精品解析：2025届云南省保山市腾冲市民族完全中学高三下学期模拟预测物理试题

腾冲市民族完全中学2025届高三五月份全真模拟测试 物理试卷 考生注意： 1、答卷前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、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、座位号及科目，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题只有一个选项符合题目要求，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，有错选的得0分。 1. 图甲为太阳光穿过转动的六边形冰晶形成“幻日”的示意图，图乙为太阳光穿过六边形冰晶的过程，a、b是其中两种单色光的光路。下列说法正确的是（　　） A. 从冰晶射入空气中发生全反射时，a光比b光的临界角大 B. 用同一装置做双缝干涉实验，a光比b光的干涉条纹窄 C. 用同一装置做单缝衍射实验，a光的中央亮条纹宽度比b光窄 D. a光在冰晶中传播的时间比b光传播的时间长 2. 声波是一种典型的纵波，在纵波中各质点只在各自平衡位置附近振动，并不随波迁移，故沿着波前进的方向，波中介质会出现疏密不同的部分，因此纵波也被称为“疏密波”（如图甲）。若把某时刻纵波中各质点偏离平衡位置的位移记录下来，画在坐标纸上，则可得到该时刻波的图像。若一列沿水平方向传播的纵波及该时刻对应的波的图像如图乙所示（只展示整个纵波的一部分，在纵波中密部中心处和疏部中心处的质点偏离平衡位置的位移为零），已知“质点”在图示时刻的位置在其平衡位置的右侧，且运动方向水平向右。则下列说法正确的是（　　） A. 图乙中密部中心点到相邻的疏部中心点之间的距离为一个波长 B. 图乙中疏部中心处的质点振动速度为零 C. 图乙中波的传播方向沿水平方向向左 D. “质点”的振动周期不等于该波的传播周期 3. 如图所示，物块A放在光滑的水平地面上，竖直悬挂的B小球通过光滑的定滑轮与物块A相连，初始时，细绳与水平方向的夹角为θ，在外力的作用下，滑块A向左以速度做匀速直线运动，则（　　） A. 初始时，B小球的速度为 B. B小球做减速运动 C. 小球B处于超重状态 D. A物块受到的合力变化 4. 某装备矢量发动机（其喷口可以偏转，以产生不同方向的推力）的战斗机沿水平方向飞行。已知战斗机的质量为m，升阻比（升力与阻力之比，升力主要由机翼上下表面空气流速不同产生，垂直机身向上，阻力平行机身向后）为k，重力加速度取g。战斗机匀速巡航时，该发动机提供的最小推力为（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，纸面为竖直面，为竖直线段，之间的距离为，空间存在平行于纸面的足够宽广的匀强电场，其大小和方向未知，图中未画出，一带正电的小球从 点在纸面内以的速度水平向左开始运动，以后恰好以大小为的速度通过 点。已知重力加速度，不计空气阻力。则下列正确的是（　　） A. 可以判断出电场强度的方向斜向右下方 B. 小球从 到 的过程经历的时间 C. 电场强度大小为重力的3倍 D. M点到N点的过程中小球的机械能先增大后减小 6. 两个电荷量相同的负电荷固定在水平面上的、 两点， 点是两个点电荷连线的中点，、 两点分别位于点电荷的连线以及中垂线上，如图所示。在点静止释放一带负电的试探电荷1，在 点静止释放一带正电的试探电荷2，二者仅在、 电荷电场力的作用下运动，是各试探电荷发生的位移，是电荷1的速度，是电荷2的加速度，是电荷1所经过处的电势，是电荷2的电势能。设无穷远处的电势为零，则下面关于电荷1、2运动过程的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 7. 如图甲所示，在光滑水平面上，有一个粗细均匀的单匝正方形闭合线框abcd，边长为L，质量为m，电阻为R．在水平外力的作用下，线框从静止开始沿垂直磁场边界方向做匀加速直线运动，穿过磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向与线圈平面垂直，线框中产生的感应电流i的大小和运动时间t的变化关系如图乙所示．则下列说法正确的是（） A. 线框的加速度大小为 B. 线框受到的水平外力的大小 C. 0～t1时间内通过线框任一边横截面的电荷量为 D. 0～t3间内水平外力所做的功大于 8. 如图所示，边长为L的n匝正方形线圈，在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场的中心轴做匀速转动，角速度为。线圈阻值为R，通过电刷与外电路连接，理想变压器原线圈与副线圈匝数比为2：1，定值电阻，滑动变阻器最大阻值为，开始滑片P位于最上端，忽略电流表及线路电阻，下列说法中正确的是（　　） A. 线圈经过图示位置时，电流表的示数为零 B. 线圈由图示位置转过一个周期，流过电流表的电荷量为零 C. 仅将滑片P向下滑动，发电机的输出功率将增大 D. 滑片P不动，一个周期内电阻消耗的能量为 9. 如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块BC间用一不可伸长的轻绳相连，A、B木块间的最大静摩擦力是f1，C、D木块间的最大静摩擦力是f2．现用水平拉力F拉A木块，使四个木块以同一加速度运动（假设绳子不会断），则 A. 当f1>2 f2，且F逐渐增大到时，CD间即将滑动 B. 当f1>2 f2，且F逐渐增大到时，AB间即将滑动 C. 当f1<2 f2，且F逐渐增大到时，CD间即将滑动 D. 当f1<2 f2，且F逐渐增大到时，AB间即将滑动 10. 如图所示，在xOy平面内，有一以坐标原点O为圆心、R为半径的半圆形区域，x轴上方圆周外存在着上边界为y=2R的垂直纸面向里的足够大匀强磁场，圆周内无磁场。O点有一粒子源可以向外发射速度大小为v，质量为m、电荷量为q的带正电粒子。不计粒子的重力及粒子之间的相互作用，不考虑粒子从磁场返回圆形区域边界后的运动。下列说法正确的是（　　） A. 从b点进入磁场区域的粒子从磁场上边界射出时运动方向转过了60°，则磁感应强度 B. 为使从b点进入磁场区域的粒子不从上边界飞出，磁感应强度B应满足 C. 为使粒子可垂直于磁场上边界射出磁场，磁感应强度的最大值为 D. 若磁感应强度为，粒子能从上边界射出的宽度为 二、实验题：本题共2小题，共18分。 11. 某同学设计了如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，安装在竖直平面内、半径为R的带角度刻度线的光滑半圆轨道，最低点固定一光电门（图中未画出）。将小球（直径d<R）拉离竖直方向一定角度θ由静止释放，记录小球通过光电门的时间t。 （1）用游标卡尺测量小球的直径d，由于前小半部分被遮挡，只能看到后半部分，测量结果如图乙所示，则小球的直径为___________cm。 （2）若有关系式___________（用g、R、d、t、θ表示）成立，则可验证该过程小球的机械能守恒。 （3）小王同学用该装置测量当地的重力加速度大小，分别记录小球拉开的角度θ和对应的遮光的时间t，通过描点作出了如图丙所示的线性图像，则图像的横坐标应为___________（选填“”“”或“”）。不考虑误差，若该图线斜率的绝对值为k，则当地的重力加速度大小为___________（用d、R、k表示）。 12. 某实验小组要测量一个特殊电池的电动势E和内阻r（内阻较大且随电流变化），该电池电动势在一定范围内能保持稳定，提供的实验器材有：电压表（量程3V，内阻约）、电压表（量程3V，可视为理想电压表）、滑动变阻器R、定值电阻（阻值）、开关及导线若干。 主要实验步骤如下： （1）连接器材：根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙中的实物图补充完整________。 （2）调节滑动变阻器，记录多组电压表的读数和电压表的读数，通过计算机描点作图得到该电池的曲线，如图丙所示。由此可知该电池的电动势为________V；当电压表的读数时，该电池内阻为________。（结果均保留2位有效数字） （3）实验中因电压表内阻的影响，测得电池的内阻会比实际值________（选填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 （4）若将该电池与一个阻值为的电阻串联组成闭合电路，该电阻消耗的功率约为________W（结果保留2位有效数字）。 三、计算题：本题共3小题，共36分。 13. 如图，一个质量为m=2kg的T型活塞在汽缸内封闭一定量的理想气体，活塞体积可忽略不计，距汽缸底部h1=10cm处连接一U形细管（管内气体的体积忽略不计），初始时，封闭气体温度为T1=360K，活塞距离汽缸底部为h2=15cm，两边水银柱存在高度差．已知大气压强为p0=1×105Pa，汽缸横截面积为S=1×10-3m2，活塞竖直部分长为L=12cm，重力加速度为g取10m/s2，求： (1)通过制冷装置缓慢降低气体温度，当温度为多少时两边水银面恰好相平； (2)从开始至两水银面恰好相平的过程中，若气体对外界的放出的热量为6J，气体内能的变化量ΔU。 14. 如图所示，A、B两物体（可视为质点）放置在粗糙绝缘的水平面上，A质量为m，所带电荷量为，并靠紧左边的竖直墙壁。B质量为2m，所带电荷量为，A和B与水平面间的动摩擦因数均为，A、B间距离为L。某时刻起，在空间中加上水平向左的匀强电场，其电场强度为，之后A、B相向运动，碰后粘在一起形成一个整体C，C的质量和电荷量均为A、B的代数和。设物体与墙壁的碰撞均为弹性碰撞，重力加速度为g。求： （1）A、B碰撞形成的整体在碰后瞬间的速度； （2）若C恰好运动至墙壁处停下（未与墙壁发生碰撞），求E与m、g、q、所满足的关系； （3）根据E的取值分情况讨论C从运动至停下所走的路程。 15. 现代科学仪器常利用电场、磁场控制带电粒子的运动。如图所示，xOy平面直角坐标系中第I象限存在垂直于纸面向外的匀强磁场B0（大小未知）；第II象限存在沿x轴正方向的大小未知的匀强电场；第IV象限交替分布着沿方向的匀强电场和垂直xOy平面向里的匀强磁场，电场、磁场的宽度均为L，边界与y轴垂直，电场强度，磁感应强度。一质量为m，电量为+q的粒子从点以平行于y轴的初速度v0进入第II象限，恰好从点N（0，2L）进入第I象限，然后又垂直于x轴进入第IV象限，多次经过电场和磁场后某时刻粒子的速度沿x轴正方向。粒子始终在电场、磁场中运动，不计粒子重力及运动时的电磁辐射。求： （1）磁感应强度B0的大小； （2）粒子刚射出第1层磁场下边界时的速度方向； （3）粒子进入第n层磁场时的速度大小vn以及最远能进入第几层磁场。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 腾冲市民族完全中学2025届高三五月份全真模拟测试 物理试卷 考生注意： 1、答卷前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、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、座位号及科目，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题只有一个选项符合题目要求，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，有错选的得0分。 1. 图甲为太阳光穿过转动的六边形冰晶形成“幻日”的示意图，图乙为太阳光穿过六边形冰晶的过程，a、b是其中两种单色光的光路。下列说法正确的是（　　） A. 从冰晶射入空气中发生全反射时，a光比b光的临界角大 B. 用同一装置做双缝干涉实验，a光比b光的干涉条纹窄 C. 用同一装置做单缝衍射实验，a光的中央亮条纹宽度比b光窄 D. a光在冰晶中传播的时间比b光传播的时间长 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图乙知光偏折程度较小，可知在冰晶中光的折射率小于 光的折射率，由可知，从冰晶射入空气中发生全反射时，光的临界角大于 光的临界角，故A正确； B．由于冰晶中光的折射率小于 光的折射率，则光的频率小于 光的频率，根据可知，光的波长大于 光的波长，由双缝干涉条纹间距公式可知，光比 光的干涉条纹宽，故B错误； C．由于光波长大于 光波长，所以用同一装置做单缝衍射实验，光的中央亮条纹宽度比 光宽，故C错误； D．根据， 由于光的折射率小于 光的折射率，所以光在冰晶中的传播速度大于 光在冰晶中的传播速度，且光的传播路程小于 光的传播路程，则光在冰晶中传播的时间比 光传播的时间短，故D错误。 故选A。 2. 声波是一种典型的纵波，在纵波中各质点只在各自平衡位置附近振动，并不随波迁移，故沿着波前进的方向，波中介质会出现疏密不同的部分，因此纵波也被称为“疏密波”（如图甲）。若把某时刻纵波中各质点偏离平衡位置的位移记录下来，画在坐标纸上，则可得到该时刻波的图像。若一列沿水平方向传播的纵波及该时刻对应的波的图像如图乙所示（只展示整个纵波的一部分，在纵波中密部中心处和疏部中心处的质点偏离平衡位置的位移为零），已知“质点”在图示时刻的位置在其平衡位置的右侧，且运动方向水平向右。则下列说法正确的是（　　） A. 图乙中密部中心点到相邻的疏部中心点之间的距离为一个波长 B. 图乙中疏部中心处的质点振动速度为零 C. 图乙中波的传播方向沿水平方向向左 D. “质点”的振动周期不等于该波的传播周期 【答案】C 【解析】 【详解】A．两相邻密部中心点之间的距离为一个波长，A错误。 B．因为密部中心处的质点偏离平衡位置的位移为零，故疏部中心处的质点偏离平衡位置的位移也为零，对应振动速度最大，B错误。 C．该时刻质点的位置在平衡位置的右侧且向右移动，所以它在远离平衡位置，由波的图像可知，该纵波传播方向沿水平方向向左，C正确。 D．纵波在一个质点振动的周期内向外传递一个波长的距离，故纵波的传播周期和质点的振动周期相同，D错误。 故选C。 3. 如图所示，物块A放在光滑的水平地面上，竖直悬挂的B小球通过光滑的定滑轮与物块A相连，初始时，细绳与水平方向的夹角为θ，在外力的作用下，滑块A向左以速度做匀速直线运动，则（　　） A. 初始时，B小球的速度为 B. B小球做减速运动 C. 小球B处于超重状态 D. A物块受到的合力变化 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．将A的速度分解为沿绳子和垂直绳子两个分速度，B的速度等于A沿绳子方向的分速度，则初始时，B小球的速度为 由于A向左以速度做匀速直线运动，逐渐减小，则逐渐增大，B小球做加速运动，B的加速度方向向上，处于超重状态，故AB错误，C正确； D．A向左以速度做匀速直线运动，可知A物块受到的合力为零，保持不变，故D错误。 故选C。 4. 某装备矢量发动机（其喷口可以偏转，以产生不同方向的推力）的战斗机沿水平方向飞行。已知战斗机的质量为m，升阻比（升力与阻力之比，升力主要由机翼上下表面空气流速不同产生，垂直机身向上，阻力平行机身向后）为k，重力加速度取g。战斗机匀速巡航时，该发动机提供的最小推力为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】飞机受到重力、发动机推力、升力和空气阻力，重力的方向竖直向下，升力的方向竖直向上，空气阻力力的方向与垂直，如图 歼−20战斗机沿水平方向超音速匀速巡航，则有水平方向 竖直方向 解得 则 与的函数图像为开口向上的抛物线，其对称轴为 所以当时，取最小值，所以解得最小推力是 故选D。 5. 如图所示，纸面为竖直面，为竖直线段，之间的距离为，空间存在平行于纸面的足够宽广的匀强电场，其大小和方向未知，图中未画出，一带正电的小球从点在纸面内以的速度水平向左开始运动，以后恰好以大小为的速度通过点。已知重力加速度 ，不计空气阻力。则下列正确的是（　　） A. 可以判断出电场强度的方向斜向右下方 B. 小球从到的过程经历的时间 C. 电场强度大小为重力的3倍 D. M点到N点的过程中小球的机械能先增大后减小 【答案】B 【解析】 【详解】AB．小球从M到N的运动的过程中重力与电场力做功，设电场力做的功为W，根据动能定理有 解得 根据 可得 即MN为电场的等势面，则小球先向左减速后向右加速，所受电场力的方向为水平向右，因小球带正电，故电场强度方向为水平向右；在竖直方向做自由落体运动，小球从M到N的过程经历的时间为 故A错误，B正确； C．在水平方向上小球受向右的电场力，先向左减速后向右加速，MN为电场的等势面，小球回到N点时水平方向的速度大小为v0，在水平方向，取向右为正方向，根据动量定理有 在竖直方向 联立解得 由于不知道小球的带电量为多少，所以无法求解电场强度的大小，故C错误； D．在水平方向上小球受向右的电场力，则小球先向左减速后向右加速，电场力先负功后正功，机械能先减小后增加，故D错误。 故选B。 6. 两个电荷量相同的负电荷固定在水平面上的、两点，点是两个点电荷连线的中点，、两点分别位于点电荷的连线以及中垂线上，如图所示。在点静止释放一带负电的试探电荷1，在点静止释放一带正电的试探电荷2，二者仅在、电荷电场力的作用下运动，是各试探电荷发生的位移，是电荷1的速度，是电荷2的加速度，是电荷1所经过处的电势，是电荷2的电势能。设无穷远处的电势为零，则下面关于电荷1、2运动过程的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．点处的负电荷会做往复的周期运动，在点处速度最大，场强为0，故加速度应当也为0，（尽管并非图，但速度峰值处同样斜率应为0）A错误； C．在连线上电势分布点最高，两侧变低，但点电势并不为0，C错误； BD．点处的电荷同样会做关于点对称的往复运动，因中垂线上Ｏ点两侧均存在一个场强最大的位置，则根据其初始点的位置有两种可能性：到点前场强不断变小，到点前场强先变大后变小，图像的斜率等于Eq，则D选项对应的是第二种情况；无论是哪一种，其运动过程一定是完全对称的，所以图像B错误，D正确。 故选D。 7. 如图甲所示，在光滑水平面上，有一个粗细均匀的单匝正方形闭合线框abcd，边长为L，质量为m，电阻为R．在水平外力的作用下，线框从静止开始沿垂直磁场边界方向做匀加速直线运动，穿过磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向与线圈平面垂直，线框中产生的感应电流i的大小和运动时间t的变化关系如图乙所示．则下列说法正确的是（） A. 线框的加速度大小为 B. 线框受到的水平外力的大小 C. 0～t1时间内通过线框任一边横截面的电荷量为 D. 0～t3间内水平外力所做的功大于 【答案】D 【解析】 【详解】A．由乙图读出t1时刻线框中的感应电流为i1，设此刻线框的速度大小为v1，则有 则得 线框的加速度为 A错误； B．对于 时间内，安培力的平均值大小为 由于线框做匀加速运动，拉力必定大于安培力的平均值，即大于，B错误； C．0～t1时间内通过线框任一边横截面的电荷量 C错误； D．t3时刻线框的速度为 0～t3间内，根据动能定理得 则得 所以水平外力所做的功大于，D正确。 故选D。 8. 如图所示，边长为L的n匝正方形线圈，在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕垂直于磁场的中心轴做匀速转动，角速度为。线圈阻值为R，通过电刷与外电路连接，理想变压器原线圈与副线圈匝数比为2：1，定值电阻，滑动变阻器最大阻值为，开始滑片P位于最上端，忽略电流表及线路电阻，下列说法中正确的是（　　） A. 线圈经过图示位置时，电流表的示数为零 B. 线圈由图示位置转过一个周期，流过电流表的电荷量为零 C. 仅将滑片P向下滑动，发电机的输出功率将增大 D. 滑片P不动，一个周期内电阻消耗的能量为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．电流表示数为电流有效值，不是瞬时值，所以线圈经过图示位置时，电流表的示数不为零，故A错误； B．线圈由图示位置转过一个周期，产生一个完整的正弦式交变电流，则流过电流表的电荷量为零，故B正确； C．将线圈产生的电动势看成电源，其内阻R看成电源的内阻，变压器的等效电阻为 将和并联的阻值看成外电阻，开始时， 此时并联部分的阻值 所以仅将滑片P向下滑动，接入阻值从减小到0，外电阻从减小到0；由于当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大；所以发电机的输出功率先增大后减小，故C错误； D．线圈产生的感应电动势的最大值 有效值 则原线圈输入电压为 副线圈输出电压为 一个周期内电阻消耗的能量为 故D正确。 故选BD。 9. 如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块BC间用一不可伸长的轻绳相连，A、B木块间的最大静摩擦力是f1，C、D木块间的最大静摩擦力是f2．现用水平拉力F拉A木块，使四个木块以同一加速度运动（假设绳子不会断），则 A. 当f1>2 f2，且F逐渐增大到时，CD间即将滑动 B. 当f1>2 f2，且F逐渐增大到时，AB间即将滑动 C. 当f1<2 f2，且F逐渐增大到时，CD间即将滑动 D. 当f1<2 f2，且F逐渐增大到时，AB间即将滑动 【答案】AD 【解析】 【详解】AC．若CD间即将滑动，则CD间的静摩擦力为f2，此时系统的加速度 对BCD系统 即要使此时AB不滑动必须要满足 f1>2 f2 此时对ABCD整体 F=6ma=3f2 故选项A正确，C错误； BD．若AB间即将滑动，则AB间的静摩擦力达到了f1，此时对BCD系统 解得 此时CD间的摩擦力 则 对ABCD系统 F=6ma=f2 故选项D正确，B错误； 故选AD． 10. 如图所示，在xOy平面内，有一以坐标原点O为圆心、R为半径的半圆形区域，x轴上方圆周外存在着上边界为y=2R的垂直纸面向里的足够大匀强磁场，圆周内无磁场。O点有一粒子源可以向外发射速度大小为v，质量为m、电荷量为q的带正电粒子。不计粒子的重力及粒子之间的相互作用，不考虑粒子从磁场返回圆形区域边界后的运动。下列说法正确的是（　　） A. 从b点进入磁场区域的粒子从磁场上边界射出时运动方向转过了60°，则磁感应强度 B. 为使从b点进入磁场区域的粒子不从上边界飞出，磁感应强度B应满足 C. 为使粒子可垂直于磁场上边界射出磁场，磁感应强度的最大值为 D. 若磁感应强度为，粒子能从上边界射出的宽度为 【答案】AB 【解析】 【详解】A．作出粒子在磁场中的偏转轨迹，如图所示 由题可知其偏转的圆心角∠bO′d=60° 由几何知识可得粒子圆周运动的半径 粒子在磁场中做匀速圆周运动时，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律则有 联立解得 故A正确； B．由题可知，要使粒子不从上边界射出，其圆周运动的最大半径 根据圆周运动洛伦兹力提供向心力则有 解得 由于 联立解得 故B正确； C．如图所示，设粒子进入磁场时与水平方向的夹角为θ，粒子圆周运动的半径为r，由几何知识可得 洛伦兹力提供圆周运动的向心力，则有 联立解得 令，则整理得 利用辅助角公式得 可得 解得（舍去） 所以y的最小值为 故粒子可垂直于磁场上边界射出磁场，磁感应强度的最大值为 故C错误； D．若磁感应强度 根据洛伦兹力提供向心力则有 解得 当粒子从ab弧间某点进入磁场，其轨迹恰能与磁场上边界相切，则切点与y轴的距离为 当粒子从c点水平进入磁场，其轨迹与磁场上边界交点距y轴最远为 所以粒子能从上边界射出的宽度为 故D错误。 故选AB。 二、实验题：本题共2小题，共18分。 11. 某同学设计了如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，安装在竖直平面内、半径为R的带角度刻度线的光滑半圆轨道，最低点固定一光电门（图中未画出）。将小球（直径d<R）拉离竖直方向一定角度θ由静止释放，记录小球通过光电门的时间t。 （1）用游标卡尺测量小球的直径d，由于前小半部分被遮挡，只能看到后半部分，测量结果如图乙所示，则小球的直径为___________cm。 （2）若有关系式___________（用g、R、d、t、θ表示）成立，则可验证该过程小球的机械能守恒。 （3）小王同学用该装置测量当地的重力加速度大小，分别记录小球拉开的角度θ和对应的遮光的时间t，通过描点作出了如图丙所示的线性图像，则图像的横坐标应为___________（选填“”“”或“”）。不考虑误差，若该图线斜率的绝对值为k，则当地的重力加速度大小为___________（用d、R、k表示）。 【答案】（1）0.620 （2） （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 图中为20分度的游标卡尺，据其读数规律，该读数为 【小问2详解】 由机械能守恒，有 据光电门测速原理，有 联立，得 【小问3详解】 [1]结合上述有 变形可得 可知，图像横坐标应为 [2]图线斜率的绝对值为 则解得 12. 某实验小组要测量一个特殊电池的电动势E和内阻r（内阻较大且随电流变化），该电池电动势在一定范围内能保持稳定，提供的实验器材有：电压表（量程3V，内阻约）、电压表（量程3V，可视为理想电压表）、滑动变阻器R、定值电阻（阻值）、开关及导线若干。 主要实验步骤如下： （1）连接器材：根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线将图乙中的实物图补充完整________。 （2）调节滑动变阻器，记录多组电压表的读数和电压表的读数，通过计算机描点作图得到该电池的曲线，如图丙所示。由此可知该电池的电动势为________V；当电压表的读数时，该电池内阻为________。（结果均保留2位有效数字） （3）实验中因电压表内阻的影响，测得电池的内阻会比实际值________（选填“偏大”“偏小”或“无影响”）。 （4）若将该电池与一个阻值为的电阻串联组成闭合电路，该电阻消耗的功率约为________W（结果保留2位有效数字）。 【答案】（1） （2） ①. 2.9 ②. 5.6 （3）偏小 （4）0.42 【解析】 【小问1详解】 根据电路图，实物连接情况如图所示 【小问2详解】 [1][2]根据闭合电路的欧姆定律可得 结合图像可得 当时， 代入上式解得 【小问3详解】 根据电路图可知，测量的内阻是电源内阻与电压表内阻的并联电阻，导致测量值小于实际值； 【小问4详解】 根据，作出电源的U-I图像，再作出电阻的U-I图像如图 交点的电流为I=0.23A，则电阻R消耗的电功率为P=I2R=0.232×8W=0.42W 三、计算题：本题共3小题，共36分。 13. 如图，一个质量为m=2kg的T型活塞在汽缸内封闭一定量的理想气体，活塞体积可忽略不计，距汽缸底部h1=10cm处连接一U形细管（管内气体的体积忽略不计），初始时，封闭气体温度为T1=360K，活塞距离汽缸底部为h2=15cm，两边水银柱存在高度差．已知大气压强为p0=1×105Pa，汽缸横截面积为S=1×10-3m2，活塞竖直部分长为L=12cm，重力加速度为g取10m/s2，求： (1)通过制冷装置缓慢降低气体温度，当温度为多少时两边水银面恰好相平； (2)从开始至两水银面恰好相平的过程中，若气体对外界的放出的热量为6J，气体内能的变化量ΔU。 【答案】(1)240K；(2) 【解析】 【分析】 【详解】(1)初态时，对活塞受力分析，可求气体压强为 体积为 要使两边水银面相平，汽缸内气体的压强为 此时活塞下端一定与汽缸底接触，则有 设此时温度为T2，由理想气体状态方程有 可得 (2)从开始至活塞竖直部分恰与汽缸底接触，气体压强不变，外界对气体做功 由热力学第一定律有 可得气体内能的变化量 14. 如图所示，A、B两物体（可视为质点）放置在粗糙绝缘的水平面上，A质量为m，所带电荷量为，并靠紧左边的竖直墙壁。B质量为2m，所带电荷量为，A和B与水平面间的动摩擦因数均为，A、B间距离为L。某时刻起，在空间中加上水平向左的匀强电场，其电场强度为，之后A、B相向运动，碰后粘在一起形成一个整体C，C的质量和电荷量均为A、B的代数和。设物体与墙壁的碰撞均为弹性碰撞，重力加速度为g。求： （1）A、B碰撞形成的整体在碰后瞬间的速度； （2）若C恰好运动至墙壁处停下（未与墙壁发生碰撞），求E与m、g、q、所满足的关系； （3）根据E的取值分情况讨论C从运动至停下所走的路程。 【答案】（1） （2） （3）当时；当时；当时。 【解析】 【小问1详解】 A、B碰撞之前，分别做匀加速直线运动，设A的加速度为，B的加速度为，根据牛顿第二定律：对A有 对B有 则A、B加速度大小相等，方向相反。设A、B相遇时速度为，由于A、B加速度大小相等，故它们的运动过程是对称的，一定会在距离墙壁处相遇，且相遇时速度大小相等，方向相反，由运动学规律：对A有 设向左为正方向，碰撞时A速度为，B速度为，设碰后形成的整体C的速度为，由动量守恒定律 联立，解得 【小问2详解】 A、B碰后形成的C质量为，电荷量为，此时C到墙壁距离为，C在墙壁处的速度恰好为0，由动能定理有 解得 【小问3详解】 当时，C在与墙发生碰撞之前就停下了，设此时C的路程为，由动能定理 得 当时，C在与墙发生碰撞一次碰撞后停下，设此时C的路程为，由动能定理 得 当时，电场力大于最大静摩擦力，此时C会与墙壁发生多次碰撞，并最终停在墙壁处，设C的路程为，由动能定理 得 15. 现代科学仪器常利用电场、磁场控制带电粒子的运动。如图所示，xOy平面直角坐标系中第I象限存在垂直于纸面向外的匀强磁场B0（大小未知）；第II象限存在沿x轴正方向的大小未知的匀强电场；第IV象限交替分布着沿方向的匀强电场和垂直xOy平面向里的匀强磁场，电场、磁场的宽度均为L，边界与y轴垂直，电场强度，磁感应强度。一质量为m，电量为+q的粒子从点以平行于y轴的初速度v0进入第II象限，恰好从点N（0，2L）进入第I象限，然后又垂直于x轴进入第IV象限，多次经过电场和磁场后某时刻粒子的速度沿x轴正方向。粒子始终在电场、磁场中运动，不计粒子重力及运动时的电磁辐射。求： （1）磁感应强度B0的大小； （2）粒子刚射出第1层磁场下边界时的速度方向； （3）粒子进入第n层磁场时的速度大小vn以及最远能进入第几层磁场。 【答案】（1） （2）与y轴负方向夹角为30° （3），4 【解析】 【小问1详解】 设粒子在第II象限运动的时间为t，在N点沿x轴的分速度为vx，由于粒子垂直电场方向进入电场则可知粒子在电场中做类平抛运动，由平抛运动的研究方法，x方向有 y方向有 通过N点的速度 与y轴正方向的夹角满足 在第I象限运动由牛顿第二定律有 根据垂直于x轴进入第IV象限，由几何关系知 联立解得 【小问2详解】 设穿过x轴下方第一层电场后的速度为v1，由动能定理有 解得 在x轴下方第一层磁场中运动的轨迹如图所示 由洛伦兹力充当向心力有 解得 设速度偏转角为θ，则根据几何关系可得 则 即粒子射出第1层磁场下边界时速度的方向与y轴负方向夹角为30°。 【小问3详解】 当粒子在第n层磁场中运动时，此前粒子已经过n个电场， 由动能定理 解得 若粒子在第n层磁场中距离x轴最远，则最大速度为vn 在水平方向上由动量定理有 即 其中ym为磁场中向下运动的最远距离，由题意 满足条件：且 解得满足条件的整数 故最远能进入第4层磁场。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $