精品解析：2025届湖南省长沙麓山国际实验学校高三下学期二模物理试题

麓山国际2025届高三二模物理考试试卷 高三年级物理试卷 总分：100分 时量：75分钟 一、单选题（本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求） 1. 大量的科学发展促进了人们对原子、原子核的认识，下列关于近代物理知识的描述中，正确的是（　　） A. 一群能量为的激发态的氢原子向低能级跃迁最多可以辐射3种不同频率的光子 B. 放射性元素的半衰期与其所处环境的压力、温度及化学状态有关 C. 结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定 D. 一个电子与一个基态氢原子碰撞，刚好使这个氢原子电离，这个电子的初动能至少是 【答案】D 【解析】 【详解】A．一群能量为的激发态的氢原子处在第4能级，向低能级跃迁最多可以辐射种不同频率的光子，A错误； B．放射性元素的半衰期与其所处的物理环境、化学状态都无关。B错误： C．比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，C错误： D．基本氢原子因电子碰撞而发生电离，电子的初动能至少为，也可大于这个数值（因电子碰撞发生电离，若电子初动能大于氢原子能级能量，则多出的能量部分变为氢原子电离后的初动能，部分动能留给电子），D正确。 故选D 2. 明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载，“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有面五色”，表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象。如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a、b，下列说法正确的是（　　） A. 若增大入射角i，则b光先消失 B. 在该三棱镜中a光波长小于b光 C. a光能发生偏振现象，b光不能发生 D. 若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则a光的遏止电压低 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．当光从光密介质射向光疏介质且入射角大于等于临界角时才会发生全反射，若增大入射角i，在第二折射面上，两束光的入射角较小，不会发生全反射，故光线不会消失，A错误； B．由图可知，a光的偏折程度较小，折射率n较小，由 可知，在该三棱镜中，a光的传播速度较大，频率较低，波长较长，B错误； C．光波属于横波，均能发生偏振现象，C错误； D．由 可知，若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应，由于a光频率较低，故a光的遏止电压较低，D正确。 故选D。 3. 如图所示，两个负点电荷和一个正点电荷固定在等边三角形的三个顶点上，三个电荷的电荷量均相等，O为三角形内切圆的圆心，A、B、C为三个切点，则（　　） A. B、C两点场强相同 B. A点场强大于B点场强 C. B点电势高于A点电势 D. C点电势低于O点电势 【答案】C 【解析】 【详解】A．令三角形边长为2a，上侧正点电荷与左侧负点电荷在B点产生的电场强度 右侧负点电荷在B点产生的电场强度 则B点电场强度 令该电场强度方向与三角形左边夹角为，则有 上侧正点电荷与右侧负点电荷在C点产生的电场强度 左侧负点电荷在C点产生的电场强度 则C点电场强度 令该电场强度方向与三角形边夹角为，则有 可知，B、C两点场强大小相等，方向不相同，故A错误； B．下侧两个负点电荷在A点产生的电场强度为0，则A点场强 结合上述可知，A点场强小于B点场强，故B错误； C．三个点电荷在B点的电势 三个点电荷在A点的电势 由于 可知，B点电势高于A点电势，故C正确； D．三个点电荷在C点的电势 三个点电荷在O点的电势 由于 可知，C点电势高于O点电势，故D错误。 故选C。 4. 据《行星科学》杂志报道，“TRAPPIST-1系统”距离我们四十光年，如图所示，这个系统由一个红矮星和围绕它运转7颗行星组成，且这7颗行星有着相同的密度，推测这些行星可能全部由同一物质构成。如果最内侧行星b的球体半径是最外侧行星h的球体半径的k倍，则行星b与行星h的第一宇宙速度之比为（ ） A. B. k C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设行星的第一宇宙速度为v，则有 又 可得第一宇宙速度 因此行星b与行星h的第一宇宙速度之比为 故选B。 5. 水面上有两个频率、振幅、振动方向均相同的振源，先后开始振动形成两列水波在空间叠加。先振动，形成的水波如图所示，是连线上的点，点是的中点，此时均处在波峰处，点和点分别是和的中点。当振动一段时间后，观察到处水面始终平静。已知两振源的频率为，波速为，下列说法中正确的是（ ） A. 点是振动加强点，点是振动减弱点 B. 振动加强区的质点一直处于最大位移处 C. 点到两振源之间的距离差为 D. 点到两振源之间的距离差为 【答案】C 【解析】 【详解】A．当振动一段时间后，观察到e处水面始终平静，所以，e点为振动减弱点，即两波源都振动时，振动完全相反。c点到e点距离为，则c点到两波源的距离差为，所以c点为振动减弱点；b点到e点的距离为，则b点到两波源的距离差为，所以b点为振动减弱点，故A错误； B．振动加强区的质点振幅最大，并不是一直处于最大位移处，故B错误； CD．根据 d点到e点的距离为，则d点到两波源的距离差为，即距离差为，故C正确，D错误。 故选C。 6. 如图所示，矩形线圈切割磁感线产生的交流电压，其中电阻，原、副线圈匝数之比，副线圈上的滑动变阻器的最大阻值为，且其滑动触头可上下安全调节，其余电阻不计，变压器是理想变压器，电表均为理想交流电表。下列说法正确的是（　　） A. 1s内副线圈中的电流方向改变10次 B. 当滑动变阻器的阻值变大时，两电压表的示数之比增大 C. 若将滑动触头从最下端滑到最上端，消耗的功率先减小后增大 D. 当滑动变阻器的阻值调为时，电流表的示数为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据交流电压的表达式有 解得 由于 线圈转动一周，电流方向改变两次，则1s内副线圈中的电流方向改变20次，故A错误； B．根据变压器电压与匝数关系有 可知，当滑动变阻器的阻值变大时，两电压表的示数之比不变，故B错误； C．将变压器与滑动变阻器等效为一个电阻，等效阻值为 令线圈转动产生电动势的有效值为，消耗的功率 由于线圈电阻，根据数学对勾函数规律可知，若将滑动触头从最下端滑到最上端，接入电阻减小，消耗的功率先增大后减小，故C错误； D．线圈转动产生电动势的有效值为 结合上述，根据闭合电路欧姆定律，原线圈中电流 根据变压器电流与匝数关系有 解得 故D正确。 故选D。 二、多选题（本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错或不选得0分） 7. 如图所示，运动场上，一位同学将铅球抛出，铅球做斜抛运动。如果不计空气阻力，关于铅球抛出后在空中的运动，下列说法正确的是（ ） A. 在相等的时间内铅球的速度变化量都相等 B. 铅球所受重力的瞬时功率与时间成正比 C. 铅球在运动过程中处于失重状态 D. 在任意相等时间内铅球动能的变化量相等 【答案】AC 【解析】 【详解】A．做抛体运动的物体只受重力的作用，所以其加速度为重力加速度，不发生变化，是匀变速运动，可知在相等的时间内速度变化量都相等，故A项正确； B．铅球在竖直方向上的速度先减小后增大，所以重力的瞬时功率也是先减小后增大，B项错误； C．铅球从抛出一直只受重力作用，加速度为重力加速度，处于完全失重状态，故C项正确； D．铅球在竖直方向上做竖直上抛运动，任意相等时间内竖直方向发生的位移大小不同，任意相等时间内重力做功不相等。由动能定理可知动能的变化量不同，故D项错误。 故选AC 8. 目前，世界上最先进的起重机是我国的“XCA4000”轮式起重机，满足170米的吊装高度，230吨的极限吊装重量。被誉为“全球第一吊”，将质量m的重物悬空静止后，由静止开始以加速度为a匀加速向上提升重物，经过时间t达到额定功率P，重力加速度为g，下面说法正确的是（ ） A. 重物匀速的最大速度为 B. 重物匀速的最大速度为 C. 重物的机械能增量为 D. 起重机达到额定功率 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．起重机输出功率达到额定功率后，功率不再增加，当起重机对重物的拉力等于重物的重力时，重物达到最大速度 则 故A正确，B错误； C．根据位移—时间公式 外力做功为 解得 重物增加的机械能等于起重机对重物做的功，因此重物的机械能增量为，故C正确； D．重物做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律，可得 又因为 联立解得，故D错误。 故选AC。 9. 如图所示，平面直角坐标系内有过原点和轴上点的圆形虚线边界，其直径为，边界内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为．第四象限存在沿轴负方向的匀强电场，虚线半圆弧的半径为，直径与圆心在轴上，两点之间的距离也为，一质量为的带正电粒子（不计重力），从点以沿着轴负方向的速度射入磁场，其圆弧轨迹的圆心在点，粒子从点射出磁场后立即进入电场，最后运动到半圆弧上的点，已知，下列说法正确的是（　　） A. 粒子在磁场中圆周运动的轨迹半径为 B. 粒子的带电荷量为 C. 匀强电场的电场强度为 D. 若粒子离开点运动到虚线半圆弧的顶点，则粒子从到的运动时间为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．画粒子由点到点的运动轨迹如图甲所示，依题意有，是圆弧轨迹的半径，粒子在点的速度与轴平行，与半径垂直，则与轴垂直，则有是等腰直角三角形，由圆的几何知识可知是圆形边界的直径，设粒子的轨迹半径为，则有 又 综合解得 选项A错误，B正确； C．分析可知，粒子在磁场中偏转了，粒子在点的速度沿轴的正方向，与匀强电场垂直，则粒子从到做类平抛运动，沿轴方向的分位移为 沿轴方向的分位移为 设匀强电场的电场强度为，由类平抛运动的规律可得 综合解得 选项C错误； D．画粒子由点到点的运动轨迹如图乙所示，由题意知，粒子从到做类平抛运动，由几何关系可得沿轴方向的分位移为 沿轴方向的分位移为 设此时匀强电场的电场强度为，由类平抛运动的规律可得 综合解得 粒子从到的运动时间为 粒子从到的运动时间为 综合可得 选项D正确。 故选BD。 10. 如图，两根轻杆与质量为M的球甲通过轻质铰链连接。轻杆长度都为L，C、D为两个完全相同的物块，质量都为m，开始时，两轻杆处在竖直方向，C、D恰好与杆接触，C、D都静止在水平地面上。某时刻受扰动，两杆推动C、D物体分别向左右运动，当为时，杆与物体仍未分离。甲、C、D在同一竖直平面内运动，忽略一切摩擦，重力加速度为g，在甲球从静止开始运动到落地的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 当为时， B. 当为时， C. 当为时， D. 左杆末端与物体C一定会在甲落地前分离 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．设左杆的下端点为A，由对称性易知杆与竖直方向成角，由关联速度知 得 又 可得 故A正确； B．从杆竖起到过程，对整个系统，由机械能守恒，得 又 联立解得 B正确； C．A与C没有分离前，C物体一直向左加速，A对C有向左的弹力，对端点A分析，易知杆对A的力沿杆斜向下，故杆对球甲的力沿杆斜向上.由对称性知，两杆对球甲的合力向上，故 C错误； D．由甲与端点A的速度关系知，当球甲落地瞬间，端点A速度为0，端点A速度先变大后变小，端点A速度最大时，C的速度也是最大，C的加速度为零，与端点A之间的弹力为零，A与C分离，D正确。 故选ABD。 三、填空题（本题共2小题，共14分） 11. 在“探究向心力大小的表达式”实验中，用如图甲所示的装置，已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1：2：1，变速塔轮自上而下按如图乙所示三种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为1：1，2：1和3：1。回答以下问题： （1）本实验所采用的实验探究方法与下列哪些实验是相同的______。 A. 探究小车速度随时间变化的观律 B. 探究平抛运动的特点 C. 探究两个互成角度的力的合成规律 D. 探究加速度与物体受力、物体质量的关系 （2）在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第______层塔轮（填“一”、“二”或“三”）； （3）在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，将传动皮带调至第二层塔轮，则标尺的刻度之比为______。 【答案】（1）D （2）一 （3） 【解析】 【小问1详解】 探究向心力的大小与小球质量m、角速度和半径r之间的关系，采用的实验方法是控制变量法。 A．探究小车速度随时间变化的规律，速度的测量用的是极限法，故A错误； B．探究平抛运动的特点，采用的实验方法是用曲化直的方法，故B错误； C．探究两个互成角度的力的合成规律，采用的是等效替代的实验方法，故C错误； D．探究加速度与物体受力、物体质量的关系，采用的实验方法是控制变量法，故D正确。 故选D。 【小问2详解】 在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，探究向心力的大小与半径的关系，应使两球的角速度相同，则需要将传动皮带调至第一层塔轮。 【小问3详解】 在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，则两球做圆周运动半径之比为；将传动皮带调至第二层塔轮，则两球做圆周运动的角速度之比为 根据 可知标尺的刻度之比为 12. 某兴趣小组利用磁敏电阻设计了一款测量磁感应强度大小的磁场测量仪，其中磁敏电阻的阻值随磁感应强度的变化规律如图甲所示，磁场测量仪的工作原理电路图如图乙所示，提供的器材有： A.磁敏电阻（工作范围为） B.电源（电动势为，内阻很小） C.电流表（量程为，内阻不计） D.电阻箱（最大阻值为） E.定值电阻（阻值为） F.定值电阻（阻值为） G.开关，导线若干 （1）电路连接：按照图乙所示连接实验电路，定值电阻应选用_____（填“”或“”）。 （2）按下列步骤进行调试： ①闭合开关，将电阻箱调为，然后将开关向_____（填“”或“”）端闭合，将电流表此时指针对应的刻度线标记为1.5T； ②逐步减小电阻箱的阻值，按照图甲将电流表的“电流”刻度线标记为对应的“磁感应强度”值； ③将开关向另一端闭合，测量仪即可正常使用。 （3）用调试好的磁场测量仪进行测量，当电流表的示数为时，待测磁场的磁感应强度为_____（结果保留两位有效数字）。 （4）使用一段时间后，由于电源的电动势略微变小，内阻明显变大，这将导致磁感应强度的测量结果_____（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】（1） （2） （3）1.0 （4）偏大 【解析】 【小问1详解】 当磁感应强度为零时，磁敏电阻的阻值为 为了保护电流表，定值电阻的最小阻值为 故定值电阻应选用。 【小问2详解】 本实验为替代法测电阻，故闭合开关，将电阻箱调为，然后将开关应向端闭合。 【小问3详解】 当电流表的示数为时，磁敏电阻的阻值为。 由图甲可知待测磁场的磁感应强度为。 【小问4详解】 由于电源的电动势略微变小，内阻变大，导致测得的电流值偏小，磁敏电阻的阻值偏大，由图像知这将导致磁感应强度的测量结果偏大。 四、计算题（本题共3小题，其中第13题12分，第14题14分，第15题16分，共42分。写出必要的推理过程，仅有结果不得分） 13. 如图所示，一粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内有一段高度为 4.0cm的水银柱，水银柱下密封了一定质量的理想气体，水银柱上表面到管口的距离为2.0cm。若将细管倒置，水银柱下表面恰好位于管口处，且无水银滴落，管内气体温度与环境温度相同。已知大气压强为76cmHg，环境温度为297K。 （1） 细管倒置后，气体吸热还是放热； （2）求细管的长度； （3）若在倒置前，缓慢加热管内被密封的气体，直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止，求此时密封气体的温度。 【答案】（1）吸热；（2）24cm；（3）330K 【解析】 【详解】（1）细管倒置后，由于气体变大，气体对外做功，而气体温度最终不变，内能不变，由： ΔU = W +Q 可知气体吸热； （2）设细管的长度为L，横截面的面积为S，水银柱高度为h；初始时，设水银柱上表面到管口的距离为 h，被密封气体的体积为 V，压强为 p； 细管倒置时，气体体积为 V1，压强为 p1. 由玻意耳定律有 pV=p1V1 由力的平衡条件可得，细管倒置前后后，管内气体压强有 p=p0+pgh=80cmHg p1=p0-ρgh=72cmHg 式中，ρ、g分别为水银的密度和重力加速度的大小， p0为大气压强。由题意有 V=S（L-h1-h） V1=S（L-h） 联立解得 L=24cm （3）设气体被加热前后的温度分别为T0和T，由盖-吕萨克定律有 T=330K 14. 如图所示，水平传送带以的速率沿顺时针方向匀速转动，左端与一竖直放置的光滑圆弧轨道平滑对接，右端与一足够长的水平光滑平台平滑对接，传送带长。光滑圆弧半径，距离圆弧轨道最上端处由静止释放滑块A（可看作质点），滑块A沿切线方向无碰撞进入圆弧轨道，滑块A从传送带上滑出后与平台末端的滑块B发生弹性正碰撞，碰后A以的速度返回，A第2次离开传送带后被取走，B从平台上水平滑出，不计所有碰撞的时间。已知A的质量，A与传送带之间的动摩擦因数，重力加速度大小，空气阻力不计，求： （1）滑块B的质量为多大； （2）滑块A第2次在传送带上滑动的过程中，滑块A和传送带之间因摩擦产生的内能。 【答案】（1）0.2kg （2）2J 【解析】 【小问1详解】 滑块A第1次到达传送带时的速度为，根据 解得 故滑块A在传送带上做减速运动，假设A第1次从传送带上滑下时的速度为 根据动能定理有 解得（假设成立） A与B发生弹性碰撞时，碰后A速度大小 有， 联立解得， 【小问2详解】 滑块A再次回到传送带时，滑块A第2次在传送带上滑动的过程中，滑块A和传送带运动的图像如图所示 滑块A的加速满足 滑块A第2次在传送带上运动的时间 滑块A和传送带间的相对位移 内能 联立解得 15. 【加试题】如图所示，倾角θ=370、间距l＝0.1m足够长金属导轨底端接有阻值R=0.1Ω的电阻，质量m=0.1kg的金属棒ab垂直导轨放置，与导轨间的动摩擦因数μ=0.45．建立原点位于底端、方向沿导轨向上的坐标轴x．在0.2m≤x≤0.8m区间有垂直导轨平面向上的匀强磁场．从t=0时刻起，棒ab在沿x轴正方向的外力F作用下从x=0处由静止开始沿斜面向上运动，其速度与位移x满足v=kx（可导出a=kv）k=5s-1．当棒ab运动至x1=0.2m处时，电阻R消耗的电功率P=0.12W，运动至x2=0.8m处时撤去外力F，此后棒ab将继续运动，最终返回至x=0处．棒ab始终保持与导轨垂直，不计其它电阻，求：（提示：可以用F－x图象下的“面积”代表力F做的功 （1）磁感应强度B的大小 （2）外力F随位移x变化的关系式； （3）在棒ab整个运动过程中，电阻R产生的焦耳热Q． 【答案】（1）；（2）无磁场区间：；有磁场区间：；（3） 【解析】 【详解】（1）由 E=Blv， 解得 （2）无磁场区间： ，a=5v=25x 有磁场区间： （3）上升过程中克服安培力做功（梯形面积） 撤去外力后，棒ab上升的最大距离为s，再次进入磁场时的速度为v＇，则： 解得v＇=2m/s 由于 故棒再次进入磁场后做匀速运动； 下降过程中克服安培力做功： 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 麓山国际2025届高三二模物理考试试卷 高三年级物理试卷 总分：100分 时量：75分钟 一、单选题（本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求） 1. 大量的科学发展促进了人们对原子、原子核的认识，下列关于近代物理知识的描述中，正确的是（　　） A. 一群能量为的激发态的氢原子向低能级跃迁最多可以辐射3种不同频率的光子 B. 放射性元素的半衰期与其所处环境的压力、温度及化学状态有关 C. 结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定 D. 一个电子与一个基态氢原子碰撞，刚好使这个氢原子电离，这个电子的初动能至少是 2. 明代学者方以智在《阳燧倒影》中记载，“凡宝石面凸，则光成一条，有数棱则必有面五色”，表明白光通过多棱晶体折射会发生色散现象。如图所示，一束复色光通过三棱镜后分解成两束单色光a、b，下列说法正确的是（　　） A 若增大入射角i，则b光先消失 B. 在该三棱镜中a光波长小于b光 C. a光能发生偏振现象，b光不能发生 D. 若a、b光分别照射同一光电管都能发生光电效应，则a光的遏止电压低 3. 如图所示，两个负点电荷和一个正点电荷固定在等边三角形的三个顶点上，三个电荷的电荷量均相等，O为三角形内切圆的圆心，A、B、C为三个切点，则（　　） A. B、C两点场强相同 B. A点场强大于B点场强 C. B点电势高于A点电势 D. C点电势低于O点电势 4. 据《行星科学》杂志报道，“TRAPPIST-1系统”距离我们四十光年，如图所示，这个系统由一个红矮星和围绕它运转的7颗行星组成，且这7颗行星有着相同的密度，推测这些行星可能全部由同一物质构成。如果最内侧行星b的球体半径是最外侧行星h的球体半径的k倍，则行星b与行星h的第一宇宙速度之比为（ ） A. B. k C. D. 5. 水面上有两个频率、振幅、振动方向均相同的振源，先后开始振动形成两列水波在空间叠加。先振动，形成的水波如图所示，是连线上的点，点是的中点，此时均处在波峰处，点和点分别是和的中点。当振动一段时间后，观察到处水面始终平静。已知两振源的频率为，波速为，下列说法中正确的是（ ） A. 点是振动加强点，点是振动减弱点 B. 振动加强区的质点一直处于最大位移处 C. 点到两振源之间距离差为 D. 点到两振源之间的距离差为 6. 如图所示，矩形线圈切割磁感线产生的交流电压，其中电阻，原、副线圈匝数之比，副线圈上的滑动变阻器的最大阻值为，且其滑动触头可上下安全调节，其余电阻不计，变压器是理想变压器，电表均为理想交流电表。下列说法正确的是（　　） A. 1s内副线圈中的电流方向改变10次 B. 当滑动变阻器的阻值变大时，两电压表的示数之比增大 C. 若将滑动触头从最下端滑到最上端，消耗的功率先减小后增大 D. 当滑动变阻器的阻值调为时，电流表的示数为 二、多选题（本题共4小题，每小题5分，共20分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错或不选得0分） 7. 如图所示，运动场上，一位同学将铅球抛出，铅球做斜抛运动。如果不计空气阻力，关于铅球抛出后在空中的运动，下列说法正确的是（ ） A. 在相等的时间内铅球的速度变化量都相等 B. 铅球所受重力的瞬时功率与时间成正比 C. 铅球在运动过程中处于失重状态 D. 在任意相等时间内铅球动能的变化量相等 8. 目前，世界上最先进的起重机是我国的“XCA4000”轮式起重机，满足170米的吊装高度，230吨的极限吊装重量。被誉为“全球第一吊”，将质量m的重物悬空静止后，由静止开始以加速度为a匀加速向上提升重物，经过时间t达到额定功率P，重力加速度为g，下面说法正确的是（ ） A. 重物匀速的最大速度为 B. 重物匀速的最大速度为 C. 重物的机械能增量为 D. 起重机达到额定功率 9. 如图所示，平面直角坐标系内有过原点和轴上点圆形虚线边界，其直径为，边界内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为．第四象限存在沿轴负方向的匀强电场，虚线半圆弧的半径为，直径与圆心在轴上，两点之间的距离也为，一质量为的带正电粒子（不计重力），从点以沿着轴负方向的速度射入磁场，其圆弧轨迹的圆心在点，粒子从点射出磁场后立即进入电场，最后运动到半圆弧上的点，已知，下列说法正确的是（　　） A. 粒子在磁场中圆周运动的轨迹半径为 B. 粒子的带电荷量为 C. 匀强电场的电场强度为 D. 若粒子离开点运动到虚线半圆弧的顶点，则粒子从到的运动时间为 10. 如图，两根轻杆与质量为M的球甲通过轻质铰链连接。轻杆长度都为L，C、D为两个完全相同的物块，质量都为m，开始时，两轻杆处在竖直方向，C、D恰好与杆接触，C、D都静止在水平地面上。某时刻受扰动，两杆推动C、D物体分别向左右运动，当为时，杆与物体仍未分离。甲、C、D在同一竖直平面内运动，忽略一切摩擦，重力加速度为g，在甲球从静止开始运动到落地的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 当为时， B. 当为时， C. 当为时， D. 左杆末端与物体C一定会在甲落地前分离 三、填空题（本题共2小题，共14分） 11. 在“探究向心力大小的表达式”实验中，用如图甲所示的装置，已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1：2：1，变速塔轮自上而下按如图乙所示三种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为1：1，2：1和3：1。回答以下问题： （1）本实验所采用的实验探究方法与下列哪些实验是相同的______。 A. 探究小车速度随时间变化的观律 B. 探究平抛运动的特点 C. 探究两个互成角度的力的合成规律 D. 探究加速度与物体受力、物体质量的关系 （2）在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第______层塔轮（填“一”、“二”或“三”）； （3）在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，将传动皮带调至第二层塔轮，则标尺的刻度之比为______。 12. 某兴趣小组利用磁敏电阻设计了一款测量磁感应强度大小的磁场测量仪，其中磁敏电阻的阻值随磁感应强度的变化规律如图甲所示，磁场测量仪的工作原理电路图如图乙所示，提供的器材有： A.磁敏电阻（工作范围为） B.电源（电动势为，内阻很小） C.电流表（量程为，内阻不计） D.电阻箱（最大阻值为） E.定值电阻（阻值为） F.定值电阻（阻值为） G.开关，导线若干 （1）电路连接：按照图乙所示连接实验电路，定值电阻应选用_____（填“”或“”）。 （2）按下列步骤进行调试： ①闭合开关，将电阻箱调为，然后将开关向_____（填“”或“”）端闭合，将电流表此时指针对应的刻度线标记为1.5T； ②逐步减小电阻箱的阻值，按照图甲将电流表的“电流”刻度线标记为对应的“磁感应强度”值； ③将开关向另一端闭合，测量仪即可正常使用。 （3）用调试好的磁场测量仪进行测量，当电流表的示数为时，待测磁场的磁感应强度为_____（结果保留两位有效数字）。 （4）使用一段时间后，由于电源的电动势略微变小，内阻明显变大，这将导致磁感应强度的测量结果_____（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 四、计算题（本题共3小题，其中第13题12分，第14题14分，第15题16分，共42分。写出必要的推理过程，仅有结果不得分） 13. 如图所示，一粗细均匀的细管开口向上竖直放置，管内有一段高度为 4.0cm的水银柱，水银柱下密封了一定质量的理想气体，水银柱上表面到管口的距离为2.0cm。若将细管倒置，水银柱下表面恰好位于管口处，且无水银滴落，管内气体温度与环境温度相同。已知大气压强为76cmHg，环境温度为297K。 （1） 细管倒置后，气体吸热还放热； （2）求细管的长度； （3）若在倒置前，缓慢加热管内被密封的气体，直到水银柱的上表面恰好与管口平齐为止，求此时密封气体的温度。 14. 如图所示，水平传送带以的速率沿顺时针方向匀速转动，左端与一竖直放置的光滑圆弧轨道平滑对接，右端与一足够长的水平光滑平台平滑对接，传送带长。光滑圆弧半径，距离圆弧轨道最上端处由静止释放滑块A（可看作质点），滑块A沿切线方向无碰撞进入圆弧轨道，滑块A从传送带上滑出后与平台末端的滑块B发生弹性正碰撞，碰后A以的速度返回，A第2次离开传送带后被取走，B从平台上水平滑出，不计所有碰撞的时间。已知A的质量，A与传送带之间的动摩擦因数，重力加速度大小，空气阻力不计，求： （1）滑块B的质量为多大； （2）滑块A第2次在传送带上滑动的过程中，滑块A和传送带之间因摩擦产生的内能。 15. 【加试题】如图所示，倾角θ=370、间距l＝0.1m的足够长金属导轨底端接有阻值R=0.1Ω的电阻，质量m=0.1kg的金属棒ab垂直导轨放置，与导轨间的动摩擦因数μ=0.45．建立原点位于底端、方向沿导轨向上的坐标轴x．在0.2m≤x≤0.8m区间有垂直导轨平面向上的匀强磁场．从t=0时刻起，棒ab在沿x轴正方向的外力F作用下从x=0处由静止开始沿斜面向上运动，其速度与位移x满足v=kx（可导出a=kv）k=5s-1．当棒ab运动至x1=0.2m处时，电阻R消耗的电功率P=0.12W，运动至x2=0.8m处时撤去外力F，此后棒ab将继续运动，最终返回至x=0处．棒ab始终保持与导轨垂直，不计其它电阻，求：（提示：可以用F－x图象下的“面积”代表力F做的功 （1）磁感应强度B的大小 （2）外力F随位移x变化关系式； （3）在棒ab整个运动过程中，电阻R产生的焦耳热Q． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$