精品解析：2025届云南省丽江市第一高级中学高三下学期第三次模拟测试物理试卷

丽江市第一高级中学2025届高三下学期第三次高考模拟测试 物理试卷 注意事项： 1．答卷前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上，并认真核准条形码上的姓名、准考证号、考场号、座位号及科目，在规定的位置贴好条形码。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，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。回答非选择题时，用黑色碳素笔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、单选题（本大题共7小题，共计42分） 1. 在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用。下列说法符合历史事实的是（　　） A. 卢瑟福通过对粒子大角散射实验的研究发现了质子 B. 爱因斯坦提出了光子说，成功地解释了光电效应现象 C. 贝克勒尔通过对天然放射现象研究，发现了原子中存在原子核 D. 汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，提出了原子的核式结构 2. 运动会中，某同学以5米82的成绩获得高一年组跳远比赛冠军。他从开始助跑到落地用时2.91s，在空中划出一条美丽弧线，落点不偏不倚在起跳点正前方，动作堪称完美。图为其运动简化示意图，忽略空气阻力，设起跳点和落点在同一水平面，若将该同学看成一个质点，则下列说法正确的是（ ） A. 在空中时，该同学做的是变加速曲线运动 B. 该同学助跑是为了增加自身的惯性 C. 从开始助跑到落地，该同学的平均速度大小为2m/s D. 从起跳到落地，该同学在最高点时的速度最小 3. 为了形象生动地说明圆周运动的规律，教科书设置了许多插图，下列关于插图的表述正确的是（　　） A. 图甲旋转木马工作时，越靠外侧的木马线速度越大 B. 图乙轨道外轨高于内轨，火车以规定速度转弯时铁轨对火车的支持力提供向心力 C. 图丙空中飞椅游戏中，内排飞椅向心加速度更大 D. 图丁脱水机工作时，衣服中的水在离心力的作用下从桶孔飞出 4. 某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球运动半径的，设月球绕地球运动的周期为27天，则此卫星的运行周期为（　　） A. 天 B. 天 C. 1天 D. 9天 5. 如图所示，水平方向的弹簧振子振动过程中，振子先后经过a、b两点时的速度相同，且从a到b历时0.2s，从b再回到a的最短时间为0.4s，，c、d为振子最大位移处，则该振子的振动频率为（　　） A. 1Hz B. 1.25Hz C. 2Hz D. 2.5Hz 6. 在匀强电场中有一个直角三角形与电场平行，，，的长度为7cm，A、B、C三点的电势分别为10V、3V、7V，则电场强度大小为（　　） A. V/m B. V/m C. V/m D. V/m 7. 如图所示，小球甲在真空中做自由落体运动，另一同样的小球乙在黏性较大的油液中由静止开始下落，它们都由高度为的位置下落到高度为的位置。在这两种情况下，下列说法正确的是（　　） A. 甲球的重力势能变化大 B. 甲球末动能大 C. 乙球的机械能守恒 D. 乙球重力的平均功率大 二、多选题（本大题共3小题，共计18分） 8. 如图所示，汽缸内用厚度不计、质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞横截面积为S，到汽缸底部距离为L，活塞与汽缸壁间的摩擦不计，汽缸导热性能良好，现缓慢地在活塞上加一定质量的细砂，活塞下移达到稳定，环境温度保持不变，大气压强为p0，重力加速度为g，则（ ） A. 细砂质量为 B. 汽缸内分子平均动能增大 C. 汽缸内气体分子密度不变 D. 单位时间内撞击汽缸壁单位面积上的分子数增多 9. 如图甲所示的电路中，变压器原、副线圈匝数比为3∶1，图乙是该变压器输入端的交变电压随时间变化的图像，为四只规格均为“9V 6W”的相同灯泡，电表均为理想交流电表，开关K闭合。以下说法正确的是（　　） A. 输入端的输入功率 B. 输入端电压的瞬时值表达式为 C. 四只灯泡中除外，其余均能正常发光 D. 断开K，流过的电流将变大 10. 在上海世博会上，拉脱维亚馆的风洞飞行表演，令参观者大开眼界。若风洞内总的向上的风速和风量保持不变，质量为m的表演者通过调整身姿，可改变所受的向上的风力大小，以获得不同的运动效果，假设表演者受风力大小与正对面积成正比，已知水平横躺时受风力面积最大，且表演者站立时受风力面积为水平横躺时受风力面积的，风洞内表演者可上下移动的空间总高度为H。如图所示，开始时，若表演者与竖直方向成一定角度倾斜，受风力有效面积是最大值的一半，恰好可以静止或匀速飘移；后来，表演者从最高点A开始由静止先以向下的最大加速度匀加速下落，经过某处B后，再以向上的最大加速度匀减速下落，刚好能在最低点C处减速为零，则以下说法正确的有（ ） A. 由A至C全过程表演者克服风力做的功为mgH B. 表演者向上的最大加速度是g C. 表演者向下的最大加速度是 D. B点的高度是H 三、非选择题（本大题共5小题） 11. 如图所示，重物甲、乙用轻绳相连绕过定滑轮悬吊在空中，已知甲的质量为M，乙的质量为m，M>m。甲上安装了一个挡光片，开始时将甲固定，使重物均处于静止，A、B两个光电门安装在铁架台上，并处在同一竖直线上，当地的重力加速度为g。 （1）实验开始前先用游标卡尺（主尺的最小分度为1mm）测出挡光片的宽度，读数如乙图所示，则挡光片的宽度d=__________mm。 （2）释放重物甲，结果重物甲向下加速运动，与光电门相连的计时器记录了挡光片经过两光电门的时间分别为，，要验证机械能守恒，还需要测量的物理量是（并写出相对应的表示符号）__________，则需要验证的表达式为_____________（用已知量符号和测量的物理量符号表示）。 （3）要减小实验误差，下列做法正确的是 。 A. 适当增大两光电门的高度差 B. 适当增大甲物块刚开始下落时距离A光电门的高度 C. 适当增大甲开始下落时甲、乙两物块间的高度差 D. 适当增大挡光片的宽度 12. 某同学要测量一段金属丝电阻率，除了待测金属丝、多用电表、螺旋测微器之外，实验室还准备了如下器材： A．毫米刻度尺 B．电流表（量程为0.6A，内阻约为0.5Ω） C．毫安表（量程为1mA，内阻） D．滑动变阻器（阻值范围为0~15Ω，最大电流为3A） E．定值电阻 F．蓄电池（电动势为6V，内阻很小） （1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某次测量结果如图甲所示，其读数为______mm（该值接近多次测量的平均值）。 （2）用多用电表粗略测量金属丝电阻，当选择“×1”倍率的电阻挡，欧姆调零后再进行测量，多用电表的示数如图乙所示，测量结果为______Ω； （3）实验电路图如图丙所示，因实验室没准备电压表，实际上电路中电流表与定值电阻串联当作电压表使用，它量程为______V。 （4）该同学改变滑动变阻器的滑片位置，测得多组电流表、的值、。以为横坐标，为纵坐标，绘得图像如图丁所示，则金属丝的电阻______，金属的电阻率为______。（结果用金属丝长度L、金属丝直径d和图乙中的a、b表示） 13. 如图所示，水面上有一透明均质球，上半球露出水面，下半球内竖直中心轴上有红、蓝两种单色灯（可视为点光源），均质球对两种色光的折射率分别为和。为使从光源照射到上半球面的光，都能发生折射（不考虑光线在球内反射后的折射），若红灯到水面的最大距离为， （1）求蓝灯到水面的最大距离； （2）两灯都装在各自到水面的最大距离处，蓝灯在红灯的上方还是下方？为什么？ 14. 如图，M、Q、N为相互平行的竖直平面，间距均为L，在N上建立xOy直角坐标系，x轴水平。处有一粒子源，连线垂直于竖直平面。MQ间区域有沿x轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B，QN间区域有沿x轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E。粒子源发出速率为v的正电粒子，粒子沿方向运动，经磁场偏转通过Q平面时，其速度方向与夹角为，再经电场偏转通过N平面上的P点（图中未标出）。忽略粒子间相互作用及粒子重力，求： （1）粒子的电荷量与质量之比； （2）粒子从Q运动到N的时间； （3）P点的坐标（x，y）。 15. 导轨a、b由半径为的四分之一光滑圆弧平行导轨与水平导轨组成，其右端与水平导轨c、d良好衔接，导轨a、b部分宽度为，导轨c、d部分宽度为，金属棒P和Q质量分别为和，电阻大小均为，Q棒静止在c、d导轨上并被锁定，整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为。现将P棒从圆弧导轨圆心等高处无初速释放，经过时间P棒到达轨道最低点，此时P棒对导轨压力为其重力的两倍，同时Q棒解除锁定，两棒运动过程始终保持平行，水平导轨均足够长，且P棒始终在ab上运动，Q棒始终在cd上运动，金属棒与轨道接触良好，不考虑一切摩擦，经过足够长时间后，重力加速度为g取（结果可用分数表示），求： （1）解除锁定前通过棒的电量； （2）解除锁定前P棒所受安培力和支持力的合力冲量大小； （3）两金属棒最终速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 丽江市第一高级中学2025届高三下学期第三次高考模拟测试 物理试卷 注意事项： 1．答卷前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在答题卡上，并认真核准条形码上的姓名、准考证号、考场号、座位号及科目，在规定的位置贴好条形码。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，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。回答非选择题时，用黑色碳素笔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、单选题（本大题共7小题，共计42分） 1. 在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用。下列说法符合历史事实的是（　　） A. 卢瑟福通过对粒子大角散射实验的研究发现了质子 B. 爱因斯坦提出了光子说，成功地解释了光电效应现象 C. 贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核 D. 汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，提出了原子的核式结构 【答案】B 【解析】 【详解】A．卢瑟福通过对α粒子大角散射实验的研究提出了原子的核式结构模型，故A错误； B．爱因斯坦提出了光子说，成功地解释了光电效应现象，故B正确； C．贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子核具有复杂结构，故C错误； D．汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，提出了原子的枣糕模型，故D错误。 故选B。 2. 运动会中，某同学以5米82的成绩获得高一年组跳远比赛冠军。他从开始助跑到落地用时2.91s，在空中划出一条美丽弧线，落点不偏不倚在起跳点正前方，动作堪称完美。图为其运动简化示意图，忽略空气阻力，设起跳点和落点在同一水平面，若将该同学看成一个质点，则下列说法正确的是（ ） A. 在空中时，该同学做的是变加速曲线运动 B. 该同学助跑是为了增加自身的惯性 C. 从开始助跑到落地，该同学的平均速度大小为2m/s D. 从起跳到落地，该同学在最高点时的速度最小 【答案】D 【解析】 【详解】A．该同学在空中只受重力，故加速度恒定，该同学做的是匀变速曲线运动，故A错误； B．惯性只与物体的质量有关，该同学助跑，惯性不变，故B错误； C．5米82为跳远成绩，加上助跑距离，位移应大于5米82，故平均速度大于2m/s，故C错误； D．该同学从起跳到落地做斜抛运动，故该同学在最高点时速度最小，故D正确。 故选D。 3. 为了形象生动地说明圆周运动的规律，教科书设置了许多插图，下列关于插图的表述正确的是（　　） A. 图甲旋转木马工作时，越靠外侧的木马线速度越大 B. 图乙轨道外轨高于内轨，火车以规定速度转弯时铁轨对火车的支持力提供向心力 C. 图丙空中飞椅游戏中，内排飞椅向心加速度更大 D. 图丁脱水机工作时，衣服中的水在离心力的作用下从桶孔飞出 【答案】A 【解析】 【详解】A．题图甲旋转木马工作时，角速度相同，由 可知越靠外侧的木马线速度越大，故A正确； B．题图乙轨道外轨高于内轨，火车以规定速度转弯时铁轨对火车的支持力与重力的合力提供向心力，故B错误； C．题图丙空中飞椅游戏中，角速度相同，由 可知外排飞椅向心加速度更大，故C错误； D．题图丁脱水机工作时，衣服中的水在转动时所受附着力及摩擦力的合力提供向心力，当合力小于所需要的向心力时，做离心运动，水被甩出，并不是受离心力作用，故D错误。 故选A。 4. 某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球运动半径的，设月球绕地球运动的周期为27天，则此卫星的运行周期为（　　） A. 天 B. 天 C. 1天 D. 9天 【答案】C 【解析】 【详解】由于，，由开普勒第三定律可得 则 故选C。 5. 如图所示，水平方向的弹簧振子振动过程中，振子先后经过a、b两点时的速度相同，且从a到b历时0.2s，从b再回到a的最短时间为0.4s，，c、d为振子最大位移处，则该振子的振动频率为（　　） A. 1Hz B. 1.25Hz C. 2Hz D. 2.5Hz 【答案】B 【解析】 【详解】由题可知，a、b两点关于平衡位置对称，从a到b历时 从b再回到a的最短时间为0.4s，即从b到c所用时间为 所以弹簧振子振动的周期为 则振动频率为 故B正确，ACD错误。 故选B。 6. 在匀强电场中有一个直角三角形与电场平行，，，长度为7cm，A、B、C三点的电势分别为10V、3V、7V，则电场强度大小为（　　） A. V/m B. V/m C. V/m D. V/m 【答案】B 【解析】 【详解】在AB上取一点D，D点电势为7V，则CD为等势线，过A点作CD的垂线AG，垂足为，AG方向为电场方向，如图所示 则有 AC长度为7cm，则AB长度为14cm，AD长度为6cm，在中有 解得cm 由三角形面积 解得cm 电场强度大小为V/m 故选B。 7. 如图所示，小球甲在真空中做自由落体运动，另一同样的小球乙在黏性较大的油液中由静止开始下落，它们都由高度为的位置下落到高度为的位置。在这两种情况下，下列说法正确的是（　　） A. 甲球的重力势能变化大 B. 甲球的末动能大 C. 乙球机械能守恒 D. 乙球重力的平均功率大 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据题意，由重力势能表达式可知，重力势能的变化量为 可知，下落过程中，甲球he 乙球重力势能变化相同，故A错误； B．根据题意，由动能定理可得，甲球的末动能为 乙球的末动能为 可知，甲球的末动能大，故B正确； C．乙球下落过程中，阻力做功，机械能不守恒，故C错误； D．根据题意，由牛顿第二定律可知，乙球下落过程中有阻力，加速度小，则下落相同高度所用时间长，由公式可知，由于下落过程中，甲球和乙球的重力做功相同，则乙球重力的平均功率小，故D错误。 故选B。 二、多选题（本大题共3小题，共计18分） 8. 如图所示，汽缸内用厚度不计、质量为m的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞横截面积为S，到汽缸底部距离为L，活塞与汽缸壁间的摩擦不计，汽缸导热性能良好，现缓慢地在活塞上加一定质量的细砂，活塞下移达到稳定，环境温度保持不变，大气压强为p0，重力加速度为g，则（ ） A. 细砂质量为 B. 汽缸内分子平均动能增大 C. 汽缸内气体分子密度不变 D. 单位时间内撞击汽缸壁单位面积上的分子数增多 【答案】AD 【解析】 详解】A．由题意可知，气体发生等温变化，初状态有 末状态对细砂和活塞受力分析且由平衡可得 由等温变化有 联立解得 故A正确； B．由于汽缸导热性能良好且环境温度保持不变即气体温度不变，则分子平均动能不变，故B错误； C．汽缸内封闭气体被压缩，体积减小，而质量不变，则汽缸内气体分子密度增大，故C错误； D．温度不变，气体分子的平均动能不变，平均速率不变，等温压缩时，根据玻意耳定律得知，压强增大，则单位时间内撞击汽缸壁单位面积上的分子数增多，故D正确。 故选AD。 9. 如图甲所示的电路中，变压器原、副线圈匝数比为3∶1，图乙是该变压器输入端的交变电压随时间变化的图像，为四只规格均为“9V 6W”的相同灯泡，电表均为理想交流电表，开关K闭合。以下说法正确的是（　　） A. 输入端的输入功率 B. 输入端电压的瞬时值表达式为 C. 四只灯泡中除外，其余均能正常发光 D. 断开K，流过的电流将变大 【答案】ABD 【解析】 【详解】BC．由题图乙可得，变压器输入端间电压的有效值为 根据匝数之比等于原副线圈电压值比得副线圈电压为9V，副线圈中三只灯泡均能正常发光，则电流表的示数为 原线圈电流 灯泡正常发光时的电流为 所以灯泡也能正常发光，故输入端接入电压的有效值 由题图乙可知交变电压的周期，则 输入端电压的瞬时值表达式为 故B正确，C错误； A．输入端的输入功率 故A正确； D．若将断开，则副线圈中的电流将减小，所以原线圈中的电流也减小，则流过灯泡的电流减小，两端的电压减小，所以原线圈两端的电压增大，副线圈两端的电压也增大，可知流过的电流将变大，故D正确。 故选ABD。 10. 在上海世博会上，拉脱维亚馆的风洞飞行表演，令参观者大开眼界。若风洞内总的向上的风速和风量保持不变，质量为m的表演者通过调整身姿，可改变所受的向上的风力大小，以获得不同的运动效果，假设表演者受风力大小与正对面积成正比，已知水平横躺时受风力面积最大，且表演者站立时受风力面积为水平横躺时受风力面积的，风洞内表演者可上下移动的空间总高度为H。如图所示，开始时，若表演者与竖直方向成一定角度倾斜，受风力有效面积是最大值的一半，恰好可以静止或匀速飘移；后来，表演者从最高点A开始由静止先以向下的最大加速度匀加速下落，经过某处B后，再以向上的最大加速度匀减速下落，刚好能在最低点C处减速为零，则以下说法正确的有（ ） A. 由A至C全过程表演者克服风力做的功为mgH B. 表演者向上的最大加速度是g C. 表演者向下的最大加速度是 D. B点的高度是H 【答案】AD 【解析】 【详解】A．对A至C全过程应用动能定理可得，解得，故A正确； B．设最大风力为，由于表演者受风力大小与正对面积成正比，故表演者站立时所受风力为，由于表演者受风力有效面积是最大值的一半时，恰好可以静止或匀速飘移，故重力，表演者平躺匀减速下落时有向上的最大加速度，故B错误； C．表演者站立加速下降时有向下的最大加速度，故C错误； D．设下降过程中的最大速度为v，由运动学公式可知，加速下降过程的位移 减速下降过程的位移，故 所以，故D正确。 故选AD。 三、非选择题（本大题共5小题） 11. 如图所示，重物甲、乙用轻绳相连绕过定滑轮悬吊在空中，已知甲的质量为M，乙的质量为m，M>m。甲上安装了一个挡光片，开始时将甲固定，使重物均处于静止，A、B两个光电门安装在铁架台上，并处在同一竖直线上，当地的重力加速度为g。 （1）实验开始前先用游标卡尺（主尺的最小分度为1mm）测出挡光片的宽度，读数如乙图所示，则挡光片的宽度d=__________mm。 （2）释放重物甲，结果重物甲向下加速运动，与光电门相连的计时器记录了挡光片经过两光电门的时间分别为，，要验证机械能守恒，还需要测量的物理量是（并写出相对应的表示符号）__________，则需要验证的表达式为_____________（用已知量符号和测量的物理量符号表示）。 （3）要减小实验误差，下列做法正确的是 。 A. 适当增大两光电门的高度差 B. 适当增大甲物块刚开始下落时距离A光电门的高度 C. 适当增大甲开始下落时甲、乙两物块间的高度差 D. 适当增大挡光片的宽度 【答案】（1）9.60 （2） ①. 两光电门间的高度差h ②. （3）AB 【解析】 【小问1详解】 20分度游标卡尺的精确值为，由图可知挡光片的宽度为 【小问2详解】 [1]要验证机械能守恒，则需要测量动能的变化量，还有重力势能的变化量，所以需要测量速度和高度差，利用光电门可以测量速度，则还需要测量的物理量为两光电门间的高度差。 [2]根据系统机械能守恒可得 又 ， 联立可得需要验证的表达式为 【小问3详解】 A．适当增大两光电门的高度差，可以减小高度测量时的误差，故A正确； B．适当增大甲重物刚开始下落时距离A光电门的高度，这样子甲重物通过A的时间才更短，瞬时速度的测量更精确，从而减小实验误差，故B正确； C．适当增大甲重物开始下落时甲、乙两重物间的高度差，对实验数据没有影响，所以不能减小实验误差，则C错误； D．适当增大挡光片宽度，则测量A、B两点的瞬时速度误差增大，故D错误。 故选AB。 12. 某同学要测量一段金属丝的电阻率，除了待测金属丝、多用电表、螺旋测微器之外，实验室还准备了如下器材： A．毫米刻度尺 B．电流表（量程为0.6A，内阻约为0.5Ω） C．毫安表（量程为1mA，内阻） D．滑动变阻器（阻值范围为0~15Ω，最大电流为3A） E．定值电阻 F．蓄电池（电动势为6V，内阻很小） （1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某次测量结果如图甲所示，其读数为______mm（该值接近多次测量的平均值）。 （2）用多用电表粗略测量金属丝的电阻，当选择“×1”倍率的电阻挡，欧姆调零后再进行测量，多用电表的示数如图乙所示，测量结果为______Ω； （3）实验电路图如图丙所示，因实验室没准备电压表，实际上电路中电流表与定值电阻串联当作电压表使用，它的量程为______V。 （4）该同学改变滑动变阻器的滑片位置，测得多组电流表、的值、。以为横坐标，为纵坐标，绘得图像如图丁所示，则金属丝的电阻______，金属的电阻率为______。（结果用金属丝长度L、金属丝直径d和图乙中的a、b表示） 【答案】（1）0.500 （2）7 （3）6 （4） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 金属丝的直径为 【小问2详解】 因选用“×1”倍率的电阻挡，测量结果为 【小问3详解】 电路中电流表与定值电阻串联当作电压表使用，其量程为 【小问4详解】 [1]由并联电路可得 整理得 结合图丁可知 [2]根据电阻定律有 又 解得金属的电阻率为 13. 如图所示，水面上有一透明均质球，上半球露出水面，下半球内竖直中心轴上有红、蓝两种单色灯（可视为点光源），均质球对两种色光的折射率分别为和。为使从光源照射到上半球面的光，都能发生折射（不考虑光线在球内反射后的折射），若红灯到水面的最大距离为， （1）求蓝灯到水面的最大距离； （2）两灯都装在各自到水面的最大距离处，蓝灯在红灯的上方还是下方？为什么？ 【答案】（1）；（2）上方，理由见解析 【解析】 【详解】（1）为使从光源照射到上半球面的光，都能发生折射，关键是光线能够从折射出去，以红光为例，当折射角最大达到临界角时，光线垂直水面折射出去，光路图如图所示 假设半球半径为，根据全反射定律和几何关系可知 同理可知蓝光 两式联立解得 （2）蓝光的折射率大于红光的折射率，根据（1）问结果结合可知 所以蓝灯应该在红灯的上方。 14. 如图，M、Q、N为相互平行的竖直平面，间距均为L，在N上建立xOy直角坐标系，x轴水平。处有一粒子源，连线垂直于竖直平面。MQ间区域有沿x轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B，QN间区域有沿x轴正方向的匀强电场，电场强度大小为E。粒子源发出速率为v的正电粒子，粒子沿方向运动，经磁场偏转通过Q平面时，其速度方向与夹角为，再经电场偏转通过N平面上的P点（图中未标出）。忽略粒子间相互作用及粒子重力，求： （1）粒子电荷量与质量之比； （2）粒子从Q运动到N的时间； （3）P点的坐标（x，y）。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知，粒子在匀强磁场区域做匀速圆周运动，则 根据几何关系可知 联立可得 【小问2详解】 粒子进入匀强电场后，做类平抛运动，则 解得 【小问3详解】 粒子的横坐标为 所以 粒子的纵坐标为 所以 所以P点的坐标为（，）。 15. 导轨a、b由半径为的四分之一光滑圆弧平行导轨与水平导轨组成，其右端与水平导轨c、d良好衔接，导轨a、b部分宽度为，导轨c、d部分宽度为，金属棒P和Q质量分别为和，电阻大小均为，Q棒静止在c、d导轨上并被锁定，整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为。现将P棒从圆弧导轨圆心等高处无初速释放，经过时间P棒到达轨道最低点，此时P棒对导轨压力为其重力的两倍，同时Q棒解除锁定，两棒运动过程始终保持平行，水平导轨均足够长，且P棒始终在ab上运动，Q棒始终在cd上运动，金属棒与轨道接触良好，不考虑一切摩擦，经过足够长时间后，重力加速度为g取（结果可用分数表示），求： （1）解除锁定前通过棒的电量； （2）解除锁定前P棒所受安培力和支持力的合力冲量大小； （3）两金属棒最终速度大小。 【答案】（1）0.4C；（2）2Mg，；（3）， 【解析】 【详解】（1）解除锁定前通过导体棒的电量 （2）导体棒P到达圆弧导轨最低点时速度为，由牛顿第二定律，有 且 得 P棒沿导轨下滑过程所受安培力和支持力的合力冲量大小为I，根据动量定理 作出矢量图如图所示 可得 （3）解除锁定后，P棒做减速运动，Q棒做加速运动，两棒最终均做匀速运动，回路电流为零，设两棒最终速度分别为和，由于 由动量定理，对P棒有 对Q棒有 得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $