精品解析：2025届山东省泰山教育联盟高三上学期联考联评物理试题

泰山教育联盟2025届高三联考联评 物理试题 注意事项： 1.答卷前，先将自己的考生号等信息填写在试卷和答题纸上，并在答题纸规定位置贴条形码。 2.本试卷满分100分，分为第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，第I卷为第1页至第5页，第II卷为第5页至第8页。 3.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。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 4.非选择题的作答：用0.5mm黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 第I卷（共40分） 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. 趣味运动会上，甲、乙两同学沿平直跑道骑行，经时间发生位移为，其图像分别如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 甲的初速度大小为0 B. 乙的初速度大小为 C. 甲的加速度大小为 D. 乙的加速度大小为 2. 如图所示为某款晾晒谷物的双层吊篮，每层吊篮质量均为。上方吊篮通过分别固定在点，，，的四条等长的轻质细线对称悬挂，下方吊篮通过四条等长的轻质细线竖直悬挂，整体处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A. 上方四条悬挂细线中的拉力均为 B. 上方细线越长，细线中的拉力越大 C. 上方细线越长，过、点的两条细线对吊篮拉力的合力将减小 D. 上方细线中的拉力大小一定大于下方细线中的拉力大小 3. 如图所示，地球周围有三颗人造卫星I、II、III，卫星I、III沿圆轨道运动，半径分别为、且。卫星II沿椭圆轨道运动，半长轴为，，与卫星I的轨道在A点相切，与卫星III的轨道在P点相交。不考虑卫星之间的万有引力。下列说法正确的是（　　） A. 卫星I与卫星II经过A点时速度大小相等 B. 卫星II的运行周期与卫星III的运行周期相等 C. 卫星III的机械能一定大于卫星I的机械能 D. 卫星II和卫星III运行过程中经过P点时的加速度不相等 4. 如图所示，一理想变压器原副线圈共接有5盏相同的灯泡，左端接在一电压恒为的交流电源两端，闭合开关K后5盏灯的电压均为。下列说法中正确的是（　　） A. B. 原、副线圈的匝数比为 C. 断开开关K，灯将变亮，灯、、将变暗 D. 断开开关K，电源输出功率增大 5. 如图甲所示，足够长的光滑金属导轨水平放置，处在竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度随时间的变化如图乙所示，导轨左端接有一个阻值恒为的灯泡。从时刻开始，垂直于导轨的导体棒在水平外力的作用下从导轨的左端沿导轨以速度水平向右匀速运动，导体棒的长度为，导体棒运动过程中与导轨接触良好，导体棒与导轨的电阻均不计，为理想电压表。在导体棒向右运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 灯泡亮度不变 B. 电压表示数变小 C. 时， D. 时，灯泡的功率 6. 如图所示，在光滑水平面上将质量为的小球从A点以的速度水平抛出，在平行于水平面的恒力作用下，物体运动到B点时的速度，、与AB连线的夹角均为，A、B两点间的距离为。下列说法正确的是（　　） A. ，方向沿AB连线由A指向B B. ，方向与AB连线的夹角为 C. 运动过程中小球的最小速度为 D. 小球抛出后经达到最小速度 7. 一传送带装置如图所示，水平部分长为，倾斜部分长为，倾角。和在点通过一极短的圆弧连接，传送带以的恒定速率顺时针运转。已知工件与传送带间的动摩擦因数为0.5。现将一质量的工件（可视为质点）无初速地放在A点，重力加速度，，，以下说法正确的是（　　） A. 工件在传送带倾斜部分上滑和下滑的加速度大小之比为 B. 工件第一次沿传送带倾斜部分上滑的最大距离为 C. 工件第二次到达B点的速度大小为 D. 工件自释放至第三次到达B点的时间为 8. 如图甲所示，绝缘轻质弹簧下端固定在倾角的光滑绝缘斜面的底部，上端连接一质量，电量的带电小球，整个装置处在平行于斜面向上的匀强电场中。将小球从弹簧原长位置由静止释放，小球的加速度大小与弹簧长度的关系如图乙所示。重力加速度取，以下说法正确的是（　　） A. 弹簧最大弹性势能为 B. 弹簧的劲度系数为 C. 匀强电场的大小为 D. 小球的最大动能为 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 如图所示，等腰直角的三个顶点分别固定一条垂直三角形平面且足够长的通电直导线，三条导线长度相同，导线内均通有恒定电流。设通电直导线在周围产生的磁场的磁感应强度大小（式中为磁场中某点到通电直导线的距离，为正值常数，为导线中的电流强度）。已知，、两处导线中的电流大小均为，方向如图所示，b处导线所受安培力大小为，方向垂直ab向右，则（　　） A. 处的磁感应强度方向从指向 B. 处导线中的电流方向垂直三角形平面向里 C. 处导线所受安培力大小为 D. 处导线中的电流大小为 10. 如图所示，在平面内，在轴上方有沿轴负方向的匀强电场，电场强度大小为；在轴下方有方向与轴成角的匀强电场，电场强度大小为。时刻有一带电量，质量为的粒子从处以沿轴负方向的速度射出，忽略粒子所受的重力。若粒子第1次经过轴时速度方向与轴成角，则（　　） A. 与满足 B. 粒子第1次到达轴的时间为 C. 粒子第2次经过轴时的位置为 D. 粒子第4次经过轴时的位置为 11. 如图所示，半径为R的半圆形区域，底边涂有吸附材料，带电粒子被圆弧部分碰后反向弹回，在直径两端、处各开有一个小孔，带电粒子自左侧P孔沿直线射入该区域。已知在半圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，带电粒子质量均为、电荷量均为、速率各异（有限大），带电粒子与圆弧部分碰后，电荷量不变但速率变为碰前的倍，而一旦撞上吸附材料即被吸收，电荷立即被转移。不计粒子重力和空气阻力，不计粒子间相互作用。则（　　） A. 能从处小孔射出的粒子速度方向均相同 B. 与圆弧部分只碰1次就能从处小孔射出的粒子离开时的出射速率为 C. 与圆弧部分碰次后能从处小孔射出的粒子在磁场中运动的时间为 D. 与圆弧部分碰次后能从处小孔射出的粒子，从孔入射时的速率为，则它第次碰撞后，在磁场中运动的时间为 12. 如图，两固定的足够长平行光滑导轨，由水平段和弧形段在处相切构成，导轨的间距为，区域内存在方向竖直向下、磁感应强度为的匀强磁场，间距也为。现将多根长度也为的相同导体棒，依次从弧形轨道上高为的处由静止释放（释放前棒均未接触导轨），释放第根棒时，第根棒刚好穿出磁场。已知每根棒的质量均为，电阻均为，重力加速度大小为，且与导轨垂直，导轨电阻不计，棒与导轨接触良好。则（　　） A. 第3根棒刚进入磁场时的加速度大小为 B. 第3根棒刚穿出磁场时的速度大小为 C. 第根棒刚进入磁场时，第1根棒的热功率为 D. 从开始到第根棒刚穿出磁场过程中，回路产生的焦耳热小于 第II卷（共60分） 三、非选择题（本题共6小题，共60分） 13. 在学校的科技节展示活动中，某团队同学利用如图装置探究“碰撞过程中的守恒量”，设计了如下实验方案：用两根不可伸长的等长轻绳将两个半径相同、质量不等的质量分布均匀的小球A、悬挂于等高的点和点，两点间距等于小球的直径。将小球向左拉起至某点由静止释放，在最低点与静止的小球发生正碰。发现碰后小球向左反弹，小球向右摆动，、两球的所有运动都在同一竖直面内。测得小球第一次碰撞前后与最低点的最大弦长分别为、，小球第一次碰后与最低点的最大弦长为。 （1）根据实验现象可以判断_____（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 （2）若、两球在碰撞过程动量守恒，则应满足的关系式为_____（用、、、、表示）。 （3）若碰撞为弹性碰撞，还应满足的关系式为_____（用、、、、表示）。 14. 学校的某科技社团活动小组想人工孵化鸡蛋，在孵化过程中需要监测温度，同学们便设计了一个简易温度计。其设计电路如图甲所示，电源电动势（内阻忽略不计），定值电阻，滑动变阻器的阻值范围是，热敏电阻的阻值随温度的变化关系如图乙所示。 （1）同学们需要将一个微安表（满偏电流为，内阻为）改为量程为的电流表，则改装后的电流表内阻为_____。 （2）电路中接入改装后的电流表后，调节滑动变阻器，使电流表满偏，将指针所指刻度标记为0℃，此时应调为_____。 （3）测量温度时，若要求电流表指针偏转不低于满量程的，则该温度计的温度测量范围是0~_____°C。 （4）温度计使用一段时间后，电源电动势会变小，内阻会变大，则温度计测得的温度值_____（选填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。 15. 如图甲是流传了2000多年的传统体育运动——蹴鞠，足球运动起源于蹴鞠。如图乙所示，某次蹴鞠运动中，小王将静止的鞠从地面上A点踢出，鞠在空中做斜抛运动，最后落在距A点60m处地面上的C点。发鞠的同时，小李从距C点16m的B点向C点从静止开始做匀加速直线运动，其加速度大小为，当其速度达到后做匀速运动。若鞠落在C点时恰好被小李追上，运动员和鞠均可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度取。求： （1）鞠在空中运动过程中的最小速度和上升的最大高度； （2）鞠从A点被踢出时的速度大小。 16. 如图所示，竖直平面内固定有一直角杆，杆的水平部分粗糙，杆的竖直部分光滑。两部分各套有质量分别为2.0kg和1.0kg的小球A和B，A、B两球间用一不可伸长的细绳相连，A、B两球初始位置与O点的距离分别为1.5m、2.0m。小球A与杆间的动摩擦因数μ=0.2，取。求： （1）若用水平拉力F沿杆向右缓慢拉小球A，求该过程中小球A受到的摩擦力的大小； （2）若小球A、B都有一定的初速度，小球A在水平拉力F的作用下，使小球B由初始位置以1.0m/s的速度匀速上升，求此过程中拉力F做功。 17. 如图所示，半径的光滑圆弧型轨道固定在光滑水平面上，其左端水平。水平面上质量为的等厚长木板右端与轨道左端等高，两者紧密接触并不粘连。距长木板左端距离处有一固定挡板。一质量为的小滑块（可看作质点）从轨道的上端由静止释放。已知重力加速度大小为，小滑块与长木板之间的动摩擦因数为0.1，整个过程小滑块不会滑离木板。求 （1）小滑块到达轨道最底端时受到轨道的作用力的大小； （2）自木板开始运动到与挡板发生第1次碰撞所需的时间； （3）木板整个过程通过的总路程。 18. 如图甲所示，某粒子研究装置的通道长，其横截面、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，以截面中心点为坐标原点建立空间直角坐标系，轴平行于边，轴平行于边，通道方向沿轴。在通道内仅方向分别加随时间余弦规律变化的电场和正弦规律变化的磁场，电场和磁场的变化周期均为，规定沿轴正方向为电场和磁场正方向，如图乙、丙所示。已知粒子源位于坐标原点，能沿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，在通道中的运动时间远小于电磁场变化的周期，不计粒子的重力与粒子间的相互作用，不考虑电磁场变化产生的影响。 （1）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； （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）若某时刻发射的粒子恰能从边离开通道，求粒子离开时与点的距离（结果用根号表示）； （4）长时间稳定后，求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 $ 泰山教育联盟2025届高三联考联评 物理试题 注意事项： 1.答卷前，先将自己的考生号等信息填写在试卷和答题纸上，并在答题纸规定位置贴条形码。 2.本试卷满分100分，分为第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，第I卷为第1页至第5页，第II卷为第5页至第8页。 3.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。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。 4.非选择题的作答：用0.5mm黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 第I卷（共40分） 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. 趣味运动会上，甲、乙两同学沿平直跑道骑行，经时间发生位移为，其图像分别如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 甲的初速度大小为0 B. 乙的初速度大小为 C. 甲的加速度大小为 D. 乙的加速度大小为 【答案】C 【解析】 【详解】根据 可得 由图像可知 可得 故选C。 2. 如图所示为某款晾晒谷物的双层吊篮，每层吊篮质量均为。上方吊篮通过分别固定在点，，，的四条等长的轻质细线对称悬挂，下方吊篮通过四条等长的轻质细线竖直悬挂，整体处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A. 上方四条悬挂细线中的拉力均为 B. 上方细线越长，细线中的拉力越大 C. 上方细线越长，过、点的两条细线对吊篮拉力的合力将减小 D. 上方细线中的拉力大小一定大于下方细线中的拉力大小 【答案】D 【解析】 【详解】AB．设上方四条悬挂细线与竖直方向的夹角为，以双层吊篮为整体，根据受力平衡可得 可得 上方细线越长，则越小，越大，细线中的拉力越小，故AB错误； C．根据对称性可知，过、点的两条细线对吊篮拉力的合力等于过、点的两条细线对吊篮拉力的合力，则过、点的两条细线对吊篮拉力的合力等于双层吊篮整体重力的一半，即为，保持不变，故C错误； D．以下方吊篮为对象，根据平衡条件可得下方细线中的拉力大小为 则有 故D正确。 故选D。 3. 如图所示，地球周围有三颗人造卫星I、II、III，卫星I、III沿圆轨道运动，半径分别为、且。卫星II沿椭圆轨道运动，半长轴为，，与卫星I的轨道在A点相切，与卫星III的轨道在P点相交。不考虑卫星之间的万有引力。下列说法正确的是（　　） A. 卫星I与卫星II经过A点时速度大小相等 B. 卫星II的运行周期与卫星III的运行周期相等 C. 卫星III的机械能一定大于卫星I的机械能 D. 卫星II和卫星III运行过程中经过P点时的加速度不相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．同一卫星从轨道I变轨轨道II，需要在A点点火加速做离心运动，则卫星I小于卫星II经过A点时速度，故A错误； B．因为卫星Ⅱ的运行半长轴与卫星Ⅲ的半径满足；由开普勒第三定律知 则有 可知卫星Ⅱ与卫星Ⅲ的运行周期相等，故B正确； C．卫星的机械能与卫星的质量有关，由于不知道卫星之间的质量关系，所以无法判断卫星之间的机械能大小关系，故C错误； D．由牛顿第二定律可得 可得 可知卫星II和卫星III运行过程中经过P点时的加速度相等，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，一理想变压器原副线圈共接有5盏相同的灯泡，左端接在一电压恒为的交流电源两端，闭合开关K后5盏灯的电压均为。下列说法中正确的是（　　） A. B. 原、副线圈的匝数比为 C. 断开开关K，灯将变亮，灯、、将变暗 D. 断开开关K，电源输出功率增大 【答案】A 【解析】 【详解】AB．设通过每盏灯的电流为I0，则 初级电压 可得 选项A正确，B错误； CD．变压器等效电阻 则断开开关K，则次级电阻变大，等效电阻变大，则初级电流减小，根据P=UI，则电源输出功率减小，灯将变暗且电压减小，则初级电压变大，则次级电压变大，则灯、、将变亮，选项CD错误。 故选A。 5. 如图甲所示，足够长的光滑金属导轨水平放置，处在竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度随时间的变化如图乙所示，导轨左端接有一个阻值恒为的灯泡。从时刻开始，垂直于导轨的导体棒在水平外力的作用下从导轨的左端沿导轨以速度水平向右匀速运动，导体棒的长度为，导体棒运动过程中与导轨接触良好，导体棒与导轨的电阻均不计，为理想电压表。在导体棒向右运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 灯泡亮度不变 B. 电压表示数变小 C. 时， D. 时，灯泡的功率 【答案】C 【解析】 【详解】A B．时刻t时磁感应强度大小为 动生电动势为 感生电动势为 总电动势为 导体棒与导轨的电阻均不计，电压表示数等于电动势，故电压表示数变大； 灯泡的电流为 电流增大，灯泡功率变大，灯泡亮度增大，故AB错误； C．时，水平外力于金属棒所受安培力 故C正确； D．由C项分析可知时，水平外力等于金属棒所受安培力，则回路中的电流 灯泡的功率 故D错误。 故选C。 6. 如图所示，在光滑水平面上将质量为的小球从A点以的速度水平抛出，在平行于水平面的恒力作用下，物体运动到B点时的速度，、与AB连线的夹角均为，A、B两点间的距离为。下列说法正确的是（　　） A. ，方向沿AB连线由A指向B B. ，方向与AB连线的夹角为 C. 运动过程中小球的最小速度为 D. 小球抛出后经达到最小速度 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由对称性可知，小球受合力的方向垂直AB连线指向左下方，沿AB方向 垂直AB方向 解得 由牛顿第二定律可知 选项AB错误； C．运动过程中小球的最小速度为 选项C正确； D．小球抛出后达到最小速度的时间 选项D错误。 故选C。 7. 一传送带装置如图所示，水平部分长为，倾斜部分长为，倾角。和在点通过一极短的圆弧连接，传送带以的恒定速率顺时针运转。已知工件与传送带间的动摩擦因数为0.5。现将一质量的工件（可视为质点）无初速地放在A点，重力加速度，，，以下说法正确的是（　　） A. 工件在传送带倾斜部分上滑和下滑的加速度大小之比为 B. 工件第一次沿传送带倾斜部分上滑的最大距离为 C. 工件第二次到达B点的速度大小为 D. 工件自释放至第三次到达B点的时间为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于 可知工件在传送带倾斜部分上滑和下滑受到的滑动摩擦力方向均沿斜面向上，根据牛顿第二定律可得 解得加速度大小为 可知工件在传送带倾斜部分上滑和下滑的加速度大小之比为，故A错误； B．工件无初速地放在A点，加速度大小为 设经过时间工件与传送带共速，则有 共速前工件通过的位移大小为 可知工件以速度从B点滑上传送带倾斜部分，则工件第一次沿传送带倾斜部分上滑的最大距离为 故B错误； C．由于工件在传送带倾斜部分上滑和下滑的加速度相同，所以工件第二次到达B点的速度大小为，故C错误； D．工件第一次在传送带水平部分运动加速运动时间为 匀速运动时间为 工件第一次经过B点到第二次到达B点所用时间为 工件第二次到达B点后在传送带水平部分先向左做匀减速直线运动，再向右做匀加速直线运动，根据对称性可知，工件第二次经过B点到第三次到达B点所用时间为 则工件自释放至第三次到达B点的时间为 故D正确。 故选D。 8. 如图甲所示，绝缘轻质弹簧下端固定在倾角的光滑绝缘斜面的底部，上端连接一质量，电量的带电小球，整个装置处在平行于斜面向上的匀强电场中。将小球从弹簧原长位置由静止释放，小球的加速度大小与弹簧长度的关系如图乙所示。重力加速度取，以下说法正确的是（　　） A. 弹簧最大弹性势能为 B. 弹簧的劲度系数为 C. 匀强电场的大小为 D. 小球的最大动能为 【答案】A 【解析】 【详解】C．由图乙可知，当时，弹簧处于原长，，有 求得 故C错误； B．当时，，有 求得 故B错误； A．弹簧的最大弹性势能为 故A正确； D．小球由静止开始运动一直到速度达到最大过程有 求得 故D错误。 故选A。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 如图所示，等腰直角的三个顶点分别固定一条垂直三角形平面且足够长的通电直导线，三条导线长度相同，导线内均通有恒定电流。设通电直导线在周围产生的磁场的磁感应强度大小（式中为磁场中某点到通电直导线的距离，为正值常数，为导线中的电流强度）。已知，、两处导线中的电流大小均为，方向如图所示，b处导线所受安培力大小为，方向垂直ab向右，则（　　） A. 处的磁感应强度方向从指向 B. 处导线中的电流方向垂直三角形平面向里 C. 处导线所受安培力大小为 D. 处导线中的电流大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据题意，知 b处导线所受安培力方向垂直ab向右，由左手定则，可知b处的磁感应强度方向从b指向a，故A正确； BD．设a处导线在b处的磁感应强度大小为B1，由安培定则，可知方向与ab垂直向右；而b处的磁感应强度方向从b指向a，由平行四边形定则可知，c处导线在b处的磁感应强度方向与bc垂直斜向下，如图所示 根据安培定则，可知处导线中的电流方向垂直三角形平面向外，设ab、ac的长度为L，则bc的长度为，则有 根据平行四边形定则可得 设c处导线中的电流大小为，则 解得 故BD错误； C．b处导线所受安培力大小为 b处导线在a处的磁感应强度方向从a指向c，大小为 c处导线在a处的磁感应强度方向从b指向a，大小为 如图 则a处的磁感应强度大小为 a处导线所受安培力大小为 故C正确。 故选AC。 10. 如图所示，在平面内，在轴上方有沿轴负方向的匀强电场，电场强度大小为；在轴下方有方向与轴成角的匀强电场，电场强度大小为。时刻有一带电量，质量为的粒子从处以沿轴负方向的速度射出，忽略粒子所受的重力。若粒子第1次经过轴时速度方向与轴成角，则（　　） A. 与满足 B. 粒子第1次到达轴的时间为 C. 粒子第2次经过轴时的位置为 D. 粒子第4次经过轴时的位置为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．粒子在第二象限做类平抛运动，有 联立求得 故A错误； B．粒子第1次到达轴时，根据类平抛推论可得 可得 则粒子第一次到达轴的时间为 故B正确； C．由题意，粒子第一次到达轴时，速度方向与轴成角，可知粒子进入第三象限做匀减速直线运动，减速到0后，反向匀加速第二次通过轴，可知粒子第2次经过轴时的位置坐标为，故C错误； D．根据前面分析可知，粒子第二次经过轴后做类斜抛运动，根据对称性，粒子第三次到达轴的位置坐标为，且速度方向与轴正方向成，接着粒子在第四象限内做类平抛运动，直到第四次到达轴，由 可得粒子第四次在轴上发生的位移大小为 则粒子第四次通过轴时 所以，粒子第四次经过轴时的位置坐标为，故D正确。 故选BD。 11. 如图所示，半径为R的半圆形区域，底边涂有吸附材料，带电粒子被圆弧部分碰后反向弹回，在直径两端、处各开有一个小孔，带电粒子自左侧P孔沿直线射入该区域。已知在半圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，带电粒子质量均为、电荷量均为、速率各异（有限大），带电粒子与圆弧部分碰后，电荷量不变但速率变为碰前的倍，而一旦撞上吸附材料即被吸收，电荷立即被转移。不计粒子重力和空气阻力，不计粒子间相互作用。则（　　） A. 能从处小孔射出的粒子速度方向均相同 B. 与圆弧部分只碰1次就能从处小孔射出的粒子离开时的出射速率为 C. 与圆弧部分碰次后能从处小孔射出的粒子在磁场中运动的时间为 D. 与圆弧部分碰次后能从处小孔射出的粒子，从孔入射时的速率为，则它第次碰撞后，在磁场中运动的时间为 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．根据圆形磁场区域中粒子运动规律可知，当粒子沿半径方向入射时，其飞出圆弧的速度方向一定沿半径方向，由于粒子反弹后速度方向始终沿半径方向，可知，能从处小孔射出的粒子速度方向均相同，均沿半径方向，故A正确； B．结合上述，作出与圆弧部分只碰1次就能从处小孔射出的粒子的运动轨迹如图所示 粒子做圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有 ， 其中 根据几何关系有 解得 故B正确； C．粒子在磁场中运动的周期 结合上述解得 即粒子在磁场中运动周期一定，结合上述，根据几何关系可知，粒子每一次圆周运动的轨迹对应的圆心角与轨迹对应磁场圆弧的圆心角之和均等于180°，则粒子与圆弧部分碰次后从处小孔射出，令粒子运动轨迹所有圆弧对应的圆心角的和值为，根据几何关系有 粒子在磁场中运动的时间为 结合上述解得 故C错误； D．粒子第次碰撞后的速度 粒子做圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有 令此段轨迹圆弧对应圆心角为，根据几何关系有 粒子此段轨迹对应的运动时间 解得 故D正确。 故选ABD。 12. 如图，两固定的足够长平行光滑导轨，由水平段和弧形段在处相切构成，导轨的间距为，区域内存在方向竖直向下、磁感应强度为的匀强磁场，间距也为。现将多根长度也为的相同导体棒，依次从弧形轨道上高为的处由静止释放（释放前棒均未接触导轨），释放第根棒时，第根棒刚好穿出磁场。已知每根棒的质量均为，电阻均为，重力加速度大小为，且与导轨垂直，导轨电阻不计，棒与导轨接触良好。则（　　） A. 第3根棒刚进入磁场时的加速度大小为 B. 第3根棒刚穿出磁场时的速度大小为 C. 第根棒刚进入磁场时，第1根棒的热功率为 D. 从开始到第根棒刚穿出磁场过程中，回路产生的焦耳热小于 【答案】BC 【解析】 【详解】A．第3根棒刚进入磁场时速度为，由动能定理可知 可得 棒产生的感应电动势为 此时第1、2根棒并联，电阻为，第3根棒等效于电源，电路中总电阻为 联立解得，电路中电流为 由牛顿第二定律 解得，故A错误； B． 由A项分析可知，第三根棒穿过磁场时回路中的总电阻为 根据，， 可得 流过第三根棒的电量为 第三根杆穿过磁场的过程，由动量定理可得 解得，故B正确；     C．第n根棒刚进入磁场时，前根棒并联电阻为 电路总电阻为 电路总电流 第一根棒中电流 解得 第1根棒的热功率为，故C正确； D．根据前面分析知， 则第2根杆穿过磁场的过程 故通过导体棒的电量为 设第2根杆穿越磁场后获得的速度为v，对于第2根杆穿越磁场的过程应用动量定理 又因为 联立可得 由于第一根金属杆下滑过程没有构成闭合电路，所以不发热，从第二根回路产生焦耳热，假设从第二根开始所有金属杆离开磁场时的速度都与第2根杆离开磁场时速度相同，则回路产生的总焦耳热为 由于金属杆越来越多，电路中的总电阻越来越小，电流强度越来越大，故从释放第2根棒到释放第n根金属杆，回路中产生的焦耳热依次变多，所以回路产生的总焦耳热大于 ，故D错误。 故选BC。 第II卷（共60分） 三、非选择题（本题共6小题，共60分） 13. 在学校的科技节展示活动中，某团队同学利用如图装置探究“碰撞过程中的守恒量”，设计了如下实验方案：用两根不可伸长的等长轻绳将两个半径相同、质量不等的质量分布均匀的小球A、悬挂于等高的点和点，两点间距等于小球的直径。将小球向左拉起至某点由静止释放，在最低点与静止的小球发生正碰。发现碰后小球向左反弹，小球向右摆动，、两球的所有运动都在同一竖直面内。测得小球第一次碰撞前后与最低点的最大弦长分别为、，小球第一次碰后与最低点的最大弦长为。 （1）根据实验现象可以判断_____（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 （2）若、两球在碰撞过程动量守恒，则应满足的关系式为_____（用、、、、表示）。 （3）若碰撞为弹性碰撞，还应满足的关系式为_____（用、、、、表示）。 【答案】（1）小于 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 碰后A反弹，说明有 【小问2详解】 如图 设绳长，根据几何关系可知，A小球从A运动到B点，下落的高度为 根据几何关系及三角函数可知 可得 同理可得碰后A、B小球能上升的最大高度为 根据能量守恒有 若碰撞过程动量守恒有 得 【小问3详解】 若碰撞为弹性碰撞，则动量守恒和能量守恒，有 得 14. 学校的某科技社团活动小组想人工孵化鸡蛋，在孵化过程中需要监测温度，同学们便设计了一个简易温度计。其设计电路如图甲所示，电源电动势（内阻忽略不计），定值电阻，滑动变阻器的阻值范围是，热敏电阻的阻值随温度的变化关系如图乙所示。 （1）同学们需要将一个微安表（满偏电流为，内阻为）改为量程为的电流表，则改装后的电流表内阻为_____。 （2）电路中接入改装后的电流表后，调节滑动变阻器，使电流表满偏，将指针所指刻度标记为0℃，此时应调为_____。 （3）测量温度时，若要求电流表指针偏转不低于满量程的，则该温度计的温度测量范围是0~_____°C。 （4）温度计使用一段时间后，电源电动势会变小，内阻会变大，则温度计测得的温度值_____（选填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。 【答案】（1）20 （2） （3）60 （4）大于 【解析】 【小问1详解】 把微安表改装为量程为6mA的电流表需要并联一个电阻，根据并联电路的特点可得 代入数据解得 改装后的电流表内阻为20。 【小问2详解】 时，，电流表满偏时，根据闭合电路欧姆定律有 代入数据解得 【小问3详解】 由图乙热敏电阻的阻值随温度的变化关系为 电表指针偏转等于满量程的时，有 代入 可得 代入 可得 【小问4详解】 若电源电源电动势变小，内阻阻值增大，对同样的温度下的热敏电阻而言，测量的电流值变小，读出的温度值偏大，故温度计测得的温度值大于真实值。 15. 如图甲是流传了2000多年的传统体育运动——蹴鞠，足球运动起源于蹴鞠。如图乙所示，某次蹴鞠运动中，小王将静止的鞠从地面上A点踢出，鞠在空中做斜抛运动，最后落在距A点60m处地面上的C点。发鞠的同时，小李从距C点16m的B点向C点从静止开始做匀加速直线运动，其加速度大小为，当其速度达到后做匀速运动。若鞠落在C点时恰好被小李追上，运动员和鞠均可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度取。求： （1）鞠在空中运动过程中的最小速度和上升的最大高度； （2）鞠从A点被踢出时的速度大小。 【答案】（1）20m/s，11.25m （2）25m/s 【解析】 【小问1详解】 小李从B点开始加速到8m/s时的时间 位移 则从B到C的总时间 可知鞠在空中运动过程中的时间为t=3s；则鞠在空中运动过程中的最小速度为水平速度 上升的最大高度 【小问2详解】 鞠从A点被踢出时的速度大小 16. 如图所示，竖直平面内固定有一直角杆，杆的水平部分粗糙，杆的竖直部分光滑。两部分各套有质量分别为2.0kg和1.0kg的小球A和B，A、B两球间用一不可伸长的细绳相连，A、B两球初始位置与O点的距离分别为1.5m、2.0m。小球A与杆间的动摩擦因数μ=0.2，取。求： （1）若用水平拉力F沿杆向右缓慢拉小球A，求该过程中小球A受到的摩擦力的大小； （2）若小球A、B都有一定的初速度，小球A在水平拉力F的作用下，使小球B由初始位置以1.0m/s的速度匀速上升，求此过程中拉力F做功。 【答案】（1）6N （2）6.8J 【解析】 【小问1详解】 对A、B两球整体受力分析，如图所示 整体在竖直方向上受力平衡，小球A受到的弹力 小球A受到的摩擦力 代人数据得 【小问2详解】 设细绳与竖直方向的夹角为，因细绳不可伸长，A、B两球沿细绳方向的分速度大小相等，即 得 初态时 小球A的初速度 末态时 小球A的末速度 小球A的位移大小 设拉力F做功为，对系统，由功能关系有 代人数据得 17. 如图所示，半径的光滑圆弧型轨道固定在光滑水平面上，其左端水平。水平面上质量为的等厚长木板右端与轨道左端等高，两者紧密接触并不粘连。距长木板左端距离处有一固定挡板。一质量为的小滑块（可看作质点）从轨道的上端由静止释放。已知重力加速度大小为，小滑块与长木板之间的动摩擦因数为0.1，整个过程小滑块不会滑离木板。求 （1）小滑块到达轨道最底端时受到轨道的作用力的大小； （2）自木板开始运动到与挡板发生第1次碰撞所需的时间； （3）木板整个过程通过的总路程。 【答案】（1）60N （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小滑块C在轨道A上运动的过程中，由机械能守恒可得 在轨道最低点，根据牛顿第二定律可得 联立解得， 【小问2详解】 长木板B受摩擦力作用，做初速度为零的匀加速直线运动，其加速度大小为 从C滑上B到B、C共速，根据动量守恒定律，可得 解得 这段时间内B向左运动的距离为 可知，两物体共速时B刚好与固定挡板D相撞，因此 【小问3详解】 与挡板D碰撞之后，长木板B速度等大反向。第1次碰后长木板B所受滑动摩擦力不变，加速度不变，向右匀减速运动一段位移后速度减为0，然后再向左匀加速。假设长木板B与固定挡板D发生第2次碰撞前，小滑块C与长木板B已达到共速，则从第1次碰后到共速。根据动量守恒定律，有 代入数据解得 由于，可知假设成立。在共速前，滑块一直向左匀减速直到二者共速。共速后两者一起以共速时的速度做匀速直线运动直至长木板B与固定挡板D碰撞。从第1次碰后到第2次碰前长木板的路程为 从第2次碰后到第3次碰前，此过程长木板的路程为 从第2次碰后到共速，根据动量守恒定律得 解得 从第3次碰后到第4次碰前，此过程长木板的路程为 可知长木板通过的路程为 根据数学知识，当n无限大时，可得长木板通过的总路程为 18. 如图甲所示，某粒子研究装置的通道长，其横截面、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，以截面中心点为坐标原点建立空间直角坐标系，轴平行于边，轴平行于边，通道方向沿轴。在通道内仅方向分别加随时间余弦规律变化的电场和正弦规律变化的磁场，电场和磁场的变化周期均为，规定沿轴正方向为电场和磁场正方向，如图乙、丙所示。已知粒子源位于坐标原点，能沿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，在通道中的运动时间远小于电磁场变化的周期，不计粒子的重力与粒子间的相互作用，不考虑电磁场变化产生的影响。 （1）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； （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）若某时刻发射的粒子恰能从边离开通道，求粒子离开时与点的距离（结果用根号表示）； （4）长时间稳定后，求通过通道的粒子占总发射粒子数的百分比。 【答案】（1）粒子能到达截面，其坐标为 （2）粒子不能到达截面，到达通道四壁时其坐标为 （3）、 （4）33.33％ 【解析】 【小问1详解】 在通道中的运动时间远小于电磁场变化的周期，即不考虑电磁场的变化。 时刻发射的粒子，空间只存在方向的电场，不存在磁场，故只受方向的电场力。粒子做类平抛运动，沿轴正方向做匀速运动，方向做初速度为零的匀加速直线运动，假设能通过截面，设时间为，则 解得 加速度 沿方向的位移 故粒子能到达截面，轴坐标为0，轴坐标为 其坐标为。 【小问2详解】 时刻发射的粒子，电场强度为零，磁感应强度为，只受洛伦兹力。沿轴负方向观察，带电粒子做匀速圆周运动。粒子恰好在边某点离开时，为通过截面的临界情况，沿轴负方向观察，运动轨迹如图所示，设半径为， 由几何关系得 解得 设此时磁感应强度为,由 解得 时刻的磁感应强度 故粒子不能通过截面，由 解得 沿轴负方向观察，带电粒子运动轨迹如图所示 粒子能到达截面，到达截面时轴坐标为0，轴坐标为 轴坐标为 粒子到达通道四壁时的坐标时的坐标为。 【小问3详解】 由第二问可知，粒子恰好从边离开通道时，磁感应强度 由丙图可得，对应的时刻为或 由乙图可得，两时刻对应的电场强度分别为或 加速度分别为， 沿z方向的位移分别为， 粒子离开时与点的距离分别为， 【小问4详解】 即粒子要能通过通道，磁感应强度需满足 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 $