精品解析：2025届江苏省扬州市新华中学高三下学期模拟预测物理试题（二）

扬州市新华中学2025届高三考前适应性训练（二） 高三物理 一、单项单选题：共10题，每题4分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 用电阻丝绕制标准电阻时，常在圆柱陶瓷上用如图所示的双线绕制方法绕制，其主要目的是（　　） A. 制作无自感电阻 B. 增加电阻的阻值 C. 减少电阻的电容 D. 提高电阻的精度 2. 2019年9月13日，美国导弹驱逐舰“迈耶”号擅自进入中国西沙群岛海域。我军组织有关海空兵力，依法依规对美舰进行了识别查证，予以警告，成功将其驱离。如图是美国导弹驱逐舰“迈耶”号在海面上被我军驱离前后运动的速度—时间图像，则下列说法正确的是（　　） A. 美舰在0~66 s内的平均速度大小等于7.5 m/s B. 美舰在66 s末开始调头逃离 C. 美舰在66~96 s内运动了225 m D. 美舰在96~116 s内做匀减速直线运动 3. 某种自动扶梯，无人乘行时运转很慢，当有人站上去后会先慢慢加速。如下图所示，有一顾客乘这种扶梯下楼。在电梯加速向下运行的过程中，她所受力的示意图是（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，在水平放置的光滑接地金属板中点正上方h高处，有一带正电的点电荷Q，一表面绝缘、带正电的小球（可视为质点，且不影响原电场）以速度v0在金属板上自左端向右端运动，则（　　） A. 小球先做减速后做加速运动 B. 运动过程中小球的电势能先减小后增大 C. 金属板上的感应电荷对点电荷Q的作用力 D. 金属板上的感应电荷对点电荷Q的作用力 5. 如图所示，光滑竖直杆固定，杆上套一质量为m的环，环与轻弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在O点，O点与B点在同一水平线上，BC>AB，AC=h，环从A处由静止释放运动到B点时弹簧仍处于伸长状态，整个运动过程中弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g，环从A处开始运动时的加速度大小为2g，则在环向下运动的过程中（　　） A. 环在B处的加速度大小为0 B. 环在C处的速度大小为 C. 环从B到C一直做加速运动 D. 环的速度最大的位置在B、C两点之间 6. 据人民日报报道，“人造月亮”构想有望在2022年初步实现。届时首颗“人造月亮”将完成从发射、展开到照明的整体系统演示验证并发射。“人造月亮”将部署在距离地球500km以内的低轨道上，可为城市提供夜间照明。假设“人造月亮”绕地球做圆周运动，则“人造月亮”在轨道上运动时（　　） A. “人造月亮”的线速度大于第一宇宙速度 B. “人造月亮”的向心力大于月球受到向心力 C. “人造月亮”的公转周期小于月球绕地球运行的周期 D. “人造月亮”的向心加速度大于地球表面的重力加速度 7. 如图所示电路，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，L是小灯泡，C是电容器，电源内阻为r。开关S闭合后，在滑动变阻器的滑片向上滑动过程中（　　） A. 小灯泡变暗 B. 电压表示数变小 C. 电容器所带电荷量增大 D. 电源的输出功率一定先变大后变小 8. 如图1所示，发电机线圈在匀强磁场中匀速转动，以图示位置为计时起点，产生如图2所示的正弦交流电，并将它接在理想变压器的原线圈上，变压器原副线圈的匝数比n1：n2=11：l，图1中发电机线圈的电阻不计，L是自感系数较大、直流电阻为R的线圈，灯泡正常发光，电压表和电流表可视为理想电表。则下列说法中错误的是（　　） A. t=0.005s时，穿过发电机线圈的磁通量最大 B. 理想交流电压表的示数为20V C. 若将变阻器的滑片P向上滑动，灯泡将变暗 D. 若将变阻器的滑片P向下滑动，电流表读数将减小 9. 如图所示，有一符合方程y=x2+4的曲面（y轴正方向为竖直向上），在点P（0，40m）将一质量为1kg的小球以2m/s的速度水平抛出，小球第一次打在曲面上的M点，不计空气阻力，取g=10m/s2，则（　　） A. M点坐标为（5m，29m） B. 小球打在M点时重力的瞬时功率为100W C. 小球打在M点时的动能为404J D. P点与M点间距离为 10. 图甲是光电效应的实验装置图，图乙是通过改变电源极性得到的光电流与加在阴极K和阳极A上的电压的关系图像，下列说法正确的有（　　） A. 由图甲可知，闭合开关，电子飞到阳极A的动能比其逸出阴极K表面时的动能小 B. 由图甲可知，闭合开关，向右移动滑动变阻器，当电压表示数增大到某一值后，电流表的读数将不再增大 C. 由图乙可知，③光子的频率小于光线①光子的频率 D. 由图乙可知，①②是同种颜色的光，①的光强比②的小 二、非选择题：共5题，共60分。其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. (1)为了研究滑动变阻器对实验的影响，某同学利用如图甲所示的电路，分别用最大阻值是5 Ω、50 Ω、2 000 Ω的三种滑动变阻器做限流电阻。当滑动变阻器的滑片由一端向另一端移动的过程中，根据实验数据，分别做出电压表读数U随滑片移动距离x的关系曲线a、b、c，如图乙所示。如果待测电阻两端电压需要有较大的调节范围，同时操作还要尽量方便，应选择图中的________（选填“a”“b”或“c”）所对应的滑动变阻器。 (2)某同学设计了如图丙所示的电路来测量电源电动势E和内阻r及电阻R1的阻值。实验器材有：待测电源，待测电阻R1，电压表V（量程0~3 V，内阻很大），电阻箱R（0~99.99 Ω），单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干： ①先测电阻R1的阻值。将该同学的操作补充完整： A. 闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，读出其示数R0和对应的电压表示数U1； B．保持电阻箱示数不变，________________，读出电压表的示数U2； C．电阻R1的表达式为R1=________； ②该同学已经测得电阻R1=2.8 Ω，继续测电源电动势E和内阻r，其做法是：闭合S1，将S2切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图丁所示的图线，则电源电动势E=________V，内阻r=________Ω。 12. 一定质量的理想气体，其内能跟热力学温度成正比。在初始状态A时，体积为V0，压强为p0，温度为T0，此时其内能为U0.该理想气体从状态A经由一系列变化，最终返回到原来状态A，其变化过程的VT图如图所示，其中CA延长线过坐标原点，B、A点在同一竖直线上。求： ①该理想气体在状态B时的压强； ②该理想气体从状态B经由状态C回到状态A的过程中，气体向外界放出的热量。 13. 如图所示，一个长为2L、宽为L粗细均匀的矩形线框，质量为m、电阻为R，放在光滑绝缘的水平面上。一个边长为2L的正方形区域内，存在竖直向下的匀强磁场，其左边界在线框两长边的中点MN上。 （1）在时刻，若磁场的磁感应强度从零开始均匀增加，变化率，线框在水平外力作用下保持静止，求在某时刻t时加在线框上的水平外力大小和方向； （2）若正方形区域内磁场的磁感应强度恒为B，磁场从图示位置开始以速度v匀速向左运动，并控制线框保持静止，求到线框刚好完全处在磁场中的过程中产生的热量； （3）若（2）问中，线框同时从静止释放，求当通过线框的电量为q时线框速度大小的表达式。 14. 如图所示，横截面为等腰三角形的光滑斜面，倾角θ=30°，斜面足够长，物块B和C用劲度系数为k的轻弹簧连接，它们的质量均为2m，D为一固定挡板，B与质量为6m的A通过不可伸长的轻绳绕过光滑定滑轮相连接。现固定A，此时绳子伸直无弹力且与斜面平行，系统处于静止状态，然后由静止释放A，则：（重力加速度为g） (1) 物块C从静止到即将离开D的过程中，重力对B做的功为多少？ (2) 物块C即将离开D时，A的加速度为多少？ (3) 物块C即将离开D时，A的速度为多少？ 15. 如图所示，ab为一长度为l=1 m的粒子放射源，能同时均匀发射粒子，距ab为h=1 m的虚线ef的上方存在垂直纸面向里的匀强磁场。若以a点为坐标原点、以ab为x轴、以ad为y轴建立平面直角坐标系，则图中曲线ac的轨迹方程为y=x2，在曲线ac与放射源ab之间的区域Ⅰ内存在竖直向上的匀强电场，电场强度的大小为E1=2.0×102N/C，ad⊥ef，在ad左侧l=1 m处有一长度也为h=1 m的荧光屏MN，在ad与MN之间的区域Ⅱ内存在水平向左的匀强电场，电场强度大小为E2=2.0×102N/C。某时刻放射源由静止释放大量带正电的粒子，粒子的比荷=1.6×105C/kg，不计带电粒子的重力以及粒子之间的相互作用： (1) 从距a点0.25 m处释放的粒子到达虚线ef的速度v1为多大？ (2) 如果所有的粒子均从同一位置离开匀强磁场，则该磁场的磁感应强度B为多大？ (3) 在满足第(2)问的条件下，打到荧光屏上的粒子占粒子总数的百分比及粒子发射后打到荧光屏上的最短时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 扬州市新华中学2025届高三考前适应性训练（二） 高三物理 一、单项单选题：共10题，每题4分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 用电阻丝绕制标准电阻时，常在圆柱陶瓷上用如图所示的双线绕制方法绕制，其主要目的是（　　） A. 制作无自感电阻 B. 增加电阻的阻值 C. 减少电阻的电容 D. 提高电阻的精度 【答案】A 【解析】 【详解】两个线圈绕向相同，但是通过的电流方向相反，根据安培定则可知两线圈产生的磁场方向相反；导线中通过的电流相等，所以产生的磁场相互抵消，螺线管内无磁场，从而制作成无自感电阻，A正确，BCD错误。 故选A。 2. 2019年9月13日，美国导弹驱逐舰“迈耶”号擅自进入中国西沙群岛海域。我军组织有关海空兵力，依法依规对美舰进行了识别查证，予以警告，成功将其驱离。如图是美国导弹驱逐舰“迈耶”号在海面上被我军驱离前后运动的速度—时间图像，则下列说法正确的是（　　） A. 美舰在0~66 s内的平均速度大小等于7.5 m/s B. 美舰在66 s末开始调头逃离 C. 美舰在66~96 s内运动了225 m D. 美舰在96~116 s内做匀减速直线运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．图像的斜率为加速度，若美舰在0~66 s内做匀加速直线运动，平均速度大小为，根据图像可知美舰做加速度减小的加速运动，所以平均速度大小大于，A错误； B．美舰在96s末速度开始反向，此时开始调头逃离，B错误； C．图线与时间轴围成的面积为位移，则66~96 s内运动了 C正确； D．美舰在96~116 s内做反向的匀加速直线运动，D错误。 故选C。 3. 某种自动扶梯，无人乘行时运转很慢，当有人站上去后会先慢慢加速。如下图所示，有一顾客乘这种扶梯下楼。在电梯加速向下运行的过程中，她所受力的示意图是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】电梯加速向下运行，根据可知人所受合外力与电梯运行方向相同，所以人在竖直方向重力大于支持力，合力竖直向下，在水平方向静摩擦力平行于接触面水平向右，则与合力才能与相同，ABC错误，D正确。 故选D。 4. 如图所示，在水平放置的光滑接地金属板中点正上方h高处，有一带正电的点电荷Q，一表面绝缘、带正电的小球（可视为质点，且不影响原电场）以速度v0在金属板上自左端向右端运动，则（　　） A. 小球先做减速后做加速运动 B. 运动过程中小球的电势能先减小后增大 C. 金属板上的感应电荷对点电荷Q的作用力 D. 金属板上的感应电荷对点电荷Q的作用力 【答案】C 【解析】 【详解】AB．金属板在点电荷的电场中形成一个等势体，所以金属板表面的电场线与金属板表面处处垂直，小球运动过程受到竖直向下的重力和电场力、竖直向上的支持力，所以小球做匀速直线运动，电场力不做功，电势能不变，AB错误； CD．根据题图电场线的分布，可以将金属板等效为距离正点电荷正下方处的等量负点电荷，根据库仑定律可知该负点电荷对正点电荷的作用力为 所以金属板上的感应电荷对点电荷Q的作用力，C正确，D错误。 故选C。 5. 如图所示，光滑竖直杆固定，杆上套一质量为m的环，环与轻弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在O点，O点与B点在同一水平线上，BC>AB，AC=h，环从A处由静止释放运动到B点时弹簧仍处于伸长状态，整个运动过程中弹簧始终处于弹性限度内，重力加速度为g，环从A处开始运动时的加速度大小为2g，则在环向下运动的过程中（　　） A. 环在B处的加速度大小为0 B. 环在C处的速度大小为 C. 环从B到C一直做加速运动 D. 环的速度最大的位置在B、C两点之间 【答案】D 【解析】 【详解】A．环在处水平方向合外力为0，竖直方向上只受重力，所加速度为，A错误； B．环在运动过程中，OC的长度大于OA的长度，因此弹簧从A点到C点伸长量变大，弹性势能增加，如果物体的重力势能全部转化为动能则有 可得物体的速度为，但是物体的重力势能转化为动能和弹性势能，因此速度小于，B错误； CD．环在处，根据牛顿第二定律 弹力在竖直方向的分力 环经过点向下做加速度减小的加速运动，滑动至距离点处时，弹簧的伸长量与在处大小相等，所以弹簧弹力在竖直方向的分力与重力等大反向，加速度为0，此时速度最大，之后环做减速运动，因为，所以环的速度最大的位置在B、C两点之间，环从B到C先加速后减速，C错误，D正确。 故选D。 6. 据人民日报报道，“人造月亮”构想有望在2022年初步实现。届时首颗“人造月亮”将完成从发射、展开到照明的整体系统演示验证并发射。“人造月亮”将部署在距离地球500km以内的低轨道上，可为城市提供夜间照明。假设“人造月亮”绕地球做圆周运动，则“人造月亮”在轨道上运动时（　　） A. “人造月亮”的线速度大于第一宇宙速度 B. “人造月亮”的向心力大于月球受到向心力 C. “人造月亮”的公转周期小于月球绕地球运行的周期 D. “人造月亮”的向心加速度大于地球表面的重力加速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．第一宇宙速度是近地轨道的线速度，由 可知，轨道半径越大，线速度越小。“人造月亮”轨道半径大于地球半径，故其线速度小于第一宇宙速度，A错误； B．向心力由决定。月球质量远大于“人造月亮”，虽然“人造月亮”轨道半径更小，但质量未知，无法比较向心力大小，B错误； C． 由开普勒第三定律可知，轨道半径越小，周期越小。“人造月亮”轨道半径远小于月球轨道，故其周期更短，C正确； D． 根据可知，地球表面重力加速度 而“人造月亮”的向心加速度 因，故，D错误。 故选C。 7. 如图所示电路，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，L是小灯泡，C是电容器，电源内阻为r。开关S闭合后，在滑动变阻器的滑片向上滑动过程中（　　） A. 小灯泡变暗 B. 电压表示数变小 C. 电容器所带电荷量增大 D. 电源的输出功率一定先变大后变小 【答案】B 【解析】 【详解】AB．闭合开关S后，当滑动变阻器触头向上移动时，R2减小，外电路总电阻减小，干路中电流增大，则小灯泡亮度变亮。电源的内电压增大，路端电压减小，则电压表的示数减小。故A错误；B正确； C．电路稳定时电容器的电压等于R2的电压，根据串联电路电压分配规律可知，R2减小，电容器的电压减小，则电容器所带电荷量减小。故C错误； D．当R外=r电源输出功率最大，当移动滑动变阻器使R外在R外<r范围，或者R外> r范围变化，电源的输出功率一直减小或者一直增大。故D错误。 故选B。 8. 如图1所示，发电机线圈在匀强磁场中匀速转动，以图示位置为计时起点，产生如图2所示的正弦交流电，并将它接在理想变压器的原线圈上，变压器原副线圈的匝数比n1：n2=11：l，图1中发电机线圈的电阻不计，L是自感系数较大、直流电阻为R的线圈，灯泡正常发光，电压表和电流表可视为理想电表。则下列说法中错误的是（　　） A. t=0.005s时，穿过发电机线圈的磁通量最大 B. 理想交流电压表的示数为20V C. 若将变阻器的滑片P向上滑动，灯泡将变暗 D. 若将变阻器的滑片P向下滑动，电流表读数将减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图2可知，t=0.005s时，感应电动势为0，线圈位于中性面，则穿过线圈的磁通量最大，故A正确，不符合题意； B．由图2可知，电源电动势峰值 原线圈两端电压有效值 副线圈两端电压有效值 由于自感线圈对交变电流的阻碍作用，则并联部分电压小于20V，即电压表示数小于20V，故B错误，符合题意； C．由于不变，可知不变，若将变阻器的滑片P向上滑动，则阻值变小，并联部分分压减小，灯泡变暗，故C正确，不符合题意； D．若将变阻器的滑片P向下滑动，则阻值变大，并联部分电阻变大，电流减小，根据原副线圈电流比等于匝数的反比可知，原线圈电流减小，即电流表的示数减小，故D正确，不符合题意。 故选B。 9. 如图所示，有一符合方程y=x2+4的曲面（y轴正方向为竖直向上），在点P（0，40m）将一质量为1kg的小球以2m/s的速度水平抛出，小球第一次打在曲面上的M点，不计空气阻力，取g=10m/s2，则（　　） A. M点坐标为（5m，29m） B. 小球打在M点时重力的瞬时功率为100W C. 小球打在M点时的动能为404J D. P点与M点间距离为 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球做平抛运动，水平方向匀速直线运动 竖直方向匀加速直线运动 则40−y=x2+4 联立解得x=4m，y=20m，t=2s 所以M点坐标为（4m，20m），故A错误； B．球打在M点时竖直分速度为vy=gt=10×2m/s=20m/s 重力的瞬时功率P=mgvy=1×10×20W=200W，故B错误； C．球打在M点时速度为 此时的动能为，故C错误； D．P点与M点间距离，故D正确。 故选D。 10. 图甲是光电效应的实验装置图，图乙是通过改变电源极性得到的光电流与加在阴极K和阳极A上的电压的关系图像，下列说法正确的有（　　） A. 由图甲可知，闭合开关，电子飞到阳极A的动能比其逸出阴极K表面时的动能小 B. 由图甲可知，闭合开关，向右移动滑动变阻器，当电压表示数增大到某一值后，电流表的读数将不再增大 C. 由图乙可知，③光子的频率小于光线①光子的频率 D. 由图乙可知，①②是同种颜色的光，①的光强比②的小 【答案】B 【解析】 【详解】A．光电管中的电场水平向右，电子从金属板逸出后，受到的电场力水平向左，电子做加速运动，所以电子飞到阳极A的动能比其逸出阴极K表面时的动能大，故A错误； B．向右移动滑动变阻器，光电管中电压增大，当光电管中的电流达到饱和光电流时，电流表示数将不再增大，故B正确； C．根据光电效应方程和动能定理可得， 整理得 ③光子的遏止电压大于①光子的遏止电压，所以③光子的频率大于①光子的频率，故C错误； D．①②遏止电压相同，①②频率相同，所以①②是同种颜色的光，①的饱和光电流大于②的饱和光电流，①的光强比②的大，故D错误。 故选B。 二、非选择题：共5题，共60分。其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. (1)为了研究滑动变阻器对实验的影响，某同学利用如图甲所示的电路，分别用最大阻值是5 Ω、50 Ω、2 000 Ω的三种滑动变阻器做限流电阻。当滑动变阻器的滑片由一端向另一端移动的过程中，根据实验数据，分别做出电压表读数U随滑片移动距离x的关系曲线a、b、c，如图乙所示。如果待测电阻两端电压需要有较大的调节范围，同时操作还要尽量方便，应选择图中的________（选填“a”“b”或“c”）所对应的滑动变阻器。 (2)某同学设计了如图丙所示的电路来测量电源电动势E和内阻r及电阻R1的阻值。实验器材有：待测电源，待测电阻R1，电压表V（量程0~3 V，内阻很大），电阻箱R（0~99.99 Ω），单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导线若干： ①先测电阻R1的阻值。将该同学的操作补充完整： A. 闭合S1，将S2切换到a，调节电阻箱，读出其示数R0和对应的电压表示数U1； B．保持电阻箱示数不变，________________，读出电压表的示数U2； C．电阻R1的表达式为R1=________； ②该同学已经测得电阻R1=2.8 Ω，继续测电源电动势E和内阻r，其做法是：闭合S1，将S2切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图丁所示的图线，则电源电动势E=________V，内阻r=________Ω。 【答案】 ①. b ②. S2切换到b ③. ④. 2.0（或2） ⑤. 1.2 【解析】 【详解】(1)[1]滑动变阻器调节过程中，应使电表示数尽量变化范围较大，这样才能有效减小实验误差，和所对应的电压变化范围均较小，不方便调节，所以选择所对应的滑动变阻器。 (2)①[2]B．保持电阻箱阻值不变，将S2切换到b，读出电压表的示数。 [3]C．电阻箱和定值电阻串联，电流处处相等，则 解得 ②[4]将等效为电源内阻，根据闭合电路欧姆定律 整理变形得 根据图像截距 解得 [5]根据图像斜率 解得 12. 一定质量的理想气体，其内能跟热力学温度成正比。在初始状态A时，体积为V0，压强为p0，温度为T0，此时其内能为U0.该理想气体从状态A经由一系列变化，最终返回到原来状态A，其变化过程的VT图如图所示，其中CA延长线过坐标原点，B、A点在同一竖直线上。求： ①该理想气体在状态B时的压强； ②该理想气体从状态B经由状态C回到状态A的过程中，气体向外界放出的热量。 【答案】①pB=②2p0V0 【解析】 【详解】①由图可知，从状态A到状态B气体温度为T1＝T0为等温变化过程，状态B时气体体积为V1＝3 V0，状态A时气体体积为V0，压强为p0，由理想气体状态方程： 解得  ②由图线知从状态B到状态C为等容过程，外界对气体不做功 从状态C到状态A，等压变化过程，外界对气体做功为 对状态B经状态C回到状态A，温度不变，则内能增加量为△U＝0，气体对外界放收的热量为△Q，内能增加量为△U，由热力学第一定律△U＝△Q＋△W解得 即气体对外界放出热量为2p0V0。 13. 如图所示，一个长为2L、宽为L粗细均匀的矩形线框，质量为m、电阻为R，放在光滑绝缘的水平面上。一个边长为2L的正方形区域内，存在竖直向下的匀强磁场，其左边界在线框两长边的中点MN上。 （1）在时刻，若磁场的磁感应强度从零开始均匀增加，变化率，线框在水平外力作用下保持静止，求在某时刻t时加在线框上的水平外力大小和方向； （2）若正方形区域内磁场的磁感应强度恒为B，磁场从图示位置开始以速度v匀速向左运动，并控制线框保持静止，求到线框刚好完全处在磁场中的过程中产生的热量； （3）若（2）问中，线框同时从静止释放，求当通过线框的电量为q时线框速度大小的表达式。 【答案】（1），方向水平向右；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据题意可知，磁感应强度与时间的关系式为 则在某时刻t时，磁场的磁感应强度为 由法拉第电磁感应定律可知，线框中产生的感应电动势为 感应电流为 由楞次定律可知，电流方向为逆时针方向，线框受到的安培力为 由左手定则可知，安培力方向为水平向左，由平衡条件可知，加在线框上的水平外力大小为 方向水平向右。 （2）根据题意，由公式可得，线框中产生的感应电动势为 感应电流为 运动时间为 则线框刚好完全处在磁场中的过程中产生的热量为 （3）根据题意，由公式可知，线框受到的安培力为 对线框，由动量定理有 即 可得 解得 14. 如图所示，横截面为等腰三角形的光滑斜面，倾角θ=30°，斜面足够长，物块B和C用劲度系数为k的轻弹簧连接，它们的质量均为2m，D为一固定挡板，B与质量为6m的A通过不可伸长的轻绳绕过光滑定滑轮相连接。现固定A，此时绳子伸直无弹力且与斜面平行，系统处于静止状态，然后由静止释放A，则：（重力加速度为g） (1) 物块C从静止到即将离开D的过程中，重力对B做的功为多少？ (2) 物块C即将离开D时，A的加速度为多少？ (3) 物块C即将离开D时，A的速度为多少？ 【答案】(1)； (2)；(3)。 【解析】 【详解】(1) 开始系统静止时，对于物块B有 则弹簧压缩量为 C刚离开D时，对于物块C有 则弹簧伸长量为 故A、B的位移大小均为 物块C从静止到刚离开D的过程中，重力对B做功 (2) C刚离开D时，设绳中张力大小为T，对A、B分别由牛顿第二定律有 即 解得A的加速度 (3) 物块C从静止到刚离开D过程中，初末态弹簧的弹性势能相等， 对系统由功能关系得 解得 15. 如图所示，ab为一长度为l=1 m的粒子放射源，能同时均匀发射粒子，距ab为h=1 m的虚线ef的上方存在垂直纸面向里的匀强磁场。若以a点为坐标原点、以ab为x轴、以ad为y轴建立平面直角坐标系，则图中曲线ac的轨迹方程为y=x2，在曲线ac与放射源ab之间的区域Ⅰ内存在竖直向上的匀强电场，电场强度的大小为E1=2.0×102N/C，ad⊥ef，在ad左侧l=1 m处有一长度也为h=1 m的荧光屏MN，在ad与MN之间的区域Ⅱ内存在水平向左的匀强电场，电场强度大小为E2=2.0×102N/C。某时刻放射源由静止释放大量带正电的粒子，粒子的比荷=1.6×105C/kg，不计带电粒子的重力以及粒子之间的相互作用： (1) 从距a点0.25 m处释放的粒子到达虚线ef的速度v1为多大？ (2) 如果所有的粒子均从同一位置离开匀强磁场，则该磁场的磁感应强度B为多大？ (3) 在满足第(2)问的条件下，打到荧光屏上的粒子占粒子总数的百分比及粒子发射后打到荧光屏上的最短时间。 【答案】(1) 2.0×103m/s；(2) 0.1 T；(3)50%，×10-3s 【解析】 【详解】(1) 由动能定理可得 ， 联立可得 从距a点0.25 m处释放，即x1=0.25 m，代入数据可解得 (2) 所有带电粒子进入磁场后做匀速圆周运动，设轨迹半径为r，由牛顿第二定律可得 解得 分析可知，当磁感应强度B一定时，轨迹半径r与x成正比，当x趋近于零时，粒子做圆周运动的轨迹半径趋近于零，即所有粒子经磁场偏转后都从d点射出磁场，且有2r=x，联立并代入数据解得 B=0.1 T (3) 粒子从d点沿竖直向下的方向进入区域Ⅱ的电场中后，所有粒子均在电场力作用下做类平抛运动。对于打到N点的粒子，设其射入电场时的速度为v2则 该粒子为从ab的中点释放的粒子，故打到荧光屏上的粒子占粒子总数的50% 该粒子在区域Ⅰ的电场中运动的时间为t1，则有 无场区的时间 在磁场中运动的时间为t3，在匀强磁场中转过的圆心角θ=π，则有 在电场E2中的时间 故该粒子所经历的总时间 代入数据得 （“7.59×10－4 s”或“7.6×10－4 s”）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $