子侧移量y的最大值为，此时有 可知对应的，所以当偏转电压超过，电子就打不到荧光屏上了，则有 可得 所以荧光屏上电子能打到的区间长为 14. 台球是深受大众喜爱的娱乐健身活动。如图，运动员采用“点杆”击球法（当球杆杆头接触母球的瞬间，迅速将杆抽回）击打母球，母球离杆后与目标球发生对心正碰（可视为弹性碰撞），使得目标球被碰撞后经边反弹进入球洞 ，两球运动的路径如图中虚线所示。已知两球质量均为，且可视为质点，两球间距离为，目标球与挡壁间虚线距离为，目标球被挡壁反弹后运动方向与 挡壁间夹角为，两球与桌面间阻力均为重力的，不计球与挡壁碰撞过程中损失的动能，取重力加速度。（结果可用分式、根式表示） （1）求母球在桌面做直线运动时的加速度大小； （2）若某次击打后母球获得的初速度为，且杆头与母球的接触时间为，求母球受到杆头的平均冲击力大小； （3）若击打后母球获得的速度，求目标球被碰撞后的速度大小，并分析目标球能否进入球洞 。 【答案】（1） （2） （3），能进入球洞 【解析】 【小问1详解】 由牛顿第二定律可得 根据题意可知 解得 【小问2详解】 杆头击打母球，对母球由动量定理可得 代入数据解得 【小问3详解】 母球与目标球碰撞前，做匀减速直线运动，由动能定理可得 母球与目标球碰撞前后，根据动量守恒和机械能守恒可得 联立解得目标球被碰撞后的速度大小为 假设目标球运动到速度为0的路程为 ，则由动能定理可得 解得 而目标球到 洞的总路程 由于，所以目标球能进入球洞 。 15. 如图甲所示，某粒子研究装置的通道长，其横截面abcd、为边长的正方形，通道四壁、、、能将打到壁上的粒子完全吸收并及时导走，以截面abcd中心点O为坐标原点建立空间直角坐标系，x轴平行于ab边，z轴平行于bc边，通道方向沿y轴。在通道内仅x方向和z方向分别加随时间余弦、正弦变化的磁场，规定沿各坐标轴正方向为磁场正方向，如图乙所示。已知粒子源位于坐标原点，能沿y轴正方向持续均匀发射初速度为的带正电粒子，粒子比荷为，在磁场中的运动时间远小于磁场变化的周期，不计粒子的重力与粒子间的相互作用，不考虑磁场变化产生电场的影响。求： （1）时刻发射的粒子在通道内的运动半径大小； （2）时刻发射的粒子能否通过截面，若能，计算粒子到达截面时的坐标；若不能，计算粒子到达通道四壁时的坐标； （3）通道壁吸收的粒子中，在通道内运动的最短时间与最长时间； （4）若仅撤去x方向磁场，长时间稳定后通过通道的粒子占总发射粒子数的百分比。 【答案】（1） （2） （3）， （4）33.33％ 【解析】 【小问1详解】 由乙图可知，时发射的粒子在运动过程中磁感应强度，方向沿x轴正向，粒子在平面内做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有 解得 【小问2详解】 粒子发射后在平面匀速圆周运动，轨迹如图1 图1  平面视图 故沿y轴运动距离为，因此粒子不能通过通道，打到壁上。到达壁时，则有，，根据几何关系可得 因此，粒子到达壁上时坐标为。 【小问3详解】 粒子在磁场中运动时磁感应强度大小不变，运动周期 如图2所示当粒子运动轨迹在平面内时到达壁上的运动时间最短（半径一定，弦长最短）     图2 空间视图          图2 平面视图       图3 空间视图 圆弧所对圆心角为127°， 所以 如图3所示运动轨迹与接收屏相切时运动时间最长，粒子运动刚好为半圆，圆弧所对圆心角为180°，所以 【小问4详解】 所有粒子运动轨迹圆在平面内，根据洛伦兹力提供向心力，则有 半径周期性变化最短半径为 粒子要能通过通道，运动半径需要足够大，刚好能过通道时，轨迹如图4所示 图4  平面视图 根据几何关系有 解得 根据洛伦兹力提供向心力，则有 解得 即粒子要能通过通道，磁感应强度需满足 结合随时间的变化规律，由数学三角函数知识可知，时间占磁场变化一个周期的，所以长时间稳定后通过通道的粒子占总发射粒子数的百分比为33.33％。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度高三年级上学期综合素质测评四 物理学科 一、单项选择题 1. 如图所示，一箱苹果沿着倾角为的粗糙斜面加速下滑，在箱子正中央夹有一只质量为m的苹果，其周围苹果对它的作用力可能为（　　） A. F1 B. F2 C. F3 D. F4 2. 研究人员发现一种具有独特属性的新型合金能够将内能直接转化为电能。具体而言，只要略微提高温度，这种合金就会变成强磁性合金，从而使环绕它的线圈中产生电流，其简化模型如图所示。A为圆柱形合金材料，B为线圈，套在圆柱形合金材料上，线圈的半径大于合金材料的半径。现对A进行加热，下列说法正确的是（　　） A. B线圈的磁通量将减小 B. B线圈一定有收缩的趋势 C. B线圈中感应电流产生的磁场阻止了B线圈内磁通量的增加 D. 若从左向右看B中产生顺时针方向的电流，则A左端是强磁性合金的N极 3. 如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场方向竖直向上，半径为R的四分之三圆弧导线绕过圆心O垂直于纸面的转轴顺时针转动一周，导线中通有恒定电流I，下列说法正确的是（　　） A. 导线受到的安培力最小为 B. 导线受到的安培力大小可能为 C. 导线受到的安培力最大值为 D. 导线受到的安培力方向始终垂直纸面向里 4. 中国预计将在2028年实现载人登月计划，把月球作为登上更遥远行星的一个落脚点。如图所示是“嫦娥一号奔月”的示意图，“嫦娥一号”卫星发射后经多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星。关于“嫦娥一号”下列说法正确的是（　　） A. 发射时的速度必须达到第三宇宙速度 B. 在绕地轨道中，公转半长轴的立方与公转周期的平方之比不变 C. 在轨道Ⅰ上运动时的速度小于轨道Ⅱ上任意位置的速度 D. 在不同的绕月轨道上，相同时间内卫星与月心连线扫过的面积相同 5. 一带负电的粒子仅在电场力作用下沿 轴正方向运动，其电势能随位移 变化的关系如图所示，其中段是关于直线对称的曲线，段是直线，则下列说法正确的是（ ） A. 粒子在处的加速度为全过程的最大值 B. 粒子在段做匀变速运动，段做匀速直线运动 C. 若、处电势为、，则 D. 粒子在段的速度变化率不变 6. 如图所示，在平面直角坐标系内有半径为 的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为 ，圆心与坐标原点重合。在坐标为（0，－R）的点固定一个粒子源，该粒子源能在纸面内以相同的速率（未知量）向各个方向发射大量的同种粒子，且进入磁场的粒子均从位于第三象限的磁场边界射出，已知粒子的电荷量为、质量为，不计粒子的重力及粒子间的相互作用。下列说法正确的是（ ） A. 粒子带负电荷 B. 粒子进入磁场时的最大速率为 C. 所有粒子在磁场中运动的最长时间是 D. 减小粒子源发射粒子的速率，粒子有可能从第二象限的磁场区域中射出 7. 如图所示，光滑水平地面上放置一足够长且上表面绝缘的小车，将带负电荷、电荷量q=0.5C，质量m=0.02kg的滑块放在小车的左端，小车的质量M=0.08kg，滑块与绝缘小车之间的动摩擦因数μ=0.4，它们所在空间存在磁感应强度为B=1.0T的垂直纸面向里的匀强磁场，开始时小车和滑块静止，突然给小车一个向左的冲量I=0.16N·s，g取10m/s2，那么小车与滑块因摩擦而产生的最大热量为（　　） A. 0.160J B. 0.032J C. 0.014J D. 0.016J 二、多项选择题 8. 应用电磁场工作的四种仪器如图所示，则下列说法中正确的是（ ） A. 甲中回旋加速器加速带电粒子的最大动能与加速电压成正比 B. 乙中不改变质谱仪各区域的电场磁场时，击中光屏同一位置的粒子一定是比荷相同的粒子 C. 丙中通上如图所示电流和加上如图磁场时，，则霍尔元件的自由电荷为正电荷 D. 丁中将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离，静电计指针张角不变 9. 如图甲所示，AB为粗糙水平桌面，倾角为的斜面顶端位于B点，可视为质点的质量为的物块置于A点。用不同的水平拉力F作用于物块上，使物块从A点由静止开始运动，当物块运动到B点时撤去拉力F，测出物块在不同拉力作用下落在斜面上的水平射程s，作出如图乙所示的图像。已知AB间距离为x，，重力加速度，物块与水平桌面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，可得（ ） A. B. C. D. 10. 如图所示，在x轴上方存在磁感应强度大小为B、方向垂直于平面向里的匀强磁场。x轴上放置一无限长挡板，挡板上M、N两点的坐标分别为和，坐标为的P点存在一粒子源，可以在 平面内向各个方向均匀发射速率为v，比荷为的正电粒子，不计粒子重力及粒子间相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 带电粒子在磁场中顺时针运动 B. 若，则打在挡板上的粒子数占总数的 C. 若，则挡板上有粒子打到的线段长度为 D. 若，将挡板撤去，则MN之间各处均有粒子通过 三、实验题 11. 中国新能源汽车技术持续创新，市场渗透率快速提升，产销量居全球第一，2023年汽车整车出口491万辆，同比增长57.9%，有望首次跃居全球第一。某学生实验小组尝试测量某新能源汽车上蓄电池的电动势和内阻，通过查找相关资料，设计以下两个方案。 方案一：用电流表、电压表、滑动变阻器、待测电池等器材组成如图甲所示实验电路 方案二：用电压表、电阻箱、待测电池等器材组成如图乙所示实验电路 （1）方案一中，根据闭合电路欧姆定律，其实验原理关系式为，其中U的含义为路端电压，I的含义为_________； （2）方案二中，作图像处理实验数据时，与间的关系式为________； （3）某同学在做误差分析时发现，实验中测出的某些物理量的含义与原理中的并不相同，进而导致误差。若在处理实验数据的图像上做适当修正，则可分析出测量结果的偏差情况。如图丙，是该同学采用方案一进行实验得到的图像，A为图像上一点，现在通过适当移动A点，可将A移动到真正的图像上，具体操作：将A点沿_________（选填：“横轴正方向”或“横轴负方向”）移动适当距离。上述操作中移动的距离代表的物理含义为_________。 12. 某同学测量一个电阻的阻值，已知约为，有以下实验器材可供选择： A．电流表（量程为，内阻约为）； B．电流表（量程为，内阻； C．定值电阻； D．定值电阻； E．滑动变阻器（，允许通过的最大电流为）； F．滑动变阻器（，允许通过的最大电流为）； G．滑动变阻器（，允许通过的最大电流为）； H．蓄电池（电动势为 ，内阻很小）； I．开关S。 （1）滑动变阻器应选择_____（选填“”“”或“”）。 （2）在虚线框内将图乙所示的电路补充完整，并标明各器材的符号_____。后续实验都在正确连接电路的条件下进行。 （3）该同学在某次实验过程中测得电流表的示数为，电流表的示数为，则该电阻表达式=_____（用题中所给物理量符号表示）。 （4）调节滑动变阻器，测得多组和，并作出图像如丙图所示，则该电阻的阻值为_____。 （5）从系统误差的角度考虑，该电阻测量值_____（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 四、计算题 13. 如图甲所示，热电子由阴极飞出时的初速度忽略不计，电子发射装置的加速电压为U0，电容器板长和板间距离均为L=10cm，下极板接地，电容器右端到荧光屏的距离也是L=10cm，在电容器两极板间接一交变电压，上极板的电势随时间变化的图像如图乙所示。(每个电子穿过平行板的时间都极短，可以认为电压是不变的)求： （1）在t=0.06s时刻进入电容器的电子打在荧光屏上的何处； （2）荧光屏上有电子打到的区间有多长。 14. 台球是深受大众喜爱的娱乐健身活动。如图，运动员采用“点杆”击球法（当球杆杆头接触母球的瞬间，迅速将杆抽回）击打母球，母球离杆后与目标球发生对心正碰（可视为弹性碰撞），使得目标球被碰撞后经边反弹进入球洞 ，两球运动的路径如图中虚线所示。已知两球质量均为，且可视为质点，两球间距离为，目标球与挡壁间虚线距离为，目标球被挡壁反弹后运动方向与 挡壁间夹角为，两球与桌面间阻力均为重力的，不计球与挡壁碰撞过程中损失的动能，取重力加速度。（结果可用分式、根式表示） （1）求母球在桌面做直线运动时的加速度大小； （2）若某次击打后母球获得的初速度为，且杆头与母球的接触时间为，求母球受到杆头的平均冲击力大小； （3）若击打后母球获得的速度，求目标球被碰撞后的速度大小，并分析目标球能否进入球洞 。 15. 如图甲所示，某粒子研究装置的通道长，其横截面abcd、为边长的正方形，通道四壁、、、能将打到壁上的粒子完全吸收并及时导走，以截面abcd中心点O为坐标原点建立空间直角坐标系，x轴平行于ab边，z轴平行于bc边，通道方向沿y轴。在通道内仅x方向和z方向分别加随时间余弦、正弦变化的磁场，规定沿各坐标轴正方向为磁场正方向，如图乙所示。已知粒子源位于坐标原点，能沿y轴正方向持续均匀发射初速度为的带正电粒子，粒子比荷为，在磁场中的运动时间远小于磁场变化的周期，不计粒子的重力与粒子间的相互作用，不考虑磁场变化产生电场的影响。求： （1）时刻发射的粒子在通道内的运动半径大小； （2）时刻发射的粒子能否通过截面，若能，计算粒子到达截面时的坐标；若不能，计算粒子到达通道四壁时的坐标； （3）通道壁吸收的粒子中，在通道内运动的最短时间与最长时间； （4）若仅撤去x方向磁场，长时间稳定后通过通道的粒子占总发射粒子数的百分比。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $