精品解析：云南曲靖市罗平县第一中学2025-2026学年高三下学期开学测验物理试题

云南曲靖市罗平县第一中学2025-2026学年高三下学期开学测验 物理 考试时间：75分钟 注意事项∶ 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。 3．考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 医疗领域常用放射性同位素进行肿瘤治疗，其衰变过程伴随射线释放，已知的半衰期年，检测发现某肿瘤患者治疗所用的药物中的剩余质量为初始质量的。的衰变方程为：。衰变相关质量数据为：、、。下列说法正确的是（　　） A. 放射性元素发生的衰变为衰变 B. 该反应前后质量亏损0.002474u C. 该药物从生产到使用的时间为43.2年 D. 若所处环境气温变低，则该元素衰变速度减慢 2. 如图所示，一质量为m的小球放在倾角为的斜面上，斜面足够长。现将小球从斜面一确定位置A以初速度v水平抛出，碰撞点距抛出点的距离为l，落点为C点，不计空气阻力，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（　　） A. 小球从被抛出到与斜面碰撞所用的时间为 B. 若小球刚好下落到斜面时速度仅保留平行于斜面方向的分量，则该分量大小为 C. 若小球在离斜面最远处沿垂直于斜面方向的投影点为B点，则 D. 若将小球速度增加到2v，则碰撞点距抛出点的距离增加至2l 3. 波源一在水平弹性绳的处，在处放置一个相同的波源二，时刻两波源同时开始沿竖直方向做简谐运动，且振动方程均为，时两波源停止振动。已知弹性绳中波的传播速度，绳上点坐标为，点坐标为，点坐标为，则下列说法正确的是（　　） A. 波的周期为0.2s，波长为1.0m B. 时，点往正方向振动 C. 内点通过的总路程为2.55m D. 点为振动减弱点 4. 如图所示，一抛物线形状的光滑绝缘导轨竖直放置在水平向右的匀强电场中，导轨右下端固定在B点，O为导轨的顶点，O点离地面的高度为h，A点在O点的正下方，A、B两点相距2h，导轨上套有一个小球P，小球P通过绝缘轻杆与光滑绝缘水平地面上的小球Q相连。两小球的质量均为m，带电荷量均为q，均带正电，轻杆的长度为2h，重力加速度大小为g，电场强度大小。现将小球P从距地面高处由静止释放，下列说法正确的是（　　） A. 小球P即将落地时，它的速度大小为 B. 小球P从刚接触地面到静止过程的动量改变量为 C. 从静止释放到小球P即将落地，轻杆对小球Q做的功为 D. 小球P即将落地时，它的速度方向与水平方向的夹角为60° 5. 质量为的汽车在倾角为的倾斜直公路上以速度匀速向上行驶。发动机输出功率为，汽车所受路面的阻力大小为重力的倍，阻力与运动方向相反，时刻司机减小油门使汽车功率立即减为，并保持该功率行驶到时刻，汽车再次匀速，行驶的整个过程汽车沿斜坡运动，重力加速度大小为，下列说法正确的是（　　） A. 减小油门后汽车做加速度增大的减速运动 B. 汽车匀速上坡时，牵引力大小为 C. 时刻汽车的速度为 D. 汽车在时间内的位移大小为 6. 某新型抽气泵的工作原理简化图如图所示，固定容器容积为，初始内部气体压强为，温度为，上方汽缸有效容积为，活塞面积为S，活塞与汽缸壁的滑动摩擦力为，活塞的质量为，重力加速度大小为。抽气过程分两步：向上缓慢拉动活塞，阀门M打开，N关闭，容器内气体与汽缸内气体达到热平衡后，关闭M打开N，将汽缸内气体排出。重复上述操作，完成多次抽气，已知每次抽气缓慢进行，且气体温度不变，外界大气压恒为，则下列说法正确的是（　　） A. 第一次抽气过程中，手对活塞拉力的最大值 B. 抽气第次后容器中剩余气体的压强 C. 抽气第次后容器中剩余气体的压强 D. 若抽气过程中某次刚要拉动活塞时气体温度突然从升高至且体积不变，此时容器内气体的压强为 7. 如图所示，间距为的足够长的光滑平行长直导轨水平放置，两导轨间有磁感应强度大小为的匀强磁场。电阻相等的导体棒和静止在导轨上，与导轨垂直并接触良好，且可以沿导轨自由滑动。电动势为、内阻不计的电源及电容为的电容器、导轨构成如图所示的电路。已知的质量大于的质量，不计导轨电阻，忽略电流产生的磁场，下列说法正确的是（　　） A. 先将S与1接触给电容器充电，稳定后将S拨到2的瞬间，的加速度大于的加速度 B. 先将S与1接触给电容器充电，稳定后将S拨到2，的最终速度大小为 C. 撤去，将开关S拨到2，电容器未充电，给一个初速度，导体棒将一直减速到零 D. 撤去，将开关S拨到2，电容器未充电，给一个初速度，导体棒做匀减速运动。 二、多选题：本大题共3小题，共18分。 8. 下列说法正确的是（　　） A. 甲图为金属测厚装置，所采用的射线为射线。 B. 乙图中真空冶炼炉是利用高频交流电在炉体中产生涡流进行加热，使金属熔化 C. 丙图中增加透射光栅狭缝个数，衍射条纹的宽度会变窄，亮度将增加 D. 丁图薄板上的石蜡熔化成圆形区域，说明薄板是单晶体 9. 如图所示，一个风力实验空间可以提供水平向右的恒定风力，一质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂于O点，若将小球拉到最低点，并给小球垂直纸面向里的初速度，发现小球恰好沿一倾斜平面做匀速圆周运动，直线OP与OA的夹角为。（已知重力加速度为g，小球可视为质点，忽略其他阻力，），则（　　） A. 图中夹角为 B. 初速度 C. 物体从A点到B点风力对物体做功 D. 物体在运动过程中机械能守恒 10. 如图所示，在xOy平面第一、四象限内存在垂直于平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，某时刻一个电荷量为q，质量为m的带正电粒子从位于y轴负半轴的M点以速度射入磁场，速度方向与y轴正方向的夹角，从与M关于原点对称的N点射出磁场，设轨迹所对应的圆心为（图中未画出），忽略粒子重力及磁场的边缘效应，若在xOy平面内某点固定一个负点电荷，电荷量为24q，将粒子再次从M点以某一速度射入磁场，粒子的质量，k为静电力常量，粒子的轨迹不变，仍然从M点运动到N点。电荷量为Q的点电荷产生的电场中，取无限远处的电势为0，与该点电荷距离为r处的电势。下列说法正确的是（　　） A. M点的坐标为 B. 粒子再次射入磁场的速度为 C. 粒子再次射入磁场后从N点离开磁场至速度方向第一次与经过N点时的速度方向相反，所经历的时间为 D. 粒子再次射入磁场后，磁场外的运动轨迹与延长线交于S点，N、S点间的距离为 三、实验题：本大题共2小题，共20分。 11. 某兴趣小组利用轻弹簧与刻度尺设计了一款加速度测量仪，如图甲所示。轻弹簧的右端固定，左端与一小车固定，小车与测量仪底板之间的摩擦阻力可忽略不计。在小车上固定一指针，装置静止时，小车的指针恰好指在刻度尺正中间，图中刻度尺是按一定比例的缩小图，其中每一小格代表的长度为2cm。测定弹簧弹力与形变量的关系图线如图乙所示：已知小车质量为0.5kg，取g=10m/s2。 （1）某次测量小车所在位置如图丙所示，则小车的加速度方向为水平向________（填“左”或“右”）、大小为________m/s2。 （2）若将小车换为一个质量更小的小车，其他条件均不变，那么该加速度测量仪的量程将__________。（选填“不变”“增大”或“减小”） 12. 某实验小组准备测量一节干电池的电动势和内电阻。 实验室提供了下列器材： A．多用电表（电压挡量程2.5V，内阻未知）； B．毫安表（量程，内阻为）； C．定值电阻； D．定值电阻； E．滑动变阻器； F．电键和导线若干。 根据提供的器材，设计电路如图1所示。 （1）将毫安表与定值电阻并联改装成电流表如虚线框中所示，改装后的量程为___________A； （2）为了精确测量，图中多用电表的右表笔应接到___________（选填“B”或“C”）处； （3）闭合电键，多次调节滑动变阻器的滑片，记录多用电表的电压，和毫安表的示数，并作图线如图2所示，该干电池电动势___________V；内阻___________（以上结果均保留三位有效数字）。 （4）上述实验结束后，他又研究了热敏电阻的温度特性。电路如下图3和图4所示： ①闭合开关S，观察到温度改变时电流表示数也随之改变。定量研究热敏电阻的阻值随温度变化的规律时，将欧姆表两表笔分别接到热敏电阻、两端测量其阻值，这时开关S应___________（填“断开”或“闭合”）。 ②按照正确方法测出不同温度下热敏电阻的阻值。电阻与温度的关系分别对应图4中曲线I和曲线Ⅱ （5）设计电路时，为防止用电器发生故障引起电流异常增大，导致个别电子元件温度过高而损坏，可串联一个热敏电阻抑制电流异常增大，起到过热保护作用。这种热敏电阻与电阻___________（填“”或“”）具有相同温度特性。 四、计算题：本大题共3小题，共34分。 13. 一透明介质放置在水平桌面上，该介质外形为长方体，其左侧有一半径为R的半球形凹槽，通过球心O的水平截面图如图甲所示（俯视图），其中、的边长分别为、，O为的中点。在O点固定一发光功率为P的点光源，光源可发出在空气中波长为的单色光，其中沿方向射出的光线从射出光源至其离开介质历时。已知K为圆弧上的点，平行于，单位时间内光源沿各方向射出的光子数相同，光在空气中传播的速度为c，普朗克常量为h，不计有折射时的反射，取，。 （1）求单位时间内射入介质的光子数。 （2）如图乙所示，若光线在过O点的平面内、与成53°夹角由O点射出，求该光线在介质中的传播时间。 14. 某校物理课外兴趣小组为了研究物块的运动，设计了如下图1所示的装置。半径的圆弧轨道固定在水平面上，一长为、质量为的平板小车停在轨道的最左端紧靠，小车上表面与点等高，将一可视为质点、质量的滑块从距点高度为处静止释放，滑上小车后带动小车向右运动。已知水平轨道间距足够长，滑块与小车的动摩擦因数，其余接触面均光滑，取。 （1）若高度，求滑块运动到圆弧底端点时的向心加速度； （2）要使滑块不会从小车上掉下，求最大的高度； （3）撤去小车，将另一质量也为、半径的光滑半圆弧轨道（如图2）紧靠放置，点等高，半圆弧轨道不固定，求将滑块从处静止释放运动到最高点点时相对半圆弧轨道的速度大小。 15. 随着全球经济的持续发展和新兴技术的不断涌现，作为驱动各种机械设备核心部件的电机，是现代工业的心脏。目前应用最广的电机是交流感应电机，如图1所示。它是利用三个线圈连接到三相电源上，产生旋转磁场，磁场中的导线框也就随着转动，其原理类似于如图2所示的演示实验。 如图3所示为交流感应电动机工作的简化等效模型图（俯视图），单匝线圈abcd处于辐向磁场中，所处的磁感应强度相同，大小均为，两无磁场区域夹角均为，已知导线框的边长均为，线框总电阻为。两边质量均为，线圈在磁场中转动时，受到的阻力均为，其中，为线速度，其余两边质量和所受阻力不计，无磁场区域一切阻力忽略不计。现让磁场以恒定角速度顺时针转动，线框初始时静止锁定，时刻解锁，导线框abcd由静止开始转动。（取）求： （1）判断时刻，线框中的电流方向（用或表示）； （2）求线框稳定转动时的线速度、角速度及线框中电流的有效值； （3）系统稳定转动后，若某时刻磁场突然停止转动，求边还能转过的最大路程。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 云南曲靖市罗平县第一中学2025-2026学年高三下学期开学测验 物理 考试时间：75分钟 注意事项∶ 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡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，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。 3．考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 医疗领域常用放射性同位素进行肿瘤治疗，其衰变过程伴随射线释放，已知的半衰期年，检测发现某肿瘤患者治疗所用的药物中的剩余质量为初始质量的。的衰变方程为：。衰变相关质量数据为：、、。下列说法正确的是（　　） A. 放射性元素发生的衰变为衰变 B. 该反应前后质量亏损0.002474u C. 该药物从生产到使用的时间为43.2年 D. 若所处环境气温变低，则该元素衰变速度减慢 【答案】C 【解析】 【详解】A．α衰变的产物是氦原子核，该衰变释放电子，属于β衰变，故A错误； B．质量亏损为反应前总质量减去反应后总质量，γ光子无静止质量，因此，故B错误； C．根据半衰期公式 代入 可得 解得年，故C正确； D．半衰期由原子核内部性质决定，与外界温度等环境条件无关，衰变速度不会随温度降低减慢，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，一质量为m的小球放在倾角为的斜面上，斜面足够长。现将小球从斜面一确定位置A以初速度v水平抛出，碰撞点距抛出点的距离为l，落点为C点，不计空气阻力，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（　　） A. 小球从被抛出到与斜面碰撞所用的时间为 B. 若小球刚好下落到斜面时速度仅保留平行于斜面方向的分量，则该分量大小为 C. 若小球在离斜面最远处沿垂直于斜面方向的投影点为B点，则 D. 若将小球速度增加到2v，则碰撞点距抛出点的距离增加至2l 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据平抛运动推论可知， 得，选项A错误； B．将小球的运动沿斜面和垂直于斜面方向分解，易得 化简得，选项B正确； C．由于沿斜面方向小球做初速度不为0的匀加速运动，所以，选项C错误； D．由平抛运动规律可知， 小球初速度增加至，碰撞点距抛出点的距离变为，选项D错误。 故选B。 3. 波源一在水平弹性绳的处，在处放置一个相同的波源二，时刻两波源同时开始沿竖直方向做简谐运动，且振动方程均为，时两波源停止振动。已知弹性绳中波的传播速度，绳上点坐标为，点坐标为，点坐标为，则下列说法正确的是（　　） A. 波的周期为0.2s，波长为1.0m B. 时，点往正方向振动 C. 内点通过的总路程为2.55m D. 点为振动减弱点 【答案】C 【解析】 【详解】A．由 可得周期 波长，故A错误； B．波源一的波传到a点的时间 则a点剩余振动的时间为 a点从平衡位置向上振动，经过1.5T后处于平衡位置沿负方向振动，故B错误； C．波源二的波传到点的时间 此时波源二还没有传至b点，所以只考虑波源一的振动，波源一的波传到b点的时间 振动时间为 总路程为，故C正确； D．两波源为同相波源，c点到两波源的波程差 波程差为波长整数倍，为振动加强点，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，一抛物线形状的光滑绝缘导轨竖直放置在水平向右的匀强电场中，导轨右下端固定在B点，O为导轨的顶点，O点离地面的高度为h，A点在O点的正下方，A、B两点相距2h，导轨上套有一个小球P，小球P通过绝缘轻杆与光滑绝缘水平地面上的小球Q相连。两小球的质量均为m，带电荷量均为q，均带正电，轻杆的长度为2h，重力加速度大小为g，电场强度大小。现将小球P从距地面高处由静止释放，下列说法正确的是（　　） A. 小球P即将落地时，它的速度大小为 B. 小球P从刚接触地面到静止过程的动量改变量为 C. 从静止释放到小球P即将落地，轻杆对小球Q做的功为 D. 小球P即将落地时，它的速度方向与水平方向的夹角为60° 【答案】A 【解析】 【详解】D．平抛运动轨迹为抛物线，将题述沿抛物线形导轨的运动类比平抛运动，可知小球即将落地时，它的速度方向与抛物线导轨相切，根据上述类比平抛运动知识可知，小球的速度方向与水平方向的夹角满足，，选项D错误； A．设小球P即将落地时它的速度为，小球Q的速度大小为，根据系统的机械能守恒有 小球P与Q沿杆方向的分速度相等，则有 由数学知识得， 代入得，，选项A正确； B．根据，选项B错误； C．对小球Q，由动能定理 解得，选项C错误。 故选A。 5. 质量为的汽车在倾角为的倾斜直公路上以速度匀速向上行驶。发动机输出功率为，汽车所受路面的阻力大小为重力的倍，阻力与运动方向相反，时刻司机减小油门使汽车功率立即减为，并保持该功率行驶到时刻，汽车再次匀速，行驶的整个过程汽车沿斜坡运动，重力加速度大小为，下列说法正确的是（　　） A. 减小油门后汽车做加速度增大的减速运动 B. 汽车匀速上坡时，牵引力大小为 C. 时刻汽车的速度为 D. 汽车在时间内的位移大小为 【答案】C 【解析】 【详解】汽车匀速上坡时，沿斜面方向受力平衡，牵引力大小为 且发动机功率满足 A．减小油门后功率变为，瞬时速度仍为，此时牵引力 合力沿斜面向下，汽车减速。减速过程中减小，由可知牵引力逐渐增大，合力逐渐减小，加速度逐渐减小，汽车做加速度减小的减速运动，故A错误； B．匀速上坡时，沿斜面方向合力为0，牵引力等于重力分力与阻力之和，即，故B错误； C．时刻汽车再次匀速，牵引力仍等于，此时功率为，则 结合初始 解得，故C正确； D．对过程用动能定理 解得，故D错误。 故选C。 6. 某新型抽气泵的工作原理简化图如图所示，固定容器容积为，初始内部气体压强为，温度为，上方汽缸有效容积为，活塞面积为S，活塞与汽缸壁的滑动摩擦力为，活塞的质量为，重力加速度大小为。抽气过程分两步：向上缓慢拉动活塞，阀门M打开，N关闭，容器内气体与汽缸内气体达到热平衡后，关闭M打开N，将汽缸内气体排出。重复上述操作，完成多次抽气，已知每次抽气缓慢进行，且气体温度不变，外界大气压恒为，则下列说法正确的是（　　） A. 第一次抽气过程中，手对活塞拉力的最大值 B. 抽气第次后容器中剩余气体的压强 C. 抽气第次后容器中剩余气体的压强 D. 若抽气过程中某次刚要拉动活塞时气体温度突然从升高至且体积不变，此时容器内气体的压强为 【答案】B 【解析】 【详解】A．第一次抽气过程中，活塞位于最上端时，手对活塞的拉力达到最大值，对活塞受力分析，设手对活塞的拉力为F，此时汽缸内气体的压强为，则 抽气过程为等温变化，在抽气前活塞位于最下端，此时容器内的气体压强为，气体体积为，抽气后体积为，则 解得 联立可得，故A错误； BC．设第2次抽气后容器中剩余气体的压强为，则 所以 根据玻意耳定律依次类推，抽气次后，，故B正确，C错误； D．由查理定律有 解得，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，间距为的足够长的光滑平行长直导轨水平放置，两导轨间有磁感应强度大小为的匀强磁场。电阻相等的导体棒和静止在导轨上，与导轨垂直并接触良好，且可以沿导轨自由滑动。电动势为、内阻不计的电源及电容为的电容器、导轨构成如图所示的电路。已知的质量大于的质量，不计导轨电阻，忽略电流产生的磁场，下列说法正确的是（　　） A. 先将S与1接触给电容器充电，稳定后将S拨到2的瞬间，的加速度大于的加速度 B. 先将S与1接触给电容器充电，稳定后将S拨到2，的最终速度大小为 C. 撤去，将开关S拨到2，电容器未充电，给一个初速度，导体棒将一直减速到零 D. 撤去，将开关S拨到2，电容器未充电，给一个初速度，导体棒做匀减速运动。 【答案】B 【解析】 【详解】A．S拨到2的瞬间，电容器放电，此时与并联后与电容器串联，而与电阻相同，则通过与的电流相等，与所受的安培力大小相等，但的质量大于的质量，由牛顿第二定律知的加速度小于的加速度，故A错误； B．S拨到2，稳定时，电容器两端的电压等于与两端产生的感应电动势，此时与以相同的速度做匀速直线运动，对与整体，由动量定理 又， 联立知与匀速运动的速度大小，故B正确； CD．撤去，将开关S拨到2，电容器未充电，给一个初速度，设稳定时的速度为，有电容器电压 由动量定理 又 联立可得 可得导体棒做减速运动并最终做匀速直线运动，导体棒将不受安培力，可知导体棒不是一直减速到零，也不是做匀减速运动，故CD错误。 故选B。 二、多选题：本大题共3小题，共18分。 8. 下列说法正确的是（　　） A. 甲图为金属测厚装置，所采用的射线为射线。 B. 乙图中真空冶炼炉是利用高频交流电在炉体中产生涡流进行加热，使金属熔化 C. 丙图中增加透射光栅狭缝个数，衍射条纹的宽度会变窄，亮度将增加 D. 丁图薄板上的石蜡熔化成圆形区域，说明薄板是单晶体 【答案】AC 【解析】 【详解】A．γ射线穿透能力是三种射线中最强的，其穿透后的射线强度和金属板厚度相关，厚度变化会引起穿透强度变化，因此金属测厚装置采用γ射线，故A正确； B．真空冶炼炉的原理是：高频交流电通过线圈产生变化磁场，涡流是在待冶炼的金属内部产生，利用涡流的热效应熔化金属，不是在炉体中产生涡流，故B错误； C．透射光栅衍射中，增加狭缝个数，衍射光的相干叠加会让衍射条纹的宽度变窄，同时透过光栅的总光量增加，因此条纹亮度增加，故C正确； D．单晶体具有各向异性，不同方向导热性能不同，若薄板是单晶体，熔化的石蜡会呈椭圆形；石蜡熔化为圆形，说明薄板导热是各向同性，对应多晶体或非晶体，故D错误。 故选AC。 9. 如图所示，一个风力实验空间可以提供水平向右的恒定风力，一质量为m的小球用长为L的轻绳悬挂于O点，若将小球拉到最低点，并给小球垂直纸面向里的初速度，发现小球恰好沿一倾斜平面做匀速圆周运动，直线OP与OA的夹角为。（已知重力加速度为g，小球可视为质点，忽略其他阻力，），则（　　） A. 图中夹角为 B. 初速度 C. 物体从A点到B点风力对物体做功 D. 物体在运动过程中机械能守恒 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．由题可知，小球做圆锥摆运动，运动平面与重力和风力的合力垂直，如图 因 解得 所以 根据牛顿第二定律可知 解得，故A正确，B错误； C．小球从A点到B点风力对物体做功，故C正确； D．小球恰好沿一倾斜平面做匀速圆周运动,动能不变，但重力势能在不断变化，故小球在运动过程中机械能不守恒，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，在xOy平面第一、四象限内存在垂直于平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，某时刻一个电荷量为q，质量为m的带正电粒子从位于y轴负半轴的M点以速度射入磁场，速度方向与y轴正方向的夹角，从与M关于原点对称的N点射出磁场，设轨迹所对应的圆心为（图中未画出），忽略粒子重力及磁场的边缘效应，若在xOy平面内某点固定一个负点电荷，电荷量为24q，将粒子再次从M点以某一速度射入磁场，粒子的质量，k为静电力常量，粒子的轨迹不变，仍然从M点运动到N点。电荷量为Q的点电荷产生的电场中，取无限远处的电势为0，与该点电荷距离为r处的电势。下列说法正确的是（　　） A. M点的坐标为 B. 粒子再次射入磁场的速度为 C. 粒子再次射入磁场后从N点离开磁场至速度方向第一次与经过N点时的速度方向相反，所经历的时间为 D. 粒子再次射入磁场后，磁场外的运动轨迹与延长线交于S点，N、S点间的距离为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．由洛伦兹力提供向心力，有 解得，由几何知识得，点的坐标为，故A正确； B．由于第二次射入磁场的粒子依旧沿原轨迹做圆周运动，所以负点电荷被固定在原轨迹圆心处，库仑力和洛伦兹力一起提供向心力，有 解得，故B错误； C．由开普勒第三定律，将椭圆轨道转化为圆轨道，有 解得 则，故C正确； D．粒子从点离开磁场后，仅在库仑力的作用下运动，但由于库仑力小于向心力，所以粒子做离心运动，由库仑力和万有引力的相似性可知粒子从点离开磁场后做以圆心为焦点的椭圆运动，设粒子在点的速度为，、点间的距离为，根据开普勒第二定律可得 由题意可得粒子在点的电势能 在点的电势能 根据能量守恒定律有 联立解得，舍去另一个圆轨道， 则、点间的距离为，故D正确。 故选ACD。 三、实验题：本大题共2小题，共20分。 11. 某兴趣小组利用轻弹簧与刻度尺设计了一款加速度测量仪，如图甲所示。轻弹簧的右端固定，左端与一小车固定，小车与测量仪底板之间的摩擦阻力可忽略不计。在小车上固定一指针，装置静止时，小车的指针恰好指在刻度尺正中间，图中刻度尺是按一定比例的缩小图，其中每一小格代表的长度为2cm。测定弹簧弹力与形变量的关系图线如图乙所示：已知小车质量为0.5kg，取g=10m/s2。 （1）某次测量小车所在位置如图丙所示，则小车的加速度方向为水平向________（填“左”或“右”）、大小为________m/s2。 （2）若将小车换为一个质量更小的小车，其他条件均不变，那么该加速度测量仪的量程将__________。（选填“不变”“增大”或“减小”） 【答案】（1） ①. 左 ②. 4 （2）增大 【解析】 【小问1详解】 [1][2] 某次测量小车所在位置如图丙所示，则弹簧被压缩，弹力向左，则小车的加速度方向为水平向左 【小问2详解】 若将小车换为一个质量更小的小车，其他条件均不变，根据 ，则相同的形变量时小车的加速度变大，那么该加速度测量仪的量程将增大。 12. 某实验小组准备测量一节干电池的电动势和内电阻。 实验室提供了下列器材： A．多用电表（电压挡量程2.5V，内阻未知）； B．毫安表（量程，内阻为）； C．定值电阻； D．定值电阻； E．滑动变阻器； F．电键和导线若干。 根据提供的器材，设计电路如图1所示。 （1）将毫安表与定值电阻并联改装成电流表如虚线框中所示，改装后的量程为___________A； （2）为了精确测量，图中多用电表的右表笔应接到___________（选填“B”或“C”）处； （3）闭合电键，多次调节滑动变阻器的滑片，记录多用电表的电压，和毫安表的示数，并作图线如图2所示，该干电池电动势___________V；内阻___________（以上结果均保留三位有效数字）。 （4）上述实验结束后，他又研究了热敏电阻的温度特性。电路如下图3和图4所示： ①闭合开关S，观察到温度改变时电流表示数也随之改变。定量研究热敏电阻的阻值随温度变化的规律时，将欧姆表两表笔分别接到热敏电阻、两端测量其阻值，这时开关S应___________（填“断开”或“闭合”）。 ②按照正确方法测出不同温度下热敏电阻的阻值。电阻与温度的关系分别对应图4中曲线I和曲线Ⅱ （5）设计电路时，为防止用电器发生故障引起电流异常增大，导致个别电子元件温度过高而损坏，可串联一个热敏电阻抑制电流异常增大，起到过热保护作用。这种热敏电阻与电阻___________（填“”或“”）具有相同温度特性。 【答案】（1）0.6 （2）B （3） ①. 1.45 ②. 1.56 （4）断开 （5） 【解析】 【小问1详解】 改装后的量程为 【小问2详解】 因改装后的电流表内阻已知，则为了精确测量，图中多用电表的右表笔应接到B处； 【小问3详解】 [1][2]电流表的量程扩大到了原来的3倍，改装后的电流表内阻为 则由电路可知 由图像可知E=1.45V， 解得r=1.56Ω 【小问4详解】 将欧姆表两表笔分别接到热敏电阻、两端测量其阻值，应将热敏电阻与电路断开，则这时开关S应断开。 【小问5详解】 为了使热敏电阻能抑制电流异常增大，起到过热保护作用。这种热敏电阻阻值应该随温度的增加而增大，则应该与电阻具有相同温度特性。 四、计算题：本大题共3小题，共34分。 13. 一透明介质放置在水平桌面上，该介质外形为长方体，其左侧有一半径为R的半球形凹槽，通过球心O的水平截面图如图甲所示（俯视图），其中、的边长分别为、，O为的中点。在O点固定一发光功率为P的点光源，光源可发出在空气中波长为的单色光，其中沿方向射出的光线从射出光源至其离开介质历时。已知K为圆弧上的点，平行于，单位时间内光源沿各方向射出的光子数相同，光在空气中传播的速度为c，普朗克常量为h，不计有折射时的反射，取，。 （1）求单位时间内射入介质的光子数。 （2）如图乙所示，若光线在过O点的平面内、与成53°夹角由O点射出，求该光线在介质中的传播时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 光的频率满足 设单位时间内光源射出的光子数为，则 则单位时间内射入介质的光子数 【小问2详解】 由几何关系可知K与BE之间的距离为R， 设光在介质中的折射率为n，则光在介质中的传播速度 则有 解得， 假设光线射到BD上的G点，光路图如图所示 由几何关系可知， 可知DG在BE上 因，即 可知光线在G点发生了全反射，设光线在G点反射后射到AB边上的H点，则有 由几何关系知光线在H点的入射角为37°，故光线未发生全反射。 光线在介质中的传播时间 得出 14. 某校物理课外兴趣小组为了研究物块的运动，设计了如下图1所示的装置。半径的圆弧轨道固定在水平面上，一长为、质量为的平板小车停在轨道的最左端紧靠，小车上表面与点等高，将一可视为质点、质量的滑块从距点高度为处静止释放，滑上小车后带动小车向右运动。已知水平轨道间距足够长，滑块与小车的动摩擦因数，其余接触面均光滑，取。 （1）若高度，求滑块运动到圆弧底端点时的向心加速度； （2）要使滑块不会从小车上掉下，求最大的高度； （3）撤去小车，将另一质量也为、半径的光滑半圆弧轨道（如图2）紧靠放置，点等高，半圆弧轨道不固定，求将滑块从处静止释放运动到最高点点时相对半圆弧轨道的速度大小。 【答案】（1），方向竖直向上指向圆心 （2） （3） 【解析】 【详解】（1）机械能守恒：，得： 滑块做圆周运动，在点向心加速度，方向竖直向上指向圆心 （2）下滑阶段，根据机械能守恒定律有 滑块恰好运动到小车右端时与小车共速，根据动量守恒定律可得 系统损失的动能转化为摩擦生热 联立解得 （3）滑块从处释放，有机械能守恒 可得到达B点的速度 滑块滑上半圆弧轨道后，系统水平方向动量守恒，机械能守恒。设滑块到达最高点 D 后与轨道分离时，滑块速度为，轨道速度为 有， 解得； （另一组解与实际不符，舍去） 所以滑块在最高点相对半圆弧轨道的速度大小 15. 随着全球经济的持续发展和新兴技术的不断涌现，作为驱动各种机械设备核心部件的电机，是现代工业的心脏。目前应用最广的电机是交流感应电机，如图1所示。它是利用三个线圈连接到三相电源上，产生旋转磁场，磁场中的导线框也就随着转动，其原理类似于如图2所示的演示实验。 如图3所示为交流感应电动机工作的简化等效模型图（俯视图），单匝线圈abcd处于辐向磁场中，所处的磁感应强度相同，大小均为，两无磁场区域夹角均为，已知导线框的边长均为，线框总电阻为。两边质量均为，线圈在磁场中转动时，受到的阻力均为，其中，为线速度，其余两边质量和所受阻力不计，无磁场区域一切阻力忽略不计。现让磁场以恒定角速度顺时针转动，线框初始时静止锁定，时刻解锁，导线框abcd由静止开始转动。（取）求： （1）判断时刻，线框中的电流方向（用或表示）； （2）求线框稳定转动时的线速度、角速度及线框中电流的有效值； （3）系统稳定转动后，若某时刻磁场突然停止转动，求边还能转过的最大路程。 【答案】（1） （2），， （3）1.2m 【解析】 【小问1详解】 线框切割磁感线，由右手定则可知电流方向为 【小问2详解】 以边为研究对象，当线框稳定转动时，有 即 其中，可得 则，由 得，根据电流有效值定义可得 可得 【小问3详解】 磁场停止后，线框由于惯性继续转动切割磁感线。由动量定理可得 即 可得 代入数据可得 结合无磁场区域可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $