精品解析：云南省曲靖市宣威市第三中学2025-2026学年高三上学期期中考试物理试卷

云南省宣威市第三中学2025-2026学年高三上学期期中考试 高三物理试卷 本试卷共5页，15小题，满分100分。考试时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证、考场号、座位号填写在答题卡上，并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号，在规定的位置贴好条形码。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上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。写在本试卷上无效。 一、选择题（本题包括10小题，1-7题，每小题4分，共28分，在每小题所给出的四个选项中，只有一个选项符合题意，选对得4分，选错或不选得0分，第8-10题为多选题， 出的四个选项中有两个选项符合题意，全部选对得6分，选对但不全得3分， 选错或不选得0分） 1. 钚的放射性同位素衰变为铀核和新核，已知的质量为、的质量为和新核的质量为，且相当于的能量。其中衰变方程为。下列说法正确的是（　　） A. 衰变方程中的为中子 B. 的平均核子质量小于 C. 的比结合能是 D. 该衰变过程放出的核能的数量级为 2. 在如图所示的位移－时间（x-t）图像和速度－时间（v-t）图像中，给出的四条图线甲、乙、丙、丁分别代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的是（　　） A. t1时刻，甲、乙两车速度相等 B. 0～t1时间内，甲、乙两车的平均速度不相等 C. 丙、丁两车在t2时刻相遇 D. 0～t2时间内，丙车的平均速度小于丁车的平均速度 3. 如图，某人用绳子牵着小狗站在倾角为的斜面上，某时刻小狗向前拉紧绳子。已知人和狗的质量分别为和，绳（质量不计）与斜面间的夹角也为，人和狗始终保持静止，重力加速度为。则（　　） A. 斜面对人和狗作用力的合力大小为 B. 若狗拉绳子的力增大，斜面对狗的支持力增大 C. 斜面分别对人和狗的摩擦力总是大小相等、方向相反 D. 人受到斜面的摩擦力可能为零 4. 如图所示，由某种新型材料制成的截面为半圆形的透明材料板。若用激光（光束a）从底面中心O点垂直底面射入材料板，将从Q点射出；若将该激光以与AP成37°角从P点射入材料板（光束b），恰好也从Q点射出。已知，光在真空中传播的速度为c，则以下说法正确的是（　　） A. 该材料对光束的折射率为 B. 该材料对光束的折射率为 C. 光束在材料板中的传播速度为 D. 光束从点射出后的光线与光束平行 5. 图甲为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时的图像，图乙是图甲中某质点的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 图乙可能是质点a的振动图像 B. 再经过1s，质点a将沿x轴负方向运动到坐标原点 C. 质点b的位移与时间关系为y=0.1sin2πt（m） D. 波在传播过程中，质点b在0~1s内运动的路程为0.2m 6. 如图所示，在同一水平面内的A、B两点分别固定电荷量为+Q、-Q的等量异种点电荷，O点为A、B连线中点，在同一水平面内有一光滑绝缘的直杆位于A、B连线的中垂线上，现将一个带电荷量为-q（q>0）的小圆环穿在直杆上，小圆环从M点以速度v0向关于O点对称的N点运动，下列说法正确的是（　　） A. 小圆环到达N点时的速度大小为 B. 小圆环的电势能先增大后减小 C. 小圆环的电势能先减小后增大 D. 小圆环经过O点时的动能最大 7. 如图所示，倾角θ=37°的传送带以v0=1m/s的速度沿顺时针方向匀速转动，现将物块B轻放在传送带下端的同时，物块A从传送带上端以v1=2m/s的初速度沿传送带下滑，结果两物块恰好没有在传送带上相碰，已知物块与传送带间的动摩擦因数均为0.8，两物块（均可视为质点）质量均为1kg，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。下列说法正确的是（　　） A. 两物块刚开始在传送带上运动时的加速度大小均为0.8m/s2 B. 物块B从放上传送带到刚好要与物块A相碰所用的时间为5.5s C. 两物块与传送带之间由于摩擦产生的热量为64J D. 传送带上下端间的距离为10m 8. 我国计划于2030年前后实施火星采样返回任务。若完成采样后，探测器返回时其运动轨迹如图所示，先进入近火圆轨道Ⅰ，后在点点火，进入环火椭圆轨道Ⅱ，点为远火点。下列说法正确的是（　　） A. 探测器在轨道Ⅱ上从向运动过程中，受到火星的引力逐渐减小 B. 探测器在轨道Ⅱ上从向运动过程中，机械能逐渐增大 C. 探测器在轨道Ⅱ上的运行周期大于在轨道Ⅰ上的运行周期 D. 已知引力常量和探测器在轨道上的运行周期，可求出火星的质量 9. 如图，一定量的理想气体从状态A经等容过程到达状态B，然后经等温过程到达状态C。已知质量一定的某种理想气体的内能只与温度有关，且随温度升高而增大。下列说法正确的是（ ） A. A→B过程为吸热过程 B. B→C过程为吸热过程 C. 状态A压强比状态B的小 D. 状态A内能比状态C的小 10. 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为1：2，原线圈所接交流电源的电压u随时间t按正弦规律变化，如图乙所示。已知定值电阻R0的阻值为5Ω，滑动变阻器R的最大阻值为50Ω，P为其滑片，电流表和电压表均为理想交流电表。下列说法正确的是（　　） A. 所用交流电频率为100Hz B. 滑动变阻器R的阻值为20Ω时，电压表示数为22V C. 滑片P向下滑动，电流表示数变大 D. 改变滑片P的位置，副线圈的最大输出功率为24.2W 二、非选择题：本题包括 5 小题，共 54 分。 11. 为了直观的显示电梯运行时的加速度，某实验小组制作了一个“竖直加速度测量仪”，其构造如图甲所示。把一根轻弹簧上端固定在支架横梁上，当下端悬吊0.8N的重物，静止时弹簧下端的指针指在刻度为C的位置，当悬吊1N的重物，静止时弹簧下端的指针指在刻度为0的位置。现将0.1kg的小球固定在弹簧下端，和小木板上的刻度构成了一个“竖直加速度测量仪”。 （1）该小组先利用图乙装置测量当地的重力加速度，已知打点计时器打点频率为50Hz，打出纸带如丙图所示。测得重力加速度大小为___________。（结果均保留两位有效数字） （2）该小组结合（1）中测得的数据，利用图甲装置测量电梯运行的加速度。指针指在刻度板上A点时电梯的加速度为___________；指针指在刻度板上B点时电梯的加速度为___________。（取竖直向上为正方向，结果均保留两位有效数字） 12. 在“测定电池的电动势和内阻”实验中： 除一节待测干电池、开关和导线外，还提供如下器材 A.电流表（量程为300mA，内阻为） B.电压表（量程为6V，内阻为） C.电压表（量程为3V，内阻为） D.电阻箱（阻值可调范围） E.滑动变阻器（阻值变化范围） （1）一同学设计的如下电路图，为测量结果尽可能精确，则图中电表应选择________（选填“A”、“B”或“C”），所测物理量记为或；可变电阻应选择________（选填“D”或“E”），其对应阻值记为。 （2）正确操作后，利用测得的数据拟合得到如上所示的图线，则上图坐标系纵轴所表示的物理量为________（结果用、或表示）； 通过拟合得到的直线，其斜率为、纵坐标截距为，通过斜率和截距的表达式，最终求得电池的电动势与内阻分别为、。则斜率的表达式________，截距的表达式________（结果均用、及题中所给的必要物理量对应的字母表示）。 13. 如图所示，矩形区域abcd内存在垂直于纸面的匀强磁场。ab边长为，ad边长为2L。位于ad边中点S处的粒子源，不断地沿着垂直ad边的方向发射质量为m、电荷量为q、初速度为v的带电粒子，带电粒子恰好从b点射出。在此区域加上沿ad方向的匀强电场后，带电粒子恰好做匀速直线运动。不计带电粒子的重力和粒子之间的相互作用力。 （1）求匀强磁场的磁感应强度大小B； （2）求匀强电场的电场强度大小E； （3）仅撤去磁场，请通过推导判断带电粒子将从矩形区域的哪一边界射出？ 14. 如图所示，质量m=1kg的滑块B静止放置于光滑平台上，B的左端固定一轻质弹簧。平台右侧有一质量M=4kg的小车C，其上表面与平台等高，小车与水平面间的摩擦不计。光滑圆弧轨道半径R=1.6m，连线PO与竖直方向夹角为60°，另一与B完全相同的滑块A从P点由静止开始沿圆弧下滑。A滑至平台上挤压弹簧，弹簧恢复原长后滑块B离开平台滑上小车C且恰好未滑落，滑块B与小车C之间的动摩擦因数μ=0.40，g取10m/s2，A、B可视为质点，求： （1）滑块A刚到平台上的速度大小； （2）该过程中弹簧弹性势能的最大值； （3）小车C的长度。 15. 如图所示，两条平行的金属导轨相距L，金属导轨的倾斜部分与水平面的夹角为37°，整个装置处在竖直向下的磁感应强度大小为B的匀强磁场中。金属棒MN和PQ的质量均为m，电阻分别为R和2R。MN置于水平导轨上，与水平导轨间的动摩擦因数为，PQ置于光滑的倾斜导轨上，两根金属棒均与导轨垂直且接触良好。从时刻起，MN棒在水平外力的作用下由静止开始向右做匀加速直线运动，PQ则在平行于斜面方向的力作用下保持静止状态。时刻，恰好为零。不计导轨的电阻，水平导轨足够长，MN始终在水平导轨上运动。（，，重力加速度为g） （1）求时刻，流过MN棒的电流大小； （2）求MN棒的加速度大小a； （3）若时刻后撤去，再经时间MN棒的速度变为零，求时间内MN棒的位移x。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 云南省宣威市第三中学2025-2026学年高三上学期期中考试 高三物理试卷 本试卷共5页，15小题，满分100分。考试时间75分钟。 注意事项： 1．答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证、考场号、座位号填写在答题卡上，并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号，在规定的位置贴好条形码。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上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。写在本试卷上无效。 一、选择题（本题包括10小题，1-7题，每小题4分，共28分，在每小题所给出的四个选项中，只有一个选项符合题意，选对得4分，选错或不选得0分，第8-10题为多选题， 出的四个选项中有两个选项符合题意，全部选对得6分，选对但不全得3分， 选错或不选得0分） 1. 钚的放射性同位素衰变为铀核和新核，已知的质量为、的质量为和新核的质量为，且相当于的能量。其中衰变方程为。下列说法正确的是（　　） A. 衰变方程中的为中子 B. 的平均核子质量小于 C. 的比结合能是 D. 该衰变过程放出的核能的数量级为 【答案】D 【解析】 【详解】A．衰变方程中，钚衰变为铀，原子序数减少2，质量数减少4，符合衰变特征，放出氦核。因此，X应为α粒子而非中子，故A错误； B．比结合能高的核更稳定。衰变产物铀比钚更稳定，说明铀的比结合能更高。比结合能与平均核子质量成反比，因此的平均核子质量大于，故B错误； C．比结合能是原子核总结合能除以核子数。表达式对应的是衰变释放的核能，而并不是钚的比结合能，故C错误； D．质量亏损 释放能量 换算为焦耳：，数量级为，故D正确。 故选D。 2. 在如图所示的位移－时间（x-t）图像和速度－时间（v-t）图像中，给出的四条图线甲、乙、丙、丁分别代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的是（　　） A. t1时刻，甲、乙两车速度相等 B. 0～t1时间内，甲、乙两车的平均速度不相等 C. 丙、丁两车在t2时刻相遇 D. 0～t2时间内，丙车的平均速度小于丁车的平均速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．在x-t图像中图线的斜率表示速度，由图可知t1时刻两图线斜率不同，即甲、乙两车速度不同。故A错误； B．由图可知0～t1时间内，甲、乙两车的位移相同，根据 可知该段时间内二者的平均速度相等。故B错误； C．在v-t图像中图线与时间轴所围面积表示位移，由图可知，t2时刻两图线与时间轴所围面积不相同，即丙、丁两车在t2时刻没有相遇。故C错误； D．根据v-t图像中图线与时间轴所围面积表示位移可知0～t2时间内，丙车的位移小于丁车的位移，由 可知丙车的平均速度小于丁车的平均速度。故D正确。 故选D。 3. 如图，某人用绳子牵着小狗站在倾角为的斜面上，某时刻小狗向前拉紧绳子。已知人和狗的质量分别为和，绳（质量不计）与斜面间的夹角也为，人和狗始终保持静止，重力加速度为。则（　　） A. 斜面对人和狗作用力的合力大小为 B. 若狗拉绳子的力增大，斜面对狗的支持力增大 C. 斜面分别对人和狗的摩擦力总是大小相等、方向相反 D. 人受到斜面的摩擦力可能为零 【答案】A 【解析】 【详解】A．由于人和狗始终保持静止，斜面对人和狗的作用力（支持力和摩擦力的合力）必须与总重力平衡，因此斜面对人和狗的作用力大小为（方向竖直向上），故A正确； B．设绳子拉力为T，对狗，由平衡条件有 整理得斜面对狗的支持力 可知若狗拉绳子的力增大，斜面对狗的支持力减小，故B错误； C．对狗，由平衡条件有 对人，由平衡条件有 可知方向相同，大小不同，故C错误； D．人受到的摩擦力为 若为0，可得 此时对狗分析有 解得 而斜面对狗的支持力不可能为负值，假设失败，故D错误。 故选A。 4. 如图所示，由某种新型材料制成的截面为半圆形的透明材料板。若用激光（光束a）从底面中心O点垂直底面射入材料板，将从Q点射出；若将该激光以与AP成37°角从P点射入材料板（光束b），恰好也从Q点射出。已知，光在真空中传播的速度为c，则以下说法正确的是（　　） A. 该材料对光束的折射率为 B. 该材料对光束的折射率为 C. 光束在材料板中的传播速度为 D. 光束从点射出后的光线与光束平行 【答案】D 【解析】 【详解】AB．材料对光的折射率由材料和光的频率决定，材料和入射光相同，折射率相同，材料板对激光的折射率，AB错误； C．光束在材料板中的传播速度为，C错误； D．出射点Q所在的切线与AB平行，由几何关系和折射定律可得，出射光线与光束b平行，D正确。 故选D。 5. 图甲为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时的图像，图乙是图甲中某质点的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 图乙可能是质点a的振动图像 B. 再经过1s，质点a将沿x轴负方向运动到坐标原点 C. 质点b的位移与时间关系为y=0.1sin2πt（m） D. 波在传播过程中，质点b在0~1s内运动的路程为0.2m 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图乙可知，时该质点a沿y轴正方向运动，根据图甲，由同侧法可知时质点沿y轴负方向运动，故A错误； B．由图乙可知，周期T=2s，再经过，质点运动到平衡位置且向y轴正方向运动，故B错误； C．由图乙可知，时质点位于平衡位置沿y轴正方向运动，则质点的位移与时间关系为，故C错误； D．由图乙可知，周期T=2s，再经过，质点运动的路程，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，在同一水平面内的A、B两点分别固定电荷量为+Q、-Q的等量异种点电荷，O点为A、B连线中点，在同一水平面内有一光滑绝缘的直杆位于A、B连线的中垂线上，现将一个带电荷量为-q（q>0）的小圆环穿在直杆上，小圆环从M点以速度v0向关于O点对称的N点运动，下列说法正确的是（　　） A. 小圆环到达N点时的速度大小为 B. 小圆环的电势能先增大后减小 C. 小圆环的电势能先减小后增大 D. 小圆环经过O点时的动能最大 【答案】A 【解析】 【详解】等量异种电荷连线中垂线是等势面，所以小圆环从M点运动到N点过程中，电势能不变，动能不变，匀速运动。 故选A。 7. 如图所示，倾角θ=37°的传送带以v0=1m/s的速度沿顺时针方向匀速转动，现将物块B轻放在传送带下端的同时，物块A从传送带上端以v1=2m/s的初速度沿传送带下滑，结果两物块恰好没有在传送带上相碰，已知物块与传送带间的动摩擦因数均为0.8，两物块（均可视为质点）质量均为1kg，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。下列说法正确的是（　　） A. 两物块刚开始在传送带上运动时的加速度大小均为0.8m/s2 B. 物块B从放上传送带到刚好要与物块A相碰所用的时间为5.5s C. 两物块与传送带之间由于摩擦产生的热量为64J D. 传送带上下端间的距离为10m 【答案】D 【解析】 【详解】A．两物块刚开始在传送带上运动时，根据牛顿第二定律可得，故A错误； B．物块B在传送带上加速的时间为 由于，物块B随后跟着传送到一起匀速向上运动。物块A从冲上传送带到速度为零所用时间为 物块A从速度为零向上加速到与传送带速度相同所用时间为 所以两物块从放上传送带到刚好要相碰所用时间为，故B错误； C．两物块与传送带之间由于摩擦产生的热量为，故C错误； D．在7.5s内物块A的位移大小为 物块B的位移大小为 所以传送带下端到上端的距离为，故D正确。 故选D。 8. 我国计划于2030年前后实施火星采样返回任务。若完成采样后，探测器返回时其运动轨迹如图所示，先进入近火圆轨道Ⅰ，后在点点火，进入环火椭圆轨道Ⅱ，点为远火点。下列说法正确的是（　　） A. 探测器在轨道Ⅱ上从向运动过程中，受到火星的引力逐渐减小 B. 探测器在轨道Ⅱ上从向运动过程中，机械能逐渐增大 C. 探测器在轨道Ⅱ上的运行周期大于在轨道Ⅰ上的运行周期 D. 已知引力常量和探测器在轨道上的运行周期，可求出火星的质量 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．探测器受到火星的引力 从向运动过程中，增大，引力逐渐减小，除万有引力外，没有其他力做功，机械能守恒，故A正确，B错误； C．根据开普勒第三定律有，探测器在轨道Ⅱ上的运行周期大于在轨道上的运行周期，故C正确； D．探测器在轨道上做圆周运动，根据万有引力提供向心力有 解得 已知引力常量和探测器在轨道上的运行周期，还需要知道轨道的半径，才能求出火星的质量，故D错误。 故选AC。 9. 如图，一定量的理想气体从状态A经等容过程到达状态B，然后经等温过程到达状态C。已知质量一定的某种理想气体的内能只与温度有关，且随温度升高而增大。下列说法正确的是（ ） A. A→B过程为吸热过程 B. B→C过程为吸热过程 C. 状态A压强比状态B的小 D. 状态A内能比状态C的小 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．A→B过程，体积不变，则W=0，温度升高，则∆U>0，根据热力学第一定律∆U=W+Q 可知Q>0，即该过程吸热，选项A正确； B ．B→C过程，温度不变，则∆U=0，体积减小，则W>0，根据热力学第一定律∆U=W+Q 可知Q<0，即该过程为放热过程，选项B错误； C ．A→B过程，体积不变，温度升高，根据 可知，压强变大，即状态A压强比状态B压强小，选项C正确； D．状态A的温度低于状态C的温度，可知状态A的内能比状态C的小，选项D正确。 故选ACD。 10. 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为1：2，原线圈所接交流电源的电压u随时间t按正弦规律变化，如图乙所示。已知定值电阻R0的阻值为5Ω，滑动变阻器R的最大阻值为50Ω，P为其滑片，电流表和电压表均为理想交流电表。下列说法正确的是（　　） A. 所用交流电频率为100Hz B. 滑动变阻器R的阻值为20Ω时，电压表示数为22V C. 滑片P向下滑动，电流表示数变大 D. 改变滑片P的位置，副线圈的最大输出功率为24.2W 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由图乙可知所用交流电的周期为T=0.02s，所以频率为，故A错误； B．设流过滑动变阻器R的电流为I，则根据变压器原、副线圈电流与匝数的关系可知，流过定值电阻R0的电流为 由图乙可知电源输出电压的有效值为 则变压器原线圈的输入电压为 副线圈的输出电压为 则根据变压器原、副线圈电压与匝数的关系有 即 整理可得 所以此时电压表示数为，故B正确； C．由B选项可知副线圈的电流I和滑动变阻器的阻值R的关系为，当滑片P向下滑动时，滑动变阻器的阻值R增大，故I变小，所以电流表的示数也变小，故C错误； D．副线圈的输出功率为 当R=20Ω时副线圈的输出功率最大，此时最大输出功率为，故D正确。 故选BD。 二、非选择题：本题包括 5 小题，共 54 分。 11. 为了直观的显示电梯运行时的加速度，某实验小组制作了一个“竖直加速度测量仪”，其构造如图甲所示。把一根轻弹簧上端固定在支架横梁上，当下端悬吊0.8N的重物，静止时弹簧下端的指针指在刻度为C的位置，当悬吊1N的重物，静止时弹簧下端的指针指在刻度为0的位置。现将0.1kg的小球固定在弹簧下端，和小木板上的刻度构成了一个“竖直加速度测量仪”。 （1）该小组先利用图乙装置测量当地的重力加速度，已知打点计时器打点频率为50Hz，打出纸带如丙图所示。测得重力加速度大小为___________。（结果均保留两位有效数字） （2）该小组结合（1）中测得的数据，利用图甲装置测量电梯运行的加速度。指针指在刻度板上A点时电梯的加速度为___________；指针指在刻度板上B点时电梯的加速度为___________。（取竖直向上为正方向，结果均保留两位有效数字） 【答案】 ①. ②. ③. 【解析】 【详解】（1）[1]根据逐差法，可得重力加速度大小为 代入数据解得 （2）[2]由题可知，重物静止在O点时则有 解得 当指针指在刻度板上A点时弹簧的弹力为 取向上为正，根据牛顿第二定律有 解得 [3]当指针指在刻度板上B点时弹簧的弹力为 取向上为正，根据牛顿第二定律有 解得 12. 在“测定电池的电动势和内阻”实验中： 除一节待测干电池、开关和导线外，还提供如下器材 A.电流表（量程为300mA，内阻为） B.电压表（量程为6V，内阻为） C.电压表（量程为3V，内阻为） D.电阻箱（阻值可调范围） E.滑动变阻器（阻值变化范围） （1）一同学设计的如下电路图，为测量结果尽可能精确，则图中电表应选择________（选填“A”、“B”或“C”），所测物理量记为或；可变电阻应选择________（选填“D”或“E”），其对应阻值记为。 （2）正确操作后，利用测得的数据拟合得到如上所示的图线，则上图坐标系纵轴所表示的物理量为________（结果用、或表示）； 通过拟合得到的直线，其斜率为、纵坐标截距为，通过斜率和截距的表达式，最终求得电池的电动势与内阻分别为、。则斜率的表达式________，截距的表达式________（结果均用、及题中所给的必要物理量对应的字母表示）。 【答案】（1） ①. C ②. D （2） ①. ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 [1]电表与可变电阻并联，所以电表为电压表；一节干电池的电动势约为1.5V，为测量精确，选择量程较小的C； [2]电压表与可变电阻并联接入电路，可变电阻选择D，实验采用伏阻法测电源电动势与内阻。 【小问2详解】 [1][2][3]根据闭合电路欧姆定律可得 其中 联立，整理可得 所以，坐标系纵轴所表示的物理量为；斜率的表达式；截距的表达式。 13. 如图所示，矩形区域abcd内存在垂直于纸面的匀强磁场。ab边长为，ad边长为2L。位于ad边中点S处的粒子源，不断地沿着垂直ad边的方向发射质量为m、电荷量为q、初速度为v的带电粒子，带电粒子恰好从b点射出。在此区域加上沿ad方向的匀强电场后，带电粒子恰好做匀速直线运动。不计带电粒子的重力和粒子之间的相互作用力。 （1）求匀强磁场的磁感应强度大小B； （2）求匀强电场的电场强度大小E； （3）仅撤去磁场，请通过推导判断带电粒子将从矩形区域的哪一边界射出？ 【答案】（1） （2） （3）从矩形区域的bc边射出 【解析】 【小问1详解】 带电粒子在匀强磁场中运动轨迹如图 设带电粒子在磁场中做圆周运动的半径为R，由几何关系 解得 根据牛顿第二定律 解得 【小问2详解】 加上匀强电场后，带电粒子做匀速直线运动，根据平衡条件有 解得 【小问3详解】 撤去磁场后，带电粒子做匀变速曲线运动，假设带电粒子从bc边射出，根据牛顿第二定律可知 带电粒子沿初速度方向做匀速直线运动，则 垂直于初速度方向做匀变速直线运动，偏移量 即 由 可知，带电粒子从bc边射出。 14. 如图所示，质量m=1kg的滑块B静止放置于光滑平台上，B的左端固定一轻质弹簧。平台右侧有一质量M=4kg的小车C，其上表面与平台等高，小车与水平面间的摩擦不计。光滑圆弧轨道半径R=1.6m，连线PO与竖直方向夹角为60°，另一与B完全相同的滑块A从P点由静止开始沿圆弧下滑。A滑至平台上挤压弹簧，弹簧恢复原长后滑块B离开平台滑上小车C且恰好未滑落，滑块B与小车C之间的动摩擦因数μ=0.40，g取10m/s2，A、B可视为质点，求： （1）滑块A刚到平台上的速度大小； （2）该过程中弹簧弹性势能的最大值； （3）小车C的长度。 【答案】（1） （2）4J （3）1.6m 【解析】 【小问1详解】 滑块A自P点滑至平台过程中，由动能定理有 解得滑块A刚到平台上的速度大小为 【小问2详解】 当A、B速度大小相等时弹簧弹性势能最大，由动量守恒定律有 由能量守恒定律有 代入数据联立解得，该过程中弹簧弹性势能的最大值为Ep=4J 【小问3详解】 弹簧恢复原长时B与A分离，设分离时A的速度为，B的速度为，由动量守恒和机械能守恒有， 解得， B恰好未从小车C上滑落，即B到小车C右端时二者速度相同，由动量守恒有 解得B到小车C右端时二者相同的速度为v3=0.8m/s 由能量守恒有 又 可得小车C的长度为L=1.6m 15. 如图所示，两条平行的金属导轨相距L，金属导轨的倾斜部分与水平面的夹角为37°，整个装置处在竖直向下的磁感应强度大小为B的匀强磁场中。金属棒MN和PQ的质量均为m，电阻分别为R和2R。MN置于水平导轨上，与水平导轨间的动摩擦因数为，PQ置于光滑的倾斜导轨上，两根金属棒均与导轨垂直且接触良好。从时刻起，MN棒在水平外力的作用下由静止开始向右做匀加速直线运动，PQ则在平行于斜面方向的力作用下保持静止状态。时刻，恰好为零。不计导轨的电阻，水平导轨足够长，MN始终在水平导轨上运动。（，，重力加速度为g） （1）求时刻，流过MN棒的电流大小； （2）求MN棒的加速度大小a； （3）若时刻后撤去，再经时间MN棒的速度变为零，求时间内MN棒的位移x。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对PQ做受力分析可知，安培力水平向右，大小为 根据平衡条件可得 解得 【小问2详解】 当时刻，设MN的速度为，则有，， 联立解得 【小问3详解】 时间内对MN棒，根据动量定理可得 又 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $