精品解析：2026届河北省衡水市枣强中学等校高三上学期9月质量检测（开学）物理试题

2026届高三9月质量检测 物理 全卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1、答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2、请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3、选择题用2B铅笔在答題卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；宇体工整，笔迹清楚。4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 常被作为示踪原子，在医疗诊断等方面有很多的应用。获得的核反应方程为：，已知的半衰期为。下列说法正确的是（ ） A. 获得的核反应为核聚变 B. 是中子 C. 的电离作用比射线强 D. 经过，会全部发生衰变 2. 太阳系八大行星按离太阳的距离从近到远依次为：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。将它们绕太阳的运动均视为匀速圆周运动，且均仅考虑太阳对它们的引力作用。则下列说法正确的是（ ） A. 被称为“笔尖下发现的行星”的是天王星 B. 地球、火星分别与太阳的连线在相等时间内扫过的面积一定相等 C. 八大行星中，海王星绕太阳运行的周期及向心加速度均是最大的 D. 八大行星中，水星绕太阳运行的线速度和角速度均是最大的 3. 如图所示，一正方形物块内挖有一光滑竖直圆槽，O为圆心。现将一小球置于槽内，并将整个装置放在倾角为θ的足够长的粗糙斜面上，小球与物块一起沿斜面下滑，已知物块与斜面间的动摩擦因数，不计空气阻力。则稳定后，下列选项中小球与物块的相对位置正确的是（ ） A. B. C. D. 4. 一定质量的理想气体封闭在汽位内，经历状态变化的压强与温度间的关系如图中实线所示、延长线过坐标原点平行轴，平行轴，。下列说法正确的是（ ） A. 过程中气体做等容变化 B. 过程中气体向外界放出热量 C. 过程中气体的分子密集程度逐渐增大 D. 全过程气体对外界做正功 5. 如图所示，水平地面上点有一抛射装置（图中未画出，高度忽略不计），某时刻同时沿不同方向斜向上抛出质量相等的甲、乙两球（均可视为质点），乙球落在水平地面点时，甲球刚好运动到最高点，最终甲球也落在点，不计空气阻力。则下列说法正确的是（ ） A. 从到的过程，甲、乙两球重力冲量的大小之比为 B. 甲、乙两球最高点到地面的距离之比为 C. 甲、乙两球最小速度的大小之比为 D. 甲、乙两球初速度与水平方向间夹角之比为 6. 某同学制作了一个发电装置，线圈在圆柱体磁极内沿轴线左右往复运动切割磁感线而产生感应电动势，将此装置与一理想变压器的原线圈连接，如图甲所示。已知线圈运动的速度随时间的变化如图乙所示呈正弦波形变化，线圈（阻值不计）的截面周长为，匝数为50，所处位置的磁感应强度大小为，定值电阻的阻值为，额定电压为的小灯泡的阻值恒为，恰好能正常发光。则变压器原、副线圈的匝数比等于（ ） A. B. C. D. 7. 如图所示.匀强电场平行于正方形所在的平而，正方形边长为，点有一粒子源，向平面内各个方向发射初动能均为的电子（电荷量大小为），探测到电子经过点时的动能，经过点时的动能，规定点电势，不计电子重力及相互间的作用力，下列说法正确的是（ ） A. 该电场的电场强度大小为，方向由指向 B. 该电场的电场强度大小为，方向由指向 C. 该电场的电场强度大小为，方向由指向 D. 该电场的电场强度大小为，方向由指向 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求的。全选对的得6分，选不全的得3分，错选得0分。 8. 如图所示，在同种均匀介质中有两个波源P和Q，其振动图像分别如图中的实线、虚线所示，将在该介质中形成的波均视为简谐横波，则（ ） A. P、Q形成的两列波的波速之比为 B. P、Q两波源在内随波向前移动的距离之比为 C. P、Q两波源在内通过的路程之比为 D. P、Q形成的两列波相遇时有可能发生干涉现象 9. 如图甲所示为物理兴趣小组制作的水火箭（可视为质点），发射时在水火箭内高压空气压力作用下，水从水火箭尾部喷嘴向下高速喷出，水火箭受到反冲作用而快速上升。水火箭在上升至最高点后开始下落（火箭内水全部喷出），将其下落过程简化为如图乙所示，已知水火箭在下落过程中所受空气阻力与速度成正比，即为一常量，大小未知），从最高点下落高度时，速度达到，此后匀速下落，下落过程均在竖直方向，水火箭（不含水）质量为，重力加速度取。则下列说法正确的是（ ） A. B. 水火箭整个下落过程先失重后超重 C. 水火箭整个下落过程机械能一直减小 D. 水火箭从最高点下落高度的过程中，空气阻力做的功为 10. 如图所示的金属导轨ABCDE-A'B'C'D'E'，平行倾斜宽导轨AB、A'B'与水平方向夹角为，长度，平行宽导轨BC、B'C'和窄导轨DE、D'E'水平，窄导轨的间距为L，宽导轨的间距均为2L，倾斜导轨与水平导轨由长度可忽略的小圆弧平滑相连，导轨电阻不计。在水平导轨之间存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B0的匀强磁场。质量为m、电阻为R、长度为L的金属棒a垂直导轨静止放置在窄导轨的右端DD'处，质量为2m、电阻为R、长度为2L的另一金属棒b从导轨顶端AA'处由静止释放，金属棒运动中始终与导轨垂直且接触良好，不计一切摩擦，重力加速度为g。若金属棒b始终在宽导轨上运动，水平窄导轨足够长，则下列说法正确的是（ ） A. 金属棒b刚进入磁场瞬间的速度大小为 B. 稳定后，金属棒a、b的速度大小之比为2:1 C. 从释放b到稳定前瞬间的过程，通过金属棒a的电荷量大小为 D. 从释放b到稳定前瞬间的过程，金属棒b上产生的焦耳热为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 利用单摆测量当地的重力加速度，装置如图甲所示。 （1）用刻度尺测出摆线长度为l，用螺旋测微器测出摆球直径d，如图乙所示，读数d=______mm。 （2）测量单摆的周期时，从单摆运动到最低点标记开始计时且计数为1，到第n次经过最低点所用的时间为t，则单摆周期T=________（用t、n表示）。 （3）多次改变单摆的摆长L，并测出对应的周期T，作出T2−L图线如图丙所示，取π2=9.9，由图丙可得当地的重力加速度大小g=________m/s2（计算结果保留2位有效数字）。 12. 某兴趣小组设计如图甲所示的实验电路图探究热敏电阻的阻值（常温时约为几十千欧）随温度变化的关系。 （1）图甲中电源电动势，内阻不计，定值电阻，毫安表和量程均合适，则下列两种规格的滑动变阻器，应选______（填“A”或“B”）更为合理； A.滑动变阻器（阻值范围，允许的最大电流1A） B.滑动变阻器（阻值范围，允许的最大电流2A） 开关闭合前滑动变阻器的滑片P应置于最________（填“左”或“右”）端。 （2）经过测量不同温度下热敏电阻的阻值，得到其阻值与温度的关系如图乙所示。若在某次测量中，毫安表的示数为，的示数为，两电表均可视为理想电表，则此时温控室内的温度为________。 （3）兴趣小组又利用该热敏电阻设计了如图丙所示的温度控制电路，为电阻箱，控制系统可视为阻值为的定值电阻，电源的电动势（内阻不计）。当通过控制系统的电流大于时，加热系统将开启；当通过控制系统的电流小于时，加热系统将关闭。若要使得温度低于时，加热系统立即启动，应将调为______；若将适当调小，则加热系统的开启温度将______（填“高于”或“低于”）。 13. 如图所示为某种均匀透明材料制成的光学元件，其横截面由等边三角形和等腰直角三角形组成，，现有一单色细光束从边上距点处的点垂直边入射，恰好在边上的点发生全反射，并从边上的点射出。已知光在真空中的传播速度为，不考虑多次反射。求： （1）透明材料对该单色光的折射率以及从点射出时折射角的正弦值； （2）该单色细光束从点入射至点射出经历的时间。 14. 如图所示，光滑水平轨道左侧与光滑竖直圆弧管道在最低点平滑连接，右侧与水平传送带在点平滑连接，紧靠处有一小车静止在光滑水平地面上，小车上表面由光滑水平面和光滑竖直圆弧面组成（水平部分与传送带等高）。现有一可视为质点的滑块，从点以的初速度沿切线向下进入圆弧管道，此后冲上传送带及小车。已知滑块质量，小车质量，传送带长度，并以匀速率顺时针转动，滑块与传送带间的动摩擦因数，管道半径，圆弧面半径，重力加速度取。求： （1）滑块到达点时对轨道的压力大小； （2）滑块通过传送带过程中，与传送带间因摩擦而产生的热量； （3）滑块冲上小车后，从点离开小车时的速度大小。 15. 如图所示，真空中有一回旋加速器，形盒区域有垂直纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场（图中未画出）。在两盒狭缝间加一电压大小为（大小未知）、方向周期性变化的交变电压，现有一电子从两盒狭缝间中心靠侧的点由静止释放，多次加速，经时间，贴着的盒壁内侧以速率恰从出口飞出，此后从点进入下方的矩形的匀强电场区域，边水平，为边中点，且，电场强度方向水平向右、大小为（图中未画出）。已知电子电荷量大小为，质量为，矩形的边长为，边长为，不计电子重力，电子在两盒狭缝间运动的时间不计。求： （1）盒的半径； （2）两盒狭缝间所加电压的大小； （3）电子离开电场区域时的动能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届高三9月质量检测 物理 全卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1、答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2、请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3、选择题用2B铅笔在答題卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；宇体工整，笔迹清楚。4.考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 常被作为示踪原子，在医疗诊断等方面有很多的应用。获得的核反应方程为：，已知的半衰期为。下列说法正确的是（ ） A. 获得的核反应为核聚变 B. 是中子 C. 的电离作用比射线强 D. 经过，会全部发生衰变 【答案】C 【解析】 【详解】A．该反应是人工核转变（用质子轰击氮核生成），而非轻核聚变，故A错误； B．根据质量数和电荷数守恒：左边总质量数14+1=15，电荷数7+1=8；右边的质量数11，电荷数6，故X的质量数为15-11=4，电荷数为8-6=2，X为α粒子（），而非中子，故B错误； C．α粒子的电离能力比β射线（高速电子）强，故C正确； D．半衰期20min，40min后剩余质量为原来的，不会全部衰变，故D错误。 故选C。 2. 太阳系八大行星按离太阳的距离从近到远依次为：水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。将它们绕太阳的运动均视为匀速圆周运动，且均仅考虑太阳对它们的引力作用。则下列说法正确的是（ ） A. 被称为“笔尖下发现的行星”的是天王星 B. 地球、火星分别与太阳的连线在相等时间内扫过的面积一定相等 C. 八大行星中，海王星绕太阳运行的周期及向心加速度均是最大的 D. 八大行星中，水星绕太阳运行的线速度和角速度均是最大的 【答案】D 【解析】 【详解】A．被称为“笔尖下发现的行星”的是海王星，而非天王星。海王星的存在和位置通过数学计算（基于天王星轨道异常）预测后观测证实。故A错误。 B．开普勒第二定律指出，同一行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，但不同行星的轨道半长轴和速度不同，扫过的面积不相等。地球和火星的轨道半径不同，扫过的面积必然不等。故B错误。 C．根据开普勒第三定律（周期的平方与轨道半径的立方成正比），海王星轨道半径最大，周期最长；但向心加速度由公式决定，轨道半径越大，加速度越小。因此海王星的向心加速度最小，而非最大。故C错误。 D．根据 可得线速度公式和角速度公式均表明，轨道半径越小，线速度和角速度越大。水星是离太阳最近的行星，其线速度和角速度均最大。故D正确。 故选D。 3. 如图所示，一正方形物块内挖有一光滑竖直圆槽，O为圆心。现将一小球置于槽内，并将整个装置放在倾角为θ的足够长的粗糙斜面上，小球与物块一起沿斜面下滑，已知物块与斜面间的动摩擦因数，不计空气阻力。则稳定后，下列选项中小球与物块的相对位置正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设小球的质量为m，物块的质量为M，小球和物块下滑的加速度为a，木块和斜面间的滑动摩擦因数为μ。 对整体根据牛顿第二定律得 解得 小球和物块一起沿斜面匀速下滑，小球处于平衡状态，合力等于0，圆槽对小球的支持力的方向竖直向上，大小等于小球的重力，所以小球一定位于圆心的正下方。A正确，BCD错误。 故选A。 4. 一定质量的理想气体封闭在汽位内，经历状态变化的压强与温度间的关系如图中实线所示、延长线过坐标原点平行轴，平行轴，。下列说法正确的是（ ） A. 过程中气体做等容变化 B. 过程中气体向外界放出热量 C. 过程中气体的分子密集程度逐渐增大 D. 全过程气体对外界做正功 【答案】B 【解析】 【详解】A．据理想气体状态方程可得 对比发现A与O点的连线和B点与O点的连线，发现斜率增大，故体积V变小，过程中，气体体积减小，故A错误； B．从B到C，气体等温升压，可知内能不变，体积减小外界对气体做功，故气体必须从放出热量，故B正确； C．由图可知，过程中气体的与成正比，根据可知，此过程气体为等容变化，气体体积不变，所以气体的分子密集程度不变，故C错误； D．将题图中的图线改画为图线，如图所示 图线和横轴所围的面积表示气体做的功，可知气体对外做功小于外界对气体做的功，故整个过程气体对外做负功，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，水平地面上点有一抛射装置（图中未画出，高度忽略不计），某时刻同时沿不同方向斜向上抛出质量相等的甲、乙两球（均可视为质点），乙球落在水平地面点时，甲球刚好运动到最高点，最终甲球也落在点，不计空气阻力。则下列说法正确的是（ ） A. 从到的过程，甲、乙两球重力冲量的大小之比为 B. 甲、乙两球最高点到地面的距离之比为 C. 甲、乙两球最小速度的大小之比为 D. 甲、乙两球初速度与水平方向间夹角之比为 【答案】C 【解析】 【详解】A．设乙球从到的时间为，因为乙球落在点时，甲球刚好运动到最高点，且甲球从最高点到点的时间也为，所以甲球从到的总时间为。根据冲量公式 为质量，为重力加速度，为时间，由于两球质量相等，重力冲量大小之比等于时间之比，即甲、乙两球重力冲量的大小之比为，故A错误； B．在竖直方向上，小球做竖直上抛运动，根据 为竖直方向位移，为竖直方向运动时间。甲球从到最高点的时间为，则甲球最高点到地面的距离 乙球从到的时间为，其上升到最高点的时间为，则乙球最高点到地面的距离 所以，故B错误； C．斜抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动。小球在运动过程中，水平方向速度不变，竖直方向速度先减小到零后增大，所以小球的最小速度为水平方向的速度。 设、间的水平距离为，对于甲球，水平方向有 则 对于乙球，水平方向有 则 所以甲、乙两球最小速度的大小之比为，故C正确； D．设甲球初速度与水平方向间夹角为，乙球初速度与水平方向间夹角为。 根据 为竖直方向初速度，为初速度，为初速度与水平方向夹角，为竖直方向运动时间。 对于甲球 则 同理对于乙球 所以 但夹角之比不是，故D错误。 故选C。 6. 某同学制作了一个发电装置，线圈在圆柱体磁极内沿轴线左右往复运动切割磁感线而产生感应电动势，将此装置与一理想变压器的原线圈连接，如图甲所示。已知线圈运动的速度随时间的变化如图乙所示呈正弦波形变化，线圈（阻值不计）的截面周长为，匝数为50，所处位置的磁感应强度大小为，定值电阻的阻值为，额定电压为的小灯泡的阻值恒为，恰好能正常发光。则变压器原、副线圈的匝数比等于（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】线圈切割磁感线的速度 感应电动势瞬时值表达式为 变压器初级电压有效值 次级电压有效值 则 故选D。 7. 如图所示.匀强电场平行于正方形所在的平而，正方形边长为，点有一粒子源，向平面内各个方向发射初动能均为的电子（电荷量大小为），探测到电子经过点时的动能，经过点时的动能，规定点电势，不计电子重力及相互间的作用力，下列说法正确的是（ ） A. 该电场的电场强度大小为，方向由指向 B. 该电场的电场强度大小为，方向由指向 C. 该电场的电场强度大小为，方向由指向 D. 该电场的电场强度大小为，方向由指向 【答案】B 【解析】 【详解】从点到点，根据动能定理得 又， 解得 同理可得 又 解得 连接与交于点，可知点电势为 可知为等势线，则电场方向由指向，大小为 故选B。 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求的。全选对的得6分，选不全的得3分，错选得0分。 8. 如图所示，在同种均匀介质中有两个波源P和Q，其振动图像分别如图中的实线、虚线所示，将在该介质中形成的波均视为简谐横波，则（ ） A. P、Q形成的两列波的波速之比为 B. P、Q两波源在内随波向前移动的距离之比为 C. P、Q两波源在内通过的路程之比为 D. P、Q形成的两列波相遇时有可能发生干涉现象 【答案】AC 【解析】 【详解】A．机械波的波速由介质决定，两列波在同种均匀介质中，所以P、Q形成的两列波的波速之比为，故A正确； B．P、Q两波源只是其平衡位置上下振动，并不会随波的传播方向迁移，故B错误； C．根据图知，P、Q 形成的两列波的周期分别为， 由于 则P波源在内通过的路程为 Q波源在内通过的路程为 所以P、Q两波源在内通过的路程之比为，故C正确； D．根据可知，两列波的频率不同，所以P、Q形成的两列波相遇时不会发生干涉现象，故D错误。 故选AC。 9. 如图甲所示为物理兴趣小组制作的水火箭（可视为质点），发射时在水火箭内高压空气压力作用下，水从水火箭尾部喷嘴向下高速喷出，水火箭受到反冲作用而快速上升。水火箭在上升至最高点后开始下落（火箭内水全部喷出），将其下落过程简化为如图乙所示，已知水火箭在下落过程中所受空气阻力与速度成正比，即为一常量，大小未知），从最高点下落高度时，速度达到，此后匀速下落，下落过程均在竖直方向，水火箭（不含水）质量为，重力加速度取。则下列说法正确的是（ ） A. B. 水火箭整个下落过程先失重后超重 C. 水火箭整个下落过程机械能一直减小 D. 水火箭从最高点下落高度的过程中，空气阻力做的功为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．匀速下落过程 解得 故A正确。 B．向上速度减为零后开始下落，下落过程先向下加速，后匀速，所以水火箭整个下落过程先失重后处于平衡状态，故B错误。 C．由于下落过程一直克服阻力做功，所以水火箭整个下落过程机械能一直减小，故C正确。 D．水火箭从最高点下落高度的过程中，根据动能定理 解得 故D正确。 故选ACD。 10. 如图所示的金属导轨ABCDE-A'B'C'D'E'，平行倾斜宽导轨AB、A'B'与水平方向夹角为，长度，平行宽导轨BC、B'C'和窄导轨DE、D'E'水平，窄导轨的间距为L，宽导轨的间距均为2L，倾斜导轨与水平导轨由长度可忽略的小圆弧平滑相连，导轨电阻不计。在水平导轨之间存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B0的匀强磁场。质量为m、电阻为R、长度为L的金属棒a垂直导轨静止放置在窄导轨的右端DD'处，质量为2m、电阻为R、长度为2L的另一金属棒b从导轨顶端AA'处由静止释放，金属棒运动中始终与导轨垂直且接触良好，不计一切摩擦，重力加速度为g。若金属棒b始终在宽导轨上运动，水平窄导轨足够长，则下列说法正确的是（ ） A. 金属棒b刚进入磁场瞬间的速度大小为 B. 稳定后，金属棒a、b的速度大小之比为2:1 C. 从释放b到稳定前瞬间的过程，通过金属棒a的电荷量大小为 D. 从释放b到稳定前瞬间的过程，金属棒b上产生的焦耳热为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．金属棒b刚进入磁场瞬间的速度大小为 解得，A错误； B．稳定后，电流等于0，两个棒产生的感应电动势大小相等 解得，B正确； C．从释放b到稳定前瞬间的过程，根据动量定理得，， 解得，，，C错误； D．从释放b到稳定前瞬间的过程，根据能量守恒定律得 解得金属棒b上产生的焦耳热为，D正确。 故选BD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 利用单摆测量当地的重力加速度，装置如图甲所示。 （1）用刻度尺测出摆线长度为l，用螺旋测微器测出摆球直径d，如图乙所示，读数d=______mm。 （2）测量单摆的周期时，从单摆运动到最低点标记开始计时且计数为1，到第n次经过最低点所用的时间为t，则单摆周期T=________（用t、n表示）。 （3）多次改变单摆的摆长L，并测出对应的周期T，作出T2−L图线如图丙所示，取π2=9.9，由图丙可得当地的重力加速度大小g=________m/s2（计算结果保留2位有效数字）。 【答案】（1）22.405##22.406##22.404 （2） （3）9.9 【解析】 【小问1详解】 读数为 【小问2详解】 单摆周期为 【小问3详解】 由单摆周期公式可得， 故T2−L图像斜率为，解得 12. 某兴趣小组设计如图甲所示的实验电路图探究热敏电阻的阻值（常温时约为几十千欧）随温度变化的关系。 （1）图甲中电源电动势，内阻不计，定值电阻，毫安表和量程均合适，则下列两种规格的滑动变阻器，应选______（填“A”或“B”）更为合理； A.滑动变阻器（阻值范围，允许的最大电流1A） B.滑动变阻器（阻值范围，允许的最大电流2A） 开关闭合前滑动变阻器的滑片P应置于最________（填“左”或“右”）端。 （2）经过测量不同温度下热敏电阻的阻值，得到其阻值与温度的关系如图乙所示。若在某次测量中，毫安表的示数为，的示数为，两电表均可视为理想电表，则此时温控室内的温度为________。 （3）兴趣小组又利用该热敏电阻设计了如图丙所示的温度控制电路，为电阻箱，控制系统可视为阻值为的定值电阻，电源的电动势（内阻不计）。当通过控制系统的电流大于时，加热系统将开启；当通过控制系统的电流小于时，加热系统将关闭。若要使得温度低于时，加热系统立即启动，应将调为______；若将适当调小，则加热系统的开启温度将______（填“高于”或“低于”）。 【答案】（1） ①. B ②. 左 （2）20 （3） ①. 800 ②. 高于 【解析】 【小问1详解】 [1]若滑动变阻器选用B，则干路的电流约为 没有超过滑动变阻器的额定电流，所以，为了便于调节，应选用阻值范围较小的B； [2]为保护电路，开关闭合前滑动变阻器的滑片P应置于最左端。 【小问2详解】 定值电阻两端的电压为 由图可知，定值电阻与热敏电阻并联，则电压相等，即 联立，解得 由图乙可知，此时温控室内的温度为。 【小问3详解】 [1]由图乙可知，当温度为时，热敏电阻的阻值为 控制系统可视为阻值为 根据闭合电路欧姆定律可得 其中 代入数据，解得 [2]若将R调小，要想维持控制系统两端的电压不变，则应变小，温度升高，故加热系统的开启温度高于。 13. 如图所示为某种均匀透明材料制成的光学元件，其横截面由等边三角形和等腰直角三角形组成，，现有一单色细光束从边上距点处的点垂直边入射，恰好在边上的点发生全反射，并从边上的点射出。已知光在真空中的传播速度为，不考虑多次反射。求： （1）透明材料对该单色光的折射率以及从点射出时折射角的正弦值； （2）该单色细光束从点入射至点射出经历的时间。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 光束从点垂直边入射，在边上的F点恰好发生全反射。因为是等边三角形，所以光在边上的入射角 根据全反射临界角公式 这里临界角，所以 由几何关系可知，光在边上的入射角 根据折射定律 将， 代入可得 【小问2详解】 求该单色细光束从点入射至G点射出经历的时间，光在透明材料中的传播速度 则该光束在元件中的速度 由几何关系可得，光在透明材料中传播的路程 根据 可得 14. 如图所示，光滑水平轨道左侧与光滑竖直圆弧管道在最低点平滑连接，右侧与水平传送带在点平滑连接，紧靠处有一小车静止在光滑水平地面上，小车上表面由光滑水平面和光滑竖直圆弧面组成（水平部分与传送带等高）。现有一可视为质点的滑块，从点以的初速度沿切线向下进入圆弧管道，此后冲上传送带及小车。已知滑块质量，小车质量，传送带长度，并以匀速率顺时针转动，滑块与传送带间的动摩擦因数，管道半径，圆弧面半径，重力加速度取。求： （1）滑块到达点时对轨道的压力大小； （2）滑块通过传送带过程中，与传送带间因摩擦而产生的热量； （3）滑块冲上小车后，从点离开小车时的速度大小。 【答案】（1）92N （2）9J （3）m/s 【解析】 【小问1详解】 从A到B过程中 解得 在B点时 解得FNB=92N 根据牛顿第三定律可知，滑块到达点时对轨道的压力大小。 【小问2详解】 滑块滑上传送带时的速度为，物块在传送带上先做匀减速运动，则加速度大小为=5m/s2 减速到与传送带共速时的时间 则物块的位移 可知滑块与传送带共速后与传送带相对静止，则滑块通过传送带过程中，与传送带间因摩擦而产生的热量 【小问3详解】 滑块冲上小车时的速度等于传送带的速度v=3m/s，由水平方向动量守恒可知 解得 由能量关系可知 解得 15. 如图所示，真空中有一回旋加速器，形盒区域有垂直纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场（图中未画出）。在两盒狭缝间加一电压大小为（大小未知）、方向周期性变化的交变电压，现有一电子从两盒狭缝间中心靠侧的点由静止释放，多次加速，经时间，贴着的盒壁内侧以速率恰从出口飞出，此后从点进入下方的矩形的匀强电场区域，边水平，为边中点，且，电场强度方向水平向右、大小为（图中未画出）。已知电子电荷量大小为，质量为，矩形的边长为，边长为，不计电子重力，电子在两盒狭缝间运动的时间不计。求： （1）盒的半径； （2）两盒狭缝间所加电压的大小； （3）电子离开电场区域时的动能。 【答案】（1） （2） （3）①若， ②若， ③若， 【解析】 【小问1详解】 电子贴着的盒壁内侧以速率恰从出口飞出，根据洛伦兹力提供向心力，有 解得 【小问2详解】 电子在两盒磁场中做匀速圆周运动，有 又周期 电子在两盒狭缝间运动的时间不计，一个周期内电子在两盒狭缝中的电场内加速度两次，则电子加速次数 根据动能定理，有 解得 【小问3详解】 电子在矩形匀强电场区域，做类斜抛运动，有 如图所示，若其运动轨迹恰好与bc边相切，从射入点到切点，在水平方向，有 又 解得 若其恰好从d点射出，从射入点到出射点，在水平方向，在水平方向，有 在竖直方向，有 解得 若，则电子从bc边离开，根据动能定理，有 解得 若，则电子从cd边离开，在竖直方向，有 在水平方向，有 解得 根据动能定理，有 解得 若，则电子从ad边离开，根据动能定理，有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $