精品解析：2026届宁夏回族自治区石嘴山市第一中学高三下学期模拟预测物理试题

石嘴山市第一中学2026届高三年级高考模拟预测物理试题 （本卷共100分，考试时间75分钟。） 一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分。本题所给出的选项中，只有一项为正确答案。 1. 放射性元素发生衰变的方程式为，下列说法正确的（　　） A. X是粒子 B. 发生的是衰变 C. 的比结合能比的比结合能大 D. 的中子数为30 2. 患有严重心衰及具有高风险心脏骤停的病人，植入心脏起搏器（如图所示）是现在比较有效的治疗方式，有些心脏起搏器的电池是Z粒子辐射电池，它是一种利用放射性同位素衰变时释放的Z粒子直接转换为电能的装置，衰变方程为，下列说法正确的是（　　） A. 衰变方程中的Z为，来自原子核内部 B. 该衰变过程吸收能量 C. 的比结合能大于的比结合能 D. 植入人体后，会加速衰变 3. 如图所示，两颗人造卫星绕地球逆时针运动，卫星1、卫星2分别沿圆轨道、椭圆轨道运动，圆的半径与椭圆的半长轴相等，两轨道相交于A、B两点。某时刻两卫星与地球在同一直线上，下列说法中正确的是（　　） A. 两卫星在图示位置的速度 B. 两卫星可能相遇 C. 两卫星在A处的加速度大小不相等 D. 卫星2的周期小于卫星1的周期 4. 如图所示，在空间存在与竖直方向成θ角的匀强电场和匀强磁场，电场强度大小为E，磁感应强度大小为B，重力加速度为g，若质量为m、电荷量为q的小液滴在此空间做匀速直线运动，则以下说法正确的是（ ） A. 小液滴速度大小为，方向垂直纸面向外 B. 小液滴速度大小为，方向垂直纸面向外 C. 小液滴速度大小为，方向垂直纸面向里 D. 小液滴速度大小为，方向垂直纸面向里 5. 我国航天员在“天宫课堂”中演示了多种有趣的实验，提高了青少年科学探索的兴趣。某同学设计了如下实验：细绳一端固定，另一端系一小球，给小球一初速度使其在竖直平面内做圆周运动。无论在“天宫”还是在地面做此实验（　　） A. 小球的速度大小均发生变化 B. 小球的向心加速度大小和方向均发生变化 C. 细绳的拉力对小球均不做功 D. 细绳的拉力大小均发生变化 6. 一半径为R的光滑半球面放在水平桌面上，球面上放置一光滑匀质铁链，A为球面的顶点，B端与C端恰与桌面不接触。铁链单位长度的质量为，重力加速度大小为g，求铁链A处的张力T的大小（ ） A. B. C. D. 7. 2025年11月1日4时58分，神舟二十一号航天员乘组入驻中国空间站。已知空间站的轨道高度在之间，可认为空间站绕地球做匀速圆周运动。下列说法正确的是（　　） A. 航天员相对空间站静止时，所受合力为0 B. 空间站的运行速度大于第一宇宙速度 C. 空间站的加速度小于地面处的重力加速度 D. 在空间站上可以利用托盘天平测量物体的质量 二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分。 8. 如图所示，在一块面积很大的接地金属平板的上方固定一个带正电的小球，虚线是金属平板上方电场的电场线，实线是某一带电粒子先后经过M和N处的运动轨迹。该带电粒子在M和N处受到的电场力大小分别为和，不计粒子重力，下列说法正确的是（ ） A. 该粒子可能带正电 B. 该粒子从M运动到N的过程中，动能减小 C. D. 由于静电感应，金属平板的上表面带负电荷 9. 一束复色光照射到平行玻璃砖的上表面，经玻璃砖下表面射出后分为a、b两束光，下列说法正确的是（　　） A. a光的频率小于b光的频率 B. 在该玻璃中，a光的速度小于b光的速度 C. a光的波长大于b光的波长 D. a光的临界角小于b光的临界角 10. 物理学中有一种碰撞被称为“超弹性连续碰撞”，通过能量的转移可以使最上面的小球弹起的高度比释放时的高度更高。如图所示，这是 A、B、C三个弹性极好的小球，相邻小球间有极小间隙，三球的球心连线竖直，从离地一定高度处由静止同时释放(其中C 球下部离地高度为H)，所有碰撞均为弹性碰撞，且碰后 B、C恰好静止，重力加速度大小为 g，则下列说法正确的是（　　） A. C球落地前瞬间的速度大小等于 B. 从下至上三球的质量之比为 6：2：1 C. 碰后 A 球弹起的最大高度为 20H D. 从 A 球下落到弹起，三球共发生了 2次弹性碰撞 三、非选择题：本题共58分。 11. 打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点．如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其它点未画出）．已知打点计时器每隔0.02 s打一次点，当地的重力加速度g=．那么： (1)纸带的_______端（选填“左”或“右”）与重物相连； (2)根据图上所得的数据，应取图中O点和__________点来验证机械能守恒定律； (3)从O点到所取点，重物重力势能减少量= _____J，动能的增加量= _____J；(结果取3位有效数字） (4)实验结果发现动能增量总_______ (填“大于”、“等于”或“小于”)重力势能的减少量，其主要原因是_____________________________________________________． 12. 某实验小组测量一粗细均匀合金电阻丝的电阻率，已知电阻丝的长度为cm。 （1）用螺旋测微器测量电阻丝的直径，其示数如图（a）所示，则直径的测量值为______mm。 （2）用多用电表欧姆挡测量电阻丝的电阻，开始时选用“×100”的挡位测量发现指针偏转角太大，挡位应调整为______（选填“×1k”或“×10”）挡，正确调整挡位后经过欧姆调零重新测量，指针如图（b）所示，此时电阻的测量值为______Ω。 （3）为了精确地测量电阻丝的电阻，实验室提供了下列器材： A．电压表（量程5V，内阻约为3000Ω） B．电压表（量程4V，内阻为2000Ω） C．滑动变阻器R（0~10Ω，额定电流2.0A） D．滑动变阻器R（0~1000Ω，额定电流0.5A） E．定值电阻（阻值为10Ω） F．定值电阻（阻值为500Ω） G．电源（电动势6.0V，内阻约0.2Ω） H．开关S、导线若干 ①根据实验器材，设计如图（c）所示的实验电路，该电路中滑动变阻器应选择______，定值电阻应选择______。（选填器材前面的字母序号） ②实验中闭合开关S，调节滑动变阻器R，测得电压表和电压表分别对应的多组电压值、，作出的图像如图（d）所示，可得该电阻丝的电阻为______Ω。 ③根据题设条件中的已知数据和测量数据可求得该电阻丝的电阻率为______Ω•m（π取3，结果保留2位有效数字）。 13. 如图所示，一定质量理想气体被活塞封闭在竖直放置的绝热汽缸中，活塞的质量为m、底面积为S，质量也为m的圆柱体静置在活塞上，此时封闭气体的温度为T，活塞与缸底距离为2h。现接通电热丝加热气体，一段时间后活塞缓慢升高了h。已知外界大气压强为，重力加速度大小为g，忽略活塞与汽缸间的摩擦，求： （1）此时气体的温度； （2）若该过程气体内能的增加量为，则此过程气体吸收的热量。 14. 如图所示的平面直角坐标系中，的左侧有垂直坐标平面向外的匀强磁场Ⅰ，在和之间有垂直于坐标平面向里的匀强磁场Ⅱ，两磁场的磁感应强度大小相等，在的右侧有平行于坐标平面的匀强电场（图中未画出），在坐标原点处沿轴正向射出一个比荷为、速度大小为的带正电的粒子，粒子在磁场Ⅱ中运动时，运动轨迹恰好与轴相切，粒子经电场偏转后第一次经过轴时的位置为、速度方向垂直于轴，不计粒子的重力。求： （1）匀强磁场的磁感应强度大小； （2）粒子在上第一次进入电场时的位置到轴的距离及粒子速度的方向与的夹角； （3）匀强电场的电场强度的大小（结果保留根号）。 15. 两块平行正对的水平金属板AB，极板长，板间距离，在金属板右端竖直边界MN的右侧有一区域足够大的匀强磁场，磁感应强度，方向垂直纸面向里。两极板间电势差UAB随时间变化规律如右图所示。现有带正电的粒子流以的速度沿水平中线连续射入电场中，粒子的比荷，重力忽略不计，在每个粒子通过电场的极短时间内，电场视为匀强电场（两板外无电场）。求： (1)要使带电粒子射出水平金属板，两金属板间电势差UAB取值范围； (2)若粒子在距点下方0.05m处射入磁场，从MN上某点射出磁场，此过程出射点与入射点间的距离； (3)所有粒子在磁场中运动的最长时间t。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 石嘴山市第一中学2026届高三年级高考模拟预测物理试题 （本卷共100分，考试时间75分钟。） 一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分。本题所给出的选项中，只有一项为正确答案。 1. 放射性元素发生衰变的方程式为，下列说法正确的（　　） A. X是粒子 B. 发生的是衰变 C. 的比结合能比的比结合能大 D. 的中子数为30 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据衰变方程式，质量数守恒得X的质量数为 电荷数守恒得X的电荷数为 所以X是 β 粒子（电子），发生的是衰变，故A 错误，B正确； C．自发β衰变中，子核 比母核更稳定，比结合能更大。因此 的比结合能比的比结合能小，故C错误； D．的中子数为，故D错误。 故选B。 2. 患有严重心衰及具有高风险心脏骤停的病人，植入心脏起搏器（如图所示）是现在比较有效的治疗方式，有些心脏起搏器的电池是Z粒子辐射电池，它是一种利用放射性同位素衰变时释放的Z粒子直接转换为电能的装置，衰变方程为，下列说法正确的是（　　） A. 衰变方程中的Z为，来自原子核内部 B. 该衰变过程吸收能量 C. 的比结合能大于的比结合能 D. 植入人体后，会加速衰变 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据反应过程满足质量数和电荷数守恒可知，衰变方程中的Z为电子，Z粒子是原子核内部中子转化为质子而释放出来的电子，故A正确； BC．该衰变过程释放能量，存在质量亏损，衰变后的比衰变前的更稳定，所以的比结合能大于的比结合能，故BC错误； D．衰变的快慢只由自身原子核内部决定，植入人体后，不会加速衰变，故D错误。 故选A。 3. 如图所示，两颗人造卫星绕地球逆时针运动，卫星1、卫星2分别沿圆轨道、椭圆轨道运动，圆的半径与椭圆的半长轴相等，两轨道相交于A、B两点。某时刻两卫星与地球在同一直线上，下列说法中正确的是（　　） A. 两卫星在图示位置的速度 B. 两卫星可能相遇 C. 两卫星在A处的加速度大小不相等 D. 卫星2的周期小于卫星1的周期 【答案】A 【解析】 【详解】A．为椭圆轨道的远地点，加速做离心运动，才能达到以所在点与地心连线为半径的圆周轨道，故速度小于对应圆轨道的环绕速度，表示做匀速圆周运动的速度，根据 可知 故A正确； C．根据 可知两卫星在A处的加速度相等，均为 故C错误； BD．根据开普勒第三定律可知卫星2的周期等于卫星1的周期，两卫星不可能相遇，故BD错误。 故选A。 4. 如图所示，在空间存在与竖直方向成θ角的匀强电场和匀强磁场，电场强度大小为E，磁感应强度大小为B，重力加速度为g，若质量为m、电荷量为q的小液滴在此空间做匀速直线运动，则以下说法正确的是（ ） A. 小液滴速度大小为，方向垂直纸面向外 B. 小液滴速度大小为，方向垂直纸面向外 C. 小液滴速度大小为，方向垂直纸面向里 D. 小液滴速度大小为，方向垂直纸面向里 【答案】A 【解析】 【详解】粒子做匀速直线运动，则受力平衡，分析可知粒子受力情况如图 由平衡条件可知 解得 分析可知粒子带负电，由左手定则可知，速度方向垂直纸面向外，故A正确，BCD错误。 5. 我国航天员在“天宫课堂”中演示了多种有趣的实验，提高了青少年科学探索的兴趣。某同学设计了如下实验：细绳一端固定，另一端系一小球，给小球一初速度使其在竖直平面内做圆周运动。无论在“天宫”还是在地面做此实验（　　） A. 小球的速度大小均发生变化 B. 小球的向心加速度大小和方向均发生变化 C. 细绳的拉力对小球均不做功 D. 细绳的拉力大小均发生变化 【答案】C 【解析】 【详解】AC．在地面上做此实验，忽略空气阻力，小球受到重力和绳子拉力的作用，拉力始终和小球的速度垂直，不做功，重力会改变小球速度的大小；在“天宫”上，小球处于完全失重的状态，小球仅在绳子拉力作用下做匀速圆周运动，绳子拉力仍然不做功，故A错误，C正确； BD．在地面上小球运动的速度大小改变，根据和（重力不变）可知小球的向心加速度和拉力的大小发生改变，在“天宫”上小球的向心加速度和拉力的大小不发生改变，故BD错误。 故选C。 6. 一半径为R的光滑半球面放在水平桌面上，球面上放置一光滑匀质铁链，A为球面的顶点，B端与C端恰与桌面不接触。铁链单位长度的质量为，重力加速度大小为g，求铁链A处的张力T的大小（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】 如图所示，考虑一半链条，我们使用虚位移的考虑思路，设想存在作用力F作用在链条A端，将会使链条做出一个非常小，趋近于零的虚位移Δx→0，而这个过程的作用效果可以等效于处于链条B端的，一段长为Δx的链条移到A端，因此，计算出这一段势能的增加即可计算出F所做的功，因此F•Δx=ρΔxgR 所以F=ρgR 故选A。 7. 2025年11月1日4时58分，神舟二十一号航天员乘组入驻中国空间站。已知空间站的轨道高度在之间，可认为空间站绕地球做匀速圆周运动。下列说法正确的是（　　） A. 航天员相对空间站静止时，所受合力为0 B. 空间站的运行速度大于第一宇宙速度 C. 空间站的加速度小于地面处的重力加速度 D. 在空间站上可以利用托盘天平测量物体的质量 【答案】C 【解析】 【详解】A．航天员相对空间站静止时，与空间站一同绕地球做匀速圆周运动，受地球引力提供向心力，合力不为零，故A错误； B．第一宇宙速度是物体在地球附近绕地球做圆周运动的速度，此时物体做圆周运动的轨道半径近似为地球半径（），空间站的轨道高度在之间，万有引力提供空间站运动所需的向心力，所以 解得 第一宇宙速度为 因为，所以，即空间站的运行速度小于第一宇宙速度，故B错误； C．万有引力提供空间站运动所需的向心力，有 解得空间站的加速度为 而地面处的重力加速度为 因为，所以，即空间站的加速度小于地面处的重力加速度，故C正确； D．托盘天平利用杠杆原理测量物体质量，空间站处于失重状态，物体对托盘无压力，所以无法测量物体的质量，故D错误。 故选C。 二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分。 8. 如图所示，在一块面积很大的接地金属平板的上方固定一个带正电的小球，虚线是金属平板上方电场的电场线，实线是某一带电粒子先后经过M和N处的运动轨迹。该带电粒子在M和N处受到的电场力大小分别为和，不计粒子重力，下列说法正确的是（ ） A. 该粒子可能带正电 B. 该粒子从M运动到N的过程中，动能减小 C. D. 由于静电感应，金属平板的上表面带负电荷 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据带电粒子运动轨迹的弯曲方向可知，正电荷对该带电粒子的作用力是吸引力，所以该粒子带负电，A错误； B．带电粒子从M点运动到N点的过程中，从图中可以看出，电场力做正功，电势能减小，动能增大，B错误； C．由电场线的疏密程度可知，两点的场强关系为 再根据电场力公式可知 C正确； D．由于静电感应，在金属平板的上表面带负电荷，D正确。 故选CD。 9. 一束复色光照射到平行玻璃砖的上表面，经玻璃砖下表面射出后分为a、b两束光，下列说法正确的是（　　） A. a光的频率小于b光的频率 B. 在该玻璃中，a光的速度小于b光的速度 C. a光的波长大于b光的波长 D. a光的临界角小于b光的临界角 【答案】BD 【解析】 【详解】A．光从空气斜射到玻璃，在玻璃上表面发生折射时，a光折射角小，根据折射定律，所以a光的折射率较大，a光的频率大，故A错误； B．根据 可知因为a光折射率大，所以a光的速度小，故B正确； C．a光的折射率较大，频率较大，由 可知，a光的波长短，故C错误； D．由公式 可知因为a光的折射率较大，所以a光的发生全发射的临界角小，故D正确； 故选BD。 10. 物理学中有一种碰撞被称为“超弹性连续碰撞”，通过能量的转移可以使最上面的小球弹起的高度比释放时的高度更高。如图所示，这是 A、B、C三个弹性极好的小球，相邻小球间有极小间隙，三球的球心连线竖直，从离地一定高度处由静止同时释放(其中C 球下部离地高度为H)，所有碰撞均为弹性碰撞，且碰后 B、C恰好静止，重力加速度大小为 g，则下列说法正确的是（　　） A. C球落地前瞬间的速度大小等于 B. 从下至上三球的质量之比为 6：2：1 C. 碰后 A 球弹起的最大高度为 20H D. 从 A 球下落到弹起，三球共发生了 2次弹性碰撞 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由自由落体运动公式 得 故A正确； B．由题意可知，C球碰地，反向碰 B球，B球再反向碰A 球，都是弹性碰撞，设向上为正方向，由动量守恒定律和机械能守恒定律，C球碰B 球有 解得 B 球碰 A 球有 解得 由以上几式可得 故B正确； C．由以上分析解得 A球弹起的最大高度 故C错误； D．从A 球下落到弹起，三球共发生了 3次弹性碰撞，故D错误。 故选A。 三、非选择题：本题共58分。 11. 打点计时器验证机械能守恒定律的实验中，质量m=1.00kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列点．如图所示为选取的一条符合实验要求的纸带，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点（其它点未画出）．已知打点计时器每隔0.02 s打一次点，当地的重力加速度g=．那么： (1)纸带的_______端（选填“左”或“右”）与重物相连； (2)根据图上所得的数据，应取图中O点和__________点来验证机械能守恒定律； (3)从O点到所取点，重物重力势能减少量= _____J，动能的增加量= _____J；(结果取3位有效数字） (4)实验结果发现动能增量总_______ (填“大于”、“等于”或“小于”)重力势能的减少量，其主要原因是_____________________________________________________． 【答案】 ①. （1）左端 ②. （2）B ③. (3)1.89J ④. 1.84J ⑤. (4)小于 ⑥. 重物克服阻力做功 【解析】 【详解】(1)[1]．O为纸带上打的第一个点，则纸带的_左_端与重物相连． (2)[2]．根据图上所得的数据，可计算打B点时重物的速度，则应取图中O点和_B_点来验证机械能守恒定律． (3)[3][4]．从O点到B点，重物重力势能减少量 打B点时重物的速度 从O点到B点，动能的增加量 (4)[5][6]．实验结果发现动能增量总小于重力势能的减少量，其主要原因是重物克服阻力做功. 点睛：重物下落过程中受到空气阻力和纸带与计时器间的阻力，为减小阻力的影响：1、打点计时器应处于竖直平面内且两限位孔应在一竖直线上，这样纸带与计时器间的阻力较小；2、重物应选质量较大、体积较小的物体． 12. 某实验小组测量一粗细均匀合金电阻丝的电阻率，已知电阻丝的长度为cm。 （1）用螺旋测微器测量电阻丝的直径，其示数如图（a）所示，则直径的测量值为______mm。 （2）用多用电表欧姆挡测量电阻丝的电阻，开始时选用“×100”的挡位测量发现指针偏转角太大，挡位应调整为______（选填“×1k”或“×10”）挡，正确调整挡位后经过欧姆调零重新测量，指针如图（b）所示，此时电阻的测量值为______Ω。 （3）为了精确地测量电阻丝的电阻，实验室提供了下列器材： A．电压表（量程5V，内阻约为3000Ω） B．电压表（量程4V，内阻为2000Ω） C．滑动变阻器R（0~10Ω，额定电流2.0A） D．滑动变阻器R（0~1000Ω，额定电流0.5A） E．定值电阻（阻值为10Ω） F．定值电阻（阻值为500Ω） G．电源（电动势6.0V，内阻约0.2Ω） H．开关S、导线若干 ①根据实验器材，设计如图（c）所示的实验电路，该电路中滑动变阻器应选择______，定值电阻应选择______。（选填器材前面的字母序号） ②实验中闭合开关S，调节滑动变阻器R，测得电压表和电压表分别对应的多组电压值、，作出的图像如图（d）所示，可得该电阻丝的电阻为______Ω。 ③根据题设条件中的已知数据和测量数据可求得该电阻丝的电阻率为______Ω•m（π取3，结果保留2位有效数字）。 【答案】（1）0.398##0.399##0.400##0.401##0.402 （2） ①. ×10 ②. ##110 （3） ①. C ②. F ③. 100 ④. 【解析】 【小问1详解】 螺旋测微器的精确值为0.01mm，由图可知金属丝的直径为 （0.398~0.402） 【小问2详解】 [1][2]用多用电表测电阻时选用“×100”的挡位发现指针偏转角太大，说明表盘上电阻示数较小，要使指针指向中间位置，即要使表盘上电阻示数变大，所以需要把倍率调小，则挡位应调整为“×10”；读数为 ΩΩ(110Ω) 【小问3详解】 ①[1]分压式接法滑动变阻器总阻值越小，调节时电流和电压的变化越接近线性变化，所以滑动变阻器应选择电阻较小的C； [2]当定值电阻选F项500Ω时，与电压表并联的总电阻为 Ω 从欧姆表的测量可知电阻丝的电阻约为Ω，则 所以两电压表可以同时达到满偏，如果选E项10Ω时，电压表满偏时电压表达不到量程的三分之一，电压表满偏时电压表会超过量程，所以定值电阻应选F； ②[3]根据欧姆定律和串并联电路的特点有 数学变换得 则图像的斜率为 从图（d）可得图像的斜率 解得 Ω ③[4]根据电阻定律可得电阻率为 Ω⋅mΩ⋅m 13. 如图所示，一定质量理想气体被活塞封闭在竖直放置的绝热汽缸中，活塞的质量为m、底面积为S，质量也为m的圆柱体静置在活塞上，此时封闭气体的温度为T，活塞与缸底距离为2h。现接通电热丝加热气体，一段时间后活塞缓慢升高了h。已知外界大气压强为，重力加速度大小为g，忽略活塞与汽缸间的摩擦，求： （1）此时气体的温度； （2）若该过程气体内能的增加量为，则此过程气体吸收的热量。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知，封闭气体做等压变化，则由盖-吕萨克定律有 解得 【小问2详解】 根据题意，对圆柱体和活塞整体受力分析有 解得 该过程气体对外界做功为 由热力学第一定律有 解得此过程气体吸收的热量 14. 如图所示的平面直角坐标系中，的左侧有垂直坐标平面向外的匀强磁场Ⅰ，在和之间有垂直于坐标平面向里的匀强磁场Ⅱ，两磁场的磁感应强度大小相等，在的右侧有平行于坐标平面的匀强电场（图中未画出），在坐标原点处沿轴正向射出一个比荷为、速度大小为的带正电的粒子，粒子在磁场Ⅱ中运动时，运动轨迹恰好与轴相切，粒子经电场偏转后第一次经过轴时的位置为、速度方向垂直于轴，不计粒子的重力。求： （1）匀强磁场的磁感应强度大小； （2）粒子在上第一次进入电场时的位置到轴的距离及粒子速度的方向与的夹角； （3）匀强电场的电场强度的大小（结果保留根号）。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 设粒子在磁场Ⅰ中做圆周运动的圆心在点，在磁场Ⅱ中做圆周运动的圆心在点，与轴的夹角为，根据题意，画出粒子的运动轨迹，如图所示 根据几何关系 解得 设粒子在磁场中做圆周运动的半径为，根据题意有 解得 根据牛顿第二定律 解得 【小问2详解】 设粒子在磁场Ⅱ中与轴相切点的坐标为，则 由于和之间的距离为，因此切点刚好在和连线中点，根据对称性，粒子在点出射点的位置到轴的距离 设粒子进入电场时速度方向与之间的夹角为，根据对称性可知 【小问3详解】 粒子经电场偏转后第一次经过轴时位置为方向垂直于轴，设电场强度沿轴方向的分量为。粒子沿轴方向做匀减速直线运动，则，， 又 根据牛顿第二定律 解得 设匀强电场沿轴方向的分量为，沿轴方向的加速度大小 根据运动学公式， 解得 因此匀强电场的电场强度大小 15. 两块平行正对的水平金属板AB，极板长，板间距离，在金属板右端竖直边界MN的右侧有一区域足够大的匀强磁场，磁感应强度，方向垂直纸面向里。两极板间电势差UAB随时间变化规律如右图所示。现有带正电的粒子流以的速度沿水平中线连续射入电场中，粒子的比荷，重力忽略不计，在每个粒子通过电场的极短时间内，电场视为匀强电场（两板外无电场）。求： (1)要使带电粒子射出水平金属板，两金属板间电势差UAB取值范围； (2)若粒子在距点下方0.05m处射入磁场，从MN上某点射出磁场，此过程出射点与入射点间的距离； (3)所有粒子在磁场中运动的最长时间t。 【答案】(1)；(2)0.4m；(3) 【解析】 【详解】(1)带电粒子刚好穿过对应偏转电压最大为，此时粒子在电场中做类平抛运动，加速度大小为a，时间为t1。水平方向上 ① 竖直方向上 ② 又由于 ③ 联立①②③得 由题意可知，要使带电粒子射出水平金属板，两板间电势差 (2)如图所示 从点下方0.05m处射入磁场的粒子速度大小为v，速度水平分量大小为，竖直分量大小为，速度偏向角为θ。粒子在磁场中圆周运动的轨道半径为R，则 ④ ⑤ ⑥ 联立④⑤⑥得 (3)从极板下边界射入磁场的粒子在磁场中运动的时间最长。如图所示 粒子进入磁场速度大小为v1，速度水平分量大小为，竖直分量大小为vy1，速度偏向角为α，则对粒子在电场中 ⑦ ⑧ 联立⑦⑧得 得 粒子在磁场中圆周运动的轨道半径为，则 ⑨ ⑩ 带电粒子在磁场中圆周运动的周期为T ⑪ 在磁场中运动时间 ⑫ 联立⑪⑫得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $