精品解析：云南文山州马关县2025-2026学年高三年级上学期期末考试物理试题

云南省文山州马关县2025-2026学年高三年级上学期期末考试 物理试卷 满分 100 分，考试时间 75分钟。 注意事项： 1、答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证、考场号、座位号填写在答题卡上，并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号，在规定的位置贴好条形码。 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。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3、考试结束后，将本试卷和答题卡交回。 一、选择题（本题共10题，其中1-7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，8-10题，每小题6分，共18分，每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 如图为我国研制的一种全新微型核能电池，可以实现五十年稳定安全自发电。它利用镍核同位素衰变成铜核同位素，释放的能量被半导体转换器吸收并转化为电能。下列说法正确的是（ ） A. 镍核衰变产生的射线是粒子流 B. 镍核衰变产生的射线是粒子流 C. 镍核的结合能比产生的铜核结合能大 D. 衰变中伴随产生的射线是由镍核跃迁发出的 2. 2025年4月13日在北京亦庄举行了全球首个人形机器人半程马拉松赛。时刻，a、b两个机器人并排在同一起跑线上，之后它们沿直道运动的v-t图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 两个机器人同时开始运动 B. 3s末两个机器人相遇 C. 前2s内a的平均速度大小为1m/s D. 2~4s内b的加速度大小为 3. 如图为一磁吸支架的示意图，磁吸平面为一斜面。由于磁吸支架倾角过大.放在磁吸支架上的小铁块匀速下滑。若磁吸平面对铁块的磁吸力垂直平面向下，则下列说法正确的是（ ） A. 铁块受到四个力的作用 B. 铁块对磁吸支架的作用力方向竖直向上 C. 铁块受到的滑动摩擦力小于重力沿磁吸平面向下的分力 D. 磁吸平面对铁块的支持力等于重力垂直于平面向下的分力 4. 如图，在某部科幻电影中，太空电梯高耸入云，在地表与太空间高速穿梭。太空电梯上升到某高度时，质量为的宇航员所受重力为。已知地球半径为R，地球表面的重力加速度大小为 ，不考虑地球自转，此时太空电梯距离地面的高度为（　　） A. B. C. D. 5. 如图甲所示，质量为m的底座B放在水平面上，通过轻弹簧与质量同样为m的物块A连接，现在竖直方向给物块A一初速度，当物块A运动到最高点时，底座B与水平面间的作用力刚好为零。从某时刻开始计时，物块A的位移随时间的变化规律如图乙所示，已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 振动过程中物块A的机械能守恒 B. 物块A在任意1s内通过的路程均为20m C. 底座B对水平面的最大压力为6mg D. 物块A的振动方程为 6. 两点电荷a、b的电场中等势面分布如图，a、b位于同一直线上，相邻等势面间的电势差为1V，M点位于电势为0的等势面上。实线为某带电粒子c的运动轨迹，N、R、P为轨迹和等势面的交点，粒子只受电场力作用，则（　　） A. R点的电场强度大小比P点的小 B. UMN=3V C. 粒子c经过R点时速度最大 D. 粒子c从N到P，电势能减小 7. 如图所示，理想交流电流表、，定值电阻、，热敏电阻（其电阻值随温度升高而降低），分别接在理想变压器的原、副线圈上，为正弦交流电压源，其电压保持不变。若该电路所处环境温度上升，下列说法正确的是（　　） A. 电流表、的示数均增大 B. 原、副线圈端、保持不变 C. 热敏电阻两端电压一定增大 D. 理想变压器原线圈的输入功率一定增大 8. 在双缝干涉实验中，某实验小组用波长为的蓝色激光和波长为的红色激光组成的复合光垂直照射双缝，双缝间距为，双缝到屏的距离为，则屏上（ ） A. 蓝光与红光之间能发生干涉形成条纹 B. 蓝光相邻条纹间距比红光相邻条纹间距小 C. 距中央亮条纹中心处蓝光和红光亮条纹中心重叠 D. 距中央亮条纹中心处蓝光和红光亮条纹中心重叠 9. 如图所示，粗细均匀、导热良好的薄壁U形管左管开口竖直向上，管中装有水银，左管内水银面比右管内水银面高，左管内水银面到管口的距离，右管内封闭的空气柱长度。现用横活塞把开口端封住，并缓慢推动活塞，使左、右管内水银面齐平。已知大气压强恒为，活塞可沿左管壁无摩擦地滑动，推动过程中气体温度始终不变，下列说法正确的是（　　） A. 左管内水银面向下移动的距离为 B. 活塞向下移动的距离为 C. 稳定后右管中气体的压强为 D. 稳定后固定横活塞，若环境温度缓慢降低，则左管内水银面逐渐高于右管 10. 如图所示，AC和BC是两个固定的斜面，斜面的顶端A、B在同一竖直线上。甲、乙两个小物块分别从斜面AC和BC顶端由静止下滑，质量分别为m1、m2（m1＜m2），与斜面间的动摩擦因数均为μ。若甲、乙滑至底端C时的动能分别为Ek1、Ek2，速度大小分别为v1、v2，甲、乙下滑至底端C的过程中克服摩擦力做的功分别为W1、W2，所需时间分别为t1、t2，则（　　） A. v1＞v2 B. Ek1＞Ek2 C. W1＞W2 D. t1与t2大小关系不确定 二、非选择题（本题共5个大题，共54分） 11. 某同学利用如图甲所示的装置测量木块的加速度。首先将木板倾斜固定在水平面上，木板抬起一定的角度，打点计时器固定在木板底端，将纸带一端固定在木块上，另一端穿过打点计时器。接通电源，给木块一沿木板向上的初速度，在木块运动到最高处前打出的纸带如图乙，测得相邻两计数点之间的距离分别为、、、，已知纸带上相邻两个计数点间还有四个点未画出，打点计时器使用交流电的频率为。 （1）通过数据可得木块的加速度大小______（保留两位有效数字） （2）若该同学想继续测量木块与木板间动摩擦因数，则仍需测量下列哪些物理量______。（多选，填正确答案前的标号） A. 木块的质量m B. 木板抬起的倾角 C. 木块上升的高度h D. 当地重力加速度g （3）该同学将图乙中的4段纸带剪开贴到坐标纸上，如图丙，发现这些纸带的左上顶点在一条倾斜直线上，说明此物体做______直线运动。若图丙中直线斜率为k（其中，k无单位），纸带宽为d，则用该方法得到的加速度______。（用k、d表示） 12. 在实验室中小李同学用干电池（电动势内阻）、直流电流表（量程、内阻）、定值电值和电阻箱、等组成一个简单的欧姆表，电路如图所示，通过控制开关 和调节电阻箱，可使欧姆表具有“”和“”两种倍率。 （1）该同学按图所示电路图正确连接好电路，则接___________，接___________（填“红表笔”或“黑表笔”）； （2）当开关S断开时，将红、黑表笔短接，调节电阻箱，使电流表达到满偏，在红、黑表笔间接入待测电阻，当电流表指针指向如图所示的位置时，则待测电阻的阻值为___________；闭合开关 时对应的是___________倍率； （3）若该欧姆表内电池使用已久，电动势降低到1.4V，内阻变为20.0Ω，当开关 断开时，短接调零时仍能实现指针指到零欧姆刻度处（指针指到电流满刻度处）。若用该欧姆表测出的电阻值为，则这个电阻的真实值是___________。 13. 如图所示，在竖直平面内固定着半径为R的光滑半圆形轨道，A、B两小球的质量分别为m、2m。小球B静止在轨道的最低点处，小球A从离轨道最低点2R的高处由静止自由落下，沿圆弧切线进入轨道后，与小球B发生碰撞。碰撞后B球上升的最高点为C，圆心O与C的连线与竖直方向的夹角为60°。两球均可视为质点。求： （1）A与B球相碰前的速度大小v0； （2）A、B球第一次碰撞过程损失的机械能ΔE。 14. 如图所示，边长为的正方形单匝线框从垂直纸面向内的宽为的匀强磁场区域上方某处由静止释放，线框的质量为，线框的总电阻为，磁场的磁感应强度为。线框进入磁场的过程恰好做匀速直线运动，最终边离开磁场前线框已再次做匀速直线运动。整个过程中线框的上、下两条边始终与磁场边界平行，线框始终在同一竖直平面内，重力加速度为 ，不计空气阻力。求： （1）线框开始下落时，边到磁场上边界的距离。 （2）线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热 。 （3）线框的刚要离开磁场前瞬间，两点之间的电势差。 15. 如图所示的平面直角坐标系xOy，在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场，方向沿y轴正方向；在第Ⅳ象限有一与x轴相切的圆形匀强磁场区域（图中未画出），磁场方向垂直于xOy平面向里，大小为B．一质量为m、电荷量大小为q的带负电粒子，从y轴上的点，以大小为的速度沿x轴正方向射入电场，通过电场后从x轴上的点进入第Ⅳ象限的圆形匀强磁场，经过磁场后从y轴上的某点进入第Ⅲ象限，且速度与y轴负方向成45°角，不计粒子所受的重力。求： (1)电场强度E的大小； (2)圆形磁场区域的最小面积； (3)粒子从P点运动开始，到再次经过y轴所经历的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 云南省文山州马关县2025-2026学年高三年级上学期期末考试 物理试卷 满分 100 分，考试时间 75分钟。 注意事项： 1、答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证、考场号、座位号填写在答题卡上，并认真核准条形码上的准考证号、姓名、考场号、座位号，在规定的位置贴好条形码。 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。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3、考试结束后，将本试卷和答题卡交回。 一、选择题（本题共10题，其中1-7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，8-10题，每小题6分，共18分，每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 1. 如图为我国研制的一种全新微型核能电池，可以实现五十年稳定安全自发电。它利用镍核同位素衰变成铜核同位素，释放的能量被半导体转换器吸收并转化为电能。下列说法正确的是（ ） A. 镍核衰变产生的射线是粒子流 B. 镍核衰变产生的射线是粒子流 C. 镍核的结合能比产生的铜核结合能大 D. 衰变中伴随产生的射线是由镍核跃迁发出的 【答案】B 【解析】 【详解】AB．依题意，镍核衰变方程 可知镍核衰变产生的射线是粒子流。故A错误；B正确； C．核反应后释放核能，反应朝着比结合能增大的方向进行，所以镍核的结合能比铜核结合能小。故C错误； D．射线是铜原子核跃迁发出的。故D错误。 故选B。 2. 2025年4月13日在北京亦庄举行了全球首个人形机器人半程马拉松赛。时刻，a、b两个机器人并排在同一起跑线上，之后它们沿直道运动的v-t图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 两个机器人同时开始运动 B. 3s末两个机器人相遇 C. 前2s内a的平均速度大小为1m/s D. 2~4s内b的加速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．机器人先开始运动，机器人时开始运动，故A错误； B．末两个机器人速度相同，在前，在后，故B错误； C．根据图像面积代表位移可知，可知前内的位移大于，前内的平均速度大小大于，故C错误； D．根据图像斜率的物理意义，内的加速度大小为，故D正确； 故选D。 3. 如图为一磁吸支架的示意图，磁吸平面为一斜面。由于磁吸支架倾角过大.放在磁吸支架上的小铁块匀速下滑。若磁吸平面对铁块的磁吸力垂直平面向下，则下列说法正确的是（ ） A. 铁块受到四个力的作用 B. 铁块对磁吸支架的作用力方向竖直向上 C. 铁块受到的滑动摩擦力小于重力沿磁吸平面向下的分力 D. 磁吸平面对铁块的支持力等于重力垂直于平面向下的分力 【答案】A 【解析】 【详解】A．铁块受到重力、磁吸引力、支持力和滑动摩擦力四个力的作用，故A正确； B．铁块受到支架对其的作用力应该与重力等大反向，即支架对铁块的作用力竖直向上，根据牛顿第三定律可知，铁块对支架的作用力方向竖直向下，故B错误； CD．根据受力平衡可知，铁块受到的滑动摩擦力等于重力沿磁吸平面向下的分力，磁吸平面对铁块的支持力等于重力垂直于平面向下的分力与磁吸引力之和，故CD错误。 故选A。 4. 如图，在某部科幻电影中，太空电梯高耸入云，在地表与太空间高速穿梭。太空电梯上升到某高度时，质量为的宇航员所受重力为。已知地球半径为R，地球表面的重力加速度大小为 ，不考虑地球自转，此时太空电梯距离地面的高度为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】不考虑地球自转，万有引力等于重力，设太空电梯处的重力加速度为，则有 ， 联立解得 故A正确。 故选A。 5. 如图甲所示，质量为m的底座B放在水平面上，通过轻弹簧与质量同样为m的物块A连接，现在竖直方向给物块A一初速度，当物块A运动到最高点时，底座B与水平面间的作用力刚好为零。从某时刻开始计时，物块A的位移随时间的变化规律如图乙所示，已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 振动过程中物块A的机械能守恒 B. 物块A在任意1s内通过的路程均为20m C. 底座B对水平面的最大压力为6mg D. 物块A的振动方程为 【答案】D 【解析】 【详解】A．振动过程中弹簧弹力对物块A做功，则物块A的机械能不守恒，故A错误； B．由图可知物块A的周期为 s，则任意 s内通过的路程均为20m，故B错误； C．由物体A在最高点时，物体B与水平面间的作用力刚好为零，此时弹簧的拉力为 对于物体A有 解得 当物体A运动到最低点时，物体B对水平面的压力最大，由简谐运动的对称性可知，物体A在最低点时加速度向上，且大小等于2g，由牛顿第二定律得 解得 由物体B的受力可知，物体B对水平面的最大压力为 故C错误； D．由图乙可知振幅为5m，周期为 s，圆频率为 rad/s 规定向上为正方向，t=0时刻位移为2.5m，表示振子由平衡位置上方2.5m处开始运动，所以初相为 则振子的振动方程为 故D正确； 故选D。 6. 两点电荷a、b的电场中等势面分布如图，a、b位于同一直线上，相邻等势面间的电势差为1V，M点位于电势为0的等势面上。实线为某带电粒子c的运动轨迹，N、R、P为轨迹和等势面的交点，粒子只受电场力作用，则（　　） A. R点的电场强度大小比P点的小 B. UMN=3V C. 粒子c经过R点时速度最大 D. 粒子c从N到P，电势能减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．等差等势面的疏密程度体现电场强度的大小，由题图可知R点处的等差等势面比P点处更密，则R点的电场强度大小比P点的大，故A错误； B．沿着电场线方向电势逐渐降低，可判断出a为正电荷，b为负电荷，M点电势为0，N点与M点的等势面间隔3个，而相邻等势面间的电势差为1V，N点电势为3V，M点与N点的电势差，故B错误； CD．粒子做曲线运动，所受电场力应指向轨迹的凹侧，而速度方向沿轨迹的切线方向，粒子从N到P的运动过程中，电场力方向与速度方向夹角由锐角变为钝角，则粒子c先加速再减速，在R点处速度最大，动能先增大后减小，所以电势能先减小再增大，故C正确，D错误。 故选C。 7. 如图所示，理想交流电流表、，定值电阻、，热敏电阻（其电阻值随温度升高而降低），分别接在理想变压器的原、副线圈上，为正弦交流电压源，其电压保持不变。若该电路所处环境温度上升，下列说法正确的是（　　） A. 电流表、的示数均增大 B. 原、副线圈端、保持不变 C. 热敏电阻两端电压一定增大 D. 理想变压器原线圈的输入功率一定增大 【答案】A 【解析】 【详解】A．将变压器与负载等效为一个电阻，则有 环境温度上升时，热敏电阻R阻值减小，等效电阻减小，由于 可知，电流表的示数增大，根据电流匝数关系有 可知，电流表的示数增大，故A正确； B．结合上述有 由于回路电流增大，则减小，根据电压匝数关系有 可知，减小，故B错误； C．根据 由于减小，增大，则热敏电阻两端的电压会减小，故C错误； D．理想变压器原线圈的输入功率 结合上述有 根据数学对勾函数规律可知，当时，变压器输入功率达到最大值，由于与阻值大小关系不确定，则当环境温度上升时，热敏电阻R阻值减小，等效电阻减小，变压器输入功率可能增大，也可能先增大后减小，还可能一直减小，故D错误； 故选A。 8. 在双缝干涉实验中，某实验小组用波长为的蓝色激光和波长为的红色激光组成的复合光垂直照射双缝，双缝间距为，双缝到屏的距离为，则屏上（ ） A. 蓝光与红光之间能发生干涉形成条纹 B. 蓝光相邻条纹间距比红光相邻条纹间距小 C. 距中央亮条纹中心处蓝光和红光亮条纹中心重叠 D. 距中央亮条纹中心处蓝光和红光亮条纹中心重叠 【答案】BC 【解析】 【详解】A．蓝光与红光频率不等，不能发生稳定干涉形成条纹，故A错误； B．根据相邻干涉条纹间距公式，由于蓝光的波长较短，故蓝光相邻条纹间距比红光相邻条纹间距小，故B正确； CD．蓝光的相邻干涉条纹间距为 红光的相邻干涉条纹间距为 要使蓝光和红光亮条纹中心重叠，可知，， 可知当时，满足条件；当，不满足条件；故C正确，D错误。 故选BC。 9. 如图所示，粗细均匀、导热良好的薄壁U形管左管开口竖直向上，管中装有水银，左管内水银面比右管内水银面高，左管内水银面到管口的距离，右管内封闭的空气柱长度。现用横活塞把开口端封住，并缓慢推动活塞，使左、右管内水银面齐平。已知大气压强恒为，活塞可沿左管壁无摩擦地滑动，推动过程中气体温度始终不变，下列说法正确的是（　　） A. 左管内水银面向下移动的距离为 B. 活塞向下移动的距离为 C. 稳定后右管中气体的压强为 D. 稳定后固定横活塞，若环境温度缓慢降低，则左管内水银面逐渐高于右管 【答案】BC 【解析】 【详解】A．两管粗细均匀，开始左管内水银面比右管内水银面高，之后水银面齐平，则左管内水银面向下移动的距离为，故A错误； C．设开始右管的气压为，则有 解得 对于右管前后温度不变，发生等温变化，则有 解得 故C正确； B．两管液面相平时，两管中气压也相同，有 对于左管，由等温变化可得 解得 即左管气柱缩短为，又液面下降了，可知活塞向下移动的距离为 故B正确； D．稳定后固定横活塞，若液面不动，则两边都做等容变化，由查理定律可得 由题可知，稳定后两管中气体压强相等，若环境温度缓慢降低，则两管中气压减小量相等，所以两管中气压仍然相等，水银柱不动，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示，AC和BC是两个固定的斜面，斜面的顶端A、B在同一竖直线上。甲、乙两个小物块分别从斜面AC和BC顶端由静止下滑，质量分别为m1、m2（m1＜m2），与斜面间的动摩擦因数均为μ。若甲、乙滑至底端C时的动能分别为Ek1、Ek2，速度大小分别为v1、v2，甲、乙下滑至底端C的过程中克服摩擦力做的功分别为W1、W2，所需时间分别为t1、t2，则（　　） A. v1＞v2 B. Ek1＞Ek2 C. W1＞W2 D. t1与t2大小关系不确定 【答案】AD 【解析】 【详解】A．设斜面的倾角为θ，斜面水平长度为L，由动能定理得 解得 由于两种情况g、L、μ都相同，只是 θ1＞θ2 所以 v1＞v2 故A正确； B．小滑块滑至底端C时的动能为 由于两种情况g、L、μ都相同，但是 m1＜m2，θ1＞θ2， 所以无法确定两个小滑块滑至底端C时动能的大小关系，故B错误； C．小滑块滑至底端C的过程中，克服摩擦力做的功为 由于两种情况g、L、μ都相同，但是 m1＜m2 所以 W1<W2 故C错误； D．小滑块滑至底端C的过程中，根据牛顿第二定律得 小滑块在斜面上做匀加速直线运动，根据位移公式得 联立以上两式解得 根据上式和已知条件，不能确定哪个小滑块在斜面上运动时间的大小关系，故D正确。 故选AD。 二、非选择题（本题共5个大题，共54分） 11. 某同学利用如图甲所示的装置测量木块的加速度。首先将木板倾斜固定在水平面上，木板抬起一定的角度，打点计时器固定在木板底端，将纸带一端固定在木块上，另一端穿过打点计时器。接通电源，给木块一沿木板向上的初速度，在木块运动到最高处前打出的纸带如图乙，测得相邻两计数点之间的距离分别为、、、，已知纸带上相邻两个计数点间还有四个点未画出，打点计时器使用交流电的频率为。 （1）通过数据可得木块的加速度大小______（保留两位有效数字） （2）若该同学想继续测量木块与木板间动摩擦因数，则仍需测量下列哪些物理量______。（多选，填正确答案前的标号） A. 木块的质量m B. 木板抬起的倾角 C. 木块上升的高度h D. 当地重力加速度g （3）该同学将图乙中的4段纸带剪开贴到坐标纸上，如图丙，发现这些纸带的左上顶点在一条倾斜直线上，说明此物体做______直线运动。若图丙中直线斜率为k（其中，k无单位），纸带宽为d，则用该方法得到的加速度______。（用k、d表示） 【答案】（1）3.0 （2）BD （3） ①. 匀减速 ②. 100kd 【解析】 【小问1详解】 纸带上相邻两个计数点间还有四个点未画出，可知 根据逐差法，求得加速度为 【小问2详解】 根据牛顿第二定律有 解得 可知需测量木板抬起的倾角和当地重力加速度。 故选BD。 【小问3详解】 [1][2]纸带剪接后，水平方向每条宽度相同，正好与时间对应，竖直长度为相邻相等时间内的位移，由可得纸带长度差相等，变化规律恰好与匀变速直线运动一样，可看出速度均匀减小，该物体做匀减速直线运动，由 联立可得 12. 在实验室中小李同学用干电池（电动势内阻）、直流电流表（量程、内阻）、定值电值和电阻箱、等组成一个简单的欧姆表，电路如图所示，通过控制开关 和调节电阻箱，可使欧姆表具有“”和“”两种倍率。 （1）该同学按图所示电路图正确连接好电路，则接___________，接___________（填“红表笔”或“黑表笔”）； （2）当开关S断开时，将红、黑表笔短接，调节电阻箱，使电流表达到满偏，在红、黑表笔间接入待测电阻，当电流表指针指向如图所示的位置时，则待测电阻的阻值为___________；闭合开关 时对应的是___________倍率； （3）若该欧姆表内电池使用已久，电动势降低到1.4V，内阻变为20.0Ω，当开关 断开时，短接调零时仍能实现指针指到零欧姆刻度处（指针指到电流满刻度处）。若用该欧姆表测出的电阻值为，则这个电阻的真实值是___________。 【答案】（1） ①. 黑表笔 ②. 红表笔 （2） ①. 1000 ②. ×10 （3）1680 【解析】 【小问1详解】 [1][2]欧姆表中，黑表笔连接内部电源的正极（干电池正极），红表笔连接电源负极。因此，a端接黑表笔，b端接红表笔 【小问2详解】 [1][2]当开关S断开时，电路总内阻 =1500Ω 接入 时，电流  ，其中I=0.6mA 解得 闭合开关S后，满偏电流变大，电路总内阻减小，对应的应是×10倍率 【小问3详解】 电池老化后，电动势降为1.4 V、内阻增至20 Ω，当开关 断开时，短接调零时仍能实现指针指到零欧姆刻度处（指针指到电流满刻度处），则 ，其中， 用该欧姆表测出的电阻值为时电路中的电流为 解得 13. 如图所示，在竖直平面内固定着半径为R的光滑半圆形轨道，A、B两小球的质量分别为m、2m。小球B静止在轨道的最低点处，小球A从离轨道最低点2R的高处由静止自由落下，沿圆弧切线进入轨道后，与小球B发生碰撞。碰撞后B球上升的最高点为C，圆心O与C的连线与竖直方向的夹角为60°。两球均可视为质点。求： （1）A与B球相碰前的速度大小v0； （2）A、B球第一次碰撞过程损失的机械能ΔE。 【答案】（1） （2）mgR 【解析】 【小问1详解】 分析A球，从静止下落到与B球相碰前，根据机械能守恒可知 解得 【小问2详解】 碰撞后，B球上升到C点，根据机械能守恒可得 球A与B碰撞过程中，满足动量守恒 A、B球第一次碰撞过程损失的机械能 代入数据可得 14. 如图所示，边长为的正方形单匝线框从垂直纸面向内的宽为的匀强磁场区域上方某处由静止释放，线框的质量为，线框的总电阻为，磁场的磁感应强度为。线框进入磁场的过程恰好做匀速直线运动，最终边离开磁场前线框已再次做匀速直线运动。整个过程中线框的上、下两条边始终与磁场边界平行，线框始终在同一竖直平面内，重力加速度为 ，不计空气阻力。求： （1）线框开始下落时，边到磁场上边界的距离。 （2）线框穿过磁场的过程中产生的焦耳热 。 （3）线框的刚要离开磁场前瞬间，两点之间的电势差。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 线框进入磁场的过程，由闭合电路欧姆定律得 线框受力平衡，故 解得 进磁场前，有 解得 【小问2详解】 边离开磁场前，同样有 故有 线框穿过磁场的过程，由能量守恒得 【小问3详解】 边离开磁场前瞬间，有 由右手定则可知电流沿顺时针方向。 故 解得 15. 如图所示的平面直角坐标系xOy，在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场，方向沿y轴正方向；在第Ⅳ象限有一与x轴相切的圆形匀强磁场区域（图中未画出），磁场方向垂直于xOy平面向里，大小为B．一质量为m、电荷量大小为q的带负电粒子，从y轴上的点，以大小为的速度沿x轴正方向射入电场，通过电场后从x轴上的点进入第Ⅳ象限的圆形匀强磁场，经过磁场后从y轴上的某点进入第Ⅲ象限，且速度与y轴负方向成45°角，不计粒子所受的重力。求： (1)电场强度E的大小； (2)圆形磁场区域的最小面积； (3)粒子从P点运动开始，到再次经过y轴所经历的时间。 【答案】(1)；(2)； (3) 【解析】 【详解】(1)粒子在电场中做类平抛运动，则水平方向有 竖直方向有 且有 解得 (2)粒子到达a点时沿y轴负方向的分速度 粒子到达a点时的速度 方向与x轴正方向夹角为45° 粒子在磁场中做匀速圆周运动，运动轨迹如下图所示， 粒子在磁场区域中的轨迹是以为圆心、r为半径的圆上的圆弧ab，a点和b点在所求圆形磁场区域的边界上。 在通过a、b两点的不同圆中，面积最小的是以ab连线为直径的圆，设圆形磁场区域的半径为R。 粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得 由几何关系可知，圆形磁玚区域的最小半径 圆形磁场区域的最小面积 解得 (3)粒子在电场中的运动时间 粒子在磁场中的运动时间 粒子离开磁场后做匀速直线运动，到达y轴需要的时间 粒子总的运动时间 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $