精品解析:四川省广安市广安区等三地2024-2025学年高二下学期7月期末物理试题
2025-10-23
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 四川省 |
| 地区(市) | 广安市 |
| 地区(区县) | 广安区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 17.70 MB |
| 发布时间 | 2025-10-23 |
| 更新时间 | 2026-04-01 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-10-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54523918.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2025年春季学期三地高2026届期末统测
物理试题
注意事项
1.本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前, 务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上。
3.答选择题时,必须使用2B铅笔填涂对应题目的答案标号,如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其他答案标号。
4.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。
5.考试结束后, 将答题卡、试卷、草稿纸全部交回。
请考生注意:所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。
一、单项选择题: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. 年中国山地自行车联赛总决赛在云南省文山州西畴县香坪山落下帷幕,我省共派出省队、征途自行车俱乐部、湖北工业职业技术学院三支代表队名运动员参赛,取得了金银铜的成绩。若某辆自行车在某段时间内做单向直线运动,在整段时间内的平均速度大小,前三分之二时间内的平均速度大小,则后三分之一时间内的平均速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设物体运动的总时间为,则物体在整段时间内的平均速度大小是
代入数据解得
故选C。
2. 汤姆孙在实验中让一束电子经过电场加速后,通过多晶晶体得到了如图所示的衍射图样。已知电子质量为,加速后电子速度为,普朗克常量为,则( )
A. 该图样说明电子具有粒子性 B. 该实验中电子的德布罗意波波长为
C. 加速电压越大,电子的物质波波长越长 D. 加速电压越大,电子的粒子性越明显
【答案】D
【解析】
【详解】A.该图样说明电子的衍射性,说明电子的波动性,故A错误;
B.该实验中电子的德布罗意波波长
故B错误;
C.加速电压越大,电子速度越大,根据B分析可知,电子的物质波波长越短,故C错误;
D.加速电压越大,电子的物质波波长越短,粒子性越明显,故D正确。
故选D。
3. 如图所示,真空中两个带等量正电的点电荷相距2r,固定在图中P、Q两点,MN为PQ连线的中垂线,交PQ于O点,A点距离O点为r,该点的场强为E,OB的距离为,已知静电力常量为k,则下列说法错误的是( )
A. 若在A点由静止释放一电子,电子将做周期性往返运动
B. 若在B点由静止释放一正电荷,正电荷将做周期性往返运动
C. 该点电荷的电荷量
D. A、B点两点的场强大小之比为
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据电场的叠加原理可知,中垂线上的场强沿中垂线向外,电子所受的电场力由A指向O点,电子做加速运动,到达O点时速度最大;在ON区域,电子所受的电场力由A点的对称点A'指向O点,电子做减速运动,在A'点,电子的速度大小为零;电子从A'到O点电子做加速运动,重新到达O点时速度最大,电子从O到A,电子做减速运动,到处A点速度为零,此后电子在AA'之间做周期性往返运动,A正确,不符合题意;
B.根据电场的叠加原理可知,B点的合场强水平向左,正电荷所受电场力水平向左,正电荷向左做加速运动,到达O点时速度最大;在OP区域,正电荷所受的电场力由B点的对称点B'指向O点,正电荷做减速运动,在B'点,正电荷的速度大小为零,此后正电荷在BB'之间做周期性往返运动,B正确,B不符合题意;
C.单个电荷在A点的电场强度为
A点的电场强度为
解得,C错误,符合题意;
D.A点的电场强度为
B点的电场强度为
解得,D正确,不符合题意。
故选C。
4. 一定质量的气体,在压强不变时,温度每升高1℃,它的体积的增加量( )
A. 相同 B. 逐渐增大
C. 逐渐减小 D. 成正比例地增大
【答案】A
【解析】
【详解】气体等压变化,根据盖-吕萨克定律
有
故
故温度每升高1℃,它的体积的增加量相同。
故选A。
5. 如图甲,小球在光滑球面上的A、B之间来回运动。时刻将小球从A点由静止释放,球面对小球的支持力大小F随时间t变化的曲线如图乙,若弧长AB远小于半径,,则( )
A. 小球运动的周期为
B. 光滑球面的半径约为0.4m
C. 小球的质量为0.02kg
D. 小球的最大速度约为0.10m/s
【答案】B
【解析】
【详解】A.小球在一个周期内两次经过最低点,由图可知周期
故A错误;
B.当弧长AB远小于半径时,小球的运动类似于单摆,由单摆的周期公式,可知光滑球面的半径约为
故B正确;
CD.小球的回复力由重力沿小球运动轨迹切向的分力提供,是小球所受的轨道的支持力与重力的合力沿切线方向的分力。在最高点有
在最低点B时,有
从A到最低点的过程中,根据机械能守恒定律得
其中是OA与竖直方向之间的夹角,v是运动过程中的最大速度;解得,
故C正确,D错误。
故选B。
6. 已知地球半径为R,月球半径为r,地球与月球球心之间的距离为L,月球绕地球公转的周期为T1,地球自转的周期为T2,地球绕太阳公转周期为T3,假设公转运动都视为圆周运动,引力常量为G,由以上条件可知( )
A. 地球的质量为 B. 月球的质量为
C. 地球的密度为 D. 月球运动的加速度为
【答案】C
【解析】
【详解】AC.月球绕地球做圆周运动,由万有引力提供向心力
解得地球的质量为
又知地球的体积
则地球的密度为
故A错误,C正确。
B.根据万有引力定律而列出的公式可知月球质量将会约去,所以无法求出月球的质量,故B错误;
D.月球绕地球做圆周运动,由万有引力提供向心力
解得月球运动加速度为
故D错误。
故选C。
7. 一辆玩具赛车在水平直跑道上由静止开始恒加速度启动,赛车速度倒数和加速度a的关系如图所示,赛车从起点到终点所用的时间为8s,认为赛车到达终点前速度已达到最大。已知赛车质量为10kg,受到阻力恒定,下列说法正确的是( )
A. 赛车的最大速度为8m/s
B. 赛车受到的阻力为20N
C. 赛车的额定功率为100W
D. 跑道上起点到终点的距离为55m
【答案】B
【解析】
【详解】ABC.由题意可知,玩具赛车由静止开始恒加速度启动,当功率达到最大功率以后开始恒定功率运动,由牛顿第二定律
由功率公式
联立可得
由图像可知
,
代入数据解得,赛车的额定功率为
赛车受到的阻力为
赛车的最大速度为
故AC错误,B正确;
D.玩具车做匀加速直线运动的时间和位移分别为
由动能定理可知
代入数据解得
故跑道上起点到终点的距离为
故D错误。
故选B。
二、多项选择题: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,有多项符合题目要求。全部选对的得满分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 下列单位换算正确的是( )
A. B. 1pF=F C. 1A=mA D. 1MΩ=Ω
【答案】AD
【解析】
【详解】A.根据可知A正确;
B.根据可知
故B错误;
C.根据可知C错误;
D.根据可知D正确。
故选AD。
9. 夜晚公园景观池有可变化形状的灯光秀,其原理如图甲所示,将一个半圆形线状光源水平放在水池水面下,通过支架(图中未画出)可以调节光源距离水面的深度,随着不同,人们在水面上会看到不同形状的发光区域。已知半圆形线光源的半径为,水的折射率为,下列说法中正确的有( )
A. 当时,水面上的发光区域会呈现类似乙图所示的“月牙”形状
B. 当时,水面上的发光区域会呈现类似丙图所示的“爱心”形状
C. 当时,水面上的发光区域恰会呈现类似丙图所示的“爱心”形状
D. 越大,水面上发光区域的面积越小
【答案】AC
【解析】
【详解】ABC.取线光源上某一点作为点光源,点光源发出的光在水面上有光射出的水面形状为圆形,设此圆形的半径为r,点光源发出的光线在水面恰好发生全反射的光路图如图所示
由
可得
根据几何关系可得,
则一个点发出的光在水面上能看到半径的圆,对于半圆形线光源在水面上的发光区域,可看作是圆的圆心沿半圆弧移动时圆扫过的区域,如图所示
可得,当,即时,水面上的发光区域会呈现类似乙图所示的“月牙”形状,当,即时,水面上的发光区域恰会呈现类似丙图所示的“爱心”形状,故AC正确,B错误;
D.结合上述分析可知,h越大,水面上发光区域的面积越大,故D错误。
故选AC。
10. 如图所示,正方形abcd区域被MN分为上、下两个矩形,、,MN下方有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,MN上方有平行bc边向下的匀强电场。在cd边的中点P处有一粒子源,沿纸面向磁场中各方向均匀的辐射出速率大小均为的某种带正电粒子,粒子的质量为m、电荷量为q。粒子源沿P→c方向射出的粒子恰好未从ab边离开电场,不计粒子重力和粒子之间的库仑力,则下列说法中正确的是( )
A. 粒子在磁场运动的半径为d
B. 从MN上射出的粒子中,在磁场中运动的最短路程为d
C. 匀强电场的场强大小为
D. 粒子源沿P→c方向射出的粒子在abcd区域运动的时间为
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据洛伦兹力提供向心力可得
解得
故A正确;
B.由数学知识可知,最短弦对应最短的弧长,由图可知
由几何关系可知
最短的弧长即最短路程为
故B错误;
C.粒子源沿P→c方向射出的粒子恰好未从ab边离开电场,根据动能定理可得
解得
故C正确;
D.粒子源沿P→c方向射出的粒子在abcd区域,根据,
解得
在磁场中,运动时间为
电场中,根据牛顿第二定律
根据运动学公式
解得
返回磁场之后,粒子在洛伦兹力作用下向右偏转,由几何关系可知,粒子在磁场中运动轨迹的圆心角为,然后从边飞出abcd区域,则运动时间为
则粒子源沿P→c方向射出的粒子在abcd区域运动的时间为
故D错误
故选AC。
三、实验题:本题共2小题。11题6分,12题10分,共16分。
11. 某同学将原长相同、劲度系数不同的轻弹簧A、B串接竖直悬挂,组成如图甲所示装置,探究A、B弹簧弹力与伸长量的关系。刻度尺竖立在轻弹簧旁,轻弹簧A的上端刚好与刻度尺零刻度对齐。记下不挂钩码时指针所指的位置求得弹簧的原长,在B弹簧下端依次挂上质量均为m的钩码,钩码静止时根据两指针所指刻度值求得两弹簧的长度,从而求得弹簧的伸长量。
(1)不挂钩码时,B弹簧下端指针所指刻度尺的刻度如图乙所示,则A弹簧的原长L0=_________cm;(弹簧的重力不计)。
(2)根据多次实验测得的两弹簧的弹力F与弹簧的伸长量x,作出两弹簧的F-x图像如图丙所示,则弹簧A的劲度系数kA=___________N/m,在弹簧性限度内,两弹簧串接后总的劲度系数为k=___________N/m(保留两位有效数字)。
(3)若在图甲中B弹簧下面悬挂一个重物,发现B弹簧伸长了15cm,则所挂重物的重为G=_______N(保留两位有效数字)。
【答案】(1)3.35
(2) ①. 25 ②. 7.1
(3)1.5
【解析】
【详解】(1)读数为
由于两根弹簧的原长相同,因此弹簧A的原长为
(2)由胡克定律有
可知,图像的斜率表示弹簧的劲度系数,则弹簧A的劲度系数
弹簧B的劲度系数
由图可知,当弹力时,弹簧A的伸长量为,弹簧B的伸长量为,则两根弹簧串接后的总的劲度系数
(3)若在两弹簧下面悬挂一个重物,发现轻弹簧B伸长了
由平衡条件得所挂重物的重为
12. 图甲是一种特殊材料制成的均匀圆柱体物件,为了测定这种材料的电阻率,某同学先用多用电表粗测其电阻约有几万欧姆。
(1)该同学用游标卡尺测得其长为,用螺旋测微器测得其外径d如图乙,则_______;
(2)这种特殊材料的电阻率_________(用题中测得物理量L、d、表达):
(3)该同学又用如图丙所示电路精确测量该物件的电阻。
①实验室提供了两款滑动变阻器:和,为了减小误差,本实验中滑动变阻器应该选用_________(填“”或“”)。
②将先开关置于a处,闭合开关,调节滑动变阻器,使灵敏电流计读数为;再将开关置于b处,保持滑动变阻器滑片不动,调节电阻箱,当电阻箱时,灵敏电流计示数为。
③已知灵敏电流计的内阻为200Ω,则物件的电阻测量值_________Ω。
④本次实验的测量值_________(填“大于”或“等于”或“小于”)真实值。
【答案】(1)11.016
(2)
(3) ①. ②. 22300 ③. 大于
【解析】
【小问1详解】
用螺旋测微器测得外径为
【小问2详解】
根据电阻定律
可得这种特殊材料的电阻率为
【小问3详解】
①[1]由为了保证开关S2和电阻箱时滑动变阻器的分压几乎不变,不管是Rx或R0与滑动变阻器左侧部分的并联电阻应该变化不大,所以为了减小误差,滑动变阻器应采用阻值较小的;
③[2]由欧姆定律可知
代入数据解得
④[3]本实验中S2置于a处的电流大于开关置于b处的电流,则S2置于a处与滑动变阻器左侧的并联的部分分压较小,由欧姆定律有
其中,
化简可得
当时,为真实值,而实际上
故Rx的测量值会偏大,即Rx的测量值大于真实值。
四、计算题:本题共3小题,13题10分,14题12分,15题16分,共38分。解答时应写出必要的文字说明、公式、方程式和重要的演算步骤,只写出结果的不得分,有数值计算的题,答案中必须写出明确的数值和单位。
13. 如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。在平面的区域内,存在两个大小均为E的匀强电场Ⅰ和Ⅱ,两电场的边界均是边长为的正方形(不计电子所受重力,电子的比为)。
(1)在该区域边的中点处由静止释放电子,求电子离开Ⅰ区域时的速度;
(2)在满足(1)的情况下,判断电子能否从边离开,并求电子离开区域的位置坐标;
(3)在电场Ⅰ区域内适当位置由静止释放电子,电子恰能从区域左下角D处离开,求所有释放点位置(电子释放点的横坐标x和纵坐标y之间应满足的关系式)。
【答案】(1)
(2)能从CD边离开,坐标为
(3)
【解析】
【小问1详解】
在电场I中由动能定理得
eEL=mv2
解得
【小问2详解】
电场II中做类平抛运动,假设从CD边离开,有
vt=L
eE=ma
电子偏转的方向向下,联立解得
则电子能从CD边离开,离开的纵坐标为
则离开的坐标为。
【小问3详解】
设释放点的位置坐标为(x,y),在电场I中由动能定理可得
eEx=
在电场II中做类平抛运动过D点,有
L=v0t,eE=ma,
联立解得
14. 如图甲,MN、PQ是两根足够长的光滑平行金属导轨,导轨间距为,导轨所在平面与水平面的夹角为,M、P间接有阻值为的电阻。匀强磁场垂直于导轨所在平面向上,磁感应强度大小为。一质量为、长为、阻值为的金属棒ab放在导轨上,在平行于导轨的拉力F作用下,由静止开始向上运动,拉力F随金属棒ab位移x变化的关系图像如图乙所示,当金属棒ab的位移为时,金属棒ab恰好开始做匀速直线运动。金属棒ab与导轨始终垂直并且保持良好接触,导轨电阻不计,匀强磁场的范围足够大,重力加速度大小取。求:
(1)金属棒ab刚开始运动时的加速度大小;
(2)当金属棒ab的位移为时,金属棒ab的速度大小;
(3)金属棒ab从开始运动到开始做匀速直线运动的过程中,金属棒ab上产生的焦耳热。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)根据题意,金属棒ab刚开始运动时,由牛顿第二定律有
由图乙可知,此时
联立解得
(2)由图乙可知,当时
此时,金属棒ab恰好开始做匀速直线运动,设速度为,则有
联立解得
(3)根据题意,由图乙可知,金属棒ab从开始运动到开始做匀速直线运动的过程中,拉力做功为
设此过程中,克服安培力做功为,由动能定理有
解得
由功能关系可得,整个电路产生的焦耳热为
则金属棒ab上产生的焦耳热为
15. 某兴趣小组设计了一个装置,如图所示,在足够长的光滑水平台面上静置着质量为M=2kg的薄木板(忽略其厚度),其右端刚好与平台的边缘对齐。木板左端挡板上固定有始终处于弹性限度内的轻弹簧,弹簧自然状态时其右端伸长到P点,木板的P点左侧光滑、右侧粗糙。水平台面的右侧固定有半径R=2m的光滑的圆弧槽ABC,OC与竖直半径OB的夹角θ=60°,OA水平。某时刻,质量为m=1kg的滑块(可视为质点)从A点正上方h=0.8m高度处由静止释放,一段时间后滑块经过圆弧槽从C点滑出,刚好沿水平方向冲上薄木板的右端,在其上滑行,最终与弹簧发生作用。已知滑块与木板P点右侧之间的动摩擦因数μ=0.1,木板P点右侧的长度为L=2m,重力加速度g=10m/s2,滑块运动时不计空气阻力。求:
(1)滑块在圆弧槽C点时对槽的压力;
(2)滑块与弹簧作用时,弹簧的最大弹性势能;
(3)请通过计算判断滑块最终是停在木板上还是滑离木板。若是滑离木板,请求出滑离时滑块和木板的速度,若是停在木板上,请求出停在木板上的位置相对P点的距离。
【答案】(1)23N;方向是沿半径向外
(2)
(3)1m
【解析】
【小问1详解】
滑块从释放至C点,由机械能守恒定律有
可得滑块在C点的速度
滑块在C点,由牛顿第二定律有
可得滑块受到圆弧槽的支持力
由牛顿第三定律有滑块对圆弧槽的压力的大小
方向是沿半径向外;
【小问2详解】
当滑块刚冲上木板时的速度
滑块与木板和弹簧作用时,最终当弹簧被压至最短时弹簧有最大的弹性势能,以滑块、木板和弹簧为研究系统,从滑块刚冲上木板到弹簧被压至最短,系统动量守恒,由动量守恒定律有
可得弹簧被压至最短时,系统的速度
对系统,由能量守恒定律有
可得弹簧最大的弹性势能
【小问3详解】
当弹簧的弹性势能释放时,滑块相对木板向右滑动,假设最终再次与木板相对静止,速度为,有
可得速度
即系统动能不变,弹簧减少的弹性势能转化为滑块与木板的内能,有
可得滑块向右滑动的距离
故而假设成立,最终滑块相对木板静止,停在木板上的位置相对P点的距离为1m。
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2025年春季学期三地高2026届期末统测
物理试题
注意事项
1.本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前, 务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡规定的位置上。
3.答选择题时,必须使用2B铅笔填涂对应题目的答案标号,如需改动,用橡皮擦擦干净后,再选涂其他答案标号。
4.答非选择题时,必须使用0.5毫米黑色签字笔,将答案书写在答题卡规定的位置上。
5.考试结束后, 将答题卡、试卷、草稿纸全部交回。
请考生注意:所有题目必须在答题卡上作答,在试题卷上答题无效。
一、单项选择题: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. 年中国山地自行车联赛总决赛在云南省文山州西畴县香坪山落下帷幕,我省共派出省队、征途自行车俱乐部、湖北工业职业技术学院三支代表队名运动员参赛,取得了金银铜的成绩。若某辆自行车在某段时间内做单向直线运动,在整段时间内的平均速度大小,前三分之二时间内的平均速度大小,则后三分之一时间内的平均速度大小为( )
A B. C. D.
2. 汤姆孙在实验中让一束电子经过电场加速后,通过多晶晶体得到了如图所示的衍射图样。已知电子质量为,加速后电子速度为,普朗克常量为,则( )
A. 该图样说明电子具有粒子性 B. 该实验中电子的德布罗意波波长为
C. 加速电压越大,电子的物质波波长越长 D. 加速电压越大,电子的粒子性越明显
3. 如图所示,真空中两个带等量正电的点电荷相距2r,固定在图中P、Q两点,MN为PQ连线的中垂线,交PQ于O点,A点距离O点为r,该点的场强为E,OB的距离为,已知静电力常量为k,则下列说法错误的是( )
A. 若A点由静止释放一电子,电子将做周期性往返运动
B. 若在B点由静止释放一正电荷,正电荷将做周期性往返运动
C. 该点电荷的电荷量
D. A、B点两点的场强大小之比为
4. 一定质量气体,在压强不变时,温度每升高1℃,它的体积的增加量( )
A. 相同 B. 逐渐增大
C. 逐渐减小 D. 成正比例地增大
5. 如图甲,小球在光滑球面上的A、B之间来回运动。时刻将小球从A点由静止释放,球面对小球的支持力大小F随时间t变化的曲线如图乙,若弧长AB远小于半径,,则( )
A. 小球运动的周期为
B. 光滑球面的半径约为0.4m
C. 小球的质量为0.02kg
D. 小球的最大速度约为0.10m/s
6. 已知地球半径为R,月球半径为r,地球与月球球心之间的距离为L,月球绕地球公转的周期为T1,地球自转的周期为T2,地球绕太阳公转周期为T3,假设公转运动都视为圆周运动,引力常量为G,由以上条件可知( )
A. 地球的质量为 B. 月球的质量为
C. 地球的密度为 D. 月球运动的加速度为
7. 一辆玩具赛车在水平直跑道上由静止开始恒加速度启动,赛车速度倒数和加速度a的关系如图所示,赛车从起点到终点所用的时间为8s,认为赛车到达终点前速度已达到最大。已知赛车质量为10kg,受到阻力恒定,下列说法正确的是( )
A. 赛车的最大速度为8m/s
B. 赛车受到的阻力为20N
C. 赛车的额定功率为100W
D. 跑道上起点到终点的距离为55m
二、多项选择题: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,有多项符合题目要求。全部选对的得满分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 下列单位换算正确的是( )
A. B. 1pF=F C. 1A=mA D. 1MΩ=Ω
9. 夜晚公园景观池有可变化形状的灯光秀,其原理如图甲所示,将一个半圆形线状光源水平放在水池水面下,通过支架(图中未画出)可以调节光源距离水面的深度,随着不同,人们在水面上会看到不同形状的发光区域。已知半圆形线光源的半径为,水的折射率为,下列说法中正确的有( )
A. 当时,水面上的发光区域会呈现类似乙图所示的“月牙”形状
B. 当时,水面上的发光区域会呈现类似丙图所示的“爱心”形状
C. 当时,水面上的发光区域恰会呈现类似丙图所示的“爱心”形状
D. 越大,水面上发光区域的面积越小
10. 如图所示,正方形abcd区域被MN分为上、下两个矩形,、,MN下方有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,MN上方有平行bc边向下的匀强电场。在cd边的中点P处有一粒子源,沿纸面向磁场中各方向均匀的辐射出速率大小均为的某种带正电粒子,粒子的质量为m、电荷量为q。粒子源沿P→c方向射出的粒子恰好未从ab边离开电场,不计粒子重力和粒子之间的库仑力,则下列说法中正确的是( )
A. 粒子在磁场运动的半径为d
B. 从MN上射出的粒子中,在磁场中运动的最短路程为d
C. 匀强电场的场强大小为
D. 粒子源沿P→c方向射出的粒子在abcd区域运动的时间为
三、实验题:本题共2小题。11题6分,12题10分,共16分。
11. 某同学将原长相同、劲度系数不同的轻弹簧A、B串接竖直悬挂,组成如图甲所示装置,探究A、B弹簧弹力与伸长量的关系。刻度尺竖立在轻弹簧旁,轻弹簧A的上端刚好与刻度尺零刻度对齐。记下不挂钩码时指针所指的位置求得弹簧的原长,在B弹簧下端依次挂上质量均为m的钩码,钩码静止时根据两指针所指刻度值求得两弹簧的长度,从而求得弹簧的伸长量。
(1)不挂钩码时,B弹簧下端指针所指刻度尺的刻度如图乙所示,则A弹簧的原长L0=_________cm;(弹簧的重力不计)。
(2)根据多次实验测得的两弹簧的弹力F与弹簧的伸长量x,作出两弹簧的F-x图像如图丙所示,则弹簧A的劲度系数kA=___________N/m,在弹簧性限度内,两弹簧串接后总的劲度系数为k=___________N/m(保留两位有效数字)。
(3)若在图甲中B弹簧下面悬挂一个重物,发现B弹簧伸长了15cm,则所挂重物的重为G=_______N(保留两位有效数字)。
12. 图甲是一种特殊材料制成的均匀圆柱体物件,为了测定这种材料的电阻率,某同学先用多用电表粗测其电阻约有几万欧姆。
(1)该同学用游标卡尺测得其长为,用螺旋测微器测得其外径d如图乙,则_______;
(2)这种特殊材料的电阻率_________(用题中测得物理量L、d、表达):
(3)该同学又用如图丙所示电路精确测量该物件的电阻。
①实验室提供了两款滑动变阻器:和,为了减小误差,本实验中滑动变阻器应该选用_________(填“”或“”)。
②将先开关置于a处,闭合开关,调节滑动变阻器,使灵敏电流计读数;再将开关置于b处,保持滑动变阻器滑片不动,调节电阻箱,当电阻箱时,灵敏电流计示数为。
③已知灵敏电流计的内阻为200Ω,则物件的电阻测量值_________Ω。
④本次实验的测量值_________(填“大于”或“等于”或“小于”)真实值。
四、计算题:本题共3小题,13题10分,14题12分,15题16分,共38分。解答时应写出必要的文字说明、公式、方程式和重要的演算步骤,只写出结果的不得分,有数值计算的题,答案中必须写出明确的数值和单位。
13. 如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。在平面的区域内,存在两个大小均为E的匀强电场Ⅰ和Ⅱ,两电场的边界均是边长为的正方形(不计电子所受重力,电子的比为)。
(1)在该区域边的中点处由静止释放电子,求电子离开Ⅰ区域时的速度;
(2)在满足(1)的情况下,判断电子能否从边离开,并求电子离开区域的位置坐标;
(3)在电场Ⅰ区域内适当位置由静止释放电子,电子恰能从区域左下角D处离开,求所有释放点的位置(电子释放点的横坐标x和纵坐标y之间应满足的关系式)。
14. 如图甲,MN、PQ是两根足够长的光滑平行金属导轨,导轨间距为,导轨所在平面与水平面的夹角为,M、P间接有阻值为的电阻。匀强磁场垂直于导轨所在平面向上,磁感应强度大小为。一质量为、长为、阻值为的金属棒ab放在导轨上,在平行于导轨的拉力F作用下,由静止开始向上运动,拉力F随金属棒ab位移x变化的关系图像如图乙所示,当金属棒ab的位移为时,金属棒ab恰好开始做匀速直线运动。金属棒ab与导轨始终垂直并且保持良好接触,导轨电阻不计,匀强磁场的范围足够大,重力加速度大小取。求:
(1)金属棒ab刚开始运动时的加速度大小;
(2)当金属棒ab的位移为时,金属棒ab的速度大小;
(3)金属棒ab从开始运动到开始做匀速直线运动的过程中,金属棒ab上产生的焦耳热。
15. 某兴趣小组设计了一个装置,如图所示,在足够长的光滑水平台面上静置着质量为M=2kg的薄木板(忽略其厚度),其右端刚好与平台的边缘对齐。木板左端挡板上固定有始终处于弹性限度内的轻弹簧,弹簧自然状态时其右端伸长到P点,木板的P点左侧光滑、右侧粗糙。水平台面的右侧固定有半径R=2m的光滑的圆弧槽ABC,OC与竖直半径OB的夹角θ=60°,OA水平。某时刻,质量为m=1kg的滑块(可视为质点)从A点正上方h=0.8m高度处由静止释放,一段时间后滑块经过圆弧槽从C点滑出,刚好沿水平方向冲上薄木板的右端,在其上滑行,最终与弹簧发生作用。已知滑块与木板P点右侧之间的动摩擦因数μ=0.1,木板P点右侧的长度为L=2m,重力加速度g=10m/s2,滑块运动时不计空气阻力。求:
(1)滑块在圆弧槽C点时对槽压力;
(2)滑块与弹簧作用时,弹簧的最大弹性势能;
(3)请通过计算判断滑块最终是停在木板上还是滑离木板。若是滑离木板,请求出滑离时滑块和木板的速度,若是停在木板上,请求出停在木板上的位置相对P点的距离。
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