精品解析：甘肃省定西市岷县2025-2026学年高三上学期12月联考物理试题

定西岷县2025-2026学年高三上学期12月联考 （物理）试卷 本试卷共100分 考试时间75分钟 考生须知： 1．全卷分试卷和答题卷，考试结束后，将答题卷上交。 2．试卷共8页，共18小题。满分100分，考试时间90分钟。 3．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题纸规定的位置上。 4．请将答案写在答题卷的相应位置上，写在试卷上无效。 选择题部分 一、选择题：本题共10小题，共43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5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 近年来我国在电子直线加速器的研发和生产方面不断取得突破，“神龙一号”加速器的核心参数之一为20MeV。下列物理量中单位可以为eV的是（ ） A. 电场强度 B. 电势差 C. 电势能 D. 电动势 2. 2025年8月，全球首个人形机器人运动会在北京举办。比赛包括自由体操、舞蹈、物料搬运与整理等项目。可将机器人看成质点的是（ ） A. 确定足球比赛中机器人的位置 B. 欣赏开幕式表演中机器人打太极拳的动作 C. 观察机器人整理物料的精确程度 D. 研究跳高比赛中机器人的起跳动作 3. 如图，一理想降压变压器输入端接电压为U1的交流电，输出端给用户供电，用户得到的电压为U2，输出端输电线的电阻可等效为R。该变压器原、副线圈的匝数分别为n1和n2。下列说法正确的是（ ） A. B. 用户的功率增加时，U2不变 C. 用户的功率增加时，原线圈的电流也增大 D. 电路老化导致R增大，可适当增大n1来维持用户的电压 4. 社团活动丰富了同学们的课余生活，如图所示为小冬同学制作的一台手摇式交流发电机，当缓慢摇动大皮带轮手柄时，连接在发电机上的小灯泡就会一闪一闪的发光。若已知大皮带轮的半径为R，小皮带轮的半径为r，R=6r，摇动手柄的角速度为，且摇动过程中皮带不打滑，则下列说法正确的是（　　） A. 发电机产生的交变电流频率为 B. 小灯泡闪烁的频率为 C. 增大摇动手柄的角速度，小灯泡的闪烁频率增大，但亮度不变 D. 增大摇动手柄的角速度，小灯泡的闪烁频率不变，但亮度增大 5. 如图，在冬奥会跳台滑雪比赛中，一质量为50 kg的运动员在滑雪道上以速度从跳台a点飞出，着陆于斜坡b点，已知斜坡与水平方向的夹角为30°，不计空气阻力，重力加速度取g=10m/s2。下列说法正确的是 （　　） A. 运动员从a点到b点的动量改变量的大小为1800kg·m/s B. 运动员落到b点时重力的瞬时功率为2×104W C. 运动员从a点飞出后经历1.5s离斜坡最远 D. 运动员离斜坡最远的距离为 6. 中国科学院紫金山天文台近地天体望远镜发现了一颗近地小行星，这颗近地小行星直径约为43 m。已知地球半径约为6400 km，若该小行星与地球的第一宇宙速度之比约为，则该行星和地球质量之比的数量级为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，边长为3L的等边三角形ABC内、外分布着两方向相反的匀强磁场，三角形内磁场方向垂直纸面向外，两磁场的磁感应强度大小均为B。顶点A处有一粒子源，粒子源能沿∠BAC的角平分线发射不同速率的粒子，粒子质量均为m、电荷量均为+q不计粒子重力及粒子间的相互作用力，则发射速度v0为下列何值时粒子能通过B点（　　） A. B. C. D. 8. 宁夏银川市自2025年1月以来地震频繁发生，手机“地震预警”是指在地震发生后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报，通知目标区域从而实现预警。地震监测站监测到一列地震横波，某时刻的波形图如图甲所示，已知P点是平衡位置在处的质点，Q点的平衡位置坐标为，以此时刻作为计时起点。质点Q振动图像如图乙所示。则下列说法正确的是（　　） A. 时刻质点P沿y轴正方向运动 B. 地震横波的传播波速为9m/s C. 时，质点Q的加速度沿y轴正方向最大 D. 0-5s的时间内，质点P所走的路程小于50cm 9. 如图所示，倾角为α的粗糙斜劈放在粗糙水平面上，物体a放在斜面上，轻质细线一端固定在物体a上，另一端绕过光滑的滑轮固定在c点，滑轮2下悬挂物体b，系统处于静止状态．若将固定点c向右移动少许，而a与斜劈始终静止，则（ ） A. 细线对物体a的拉力增大 B. 斜劈对地面的压力减小 C. 斜劈对物体a的摩擦力减小 D. 地面对斜劈的摩擦力增大 10. 如图所示，光滑平行水平导轨ab、cd之间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，导轨间距为L，金属棒A、B置于导轨上，与导轨垂直且接触良好。现给金属棒B一个瞬时冲量使其获得沿导轨向右的初速度v，已知金属棒A、B的电阻均为R、质量均为m，初始时A、B之间的距离为s，导轨电阻不计且足够长，则下列说法中正确的是（　　） A. 金属棒A、B的最终速度大小为 B. 金属棒A上产生的焦耳热为 C. 流过金属棒A上的电荷量为 D. 最终金属棒A、B之间距离为 二、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. 利用手机内置加速度传感器可实时显示手机加速度的数值。小明通过如图甲所示实验装置探究手机运动的规律，实验装置如图甲所示，轻弹簧上端固定，下端与手机连接，手机下方悬挂装有砝码的小桶，整个装置处于静止状态。 （1）剪断手机和小桶间的细绳，通过手机软件记录竖直方向加速度a随时间变化的图像如图乙所示，剪断细绳后手机第一次到达最高点时的加速度对应图中的_______（选填“A”、“B”或“C”）点。 （2）如图丙所示，某同学在处理数据时，以剪断细绳瞬间手机竖直方向上的加速度a为纵坐标，砝码质量m为横坐标，绘制图像，获得一条斜率为k、截距为b的直线，若当地重力加速度为g，则可推算出手机的质量为_______，小桶的质量为_______。（选用k、b、g表示） 12. 某同学测量由两节干电池串联的电池组的电动势与内阻。实验操作如下∶ （1）按如图1所示的测量电路连接各实验器材。先将滑动变阻器接入电路中的有效阻值调到____（选填“最大”或“最小”）；闭合开关S1，再将单刀双掷开关S2接1，当滑动变阻器滑片移到某位置时两电表的示数分别如图2所示，则I =__A，U=__V；通过改变滑动变阻器滑片的位置，测出多组电压表的示数U及相应的电流表的示数I，用测量数据在图3中作出U-I图像；再将单刀双掷开关S2接2，重复以上操作，用测量数据在图3中作出的U-I图像是直线___（选填“a”或“b”）。  （2）由图3知电池组的电动势E与内阻r较准确的测量值分别为∶E=__V，r=__Ω；数据分析还可知实验中所用电压表与电流表的内阻分别为RV=__kΩ，RA=___Ω。（以上结果均保留3位有效数字） 13. 高楼发生火灾时，消防水枪喷口不能到达着火点等高处，消防员需要调整水枪出水角度，使水流恰能水平射入着火点。如图所示，C为消防水枪喷口（在图中用“⚪”表示）在水平面ABC的投影。已知着火点D距水平地面高度h1=60m，水枪喷口距水平地面高度h2=15m。图中AB=BC=30m，∠ABC=60°，喷口横截面积约为S=4.5×10-3m²，水的密度为ρ=1.0×103kg/m3，重力加速度为g=10m/s2。 不计空气阻力。求： （1）水枪喷口处水的速度大小和方向； （2）单位时间内从水枪喷口喷出的水的体积； （3）从水枪喷口到着火点的水柱质量。 14. 质量为m1的滑块a放置在光滑水平面上，滑块a的右上部分为半径R=1.2m的光滑圆弧BA，圆弧上A点的切线水平。质量m2=1kg可视为质点的小滑块b从B点静止释放，b运动到A点时的对地速度v=4m/s，离开A后，恰好从滑板c的上端滑入，速度方向与c平行，c足够长，其质量m3=4kg。斜面的倾角θ=37°，c与斜面之间的动摩擦因数µ1=0.76，b与c之间的动摩擦因数µ2=0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）求b刚滑入c的速度大小v1； （2）若将c锁定在斜面上，求b在c上滑行的距离l； （3）求a的质量m1； （4）c不锁定，给c一个沿斜面向下的瞬时冲量I=10kg·m/s，此时b刚好滑入c，从b滑入c到两者相对静止的过程中，求b、c间摩擦产生的热量Q。 15. 图1为北京正负电子对撞机结构简图，电子束经直线加速器I加速后，轰击钨靶，产生正电子，正负电子经直线加速器II加速后分别进入到储存环中，在储存环中加速、对撞。直线加速器I两端 A、B两板间的电压为U，电子刚从A板进入电场时的速度为0。储存环内有大小为B0的匀强磁场，电子进入储存环后做半径为R的圆周运动。已知正负电子的质量均为m，电荷量分别为+e、﹣e，不考虑电子间的相互作用及电子所受重力，忽略相对论效应。 （1）除了用电子轰击钨靶能够产生正电子，很多同位素会发生β+衰变产生正电子，比如衰变成氧的同位素，请写出原子核的衰变方程； （2）一电子由A板运动到B板过程中，求电场力对该电子的冲量I； （3）如图2，以储存环的中心为原点建立O-xyz空间坐标系，匀强磁场B0方向平行于z轴，某次正电子进入储存环后，发现其运动轨迹圆心O1与储存环中心O沿x轴偏移了d距离，为了将正电子轨迹圆心调回储存环中心，当正电子运动到a点时，立即加一个沿z轴的附加磁场，到达b后再撤去附加磁场。求附加磁场的方向及大小B1； （4）某对速度大小相等的正负电子在储存环中做匀速圆周运动，其圆心均在z轴上，某时刻正、负电子的坐标分别为（0，R，z0）、（0，﹣R，﹣z0），正电子运动方向沿x正方向，为了使电子能够在（﹣R，0，0）处碰撞，立即施加一个沿z轴方向的匀强电场，求匀强电场大小的E及方向。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 定西岷县2025-2026学年高三上学期12月联考 （物理）试卷 本试卷共100分 考试时间75分钟 考生须知： 1．全卷分试卷和答题卷，考试结束后，将答题卷上交。 2．试卷共8页，共18小题。满分100分，考试时间90分钟。 3．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题纸规定的位置上。 4．请将答案写在答题卷的相应位置上，写在试卷上无效。 选择题部分 一、选择题：本题共10小题，共43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5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 近年来我国在电子直线加速器的研发和生产方面不断取得突破，“神龙一号”加速器的核心参数之一为20MeV。下列物理量中单位可以为eV的是（ ） A. 电场强度 B. 电势差 C. 电势能 D. 电动势 【答案】C 【解析】 【详解】A．电场强度：电场强度的单位为牛顿每库仑（N/C）或伏特每米（V/m），属于场强单位，不是能量单位，故单位不能为eV，故A错误； B．电势差：电势差的单位为伏特（V），是电压单位，而eV是能量单位，电势差本身并非能量，故单位不能为eV，故B错误； C．电势能：电势能是能量的一种形式，单位为焦耳（J）或电子伏特（eV），在粒子物理中常用eV表示，故单位可以为eV，故C正确； D．电动势：电动势的单位为伏特（V），与电势差类似，是电压单位，不是能量单位，故单位不能为eV，故D错误。 故选C。 2. 2025年8月，全球首个人形机器人运动会在北京举办。比赛包括自由体操、舞蹈、物料搬运与整理等项目。可将机器人看成质点的是（ ） A. 确定足球比赛中机器人的位置 B. 欣赏开幕式表演中机器人打太极拳的动作 C. 观察机器人整理物料的精确程度 D. 研究跳高比赛中机器人的起跳动作 【答案】A 【解析】 【详解】A．确定足球比赛中机器人的位置时，其大小、形状和动作细节不影响位置描述，故可将机器人视为质点，故A正确； B．欣赏开幕式表演中机器人打太极拳的动作时，需关注其姿态、四肢运动等细节，大小和形状不可忽略，故不能将机器人视为质点，故B错误； C．观察机器人整理物料的精确程度时，涉及抓取、放置等具体操作，需考虑机器人的动作精度，大小和形状不可忽略，故不能将机器人视为质点，故C错误； D．研究跳高比赛中机器人的起跳动作时，需分析腿部发力、身体姿态变化等细节，大小和形状不可忽略，故不能将机器人视为质点，故D错误。 故选A。 3. 如图，一理想降压变压器输入端接电压为U1的交流电，输出端给用户供电，用户得到的电压为U2，输出端输电线的电阻可等效为R。该变压器原、副线圈的匝数分别为n1和n2。下列说法正确的是（ ） A. B. 用户的功率增加时，U2不变 C. 用户的功率增加时，原线圈的电流也增大 D. 电路老化导致R增大，可适当增大n1来维持用户的电压 【答案】C 【解析】 【详解】A．设副线圈两端电压为，根据理想变压器电压规律 在副线圈中，故A错误； BC．根据理想变压器电压规律，当用户的功率增加时，可知副线圈两端的输出功率增大，但降压变压器输入端接电压不变，线圈匝数不变，故副线圈两端电压不变，副线圈两端的输出功率 可知，副线圈中的电流增大，输出端输电线的电阻两端的电压 输出端输电线的电阻两端的功率 输出端输电线的电阻两端的电压增大，副线圈中 可知减小，由上述分析可知，副线圈中的电流增大，设原线圈中的电流为，根据理想变压器电流规律 可知原线圈中的电流增大，故B错误，C正确； D．电路老化导致R增大，在副线圈中， 要维持用户的电压不变，需要增大副线圈两端电压，根据理想变压器电压规律 为维持用户的电压，需要减小，故D错误。 故选C。 4. 社团活动丰富了同学们的课余生活，如图所示为小冬同学制作的一台手摇式交流发电机，当缓慢摇动大皮带轮手柄时，连接在发电机上的小灯泡就会一闪一闪的发光。若已知大皮带轮的半径为R，小皮带轮的半径为r，R=6r，摇动手柄的角速度为，且摇动过程中皮带不打滑，则下列说法正确的是（　　） A. 发电机产生的交变电流频率为 B. 小灯泡闪烁的频率为 C. 增大摇动手柄的角速度，小灯泡的闪烁频率增大，但亮度不变 D. 增大摇动手柄的角速度，小灯泡的闪烁频率不变，但亮度增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据题意有 皮带传动时，两皮带轮边缘线速度大小相等，根据 解得 可知，发电机转子的角速度为手柄角速度的6倍，发电机产生的交变电流频率为 故A错误； B．小灯泡闪烁的频率是交流电频率的两倍，即有 故B正确； CD．感应电动势的峰值为 结合上述可知，增大摇动手柄的角速度，小灯泡的闪烁频率增大，电动势的峰值增大，即电动势的有效值增大，即小灯泡的亮度也增大，故CD错误。 故选B。 5. 如图，在冬奥会跳台滑雪比赛中，一质量为50 kg的运动员在滑雪道上以速度从跳台a点飞出，着陆于斜坡b点，已知斜坡与水平方向的夹角为30°，不计空气阻力，重力加速度取g=10m/s2。下列说法正确的是 （　　） A. 运动员从a点到b点的动量改变量的大小为1800kg·m/s B. 运动员落到b点时重力的瞬时功率为2×104W C. 运动员从a点飞出后经历1.5s离斜坡最远 D. 运动员离斜坡最远的距离为 【答案】B 【解析】 【详解】A．运动员从a点到b点做平抛运动，则有 可得 根据动量定理可知运动员从a点到b点的动量改变量的大小为 故A错误； B．运动员落到b点时重力的瞬时功率为 故B正确； CD．将运动在空中的运动分解为沿斜面和垂直斜面两个分运动；垂直斜面方向有 解得运动员从a点飞出后离斜坡最远经历的时间为 运动员离斜坡最远的距离为 故CD错误。 故选B。 6. 中国科学院紫金山天文台近地天体望远镜发现了一颗近地小行星，这颗近地小行星直径约为43 m。已知地球半径约为6400 km，若该小行星与地球的第一宇宙速度之比约为，则该行星和地球质量之比的数量级为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据万有引力提供向心力有 解得第一宇宙速度 所以 行星与地球的半径之比为 它们的第一宇宙速度之比为 代入数据计算可得行星和地球的质量之比约为 故选C。 7. 如图所示，边长为3L的等边三角形ABC内、外分布着两方向相反的匀强磁场，三角形内磁场方向垂直纸面向外，两磁场的磁感应强度大小均为B。顶点A处有一粒子源，粒子源能沿∠BAC的角平分线发射不同速率的粒子，粒子质量均为m、电荷量均为+q不计粒子重力及粒子间的相互作用力，则发射速度v0为下列何值时粒子能通过B点（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】粒子在磁场中运动轨迹如图所示 由几何关系可得 洛伦兹力提供向心力 当n = 18时 故选D。 8. 宁夏银川市自2025年1月以来地震频繁发生，手机“地震预警”是指在地震发生后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报，通知目标区域从而实现预警。地震监测站监测到一列地震横波，某时刻的波形图如图甲所示，已知P点是平衡位置在处的质点，Q点的平衡位置坐标为，以此时刻作为计时起点。质点Q振动图像如图乙所示。则下列说法正确的是（　　） A. 时刻质点P沿y轴正方向运动 B. 地震横波的传播波速为9m/s C. 时，质点Q的加速度沿y轴正方向最大 D. 0-5s的时间内，质点P所走的路程小于50cm 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由图乙可知时刻质点Q沿y轴正方向运动，根据同侧法（质点的振动方向和波的传播方向在波的同一侧）判断地震横波沿x轴负方向传播，故时刻，根据同侧法可知质点P沿y轴负方向运动，故A错误； B．由图甲可知，解得波长 由图乙可知，则地震横波的传播波速为，故B正确； C．由图乙可知，时，质点Q在处，由公式可知，回复力沿y轴负方向且最大，则加速度也沿y轴负方向且最大，故C错误； D．振幅，周期，则一个周期内，质点运动的路程为 而时间 在时P点向下振动，则在经过一个周期后P的速度正在减小，在此后的时间内其路程小于10cm，故0~5s的时间内，质点P所走的路程小于50cm，故D正确。 9. 如图所示，倾角为α的粗糙斜劈放在粗糙水平面上，物体a放在斜面上，轻质细线一端固定在物体a上，另一端绕过光滑的滑轮固定在c点，滑轮2下悬挂物体b，系统处于静止状态．若将固定点c向右移动少许，而a与斜劈始终静止，则（ ） A. 细线对物体a的拉力增大 B. 斜劈对地面的压力减小 C. 斜劈对物体a的摩擦力减小 D. 地面对斜劈的摩擦力增大 【答案】AD 【解析】 【详解】A．对滑轮和物体b受力分析，受重力和两个拉力，如图所示： 根据平衡条件，有： mbg=2Tcosθ 解得： 将固定点c向右移动少许，则θ增加，故拉力T增加，故A正确； B．对斜面体、物体a、物体b整体受力分析，受重力、支持力、细线的拉力和地面的静摩擦力，如图所示：根据平衡条件，有： N=G总-Tcosθ=G总-mbg N与角度θ无关，恒定不变；根据牛顿第三定律，压力也不变；故B错误； D．f=Tsinθ=mbgtanθ，将固定点c向右移动少许，则θ增加，故摩擦力增加；故D正确； C．对物体a受力分析，受重力、支持力、拉力和静摩擦力，由于不知道拉力与重力的下滑分力的大小关系，故无法判断静摩擦力的方向，故不能判断静摩擦力的变化情况，故C错误；故选AD． 【名师点睛】整体法和隔离法的使用技巧；当分析相互作用的两个或两个以上物体整体的受力情况及分析外力对系统的作用时，宜用整体法；而在分析系统内各物体（或一个物体各部分）间的相互作用时常用隔离法．整体法和隔离法不是独立的，对一些较复杂问题，通常需要多次选取研究对象，交替使用整体法和隔离法． 10. 如图所示，光滑平行水平导轨ab、cd之间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，导轨间距为L，金属棒A、B置于导轨上，与导轨垂直且接触良好。现给金属棒B一个瞬时冲量使其获得沿导轨向右的初速度v，已知金属棒A、B的电阻均为R、质量均为m，初始时A、B之间的距离为s，导轨电阻不计且足够长，则下列说法中正确的是（　　） A. 金属棒A、B的最终速度大小为 B. 金属棒A上产生的焦耳热为 C. 流过金属棒A上的电荷量为 D. 最终金属棒A、B之间距离为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．规定向右为正方向，由动量守恒有 解得A、B的最终速度大小为 故A正确； B．能量守恒可知，整个回路产生热量 联立解得 则金属棒A上产生的焦耳热为 故B错误； C．对A，动量定理有 联立解得 故C错误； D．根据 联立解得 则最终金属棒A、B之间距离为 故D正确。 故选AD。 二、非选择题：本题共5小题，共57分。 11. 利用手机内置加速度传感器可实时显示手机加速度的数值。小明通过如图甲所示实验装置探究手机运动的规律，实验装置如图甲所示，轻弹簧上端固定，下端与手机连接，手机下方悬挂装有砝码的小桶，整个装置处于静止状态。 （1）剪断手机和小桶间的细绳，通过手机软件记录竖直方向加速度a随时间变化的图像如图乙所示，剪断细绳后手机第一次到达最高点时的加速度对应图中的_______（选填“A”、“B”或“C”）点。 （2）如图丙所示，某同学在处理数据时，以剪断细绳瞬间手机竖直方向上的加速度a为纵坐标，砝码质量m为横坐标，绘制图像，获得一条斜率为k、截距为b的直线，若当地重力加速度为g，则可推算出手机的质量为_______，小桶的质量为_______。（选用k、b、g表示） 【答案】（1）B （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 剪断手机和小桶间的细绳后，手机做阻尼运动，剪断细绳瞬间手机加速度向上，对应图像中的A点，故规定加速度向上为正。剪断细绳后手机第一次到达最高点时的，由简谐运动的对称性，手机加速度向下，且加速度向下达到最大值，故剪断细绳后手机第一次到达最高点时的加速度对应图中的B点。 【小问2详解】 [1][2]设手机质量为M，小桶质量为，则剪断细绳瞬间手机竖直方向上的加速度 图像斜率为 故手机的质量为 截距为  小桶的质量为 12. 某同学测量由两节干电池串联的电池组的电动势与内阻。实验操作如下∶ （1）按如图1所示的测量电路连接各实验器材。先将滑动变阻器接入电路中的有效阻值调到____（选填“最大”或“最小”）；闭合开关S1，再将单刀双掷开关S2接1，当滑动变阻器滑片移到某位置时两电表的示数分别如图2所示，则I =__A，U=__V；通过改变滑动变阻器滑片的位置，测出多组电压表的示数U及相应的电流表的示数I，用测量数据在图3中作出U-I图像；再将单刀双掷开关S2接2，重复以上操作，用测量数据在图3中作出的U-I图像是直线___（选填“a”或“b”）。  （2）由图3知电池组的电动势E与内阻r较准确的测量值分别为∶E=__V，r=__Ω；数据分析还可知实验中所用电压表与电流表的内阻分别为RV=__kΩ，RA=___Ω。（以上结果均保留3位有效数字） 【答案】（1） ①. 最大 ②. 0.42 ③. 2.24##2.25##2.26 ④. b （2） ①. 2.98 ②. 5.96 ③. 1.77 ④. 1.49 【解析】 【分析】 【小问1详解】 [1]图1中滑动变阻器是限流式接入，为保护电流表，在闭合开关前应将其接入电路中的有效阻值调到最大； [2]电流表量程为0.6A，最小刻度为0.02A，读数 0.42 A； [3]电压表量程为3V，最小刻度为 0.1V，读数 2.25 V； [4]接2时，因电压表的分流影响，电源的电动势与内阻的测量值均偏小，此情况下的测量数据作出的图线应为直线。 【小问2详解】 [1][2]由闭合电路欧姆定律可知，当开关掷1时，因电流表分压，导致路端电压测量值偏小，实际应为 可知这种情况下U-I图线与两坐标轴点交点的坐标值分别为， 当开关掷2时，因电压表分流，导致电源电流的测量值偏小，实际应为 可知这种情况下U-I图线与两坐标轴交点的坐标值分别为， 由图3可知，， [3][4]由， ， 【点睛】 13. 高楼发生火灾时，消防水枪喷口不能到达着火点等高处，消防员需要调整水枪出水角度，使水流恰能水平射入着火点。如图所示，C为消防水枪喷口（在图中用“⚪”表示）在水平面ABC的投影。已知着火点D距水平地面高度h1=60m，水枪喷口距水平地面高度h2=15m。图中AB=BC=30m，∠ABC=60°，喷口横截面积约为S=4.5×10-3m²，水的密度为ρ=1.0×103kg/m3，重力加速度为g=10m/s2。 不计空气阻力。求： （1）水枪喷口处水的速度大小和方向； （2）单位时间内从水枪喷口喷出的水的体积； （3）从水枪喷口到着火点的水柱质量。 【答案】（1）20m/s，与水平方向呈60°角 （2）m3/s （3）kg 【解析】 【小问1详解】 将水流的运动看作从着火点到水枪喷口的平抛运动，则 解得s 依题意 解得m/s 而m/s 水枪喷口处的速度m/s v与水平方向的夹角 解得° 【小问2详解】 取极短时间Δt→0内，喷口射出的水柱长度为vΔt 单位时间内从枪口喷出的水的体积为 解得m3/s 【小问3详解】 喷口到着火点的水柱体积为 喷口到着火点的水柱质量为 解得kg 14. 质量为m1的滑块a放置在光滑水平面上，滑块a的右上部分为半径R=1.2m的光滑圆弧BA，圆弧上A点的切线水平。质量m2=1kg可视为质点的小滑块b从B点静止释放，b运动到A点时的对地速度v=4m/s，离开A后，恰好从滑板c的上端滑入，速度方向与c平行，c足够长，其质量m3=4kg。斜面的倾角θ=37°，c与斜面之间的动摩擦因数µ1=0.76，b与c之间的动摩擦因数µ2=0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）求b刚滑入c的速度大小v1； （2）若将c锁定在斜面上，求b在c上滑行的距离l； （3）求a的质量m1； （4）c不锁定，给c一个沿斜面向下的瞬时冲量I=10kg·m/s，此时b刚好滑入c，从b滑入c到两者相对静止的过程中，求b、c间摩擦产生的热量Q。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 b在离开A后到滑入c的过程中做平抛运动，水平方向分速度不变，则有 解得 【小问2详解】 b在c上滑行时受到自身重力、c对其的支持力和沿斜面向上的摩擦力根据牛顿第二定律可知，沿斜面方向有 解得 根据匀变速直线运动速度位移关系，有 解得 【小问3详解】 滑块b从B运动到A的过程，根据动量守恒有 根据机械能守恒有 联立解得 【小问4详解】 由于 可知c受力平衡，先做匀速运动； b减速运动的加速度为 根据动量定理可得c的初速度为 b减速到与c共速过程中有 b在c上滑行的距离为 b、c间摩擦产生的热量Q= 联立代入数据解得 15. 图1为北京正负电子对撞机结构简图，电子束经直线加速器I加速后，轰击钨靶，产生正电子，正负电子经直线加速器II加速后分别进入到储存环中，在储存环中加速、对撞。直线加速器I两端 A、B两板间的电压为U，电子刚从A板进入电场时的速度为0。储存环内有大小为B0的匀强磁场，电子进入储存环后做半径为R的圆周运动。已知正负电子的质量均为m，电荷量分别为+e、﹣e，不考虑电子间的相互作用及电子所受重力，忽略相对论效应。 （1）除了用电子轰击钨靶能够产生正电子，很多同位素会发生β+衰变产生正电子，比如衰变成氧的同位素，请写出原子核的衰变方程； （2）一电子由A板运动到B板过程中，求电场力对该电子的冲量I； （3）如图2，以储存环的中心为原点建立O-xyz空间坐标系，匀强磁场B0方向平行于z轴，某次正电子进入储存环后，发现其运动轨迹圆心O1与储存环中心O沿x轴偏移了d距离，为了将正电子轨迹圆心调回储存环中心，当正电子运动到a点时，立即加一个沿z轴的附加磁场，到达b后再撤去附加磁场。求附加磁场的方向及大小B1； （4）某对速度大小相等的正负电子在储存环中做匀速圆周运动，其圆心均在z轴上，某时刻正、负电子的坐标分别为（0，R，z0）、（0，﹣R，﹣z0），正电子运动方向沿x正方向，为了使电子能够在（﹣R，0，0）处碰撞，立即施加一个沿z轴方向的匀强电场，求匀强电场大小的E及方向。 【答案】（1） （2） （3）方向沿z轴负方向， （4） (n=0,1,2……)，沿z轴负方向 【解析】 【小问1详解】 由质子数和电荷数守恒可得 【小问2详解】 由动能定理 由动量定理 解得 【小问3详解】 由几何关系可知 加附加磁场前 加附加磁场后 附加磁场 由左手定则，方向沿z轴负方向。 【小问4详解】 由洛伦兹力提供向心力 电子在磁场中圆周运动的周期 若经过相碰， 解得 考虑到圆周运动的周期性，解得 (n=0,1,2……) 由左手定则，方向沿z轴负方向。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $