精品解析：湖北省部分高中协作体2024-2025学年高三下学期4月期中联考物理试题

湖北省部分高中协作体2024--2025学年下学期期中联考 高三物理试题 本试卷共6页，全卷满分100分，考试用时75分钟 注意事项： 1、答题前，请将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的制定位置。 2、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，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3、非选择题作答：用黑色签字笔直接答在答题卡对应的答题区域内，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4、考试结束后，请将答题卡上交。 一、单项选择题：（本题共10小题，每小题4分，共40分，。在小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合要求，每小题全部选对得4分，选对但不全的得2分，有错选或者不选的得0分） 1. 下列说法正确的是（ ） A. 在核聚变反应方程中，X表示中子 B. 发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关 C. 天然放射产生的三种射线中，穿透能力最强的是射线 D. 由玻尔理论可知，氢原子的核外电子由高能级跃迁到低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能减少，电势能增加 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据核反应方程中的质量数和电荷数守恒，可知X的质量数为1，质子数为0，即X为中子，故A正确； B．发生光电效应时光电子的动能与入射光的频率和逸出功有关，故B错误； C．天然放射产生的三种射线中，穿透能力最强的是射线，故C错误； D．由玻尔理论可知，氢原子的核外电子由高能级跃迁到低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能增大，电势能减小，故D错误； 故选A。 2. 如图所示，倾角为30°的光滑斜坡足够长，某时刻A球和B球同时在斜坡上向上运动，开始运动时A球在斜坡底，初速度是10m/s，B球在斜坡上距离坡底6m的地方，初速度是5 m/s，经过时间t两球相遇，相遇点到坡底的距离为L，重力加速度，则（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】两球在光滑斜面上运动的加速度均为 根据题意有 解得 此过程中A球发生的位移为 即相遇点到坡底的距离为8.4m。 故选C。 3. 空间中有一正四面体ABCD，棱长为l。在4个顶点都放置一个电荷量为Q的正点电荷，棱AB、CD的中点分别为E、F。已知无穷远处电势为0。则下列说法正确的是（ ） A. E、F两点电势不同 B. E、F两点电场强度相同 C. E点的电场强度大小为 D. F点的电场强度大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据几何关系可知，E到A、B的距离和F到C、D的距离相等，E到C、D的距离和F到A、B的距离相等，而电势是标量，满足代数运算，而点电荷在某点的电势 由于4个顶点处的4个电荷均为正电荷，则可知顶点处的4个电荷在E、F两点的电势之和相等，即E、F两点电势相同，故A错误； B．根据点电荷产生的电场中的场强公式 可知，A、B处的电荷在E点处产生的场强矢量和为零，C、D处的电荷在E点处产生的场强方向沿着EF连线，由F指向E；C、D处的电荷在F点处产生的场强矢量和为零，A、B处的电荷在F点处产生的场强方向沿着EF连线，由E指向F，则可知，E、F两点电场强度大小相等，方向不同，故B错误； CD．根据几何关系可得 而C、D两点到E点的距离相等，则C、D两处的电荷在E点产生的场强大小相等，根据点电荷的场强公式可得C、D两处的点电荷任意一个在E点产生的场强大小为 则可得E点处的合场强 根据几何关系 联立解得 根据以上分析可知，E、F两点的场强大小相等，故C正确，D错误。 故选C。 4. 用不同波长的光照射光电管阴极探究光电效应的规律时，根据光电管的遏止电压与对应入射光的波长作出的图像如图所示。已知光电子的电荷量大小为e，光速为c，下列说法正确的是（　　） A. 该光电管阴极材料的逸出功大小为 B. 当用波长的光照射光电管阴极时，光电子的最大初动能为 C. 当用波长的光照射光电管的阴极时，不发生光电效应 D. 当用波长的光照射光电管的阴极时，光电子的最大初动能与成正比 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据 则有 结合图像可知当横坐标为a时，纵坐标为0，即有 解得 A错误； B．根据图像，结合上述有 解得 当用波长的光照射光电管阴极时，即有 则有 B正确； C．根据上述可知，极限波长为 波长越短，频率越大，则当用波长的光照射光电管的阴极时，能够发生光电效应，C错误； D．当用波长的光照射光电管的阴极时，根据 可知，光电子的最大初动能与成线性关系，不成正比，D错误。 故选B。 5. 我国首颗超百Gbps容量的高通量地球静止轨道通信卫星中星26号于北京时间2023年2月23日在西昌卫星发射中心成功发射，该卫星将与中星16号、中星19号共同为用户提供高速的专网通信和卫星互联网接入等服务。中星26与某一椭圆轨道侦察卫星的运动轨迹以及某时刻所处位置、运行方向如图所示，两卫星的运行周期相同，两个轨道相交于A、B两点，CD连线过地心，E、D分别为侦察卫星的近地点和远地点。下列说法正确的是（ ） A. E、D两点间距离为中星26号卫星轨道半径的2倍 B. 侦察卫星从D点到A点过程中机械能逐渐增大 C. 相等时间内中星26与地球的连线扫过的面积等于侦察卫星与地球的连线扫过的面积 D. 中星26在C点线速度v1等于侦察卫星在D点线速度v2 【答案】A 【解析】 【详解】A．由题知，两卫星的运行周期相同，则根据开普勒第三定律可知 则 DE = 2r A正确； B．侦察卫星从D点到A点过程中只有万有引力做功，机械能守恒，B错误； C．根据题意可知，中星26与椭圆轨道侦察卫星的运行周期都为T，由开普勒第三定律可知，中星26的轨道半径等于侦察卫星的半长轴，令相等时间为周期T，则中星26与地球的连线扫过的面积为圆的面积，侦察卫星与地球的连线扫过的面积为椭圆面积，由于圆的面积大于椭圆面积可知，相等时间内中星26与地球的连线扫过的面积大于侦察卫星与地球的连线扫过的面积，C错误； D．以地球中心为圆心，过D点建一个辅助圆轨道，设该轨道的卫星的线速度为v3，则从侦察卫星轨道到辅助圆轨道要点火加速，则 v2 < v3 再根据，可知 v1 > v3 > v2 D错误。 故选A。 6. 水面上漂浮一半径为的圆形荷叶，一条小蝌蚪从距水面的图示位置处沿水平方向以速度匀速穿过荷叶，其运动的轨迹与荷叶径向平行，已知水的折射率为，则在小蝌蚪穿过荷叶过程中，在水面之上看不到小蝌蚪的时间为（　　） A. 3s B. 4s C. 5s D. 6s 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意可知，当蝌蚪反射的光在荷叶边缘水面上发生全反射时，则在水面上看不到蝌蚪，如图所示 由于 则有 则有 由对称性可知 则在水面之上看不到小蝌蚪的时间为 故选B。 7. 如图所示，O、A、B为同一竖直平面内的三个点，OB沿竖直方向，OA垂直于AB，∠AOB=60°，将一质量为m的小球沿某一方向以一定的初动能自O点抛出，小球在运动过程中通过A点时的动能是初动能的2倍。使此小球带电，电荷量为q（q>0），同时加一匀强电场，场强方向与三角形OAB所在平面平行，从O点以同样的初动能沿某一方向抛出此带电小球，该小球通过A点时的动能是初动能的3倍；将该小球从O点以同样的初动能沿另一方向抛出，通过B点的动能也是初动能的3倍。已知重力加速度大小为g，则所加电场的场强大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】令OA的距离为d，初动能为Ek0小球从O到A只有重力做功，根据动能定理 可得 加电场后，小球从O到A根据动能定理 小球从O到B根据动能定理 联立可得 令O点的电势为零，即 可得 在匀强电场中，沿任意直线，电势的下降是均匀的，可得OM为等势点，M为AB的三等分点，根据电场线与等势面垂直，可知电场强度沿CA方向，如图所示 根据几何关系可得 电场强度为 联立以上可得 故选C。 8. 如图所示，一开口竖直向下导热良好的玻璃管用水银柱封闭一定质量的空气。水银柱长度为15cm，下端刚好与玻璃管溢出口平齐；被封闭的空气柱长度为30cm。此时周围环境温度为，大气压强为。现将玻璃管缓慢旋转至开口竖直向上（水银没溢出玻璃管），然后再加热至。下列说法正确的是（　　） A. 玻璃管刚好旋转至开口向上时管内空气柱长度为20cm B. 玻璃管刚好旋转至开口向上时管内空气柱长度为25cm C. 将玻璃管加热至时空气柱长度为33.6cm D. 将玻璃管加热至时空气柱长度为36cm 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．设玻璃管横截面积为，则倒置时管内气体压强为，由平衡条件可知 解得 管内气柱体积为 将玻璃管缓慢倒置过来，稳定后管内气体压强为，由平衡条件得 解得 设此时管内气体气柱长度为，则 根据玻意耳定律可得 解得 故A正确，B错误； CD．假设加热过程中，水银未溢出。将玻璃管加热至的过程中管内气体为等压变换，玻璃管气柱高度为，则 由盖—吕萨克定律得 由单位换算 ， 解得 故有部分水银溢出，此种结果不符合题意，需要舍弃。 设水银溢出后，水银柱高度为，则 设温度加热到时，水银柱上端正好与溢出口平齐且不溢出，则由盖—吕萨克定律得 解得 水银柱上端正好与溢出口平齐后再继续加热到，则 联立以上方程，解得 则空气柱长度为 故C错误，D正确。 故选AD。 9. 如图所示，、是振动情况完全相同的两个波源，它们的振动频率均为。P是两列波传播方向上的一个质点，、、时P刚好振动到波峰位置。已知、连线上相邻两振动加强点间的距离为，下列说法正确的是（ ） A. 波的传播速度为 B. 波的传播速度为 C. 时，P点刚好振动到波谷位置 D. 时，P点刚好振动到波峰位置 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．如图所示 设Q1是、连线中点左侧第1个振动加强点，Q2是其左侧第2个振动加强点，Q2与Q1相距∆l，由振动减弱的条件，有 同理有 联立解得 即连线上相邻两振动加强点间的距离为，由题意 则 波的传播速度为 A错误，B正确； CD．时，即经过的时间为 故从波峰经历半个周期，P点刚好振动到波谷位置，C正确，D错误。 故选BC。 10. 电磁轨道炮原理的俯视图如图所示，它是利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度，应用此原理可研制新武器和航天运载器。图中直流电源电动势为E，电容器的电容为C，两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为L，导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场（图中未画出），导轨电阻不计。炮弹可视为一质量为m、电阻为R的金属棒MN，垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨良好接触。首先开关S接1使电容器完全充电，然后将S接至2，MN开始向右运动，若导轨足够长，则在此后的运动过程中，下列说法中正确的是（　　） A. 磁场方向垂直于导轨平面向上 B. MN的最大加速度为 C. MN的最大速度为 D. 电容器上的最少电荷量为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．由左手定则可知，磁场方向垂直于导轨平面向下，故A错误； B．电路中最大电流为 最大安培力为 最大加速度为 故B正确； CD．电容器放电前所带的电荷量 开关S接2后，MN开始向右加速运动，速度达到最大值vm时，MN上的感应电动势 最终电容器所带电荷量 通过MN的电量 由动量定理，有 则 解得 则 故CD正确。 故选BCD。 二、非选择题：（本大题共5小题，共60分） 11. 一个50L的容器A，通过一带有压力释放阀的细管与一个10L的容器B连接，两容器导热良好。当容器A中的压强比容器B中的压强大1.16atm时，阀门打开，气体由容器A通向容器B，当两容器中压强差小于1.16atm时，阀门关闭。环境温度为288K时，容器A中的气体压强为1.12atm，此时容器B已抽成真空，现缓慢升高环境温度。求： （1）压力释放阀刚打开时的环境温度； （2）环境温度为360K时，容器B内的气体压强。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）对容器A中的气体 解得 （2）环境温度为360K时 对于总气体 对于进入容器B的气体 解得 12. 某实验兴趣小组要精确测量某电阻的阻值，请回答下面问题： （1）该小组同学先后用图甲和图乙所示电路测量了待测电阻的阻值，则采用甲电路测得阻值______其真实值，采用乙电路测得阻值______其真实值；（选填“小于”或“大于”） （2）该小组同学通过讨论发现，无论采用甲或乙电路，都无法精确测得该电阻的阻值。该小组同学为此进行了深入研究，设计了如图丙所示电路，以实现对该电阻的精确测量。 图丙中各实验器材规格如下：电源E（电动势为3V，内阻不计）、滑动变阻器（0~4700Ω）。滑动变阻器）、滑动变阻器（0~100Ω）、电流表A（量程5mA）、电压表V（量程3V）、灵敏电流计G（量程）。 该小组同学连接好实验电路后，实验操作如下； ①闭合开关S1，断开开关S2，调节的滑片位置，使电流表A的示数超过其量程； ②将的滑片滑至下端，闭合开关S2，调节滑片位置，使灵敏电流计G示数为零； ③断开开关S2，将滑片滑至上端，然后使S2断续接通，调节，使灵敏电流计G示数为零； ④记录电压表、电流表的读数U、I； ⑤改变的滑片位置，重复实验操作②③④，再测几组U、I值。 在步骤②中“将的滑片滑至下端”的原因是______； （3）实验过程记录的数据如下表 U（V） 1.50 1.74 2.00 2.24 2.50 I（mA） 3.02 3.50 4.01 4.49 4.99 根据实验数据，作出的U-I图像如图丁所示，根据图线可得=______Ω（计算结果保留三位有效数字）； （4）与采用图甲或图乙电路测量电阻比较，采用图丙实验方案测得的电阻值误差更小，主要原因是______。 【答案】 ①. 大于 ②. 小于 ③. 保护灵敏电流计G ④. 500 ⑤. 采用图丙实验方案测得的电阻值误差更小，主要原因是电压表测量的电压始终等于待测电阻两端的电压，电压表不会分流，避免了电压表分流作用，消除了系统误差。 【解析】 【详解】（1）[1][2]甲图接法：电压表的示数为R两端的电压和安培表两端的电压之和，即 U=UR+UA 电流表的示数I是通过R的真实值，则 乙图接法：电流表的示数为通过电阻的电流和电压表的电流之和，即 I=IR+IV 电压表的示数U是R两端电压的真实值，则 故选填大于、小于。 （2）[3]将的滑片滑至下端，R2阻值最大，保护灵敏电流计G。 （3）[4]由图丁可得Rx阻值为 （4）[5]略。 13. 一折射率为的玻璃正柱体如图甲所示，柱体长为，其横截面如图乙所示，上侧ABC为等腰直角三角形，，，下侧为半圆圆弧。柱体表面ABED区域有平行于BC方向的单色光射入柱体，不考虑光线在柱体内的多次反射。 （1）该单色光能否从ACFD面射出？请通过计算证明： （2）进入柱体的光线有部分不经过反射直接从柱体射出，求该部分光线在柱体表面射出的区域面积。 【答案】（1）见解析；（2） 【解析】 【详解】（1）入射角 设折射角为，则由 解得 则光线在面上的入射角 由 知临界角 所以光线不能从面射出。 （2）由B处入射的光线在弧面上的入射角 故照射到弧面上的光线的入射角都小于，均能射出，由几何关系可知，该部分对应的圆心角 设该部分弧长为，则 解得 出射面积 14. 如图所示，在长方体Ⅰ区域内，有垂直平面的匀强电场，电场强度为E，已知长为L，长为2L。Ⅱ区为电加速区，由间距为d的正中间有小孔S、O的两个正方形平行金属板M、N构成，金属板边长为，Ⅲ、Ⅳ区为长方体形状的磁偏转区，水平间距分别为d、4d，其竖直截面与金属板形状相同。Ⅳ区左右截面的中心分别为、，以为坐标原点，垂直长方体侧面和金属板建立x、y和z坐标轴。m、n间匀强电场大小为E，方向沿方向；Ⅲ、Ⅳ区的匀强磁场大小相等、方向分别沿、方向。现有一电荷量为、质量为m的粒子以某一初速度从c点沿平面进入电场区域，经点垂直平面由小孔S沿方向进入Ⅱ区，经过一段时间后恰好能返回到小孔S，不考虑粒子的重力。求： （1）粒子经过点的速度大小； （2）粒子经过小孔O时的速度大小v； （3）粒子在磁场中相邻两次经过小孔O时运动的时间及磁感应强度B的大小； （4）若在Ⅲ区中方向增加一个附加匀强磁场，可使粒子经过小孔O后恰好不能进入到Ⅳ区，并直接从Ⅲ区前表面（方向一侧）的P点飞出，求P点坐标。 【答案】（1）；（2）；（3），；（4） 【解析】 【详解】（1）沿初速度方向有 沿电场力方向有 又 解得 （2）粒子由到过程，由动能定理得 解得 （3）粒子在磁场中运动轨迹如图（俯视）所示 由几何关系得 根据牛顿第二定律得 解得 即 粒子在磁场中的周期为 由几何关系得粒子在磁场中运动的时间 联立方程，解得 （4）如图所示 粒子恰好与Ⅲ、Ⅳ区边界相切且从点飞出，对应半径 即 解得 由几何关系得 解得 则有 即点坐标为。 15. 如图甲所示，平面直角坐标系xOy中，第一象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第三、四象限存在垂直纸面向外的匀强磁场。一质量为m、电量为q的带电粒子，从y轴上的沿x轴正方向射入第一象限，到达时速度大小为v，又经x轴上的M点射入磁场，最后从x轴上的N点离开磁场，M、N关于O点对称，不计粒子重力。求： （1）M点的坐标； （2）粒子到达M点时的速度； （3）磁感应强度B的大小； （4）撤掉甲图中的电场和磁场，在一、二象限加上图乙所示的磁场，磁场关于y轴对称，一簇粒子从N点以不同方向射入，速度方向与x轴正方向的夹角0<θ<90°，所有粒子穿越磁场后都汇聚于M，已知所有粒子在磁场中做圆周运动的半径均为r，求磁场边界的函数方程。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4）当时；当时 【解析】 【详解】（1）带电粒子在第一象限做类平抛运动，可得 依题意，从P点到Q点和从P点到M点的竖直方向位移关系为 解得 又 易知 可知M点的横轴坐标为 即M点坐标为 （2）到M点速度方向与x轴的夹角为α，则 解得 设Q点竖直分速度为，则M点竖直分速度为，因为 同理 又 解得 （3）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，可得 又 解得 （4）当时，满足 解得 当时，满足 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 湖北省部分高中协作体2024--2025学年下学期期中联考 高三物理试题 本试卷共6页，全卷满分100分，考试用时75分钟 注意事项： 1、答题前，请将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的制定位置。 2、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，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3、非选择题作答：用黑色签字笔直接答在答题卡对应的答题区域内，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4、考试结束后，请将答题卡上交。 一、单项选择题：（本题共10小题，每小题4分，共40分，。在小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合要求，每小题全部选对得4分，选对但不全的得2分，有错选或者不选的得0分） 1. 下列说法正确的是（ ） A. 在核聚变反应方程中，X表示中子 B. 发生光电效应时光电子的动能只与入射光的强度有关 C. 天然放射产生的三种射线中，穿透能力最强的是射线 D. 由玻尔理论可知，氢原子的核外电子由高能级跃迁到低能级时，要释放一定频率的光子，同时电子的动能减少，电势能增加 2. 如图所示，倾角为30°的光滑斜坡足够长，某时刻A球和B球同时在斜坡上向上运动，开始运动时A球在斜坡底，初速度是10m/s，B球在斜坡上距离坡底6m的地方，初速度是5 m/s，经过时间t两球相遇，相遇点到坡底的距离为L，重力加速度，则（ ） A. B. C. D. 3. 空间中有一正四面体ABCD，棱长为l。在4个顶点都放置一个电荷量为Q的正点电荷，棱AB、CD的中点分别为E、F。已知无穷远处电势为0。则下列说法正确的是（ ） A. E、F两点电势不同 B. E、F两点电场强度相同 C. E点的电场强度大小为 D. F点的电场强度大小为 4. 用不同波长的光照射光电管阴极探究光电效应的规律时，根据光电管的遏止电压与对应入射光的波长作出的图像如图所示。已知光电子的电荷量大小为e，光速为c，下列说法正确的是（　　） A. 该光电管阴极材料的逸出功大小为 B. 当用波长的光照射光电管阴极时，光电子的最大初动能为 C. 当用波长的光照射光电管的阴极时，不发生光电效应 D. 当用波长的光照射光电管的阴极时，光电子的最大初动能与成正比 5. 我国首颗超百Gbps容量的高通量地球静止轨道通信卫星中星26号于北京时间2023年2月23日在西昌卫星发射中心成功发射，该卫星将与中星16号、中星19号共同为用户提供高速的专网通信和卫星互联网接入等服务。中星26与某一椭圆轨道侦察卫星的运动轨迹以及某时刻所处位置、运行方向如图所示，两卫星的运行周期相同，两个轨道相交于A、B两点，CD连线过地心，E、D分别为侦察卫星的近地点和远地点。下列说法正确的是（ ） A. E、D两点间距离为中星26号卫星轨道半径的2倍 B. 侦察卫星从D点到A点过程中机械能逐渐增大 C. 相等时间内中星26与地球的连线扫过的面积等于侦察卫星与地球的连线扫过的面积 D. 中星26在C点线速度v1等于侦察卫星在D点线速度v2 6. 水面上漂浮一半径为的圆形荷叶，一条小蝌蚪从距水面的图示位置处沿水平方向以速度匀速穿过荷叶，其运动的轨迹与荷叶径向平行，已知水的折射率为，则在小蝌蚪穿过荷叶过程中，在水面之上看不到小蝌蚪的时间为（　　） A. 3s B. 4s C. 5s D. 6s 7. 如图所示，O、A、B为同一竖直平面内的三个点，OB沿竖直方向，OA垂直于AB，∠AOB=60°，将一质量为m的小球沿某一方向以一定的初动能自O点抛出，小球在运动过程中通过A点时的动能是初动能的2倍。使此小球带电，电荷量为q（q>0），同时加一匀强电场，场强方向与三角形OAB所在平面平行，从O点以同样的初动能沿某一方向抛出此带电小球，该小球通过A点时的动能是初动能的3倍；将该小球从O点以同样的初动能沿另一方向抛出，通过B点的动能也是初动能的3倍。已知重力加速度大小为g，则所加电场的场强大小为（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，一开口竖直向下导热良好的玻璃管用水银柱封闭一定质量的空气。水银柱长度为15cm，下端刚好与玻璃管溢出口平齐；被封闭的空气柱长度为30cm。此时周围环境温度为，大气压强为。现将玻璃管缓慢旋转至开口竖直向上（水银没溢出玻璃管），然后再加热至。下列说法正确的是（　　） A. 玻璃管刚好旋转至开口向上时管内空气柱长度为20cm B. 玻璃管刚好旋转至开口向上时管内空气柱长度为25cm C. 将玻璃管加热至时空气柱长度为33.6cm D. 将玻璃管加热至时空气柱长度为36cm 9. 如图所示，、是振动情况完全相同的两个波源，它们的振动频率均为。P是两列波传播方向上的一个质点，、、时P刚好振动到波峰位置。已知、连线上相邻两振动加强点间的距离为，下列说法正确的是（ ） A. 波的传播速度为 B. 波的传播速度为 C. 时，P点刚好振动到波谷位置 D. 时，P点刚好振动到波峰位置 10. 电磁轨道炮原理的俯视图如图所示，它是利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度，应用此原理可研制新武器和航天运载器。图中直流电源电动势为E，电容器的电容为C，两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为L，导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场（图中未画出），导轨电阻不计。炮弹可视为一质量为m、电阻为R的金属棒MN，垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨良好接触。首先开关S接1使电容器完全充电，然后将S接至2，MN开始向右运动，若导轨足够长，则在此后的运动过程中，下列说法中正确的是（　　） A. 磁场方向垂直于导轨平面向上 B. MN的最大加速度为 C. MN的最大速度为 D. 电容器上的最少电荷量为 二、非选择题：（本大题共5小题，共60分） 11. 一个50L的容器A，通过一带有压力释放阀的细管与一个10L的容器B连接，两容器导热良好。当容器A中的压强比容器B中的压强大1.16atm时，阀门打开，气体由容器A通向容器B，当两容器中压强差小于1.16atm时，阀门关闭。环境温度为288K时，容器A中的气体压强为1.12atm，此时容器B已抽成真空，现缓慢升高环境温度。求： （1）压力释放阀刚打开时的环境温度； （2）环境温度为360K时，容器B内的气体压强。 12. 某实验兴趣小组要精确测量某电阻的阻值，请回答下面问题： （1）该小组同学先后用图甲和图乙所示电路测量了待测电阻的阻值，则采用甲电路测得阻值______其真实值，采用乙电路测得阻值______其真实值；（选填“小于”或“大于”） （2）该小组同学通过讨论发现，无论采用甲或乙电路，都无法精确测得该电阻的阻值。该小组同学为此进行了深入研究，设计了如图丙所示电路，以实现对该电阻的精确测量。 图丙中各实验器材规格如下：电源E（电动势为3V，内阻不计）、滑动变阻器（0~4700Ω）。滑动变阻器）、滑动变阻器（0~100Ω）、电流表A（量程5mA）、电压表V（量程3V）、灵敏电流计G（量程）。 该小组同学连接好实验电路后，实验操作如下； ①闭合开关S1，断开开关S2，调节的滑片位置，使电流表A的示数超过其量程； ②将的滑片滑至下端，闭合开关S2，调节滑片位置，使灵敏电流计G示数为零； ③断开开关S2，将滑片滑至上端，然后使S2断续接通，调节，使灵敏电流计G示数为零； ④记录电压表、电流表的读数U、I； ⑤改变的滑片位置，重复实验操作②③④，再测几组U、I值。 在步骤②中“将的滑片滑至下端”的原因是______； （3）实验过程记录的数据如下表 U（V） 1.50 1.74 2.00 2.24 2.50 I（mA） 3.02 3.50 4.01 4.49 4.99 根据实验数据，作出的U-I图像如图丁所示，根据图线可得=______Ω（计算结果保留三位有效数字）； （4）与采用图甲或图乙电路测量电阻比较，采用图丙实验方案测得的电阻值误差更小，主要原因是______。 13. 一折射率为的玻璃正柱体如图甲所示，柱体长为，其横截面如图乙所示，上侧ABC为等腰直角三角形，，，下侧为半圆圆弧。柱体表面ABED区域有平行于BC方向的单色光射入柱体，不考虑光线在柱体内的多次反射。 （1）该单色光能否从ACFD面射出？请通过计算证明： （2）进入柱体的光线有部分不经过反射直接从柱体射出，求该部分光线在柱体表面射出的区域面积。 14. 如图所示，在长方体Ⅰ区域内，有垂直平面的匀强电场，电场强度为E，已知长为L，长为2L。Ⅱ区为电加速区，由间距为d的正中间有小孔S、O的两个正方形平行金属板M、N构成，金属板边长为，Ⅲ、Ⅳ区为长方体形状的磁偏转区，水平间距分别为d、4d，其竖直截面与金属板形状相同。Ⅳ区左右截面的中心分别为、，以为坐标原点，垂直长方体侧面和金属板建立x、y和z坐标轴。m、n间匀强电场大小为E，方向沿方向；Ⅲ、Ⅳ区的匀强磁场大小相等、方向分别沿、方向。现有一电荷量为、质量为m的粒子以某一初速度从c点沿平面进入电场区域，经点垂直平面由小孔S沿方向进入Ⅱ区，经过一段时间后恰好能返回到小孔S，不考虑粒子的重力。求： （1）粒子经过点的速度大小； （2）粒子经过小孔O时的速度大小v； （3）粒子在磁场中相邻两次经过小孔O时运动的时间及磁感应强度B的大小； （4）若在Ⅲ区中方向增加一个附加匀强磁场，可使粒子经过小孔O后恰好不能进入到Ⅳ区，并直接从Ⅲ区前表面（方向一侧）的P点飞出，求P点坐标。 15. 如图甲所示，平面直角坐标系xOy中，第一象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第三、四象限存在垂直纸面向外的匀强磁场。一质量为m、电量为q的带电粒子，从y轴上的沿x轴正方向射入第一象限，到达时速度大小为v，又经x轴上的M点射入磁场，最后从x轴上的N点离开磁场，M、N关于O点对称，不计粒子重力。求： （1）M点的坐标； （2）粒子到达M点时的速度； （3）磁感应强度B的大小； （4）撤掉甲图中的电场和磁场，在一、二象限加上图乙所示的磁场，磁场关于y轴对称，一簇粒子从N点以不同方向射入，速度方向与x轴正方向的夹角0<θ<90°，所有粒子穿越磁场后都汇聚于M，已知所有粒子在磁场中做圆周运动的半径均为r，求磁场边界的函数方程。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $