精品解析：安徽滁州部分学校2025-2026学年高三上学期12月考试物理试卷

高三上学期12月考试物理试卷 一、单选题（21分） 1. 关于系统动量守恒的条件，下列说法中正确的是（　　） A. 只要系统内存在摩擦力，系统的动量就不可能守恒 B. 只要系统中有一个物体具有加速度，系统的动量就不守恒 C. 只要系统的合外力做功为零，系统的动量就守恒 D. 只要系统所受的合外力为零，系统的动量就守恒 2. 铝26是天体物理研究中最为重要的放射性核索之一，银河系中存在大量铝26，它可以通过放射性衰变提供足够的能量，以产生具有内部分层的行星体，其衰变方程为以下说法正确的是（ ） A. 中的中子个数为12 B. 衰变前的质量与衰变后和的总质量相等 C. 10个量经过一个半衰期可能还剩6个没衰变 D. 在高温环境中的衰变会加快 3. 如图所示，台秤上放一光滑平板，其左边固定一挡板，一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时台秤读数为N1，现在磁铁上方中心偏左位置固定一通电导线，电流方向如图，当加上电流后，台秤读数为N2，则以下说法正确的是（ ） A. N1＞N2,弹簧长度将变长 B. N1＞N2,弹簧长度将变短 C. N1＜N2,弹簧长度将变长 D. N1＜N2,弹簧长度将变短 4. 如图所示，A、B两个楔形物体叠放在一起，B靠在竖直墙壁上．在水平力F的作用下，A、B静止不动，则下列说法正确的是 A. 若A受三个力，B可能受三个力 B. 若A受三个力，B一定受四个力 C. 若A受四个力，B可能受四个 D. A、B之间一定存在摩擦力 5. 如图甲所示，在某介质中有相距为14m的A、B两点，t＝0时A、B两质点在外力作用下同时开始振动，其振动图像如图乙，外力作用时间均为4s，形成简谐横波在A、B连线上传播，波速为2m/s，已知C、D均在A、B连线上，C为A、B的中点，D点到B点的距离为6m，则下列关于A、B、C、D的振动说法正确的是（　　） A. 该简谐波的频率为0.25Hz B. A、B两点处的振动时间均为4s C. 在相同时间内C、D两点振动过程中通过的路程一定相等 D. C、D两点的振动时间不相等 6. 已知地球的质量是月球质量的81倍，地球半径大约是月球半径的4倍，不考虑地球、月球自转的影响，以上数据可推算出 [     ] A. 地球表面的重力加速度与月球表面重力加速度之比为9：16 B. 地球的平均密度与月球的平均密度之比为9：8 C. 靠近地球表面沿圆轨道运动的航天器的周期与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器的周期之比约为8：9 D. 靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器的线速度与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器的线速度之比约为81：4 7. 如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，O点为弹簧在原长时物块的位置．物块由A点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达B点．在从A到B的过程中，物块（ ） A. 加速度逐渐减小 B. 经过O点时的速度最大 C. 所受弹簧弹力始终做正功 D. 所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功 二、多选题（15分） 8. 质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳，经时间t身体伸直并刚好离开水平地面，该过程中，地面对他的冲量大小为I，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 运动员在加速上升过程中处于超重状态 B. 运动员离开地面时的速度大小为 C. 该过程中，地面对运动员做的功为 D. 该过程中，人的动量变化大小为I﹣mgt 9. M、N是某电场中一条电场线上的两点，若在M点释放一个初速度为零的电子，电子仅受电场力作用，并沿电场线由M点运动到N点，其电势能随位移变化的关系如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 该电场可能是匀强电场 B. 电子运动的轨迹可能为曲线 C. 电子在M点的加速度大于在N点的加速度 D. 电子在M点的动能小于在N点的动能 10. 如图所示，在水平桌面上放置两根相距l的平行光滑导轨ab与cd，阻值为R的电阻与导轨的a、c端相连。质量为m、电阻不计的导体棒垂直于导轨放置并可沿导轨自由滑动。整个装置放于匀强磁场中，磁场的方向竖直向上（图中未画出），磁感应强度的大小为B。导体棒的中点系一不可伸长的轻绳，轻绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后，与一个质量也为m的物块相连，轻绳处于拉直状态。现若从静止开始释放物块，用h表示物块下落的高度（物块不会触地），g表示重力加速度，其他电阻不计，则下列说法正确的是 A. 通过电阻R中的感应电流方向由c到a B. 物块下落的最大加速度为g C. 若h足够大，物块下落的最大速度为 D. 通过电阻R的电荷量为 三、实验题（20分） 11. 某实验小组为了验证小球所受向心力与角速度、半径的关系，设计了如图甲所示的实验装置，转轴MN由小电机带动，转速可调，固定在转轴上O点的力传感器通过轻绳连接一质量为m的小球，一根固定在转轴上的光滑水平直杆穿过小球，保证小球在水平面内转动，直杆最外边插一小遮光片P，小球每转一周遮光片P通过右边光电门时可记录遮光片最外端的遮光时间，某次实验操作如下： （1）用螺旋测微器测量遮光片P的宽度d，测量结果如图乙所示，则d=________mm。 （2）如图甲所示，安装好实验装置，用刻度尺测量遮光片最外端到转轴O点的距离记为L1，测量小球球心到转轴O点的距离记为L2。 （3）开动电动机，让小球转动起来，测出每次遮光片通过光电门的遮光时间t，确定小球转动角速度。 （4）验证向心力与半径关系时，让电动机匀速转动，遮光片P每次通过光电门的遮光时间相同，调节小球球心到转轴O点的距离L2的长度，测出每一个L2的长度以及其对应的力传感器的读数F，得出多组数据，画出的F-L2关系图像应该为________。 （5）验证向心力与角速度关系时，让小球球心到转轴O点距离L2不变，调节电动机转速，遮光片P每次通过光电门的遮光时间不同，记录某次遮光时间t的同时记录力传感器的读数F，得出多组F与t的数据，为了准确验证小球所受向心力F与角速度ω的关系，利用实验测量量应画________（选填“F-t”、“F-t2”、“”或“”）关系图。 12. 有一电流表Ax，量程为1mA，内阻rg约为100Ω，要求测量其内阻。可选用的器材有： 电阻箱R0，最大阻值为99999.9Ω； 滑动变阻器甲，最大阻值为10kΩ； 滑动变阻器乙，最大阻值为2kΩ； 电源E1，电动势约为2V，内阻不计 电源E2，电动势约为6V，内阻不计； 电流表A的量程为2mA，内阻较小； 开关2个，导线若干。 甲同学设计的测量电路图如图所示，实验步骤如下： a．断开S1和S2，将R调到最大； b．合上S1，调节R使Ax满偏； c．合上S2，调节R1使Ax半偏，此时可以认为Ax的内阻rg= R1。 (1)在上述可供选择的器材中，可变电阻R1应该选择___________；为了使测量尽量精确，可变电阻R应该选择___________；电源E应该选择___________。（均填“R0”、“甲”、“乙”、“E1”或“E2”） (2)认为内阻rg= R1，此结果与rg的真实值相比___________。（填“偏大”、“偏小”或“相等”） (3)乙同学利用题目中已给的实验器材，在甲同学所设计电路的基础上对实验做了改进，可完全消除系统误差，则乙同学设计的电路图_______________： 四、解答题（44分） 13. 运用动量定理处理二维问题时，可以在相互垂直的两个方向上分别研究．北京2022年冬奥会国家跳台滑雪赛道如图甲所示，某运动员在空中运动的部分轨迹如图乙所示，在轨迹上取三个点A、B、C，测得三点间的高度差和水平间距分别为、、．运动员落到倾角为23°的滑道上时，速度方向与滑道成30°角，用了0.7s完成屈膝缓冲后沿滑道下滑．若空气阻力、滑道摩擦均不计，运动员连同装备质量为70kg，取重力加速度，，，，．求； （1）运动员在空中运动的水平速度； （2）屈膝缓冲过程中运动员受到的平均冲力的大小． 14. 如图所示，上端开口的光滑圆柱形绝热汽缸竖直放置，在距缸底h=0.5m处有体积可忽略的卡环a、b。质量m=5kg、截面积S=25cm2的活塞搁在、上，将一定质量的理想气体封闭在汽缸内。开始时缸内气体的压强等于大气压强，温度为T0=300K。现通过内部电热丝缓慢加热汽缸内气体，直至活塞离开a、b缓慢上升，已知大气压强p0=1×105Pa，g取10m/s2.求： （1）当活塞缓慢上升时活塞未滑出汽缸缸内气体的温度T； （2）若全过程电阻丝放热45J，求气体内能的变化ΔU。 15. 如图所示，竖直平面(纸面)内有直角坐标系，轴沿水平方向，仅在第四象限内(含坐标轴上)存在平行轴的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场(图中未画出)。一质量为、电荷量为的带负电粒子（视为质点），自轴上的点A(0，)沿轴正方向射出，经轴上的点B(，0)进入第四象限，粒子进入第四象限后恰好做匀速圆周运动。（重力加速度为) （1）求匀强电场的电场强度E； （2）求粒子通过B点时的速度大小； （3）求粒子将从轴上的点C(0，-2)进入第三象限，求匀强磁场的磁感应强度大小B0； （4）若经过一段时间后，粒子恰好不进入第三象限，且从轴上的D点(图中未画出)进入第一象限，求粒子在磁场中运动的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三上学期12月考试物理试卷 一、单选题（21分） 1. 关于系统动量守恒的条件，下列说法中正确的是（　　） A. 只要系统内存在摩擦力，系统的动量就不可能守恒 B. 只要系统中有一个物体具有加速度，系统的动量就不守恒 C. 只要系统的合外力做功为零，系统的动量就守恒 D. 只要系统所受的合外力为零，系统的动量就守恒 【答案】D 【解析】 【详解】A．系统动量守恒的条件是：系统所受的合外力是零，与系统的内力是什么性质的力无关，A错误； B．系统中有一个物体具有加速度时，系统的动量也可能守恒，因为两物体在碰撞过程中，两物体的速度都产生变化，都具有加速度，系统的动量守恒，可知单个物体受合力不是零时，系统动量仍守恒，B错误； C．当系统的内力远大于外力时，系统的动量守恒，因此系统的合外力做功不是零时，系统的动量也可能守恒，C错误； D．只要系统所受的合外力是零，系统的动量就守恒，D正确。 故选D。 2. 铝26是天体物理研究中最为重要的放射性核索之一，银河系中存在大量铝26，它可以通过放射性衰变提供足够的能量，以产生具有内部分层的行星体，其衰变方程为以下说法正确的是（ ） A. 中的中子个数为12 B. 衰变前的质量与衰变后和的总质量相等 C. 10个量经过一个半衰期可能还剩6个没衰变 D. 在高温环境中的衰变会加快 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据核反应过程满足质量数和电荷数守恒可知，的质量数为26，电荷数为12，则中的中子个数为 故A错误； B．衰变过程存在质量亏损，则衰变前的质量大于衰变后和的总质量，故B错误； C．半衰期具有统计规律，对大量原子核适用，对少数原子核不适用，即少数原子核衰变时具有不确定性，则10个量经过一个半衰期可能还剩6个没衰变，故C正确； D．半衰期只由原子核内部决定，与外界环境的温度、压强等无关，故在高温环境中的衰变不会加快，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，台秤上放一光滑平板，其左边固定一挡板，一轻质弹簧将挡板和一条形磁铁连接起来，此时台秤读数为N1，现在磁铁上方中心偏左位置固定一通电导线，电流方向如图，当加上电流后，台秤读数为N2，则以下说法正确的是（ ） A. N1＞N2,弹簧长度将变长 B. N1＞N2,弹簧长度将变短 C. N1＜N2,弹簧长度将变长 D. N1＜N2,弹簧长度将变短 【答案】C 【解析】 【详解】磁铁的磁感线在它的外部是从N极到S极，因为长直导线在磁铁的中心偏左位置，所以此处的磁感线是斜向右上的，电流的方向垂直与纸面向外，根据左手定则，导线受磁铁给的安培力方向是斜向左上，长直导线是固定不动的，根据物体间力的作用是相互的，导线给磁铁的反作用力方向就是斜向右下的；将这个力在水平和竖直分解，因此光滑平板对磁铁支持力增大，由于在水平向右产生分力，磁体向右运动，所以弹簧长度将变长。 故选C。 4. 如图所示，A、B两个楔形物体叠放在一起，B靠在竖直墙壁上．在水平力F的作用下，A、B静止不动，则下列说法正确的是 A. 若A受三个力，B可能受三个力 B. 若A受三个力，B一定受四个力 C. 若A受四个力，B可能受四个 D. A、B之间一定存在摩擦力 【答案】B 【解析】 【详解】先对AB整体进行受力分析，受到四个力作用：力F、AB的重力G、墙壁的支持力N、墙壁的摩擦力f. D.对A分析，可以肯定受到的三个力：A的重力GA、力F、B对A的支持力N1. 可能受到B摩擦力沿虚线方向.故D项错误. ABC.对B分析，可以肯定受到的四个力：B的重力GB、墙壁的支持力N、墙壁的摩擦力f、A对B的压力N1'. 可能受到A摩擦力沿虚线方向.故A项错误，C项错误，B项正确. 5. 如图甲所示，在某介质中有相距为14m的A、B两点，t＝0时A、B两质点在外力作用下同时开始振动，其振动图像如图乙，外力作用时间均为4s，形成简谐横波在A、B连线上传播，波速为2m/s，已知C、D均在A、B连线上，C为A、B的中点，D点到B点的距离为6m，则下列关于A、B、C、D的振动说法正确的是（　　） A. 该简谐波的频率为0.25Hz B. A、B两点处的振动时间均为4s C. 在相同时间内C、D两点振动过程中通过的路程一定相等 D. C、D两点的振动时间不相等 【答案】D 【解析】 【详解】A．由振动图像可知，周期，根据频率 可得频率 故A错误； B．A、两点在外力作用下同时开始振动，外力作用时间均为，但波源停止振动后，波仍会继续传播，所以A、两点的振动时间大于，故B错误； CD．为A、的中点，则波从A、传到的时间均为 波从传到的时间为 波从A传到的时间 所以点先振动，点后振动，且振动时间不同，则在相同时间内、两点振动过程中通过的路程不一定相等，故C错误，D正确。 故选D。 6. 已知地球的质量是月球质量的81倍，地球半径大约是月球半径的4倍，不考虑地球、月球自转的影响，以上数据可推算出 [     ] A. 地球表面的重力加速度与月球表面重力加速度之比为9：16 B. 地球的平均密度与月球的平均密度之比为9：8 C. 靠近地球表面沿圆轨道运动的航天器的周期与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器的周期之比约为8：9 D. 靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器的线速度与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器的线速度之比约为81：4 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据万有引力等于重力表示出重力加速度得得： =mg 得： g= 其中R为星球半径，M为星球质量．所以地球表面重力加速度与月球表面重力加速度之比约为81：16．故A错误； B．由 已知地球质量大约是月球质量的81倍，地球半径大约是月球半径的4倍，所以地球的平均密度与月球的平均密度之比约为81：64．故B错误； C．卫星绕中心天体做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力， 解得： T=2π 所以靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器的周期与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器的周期之比约为8：9，故C正确． D．，所以靠近地球表面沿圆轨道运行的航天器线速度与靠近月球表面沿圆轨道运行的航天器线速度之比约为9：2，故D错误． 故选C． 【点睛】求一个物理量之比，我们应该把这个物理量先用已知的物理量表示出来，再进行之比．向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用． 7. 如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端连接一小物块，O点为弹簧在原长时物块的位置．物块由A点静止释放，沿粗糙程度相同的水平面向右运动，最远到达B点．在从A到B的过程中，物块（ ） A. 加速度逐渐减小 B. 经过O点时的速度最大 C. 所受弹簧弹力始终做正功 D. 所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功 【答案】D 【解析】 【详解】由于水平面粗糙且O点为弹簧在原长时物块的位置，所以弹力与摩擦力平衡的位置在OA之间，加速度为零时弹力和摩擦力平衡，所以物块在从A到B的过程中加速度先减小后反向增大，A错误；物体在平衡位置处速度最大，所以物块速度最大的位置在AO之间某一位置，B错误；从A到O过程中弹力方向与位移方向相同，弹力做正功，从O到B过程中弹力方向与位移方向相反，弹力做负功，C错误；从A到B过程中根据动能定理可得，即，即弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功，D正确． 二、多选题（15分） 8. 质量为m的运动员从下蹲状态向上起跳，经时间t身体伸直并刚好离开水平地面，该过程中，地面对他的冲量大小为I，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 运动员在加速上升过程中处于超重状态 B. 运动员离开地面时的速度大小为 C. 该过程中，地面对运动员做的功为 D. 该过程中，人的动量变化大小为I﹣mgt 【答案】AD 【解析】 【详解】A．运动员在加速上升过程中加速度向上，处于超重状态，故A正确； B．取向上为正，根据动量定理可得 I﹣mgt=mv 解得 v=﹣gt 故B错误； C．该过程中，地面对运动员做的功为0，故C错误； D．根据动量定理可得：该过程中，人的动量变化大小为 △p=I﹣mgt 故D正确。 故选AD。 9. M、N是某电场中一条电场线上的两点，若在M点释放一个初速度为零的电子，电子仅受电场力作用，并沿电场线由M点运动到N点，其电势能随位移变化的关系如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 该电场可能是匀强电场 B. 电子运动的轨迹可能为曲线 C. 电子在M点的加速度大于在N点的加速度 D. 电子在M点的动能小于在N点的动能 【答案】CD 【解析】 【详解】AC．由于图线的斜率表示电场力的大小，根据图像可知，电子受到的电场力越来越小，故该电场不是匀强电场，且电子做加速度逐渐减小的加速运动，所以电子在N点的加速度小于在M点的加速度，故A错误，故C正确； B．电子初速度为零，仅受电场力作用，且沿着电场线运动，其轨迹一定为直线，故B错误； D．电子从M运动到N过程中，只受电场力，电势能减小，电场力做正功，则动能增加，因此N点的动能大于M点的动能，故D正确。 故选CD。 10. 如图所示，在水平桌面上放置两根相距l的平行光滑导轨ab与cd，阻值为R的电阻与导轨的a、c端相连。质量为m、电阻不计的导体棒垂直于导轨放置并可沿导轨自由滑动。整个装置放于匀强磁场中，磁场的方向竖直向上（图中未画出），磁感应强度的大小为B。导体棒的中点系一不可伸长的轻绳，轻绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后，与一个质量也为m的物块相连，轻绳处于拉直状态。现若从静止开始释放物块，用h表示物块下落的高度（物块不会触地），g表示重力加速度，其他电阻不计，则下列说法正确的是 A. 通过电阻R中的感应电流方向由c到a B. 物块下落的最大加速度为g C. 若h足够大，物块下落的最大速度为 D. 通过电阻R的电荷量为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．从静止开始释放物块，导体棒切割磁感线产生感应电流，由右手定则可知，电阻R中的感应电流方向由c到a，故A正确； B．设导体棒所受的安培力大小为F，根据牛顿第二定律得物块的加速度 ， 当F=0，即刚释放导体棒时，a最大，最大值为0.5g，故B错误。 C．物块和滑杆先做变加速运动，后做匀速运动，当加速度等于零时速度最大，则有 mg=F， 而 F=BIl， ， 解得物体下落的最大速度为 ， 故C正确； D．通过电阻R的电量： ， 故D正确。 故选ACD。 三、实验题（20分） 11. 某实验小组为了验证小球所受向心力与角速度、半径的关系，设计了如图甲所示的实验装置，转轴MN由小电机带动，转速可调，固定在转轴上O点的力传感器通过轻绳连接一质量为m的小球，一根固定在转轴上的光滑水平直杆穿过小球，保证小球在水平面内转动，直杆最外边插一小遮光片P，小球每转一周遮光片P通过右边光电门时可记录遮光片最外端的遮光时间，某次实验操作如下： （1）用螺旋测微器测量遮光片P的宽度d，测量结果如图乙所示，则d=________mm。 （2）如图甲所示，安装好实验装置，用刻度尺测量遮光片最外端到转轴O点的距离记为L1，测量小球球心到转轴O点的距离记为L2。 （3）开动电动机，让小球转动起来，测出每次遮光片通过光电门的遮光时间t，确定小球转动角速度。 （4）验证向心力与半径关系时，让电动机匀速转动，遮光片P每次通过光电门的遮光时间相同，调节小球球心到转轴O点的距离L2的长度，测出每一个L2的长度以及其对应的力传感器的读数F，得出多组数据，画出的F-L2关系图像应该为________。 （5）验证向心力与角速度关系时，让小球球心到转轴O点距离L2不变，调节电动机转速，遮光片P每次通过光电门的遮光时间不同，记录某次遮光时间t的同时记录力传感器的读数F，得出多组F与t的数据，为了准确验证小球所受向心力F与角速度ω的关系，利用实验测量量应画________（选填“F-t”、“F-t2”、“”或“”）关系图。 【答案】 ①. 1.880 ②. A ③. 【解析】 【详解】（1）[1]螺旋测微器的读数为 （4）[2]遮光片P每次通过光电门的时间相同，d不变，线速度v不变，不变，则由知，不变，由，可知的关系图像为过原点得倾斜直线。 故选A。 （5）[3]遮光片通过光电门时光电门计时为t时遮光条的线速度为 小球角速度为 根据向心力公式 为了准确验证小球所受向心力F与角速度的关系，利用实验测量应画图像。 12. 有一电流表Ax，量程为1mA，内阻rg约为100Ω，要求测量其内阻。可选用的器材有： 电阻箱R0，最大阻值为99999.9Ω； 滑动变阻器甲，最大阻值为10kΩ； 滑动变阻器乙，最大阻值为2kΩ； 电源E1，电动势约为2V，内阻不计 电源E2，电动势约为6V，内阻不计； 电流表A的量程为2mA，内阻较小； 开关2个，导线若干。 甲同学设计的测量电路图如图所示，实验步骤如下： a．断开S1和S2，将R调到最大； b．合上S1，调节R使Ax满偏； c．合上S2，调节R1使Ax半偏，此时可以认为Ax的内阻rg= R1。 (1)在上述可供选择的器材中，可变电阻R1应该选择___________；为了使测量尽量精确，可变电阻R应该选择___________；电源E应该选择___________。（均填“R0”、“甲”、“乙”、“E1”或“E2”） (2)认为内阻rg= R1，此结果与rg的真实值相比___________。（填“偏大”、“偏小”或“相等”） (3)乙同学利用题目中已给的实验器材，在甲同学所设计电路的基础上对实验做了改进，可完全消除系统误差，则乙同学设计的电路图_______________： 【答案】 ①. R0 ②. 甲 ③. E2 ④. 偏小 ⑤. 【解析】 【详解】(1)[1]根据题中步骤可知需要通过读数获得具体阻值，才能实现，所以需要选择电阻箱。 [2][3]采用半偏法测量电表内阻，需要选择电动势较大的电源可以减小误差，即；估算电路的总电阻为 可变电阻R应该选择滑动变阻器应选甲。 (2)[4]当开关闭合时，与并联，全电路总电阻减小，干路电流增大，调节使电流表半偏，实际电流表流过的电流为闭合之前的干路电流的一半，现在干路电流增大，所以通过的电流大于通过电流表的电流，小电阻分大电流，所以的阻值小于真实的电流表内阻，所以测量结果偏小。 (3)[5]结合(2)中误差分析可知，测量误差主要来源于电路总电阻改变，干路电流变化，所以只需要在干路上接入电流表A，准确测量干路电流，消除系统误差，准确测量电流表内阻。电路图如图 四、解答题（44分） 13. 运用动量定理处理二维问题时，可以在相互垂直的两个方向上分别研究．北京2022年冬奥会国家跳台滑雪赛道如图甲所示，某运动员在空中运动的部分轨迹如图乙所示，在轨迹上取三个点A、B、C，测得三点间的高度差和水平间距分别为、、．运动员落到倾角为23°的滑道上时，速度方向与滑道成30°角，用了0.7s完成屈膝缓冲后沿滑道下滑．若空气阻力、滑道摩擦均不计，运动员连同装备质量为70kg，取重力加速度，，，，．求； （1）运动员在空中运动的水平速度； （2）屈膝缓冲过程中运动员受到的平均冲力的大小． 【答案】（1）v0=30m/s （2）F=3144N 【解析】 【详解】（1）运动员从A到B，从B到C所用时间相等，设时间间隔为T，则 解得 v0=30m/s （2）由题意得,运动员落到滑道上时速度与水平方向的夹角为53°速度关系为 在垂直滑道方向上由动量定理有 求得 F=3144N 14. 如图所示，上端开口的光滑圆柱形绝热汽缸竖直放置，在距缸底h=0.5m处有体积可忽略的卡环a、b。质量m=5kg、截面积S=25cm2的活塞搁在、上，将一定质量的理想气体封闭在汽缸内。开始时缸内气体的压强等于大气压强，温度为T0=300K。现通过内部电热丝缓慢加热汽缸内气体，直至活塞离开a、b缓慢上升，已知大气压强p0=1×105Pa，g取10m/s2.求： （1）当活塞缓慢上升时活塞未滑出汽缸缸内气体的温度T； （2）若全过程电阻丝放热45J，求气体内能的变化ΔU。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）活塞刚要离开时，活塞受力平衡 解得 活塞在上升的过程中压强 根据理想气体的状态方程 可得 解得 （2）气体对外做功 电阻丝放热，所以气体吸热，，根据热力学第一定律可得 代入数据解得 故气体内能增加。 15. 如图所示，竖直平面(纸面)内有直角坐标系，轴沿水平方向，仅在第四象限内(含坐标轴上)存在平行轴的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场(图中未画出)。一质量为、电荷量为的带负电粒子（视为质点），自轴上的点A(0，)沿轴正方向射出，经轴上的点B(，0)进入第四象限，粒子进入第四象限后恰好做匀速圆周运动。（重力加速度为) （1）求匀强电场的电场强度E； （2）求粒子通过B点时的速度大小； （3）求粒子将从轴上的点C(0，-2)进入第三象限，求匀强磁场的磁感应强度大小B0； （4）若经过一段时间后，粒子恰好不进入第三象限，且从轴上的D点(图中未画出)进入第一象限，求粒子在磁场中运动的时间。 【答案】（1），方向竖直向下（或沿y轴负方向）（2）（3）（4） 【解析】 【详解】（1）在第四象限，粒子做匀速圆周运动，其所受电场力一定与所受重力平衡，有： 解得： 又粒子带负电，而其所受电场力方向竖直向上，故可判断匀强电场的电场强度的方向竖直向下（或沿y轴负方向） （2）设粒子在第一象限内做平抛运动的时间为t0，过B点时的速度方向与x轴正方向间的夹角为，由运动学规律得： 解得： ， ； （3）设粒子在第四象限做匀速圆周运动的半径为r1，运动轨迹如图中①所示，由几何关系可知，BC为直径，可得： 由洛伦兹力提供向心力有： 解得： ； （4）粒子恰好不进入第三象限，且从x轴上的D点进入第一象限，其运动的轨迹如图中②所示，设粒子在第四象限做圆周运动的半径为r2，由几何知识得： 设磁场的磁感应强度大小为B1，有： [以上两步可写成] 分析粒子的轨迹图，由几何关系可知，粒子在磁场中运动的轨迹圆弧对应的圆心角为270°，故粒子在磁场中运动的时间为： 解得： 。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $