精品解析：江西省南昌市第一中学2024-2025学年高三下学期开学考试物理试题

南昌一中2024—2025学年度下学期高三开学考试 物理试卷 一、选择题（1-7题为单选，每小题只有一个选项正确，每小题4分；8-10题为多选，全选对的得6分，选不全的得3分，有选错的得0分。共46分） 1. 如图所示，取一个透明塑料瓶，向瓶内注入少量的水。将橡胶塞打孔，安装上气门嘴，再用橡胶塞把瓶口塞紧，并向瓶内打气。观察发现橡胶塞跳出时，瓶内出现白雾，下列说法正确的是（　　） A. 打气过程中，瓶内气体的分子动能保持不变 B. 打气过程中，瓶内气体的压强与热力学温度成正比 C. 橡胶塞跳出后，瓶内气体迅速膨胀，温度降低 D. 橡胶塞跳出后，瓶内水迅速蒸发，出现白雾 2. 已知金属钨的逸出功为，氢原子在能级的能量与在基态的能量的关系为，其中氢原子在基态的能量。下列说法正确的是（　　） A. 一群处于能级的氢原子向低能级跃迁，最多可以辐射出4种单色光 B. 处于能级的氢原子直接跃迁至基态，辐射出的单色光可以使金属钨发生光电效应 C. 处于能级的氢原子跃迁至能级，辐射出的单色光可以使金属钨发生光电效应 D. 处于基态的氢原子跃迁至能级，会放出光子 3. 两个质点a、b在同一直线上从同一点开始出发做直线运动，质点a、b的速度一时间图像分别如图中a、b所示，由图像可知（　　） A. t2时刻质点a、b相遇 B. t1时刻质点a的加速度为零 C. 在0~t1时间内质点a、b的距离逐渐变小 D. 在t1∼t3时间内质点b运动的平均速度大于 4. 如图是户外活动时常用的一种便携式三角架，它由三根长度均为L的轻杆通过铰链组合在一起，每根轻杆均可绕铰链自由转动，将三脚架静止放在水平地面上，吊锅通过一根细铁链静止悬挂在三脚架正中央，三脚架顶点离地的高度为h，支架与铰链间的摩擦忽略不计.当仅增大h，则（ ） A. 每根轻杆对地面的压力增大 B. 每根轻杆对地面的压力减小 C. 每根轻杆对地面的摩擦力增大 D. 每根轻杆对地面的摩擦力减小 5. 在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，实验装置如图所示。某同学以线状白炽灯为光源，对实验装置进行调节并观察实验现象，下列说法正确的是（　　） A. 干涉条纹与双缝垂直 B. 单缝和双缝应相互平行放置 C. 取下滤光片，光屏上观察不到白光的干涉图样 D. 将单缝向双缝靠近，从目镜中观察到的条纹条数增加 6. 如图所示，用轻杆通过铰链相连的小球A、B、C处于竖直平面内，质量均为m，两段轻杆等长。现将C球置于距地面高h处，由静止释放，假设三个小球只在同一竖直面内运动，不计一切摩擦，重力加速度为g，则在小球C下落过程中（　　） A. 小球A、B、C组成的系统机械能不守恒 B. 小球C的机械能一直减小 C. 小球C落地前瞬间的速度大小为 D. 当小球C的机械能最小时，地面对小球B的支持力大于mg 7. 一理想变压器与定值电阻R1和电阻箱R2组成如图所示电路，其中R1 = 40 Ω，a、b间接输出电压有效值恒定的交变电源。当电阻箱阻值为10 Ω时，电阻箱消耗的电功率最大。则该理想变压器的原、副线圈匝数之比为（　　） A. 2 B. 3 C. 4 D. 6 8. 如图所示，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件，下列说法不正确的是（　　） A. 甲图可通过增加电压U来增大粒子的最大动能 B. 乙图可通过增加等离子体的流速来增大电源电动势 C. 丙图可以判断出带电粒子的电性，粒子只能从左侧沿直线匀速通过速度选择器 D. 丁图中产生霍尔效应时，若载流子带负电，稳定时D板电势高 9. “双星系统”是指在相互间万有引力的作用下，绕连线上某点做匀速圆周运动的两个孤立星球组成的系统。假设在太空中有星球A、B组成的双星系统绕点做顺时针匀速圆周运动，如图所示，两星球的间距为，公转周期为。为探索该双星系统，向星球B发射一颗人造卫星C，C绕B运行的周期为，轨道半径为，忽略C的引力对双星系统的影响，万有引力常量为。则以下说法正确的是（　　） A. 星球A、B的质量之和为 B. 星球A做圆周运动的半径为 C. 星球B做圆周运动的半径为 D. 若A也有一颗周期为的卫星，则其轨道半径一定大于 10. 如图，在竖直平面内，一水平光滑直导轨与半径为2L的光滑圆弧导轨相切于N点，M点右侧有平行导轨面斜向左下的匀强电场。不带电小球甲以的速度向右运动，与静止于M点、带正电小球乙发生弹性正碰。碰撞后，甲运动至MN中点时，乙恰好运动至N点，之后乙沿圆弧导轨最高运动至P点，不考虑此后的运动。已知甲、乙的质量比为，M、N之间的距离为6L，的圆心角为，重力加速度大小为g，全程不发生电荷转移。乙从M运动到N的过程（　　） A. 最大速度为 B. 所用时间为 C. 加速度大小为4g D. 受到的静电力是重力的5倍 二、实验题（每空2分，共18分） 11. 用图1所示实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系。 （1）为了平衡摩擦力，将小车连接好纸带。轻推小车后，打出的纸带如图2所示，纸带的左侧为小车连接处，后续操作正确的是________。 A. 移去小车上的砝码 B. 增加小车上砝码的质量 C. 垫块位置向右调整 D. 升高垫块高度 （2）以小车和砝码的总质量M为横坐标，加速度的倒数为纵坐标，甲、乙两组同学分别得到的图像如图3所示。由图可知，乙组所用槽码的质量________（选填“大于”、“小于”或“等于”）甲组槽码的质量。小明同学认为，图线不过原点是因为平衡摩擦力过度导致的。请判断该观点是否正确，简要说明理由_____________。 （3）丙组同学以小车、砝码和槽码的总质量为横坐标，加速度的倒数为纵坐标，得到的图像应为下图中的________。 A. B. C. D. 12. 实验室有一只电压表V，已知该电压表的满偏电压Ug=15V，内阻约为15kΩ，为了测出电压表内阻，有学生设计了如图甲所示的电路，除电压表外，提供的器材有： ①滑动变阻器R1（0~20000Ω，0.1A），滑动变阻器R2（0~20Ω，2A） ②电阻箱R3（0~999.9Ω），电阻箱R4（0~99999.9Ω） ③电池组（电动势18V，内阻忽略不计） ④开关、导线若干 （1）为测出电压表内阻，滑动变阻器RL应选择______，电阻箱R应选择______。 （2）将图甲中的电阻箱R调至0，RL滑片移到最左端，闭合S，向右移动滑片，使电压表指针达到满偏；保持滑片位置不动，调节电阻箱R，电压表指针指在9.0V，此时电阻箱读数为10.2kΩ，则RV为______kΩ。 （3）用图甲测量内阻时，考虑到系统误差，内阻RV测量值______（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 （4）若准确测得电压表内阻为15.0kΩ后，该学生用所给电池组、电阻箱和电压表连接了图乙所示的电路，在电压表两端接上两个表笔，设计出一个简易的欧姆表，并将表盘的电压刻度转换为电阻刻度： ①将两表笔短接，闭合开关S，电压表指针指在“0V”处，此处刻度应标阻值“0Ω” ②将两表笔断开，调节电阻箱，使电压表指针指在“15V”处，此处刻度应标阻值为“∞” ③再保持电阻箱阻值不变，在两表笔间接不同已知阻值的电阻，找出对应的电压刻度 ④“9V”刻度处对应的电阻值为______kΩ。 三、计算题（本题共3题，共36分） 13. 如图甲所示，a、b为沿x轴传播的一列简谐横波上的两质点，相距为s=1m。a、b的振动图像分别如图乙、丙所示。 （1）若波在介质中传播的速度为v=4m/s，求波长； （2）若波沿x轴负方向传播，且波长大于0.7m，求可能的波速值。 14. 如图所示为某种“电磁制动”的基本原理图，在竖直向下的匀强磁场中，两根相距的平行长直金属导轨水平放置，左端接阻值为的电阻，一导体棒放置在导轨上，与导轨垂直且接触良好。初始时刻，导体棒以初速度水平向右运动，当导体棒的速度为时，相对于出发位置的位移大小为（大小未知）。已知磁场的磁感应强度大小为，导体棒的质量为，接入电路的电阻也为，不计导轨电阻及导体棒与导轨间的摩擦，求 （1）导体棒的速度为时，导体棒克服安培力做功的功率； （2）导体棒相对于出发位置的位移为时，导体棒的速率。 15. 如图所示，在的区域存在方向竖直向上、大小为E的匀强电场，在区域存在垂直纸面向外的匀强磁场B（B未知）。一个质量为m的带正电粒子甲从A点以速度沿x轴正方向进入电场，粒子从B点进入磁场后，恰好与静止在C点质量为的中性粒子乙沿x轴正方向发生弹性正碰，且有的电荷量转移给粒子乙。已知C点横坐标为，不计粒子重力及碰撞后粒子间的相互作用，忽略电场变化引起的效应。求： （1）粒子甲的比荷； （2）粒子甲刚进入磁场时的速率和磁感应强度B的大小； （3）若两粒子碰撞后，立即撤去电场，同时在的区域加上与区域内相同的磁场，试通过计算判断两粒子碰撞后能否再次相遇，如果能，求再次相遇的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南昌一中2024—2025学年度下学期高三开学考试 物理试卷 一、选择题（1-7题为单选，每小题只有一个选项正确，每小题4分；8-10题为多选，全选对的得6分，选不全的得3分，有选错的得0分。共46分） 1. 如图所示，取一个透明塑料瓶，向瓶内注入少量的水。将橡胶塞打孔，安装上气门嘴，再用橡胶塞把瓶口塞紧，并向瓶内打气。观察发现橡胶塞跳出时，瓶内出现白雾，下列说法正确的是（　　） A. 打气过程中，瓶内气体的分子动能保持不变 B. 打气过程中，瓶内气体的压强与热力学温度成正比 C. 橡胶塞跳出后，瓶内气体迅速膨胀，温度降低 D. 橡胶塞跳出后，瓶内水迅速蒸发，出现白雾 【答案】C 【解析】 【详解】A．打气过程中，外界对气体做功，气体内能增加，瓶内气体的分子动能变大，故A错误； B．打气过程中，若瓶内气体的质量不变，则根据查理定律，瓶内气体的压强与热力学温度成正比，但打气过程中，瓶内气体的质量增加，则瓶内气体的压强与热力学温度不再成正比关系，故B错误； CD．橡胶塞跳出后，瓶内气体迅速膨胀，瓶内气体对外做功，内能减小，温度降低，水蒸气预冷液化成小水珠，出现白雾，故C正确，D错误。 故选C。 2. 已知金属钨的逸出功为，氢原子在能级的能量与在基态的能量的关系为，其中氢原子在基态的能量。下列说法正确的是（　　） A. 一群处于能级的氢原子向低能级跃迁，最多可以辐射出4种单色光 B. 处于能级的氢原子直接跃迁至基态，辐射出的单色光可以使金属钨发生光电效应 C. 处于能级的氢原子跃迁至能级，辐射出的单色光可以使金属钨发生光电效应 D. 处于基态的氢原子跃迁至能级，会放出光子 【答案】B 【解析】 【详解】A．一群处于能级的氢原子向低能级跃迁，最多可以辐射出种单色光，故A错误； B．由 可知处于能级的氢原子的能量 处于能级的氢原子直接跃迁到基态，辐射出的光子能量 大于金属钨的逸出功，可以发生光电效应，故B正确； C．处于能级的氢原子的能量 处于能级的氢原子跃迁到能级，辐射出的光子能量 小于金属钨的逸出功，不可以发生光电效应，故C错误； D．处于基态的氢原子跃迁至能级，需要吸收光子，故D错误。 3. 两个质点a、b在同一直线上从同一点开始出发做直线运动，质点a、b的速度一时间图像分别如图中a、b所示，由图像可知（　　） A. t2时刻质点a、b相遇 B. t1时刻质点a的加速度为零 C. 在0~t1时间内质点a、b的距离逐渐变小 D. 在t1∼t3时间内质点b运动的平均速度大于 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知t2时刻两质点速度相等，根据图像与坐标轴围成的面积代表位移可知，a、b此时相距最远，故A错误； B．图像的斜率代表加速度，可知t1时刻质点a的加速度不为零，故B错误； C．根据图像与坐标轴围成的面积代表位移可知，在0~t1时间内质点a、b的距离逐渐变大，故C错误； D．假设在t1∼t3时间内质点b做匀减速直线运动，则有 由图可知t1∼t3时间内质点b的位移比匀减速直线运动的位移要大，则平均速度大于，故D正确； 故选D。 4. 如图是户外活动时常用的一种便携式三角架，它由三根长度均为L的轻杆通过铰链组合在一起，每根轻杆均可绕铰链自由转动，将三脚架静止放在水平地面上，吊锅通过一根细铁链静止悬挂在三脚架正中央，三脚架顶点离地的高度为h，支架与铰链间的摩擦忽略不计.当仅增大h，则（ ） A. 每根轻杆对地面的压力增大 B. 每根轻杆对地面的压力减小 C. 每根轻杆对地面的摩擦力增大 D. 每根轻杆对地面的摩擦力减小 【答案】D 【解析】 【详解】AB．设地面对每个支架的支持力为FN，对整体受力分析可知 则当仅增大h，每根轻杆对地面的压力不变，选项AB错误； CD．设梅根支架与竖直方向的夹角为θ，则水平方向 当仅增大h，则θ减小，则f减小，选项C错误，D正确。 故选D。 5. 在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，实验装置如图所示。某同学以线状白炽灯为光源，对实验装置进行调节并观察实验现象，下列说法正确的是（　　） A. 干涉条纹与双缝垂直 B. 单缝和双缝应相互平行放置 C. 取下滤光片，光屏上观察不到白光的干涉图样 D. 将单缝向双缝靠近，从目镜中观察到的条纹条数增加 【答案】B 【解析】 【详解】A．干涉条纹与双缝平行，故A错误； B．为了获得清晰的干涉的亮条纹，单缝和双缝应相互平行放置，故B正确； C．若取下滤光片，光屏上可观察到彩色的干涉图样，故C错误； D．想增加从目镜中观察到的条纹个数，则要条纹间距减小，根据 可知可以将双缝的距离d增大，或减小双缝到屏的距离L，或用波长小的光做实验，而将单缝向双缝靠近，不会改变条纹的间距，不会改变目镜中观察到的条纹个数，故D错误。 故选B。 6. 如图所示，用轻杆通过铰链相连的小球A、B、C处于竖直平面内，质量均为m，两段轻杆等长。现将C球置于距地面高h处，由静止释放，假设三个小球只在同一竖直面内运动，不计一切摩擦，重力加速度为g，则在小球C下落过程中（　　） A. 小球A、B、C组成的系统机械能不守恒 B. 小球C的机械能一直减小 C. 小球C落地前瞬间的速度大小为 D. 当小球C的机械能最小时，地面对小球B的支持力大于mg 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于小球A、B、C组成的系统只有重力做功，则系统的机械能守恒，故A错误； B．小球B的初速度为零，C落地瞬间，B的速度为零，故B的动能先增大后减小，而B的重力势能不变，则B的机械能先增大后减小，同理可得A的机械能先增大后减小，而系统机械能守恒，故C的机械能先减小后增大，故B错误； C．根据以上分析，设小球C落地前瞬间的速度大小为v，根据动能定理有 解得 故C正确； D．当小球C的机械能最小时，小球B速度最大，此时小球B的加速度为零，水平方向所受的合力为零，则杆CB对小球B恰好没有力的作用，所以地面对小球B的支持力大小为mg，故D错误。 故选C。 7. 一理想变压器与定值电阻R1和电阻箱R2组成如图所示电路，其中R1 = 40 Ω，a、b间接输出电压有效值恒定的交变电源。当电阻箱阻值为10 Ω时，电阻箱消耗的电功率最大。则该理想变压器的原、副线圈匝数之比为（　　） A. 2 B. 3 C. 4 D. 6 【答案】A 【解析】 【详解】设电源输出电压为U0，则原线圈两端的电压 变压器原、副线圈两端的电压之比 变压器原、副线圈电流之比 结合上述有 电阻箱R2消耗的电功率 根据数学二次函数的规律可知当电流为 此时P达到最大值，由于 此时可以解得 则有 又由于 ， 解得 故选A。 8. 如图所示，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件，下列说法不正确的是（　　） A. 甲图可通过增加电压U来增大粒子的最大动能 B. 乙图可通过增加等离子体的流速来增大电源电动势 C. 丙图可以判断出带电粒子的电性，粒子只能从左侧沿直线匀速通过速度选择器 D. 丁图中产生霍尔效应时，若载流子带负电，稳定时D板电势高 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．粒子在磁场中满足 设回旋加速器D型盒的半径为R，可推导出粒子的最大动能为 由此可知，粒子的最大动能为加速电压无关，故A错误，符合题意； B．当磁流体发电机达到稳定时，电荷在A、B板间受到的电场力和洛伦兹力平衡，即 所以电源电动势为 由此可知，增加等离子体的流速可以增大电源电动势，故B正确，不符合题意； C．粒子从左侧沿直线匀速通过速度选择器时，电场力与洛伦兹力方向相反，但无法确定粒子的电性，故C错误，符合题意； D．若载流子带负电，洛伦兹力指向D板，载流子向D板聚集，D板电势低，故D错误，符合题意。 故选ACD。 9. “双星系统”是指在相互间万有引力的作用下，绕连线上某点做匀速圆周运动的两个孤立星球组成的系统。假设在太空中有星球A、B组成的双星系统绕点做顺时针匀速圆周运动，如图所示，两星球的间距为，公转周期为。为探索该双星系统，向星球B发射一颗人造卫星C，C绕B运行的周期为，轨道半径为，忽略C的引力对双星系统的影响，万有引力常量为。则以下说法正确的是（　　） A. 星球A、B的质量之和为 B. 星球A做圆周运动的半径为 C. 星球B做圆周运动的半径为 D. 若A也有一颗周期为的卫星，则其轨道半径一定大于 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据万有引力提供向心力 其中 得两星球质量之和为 故A错误； BC．C围绕B做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力有 解得 ， 故B正确，C错误； D．若A也有一颗周期为的卫星，则 解得 由于 则 可知其轨道半径一定大于，故D正确； 故选BD。 10. 如图，在竖直平面内，一水平光滑直导轨与半径为2L的光滑圆弧导轨相切于N点，M点右侧有平行导轨面斜向左下的匀强电场。不带电小球甲以的速度向右运动，与静止于M点、带正电小球乙发生弹性正碰。碰撞后，甲运动至MN中点时，乙恰好运动至N点，之后乙沿圆弧导轨最高运动至P点，不考虑此后的运动。已知甲、乙的质量比为，M、N之间的距离为6L，的圆心角为，重力加速度大小为g，全程不发生电荷转移。乙从M运动到N的过程（　　） A. 最大速度为 B. 所用时间为 C. 加速度大小为4g D. 受到的静电力是重力的5倍 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．甲乙发生弹性正碰，则有 联立解得 此后乙做减速运动，所以乙的最大速度为，故A正确； B．乙从M运动到N的过程中，甲运动到中点，甲做匀速直线运动，时间为 故B错误； C．乙从M运动到N的过程中，做匀减速直线运动，根据位移时间关系有 解得加速度大小 故C正确。 D．由于NP所对的圆心角为45°，设电场线方向与水平方向夹角为θ，乙从M到P根据动能定理有 根据C选项分析可知 联立可得 所以 ， 故D正确。 故选ACD。 二、实验题（每空2分，共18分） 11. 用图1所示实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系。 （1）为了平衡摩擦力，将小车连接好纸带。轻推小车后，打出的纸带如图2所示，纸带的左侧为小车连接处，后续操作正确的是________。 A. 移去小车上的砝码 B. 增加小车上砝码的质量 C. 垫块位置向右调整 D. 升高垫块高度 （2）以小车和砝码的总质量M为横坐标，加速度的倒数为纵坐标，甲、乙两组同学分别得到的图像如图3所示。由图可知，乙组所用槽码的质量________（选填“大于”、“小于”或“等于”）甲组槽码的质量。小明同学认为，图线不过原点是因为平衡摩擦力过度导致的。请判断该观点是否正确，简要说明理由_____________。 （3）丙组同学以小车、砝码和槽码的总质量为横坐标，加速度的倒数为纵坐标，得到的图像应为下图中的________。 A. B. C. D. 【答案】（1）C （2） ①. 大于 ②. 小明的观点不正确，图像不过原点的原因是槽码的质量不可忽略，即不满足小车和砝码的质量M远大于槽码的质量m。 （3）B 【解析】 【小问1详解】 轻推小车后，打出的纸带如图2所示，纸带的左侧为小车连接处，小车做加速运动，要保证小车做匀速运动，垫块位置向右调整或降低垫块高度。 故选C。 【小问2详解】 [1]设槽码的质量为m，以小车和砝码为研究对象，根据牛顿第二定律有 整理得 则斜率 乙组的斜率小，说明乙组所用槽码的质量大于甲组槽码的质量； [2]由 可知小明的观点不正确，图像不过原点的原因是槽码的质量不可忽略，即不满足小车和砝码的质量M远大于槽码的质量m。 【小问3详解】 根据牛顿第二定律有 整理得 图线为一条过原点的倾斜直线。 故选B。 12. 实验室有一只电压表V，已知该电压表的满偏电压Ug=15V，内阻约为15kΩ，为了测出电压表内阻，有学生设计了如图甲所示的电路，除电压表外，提供的器材有： ①滑动变阻器R1（0~20000Ω，0.1A），滑动变阻器R2（0~20Ω，2A） ②电阻箱R3（0~999.9Ω），电阻箱R4（0~99999.9Ω） ③电池组（电动势18V，内阻忽略不计） ④开关、导线若干 （1）为测出电压表内阻，滑动变阻器RL应选择______，电阻箱R应选择______。 （2）将图甲中的电阻箱R调至0，RL滑片移到最左端，闭合S，向右移动滑片，使电压表指针达到满偏；保持滑片位置不动，调节电阻箱R，电压表指针指在9.0V，此时电阻箱读数为10.2kΩ，则RV为______kΩ。 （3）用图甲测量内阻时，考虑到系统误差，内阻RV测量值______（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 （4）若准确测得电压表内阻为15.0kΩ后，该学生用所给电池组、电阻箱和电压表连接了图乙所示的电路，在电压表两端接上两个表笔，设计出一个简易的欧姆表，并将表盘的电压刻度转换为电阻刻度： ①将两表笔短接，闭合开关S，电压表指针指在“0V”处，此处刻度应标阻值“0Ω” ②将两表笔断开，调节电阻箱，使电压表指针指在“15V”处，此处刻度应标阻值为“∞” ③再保持电阻箱阻值不变，在两表笔间接不同已知阻值的电阻，找出对应的电压刻度 ④“9V”刻度处对应的电阻值为______kΩ。 【答案】（1） ①. R2 ②. R4 （2）15.3 （3）大于 （4）3.75 【解析】 【小问1详解】 [1]图中滑动变阻器采用分压式接法，为了方便调节且使电表示数变化比较明显，所以滑动变阻器应选择阻值较小的R2； [2]本实验采用半偏法测量电压表内阻，由于电压表的满偏电压为15V，其内阻约为15kΩ，所以与电压表串联的电阻箱的阻值较大，故电阻箱应选择R4。 【小问2详解】 电压表指针先达到满偏15V，保持滑片位置不动，调节电阻箱R，电压表指针指在9.0V，则电阻箱两端的电压为6.0V，而流过电阻箱的电流与流过电压表的电流相等，所以RV为 【小问3详解】 将图甲中的电阻箱R调至0，RL滑片移到最左端，闭合S，向右移动滑片，使电压表指针达到满偏；保持滑片位置不动，调节电阻箱R，则测量电路的总电阻增大，则分压增大，所以电阻箱两端的实际电压大于6.0V，所以RV测量值大于真实值。 【小问4详解】 当指针指在15V时，有 此时滑动变阻器接入电路的阻值为 当电压表读数为9V时，有 解得 三、计算题（本题共3题，共36分） 13. 如图甲所示，a、b为沿x轴传播的一列简谐横波上的两质点，相距为s=1m。a、b的振动图像分别如图乙、丙所示。 （1）若波在介质中传播的速度为v=4m/s，求波长； （2）若波沿x轴负方向传播，且波长大于0.7m，求可能的波速值。 【答案】（1） （2）或5m/s 【解析】 【小问1详解】 由振动图像可知，波的振动周期 波长 【小问2详解】 若波沿着轴负方向传播，则间距离 由于，可以取0，1，对应波长 或 则波速为 或 14. 如图所示为某种“电磁制动”的基本原理图，在竖直向下的匀强磁场中，两根相距的平行长直金属导轨水平放置，左端接阻值为的电阻，一导体棒放置在导轨上，与导轨垂直且接触良好。初始时刻，导体棒以初速度水平向右运动，当导体棒的速度为时，相对于出发位置的位移大小为（大小未知）。已知磁场的磁感应强度大小为，导体棒的质量为，接入电路的电阻也为，不计导轨电阻及导体棒与导轨间的摩擦，求 （1）导体棒的速度为时，导体棒克服安培力做功的功率； （2）导体棒相对于出发位置的位移为时，导体棒的速率。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 导体棒的速度为时，导体棒受安培力大小为 根据法拉第电磁感应定律有 根据闭合电路欧姆定律有 导体棒克服安培力做功的功率为 解得 【小问2详解】 当导体棒的速度为时，相对于出发位置的位移大小为，根据动量定理有 根据电流的定义式有 同理导体棒相对于出发位置的位移为时，有 根据电流的定义式有 解得 15. 如图所示，在的区域存在方向竖直向上、大小为E的匀强电场，在区域存在垂直纸面向外的匀强磁场B（B未知）。一个质量为m的带正电粒子甲从A点以速度沿x轴正方向进入电场，粒子从B点进入磁场后，恰好与静止在C点质量为的中性粒子乙沿x轴正方向发生弹性正碰，且有的电荷量转移给粒子乙。已知C点横坐标为，不计粒子重力及碰撞后粒子间的相互作用，忽略电场变化引起的效应。求： （1）粒子甲的比荷； （2）粒子甲刚进入磁场时的速率和磁感应强度B的大小； （3）若两粒子碰撞后，立即撤去电场，同时在的区域加上与区域内相同的磁场，试通过计算判断两粒子碰撞后能否再次相遇，如果能，求再次相遇的时间。 【答案】（1） （2）， （3）能， 【解析】 【小问1详解】 粒子在电场中沿轴匀速直线运动 沿轴匀加速直线运动 ， 联立求得 【小问2详解】 沿轴匀加速直线运动 进入磁场中粒子的运动轨迹如图所示，速度与轴的夹角 即 则进入磁场速率 有几何关系可得 又由 求得 【小问3详解】 甲乙粒子在C点发生弹性碰撞，设碰后速度为，有弹性碰撞可得 求得 两粒子碰后在磁场中运动 ， 求得 半径相同，可以再次相遇，两粒子在磁场中一直做轨迹相同的匀速圆周运动，周期分别为 ， 则两粒子碰后再次相遇需满足 解得再次相遇时间 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $