精品解析：2026届上海市普陀区高三下学期质量调研（二模）物理试卷

2025学年第二学期普陀区高三质量调研 物理试卷 考生注意： 1．试卷满分100分，考试时间60分钟。 2．本考试分设试卷和答题纸。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。 3．本试卷标注“多选”的试题，每小题有2~3个正确选项，漏选得部分分，错选不得分；未特别标注的选择类试题，每小题有一个正确选项。 4．本试卷标注“计算”的试题，在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 安全气囊 汽车安全气囊在汽车受到猛烈撞击时，会引燃气体发生剂产生气体，极短时间内充满气囊，从而有效保障驾乘人员的安全。 1. 某次气囊充气结束时，囊中气体的压强为p、体积为V，已知囊中气体摩尔质量为M、密度为、阿伏加德罗常数为。气囊中的气体可视为理想气体。 （1）充气结束时，囊中气体分子的个数为________； A. B． C． D． （2）充气结束后，驾乘人员挤压安全气囊会导致气囊的可变排气孔开始排气。当气囊中气体的压强变为0.8p时停止排气，此时气囊的体积为。此过程中气体温度的变化可忽略，则排出气体的质量与排气前气体的总质量之比________。 A. B． C． D． 2. 通过碰撞试验检测气囊的安全性，一质量为的车辆与固定的刚性墙体发生正面碰撞，墙体对车的作用力F随作用距离x的变化关系如图所示。当时，车辆刚好停止。在此碰撞过程中， （1）车辆克服作用力F所做的功为________J； （2）车辆与墙体刚碰撞时的速度大小为________（结果保留3位有效数字）。 【答案】1. ①. B ②. C 2. ①. ②. 15.9 【解析】 【1题详解】 [1]气体总质量  所以物质的量 ​ 故分子总数 ​ 故选 B。 [2]以原有气体为研究对象，气体温度不变，排气过程可看作等温膨胀过程，由玻意耳定律有 解得 排出气体的质量与排气前气体的总质量之比等于排出气体的体积与排气前气体的总体积之比，故 故选 C。 【2题详解】 [1]图像与轴围成的面积等于力做的功，即车辆克服做的功，故车辆克服做的功为 解得 [2]根据动能定理，车辆克服做的功等于初动能  解得  无人机 我国已成为世界民用无人机制造的领跑者，无人机在生产、生活等方面得到广泛应用。 3. 无人机主要通过电磁波实现远距离操控，振荡电路可以产生电磁波。一振荡电路某时刻电容器两极板间电压为，自感线圈L内磁场方向、电容器C内电场方向，如图所示。 （1）若电容器的电容为，则此时刻电容器所带的电荷量为________； （2）（多选）此时刻________。 A.电容器两极板间的电压正在增大 B．电容器中贮存的电场能正在减小 C．自感线圈中的电流正在增大 D．自感线圈中贮存的磁场能正在减小 4. 无人机在距水平地面高为H的水平面内做速度大小为的匀速直线运动。在时释放质量为m的小球。（重力加速度大小为g） （1）若不计空气阻力，在、、时刻，小球在空中运动的速度分别为、、，则、、的矢量图示正确的可能是________； A. B． C． D． E． F． （2）若不计空气阻力，小球落地时，其速度方向与水平方向间的夹角________； （3）若小球在空中运动时，受到方向与运动方向相反、大小恒定的阻力，则在空中运动时，小球的加速度大小将________。 A.保持不变 B．逐渐减小 C．逐渐增大 D．先增大后减小 5. 如图，一质量为3.0kg的无人机对一轿车进行拍摄。无人机以车中心所在的竖直线为轴线，在地面上方的水平面内做半径为4.0m、角速度为的匀速圆周运动。（g取） （1）空气对无人机的作用力大小为________N（结果保留3位有效数字）； （2）在无人机飞行一周的过程中，空气对无人机作用力的冲量大小为________（结果保留3位有效数字）。 【答案】3. ①. ②. AD 4. ①. C ②. ③. B 5. ①. 40.4 ②. 126 【解析】 【3题详解】 [1]根据可得此时刻电容器所带的电荷量为 [2]根据右手螺旋定则可知螺线管中的电流沿逆时针方向，故电容器充电，则电容器两极板间的电压正在增大；磁场能转化为电场能，线圈中的电流减小，自感线圈中贮存的磁场能正在减小，故自感线圈中贮存的磁场能正在增大。 故选AD。 【4题详解】 [1]小球释放后不计空气阻力，做平抛运动，水平方向上做匀速直线运动，速度为 竖直方向上做自由落体运动，速度为 则速度矢量增量为 故相等时间间隔内，速度增量大小相等，方向竖直向下，故C符合题意。 故选C。 [2]小球竖直方向上做自由落体运动，由运动学公式可得 故 故其速度方向与水平方向间的夹角 [3]由于小球在空中运动时，受到方向与运动方向相反、大小恒定的阻力，故下落过程中重力和空气阻力间的夹角逐渐增大，故重力与阻力的合力大小逐渐减小，根据牛顿第二定律可知加速度大小逐渐减小。 故选B。 【5题详解】 [1]因为无人机在水平面内做匀速圆周运动，由牛顿第二定律可得 其中 解得空气对无人机的作用力大小为 [2]运动一周时间为 故在无人机飞行一周的过程中，根据动量定理可知 空气对无人机作用力的冲量大小为 实验探究 实验探究是指通过设计、操作、观察和分析来验证假设、探索规律或解决问题的科学研究方法。 6. 某同学将长绳的一端固定在墙面上，手握住绳的自由端O、上下抖动使绳振动起来。通过视频软件获得振动传到固定端前，某一段绳在两个不同时刻的波形Ⅰ、Ⅱ，如图所示。 （1）波形Ⅰ中，P点此时的运动方向为________； A.向左 B．向右 C．向上 D．向下 （2）波形Ⅰ、Ⅱ中，P、Q点振动的频率之比为________。 A. B． C． D． 7. 洛埃镜实验的基本装置如图所示，S为垂直纸面的单色线光源，MN为一平面镜，是S经平面镜所成的像。S发出的光与经平面镜反射的光，在光屏上叠加形成干涉条纹，干涉条纹的宽度与该单色光以S、为双缝在光屏上形成的双缝干涉条纹宽度相同。 （1）（作图）画出光屏上呈现明暗相间干涉条纹的区域ab； （2）（多选）实验中，能增大光屏上相邻亮纹间距离的操作是________。 A.平面镜稍向上移动一些 B．平面镜稍向左移动一些 C．光屏稍向下移动一些 D．光屏稍向右移动一些 E．光源由红光改为绿光 F．光源由紫光改为绿光 8. 某测量电源的电动势和内阻的实验电路，如图所示。电路由待测电源、阻值为的定值电阻、总阻值为且阻值分布均匀的四分之一圆的弧形变阻器（配有指示滑片P位置角度的刻度盘）、电流表A（内阻可忽略），以及开关S、若干导线组成。 （1）若弧形变阻器由电阻率为、横截面积为的合金材料制成，则该圆弧的半径为________； （2）闭合开关S，变阻器接入电路中的阻值记为R、电流表示数记为，则滑片P在逆时针转动的过程中，________； A.R变大，变大 B．R变大，变小 C．R变小，变大 D．R变小，变小 （3）设通过电流表的电流为I，滑片P位置角度为，实验时闭合开关，转动滑片P，记录多组对应的I、数据。根据数据画出图像，如图所示。由此可得该待测电源的电动势________，以及其内阻________。 【答案】6. ①. C ②. B 7. ①. ②. ADF##AFD##FAD##FDA##DAF##DFA 8. ①. ②. A ③. ④. 【解析】 【6题详解】 [1]根据同侧法可知，绳波向右传播方向，因此P点此时运动方向向上。 故选C。 [2]由图可知，两列波的波长满足 可得 两列波的传播速度相同，根据波速与频率的关系 可得P、Q点振动的频率之比为 故选B。 【7题详解】 [1]光屏上呈现明暗相间干涉条纹的区域ab如图所示 [2]A．洛埃镜等效双缝干涉，根据双缝干涉条纹间距公式​ 其中为等效双缝和的间距，为双缝到光屏的距离，平面镜上移，到平面镜垂直距离减小，减小，增大，A正确； B．平面镜左移，、、都不变，不变，B错误； C．光屏上下移动不改变，不变，C错误； D．光屏右移，增大，增大，D正确； E．红光改绿光，波长减小，减小，E错误； F．紫光改绿光，波长增大，增大，F正确。 故选ADF。 【8题详解】 [1]四分之一圆弧总长度 由电阻定律 代入得 解得半径  [2]变阻器阻值均匀，接入电阻与角度成正比，滑片逆时针转动时增大，因此变大，与并联，增大，可知外电路总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律 可知总电流减小，根据 可知路端电压增大，电流表测​的电流​ 因此​变大。 故选A。 [3][4]由闭合电路欧姆定律可知 整理可得全电路欧姆定律推导得 ​结合图像可知截距 斜率 联立解得 ， 新能源汽车 新能源车指采用非传统燃料作为动力来源的车辆，核心目标是减少对石油的依赖和降低环境污染。 9. 新能源汽车上常装有北斗卫星系统接收器。某颗北斗卫星在距离地面高度为h的圆轨道上运行。已知地球半径为R，地球表面重力加速度大小为g，则该卫星的运行周期为________； 10. 某新能源汽车的无线充电系统由发射端N（地面供电线圈）和接收端M（车载受电线圈）组成。充电时，与动力电池相连的受电线圈静置于地面供电线圈正上方，如图（a）所示。当N接交流电后，穿过M的磁通量随时间t变化的规律如图（b）所示。已知M的匝数为100匝，不考虑线圈的自感。 （1）（多选）若磁感线向上穿过M，通过M的磁通量为正，则M中产生顺时针方向的感应电流（从上往下看）的时段有________； A. B． C． D． （2）在的时间内，穿过M的磁通量的变化量________Wb； （3）线圈M中产生的感应电动势随时间变化的关系式：________（V）。 11. 如图，通过匝数为匝的供电线圈，同时给受电线圈匝数分别为匝、匝的两辆新能源汽车充电，忽略各种能量损耗。当供电线圈两端接在220V的正弦交流电源上时，两车的充电电流分别为、，则通过供电线圈的电流________A。 12. 如图，某新能源车大灯结构的简化图。现有一光线从焦点F处射出，经旋转拋物面反射后，从半球透镜竖直直径AB上的C点、垂直射入半球透镜。已知半球透镜的折射率为。若C为半径AO的中点，距地面0.81m，则该光线射到地面的位置与大灯间的水平距离约为________m。（，） 13. 某新能源车使用“再生制动”技术提升能效。系统设定速度大小大于时选择再生制动，再生制动阶段阻力大小与速度大小成正比，即；速度大小小于等于时选择机械制动，机械制动阶段阻力大小恒为车重的倍。（重力加速度大小为g） （1）（计算）若该车质量为m，求该车以速度大小（）开始制动直到停下，汽车运动的位移大小________。 （2）再生制动过程中，当回收系统的输出电压U比动力电池所需充电电压低时，无法直接为动力电池充电。在下列电路中（L为自感线圈），通过不断打开和闭合开关S，在U小于的情况下，可能实现为动力电池充电的是________。 A. B． C． D． 【答案】9. 10. ①. AD ②. ③. 11. 10 12. 3 13. ①. ②. B 【解析】 【9题详解】 根据万有引力提供向心力可得 可得卫星的运行周期为 又 可得卫星的运行周期 【10题详解】 [1]磁感线向上穿过M，通过M的磁通量为正，M中产生顺时针方向的感应电流（从上往下看），根据楞次定律可知M中的磁通量向上增大或向下减小，根据图像可得和符合。 故选AD。 [2]在的时间内，穿过M的磁通量的变化量 [3]图像中周期为，可得角速度为 可得磁通量的表达式为 根据法拉第电磁感应定律可得线圈M中产生的感应电动势随时间变化的关系式： 【11题详解】 根据能量关系有 可得 又， 联立可得 代入可得 【12题详解】 如图所示，入射角为，根据折射定律有 可得 根据几何关系可得，有 解得光线射到地面的位置与大灯间的水平距离约为 【13题详解】 [1]设新能源车在再生制动、机械制动阶段运动的位移分别为、。再生制动阶段：新能源车做非匀变速运动，将此过程的时间分为n个极小时间段，车在每个时段内的运动可视为匀速直线运动，故阻力的冲量大小 对n个时间段的阻力冲量大小求和，即得 再生制动阶段，由动量定理 解得 机械制动阶段：新能源车做匀减速运动。根据牛顿第二定律有 解得 由运动学公式 解得 因此新能源车开始制动到停止的位移为 [2]A．该电路中当开关S断开时，整个电路均断开，则不能给电池充电，故A错误； B．该电路中当S闭合稳定时，线圈L中有电流通过，当S断开时L产生自感电动势阻碍电流减小，L相当于电源，电源U与L中的自感电动势共同加在电池两端，且此时二极管导通，从而实现给电池充电，故B正确； C．该电路中当S闭合稳定时，线圈L中有电流通过，但当S断开时L也与电路断开，还是只有回收系统的电压U加在充电电池两端，则不能实现给电池充电，故C错误； D．该电路中当S闭合稳定时，线圈L中有电流通过，但当S断开时电源U也断开，只有L产生的自感电动势相当电源加在充电电池两端，则不能实现给电池充电，故D错误。 故选B。 “人造太阳” 中国“人造太阳”是利用磁约束来实现受控核聚变的装置，其结构如图所示。工作时，高温等离子体中的带电粒子被强磁场约束在环形真空室内部，而不与器壁碰撞。已知真空中的光速为c。 14. 装置内部发生的核反应方程为，已知、、的平均结合能分别为、、。 （1）反应产物X是________； A．质子 B．中子 C．电子 D．正电子 （2）该核反应的质量亏损________。 15. 核反应中放出某种频率的光子，其照射到逸出功为的金属上发生光电效应，光电子的最大初动能为。已知光电子的质量为m，普朗克常量为h。 （1）该光子的频率为________； A． B． C． D． （2）具有最大初动能的光电子，其德布罗意波长________； 16. （计算）如图，通过电场将中性粒子从混合粒子束中分离出来。混合粒子束中带正电粒子的电荷量为q、质量为m，以大小为v、平行于极板的速度进入电场。不计粒子重力和相互间的作用。若两极板间距为d，在两极板间加电压U，为使所有的正离子均被吸附在极板上，求极板长度的最小值为多少？ 17. 某简化的磁约束模型截面图，如图所示。圆心均在O点，半径分别为R和3R的两个圆，将空间分成区域Ⅰ和Ⅱ，区域Ⅰ内无磁场，区域Ⅱ内有方向垂直于纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场。区域Ⅰ内有速率不同的带电粒子，这些带电粒子在纸面内从O点沿各个方向射入区域Ⅱ，且均能被约束在半径为3R的圆内。已知带电粒子的电荷量为q、质量为m，不计粒子重力和相互间的作用，不考虑相对论效应。（） （1）（计算）求带电粒子的最大速率_______； （2）若带电粒子运动速率为，则粒子每运动________距离，轨迹就会重复一次。 （3）若考虑相对论效应，某高速粒子在Ⅱ中运动的时间将________。 A．不变 B．增加 C．减小 【答案】14. ①. B ②. 15. ①. C ②. 16. 17. ①. ②. ③. B 【解析】 【14题详解】 （1）[1]根据核反应的质量数守恒和电荷数守恒，反应前总质量数：，总电荷数： 反应后的质量数为，电荷数为，因此X的质量数为，电荷数为，符合中子（）的特征。 故选B。 （2）[2]结合能（为平均结合能，为核子数），核反应释放的能量等于反应后总结合能与反应前总结合能的差值 根据质能方程 可得质量亏损 【15题详解】 （1）[1]根据爱因斯坦光电效应方程 整理得光子频率： 故选C。 （2）[2]光电子的最大初动能 可得动量 根据德布罗意波长公式 代入得 【16题详解】 要使所有正离子均被吸附在极板上，临界情况为：粒子刚好从极板边缘飞出，即竖直方向位移为时，水平位移等于极板长度（此时为最小值）。 竖直方向做匀加速直线运动，位移公式 代入、 解得 整理得运动时间 水平方向做匀速直线运动，位移公式 代入时间，得极板最小长度 【17题详解】 （1）粒子从点沿半径方向进入磁场区域Ⅱ做圆周运动，要被约束在外圆内其在磁场中运动的最大半径为，运动轨迹如图所示 由几何关系可得 解得 洛伦兹力提供向心力，得 解得 （2）速率为时，由，代入得 根据题意，做出粒子的运动轨迹，如图所示 可知粒子将在区域 Ⅰ、区域 Ⅱ 间做周期运动，粒子每运动距离 轨迹就会重复一次。 （3）相对论中，粒子的质量会随速度增大而增大 粒子在磁场中做圆周运动的周期 相对论质量增大，因此周期增大。粒子在区域Ⅱ中运动的时间与周期成正比，因此运动时间增加。故选B。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025学年第二学期普陀区高三质量调研 物理试卷 考生注意： 1．试卷满分100分，考试时间60分钟。 2．本考试分设试卷和答题纸。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。 3．本试卷标注“多选”的试题，每小题有2~3个正确选项，漏选得部分分，错选不得分；未特别标注的选择类试题，每小题有一个正确选项。 4．本试卷标注“计算”的试题，在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 安全气囊 汽车安全气囊在汽车受到猛烈撞击时，会引燃气体发生剂产生气体，极短时间内充满气囊，从而有效保障驾乘人员的安全。 1. 某次气囊充气结束时，囊中气体的压强为p、体积为V，已知囊中气体摩尔质量为M、密度为、阿伏加德罗常数为。气囊中的气体可视为理想气体。 （1）充气结束时，囊中气体分子的个数为________； A. B． C． D． （2）充气结束后，驾乘人员挤压安全气囊会导致气囊的可变排气孔开始排气。当气囊中气体的压强变为0.8p时停止排气，此时气囊的体积为。此过程中气体温度的变化可忽略，则排出气体的质量与排气前气体的总质量之比________。 A. B． C． D． 2. 通过碰撞试验检测气囊的安全性，一质量为的车辆与固定的刚性墙体发生正面碰撞，墙体对车的作用力F随作用距离x的变化关系如图所示。当时，车辆刚好停止。在此碰撞过程中， （1）车辆克服作用力F所做的功为________J； （2）车辆与墙体刚碰撞时的速度大小为________（结果保留3位有效数字）。 无人机 我国已成为世界民用无人机制造的领跑者，无人机在生产、生活等方面得到广泛应用。 3. 无人机主要通过电磁波实现远距离操控，振荡电路可以产生电磁波。一振荡电路某时刻电容器两极板间电压为，自感线圈L内磁场方向、电容器C内电场方向，如图所示。 （1）若电容器的电容为，则此时刻电容器所带的电荷量为________； （2）（多选）此时刻________。 A.电容器两极板间的电压正在增大 B．电容器中贮存的电场能正在减小 C．自感线圈中的电流正在增大 D．自感线圈中贮存的磁场能正在减小 4. 无人机在距水平地面高为H的水平面内做速度大小为的匀速直线运动。在时释放质量为m的小球。（重力加速度大小为g） （1）若不计空气阻力，在、、时刻，小球在空中运动的速度分别为、、，则、、的矢量图示正确的可能是________； A. B． C． D． E． F． （2）若不计空气阻力，小球落地时，其速度方向与水平方向间的夹角________； （3）若小球在空中运动时，受到方向与运动方向相反、大小恒定的阻力，则在空中运动时，小球的加速度大小将________。 A.保持不变 B．逐渐减小 C．逐渐增大 D．先增大后减小 5. 如图，一质量为3.0kg的无人机对一轿车进行拍摄。无人机以车中心所在的竖直线为轴线，在地面上方的水平面内做半径为4.0m、角速度为的匀速圆周运动。（g取） （1）空气对无人机的作用力大小为________N（结果保留3位有效数字）； （2）在无人机飞行一周的过程中，空气对无人机作用力的冲量大小为________（结果保留3位有效数字）。 实验探究 实验探究是指通过设计、操作、观察和分析来验证假设、探索规律或解决问题的科学研究方法。 6. 某同学将长绳的一端固定在墙面上，手握住绳的自由端O、上下抖动使绳振动起来。通过视频软件获得振动传到固定端前，某一段绳在两个不同时刻的波形Ⅰ、Ⅱ，如图所示。 （1）波形Ⅰ中，P点此时的运动方向为________； A.向左 B．向右 C．向上 D．向下 （2）波形Ⅰ、Ⅱ中，P、Q点振动的频率之比为________。 A. B． C． D． 7. 洛埃镜实验的基本装置如图所示，S为垂直纸面的单色线光源，MN为一平面镜，是S经平面镜所成的像。S发出的光与经平面镜反射的光，在光屏上叠加形成干涉条纹，干涉条纹的宽度与该单色光以S、为双缝在光屏上形成的双缝干涉条纹宽度相同。 （1）（作图）画出光屏上呈现明暗相间干涉条纹的区域ab； （2）（多选）实验中，能增大光屏上相邻亮纹间距离的操作是________。 A.平面镜稍向上移动一些 B．平面镜稍向左移动一些 C．光屏稍向下移动一些 D．光屏稍向右移动一些 E．光源由红光改为绿光 F．光源由紫光改为绿光 8. 某测量电源的电动势和内阻的实验电路，如图所示。电路由待测电源、阻值为的定值电阻、总阻值为且阻值分布均匀的四分之一圆的弧形变阻器（配有指示滑片P位置角度的刻度盘）、电流表A（内阻可忽略），以及开关S、若干导线组成。 （1）若弧形变阻器由电阻率为、横截面积为的合金材料制成，则该圆弧的半径为________； （2）闭合开关S，变阻器接入电路中的阻值记为R、电流表示数记为，则滑片P在逆时针转动的过程中，________； A.R变大，变大 B．R变大，变小 C．R变小，变大 D．R变小，变小 （3）设通过电流表的电流为I，滑片P位置角度为，实验时闭合开关，转动滑片P，记录多组对应的I、数据。根据数据画出图像，如图所示。由此可得该待测电源的电动势________，以及其内阻________。 新能源汽车 新能源车指采用非传统燃料作为动力来源的车辆，核心目标是减少对石油的依赖和降低环境污染。 9. 新能源汽车上常装有北斗卫星系统接收器。某颗北斗卫星在距离地面高度为h的圆轨道上运行。已知地球半径为R，地球表面重力加速度大小为g，则该卫星的运行周期为________； 10. 某新能源汽车的无线充电系统由发射端N（地面供电线圈）和接收端M（车载受电线圈）组成。充电时，与动力电池相连的受电线圈静置于地面供电线圈正上方，如图（a）所示。当N接交流电后，穿过M的磁通量随时间t变化的规律如图（b）所示。已知M的匝数为100匝，不考虑线圈的自感。 （1）（多选）若磁感线向上穿过M，通过M的磁通量为正，则M中产生顺时针方向的感应电流（从上往下看）的时段有________； A. B． C． D． （2）在的时间内，穿过M的磁通量的变化量________Wb； （3）线圈M中产生的感应电动势随时间变化的关系式：________（V）。 11. 如图，通过匝数为匝的供电线圈，同时给受电线圈匝数分别为匝、匝的两辆新能源汽车充电，忽略各种能量损耗。当供电线圈两端接在220V的正弦交流电源上时，两车的充电电流分别为、，则通过供电线圈的电流________A。 12. 如图，某新能源车大灯结构的简化图。现有一光线从焦点F处射出，经旋转拋物面反射后，从半球透镜竖直直径AB上的C点、垂直射入半球透镜。已知半球透镜的折射率为。若C为半径AO的中点，距地面0.81m，则该光线射到地面的位置与大灯间的水平距离约为________m。（，） 13. 某新能源车使用“再生制动”技术提升能效。系统设定速度大小大于时选择再生制动，再生制动阶段阻力大小与速度大小成正比，即；速度大小小于等于时选择机械制动，机械制动阶段阻力大小恒为车重的倍。（重力加速度大小为g） （1）（计算）若该车质量为m，求该车以速度大小（）开始制动直到停下，汽车运动的位移大小________。 （2）再生制动过程中，当回收系统的输出电压U比动力电池所需充电电压低时，无法直接为动力电池充电。在下列电路中（L为自感线圈），通过不断打开和闭合开关S，在U小于的情况下，可能实现为动力电池充电的是________。 A. B． C． D． “人造太阳” 中国“人造太阳”是利用磁约束来实现受控核聚变的装置，其结构如图所示。工作时，高温等离子体中的带电粒子被强磁场约束在环形真空室内部，而不与器壁碰撞。已知真空中的光速为c。 14. 装置内部发生的核反应方程为，已知、、的平均结合能分别为、、。 （1）反应产物X是________； A．质子 B．中子 C．电子 D．正电子 （2）该核反应的质量亏损________。 15. 核反应中放出某种频率的光子，其照射到逸出功为的金属上发生光电效应，光电子的最大初动能为。已知光电子的质量为m，普朗克常量为h。 （1）该光子的频率为________； A． B． C． D． （2）具有最大初动能的光电子，其德布罗意波长________； 16. （计算）如图，通过电场将中性粒子从混合粒子束中分离出来。混合粒子束中带正电粒子的电荷量为q、质量为m，以大小为v、平行于极板的速度进入电场。不计粒子重力和相互间的作用。若两极板间距为d，在两极板间加电压U，为使所有的正离子均被吸附在极板上，求极板长度的最小值为多少？ 17. 某简化的磁约束模型截面图，如图所示。圆心均在O点，半径分别为R和3R的两个圆，将空间分成区域Ⅰ和Ⅱ，区域Ⅰ内无磁场，区域Ⅱ内有方向垂直于纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场。区域Ⅰ内有速率不同的带电粒子，这些带电粒子在纸面内从O点沿各个方向射入区域Ⅱ，且均能被约束在半径为3R的圆内。已知带电粒子的电荷量为q、质量为m，不计粒子重力和相互间的作用，不考虑相对论效应。（） （1）（计算）求带电粒子的最大速率_______； （2）若带电粒子运动速率为，则粒子每运动________距离，轨迹就会重复一次。 （3）若考虑相对论效应，某高速粒子在Ⅱ中运动的时间将________。 A．不变 B．增加 C．减小 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $