精品解析：2026届河北邯郸市磁县第一中学等校高三第二次质量检测物理试题

2026届高三第二次质量检测 物理 （满分：100分用时：75分钟） 注意事项： 1.答题前，请将自己的学校、姓名等填写在答题卡上。 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。 3.回答非选择题时，将答案写在答题卡上。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每个小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求。 1. 近年来我国在核物理、量子科技领域成果丰硕，如“人造太阳”可控核聚变、量子通信卫星“墨子号”等重大项目，均以原子物理、量子论为理论基础。下列说法正确的是（　　） A. α粒子散射实验揭示了原子核具有复杂结构，为“人造太阳”提供了理论支撑 B. 光电效应现象是量子通信中光子探测的理论基础，说明光具有粒子性 C. 放射性元素的半衰期随储存环境温度的升高而减小 D. 结合能越大，核子结合越牢固，原子核越稳定 2. 航天飞船的生命保障系统是航天员在轨安全的核心，其中气体循环模块的原理如图所示。该系统中导热性能良好的气缸竖直固定在舱内，用质量不计的光滑活塞封闭一定质量的理想气体，活塞连接轻质拉杆实现拉伸或压缩，飞船舱内温度保持不变。下列说法正确的是（　　） A. 固定活塞位置，利用电热丝对气体缓慢加热，气体吸收的热量小于气体内能的增加量 B. 缓慢拉动拉杆使活塞上移，气体吸收的热量等于气体对外界所做的功 C. 快速下压活塞使气体压缩，气体体积减小，内能增大，温度保持不变 D. 若气体先等压膨胀，再等容降压，整个过程中气体一直从外界吸收热量 3. 有甲、乙两种透明介质，现将同一单色光分别从甲、乙介质射向空气，经过多次测量，作出了图像，如图所示。其中，甲介质对应图线斜率为，乙介质对应图线斜率为。下列说法正确的是（　　） A. 甲介质对该单色光折射率小于乙介质对该单色光折射率 B. 该单色光在甲介质中的传播速度大于在乙介质中的传播速度 C. 该单色光从甲介质射向空气的临界角小于从乙介质射向空气的临界角 D. 该单色光从乙介质射向甲介质时，可能会发生全反射 4. 如图所示，纸面内有边长为2L的正方形ABCD，M、N、P、Q分别为四条边的中点，MN与PQ交于中心O点。在A、B两点各固定一个带电量为+q的点电荷，在C、D两点各固定一个带电量为-q的点电荷。在该平面内加上一个电场强度大小为E的匀强电场后，O点的电场强度恰好为零。已知静电力常量为k，下列说法正确的是（　　） A. M点与N点的电势一定相等 B. 匀强电场的电场强度大小为 C. P点与Q点的电场强度大小相等，方向不同 D. M点与N点的电场强度大小不等，方向相同 5. 物理兴趣小组开展“模拟古代投石机牵引装置”的实验，小组成员用一根足够长的光滑硬钢丝弯折成如图所示形状AOBC，并竖直固定在实验架上。其中OB是竖直方向，BC是水平方向，∠AOB=53°。为模拟牵引效果，他们用一个光滑的轻环套在硬钢丝的OA上，取一根足够长的轻绳，一端固定在OB上的P点，穿过小环后，轻绳另一端吊着一个可视为质点、质量为M的模拟配重块。整个装置处于平衡状态时，轻环位于硬钢丝OA上的Q点。已知sin53°=0.8，cos53°=0.6，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 若仅增加配重块的质量，轻环在硬钢丝OA上的Q点位置会远离O点 B. 若仅将绳端P沿硬钢丝OB方向向下缓慢移动，轻绳上张力会变大 C. 若仅将绳端P从B点开始沿硬钢丝BC方向向左缓慢移动，硬钢丝OA受到轻环的压力会变大 D. 若仅将∠AOB减小到30°，轻环在硬钢丝OA上的Q点位置会下移 6. 2026年2月28日出现罕见的“六星连珠”天文奇观：水星、金星、木星、土星、天王星、海王星六颗行星运行至太阳的同侧，在地球的视角下，六颗行星聚集在较小的扇形区域内，可以看成近似共线排列。这六颗行星在同一平面内同方向绕太阳做匀速圆周运动，其轨道参数如下表所示。 行星 水星 金星 木星 土星 天王星 海王星 轨道半径（AU） 0.387 0.723 5.205 9.582 19.20 30.05 公转周期（年） 0.241 0.615 11.86 29.42 83.75 163.72 引力常量为，AU是天文单位，1AU取，1年取，忽略行星间相互作用。下列说法正确的是（　　） A. 水星与金星的线速度平方差的数值大于木星与土星线速度平方差的数值 B. 根据表中数据，可估算出太阳的质量约为 C. 天王星与海王星的公转周期之比等于它们轨道半径之比 D. 从此次六星连珠开始，土星与海王星下一次同侧共线的时间间隔约为134.3年 7. 在某次训练中，乒乓球运动员将A、B两个相同的乒乓球从同一位置先后水平击出。A球以初速度水平击出后直接落到e点；B球以初速度水平击出后先落到本方场地后弹起，并再次反弹后也落到e点。已知两球与地面发生弹性碰撞，两球的运动轨迹如图所示，忽略空气阻力，且两球在空中的运动互不影响。下列说法正确的是（　　） A. 两球一定会在b点相遇 B. 两球的初速度之比为 C. a、b两点的竖直距离与c、d两点的竖直距离之比为 D. a、b两点的水平距离小于d、e两点的水平距离 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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 某智慧城市项目采用光伏互补型智慧路灯，其照明模块使用理想变压器为LED灯组供电：路灯日间通过光伏组件储电，夜间由储能模块输出有效值为220V、频率为50Hz的标准正弦交流电，接入变压器原线圈。已知变压器原、副线圈匝数比为，副线圈所接LED灯组可等效为纯电阻负载，灯组正常工作时的额定功率为24.2W。忽略线路损耗，下列说法正确的是（　　） A. 原线圈输入功率为484W B. 副线圈两端电压有效值为11V C. 副线圈电流频率为100Hz D. LED灯组的等效电阻为5 9. 如图所示，纸面内存在以O为圆心的圆形磁场区域：内层磁场半径为2a，磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里；外层磁场的内半径为2a、外半径为3a，磁感应强度大小为，方向垂直纸面向外。粒子源位于内、外磁场交界处的P点，且，向纸面内各个方向发射质量为m、电荷量为+q、速率均为v的带电粒子，粒子所受重力不计。已知粒子在内层磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为2a，在外层磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为a，不考虑内外圆交界处磁场。下列说法正确的是（　　） A. 粒子在内层磁场中运动的最长时间为 B. 粒子从P点发射后，若先进入内层磁场，则出内层磁场时的方向均与PO方向垂直 C. 粒子从P点沿与PO成斜向右上的方向发射，在内层磁场中运动的圆心角为 D. 若粒子依次经过内层磁场、外层磁场，调整粒子从点发射的方向，粒子可以沿外层磁场的外边界的切线方向射出磁场 10. 如图甲所示，水平虚线的上方存在一个垂直纸面向里的磁场，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。现有匝数为、质量为且质地均匀的矩形线圈，边长为，边长为，线圈中的导线满足长度为的导线的电阻为。线圈边与重合，线圈平面与磁场垂直。在时段内，线框固定；时刻解除锁定，再经过时间线圈穿出磁场。不考虑线圈的自感和一切阻力的影响，且离地面足够高，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 时段内通过线圈的电荷量为 B. 时刻，边所受安培力大小为 C. 时段，线圈可能做加速度逐渐减小的加速运动，达到最大速度后做匀速运动 D. 线圈穿出磁场时的速度大小 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某次实验课上，同学们动手做了许多实验。 （1）某同学用“油膜法”估测油酸分子直径，将1滴油酸酒精溶液滴入撒有痱子粉的浅盘水面上，油酸充分散开后形成近似单分子油膜。若实验时所撒痱子粉过厚，会导致测得的分子直径______（选填“偏大”或“偏小”）；若计算时误将油酸酒精溶液的体积当作纯油酸体积，会导致测得的分子直径______（选填“偏大”或“偏小”）。 （2）某实验小组利用斜槽、两个直径相同的弹性小球（已知入射球、被碰球，且）、刻度尺、圆规、复写纸、白纸、铁架台等器材，验证两球碰撞过程中的动量守恒定律。实验装置如图所示。实验步骤如下： ①调节斜槽末端水平后，让入射球从斜槽上某一固定位置由静止释放。重复多次，用圆规画尽量小的圆把球的落点圈在里面，圆心为入射球落点的平均位置。用刻度尺测得点到斜槽末端的水平距离； ②将被碰球静止放置在斜槽末端，再次让入射球从步骤①中的同一固定位置由静止释放，与被碰球发生正碰。用步骤①中的方法确定两球的落点位置、。测得落点到斜槽末端的水平距离分别为、； ③使入射球从不同高度处滚下，重复步骤①②，即可验证动量守恒定律。 （ⅰ）本实验，除了上述器材，还需要______。 （ⅱ）在本实验中，如果等式______成立，可以验证动量守恒定律。 （ⅲ）在本实验中，如果等式______成立，可以进一步验证碰撞为弹性碰撞。 12. 为适配智能家居便携称重需求，某小组设计了小型“弹簧—滑动变阻器式电子秤”，该电子秤嵌入智能厨房，可快速称重，实现轻量化、精准化。其原理如图所示：不计质量的托盘与轻质金属弹簧相连，滑动变阻器的滑片与弹簧上端固连；当托盘空载时，滑片在滑动变阻器的最上端，此时理想电压表示数为0.已知滑动变阻器总电阻为、总长度为，限流电阻为，电源电动势为、内阻为。弹簧劲度系数为，其电阻不计，重力加速度为。 （1）当托盘放置质量为的物体时，弹簧形变量=______。 （2）电压表示数与物体质量的关系式为______。 （3）电池用的时间长了，内阻会增大，若其他条件不变，该电子秤测量同一物体质量时，测量值会______（选填“偏大”“偏小”或“不影响”）。 13. 一列简谐横波在均匀弹性介质中沿轴正方向传播，传播速度。波源位于坐标原点处，时刻波源开始振动，振动方程为。介质中有一个质点，其平衡位置坐标为。 （1）求此简谐横波的周期和波长； （2）从开始，求质点第一次到达波峰的时刻，以及到此时刻质点运动的路程。 14. 如图所示，长的轻绳一端固定于点，另一端拴接一质量为的小球。木板、为独立木板，开始时两木板锁在一起，长度均为。可视为质点的物块静止在木板的最右端。现将小球拉至轻绳水平且刚好伸直，由静止释放，小球始终在同一竖直平面内运动，轻绳不可伸长。小球下摆到最低点时与木板发生弹性碰撞，碰后小球被拿走，随即木板、解除锁定。已知木板的上下表面均光滑，木板与物块间的动摩擦因数，木板与地面间的动摩擦因数。木板、和物块的质量均为，忽略空气阻力，重力加速度取。 （1）小球与木板碰撞后瞬间，求木板的速度大小； （2）物块最终静止时，求物块与木板右端的距离。 15. 如图所示，在平面直角坐标系的第二、三象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场。一带正电、电荷量为、质量为的粒子从点射入磁场，速度方向与轴正方向夹角，之后粒子从点射出磁场。已知粒子在磁场中运动的时间为，静电力常量为，忽略粒子重力及磁场边缘效应，粒子可视为质点。 （1）求匀强磁场的磁感应强度的大小； （2）若在平面内固定一个带负电的点电荷，粒子仍然沿（1）中的轨迹从运动到，已知此时粒子射入磁场的速度大小为，求点电荷的位置坐标和电荷量； （3）在（2）的场景下，粒子从点射出后，在一、四象限运动过程中，到点电荷的最远距离为，经过一段时间，粒子的速度方向首次与经过点时的速度方向相反。求这段时间是多少（在本问中，点电荷的电荷量可直接用表示）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届高三第二次质量检测 物理 （满分：100分用时：75分钟） 注意事项： 1.答题前，请将自己的学校、姓名等填写在答题卡上。 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。 3.回答非选择题时，将答案写在答题卡上。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每个小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求。 1. 近年来我国在核物理、量子科技领域成果丰硕，如“人造太阳”可控核聚变、量子通信卫星“墨子号”等重大项目，均以原子物理、量子论为理论基础。下列说法正确的是（　　） A. α粒子散射实验揭示了原子核具有复杂结构，为“人造太阳”提供了理论支撑 B. 光电效应现象是量子通信中光子探测的理论基础，说明光具有粒子性 C. 放射性元素的半衰期随储存环境温度的升高而减小 D. 结合能越大，核子结合越牢固，原子核越稳定 【答案】B 【解析】 【详解】A．α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，天然放射现象才揭示了原子核具有复杂结构，且该实验并非可控核聚变的理论基础，故A错误； B．光电效应现象证明了光具有粒子性，是量子通信中光子探测技术的理论基础，故B正确； C．放射性元素的半衰期由原子核内部结构决定，与外界温度、压强等环境条件无关，故C错误； D．比结合能（平均结合能）越大，核子结合越牢固，原子核越稳定，结合能大小与原子核稳定性无直接关系，故D错误。 故选B。 2. 航天飞船的生命保障系统是航天员在轨安全的核心，其中气体循环模块的原理如图所示。该系统中导热性能良好的气缸竖直固定在舱内，用质量不计的光滑活塞封闭一定质量的理想气体，活塞连接轻质拉杆实现拉伸或压缩，飞船舱内温度保持不变。下列说法正确的是（　　） A. 固定活塞位置，利用电热丝对气体缓慢加热，气体吸收的热量小于气体内能的增加量 B. 缓慢拉动拉杆使活塞上移，气体吸收的热量等于气体对外界所做的功 C. 快速下压活塞使气体压缩，气体体积减小，内能增大，温度保持不变 D. 若气体先等压膨胀，再等容降压，整个过程中气体一直从外界吸收热量 【答案】B 【解析】 【详解】A．固定活塞位置，气体体积保持不变，因此气体对外界不做功，外界对气体也不做功， 根据热力学第一定律 代入得，即气体吸收的热量等于气体内能增加量，故A错误； B．气缸导热性能良好且过程缓慢，气体与外界充分热交换为等温过程， 活塞上移，气体膨胀对外做功，即 由热力学第一定律 可得，吸收的热量等于气体对外界做的功，故B正确； C．快速下压活塞，无充足时间进行热交换，为绝热过程， 压缩气体，外界对气体做功，，，内能增大，温度升高，故C错误； D．等压膨胀p不变，V增大，由 可知，T升高， 气体膨胀对外做功， 由热力学第一定律可得 气体吸热。等容降压V不变， p减小，由 可知，T降低， 由热力学第一定律可得，气体放热，故D错误。 故选B。 3. 有甲、乙两种透明介质，现将同一单色光分别从甲、乙介质射向空气，经过多次测量，作出了图像，如图所示。其中，甲介质对应图线斜率为，乙介质对应图线斜率为。下列说法正确的是（　　） A. 甲介质对该单色光折射率小于乙介质对该单色光折射率 B. 该单色光在甲介质中的传播速度大于在乙介质中的传播速度 C. 该单色光从甲介质射向空气的临界角小于从乙介质射向空气的临界角 D. 该单色光从乙介质射向甲介质时，可能会发生全反射 【答案】C 【解析】 【详解】A．图像的斜率为 可得甲介质对该单色光的折射率 乙介质对该单色光的折射率 由此可知甲介质对该单色光折射率大于乙介质对该单色光折射率，故A错误； B．光在介质中的传播速度 因为甲介质对该单色光折射率大于乙介质对该单色光折射率，所以单色光在甲介质中的传播速度小于在乙介质中的传播速度，故B错误； C．全反射临界角 因为甲介质对该单色光折射率大于乙介质对该单色光折射率，所以单色光从甲介质射向空气的临界角小于从乙介质射向空气的临界角，故C正确； D．全反射发生条件是光从光密介质射向光疏介质且入射角大于或等于临界角，甲介质折射率大于乙介质折射率，即甲为光密介质，乙为光疏介质，该单色光从乙介质射向甲介质不满足发生全反射条件，一定不会发生全反射现象，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，纸面内有边长为2L的正方形ABCD，M、N、P、Q分别为四条边的中点，MN与PQ交于中心O点。在A、B两点各固定一个带电量为+q的点电荷，在C、D两点各固定一个带电量为-q的点电荷。在该平面内加上一个电场强度大小为E的匀强电场后，O点的电场强度恰好为零。已知静电力常量为k，下列说法正确的是（　　） A. M点与N点的电势一定相等 B. 匀强电场的电场强度大小为 C. P点与Q点的电场强度大小相等，方向不同 D. M点与N点的电场强度大小不等，方向相同 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据对称性可知，A、B、C、D四点的点电荷对O点的合电场强度方向沿PQ方向，匀强电场与四个点电荷的合电场的电场强度等大、反向，故匀强电场沿QP方向且在M、N两点上电势相同，四个点电荷的电势叠加后是0，所以M点与N点的电势一定相等，故A正确； B．每个点电荷在O点产生的场强 四个点电荷叠加后，故B错误； C．四个点电荷在P点与Q点叠加后的电场强度是相同的，再叠加上匀强电场，合成后电场强度大小相等，方向相同，故C错误； D．四个点电荷在M点与N点叠加后的电场强度是相同的，再叠加上匀强电场，合成后电场强度大小相等，方向相同，故D错误。 故选A。 5. 物理兴趣小组开展“模拟古代投石机牵引装置”的实验，小组成员用一根足够长的光滑硬钢丝弯折成如图所示形状AOBC，并竖直固定在实验架上。其中OB是竖直方向，BC是水平方向，∠AOB=53°。为模拟牵引效果，他们用一个光滑的轻环套在硬钢丝的OA上，取一根足够长的轻绳，一端固定在OB上的P点，穿过小环后，轻绳另一端吊着一个可视为质点、质量为M的模拟配重块。整个装置处于平衡状态时，轻环位于硬钢丝OA上的Q点。已知sin53°=0.8，cos53°=0.6，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 若仅增加配重块的质量，轻环在硬钢丝OA上的Q点位置会远离O点 B. 若仅将绳端P沿硬钢丝OB方向向下缓慢移动，轻绳上张力会变大 C. 若仅将绳端P从B点开始沿硬钢丝BC方向向左缓慢移动，硬钢丝OA受到轻环的压力会变大 D. 若仅将∠AOB减小到30°，轻环在硬钢丝OA上的Q点位置会下移 【答案】D 【解析】 【详解】A．轻环光滑，轻绳上的张力处处相等 由于轻环受到OA的支持力方向是垂直于OA的，故两段轻绳的方向关于垂直OA方向对称，有 由于QM与OB平行，因此 则两绳间夹角为 只增加配重质量不会改变两绳的夹角，环的位置不动，A错误； BC．将P点沿OB或BC方向移动，环的位置会跟着移动，但两绳夹角仍然不变，轻绳的张力不变，两轻绳对环的作用力不变，BC错误； D．当减小到时，两轻绳的夹角 夹角变大，OP长度不变，故轻环的位置要下移远离O点一段距离，故D正确。 故选 D。 6. 2026年2月28日出现罕见的“六星连珠”天文奇观：水星、金星、木星、土星、天王星、海王星六颗行星运行至太阳的同侧，在地球的视角下，六颗行星聚集在较小的扇形区域内，可以看成近似共线排列。这六颗行星在同一平面内同方向绕太阳做匀速圆周运动，其轨道参数如下表所示。 行星 水星 金星 木星 土星 天王星 海王星 轨道半径（AU） 0.387 0.723 5.205 9.582 19.20 30.05 公转周期（年） 0.241 0.615 11.86 29.42 83.75 163.72 引力常量为，AU是天文单位，1AU取，1年取，忽略行星间相互作用。下列说法正确的是（　　） A. 水星与金星的线速度平方差的数值大于木星与土星线速度平方差的数值 B. 根据表中数据，可估算出太阳的质量约为 C. 天王星与海王星的公转周期之比等于它们轨道半径之比 D. 从此次六星连珠开始，土星与海王星下一次同侧共线的时间间隔约为134.3年 【答案】A 【解析】 【详解】A．由万有引力提供向心力得 得，线速度平方差 代入数据得水星与金星的 木星与土星的，故前者线速度平方差更大，故A正确； B．由 得太阳质量 代入水星运行参数（，年）计算得，故B错误； C．根据开普勒第三定律 得，周期之比不等于轨道半径之比，故C错误； D．下一次同侧共线时，公转更快的土星比海王星多转1圈，即 代入数据得年，故D错误。 故选A。 7. 在某次训练中，乒乓球运动员将A、B两个相同的乒乓球从同一位置先后水平击出。A球以初速度水平击出后直接落到e点；B球以初速度水平击出后先落到本方场地后弹起，并再次反弹后也落到e点。已知两球与地面发生弹性碰撞，两球的运动轨迹如图所示，忽略空气阻力，且两球在空中的运动互不影响。下列说法正确的是（　　） A. 两球一定会在b点相遇 B. 两球的初速度之比为 C. a、b两点的竖直距离与c、d两点的竖直距离之比为 D. a、b两点的水平距离小于d、e两点的水平距离 【答案】C 【解析】 【详解】A ．设A球运动的时间是，则B球运动的时间是，但是并没有说击出两球的时间差，因此两球不一定在点相遇，A错误； B．两球的水平位移是一样的，由 可得，B错误； C．设A球水平击出后经过到达点，则对两球水平位移有 联立解得 同理可得A球到点的时间 A球到点的时间 球在竖直方向做自由落体运动，由 可得， 联立解得，C正确； D．由于， 可知、两点的水平距离等于、两点的水平距离，D错误。 故选 C。 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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 某智慧城市项目采用光伏互补型智慧路灯，其照明模块使用理想变压器为LED灯组供电：路灯日间通过光伏组件储电，夜间由储能模块输出有效值为220V、频率为50Hz的标准正弦交流电，接入变压器原线圈。已知变压器原、副线圈匝数比为，副线圈所接LED灯组可等效为纯电阻负载，灯组正常工作时的额定功率为24.2W。忽略线路损耗，下列说法正确的是（　　） A. 原线圈输入功率为484W B. 副线圈两端电压有效值为11V C. 副线圈电流频率为100Hz D. LED灯组的等效电阻为5 【答案】BD 【解析】 【详解】A．理想变压器输入功率等于输出功率，即，故A错误； B．根据变压器原理有 解得，故副线圈两端电压的有效值为，B正确； C．理想变压器仅改变电压、电流，不改变交流电的频率，原线圈交流电的频率为，副线圈交流电的频率也为，故C错误； D．LED灯组可等效为纯电阻，故 解得，LED灯组的等效电阻为，故D正确。 故选BD。 9. 如图所示，纸面内存在以O为圆心的圆形磁场区域：内层磁场半径为2a，磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里；外层磁场的内半径为2a、外半径为3a，磁感应强度大小为，方向垂直纸面向外。粒子源位于内、外磁场交界处的P点，且，向纸面内各个方向发射质量为m、电荷量为+q、速率均为v的带电粒子，粒子所受重力不计。已知粒子在内层磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为2a，在外层磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为a，不考虑内外圆交界处磁场。下列说法正确的是（　　） A. 粒子在内层磁场中运动的最长时间为 B. 粒子从P点发射后，若先进入内层磁场，则出内层磁场时的方向均与PO方向垂直 C. 粒子从P点沿与PO成斜向右上的方向发射，在内层磁场中运动的圆心角为 D. 若粒子依次经过内层磁场、外层磁场，调整粒子从点发射的方向，粒子可以沿外层磁场的外边界的切线方向射出磁场 【答案】BD 【解析】 【详解】A．粒子在内层磁场的运动的轨迹圆半径等于内层圆形区域半径，满足磁发散的规律，故内层磁场中粒子轨迹圆心角最大值为，粒子运动的最长时间为，故A错误； B．粒子从点发射后，先进入内层磁场，内层磁场的半径与粒子在内层磁场中运动的轨迹半径均为，由磁发散可知，出内层磁场的速度方向均与连线垂直，故B正确； C．粒子沿与成斜向右上的方向发射时，由磁发散的规律可知，无论角度如何，都是垂直于连线竖直向上从内层磁场射出，故运动的圆心角是，故C错误； D．粒子从点沿某方向发射，必从内层磁场边界以竖直向上速度射出；在外层磁场中，粒子所受洛伦兹力向右，粒子向右偏转，因此调整发射方向可改变射出点位置，使粒子可以沿外层磁场的外边界的切线方向射出磁场，故D正确。 故选BD。 10. 如图甲所示，水平虚线的上方存在一个垂直纸面向里的磁场，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示。现有匝数为、质量为且质地均匀的矩形线圈，边长为，边长为，线圈中的导线满足长度为的导线的电阻为。线圈边与重合，线圈平面与磁场垂直。在时段内，线框固定；时刻解除锁定，再经过时间线圈穿出磁场。不考虑线圈的自感和一切阻力的影响，且离地面足够高，重力加速度为。下列说法正确的是（　　） A. 时段内通过线圈的电荷量为 B. 时刻，边所受安培力大小为 C. 时段，线圈可能做加速度逐渐减小的加速运动，达到最大速度后做匀速运动 D. 线圈穿出磁场时的速度大小 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．时段内，线圈中产生感生电动势 电流 电阻 电量 联立可得电量，故A正确； B．当时，安培力 此时，所以边所受安培力大小为，故B错误； C．时刻后，线圈受重力作用向下加速运动，边切割磁感线，产生感应电动势 感应电流 受到安培力为 根据牛顿第二定律 可知，做加速度减小的加速运动，但由于没有具体数据，所以直到线圈完全出磁场，不能判断是否达到匀速运动，故C正确； D．线圈在内由动量定理 重力的冲量为 安培力的冲量为 电荷量为 磁通量的变化量为 电阻为 联立可得线圈穿出磁场时的速度大小为，故D正确。 故选ACD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某次实验课上，同学们动手做了许多实验。 （1）某同学用“油膜法”估测油酸分子直径，将1滴油酸酒精溶液滴入撒有痱子粉的浅盘水面上，油酸充分散开后形成近似单分子油膜。若实验时所撒痱子粉过厚，会导致测得的分子直径______（选填“偏大”或“偏小”）；若计算时误将油酸酒精溶液的体积当作纯油酸体积，会导致测得的分子直径______（选填“偏大”或“偏小”）。 （2）某实验小组利用斜槽、两个直径相同的弹性小球（已知入射球、被碰球，且）、刻度尺、圆规、复写纸、白纸、铁架台等器材，验证两球碰撞过程中的动量守恒定律。实验装置如图所示。实验步骤如下： ①调节斜槽末端水平后，让入射球从斜槽上某一固定位置由静止释放。重复多次，用圆规画尽量小的圆把球的落点圈在里面，圆心为入射球落点的平均位置。用刻度尺测得点到斜槽末端的水平距离； ②将被碰球静止放置在斜槽末端，再次让入射球从步骤①中的同一固定位置由静止释放，与被碰球发生正碰。用步骤①中的方法确定两球的落点位置、。测得落点到斜槽末端的水平距离分别为、； ③使入射球从不同高度处滚下，重复步骤①②，即可验证动量守恒定律。 （ⅰ）本实验，除了上述器材，还需要______。 （ⅱ）在本实验中，如果等式______成立，可以验证动量守恒定律。 （ⅲ）在本实验中，如果等式______成立，可以进一步验证碰撞为弹性碰撞。 【答案】（1） ①. 偏大 ②. 偏大 （2） ①. 铅垂线 ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 [1]所撒痱子粉过厚，油酸不能充分扩散开，会导致测得的油膜面积偏小。根据油膜法测分子直径公式 当偏小时，计算出的分子直径会偏大； [2]若计算时误将油酸酒精溶液的体积当作纯油酸体积，会导致代入公式的偏大，根据公式可得分子直径会偏大。 【小问2详解】 [1]为了确保小球是做平抛运动，重锤线可以确定竖直方向。 [2]小球做平抛运动的高度相同，所以其水平位移与平抛的初速度成正比，故只需验证即可。 [3]弹性碰撞需要同时满足动量守恒定律和机械能守恒定律，故还需验证 联立两个表达式可得。 12. 为适配智能家居便携称重需求，某小组设计了小型“弹簧—滑动变阻器式电子秤”，该电子秤嵌入智能厨房，可快速称重，实现轻量化、精准化。其原理如图所示：不计质量的托盘与轻质金属弹簧相连，滑动变阻器的滑片与弹簧上端固连；当托盘空载时，滑片在滑动变阻器的最上端，此时理想电压表示数为0.已知滑动变阻器总电阻为、总长度为，限流电阻为，电源电动势为、内阻为。弹簧劲度系数为，其电阻不计，重力加速度为。 （1）当托盘放置质量为的物体时，弹簧形变量=______。 （2）电压表示数与物体质量的关系式为______。 （3）电池用的时间长了，内阻会增大，若其他条件不变，该电子秤测量同一物体质量时，测量值会______（选填“偏大”“偏小”或“不影响”）。 【答案】（1） （2） （3）偏小 【解析】 【详解】（1）物体的重力与弹簧弹力平衡 可得。 （2）由闭合电路欧姆定律有 由电阻定律可得 由闭合电路欧姆定律 联立可得。 （3）由（2）中表达式可得，当内阻增大时，电压表的示数会偏小。 13. 一列简谐横波在均匀弹性介质中沿轴正方向传播，传播速度。波源位于坐标原点处，时刻波源开始振动，振动方程为。介质中有一个质点，其平衡位置坐标为。 （1）求此简谐横波的周期和波长； （2）从开始，求质点第一次到达波峰的时刻，以及到此时刻质点运动的路程。 【答案】（1）0.8s，8m （2）0.9s，6cm 【解析】 【小问1详解】 简谐振动角频率与周期满足关系式 代入，解得 根据公式 可得波长为 【小问2详解】 波传播到质点的时间为，根据运动学公式，有 解得 波传到质点后，质点从平衡位置沿轴正方向起振，从起振到第一次到达波峰，需要的时间为 所以质点第一次到达波峰的时间为 质点从平衡位置运动四分之一周期到波峰，故 14. 如图所示，长的轻绳一端固定于点，另一端拴接一质量为的小球。木板、为独立木板，开始时两木板锁在一起，长度均为。可视为质点的物块静止在木板的最右端。现将小球拉至轻绳水平且刚好伸直，由静止释放，小球始终在同一竖直平面内运动，轻绳不可伸长。小球下摆到最低点时与木板发生弹性碰撞，碰后小球被拿走，随即木板、解除锁定。已知木板的上下表面均光滑，木板与物块间的动摩擦因数，木板与地面间的动摩擦因数。木板、和物块的质量均为，忽略空气阻力，重力加速度取。 （1）小球与木板碰撞后瞬间，求木板的速度大小； （2）物块最终静止时，求物块与木板右端的距离。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 小球运动到最低点时的速度满足 解得 小球在最低点与木板发生弹性碰撞时，研究小球和木板、，设小球速度为、木板速度为，由动量守恒有 机械能守恒有 联立解得 【小问2详解】 碰撞后，木板A、B有向右的速度，物块C速度为0， 则物块C由牛顿第二定律有 解得 木板A、B的加速度为， 解得 设经过时间，物块C离开木板B，滑上木板A， 则 解得 此时木板A、B的速度为 解得 物块C的速度为 物块C滑上木板A后做匀速运动，木板A、B继续做匀减速运动，由牛顿第二定律有 解得 经过一段时间物块C离开木板A，滑上木板B，设经过时间，木板A、B与物块C共速，则 解得 物块C在木板A上滑行的位移 设物块C在木板A上运动的时间为，则 解得 木板A、B的速度为 此后物块C离开木板A，又滑上木板B，由于，故木板A、B均静止，物块C做匀减速运动的加速度仍为，位移为 故物块C最终静止时，与木板A右端的距离为。 15. 如图所示，在平面直角坐标系的第二、三象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场。一带正电、电荷量为、质量为的粒子从点射入磁场，速度方向与轴正方向夹角，之后粒子从点射出磁场。已知粒子在磁场中运动的时间为，静电力常量为，忽略粒子重力及磁场边缘效应，粒子可视为质点。 （1）求匀强磁场的磁感应强度的大小； （2）若在平面内固定一个带负电的点电荷，粒子仍然沿（1）中的轨迹从运动到，已知此时粒子射入磁场的速度大小为，求点电荷的位置坐标和电荷量； （3）在（2）的场景下，粒子从点射出后，在一、四象限运动过程中，到点电荷的最远距离为，经过一段时间，粒子的速度方向首次与经过点时的速度方向相反。求这段时间是多少（在本问中，点电荷的电荷量可直接用表示）。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子进入磁场做匀速圆周运动的速度为，由牛顿第二定律有 又有 从A到B，为圆，圆心角为，则 联立解得磁感应强度大小为 【小问2详解】 因粒子仍按（1）中的轨迹做圆周运动，所以圆周运动半径及圆心不变，点电荷P必处于圆心位置，故位置坐标为，由几何关系可得 由牛顿第二定律可得 所以 【小问3详解】 出磁场后，粒子仅受库仑力，洛伦兹力消失，做椭圆运动，可类比行星绕太阳做椭圆运动的规律，B点为近日点，首次与B点速度方向相反是远日点，椭圆半长轴 由类比开普勒第三定律，有 运动时间为椭圆的周期一半 故 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $