精品解析：河南省新乡市等2地2024-2025学年高三下学期5月期末物理试题

天一小高考 2024—2025学年（下）高三第四次考试 物理 考生注意： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 核能是比较清洁的能源，利用核能发电时既不会向外排放污染物质，也不会产生温室效应，而且核燃料的能量密度远远高于普通能源。核电站的主要燃料之一是，其核反应方程式为，已知、、的比结合能分别为、、。下列说法正确的是（　　） A. B. 比多35个中子 C. D. 该反应释放的核能为 【答案】B 【解析】 【详解】A．核反应方程中质量数和电荷数守恒可知，故A错误； B．由质量数等于质子数加中子数可知，比多35个中子，故B正确； C．核反应释放核能的过程，比结合能一定增大，肯定小于，故C错误； D．由结合能知识可知，该反应释放核能为 故选B。 2. 如图所示，实线1、2、3、4为电场中的等势线，电势分别为、、、，a、d为电场中的两个点。一带正电的粒子仅在电场力的作用下沿虚线从M点运动到N点，下列说法正确的是（　　） A. 电场力对粒子先做正功后做负功 B. C. 粒子在N点的加速度大于在M点的加速度 D. 电子在d点的电势能大于在a点的电势能 【答案】C 【解析】 【详解】A．电场力指向轨迹的凹侧，可见带正电的粒子仅在电场力的作用下沿虚线从M点运动到N点的过程中，电场力对粒子先做负功后做正功，故A错误； B．正电荷受电场力方向与电场线方向一致，沿着电场线电势逐渐降低，可知，故B错误； C．等势线越密集的地方，电场线越密集，则电场越大，根据牛顿第二定律可知，粒子在N点的加速度大于在M点的加速度，故C正确； D．根据电势能计算公式可知，电子在d点的电势能小于在a点的电势能，故D错误； 故选C。 3. 如图所示，质量为M的半圆柱体放在水平面上，质量为m的光滑小球紧靠着半圆柱体放置。现将一水平外力作用在小球上，使小球缓慢地沿半圆柱体的外表面上升，直到最高点，半圆柱体始终静止不动，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 地面所受的压力逐渐减小 B 水平外力先增大后减小 C. 时，小球对半圆柱体的压力大小为 D. 时，水平外力大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．对M、m，竖直方向，由平衡条件可知，M受到的地面给的支持力大小始终等于，根据牛顿第三定律可知，地面所受的压力始终为，故A错误； B．小球受到支持力N、拉力F、重力mg而平衡，如图 随着增大，N、F均减小，故B错误； C．时，由三角形定则可知 根据牛顿第三定律可知，小球对半圆柱体的压力大小为 故C错误； D．时，由三角形定则可知 故D正确。 故选D。 4. 如图1所示为原点处的波源产生的沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，x=3m处的质点再经0.15s刚好第一次到达波峰，P点的横坐标为6.5m。已知t=0时刻波源刚振动了1.5个周期。下列说法正确的是（　　） A. 波源的起振方向沿y轴的正方向 B. 图2描绘的是x=3m处质点的振动图像 C. 简谐波的波速为5m/s D. t=0时刻质点P的纵坐标为cm 【答案】A 【解析】 【详解】A．同侧法可知，0时刻图1中x=9m处的质点沿y轴正方向运动，故波源的起振方向沿y轴的正方向，故A正确； B．同侧法可知，0时刻图1中x=3m处的质点沿y轴正方向运动，而图2中0时刻质点向下沿y轴负方向运动，故B错误； C．图1知波长为6m，由于x=3m处的质点再经0.15s刚好第一次到达波峰，则有 解得 故波速 故C错误； D．图1可得波动方程 将P点横坐标代入，解得 故D错误。 故选A。 5. 如图所示的正六边形abcdef，O点为正六边形的中心，g为aO的中点。现在a、O两点垂直纸面固定两长直导线甲、乙，两导线中通有恒定电流，g点的磁感应强度方向垂直aO向下、磁感应强度大小为，d点的磁感应强度大小为0。已知长直通电导线在周围空间产生的磁感应强度为，I为导线中的电流大小，r为空间某点到直导线的距离。下列说法正确的是（　　） A. 导线甲、乙中的电流均垂直纸面向外 B. 导线甲、乙中电流之比为2：1 C. c、e两点的磁感应强度相同 D. b点的磁感应强度大小为 【答案】B 【解析】 【详解】A．因d点的磁感应强度大小为0，所以导线甲、乙在d点产生的磁感应强度等大反向，根据安培定则可知，导线甲、乙中的电流方向相反，由于d点距导线甲比距导线乙远，所以导线甲中的电流比乙中的电流大，又因g点的磁感应强度方向垂直向下，所以导线甲在d点产生的磁感应强度垂直向下，导线乙在d点产生的磁感应强度垂直向上，根据安培定则可知，导线甲中的电流垂直纸面向里，导线乙中的电流垂直纸面向外，故A错误； B．设正六边形的边长为，由d点的磁感应强度大小为0，得 得 故B正确； C．因g点的磁感应强度方向垂直向下、磁感应强度大小为，则有 又 可得， 导线甲、乙在c点（或e点）产生的磁感应强度大小分别为， 如图所示 由图可知，c、e两点的磁感应强度大小相等，方向不同，所以c、e两点的磁感应强度不同，故C错误； D．导线甲、乙在b点产生的磁感应强度大小分别为， 其方向如图所示 两磁感应强度夹角为，根据余弦定理，b点的磁感应强度大小为 故D错误。 故选B。 6. 随着人类对太空的不断探索，发现太空中存在如图所示的三星系统，三颗质量均为m的星体位于正三角形的三个顶点，三颗星体环绕正三角形的中心做匀速圆周运动，理论上其环绕周期为T，通过测量实际上环绕周期为kT，造成这一现象的原因可能是中心O处存在一未知天体，忽略其他星系的影响，引力常量为G。下列说法正确的是（　　） A. 理论上，正三角形的边长为 B. 理论上，三颗星体的线速度大小为 C. 理论上，三颗星体的加速度大小为 D. 中心O处未知天体的质量为 【答案】A 【解析】 【详解】A．设正三角形边长为L，理论上任意两颗星对第三颗星的引力提供第三颗星的向心力，则有 解得 故A正确； B．理论上，三颗星体的线速度大小为 联立解得 故B错误； C．理论上，三颗星体的加速度大小为 联立解得 故C错误； D．对m，有 解得中心O处未知天体的质量为 故D错误。 故选 A。 7. 如图所示，理想变压器原副线圈接入定值电阻和电阻箱，定值电阻，，电阻箱的调节范围足够大，电流表为理想交流电表，所接交流电源电压为。当电阻箱的阻值调节为时，电流表的示数为2A，原副线圈的匝数分别用、表示。下列说法正确的是（　　） A. B. 当电阻箱的阻值为时，副线圈的输出电压为80V C. 当电阻箱的阻值为时，变压器的输出功率最大，功率为121W D. 电阻箱的阻值逐渐增大，电流表的示数逐渐增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．交流电源电压有效值为 则变压器输入电压 副线圈电流 则副线圈电压 因为 联立解得 故A错误； B．当电阻箱的阻值为时，副线圈的输出电压为 故B错误； C．将原线圈输入端等效为电阻，则 因为 整理得 变压器的输出功率最大时有，即 解得 则最大功率 故C正确； D．电流表的示数 可知电阻箱的阻值逐渐增大，电流表的示数逐渐减小，故D错误。 故选C。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示的玻璃砖，横截面为直角三角形ABC，∠B=90°，AC的边长为，一束激光从AB的中点D射入，延长线与BC的交点为F，折射光经过BC边的中点E，D、F两点间的距离为L。光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（　　） A. 入射激光束在D点折射角为∠BDE B. 玻璃砖对此激光束的折射率可用来表示 C. 玻璃砖对此激光束的折射率为 D. 此激光束从D到E的传播时间为 【答案】BC 【解析】 【详解】A． 作出法线如图，入射激光束在D点折射角为不是∠BDE，故A错误； B．由折射定律，故B正确 C．D是AB的中点E是BC边的中点，由几何关系，代入选项B可知玻璃砖对此激光束的折射率为，故C正确； D．，此激光束从D到E的传播时间为，故D错误。 故选BC 。 9. 汽车甲沿平直的公路行驶，汽车乙静止在同一平直的公路上，t=0时刻汽车甲和汽车乙第一次并排，同时汽车乙由静止开始运动。通过计算机描绘了两辆汽车的平均速度随时间t的变化规律如图所示，图线A、B分别为汽车甲、乙的图像，已知汽车乙的最大速度为。下列说法正确的是（　　） A. 汽车甲、乙的加速度大小之比为1：2 B. t=6s时，两汽车的速度相等 C. 汽车甲停止时，两汽车之间的距离为76.5m D. 汽车甲停止时，两汽车之间的距离为81m 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据位移公式 整理得 根据图像得 ， 解得 ， 汽车甲、乙的加速度大小之比为1：2，A正确； B．两汽车的初速度分别为 t=6s时，两汽车的速度分别为 B错误； CD．汽车甲的初速度为 汽车甲停止运动的时间 汽车甲的位移 汽车乙的初速度为 汽车乙达到最大速度的时间 汽车乙的位移 两汽车之间的距离为 汽车甲停止时，两汽车之间的距离为76.5m，C正确，D错误。 故选AC。 10. 如图所示的直角三角形区域ABC内存在垂直纸面向里的匀强磁场（含边界），∠B=90°、∠C=30°，AB=L，在BC边的某部分区域内有一线状粒子发射源，发射源能在纸面内垂直BC边向磁场区域发射一系列比荷均为k、速率相等的粒子，最终粒子均从AB边离开磁场。粒子在磁场中运动的最短时间为，且该粒子刚好垂直AB边离开磁场；粒子在磁场中运动的最长时间为，且轨迹与AC边相切。忽略粒子的重力以及粒子间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 粒子带负电 B. 磁感应强度大小为 C. 粒子射入磁场的速率为 D. 发射源的长度为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．粒子均从AB边离开磁场，故粒子要向左偏转，根据左手定则，粒子带正电，A错误； B．依题意，粒子在磁场中运动的最短时间为，且该粒子刚好垂直AB边离开磁场 有 由, 解得，B正确； C．依题意，粒子在磁场中运动的最长时间为，且轨迹与AC边相切，如图所示 有 得 综上可得，C错误； D．如图所示，可知 代入得，D正确。 故选BD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 晓宇同学利用如图1所示的装置完成了“探究加速度与物体所受合力关系”的实验，实验室除了图中的实验器材外，还提供了交流电源、导线、天平、刻度尺。 （1）实验时__________（选填“需要”或“不需要”）满足小车的质量远大于钩码的质量； （2）通过多次正确操作记录了多组实验数据，并利用得到的数据描绘了如图2所示的图像，a为小车的加速度，F为弹簧测力计的示数，图像与横轴的交点为c，图线的斜率为k，图线与横轴有交点的原因是__________，若长木板水平，则小车的质量为M=__________。 【答案】（1）不需要 （2） ①. 没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足 ②. 【解析】 【小问1详解】 由装置图可知，细线拉力可以通过弹簧测力计得到，所以实验时不需要满足小车的质量远大于钩码的质量。 【小问2详解】 [1]由图2可知，当达到一定数值时，小车才开始具有加速度，所以图线与横轴有交点的原因是没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足； [2]以小车为对象，根据牛顿第二定律可得 可得 可知图像的斜率为 解得小车的质量为 12. 某实验小组的同学利用如图1所示的电路图完成了“测量电源的电动势和内阻”的实验，实验室为其提供的实验器材如下：待测电源（电动势约1.5V，内阻约），电流表（量程为3A），电流表（量程为0.6A），定值电阻，电阻丝ab，开关S，导线等。请回答下列问题： （1）为了减小实验误差，实验时电流表应选用__________（填实验器材的符号），用笔画线代替导线将图2中的实物图连接起来__________。 （2）实验时，该小组同学在不同的位置测量电阻丝的直径，某次测量时螺旋测微器的读数如图3所示，则该次测量的电阻丝的直径为d=__________mm。 （3）该小组的同学连接好电路，通过改变电阻丝接入电路的长度L，并记录所对应的电流表的示数I，以为纵轴，L为横轴建立坐标系，将记录的数据描绘在坐标系中，并将数据点拟合成一条直线如图4所示，坐标系中的a、b、c为已知量，若忽略电流表的内阻，电阻丝的电阻率为，电阻丝的直径为d，定值电阻的电阻值为，则电源的电动势为E=__________，电源的内阻为r=__________。 （4）若考虑电流表内阻的影响，电源电动势的测量值__________（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值，电源内阻的测量值__________（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 【答案】（1） ①. ②. （2）0.613##0.611##0.612##0.614##0.615 （3） ①. ②. （4） ①. 等于 ②. 大于 【解析】 【小问1详解】 [1]待测电阻约为，估算流过待测电阻的最大电流约为0.6A，故电流表选； [2]根据电路图，实物连接如图所示 【小问2详解】 由图3可读出该金属丝的直径为 【小问3详解】 [1][2]由闭合电路欧姆定律可得 其中， 联立，整理可得 则图像的斜率为 纵截距为 联立，解得， 【小问4详解】 [1][2]设电流表的内阻为，则 可得， 所以，电源电动势的测量值等于真实值，电源内阻的测量值大于真实值。 13. 如图所示，高度为2L的封闭汽缸竖直固定在水平面上，汽缸的侧壁和下底面为绝热材料，顶部的材料导热性能良好。横截面积为S的绝热活塞用轻弹簧固定在汽缸顶端，活塞的密封性良好，其厚度不计，平衡时弹簧刚好处于原长且活塞位于汽缸的正中央，此时上侧气体A的压强为。现用电热丝对下侧气体B缓缓加热。已知活塞的质量为，重力加速度为g，环境温度保持不变，气体可视为理想气体。 （1）求加热前气体B的压强； （2）当气体B的热力学温度缓慢升高到原来倍时，活塞上升，求弹簧的劲度系数k。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 加热气体B前，气体B的压强为 解得 【小问2详解】 气体B的温度升高到原来倍时，活塞上升，则上侧气体的体积为 气体A做等温变化，由玻意耳定律得 解得 设升温前气体B的温度为，对气体B由理想气体状态方程得 解得 对活塞受力分析，如图所示 由力的平衡条件得 解得 14. 如图所示，两足够长的光滑平行金属导轨水平固定，导轨的电阻忽略不计，两导轨之间的距离为，整个空间存在与水平方向成的匀强磁场，磁感应强度大小为。导体棒P的质量为，导体棒Q的质量为，两导体棒的阻值均为，长度均为，均垂直导轨放置且与磁场垂直。 （1）若导体棒P锁定，在导体棒Q上施加水平向右的恒力。 ①求导体棒Q的最大速度； ②若导体棒Q的速度由0增大到的过程，导体棒Q上产生的热量为2.5J，求此过程通过导体棒Q的电荷量； （2）若导体棒P不锁定，初始时两导体棒间距为0，给导体棒Q一水平向右的初速，求两导体棒稳定时的间距。 【答案】（1）①； （2） 【解析】 【小问1详解】 ①导体棒P锁定时，当导体棒Q的速度最大时，安培力的水平分力等于向右的恒力，即 导体棒Q上产生的感应电动势为 通过导体棒Q的电流为 导体棒Q所受的水平方向安培力为 解得 ②导体棒Q的速度为时，有 整个电路产生的焦耳热为 设该过程中导体棒Q的位移为x，由功能关系得 解得 由法拉第电磁感应定律得 又由欧姆定律得 又 通过导体棒Q的电荷量为 整理得 代入数据解得 【小问2详解】 若导体棒P不锁定，给导体棒Q一水平向右速度，两导体棒组成的系统外力之和为0，则导体棒P、Q的动量守恒，两导体棒共速时达到稳定状态，则有 解得 对导体棒Q由动量定理得 又 解得 设稳定时两导体棒的间距为，由第（1）问可知 解得 15. 如图所示，质量为的足够长木板c放在光滑的水平面上，长木板的右端到右侧弹性挡板的距离为，左端紧靠一平台且上表面与平台平齐，长木板的最左端放置一质量为的物体b。质量为、带半径为的光滑圆弧形轨道的滑块d放在光滑平台上，且圆弧与平台相切。初始时滑块d锁定在平台上，质量为的物体a由距离平台高处静止释放，物体a刚好由圆弧轨道的最高点进入弧形轨道，物体a运动到最低点时对轨道的压力为50N。现解除锁定，物体a仍从原来的位置静止释放，经过一段时间与物体b发生弹性碰撞，物体b在长木板上相对滑动的距离为时，物体b第一次与长木板c共速，此后长木板c与挡板发生弹性碰撞。已知，a、b可视为质点，b始终没有离开长木板c，重力加速度为g取。求： （1）物体a的质量； （2）物体b与长木板c间的动摩擦因数； （3）长木板c在水平面上通过的总路程s。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 滑块d锁定时，物体a从释放到轨道最低点时，由机械能守恒定律得 物体a在最低点时，由牛顿第二定律得 又由牛顿第三定律得 解得 【小问2详解】 解除锁定后，物体a与滑块d组成的系统，水平方向动量守恒，则有 又由机械能守恒得 解得 物体a与物体b发生弹性碰撞，系统的动量守恒、机械能守恒，则有， 解得， 物体b与长木板c共速时的速度为，对b、c组成的系统由动量守恒定律得 解得 又由功能关系得 解得 小问3详解】 物体b从滑上长木板c到第一次共速，对长木板c由动能定理得 解得 物体b与长木板c共速后，木板与挡板发生碰撞，以和m为研究对象，长木板第1次与挡板撞后，由动量守恒定律得 解得 长木板与挡板第1次碰后向左滑动的距离为，对长木板c由动能定理得 解得 长木板第2次与挡板撞后，由动量守恒定律得 解得 对长木板有 解得 长木板第n次与挡板撞后，由动量守恒定律得 解得 对长木板有 解得 长木板c通过的路程为 整理得 代入数据解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 天一小高考 2024—2025学年（下）高三第四次考试 物理 考生注意： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 核能是比较清洁的能源，利用核能发电时既不会向外排放污染物质，也不会产生温室效应，而且核燃料的能量密度远远高于普通能源。核电站的主要燃料之一是，其核反应方程式为，已知、、的比结合能分别为、、。下列说法正确的是（　　） A. B. 比多35个中子 C. D. 该反应释放的核能为 2. 如图所示，实线1、2、3、4为电场中的等势线，电势分别为、、、，a、d为电场中的两个点。一带正电的粒子仅在电场力的作用下沿虚线从M点运动到N点，下列说法正确的是（　　） A. 电场力对粒子先做正功后做负功 B. C. 粒子在N点加速度大于在M点的加速度 D. 电子在d点的电势能大于在a点的电势能 3. 如图所示，质量为M的半圆柱体放在水平面上，质量为m的光滑小球紧靠着半圆柱体放置。现将一水平外力作用在小球上，使小球缓慢地沿半圆柱体的外表面上升，直到最高点，半圆柱体始终静止不动，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 地面所受压力逐渐减小 B. 水平外力先增大后减小 C. 时，小球对半圆柱体的压力大小为 D. 时，水平外力大小 4. 如图1所示为原点处的波源产生的沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，x=3m处的质点再经0.15s刚好第一次到达波峰，P点的横坐标为6.5m。已知t=0时刻波源刚振动了1.5个周期。下列说法正确的是（　　） A. 波源的起振方向沿y轴的正方向 B. 图2描绘的是x=3m处质点的振动图像 C. 简谐波的波速为5m/s D. t=0时刻质点P的纵坐标为cm 5. 如图所示的正六边形abcdef，O点为正六边形的中心，g为aO的中点。现在a、O两点垂直纸面固定两长直导线甲、乙，两导线中通有恒定电流，g点的磁感应强度方向垂直aO向下、磁感应强度大小为，d点的磁感应强度大小为0。已知长直通电导线在周围空间产生的磁感应强度为，I为导线中的电流大小，r为空间某点到直导线的距离。下列说法正确的是（　　） A. 导线甲、乙中的电流均垂直纸面向外 B. 导线甲、乙中的电流之比为2：1 C. c、e两点的磁感应强度相同 D. b点的磁感应强度大小为 6. 随着人类对太空的不断探索，发现太空中存在如图所示的三星系统，三颗质量均为m的星体位于正三角形的三个顶点，三颗星体环绕正三角形的中心做匀速圆周运动，理论上其环绕周期为T，通过测量实际上环绕周期为kT，造成这一现象的原因可能是中心O处存在一未知天体，忽略其他星系的影响，引力常量为G。下列说法正确的是（　　） A. 理论上，正三角形的边长为 B. 理论上，三颗星体的线速度大小为 C. 理论上，三颗星体的加速度大小为 D. 中心O处未知天体的质量为 7. 如图所示，理想变压器原副线圈接入定值电阻和电阻箱，定值电阻，，电阻箱的调节范围足够大，电流表为理想交流电表，所接交流电源电压为。当电阻箱的阻值调节为时，电流表的示数为2A，原副线圈的匝数分别用、表示。下列说法正确的是（　　） A. B. 当电阻箱的阻值为时，副线圈的输出电压为80V C. 当电阻箱的阻值为时，变压器的输出功率最大，功率为121W D. 电阻箱的阻值逐渐增大，电流表的示数逐渐增大 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示的玻璃砖，横截面为直角三角形ABC，∠B=90°，AC的边长为，一束激光从AB的中点D射入，延长线与BC的交点为F，折射光经过BC边的中点E，D、F两点间的距离为L。光在真空中的传播速度为c，下列说法正确的是（　　） A. 入射激光束在D点折射角为∠BDE B. 玻璃砖对此激光束的折射率可用来表示 C. 玻璃砖对此激光束的折射率为 D. 此激光束从D到E的传播时间为 9. 汽车甲沿平直的公路行驶，汽车乙静止在同一平直的公路上，t=0时刻汽车甲和汽车乙第一次并排，同时汽车乙由静止开始运动。通过计算机描绘了两辆汽车的平均速度随时间t的变化规律如图所示，图线A、B分别为汽车甲、乙的图像，已知汽车乙的最大速度为。下列说法正确的是（　　） A. 汽车甲、乙的加速度大小之比为1：2 B. t=6s时，两汽车的速度相等 C. 汽车甲停止时，两汽车之间距离为76.5m D. 汽车甲停止时，两汽车之间的距离为81m 10. 如图所示的直角三角形区域ABC内存在垂直纸面向里的匀强磁场（含边界），∠B=90°、∠C=30°，AB=L，在BC边的某部分区域内有一线状粒子发射源，发射源能在纸面内垂直BC边向磁场区域发射一系列比荷均为k、速率相等的粒子，最终粒子均从AB边离开磁场。粒子在磁场中运动的最短时间为，且该粒子刚好垂直AB边离开磁场；粒子在磁场中运动的最长时间为，且轨迹与AC边相切。忽略粒子的重力以及粒子间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 粒子带负电 B. 磁感应强度大小为 C. 粒子射入磁场的速率为 D. 发射源的长度为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 晓宇同学利用如图1所示的装置完成了“探究加速度与物体所受合力关系”的实验，实验室除了图中的实验器材外，还提供了交流电源、导线、天平、刻度尺。 （1）实验时__________（选填“需要”或“不需要”）满足小车的质量远大于钩码的质量； （2）通过多次正确操作记录了多组实验数据，并利用得到的数据描绘了如图2所示的图像，a为小车的加速度，F为弹簧测力计的示数，图像与横轴的交点为c，图线的斜率为k，图线与横轴有交点的原因是__________，若长木板水平，则小车的质量为M=__________。 12. 某实验小组同学利用如图1所示的电路图完成了“测量电源的电动势和内阻”的实验，实验室为其提供的实验器材如下：待测电源（电动势约1.5V，内阻约），电流表（量程为3A），电流表（量程为0.6A），定值电阻，电阻丝ab，开关S，导线等。请回答下列问题： （1）为了减小实验误差，实验时电流表应选用__________（填实验器材的符号），用笔画线代替导线将图2中的实物图连接起来__________。 （2）实验时，该小组同学在不同的位置测量电阻丝的直径，某次测量时螺旋测微器的读数如图3所示，则该次测量的电阻丝的直径为d=__________mm。 （3）该小组的同学连接好电路，通过改变电阻丝接入电路的长度L，并记录所对应的电流表的示数I，以为纵轴，L为横轴建立坐标系，将记录的数据描绘在坐标系中，并将数据点拟合成一条直线如图4所示，坐标系中的a、b、c为已知量，若忽略电流表的内阻，电阻丝的电阻率为，电阻丝的直径为d，定值电阻的电阻值为，则电源的电动势为E=__________，电源的内阻为r=__________。 （4）若考虑电流表内阻的影响，电源电动势的测量值__________（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值，电源内阻的测量值__________（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 13. 如图所示，高度为2L的封闭汽缸竖直固定在水平面上，汽缸的侧壁和下底面为绝热材料，顶部的材料导热性能良好。横截面积为S的绝热活塞用轻弹簧固定在汽缸顶端，活塞的密封性良好，其厚度不计，平衡时弹簧刚好处于原长且活塞位于汽缸的正中央，此时上侧气体A的压强为。现用电热丝对下侧气体B缓缓加热。已知活塞的质量为，重力加速度为g，环境温度保持不变，气体可视为理想气体。 （1）求加热前气体B的压强； （2）当气体B的热力学温度缓慢升高到原来倍时，活塞上升，求弹簧的劲度系数k。 14. 如图所示，两足够长的光滑平行金属导轨水平固定，导轨的电阻忽略不计，两导轨之间的距离为，整个空间存在与水平方向成的匀强磁场，磁感应强度大小为。导体棒P的质量为，导体棒Q的质量为，两导体棒的阻值均为，长度均为，均垂直导轨放置且与磁场垂直。 （1）若导体棒P锁定，在导体棒Q上施加水平向右的恒力。 ①求导体棒Q的最大速度； ②若导体棒Q的速度由0增大到的过程，导体棒Q上产生的热量为2.5J，求此过程通过导体棒Q的电荷量； （2）若导体棒P不锁定，初始时两导体棒间距为0，给导体棒Q一水平向右的初速，求两导体棒稳定时的间距。 15. 如图所示，质量为的足够长木板c放在光滑的水平面上，长木板的右端到右侧弹性挡板的距离为，左端紧靠一平台且上表面与平台平齐，长木板的最左端放置一质量为的物体b。质量为、带半径为的光滑圆弧形轨道的滑块d放在光滑平台上，且圆弧与平台相切。初始时滑块d锁定在平台上，质量为的物体a由距离平台高处静止释放，物体a刚好由圆弧轨道的最高点进入弧形轨道，物体a运动到最低点时对轨道的压力为50N。现解除锁定，物体a仍从原来的位置静止释放，经过一段时间与物体b发生弹性碰撞，物体b在长木板上相对滑动的距离为时，物体b第一次与长木板c共速，此后长木板c与挡板发生弹性碰撞。已知，a、b可视为质点，b始终没有离开长木板c，重力加速度为g取。求： （1）物体a的质量； （2）物体b与长木板c间的动摩擦因数； （3）长木板c在水平面上通过的总路程s。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $