内容正文:
重庆市南开中学高2026届高三年级质量检测(七)
物理试题
考生注意:
1.本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。必须在题号所指示的答题区域作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上答题无效。
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,只有一项符合题目要求。
1. 如图所示,质量为m的磁吸黑板擦可以吸附在黑板上保持静止,该黑板擦与黑板间磁吸力大小为F,滑动摩擦系数为。某同学对黑板擦施加推力,使其匀速向上运动,已知重力加速度g。关于黑板擦受力描述正确的是( )
A. 黑板擦所受摩擦力大小为
B. 黑板擦所受摩擦力大小为mg
C. 黑板擦受到黑板的支持力大于磁吸力
D. 黑板擦所受黑板支持力与磁吸力是一对相互作用力
【答案】C
【解析】
【详解】ABC.设推力与竖直方向的夹角为,黑板擦匀速向上运动,水平方向有
可知黑板擦受到黑板的支持力大于磁吸力,黑板擦所受摩擦力大小为
竖直方向有
可得黑板擦所受摩擦力大小为
故AB错误,C正确;
D.黑板擦所受黑板支持力与磁吸力都作用在黑板擦上,不是一对相互作用力,故D错误。
故选C。
2. 某同学设计实验研究光的折射现象,如图所示,一束复合光在O点由玻璃折射进入空气后分解为两束单色光。根据此现象下列说法正确的是( )
A. 玻璃对光的折射率更大
B. b光的波长更长
C. 增大复合光的入射角,光先发生全反射现象
D. 光光子能量更大
【答案】A
【解析】
【详解】A.由光路图可知,b光的偏折程度大于a光,可知玻璃对b光的折射率更大,故A正确;
BD.玻璃对b光的折射率更大,则b光的频率更大,能量更大,波长更小,故BD错误;
C.根据全反射临界角公式
可知a光的临界角比b光的大,逐渐增大入射角,b光先达到临界角,则b光先发生全反射,故C错误;
故选A。
3. 一定质量的理想气体经历如图所示的循环过程,从状态A到状态B过程中气体体积不变,从状态B到状态C过程中气体压强不变。对该理想气体所经历过程的描述正确的是( )
A. 从状态A到状态B的过程,气体温度升高
B. 从状态B到状态C的过程,分子平均动能减少
C. 从状态C到状态A的过程,外界对气体做正功
D. 从状态A经历状态B、C再次回到状态A时,外界对气体做总功为零
【答案】C
【解析】
【详解】A.从状态A到状态B的过程,体积不变,压强减小,根据查理定律可知,气体温度降低,故A错误;
B.从状态B到状态C的过程,压强不变,体积增大,根据盖吕萨克定律可知,气体温度升高,则气体分子平均动能增大,故B错误;
C.从状态C到状态A的过程,气体体积减小,可知,外界对气体做正功,故C正确;
D.图像中,图像与横轴所围几何图形的面积表示功,从状态A经历状态B到C,体积增大,气体对外界做功,则有
从状态C返回状态A过程,气体体积减小,外界对气体做功,则有
根据图示有
即从状态A经历状态B、C再次回到状态A时,外界对气体做总功为正值,不等于零,故D错误。
故选C。
4. 硅晶电池可以将太阳能转化为电能,绿色环保、无污染。如图所示,图线a为硅晶电池在某光照强度下,路端电压U与I的关系图像,图线b为某电阻的U-I图像。将该电池和电阻串联组成一个闭合电路。下列说法正确的是( )
A. 该硅晶电池内阻恒定不变
B. 该电池的电动势为4V
C. 此时该电池的输出功率为0.32W
D. 此时电池效率为
【答案】B
【解析】
【详解】A.图线的关系式为,斜率大小的绝对值为电源的内阻,由题中图像信息可知,斜率大小一直改变,所以该硅晶电池的内阻一直在改变,A错误;
B.由题中图像信息可知,电动势,B正确;
C.由题中图像信息可知,定值电阻阻值,回路工作电流,路端电压,即输出电压为,输出功率为,C错误;
D.电源效率,D错误。
故选B。
5. 某同学利用如图甲装置来研究光电效应现象。实验中保持入射光频率不变,改变A极和K极间的电压U,测量光电子到达A极时的最大动能随U的变化关系如图乙所示,下列关于该实验的认识,正确的是( )
A. 光电子的产生与入射光频率无关
B. 该材料的遏止电压为
C. 光电子离开K极时的最大动能随U的增大而增大
D. 图中倾斜直线的斜率为普朗克常量
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据光电效应的发生条件可知,光电子是否产生与入射光频率大小有关,故A错误;
B.遏止电压的定义是:使光电子到达A极的最大动能减为0(光电流降为0)时的反向电压。由图乙可知,当到达A极的最大动能时,对应电压为,因此该材料的遏制电压为,故B正确;
C.光电子离开K极的最大动能由入射光频率决定,题干明确说明入射光频率不变,因此离开K极的最大动能不变;外加电压U只改变光电子到达A极时的动能,不改变光电子离开K极时的动能,故C错误;
D.根据动能定理可知,图中倾斜直线的斜率为e,不是普朗克常量,故D错误;
故选B。
6. 一列简谐波沿x轴传播,某时刻其波形如图甲所示,平衡位置为的质点从该时刻开始的振动图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 该列简谐波沿x轴正方向传播
B. 无法确定该简谐波的波长
C. 该质点的振动周期为
D. 从该时刻起内质点经过的路程为
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图乙可知,时刻,处质点位移为,随后位移增大,说明质点沿轴正方向振动。根据波动的“上下坡法”可判断该波沿轴负方向传播,故A错误;
B.由图甲可得
解得,故B错误;
C.由图乙可得
解得,故C错误;
D.,内运动路程为
之后内运动路程为
则运动总路程为,故D正确。
故选D。
7. 如图所示,竖直面内正方形线框质量为m,边长为,边电阻为,其余各边电阻均为R,线框由静止释放,一段时间后进入方向垂直于纸面的磁场区域,I、Ⅱ区域磁感应强度大小均为B,磁场宽度。当线框边刚到达N边界时,线框开始做匀速直线运动,已知重力加速度为g。则下列说法正确的是( )
A. 线框完全进入I磁场区域时
B. 线框经过N边界时电流沿顺时针方向
C. 线框经过N边界时
D. 导线框从进入到离开I、Ⅱ磁场区域通过某截面的净电荷量为
【答案】C
【解析】
【详解】A.线框完全进入I磁场区域时,由于线框具有一定的速度,边切割磁感线会产生电动势,所以,故A错误;
B.线框经过N边界时,穿过线框的总磁通量向里逐渐增加,根据楞次定律,感应电流的磁场向外,由右手螺旋定则可知感应电流为逆时针方向,故B错误;
C.当线框边刚到达N边界时,线框开始做匀速直线运动,设此时线框的速度为,则回路的总电动势为
感应电流为
根据平衡条件可得
联立解得,
将边看成电源,则有,故C正确。
D.由
线框从进入到离开I、Ⅱ磁场区域,初态磁通量为0,末态磁通量也为0,总磁通量变化为0,则通过某截面的净电荷量为0,故D错误。
故选C。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,至少有两项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,不选或错选得0分。
8. 在2026年春晚舞台上,武术节目《武BOT》融入前沿智能科技,将刚劲有力的功夫招式与灵活精准的机器人表演相结合,成为本届春晚极具视觉冲击力的创新节目之一.如图所示,节目中间环节时,质量为m的机器人从下蹲静止状态竖直向上起跳,经过t时间身体伸直以大小为v的速度离开地面,已知重力加速度g,在该过程中( )
A. 地面对机器人的弹力是地面发生弹性形变产生的
B. 地面对机器人的平均作用力大小为
C. 地面对机器人的冲量大小为mv
D. 地面对机器人做功为
【答案】AB
【解析】
【详解】A.地面发生形变,可知地面对机器人的弹力是地面发生弹性形变产生的,故A正确;
B.根据动量定理可得
地面对机器人的平均作用力大小为,故B正确;
C.地面对机器人的冲量大小为,故C错误;
D.地面对机器人作用力的作用点没有移动,故地面对机器人做功为零,故D错误。
故选AB。
9. 一辆汽车在能见度很低的雾天在平直路面上以速度匀速行驶,突然发现正前方有一辆静止的自行车,当汽车发现自行车时立刻刹车。已知该汽车在减速过程中的加速度a与速度v满足关系。则汽车发现自行车时,两车相距多少米可以不相撞( )
A. 10m B. 12m C. 25m D. 30m
【答案】CD
【解析】
【详解】根据加速度定义式有
根据链式法则转换有
则有
解得
根据数学积分方法有
即
解得
可知两车相距25m或30m可以不相撞。
故选CD。
10. 如图所示,若在地球上建设了两条直通隧道A、B,地心O到隧道的距离分别为、,已知地球半径为,,,不考虑地球的自转、空气阻力及一切摩擦.两辆完全相同的列车在关闭引擎的状态下分别从隧道A、B的端点、点由静止进入,从隧道另一端离开。则( )
A. 两列车分别在隧道上、两点时加速度大小之比为
B. 两列车分别在隧道上、两点时加速度大小之比为
C. 两列车分别通过隧道A、B所用时间之比为
D. 两列车分别通过隧道A、B所用时间之比为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.设地球的质量为,列车的质量为。两列车分别在隧道上、两点时与隧道间的夹角分别为、,根据牛顿第二定律可得,
其中,,
可得,故A正确,B错误;
CD.设列车与地心之间的距离为,列车到隧道中间的距离为,则列车所受地球的万有引力为
其中
解得
万有引力在隧道方向上的分力
解得
并且此力的方向与以隧道中间位置为初位置的位移方向相反,则
则列车在隧道中做简谐运动。列车在两个隧道做简谐运动时,回复力与位移的关系相同,运动周期与振幅无关,简谐运动的周期相同,列车从隧道一端到另一端的运动时间为周期的一半,即,故C错误,D正确。
故选AD。
三、实验题:本题共2个小题,11题6分,12题10分,共16分。
11. 小南同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律,其操作步骤如下:
①在铁架台的O点固定一个力传感器,将一根细线一端与力传感器相连,另一端系住一个小钢球;
②将小钢球保持静止时球心的位置记为A点,测得力传感器的最下端到A点的距离为L,此时力传感器的示数为;
③将小钢球向右拉至不同的高度由静止释放(绳子一直保持紧绷状态);
④记录释放点小钢球球心与A点的高度差以及小钢球在运动过程中力传感器示数F随时间t变化的规律;
⑤改变,记录小钢球每次经过A点时力传感器的示数,通过分析与之间的关系,来验证机械能是否守恒。
(1)某次实验中,小钢球在运动过程中传感器示数F随时间t变化的规律如图乙所示,图中c点为图像最高点,c点对应的力传感器示数为,求:
①本次实验中小钢球经过A点时对应图乙中的______(填“a”、“b”、“c”、“d”或“e”)点;
②本次实验中,小钢球经过A点时的动能为______(用字母、、L表示);
(2)若小钢球运动过程中机械能守恒,则图像应为______(填标号)。
A. B. C. D.
【答案】(1) ①. ②. (2)D
【解析】
【小问1详解】
[1]当小球运动到最低点A时速度会达到最大,圆周运动的向心力最大,由可知,绳子拉力最大,则力传感器的示数最大,对应图乙中最高点c。
[2]小钢球静止时,拉力等于重力,因此有
小钢球经过最低点A时,由拉力和重力的合力提供向心力,得
小钢球在A点的动能
联立两式得
【小问2详解】
若小钢球机械能守恒,重力势能的减少量等于动能的增加量,释放时初速度为0,因此
结合最低点向心力公式
代入,整理得
可见图像是纵截距为正的倾斜直线。
故选D。
12. 实验小组用如图甲所示的方案测量一小段匀质金属丝的电阻率。实验步骤如下:
①在金属丝上不同位置用螺旋测微器测三个位置的导线直径,并取平均值d;
②将电压表的右端通过小夹子3连接在导线上,小夹子3可在1、2接线柱间左右移动;
③将小夹子3调节至某位置,测量小夹子3和某个接线柱之间的距离L;
④闭合开关S,调节电阻箱R的阻值,使电流表示数为,读出相应的电压表示数U,断开开关S;
⑤改变小夹子3的位置,重复步骤③、④,测量多组L和U,作出图像如图丙所示,得到直线的斜率k。
回答下列问题:
(1)某次测得导线的直径如图乙所示,为______mm;
(2)L是小夹子3到______(填“1”或“2”)接线柱之间的距离;
(3)电阻率的表达式______(用k、d、I等表示);
(4)若用上述方法测量,得到该金属丝的电阻率______(保留两位有效数字)。
【答案】(1)1.995(1.993~1.997)
(2)2 (3)
(4)
【解析】
【小问1详解】
螺旋测微器的精确值为,由图乙可知导线的直径为
【小问2详解】
由图丙可知,当增大时,电压表示数减小,而电压表测的是1和3之间的电压,所以是小夹子3到2接线柱之间的距离;
【小问3详解】
根据欧姆定律
设金属丝长为,根据
整理可得
可知斜率
解得
【小问4详解】
代入数据可得
四、计算题:13题10分,14题13分,15题18分,共41分。
13. 磁偏转系统是电子光学系统的核心组件,其核心原理是利用磁场调整电子的运动方向。如图利用圆形磁场调节电子运动方向,在该平面上半径为R的圆形区域内存在垂直平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。电荷量为e、质量为m的电子从P点沿半径方向进入磁场,从Q点沿半径方向离开磁场。不计电子重力。(用表示结果)
(1)求粒子入射的速度大小v;
(2)电子由P运动至Q的过程中,洛伦兹力对电子产生冲量I的大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由几何关系可得粒子轨迹半径为
洛伦兹力提供向心力得
解得
【小问2详解】
粒子在磁场中转过的角度为
由动量定理,该表达式为矢量式
由(1)可知粒子速度为
则
则
14. 如图所示,平行金属导轨与,两导轨间距,与段是竖直四分之一光滑圆弧,半径,与是水平光滑足够长的直导轨,直导轨上接有一单刀双掷开关S,接在1端的定值电阻,接在2端电容器的电容,整个空间内存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度。初始时刻S拨至1,现在外力作用下,使质量、长度为L的金属棒从圆弧最高点开始,以大小为沿圆弧轨道做匀速圆周运动,当金属棒运动至时,撤去外力的同时将开关S拨至2,运动过程中金属棒始终与轨道垂直且接触良好,金属棒及导轨电阻不计。求:
(1)金属棒运动至时产生的瞬时感应电动势E的大小;
(2)金属棒从运动至的过程中,通过定值电阻的电荷量;
(3)金属棒稳定后的最终速度v的大小。
【答案】(1)20V (2)1C
(3)
【解析】
【小问1详解】
由法拉第电磁感应定律可知,金属棒运动至时,产生的瞬时感应电动势的大小满足
【小问2详解】
金属棒从运动至的过程中,设其在某一位置时转过的圆心角为,则回路的瞬时电动势为
瞬时电流为
通过定值电阻的电荷量满足
【小问3详解】
金属棒在水平光滑足够长的直导轨上运动过程中,对电容器充电,最终金属棒两端电动势大小等于电容器两端电压满足
对金属棒列动量定理
联立解得
15. 如图所示,套在固定水平杆上的光滑小环A与小球B通过不可伸长的轻绳相连,A环右侧处有一竖直挡板,固定在水平杆上P点,A环与竖直挡板碰撞后立即被锁定在P点。初始时刻,小球B与环A在处于同一水平面,轻绳恰好伸直且与水平杆平行。已知轻绳长为L,小环A质量为,小球B的质量为,重力加速度为,不计空气阻力。A、B同时由静止释放,求:
(1)若固定环A,当小球B运动到最低点时对轻绳的拉力大小;
(2)在环A与挡板相撞前瞬间的速度大小;
(3)若,则小球B的最大速度是多少。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
A环固定时,对小球B由动能定理有
设小球B运动到最低点时受到轻绳的拉力为,根据牛顿第二定律可知
联立解得
由牛顿第三定律可知,小球B运动到最低点时对轻绳的拉力大小为
【小问2详解】
环A与小球B组成的系统在水平方向动量守恒,满足
等式两边对时间微元求和得
当A与挡板碰撞时
联立解得环A与小球B水平方向的相对位移
由几何关系可知此时轻绳与水平方向夹角
在A环与竖直挡板碰撞前,系统在水平方向动量守恒
对、系统机械能守恒有
碰前、沿绳方向速度大小相等
三式联立解得
【小问3详解】
将代入第(2)问,解得
结合系统在水平方向动量守恒
解得
、沿绳方向速度大小相等
解得
A环与竖直挡板发生碰撞、立即被锁定,此时轻绳绷紧,B球沿绳方向动量瞬时变为0,此后以垂直于绳方向速度为初速度继续运动,即
从锁定位置到竖直最低点,B下落高度
根据机械能守恒可知B球摆至最低点时速度最大,满足
解得
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重庆市南开中学高2026届高三年级质量检测(七)
物理试题
考生注意:
1.本试卷满分100分,考试时间75分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。必须在题号所指示的答题区域作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上答题无效。
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,只有一项符合题目要求。
1. 如图所示,质量为m的磁吸黑板擦可以吸附在黑板上保持静止,该黑板擦与黑板间磁吸力大小为F,滑动摩擦系数为。某同学对黑板擦施加推力,使其匀速向上运动,已知重力加速度g。关于黑板擦受力描述正确的是( )
A. 黑板擦所受摩擦力大小为
B. 黑板擦所受摩擦力大小为mg
C. 黑板擦受到黑板的支持力大于磁吸力
D. 黑板擦所受黑板支持力与磁吸力是一对相互作用力
2. 某同学设计实验研究光的折射现象,如图所示,一束复合光在O点由玻璃折射进入空气后分解为两束单色光。根据此现象下列说法正确的是( )
A. 玻璃对光的折射率更大
B. b光的波长更长
C. 增大复合光的入射角,光先发生全反射现象
D. 光光子能量更大
3. 一定质量的理想气体经历如图所示的循环过程,从状态A到状态B过程中气体体积不变,从状态B到状态C过程中气体压强不变。对该理想气体所经历过程的描述正确的是( )
A. 从状态A到状态B的过程,气体温度升高
B. 从状态B到状态C的过程,分子平均动能减少
C. 从状态C到状态A的过程,外界对气体做正功
D. 从状态A经历状态B、C再次回到状态A时,外界对气体做总功为零
4. 硅晶电池可以将太阳能转化为电能,绿色环保、无污染。如图所示,图线a为硅晶电池在某光照强度下,路端电压U与I的关系图像,图线b为某电阻的U-I图像。将该电池和电阻串联组成一个闭合电路。下列说法正确的是( )
A. 该硅晶电池内阻恒定不变
B. 该电池的电动势为4V
C. 此时该电池的输出功率为0.32W
D. 此时电池效率为
5. 某同学利用如图甲装置来研究光电效应现象。实验中保持入射光频率不变,改变A极和K极间的电压U,测量光电子到达A极时的最大动能随U的变化关系如图乙所示,下列关于该实验的认识,正确的是( )
A. 光电子的产生与入射光频率无关
B. 该材料的遏止电压为
C. 光电子离开K极时的最大动能随U的增大而增大
D. 图中倾斜直线的斜率为普朗克常量
6. 一列简谐波沿x轴传播,某时刻其波形如图甲所示,平衡位置为的质点从该时刻开始的振动图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 该列简谐波沿x轴正方向传播
B. 无法确定该简谐波的波长
C. 该质点的振动周期为
D. 从该时刻起内质点经过的路程为
7. 如图所示,竖直面内正方形线框质量为m,边长为,边电阻为,其余各边电阻均为R,线框由静止释放,一段时间后进入方向垂直于纸面的磁场区域,I、Ⅱ区域磁感应强度大小均为B,磁场宽度。当线框边刚到达N边界时,线框开始做匀速直线运动,已知重力加速度为g。则下列说法正确的是( )
A. 线框完全进入I磁场区域时
B. 线框经过N边界时电流沿顺时针方向
C. 线框经过N边界时
D. 导线框从进入到离开I、Ⅱ磁场区域通过某截面的净电荷量为
二、多项选择题:本题共3小题,每小题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,至少有两项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,不选或错选得0分。
8. 在2026年春晚舞台上,武术节目《武BOT》融入前沿智能科技,将刚劲有力的功夫招式与灵活精准的机器人表演相结合,成为本届春晚极具视觉冲击力的创新节目之一.如图所示,节目中间环节时,质量为m的机器人从下蹲静止状态竖直向上起跳,经过t时间身体伸直以大小为v的速度离开地面,已知重力加速度g,在该过程中( )
A. 地面对机器人的弹力是地面发生弹性形变产生的
B. 地面对机器人的平均作用力大小为
C. 地面对机器人的冲量大小为mv
D. 地面对机器人做功为
9. 一辆汽车在能见度很低的雾天在平直路面上以速度匀速行驶,突然发现正前方有一辆静止的自行车,当汽车发现自行车时立刻刹车。已知该汽车在减速过程中的加速度a与速度v满足关系。则汽车发现自行车时,两车相距多少米可以不相撞( )
A. 10m B. 12m C. 25m D. 30m
10. 如图所示,若在地球上建设了两条直通隧道A、B,地心O到隧道的距离分别为、,已知地球半径为,,,不考虑地球的自转、空气阻力及一切摩擦.两辆完全相同的列车在关闭引擎的状态下分别从隧道A、B的端点、点由静止进入,从隧道另一端离开。则( )
A. 两列车分别在隧道上、两点时加速度大小之比为
B. 两列车分别在隧道上、两点时加速度大小之比为
C. 两列车分别通过隧道A、B所用时间之比为
D. 两列车分别通过隧道A、B所用时间之比为
三、实验题:本题共2个小题,11题6分,12题10分,共16分。
11. 小南同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律,其操作步骤如下:
①在铁架台的O点固定一个力传感器,将一根细线一端与力传感器相连,另一端系住一个小钢球;
②将小钢球保持静止时球心的位置记为A点,测得力传感器的最下端到A点的距离为L,此时力传感器的示数为;
③将小钢球向右拉至不同的高度由静止释放(绳子一直保持紧绷状态);
④记录释放点小钢球球心与A点的高度差以及小钢球在运动过程中力传感器示数F随时间t变化的规律;
⑤改变,记录小钢球每次经过A点时力传感器的示数,通过分析与之间的关系,来验证机械能是否守恒。
(1)某次实验中,小钢球在运动过程中传感器示数F随时间t变化的规律如图乙所示,图中c点为图像最高点,c点对应的力传感器示数为,求:
①本次实验中小钢球经过A点时对应图乙中的______(填“a”、“b”、“c”、“d”或“e”)点;
②本次实验中,小钢球经过A点时的动能为______(用字母、、L表示);
(2)若小钢球运动过程中机械能守恒,则图像应为______(填标号)。
A. B. C. D.
12. 实验小组用如图甲所示的方案测量一小段匀质金属丝的电阻率。实验步骤如下:
①在金属丝上不同位置用螺旋测微器测三个位置的导线直径,并取平均值d;
②将电压表的右端通过小夹子3连接在导线上,小夹子3可在1、2接线柱间左右移动;
③将小夹子3调节至某位置,测量小夹子3和某个接线柱之间的距离L;
④闭合开关S,调节电阻箱R的阻值,使电流表示数为,读出相应的电压表示数U,断开开关S;
⑤改变小夹子3的位置,重复步骤③、④,测量多组L和U,作出图像如图丙所示,得到直线的斜率k。
回答下列问题:
(1)某次测得导线的直径如图乙所示,为______mm;
(2)L是小夹子3到______(填“1”或“2”)接线柱之间的距离;
(3)电阻率的表达式______(用k、d、I等表示);
(4)若用上述方法测量,得到该金属丝的电阻率______(保留两位有效数字)。
四、计算题:13题10分,14题13分,15题18分,共41分。
13. 磁偏转系统是电子光学系统的核心组件,其核心原理是利用磁场调整电子的运动方向。如图利用圆形磁场调节电子运动方向,在该平面上半径为R的圆形区域内存在垂直平面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。电荷量为e、质量为m的电子从P点沿半径方向进入磁场,从Q点沿半径方向离开磁场。不计电子重力。(用表示结果)
(1)求粒子入射的速度大小v;
(2)电子由P运动至Q的过程中,洛伦兹力对电子产生冲量I的大小。
14. 如图所示,平行金属导轨与,两导轨间距,与段是竖直四分之一光滑圆弧,半径,与是水平光滑足够长的直导轨,直导轨上接有一单刀双掷开关S,接在1端的定值电阻,接在2端电容器的电容,整个空间内存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度。初始时刻S拨至1,现在外力作用下,使质量、长度为L的金属棒从圆弧最高点开始,以大小为沿圆弧轨道做匀速圆周运动,当金属棒运动至时,撤去外力的同时将开关S拨至2,运动过程中金属棒始终与轨道垂直且接触良好,金属棒及导轨电阻不计。求:
(1)金属棒运动至时产生的瞬时感应电动势E的大小;
(2)金属棒从运动至的过程中,通过定值电阻的电荷量;
(3)金属棒稳定后的最终速度v的大小。
15. 如图所示,套在固定水平杆上的光滑小环A与小球B通过不可伸长的轻绳相连,A环右侧处有一竖直挡板,固定在水平杆上P点,A环与竖直挡板碰撞后立即被锁定在P点。初始时刻,小球B与环A在处于同一水平面,轻绳恰好伸直且与水平杆平行。已知轻绳长为L,小环A质量为,小球B的质量为,重力加速度为,不计空气阻力。A、B同时由静止释放,求:
(1)若固定环A,当小球B运动到最低点时对轻绳的拉力大小;
(2)在环A与挡板相撞前瞬间的速度大小;
(3)若,则小球B的最大速度是多少。
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