精品解析：2026届内蒙古赤峰市高三下学期4月模拟考试物理试题

赤峰市高三年级模拟考试试题 物理 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、座位号填写在答题卡上。本试卷满分100分。 2．作答时，将答案写在答题卡上。写在试卷上无效。 3．考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 赤峰市出土的“辽三彩”釉色艳丽，其原理与原子能级跃迁有关。若原子从高能级向低能级跃迁，下列说法正确的是（　　） A. 辐射光子，光子能量越大，频率越小 B. 辐射光子，光子能量越大，频率越大 C. 吸收光子，光子能量越大，频率越小 D. 吸收光子，光子能量越大，频率越大 2. 如图甲，野营三脚架由三根对称分布的细杆构成，炊具与食物通过轻绳悬挂在三脚架顶端。盛取食物时，用光滑的铁钩缓慢拉动吊绳使炊具偏离火堆，如图乙所示。拉动吊绳过程中（　　） A. 吊绳上的拉力变小 B. 吊绳上的拉力变大 C. 铁钩对绳的拉力变小 D. 铁钩对绳的拉力变大 3. 地球的公转轨道接近圆，哈雷彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆，如图所示。哈雷彗星最近出现的时间是1986年，预计下次飞近地球将在2061年左右。则两星运动轨道半长轴a与运动周期T的关系图像正确的（　　） A. B. C. D. 4. 我国建成了新疆至安徽1100kV的输电工程，这是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远的直流输电工程。图中是特高压直流输电简化流程，关于特高压远距离输电（　　） A. 若用户增多，用户端得到电压增大 B. 若用户增多，输电线上损失的功率减小 C. 直流输电在长距离输电过程中一定没有功率损失 D. 输电功率一定时，提高输电电压可以减小输电线上的功率损失 5. 某同学利用压强传感器探究气体等温变化的规律，实验装置如图所示。保持封闭气体的质量不变，分别在环境温度为、（）时完成探究，下列关于气体压强和体积变化规律正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 防窥膜由透明介质和对光完全吸收的屏障构成，屏障垂直于屏幕平行排列，可实现对发光像素单元可视角度α的控制，α角越小，防窥效果越好，其原理如图所示。发光像素单元（可视为点光源）紧贴在防窥膜下表面，位于相邻两屏障正中间，发出两条光线夹角为β。则透明介质的折射率为（　　） A. B. C. D. 7. 如图采用电磁刹车技术的列车质量为，车厢底部固定一边长为L、匝数为N、总电阻为R的正方形闭合导电线框abcd。垂直于钢轨间隔分布着磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直轨道平面向上。线框ab边与磁场边界平行，当ab边以初速度v0进入磁场区域时关闭动力，列车经时间t停下。减速过程中列车受到轨道和空气的阻力恒为f，下列说法正确的是（　　） A. ab进入磁场瞬间，线框中的感应电流沿abcda方向 B. ab进入磁场瞬间，ab两点间的电势差为 C. 列车从开始刹车到停止，通过线框的电荷量为 D. 列车从开始刹车到停止，运动的距离为 8. 排球赛场上，运动员将排球从空中相同高度先后抛出，两轨迹交点为O，如图所示。已知排球两次经过O点时速率相同，不计空气阻力。关于排球两次的运动过程（　　） A. 抛出时动能相同 B. 最高点机械能相同 C. 重力的平均功率相同 D. 落地时重力的瞬时功率相同 9. 如图甲是用除雪环为大桥除雪的方法，图乙是斜拉索杆上除雪的示意图，OP段没有积雪。每个除雪环的质量m=8kg，受到的滑动摩擦力f0=4N，雪对环的阻力f随杆上覆雪层厚度的变化关系如图丙所示。某次除雪，第一个环从O点由静止释放，环滑到Q点停下，xOQ=36m，接着又从O点由静止释放第二个环，与第一个环发生弹性碰撞。已知xOP=9m，θ=30°，g=10m/s2，雪的厚度均匀，环滑过后积雪尽清无堆积。下列说法正确的是（　　） A. 此次覆雪层的厚度d=4.8cm B. 此次覆雪层的厚度d=4.6cm C. 碰撞后两环第一次相距最远的距离是27.0m D. 碰撞后两环第一次相距最远的距离是28.8m 10. 如图，倾角为30°的足够长斜面固定在地面上，物块P通过定滑轮用一根不可伸长的轻绳与物块Q相连，mP=2kg，mQ=0.5kg。其中Q下方连接劲度系数k=50N/m的轻弹簧，下端竖直固定在水平地面上。初始使用外力使P处于静止状态，轻绳刚好伸直。已知物块与斜面间动摩擦因数为，弹簧弹性势能大小与弹簧形变量x的关系为，g=10m/s2，不计滑轮与绳间的摩擦。撤去外力后（　　） A. P下滑最大动能0.25J B. 弹簧弹性势能先减小后增大 C. P下滑到最低点时系统增加内能1.0J D. 初释放P瞬间，其加速度为2.5m/s2 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学设计利用钢尺弯曲形变来测量物体质量的实验装置。如图甲，他将一把钢尺一端水平固定，另一端开有小孔可悬挂重物。实验时，通过测量钢尺自由端的竖直位移来推算所挂重物的质量。 （1）主要实验步骤如下： ①未挂重物时，记录钢尺自由端的初始位置作为零点； ②钢尺自由端悬挂一个质量为20.0g的钩码，测量并记录自由端的竖直位移； ③依次增加钩码个数，重复步骤②，记录多组数据如下表所示； 钩码质量m(g) 0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 120.0 自由端位移h(mm) 0 2.0 4.1 6.1 8.2 10.3 13.5 ④根据表中前6组数据，在图乙中描点并绘制曲线________。 （2）根据绘制的图线可知在m≤100.0g范围内，h与m之间满足________（选填“正比”或者“反比”）关系； （3）悬挂待测物体，测得自由端的竖直位移hx=7.6mm，利用图像求出待测物体的质量mx=________g（保留三位有效数字）； （4）当m>100.0g后，通过进一步描点，发现图线发生弯曲，可能原因是________。 12. 电鳗是一种放电能力很强的淡水鱼类，它能借助分布在身体两侧肌肉内的起电斑产生电流。每个起电斑的电动势约为0.15V，内阻约为0.25Ω。某兴趣小组为了测量一个起电斑的电动势和内阻，设计电路如图。利用串联稳压电源模组来模拟电鳗的起电斑，每个电源相当于一个起电斑。可利用的器材有： A．稳压电源模组 B．电流表（0~0.6A） C．电流表（0~3.0A） D．定值电阻R=4.0Ω E．开关S和导线若干 （1）为了减小实验误差，电流表应选择________（选填“B”或“C”）。 （2）实验步骤如下： ①按图连接电路； ②将金属夹接1，即有n个电斑接入电路，此时记录电源数量n，闭合开关S，记录电流表示数I，断开开关S； ③将金属夹依次接2、3、4、5位置，记录各组I、n的值，描点作出________（选填“n”或者“”）图线； （3）已知图线的斜率为k，则每个电源的电动势为________（用R，k表示）； （4）实验时，由于电流表内阻的影响，电源内阻的测量值________（选填“偏大”或者“偏小”）。 13. 如图甲为某曲柄连杆结构示意图，四根长度均为的细轻杆，用轻质铰链连成一个四边形OABC，O点固定在地面上，质量m1=2kg的物块P固定在B点，用轻绳经两定滑轮与物块Q相连。t=0时释放物块Q，使物块P带动B点由静止开始竖直向上做匀加速直线运动，t=1s时OABC恰好构成一个正方形，如图乙所示。此过程，轻杆对P物块始终无作用力。g取10m/s2，不计一切摩擦，求： （1）t=1s时B点的速度vB； （2）物块Q的质量m2； （3）t=1s时轻杆OA转动的角速度ω。 14. 如图，在竖直平面内有一半径为R的圆形区域，O为圆心，PM为其水平直径，QN为其竖直直径。匀强电场平行于该竖直平面，方向与水平方向成53°斜向上。一个电荷量为q（q>0）、质量为m的小球多次从圆周上的P点以相同的速率v0在竖直面内向各个方向发射，小球能到达圆周上的所有位置。电场强度大小为，g为重力加速度，sin53°=0.8，cos53°=0.6。设小球在P点的重力势能和电势能均为0。求： （1）在圆周上各位置中的最高电势φm； （2）小球在圆周上各位置中机械能的最大值Em； （3）若v0=7.5m/s，R=5.625m，g=10m/s2，小球从P到圆周上各位置中的最长时间tm。 15. 东方超环是我国自主设计的磁约束核聚变实验装置。如图甲，半径为R的足够长水平圆柱形区域内分布水平向右的匀强磁场Ⅰ，外侧分布有方向与磁场Ⅰ垂直的环形磁场Ⅱ，厚度为R，两区域的磁感应强度大小均为B。其纵切面图与右视图分别如图乙、图丙所示。某时刻氘核由静止经加速电压U0（未知）加速后，从磁场Ⅰ最低点M竖直向下射入磁场Ⅱ，恰好不从磁场Ⅱ中的外边界射出。已知氘核质量为m，电荷量为q，不计氘核重力和空气阻力，不考虑相对论效应。求： （1）加速电压U0； （2）当时，氘核每次在磁场Ⅰ中的运动时间t1； （3）当U=U0时，氘核从M点射入磁场Ⅱ后，经氘核运动的平均速度的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 赤峰市高三年级模拟考试试题 物理 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号、座位号填写在答题卡上。本试卷满分100分。 2．作答时，将答案写在答题卡上。写在试卷上无效。 3．考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 赤峰市出土的“辽三彩”釉色艳丽，其原理与原子能级跃迁有关。若原子从高能级向低能级跃迁，下列说法正确的是（　　） A. 辐射光子，光子能量越大，频率越小 B. 辐射光子，光子能量越大，频率越大 C. 吸收光子，光子能量越大，频率越小 D. 吸收光子，光子能量越大，频率越大 【答案】B 【解析】 【详解】A．原子从高能级向低能级跃迁时向外辐射光子，根据光子能量公式（为普朗克常量，是定值），光子能量与频率成正比，能量越大频率越大，故A错误； B．原子从高能级向低能级跃迁辐射光子，由可知，光子能量越大频率越大，故B正确； CD．原子从高能级向低能级跃迁是释放能量，辐射光子而非吸收光子，且光子能量越大频率越大，故CD错误； 故选B。 2. 如图甲，野营三脚架由三根对称分布的细杆构成，炊具与食物通过轻绳悬挂在三脚架顶端。盛取食物时，用光滑的铁钩缓慢拉动吊绳使炊具偏离火堆，如图乙所示。拉动吊绳过程中（　　） A. 吊绳上的拉力变小 B. 吊绳上的拉力变大 C. 铁钩对绳的拉力变小 D. 铁钩对绳的拉力变大 【答案】D 【解析】 【详解】AB．铁钩光滑，拉动吊绳过程中，炊具与食物受力平衡，故绳子的拉力等于炊具与食物的重力，故大小不变，AB错误； CD．设上、下段吊绳的拉力均为，炊具重力为，则 设上、下段吊绳的夹角为，铁钩对绳的拉力为，根据平衡条件，上、下段吊绳拉力的合力等于铁钩对绳的拉力为，则 铁钩缓慢拉动吊绳使炊具偏离火堆过程中，从开始减小，则增大，因此铁钩对绳的拉力变大，C错误，D正确。 故选D。 3. 地球的公转轨道接近圆，哈雷彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆，如图所示。哈雷彗星最近出现的时间是1986年，预计下次飞近地球将在2061年左右。则两星运动轨道半长轴a与运动周期T的关系图像正确的（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据开普勒第三定律，所有绕太阳运动的行星（或彗星），其轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等，即。 其中是一个与中心天体质量有关的常数。对于地球和哈雷彗星，它们的中心天体都是太阳，因此值相同。所以在 图像中，这应该表现为一条过原点的直线。由于值相同，地球和哈雷彗星的图线应当重合在同一条过原点的直线上。 故选C。 4. 我国建成了新疆至安徽1100kV的输电工程，这是目前世界上电压等级最高、输送容量最大、输送距离最远的直流输电工程。图中是特高压直流输电简化流程，关于特高压远距离输电（　　） A. 若用户增多，用户端得到电压增大 B. 若用户增多，输电线上损失的功率减小 C. 直流输电在长距离输电过程中一定没有功率损失 D. 输电功率一定时，提高输电电压可以减小输电线上的功率损失 【答案】D 【解析】 【详解】A．若用户增多，相当于负载并联支路增加，总电阻减小，导致输电线上的电流 I 增大。根据 U损=IR可知，输电线上的电压损失增大，导致降压变压器输入电压减小，进而使用户端得到的电压减小，故A错误； B．若用户增多，输电线上的电流 I 增大，根据 P损=I2R 可知，输电线上损失的功率增大，故B错误； C．直流输电导线本身存在电阻 R，根据焦耳定律 P损=I2R 可知，输电过程中一定存在热功率损失，故C错误； D．设输电功率为 P，输电电压为 U，输电线电阻为 R，则输电电流 输电线上损失的功率 由此可见，当输电功率 P 一定时，提高输电电压 U 可以减小输电线上的功率损失，故D正确。 故选D。 5. 某同学利用压强传感器探究气体等温变化的规律，实验装置如图所示。保持封闭气体的质量不变，分别在环境温度为、（）时完成探究，下列关于气体压强和体积变化规律正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据玻意耳定律 可知图像为双曲线图线，由于 根据 当气体相同时，温度高的对应的压强大，因此的双曲线应在上方，AB错误； CD．根据 可得 可知图像为过原点的倾斜直线，由于，则对应的图像的斜率较大，C错误，D正确。 故选D。 6. 防窥膜由透明介质和对光完全吸收的屏障构成，屏障垂直于屏幕平行排列，可实现对发光像素单元可视角度α的控制，α角越小，防窥效果越好，其原理如图所示。发光像素单元（可视为点光源）紧贴在防窥膜下表面，位于相邻两屏障正中间，发出两条光线夹角为β。则透明介质的折射率为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】点光源发出的两条光线总夹角为，因此单条光线在介质中与法线的入射角为 出射后两条折射光线总夹角为，因此单条光线在空气中与法线的折射角为 光从介质（折射率为）射入空气，根据折射定律 解得 故选A。 7. 如图采用电磁刹车技术的列车质量为，车厢底部固定一边长为L、匝数为N、总电阻为R的正方形闭合导电线框abcd。垂直于钢轨间隔分布着磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直轨道平面向上。线框ab边与磁场边界平行，当ab边以初速度v0进入磁场区域时关闭动力，列车经时间t停下。减速过程中列车受到轨道和空气的阻力恒为f，下列说法正确的是（　　） A. ab进入磁场瞬间，线框中的感应电流沿abcda方向 B. ab进入磁场瞬间，ab两点间的电势差为 C. 列车从开始刹车到停止，通过线框的电荷量为 D. 列车从开始刹车到停止，运动的距离为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据右手定则可知，当ab边进入磁场瞬间，线框中的感应电流沿adcba方向，故A错误； B．ab边进入磁场瞬间，ab边切割磁感线，相当于电源，感应电动势为 ab两点间的电势差为路端电压，，故B错误； C．对列车（线框）应用动量定理： 其中是平均感应电流，是线框切割磁场的总时间，通过线框的电荷量 代入 解得，故 C正确； D．设列车从开始刹车到停止运动的距离为，又，， 联立解得 代入 得，故D正确。 故选CD。 8. 排球赛场上，运动员将排球从空中相同高度先后抛出，两轨迹交点为O，如图所示。已知排球两次经过O点时速率相同，不计空气阻力。关于排球两次的运动过程（　　） A. 抛出时动能相同 B. 最高点机械能相同 C. 重力的平均功率相同 D. 落地时重力的瞬时功率相同 【答案】AB 【解析】 【详解】A．题意可知排球两次经过O点时速率相同，可知排球两次经过该点时动能也相同，又因为两次抛出点与O点在竖直方向上高度h相同，由动能定理有 解得 可知抛出时动能相同，故A正确； B．由A选项可知排球在抛出点动能相同，且与地面高度也相同，即重力势能相同，又因为整个过程排球机械能守恒，因此最高点的机械能等于抛出点的机械能，即最高点机械能相同，故B正确； C．排球在竖直方向做竖直上抛运动，题图可知左边排球距离抛出点更高，因此其竖直方向速度更大，根据竖直上抛规律可知，左边排球在空中运动时间更长（即），又因为两次抛出点距离地面高度相同，因此重力做功W相同，根据可知，重力的平均功率不同，故C错误； D．由于左边排球最高点离地面距离H更大，因此落地时竖直方向速度更大，根据重力瞬时功率可知，左边排球落地时重力的瞬时功率更大，故D错误。 故选AB。 9. 如图甲是用除雪环为大桥除雪的方法，图乙是斜拉索杆上除雪的示意图，OP段没有积雪。每个除雪环的质量m=8kg，受到的滑动摩擦力f0=4N，雪对环的阻力f随杆上覆雪层厚度的变化关系如图丙所示。某次除雪，第一个环从O点由静止释放，环滑到Q点停下，xOQ=36m，接着又从O点由静止释放第二个环，与第一个环发生弹性碰撞。已知xOP=9m，θ=30°，g=10m/s2，雪的厚度均匀，环滑过后积雪尽清无堆积。下列说法正确的是（　　） A. 此次覆雪层的厚度d=4.8cm B. 此次覆雪层的厚度d=4.6cm C. 碰撞后两环第一次相距最远的距离是27.0m D. 碰撞后两环第一次相距最远的距离是28.8m 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．对第一个环，从O到Q过程，根据动能定理有 解得 由图丙可知 联立解得，故A正确，B错误； CD．对第二个环，从O到Q过程，根据动能定理有 解得第二个环到Q点时速度大小为 规定v方向为正方向，由弹性碰撞有 联立解得碰后第一个环、第二个环速度大小分别为 故碰后第二个环速度为0，第一个环初速度为18m/s，当二者速度相同时距离最远，则有 其中 联立解得t=3s 则二者距离最远为 ，故C正确，D错误。 故选AC。 10. 如图，倾角为30°的足够长斜面固定在地面上，物块P通过定滑轮用一根不可伸长的轻绳与物块Q相连，mP=2kg，mQ=0.5kg。其中Q下方连接劲度系数k=50N/m的轻弹簧，下端竖直固定在水平地面上。初始使用外力使P处于静止状态，轻绳刚好伸直。已知物块与斜面间动摩擦因数为，弹簧弹性势能大小与弹簧形变量x的关系为，g=10m/s2，不计滑轮与绳间的摩擦。撤去外力后（　　） A. P下滑最大动能0.25J B. 弹簧弹性势能先减小后增大 C. P下滑到最低点时系统增加内能1.0J D. 初释放P瞬间，其加速度为2.5m/s2 【答案】BC 【解析】 【详解】A．未撤去外力时，弹簧压缩量为 P下滑动能最大时，PQ整体合力为0，此时有 解得弹簧拉伸量 从P释放到P动能最大过程，根据能量守恒有 解得 则P下滑最大动能，故A错误； B．P达到最大动能后，弹簧形变量为0，此后P继续沿斜面加速，弹簧被拉伸，因此弹簧形变量先减小后增大，故弹簧弹性势能先减小后增大，故B正确； C．P下滑到最低点时，P运动距离为s，根据能量守恒有 解得 则P下滑到最低点时系统增加内能，故C正确； D．初释放P瞬间，对PQ整体，根据牛第二定律可知，其加速度为，故D错误。 故选BC。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学设计利用钢尺弯曲形变来测量物体质量的实验装置。如图甲，他将一把钢尺一端水平固定，另一端开有小孔可悬挂重物。实验时，通过测量钢尺自由端的竖直位移来推算所挂重物的质量。 （1）主要实验步骤如下： ①未挂重物时，记录钢尺自由端的初始位置作为零点； ②钢尺自由端悬挂一个质量为20.0g的钩码，测量并记录自由端的竖直位移； ③依次增加钩码个数，重复步骤②，记录多组数据如下表所示； 钩码质量m(g) 0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 120.0 自由端位移h(mm) 0 2.0 4.1 6.1 8.2 10.3 13.5 ④根据表中前6组数据，在图乙中描点并绘制曲线________。 （2）根据绘制的图线可知在m≤100.0g范围内，h与m之间满足________（选填“正比”或者“反比”）关系； （3）悬挂待测物体，测得自由端的竖直位移hx=7.6mm，利用图像求出待测物体的质量mx=________g（保留三位有效数字）； （4）当m>100.0g后，通过进一步描点，发现图线发生弯曲，可能原因是________。 【答案】（1） （2）正比 （3）73.5##73.6##73.7##73.8##73.9##74.0 （4）可能超出钢尺弹性限度 【解析】 【小问1详解】 根据表中前6组数据，绘制曲线如下 【小问2详解】 由第（1）问图可知，在范围内，绘制的图线是一条过原点的直线，说明h与m之间满足正比关系。 【小问3详解】 由第（1）问图可知，当自由端的竖直位移hx=7.6mm时，待测物体的质量。 【小问4详解】 当后，钢尺的形变超出了弹性限度，不再满足胡克定律（正比关系），导致位移 h 的增长速度变快，图线发生弯曲。 12. 电鳗是一种放电能力很强的淡水鱼类，它能借助分布在身体两侧肌肉内的起电斑产生电流。每个起电斑的电动势约为0.15V，内阻约为0.25Ω。某兴趣小组为了测量一个起电斑的电动势和内阻，设计电路如图。利用串联稳压电源模组来模拟电鳗的起电斑，每个电源相当于一个起电斑。可利用的器材有： A．稳压电源模组 B．电流表（0~0.6A） C．电流表（0~3.0A） D．定值电阻R=4.0Ω E．开关S和导线若干 （1）为了减小实验误差，电流表应选择________（选填“B”或“C”）。 （2）实验步骤如下： ①按图连接电路； ②将金属夹接1，即有n个电斑接入电路，此时记录电源数量n，闭合开关S，记录电流表示数I，断开开关S； ③将金属夹依次接2、3、4、5位置，记录各组I、n的值，描点作出________（选填“n”或者“”）图线； （3）已知图线的斜率为k，则每个电源的电动势为________（用R，k表示）； （4）实验时，由于电流表内阻的影响，电源内阻的测量值________（选填“偏大”或者“偏小”）。 【答案】（1）B （2） （3） （4）偏小 【解析】 【小问1详解】 电路中最大电流 为了减小实验误差，电流表应选择B。 【小问2详解】 设每个电源的电动势为E，根据 整理得 可知为一条倾斜的直线，为了方便研究，故应作出图像。 【小问3详解】 图像斜率为 解得 【小问4详解】 不考虑电流表内阻的影响，则图像截距 可知内阻测量值 考虑电流表内阻的影响，则有 整理得 可知 解得 可知电动势测量值偏小，根据可知，内阻真实值大于测量值r，即内阻测量值偏小。 13. 如图甲为某曲柄连杆结构示意图，四根长度均为的细轻杆，用轻质铰链连成一个四边形OABC，O点固定在地面上，质量m1=2kg的物块P固定在B点，用轻绳经两定滑轮与物块Q相连。t=0时释放物块Q，使物块P带动B点由静止开始竖直向上做匀加速直线运动，t=1s时OABC恰好构成一个正方形，如图乙所示。此过程，轻杆对P物块始终无作用力。g取10m/s2，不计一切摩擦，求： （1）t=1s时B点的速度vB； （2）物块Q的质量m2； （3）t=1s时轻杆OA转动的角速度ω。 【答案】（1），方向竖直向上。 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据几何关系可知，B点做匀加速直线运动的位移为 又因为 代入题中数据，联立解得 方向竖直向上。 【小问2详解】 因为 解得 对物块Q有 对物块P有 联立解得 【小问3详解】 分析可知 因为 联立解得 14. 如图，在竖直平面内有一半径为R的圆形区域，O为圆心，PM为其水平直径，QN为其竖直直径。匀强电场平行于该竖直平面，方向与水平方向成53°斜向上。一个电荷量为q（q>0）、质量为m的小球多次从圆周上的P点以相同的速率v0在竖直面内向各个方向发射，小球能到达圆周上的所有位置。电场强度大小为，g为重力加速度，sin53°=0.8，cos53°=0.6。设小球在P点的重力势能和电势能均为0。求： （1）在圆周上各位置中的最高电势φm； （2）小球在圆周上各位置中机械能的最大值Em； （3）若v0=7.5m/s，R=5.625m，g=10m/s2，小球从P到圆周上各位置中的最长时间tm。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 逆着电场方向电势升高，圆周上离P点沿逆电场方向最远的位置电势最高，其离P点在场强方向距离  由 代入得  【小问2详解】 小球在圆周上各位置中机械能的最大值，即小球电势能最小的位置，圆周上离P点沿电场方向最远的位置电势最低，其离P点在场强方向距离 由功能关系 【小问3详解】 竖直方向，故小球加速度水平向左； 水平方向 当小球水平向右抛出落到M点时用时最长，有 解得小球从P到圆周上各位置中的最长时间 15. 东方超环是我国自主设计的磁约束核聚变实验装置。如图甲，半径为R的足够长水平圆柱形区域内分布水平向右的匀强磁场Ⅰ，外侧分布有方向与磁场Ⅰ垂直的环形磁场Ⅱ，厚度为R，两区域的磁感应强度大小均为B。其纵切面图与右视图分别如图乙、图丙所示。某时刻氘核由静止经加速电压U0（未知）加速后，从磁场Ⅰ最低点M竖直向下射入磁场Ⅱ，恰好不从磁场Ⅱ中的外边界射出。已知氘核质量为m，电荷量为q，不计氘核重力和空气阻力，不考虑相对论效应。求： （1）加速电压U0； （2）当时，氘核每次在磁场Ⅰ中的运动时间t1； （3）当U=U0时，氘核从M点射入磁场Ⅱ后，经氘核运动的平均速度的大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 在磁场II中做圆周运动的半径 由牛顿第二定律有 由动能定理得 联立解得 【小问2详解】 当时，根据动能定理有 又因为 联立解得 又因为 解得 则 联立解得 【小问3详解】 当时，氘核在磁场I和磁场Ⅱ中运动的次数 因为 联立解得 氘核在磁场I中的位移与水平方向垂直，则有 氘核在磁场Ⅱ中的位移沿水平方向，则有 又因为， 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $