精品解析：湖北黄冈市蕲春县第一中学2025-2026学年高三下学期3月物理测试题（3.13）

高三物理 （3.13） 一、单项选择题（本题共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） 1. 我国“两弹一星”元勋、著名核物理学家王淦昌先生，曾几度与诺贝尔物理学奖擦肩而过，但他始终怀揣科技报国的赤子之心，在国家需要时“以身许国”。1931年，王淦昌提出用云室研究“铍辐射”的本质，该思路直指中子的发现；1942年，王淦昌创造性地提出利用轻原子核的“K电子俘获”过程来验证中微子（）的存在，该过程的核反应方程为。下列说法正确的是（　　） A. 王淦昌建议中使用的铍（）与查德威克实验中使用的铍（）互为同位素 B. 查德威克发现中子的核反应方程为 C. 方程中的中微子（）不带电，其质量数与质子的质量数相同 D. 方程中的是中子转化为质子时产生的 2. 一种弹跳杆的结构如图甲所示。小朋友双手握住横杆开始弹跳，经历从地面上升、离地后下落、与地面作用再弹起等往复运动，如图乙所示。以小朋友静止站在弹跳杆脚踏板上时重心的位置O为坐标原点，在竖直方向建立表示小朋友重心位置的坐标轴，如图丙所示。假设小朋友在运动过程中始终保持站立姿态，不计空气阻力及弹跳杆重力，重力加速度大小为g。在某次小朋友从最高点下落至重心到达最低点的过程中，下列各选项中可能正确反映小朋友运动速度v随时间t的变化关系，或加速度a（取竖直向下为正方向）随相对O点的位移x变化关系的是（　　） A. B. C. D. 3. 日—地拉格朗日点是天体力学中极其特殊的位置，在这些点上，小天体在太阳和地球引力的共同作用下，相对于太阳和地球基本保持静止，在日地系统中共存在五个这样的点，如图所示。我国发射的首颗太阳探测卫星“羲和号”就运行在日地点附近（可视为在点）。已知“羲和号”卫星、地球均绕太阳做匀速圆周运动（轨道视为在同一平面内）。下列关于“羲和号”卫星的说法正确的是（　　） A. 运行周期小于地球绕太阳运行的周期 B. 运行线速度大于地球绕太阳运行的线速度 C. 运行向心加速度大于地球绕太阳运行的向心加速度 D. 运行线速度小于一颗仅受太阳引力作用且在同一轨道上绕太阳做匀速圆周运动的行星的线速度 4. 便携式晾衣绳因其“免夹防滑”的等距小孔设计而备受推崇。如图所示，将此晾衣绳的两端固定在水平距离为d的两等高挂点M、N上，一旅客将衣服挂在正中间O点时，绳与水平方向夹角小于30°，两边绳张力大小均为；挂在靠近左端M的P处时，左侧绳PM张力为，右侧绳PN张力为，忽略绳重力。下列判断正确的是（　　） A. 挂在P处时，由于两段绳材质相同，故 B. 挂在P处时，左侧绳更陡峭，故 C. 无论挂在OM间何处，两段绳拉力的合力不变 D. 无论挂在OM间何处，均有 5. 如图所示为一小型发电机与理想变压器组成的电路，发电机线圈匀速转动过程中，从图示位置开始，线圈中磁通量随时间变化的规律为，已知发电机线圈共有100匝，发电机线圈电阻和输电线电阻均不计，理想变压器原线圈与定值电阻串联，副线圈接有定值电阻和滑动变阻器R（阻值范围为），理想变压器原、副线圈的匝数比。电压表V和电流表A均为理想电表，调节滑动变阻器R的滑片，电压表V和电流表A示数变化量的绝对值为和。下列说法正确的是（　　） A. 滑动变阻器R的滑片向上滑动，电压表和电流表的示数均变大 B. C. 当滑动变阻器R接入电路的阻值为时，电流表A的示数为1A D. 当滑动变阻器R接入电路的阻值为时，变压器的输出功率最大 6. 一列简谐横波沿x轴传播，振幅。时的波形图如图所示，此时波恰好传到处的质点Q，质点P平衡位置坐标为。已知在时，0∼6m的波形与时刻完全相同。若波的传播频率满足，下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴正方向传播，波速为10 m/s B. 时，质点P正沿y轴正方向运动 C. 0时刻起，质点P的振动方程为 D. 从到过程中，质点P运动的路程为 7. 如图所示，右端有固定挡板的长为L的木板C置于光滑水平桌面上，在C上最左端和中点各放一个小物块A和B，且物块A、B和木板C的质量均相等。开始时，B和C静止，A以初速度向右运动。若A、B的大小以及挡板的厚度皆可忽略不计，物块A、B与木板C之间的动摩擦因数均为，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，所有碰撞都是弹性碰撞，接触但无弹力视为未碰撞。以下说法正确的是（ ） A. 若物块A与B不会发生碰撞，则的最大值为 B. 若物块A与B能发生碰撞，则碰撞后瞬间A的速度小于C的速度 C. 若物块A与B发生碰撞后，物块B与挡板不发生碰撞，则的最大值为 D. 若物块A恰好从木板C上掉下来，的大小为 二、多选题（本题共3小题，每小题5分，共15分。每小题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 某兴趣小组设计了一种监测透明溶液浓度的装置。如图所示，一水平放置的长方体透明容器（容器壁厚度忽略不计）内部装有待测溶液。一束单色激光以设定的入射角θ从左侧空气斜射入溶液，经两次折射后打在竖直光屏上。已知该溶液的折射率n随浓度增大而增大。保持入射角θ及激光笔、容器、光屏的位置不变，下列说法正确的有（　　） A. 若溶液浓度增大，激光在溶液中的传播速度将减小 B. 若溶液浓度增大，光屏上的光斑将向上移动 C. 若溶液浓度增大，激光束从容器右侧射出时的出射角将减小 D. 若保持溶液浓度不变，改用频率更高的单色激光进行测试，光屏上的光斑将向下移动 9. 如图所示，底边长、高的正六棱柱置于匀强电场中。已知、、、，下列说法正确的有（　　） A. A点电势 B. B点电势 C. 电场强度大小 D. 电场强度大小 10. 某质谱仪简化结构如图所示，在xOy平面的y>0区域存在方向垂直纸面向里、大小为B的匀强磁场，在x轴处放置照相底片，大量a、b两种离子飘入（其初速度几乎为零）电压为U的加速电场，经过加速后，从坐标原点且与y轴成θ角的范围内垂直磁场方向射入磁场，最后打到照相底片上，测得最大发射角的余弦值cosθ=0.9，已知a、b两种离子的电荷量均为-q，质量分别为2m和m，不考虑离子间相互作用，不计离子的重力。下列说法正确的是（　　） A. a离子在磁场中速度大小为 B. b离子在照相底片上形成的亮线长度为 C. 打在照相底片上的a、b两种离子间的最近距离为 D. 若加速电压在（U-∆U，U+∆U）之间波动，要在底片上完全分辨出a、b两种离子，则 11. 某同学利用手机内的磁传感器做“用单摆测量重力加速度”的实验. （1）如图甲所示，细线的上端固定在铁架台上，下端系一个小钢球（下方吸附有小磁片），做成一个单摆。使小钢球在竖直平面内做小角度摆动，打开手机的磁传感器软件，并将手机置于悬点正下方。某次采集到的磁感应强度B的大小随时间t变化的图像如图乙所示，则单摆的振动周期______s（结果保留两位有效数字）； （2）该同学用刻度尺测出摆线的长度为l，用游标卡尺测出小钢球直径为d，则重力加速度g的表达式为______（用T、l和d表示）； （3）该同学查阅科研资料，发现本次实验测得的重力加速度g比精确值偏大，可能的原因是（　　） A. 测量的小钢球直径偏小 B. 测量的摆线长度偏大 C. 单摆振动中出现松动，摆线长度增加 D. 测量的单摆振动周期偏大 12. 某同学为测量表头的内阻，设计了如图所示电路，其中是标准电流表（内阻很小）；的量程略大于的量程，、为电阻箱，实验步骤如下： ①保持两开关、断开，分别将和的阻值调至最大 ②保持开关断开，合上开关，调节，使的指针达到满偏刻度，记下此时的示数 ③合上开关，反复调节和，使的示数仍为，使的指针达到满偏刻度的一半，记下此时电阻箱的阻值为R （1）由此可知电流表的内阻为______（用所测物理量表示），该实验内阻的测量值______（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值； （2）若不考虑的内阻的影响，使用该图测量电源电动势E与内阻r，断开，记录不同对应的电流表示数，记录多组数据，作出图像，其中斜率为k，纵轴截距为b，则电源电动势的测量值为______，电源内阻的测量值为______（用题目中已知量所对应的符号表示）；若考虑的内阻的影响，则电源内阻r的测量值______（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 13. 车载气垫床体积小、重量轻、便于携带。现有一气垫床，充气前内部气体的压强等于大气压强，体积为，使用充气筒给气垫床充气，使其内气体体积增加到，压强增加到，此充气过程中环境的热力学温度为并保持不变，气垫床导热性能良好，气垫床内气体可视为理想气体。 （1）若充气过程中，该充气筒每次从大气中吸取压强为的气体体积是恒定的。已知需打气220次才能使气垫床达到目标状态（内部体积9V，压强求该充气筒每次吸取气体的体积； （2）若夜间环境的热力学温度降为，充好气后的气垫床体积减小到，求此时气垫床内气体的压强。（答案用分数表示） 14. 如图所示，平行金属导轨MN、M′N′和平行金属导轨PQR、P′Q′R′固定在高度差为h（数值未知）的两水平台面上。导轨MN、M′N′左端接有电动势E=1.2V、内阻r0=1Ω的电源。MN与M′N′的间距为L=0.10m，其导轨空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B1=0.20T；平行导轨PQR与P′Q′R′的水平部分足够长，其间距也为L=0.10m，其中PQ与P′Q′是圆心角为60°、半径为r=0.50m的圆弧形导轨，QR与Q′R′是水平长直导轨，QQ′右侧有方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B2=0.40T。导体棒a的质量m1=0.02kg，接在电路中的电阻R1=0.2Ω，放置在导轨MN、M′N′右侧N′N边缘处；导体棒b的质量m2=0.04kg，接在电路中的电阻R2=0.4Ω，放置在水平导轨某处。闭合开关K后，导体棒a从NN′水平抛出，恰能无碰撞地从PP′处以速度v1=2m/s滑入平行导轨，且始终没有与棒b相碰。重力加速度取g=10m/s2，不计一切摩擦及空气阻力。求： （1）导体棒b的最大加速度大小； （2）初始导体棒b距离磁场边界QQ′的最小距离； （3）从闭合开关K到a、b棒达到稳定运动的过程中，导体棒a产生的焦耳热（结果保留两位有效数字）。 15. 如图所示，AB为足够大的光滑圆弧轨道，BC、EF均为光滑水平平台，CD是半径为R上端切线水平的光滑圆弧轨道。质量为m的滑块甲从AB不同高度H处自由释放，与静止在水平面上质量为nm（n>1，且为定值）的滑块乙发生弹性正碰，两平台间高度差h可调，重力加速度为g。已知H=1.125R时，碰撞后乙恰能过C点做平抛运动。 （1）求n的值； （2）若H=1.8R、h=3.9R，求甲、乙在EF上落点间的水平距离；（结果用分式及根号表示） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三物理 （3.13） 一、单项选择题（本题共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） 1. 我国“两弹一星”元勋、著名核物理学家王淦昌先生，曾几度与诺贝尔物理学奖擦肩而过，但他始终怀揣科技报国的赤子之心，在国家需要时“以身许国”。1931年，王淦昌提出用云室研究“铍辐射”的本质，该思路直指中子的发现；1942年，王淦昌创造性地提出利用轻原子核的“K电子俘获”过程来验证中微子（）的存在，该过程的核反应方程为。下列说法正确的是（　　） A. 王淦昌建议中使用的铍（）与查德威克实验中使用的铍（）互为同位素 B. 查德威克发现中子的核反应方程为 C. 方程中的中微子（）不带电，其质量数与质子的质量数相同 D. 方程中的是中子转化为质子时产生的 【答案】A 【解析】 【详解】A．同位素是指质子数相同、中子数不同（或质量数不同）的原子。王淦昌使用的铍（）与查德威克使用的铍（）质子数均为4，质量数分别为7和9，中子数不同，故互为同位素。故A正确。 B．查德威克发现中子的核反应方程为，选项中写为（质量数13），与标准方程（质量数12）不符，故B错误。 C．中微子（）不带电，但其质量数（核子数）为0，质子质量数为1，二者不相同，故C错误。 D．方程中的是电子，在电子俘获过程中被吸收，导致质子转化为中子，而非中子转化为质子产生（中子转化为质子时产生电子，如β⁻衰变），故D错误。 故选A。 2. 一种弹跳杆的结构如图甲所示。小朋友双手握住横杆开始弹跳，经历从地面上升、离地后下落、与地面作用再弹起等往复运动，如图乙所示。以小朋友静止站在弹跳杆脚踏板上时重心的位置O为坐标原点，在竖直方向建立表示小朋友重心位置的坐标轴，如图丙所示。假设小朋友在运动过程中始终保持站立姿态，不计空气阻力及弹跳杆重力，重力加速度大小为g。在某次小朋友从最高点下落至重心到达最低点的过程中，下列各选项中可能正确反映小朋友运动速度v随时间t的变化关系，或加速度a（取竖直向下为正方向）随相对O点的位移x变化关系的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．在某次小朋友从最高点下落至重心到达最低点的过程中，小朋友先做自由落体运动，加速度为重力加速度；弹跳杆落地后，弹簧开始有弹力，以小朋友和弹跳杆为整体，设总质量M，开始时弹簧的弹力小于整体的重力，根据牛顿第二定律有 可知随着形变量的增大，加速度逐渐减小，方向竖直向下，与速度方向相同，故整体向下做加速度减小的加速运动；当加速度为零时速度最大，即弹簧的弹力等于整体的重力，整体继续向下运动，弹簧的弹力大于整体的重力，根据牛顿第二定律有 可知随着形变量的增大，加速度逐渐增大，方向竖直向上，与速度方向相反，故整体向下做加速度增大的减速运动，最后速度为零。根据图像的斜率表示加速度，可知刚开始为一条过原点的倾斜直线，之后，先是一条加速度逐渐减小、速度逐渐增大的曲线，后是一条加速度逐渐增大、速度逐渐减小的曲线，故AB错误； CD．以小朋友和弹跳杆为整体，在整体未落地之前，只受重力作用，加速度为重力加速度；弹跳杆落地后，弹簧开始有弹力，根据简谐运动特点，可得回复力 根据牛顿第二定律有 可得 可知a与x成线性关系，故C正确，错误。 故选C。 3. 日—地拉格朗日点是天体力学中极其特殊的位置，在这些点上，小天体在太阳和地球引力的共同作用下，相对于太阳和地球基本保持静止，在日地系统中共存在五个这样的点，如图所示。我国发射的首颗太阳探测卫星“羲和号”就运行在日地点附近（可视为在点）。已知“羲和号”卫星、地球均绕太阳做匀速圆周运动（轨道视为在同一平面内）。下列关于“羲和号”卫星的说法正确的是（　　） A. 运行周期小于地球绕太阳运行的周期 B. 运行线速度大于地球绕太阳运行的线速度 C. 运行向心加速度大于地球绕太阳运行的向心加速度 D. 运行线速度小于一颗仅受太阳引力作用且在同一轨道上绕太阳做匀速圆周运动的行星的线速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题意知“羲和号”卫星与地球绕太阳运行的角速度相同，周期相同，A错误； B．由知“羲和号”绕太阳运行的轨道半径小于地球绕太阳运动的轨道半径，可知“羲和号”绕太阳运行的线速度小于地球绕太阳运行的线速度，B错误； C．由知“羲和号”绕太阳运行的向心加速度小于地球绕太阳运行的向心加速度，C错误； D．由有，知，又，故，D正确。 故选D。 4. 便携式晾衣绳因其“免夹防滑”的等距小孔设计而备受推崇。如图所示，将此晾衣绳的两端固定在水平距离为d的两等高挂点M、N上，一旅客将衣服挂在正中间O点时，绳与水平方向夹角小于30°，两边绳张力大小均为；挂在靠近左端M的P处时，左侧绳PM张力为，右侧绳PN张力为，忽略绳重力。下列判断正确的是（　　） A. 挂在P处时，由于两段绳材质相同，故 B. 挂在P处时，左侧绳更陡峭，故 C. 无论挂在OM间何处，两段绳拉力的合力不变 D. 无论挂在OM间何处，均有 【答案】C 【解析】 【详解】AB．作用点不移动，为“死结”模型。设左侧绳与水平方向夹角为α，右侧绳与水平方向夹角为β，由于P点靠近M端，根据几何关系，左绳PM必然比右绳PN更陡峭，即 由水平方向受力平衡有 又，可知，故AB错误； C．根据平衡条件，两段绳拉力的合力始终与衣架及衣服重力等大反向，保持不变，故C正确； D．在O点时， 由 可知 在MO间存在一点P使得，即 此时有， 即，故D错误。 故选 C。 5. 如图所示为一小型发电机与理想变压器组成的电路，发电机线圈匀速转动过程中，从图示位置开始，线圈中磁通量随时间变化的规律为，已知发电机线圈共有100匝，发电机线圈电阻和输电线电阻均不计，理想变压器原线圈与定值电阻串联，副线圈接有定值电阻和滑动变阻器R（阻值范围为），理想变压器原、副线圈的匝数比。电压表V和电流表A均为理想电表，调节滑动变阻器R的滑片，电压表V和电流表A示数变化量的绝对值为和。下列说法正确的是（　　） A. 滑动变阻器R的滑片向上滑动，电压表和电流表的示数均变大 B. C. 当滑动变阻器R接入电路的阻值为时，电流表A的示数为1A D. 当滑动变阻器R接入电路的阻值为时，变压器的输出功率最大 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据法拉第电磁感应定律，线圈产生的感应电动势为 所以发电机产生的电压有效值为 设变压器的原线圈的电压为，流过的电流为，变压器的副线圈电压为（即电压表示数），电流为（电流表示数） 根据欧姆定律，有 当滑动变阻器滑片上滑时，接入电路的阻值减小，使得总电路消耗的功率增大，所以会增大，会减小，根据变压器原理，有 所以电压表示数会减小，电流表示数会增大，故A错误； B．代入公式后，有 所以，故B错误； C．设变阻器接入电路的电阻为R，有公式 当时，，故C正确。 D．根据公式 代入数据后有 变压器的输出功率为 根据数学关系，当，功率最大，故D错误。 故选C。 6. 一列简谐横波沿x轴传播，振幅。时的波形图如图所示，此时波恰好传到处的质点Q，质点P平衡位置坐标为。已知在时，0∼6m的波形与时刻完全相同。若波的传播频率满足，下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴正方向传播，波速为10 m/s B. 时，质点P正沿y轴正方向运动 C. 0时刻起，质点P的振动方程为 D. 从到过程中，质点P运动的路程为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图知该波沿x轴正方向传播，，由波形相同知（n为正整数） 又，联立有 分析知，则该波波速，故A错误； B．根据微平移法（或上下坡法、或同侧法），判断可知质点P正沿y轴负方向运动，故B错误； C．质点P振动方程形式为   时，P的位移  代入得  结合P速度向下得 ，得  因此质点P的振动方程为 ，故C错误。 D．周期，故该过程时间满足 质点P运动的路程为，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，右端有固定挡板的长为L的木板C置于光滑水平桌面上，在C上最左端和中点各放一个小物块A和B，且物块A、B和木板C的质量均相等。开始时，B和C静止，A以初速度向右运动。若A、B的大小以及挡板的厚度皆可忽略不计，物块A、B与木板C之间的动摩擦因数均为，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，所有碰撞都是弹性碰撞，接触但无弹力视为未碰撞。以下说法正确的是（ ） A. 若物块A与B不会发生碰撞，则的最大值为 B. 若物块A与B能发生碰撞，则碰撞后瞬间A的速度小于C的速度 C. 若物块A与B发生碰撞后，物块B与挡板不发生碰撞，则的最大值为 D. 若物块A恰好从木板C上掉下来，的大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．若物块A与B不会发生碰撞，那么恰好不发生碰撞时二者之间的位移差为，设A、B、C三者的质量均为，根据题意可知A与B、C组成的系统动量守恒，设三者共速时的速度为，则由动量守恒定律有 对三者组成的系统由能量守恒有 联立解得的最大值为 故A错误； B．由以上分析可知，当时，A将与B发生碰撞，碰前A的速度大于C（B）的速度，而质量相同的两物体发生弹性碰撞将交换速度，即碰撞后瞬间A与C共速，而B相对于A、C将向右运动，故B错误； C．A与B发生碰撞后交换速度，即A相对于C保持静止，而B相对于A、C向右运动，若B运动到右端且不与C发生碰撞时，有最大值，此过程中A与B、C 间的相对位移为，之后B与A、C间的相对位移也为，碰撞为弹性碰撞，设三者最终共速时的速度为，则由动量守恒定律有 碰撞过程中由能量守恒有 联立解得的最大值为 故C正确； D．由以上分析可知，当时，A与B发生碰撞后交换速度，B再与挡板C发生生碰撞后交换速度，最终A、B达到共速，不会再发生碰撞，且二者速度都小于C的速度，A恰好从木板C上掉下来，即A到达C最左端时三者共速，设为，由动量守恒定律有 整个过程中先是A相对于C的路程为，之后是B相对于C的路程为，最后是A、B相对于C的路程均为，由能量守恒有 联立解得的最大值为 故D错误。 故选C。 二、多选题（本题共3小题，每小题5分，共15分。每小题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 某兴趣小组设计了一种监测透明溶液浓度的装置。如图所示，一水平放置的长方体透明容器（容器壁厚度忽略不计）内部装有待测溶液。一束单色激光以设定的入射角θ从左侧空气斜射入溶液，经两次折射后打在竖直光屏上。已知该溶液的折射率n随浓度增大而增大。保持入射角θ及激光笔、容器、光屏的位置不变，下列说法正确的有（　　） A. 若溶液浓度增大，激光在溶液中的传播速度将减小 B. 若溶液浓度增大，光屏上的光斑将向上移动 C. 若溶液浓度增大，激光束从容器右侧射出时的出射角将减小 D. 若保持溶液浓度不变，改用频率更高的单色激光进行测试，光屏上的光斑将向下移动 【答案】AB 【解析】 【详解】A．溶液浓度增大，折射率增大，传播速度减小，故A正确； BC．溶液浓度增大，折射率增大，折射角变小，又出射光线与入射光线平行，由几何关系，光屏上的光斑将向上移动，故B正确、C错误； D．改用频率更高的单色激光进行测试，折射率大，折射角小，光屏上的光斑将向上移动，故D错误。 故选AB。 9. 如图所示，底边长、高的正六棱柱置于匀强电场中。已知、、、，下列说法正确的有（　　） A. A点电势 B. B点电势 C. 电场强度大小 D. 电场强度大小 【答案】AD 【解析】 【详解】如图，过E点作DE延长线，过F作垂线交DE延长线于P点，由几何关系，分析知，则PF为等势线、PD为平面ABCDEF分场强方向。，EA、DB均为等势线，、，A正确、B错误； 平行于平面ABCDEF分场强 垂直平面方向分场强 场强，C错误，D正确。 故选AD。 10. 某质谱仪简化结构如图所示，在xOy平面的y>0区域存在方向垂直纸面向里、大小为B的匀强磁场，在x轴处放置照相底片，大量a、b两种离子飘入（其初速度几乎为零）电压为U的加速电场，经过加速后，从坐标原点且与y轴成θ角的范围内垂直磁场方向射入磁场，最后打到照相底片上，测得最大发射角的余弦值cosθ=0.9，已知a、b两种离子的电荷量均为-q，质量分别为2m和m，不考虑离子间相互作用，不计离子的重力。下列说法正确的是（　　） A. a离子在磁场中速度大小为 B. b离子在照相底片上形成的亮线长度为 C. 打在照相底片上的a、b两种离子间的最近距离为 D. 若加速电压在（U-∆U，U+∆U）之间波动，要在底片上完全分辨出a、b两种离子，则 【答案】AD 【解析】 【详解】A．a离子加速过程，由动能定理可得 解得，故A正确； B．同理b离子加速时则有 解得 离子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力则有 解得离子在磁场中运动的轨道半径 离子沿y轴入射时，打在底片上的位置为2rb；沿与y轴成θ角入射时，水平位移为x=2rbcos θ 亮线长度为Δx＝2rb（1－cos θ） 代入cos θ＝0.9 解得亮线长度，故B错误； C．结合上述分析可知，解得a离子轨道半径 离子沿与y轴成θ角入射时，打在x轴上的水平位移为2racos θ，沿y轴入射时，水平位移为2ra（θ＝0，cos θ＝1），a离子的最小水平位移（沿θ角入射） 同理b离子的最大水平位移（沿y轴入射） 两种离子的最近距离为，故C错误； D．要完全分辨，需满足 即 解得，故D正确。 故选AD。 11. 某同学利用手机内的磁传感器做“用单摆测量重力加速度”的实验. （1）如图甲所示，细线的上端固定在铁架台上，下端系一个小钢球（下方吸附有小磁片），做成一个单摆。使小钢球在竖直平面内做小角度摆动，打开手机的磁传感器软件，并将手机置于悬点正下方。某次采集到的磁感应强度B的大小随时间t变化的图像如图乙所示，则单摆的振动周期______s（结果保留两位有效数字）； （2）该同学用刻度尺测出摆线的长度为l，用游标卡尺测出小钢球直径为d，则重力加速度g的表达式为______（用T、l和d表示）； （3）该同学查阅科研资料，发现本次实验测得的重力加速度g比精确值偏大，可能的原因是（　　） A. 测量的小钢球直径偏小 B. 测量的摆线长度偏大 C. 单摆振动中出现松动，摆线长度增加 D. 测量的单摆振动周期偏大 【答案】（1）1.4 （2） （3）B 【解析】 【小问1详解】 [1]单摆7次周期性运动所经历的时间约为9.7s，因此单摆的振动周期 【小问2详解】 [1]根据单摆周期公式，得出 【小问3详解】 根据公式 测量的小钢球直径偏小，g值偏小；测量的摆线长度偏大，g值偏大；单摆振动中出现松动，摆线长度增加，测得的T偏大，g值偏小；测量的单摆振动周期T偏大，g值偏小。 故选B。 12. 某同学为测量表头的内阻，设计了如图所示电路，其中是标准电流表（内阻很小）；的量程略大于的量程，、为电阻箱，实验步骤如下： ①保持两开关、断开，分别将和的阻值调至最大 ②保持开关断开，合上开关，调节，使的指针达到满偏刻度，记下此时的示数 ③合上开关，反复调节和，使的示数仍为，使的指针达到满偏刻度的一半，记下此时电阻箱的阻值为R （1）由此可知电流表的内阻为______（用所测物理量表示），该实验内阻的测量值______（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值； （2）若不考虑的内阻的影响，使用该图测量电源电动势E与内阻r，断开，记录不同对应的电流表示数，记录多组数据，作出图像，其中斜率为k，纵轴截距为b，则电源电动势的测量值为______，电源内阻的测量值为______（用题目中已知量所对应的符号表示）；若考虑的内阻的影响，则电源内阻r的测量值______（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 【答案】（1） ①. R ②. 等于 （2） ①. ②. ③. 大于 【解析】 【小问1详解】 [1][2]因的示数仍为，的指针达到满偏刻度的一半，说明两并联支路的电流相等，则两支路电阻相同，的电阻为R，该测量值等于真实值。 【小问2详解】 [1][2]设为两个电流表电阻之和，由闭合电路欧姆定律得 则 由关系式可得斜率的倒数为电动势，即 截距满足 在不考虑的内阻影响情况下 [3]若考虑的内阻的影响， 故电源内阻r的测量值大于真实值。 13. 车载气垫床体积小、重量轻、便于携带。现有一气垫床，充气前内部气体的压强等于大气压强，体积为，使用充气筒给气垫床充气，使其内气体体积增加到，压强增加到，此充气过程中环境的热力学温度为并保持不变，气垫床导热性能良好，气垫床内气体可视为理想气体。 （1）若充气过程中，该充气筒每次从大气中吸取压强为的气体体积是恒定的。已知需打气220次才能使气垫床达到目标状态（内部体积9V，压强求该充气筒每次吸取气体的体积； （2）若夜间环境的热力学温度降为，充好气后的气垫床体积减小到，求此时气垫床内气体的压强。（答案用分数表示） 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 白天充好气的床垫内气体压强为，温度为，体积为，设要充好气垫床，充气筒需要打220次气，每次充入床垫的气体体积为对充好气后床垫内所有气体有 解得 故每次充入床垫的气体体积为 【小问2详解】 对床垫内气体有 故夜间床垫内气体的压强 14. 如图所示，平行金属导轨MN、M′N′和平行金属导轨PQR、P′Q′R′固定在高度差为h（数值未知）的两水平台面上。导轨MN、M′N′左端接有电动势E=1.2V、内阻r0=1Ω的电源。MN与M′N′的间距为L=0.10m，其导轨空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B1=0.20T；平行导轨PQR与P′Q′R′的水平部分足够长，其间距也为L=0.10m，其中PQ与P′Q′是圆心角为60°、半径为r=0.50m的圆弧形导轨，QR与Q′R′是水平长直导轨，QQ′右侧有方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B2=0.40T。导体棒a的质量m1=0.02kg，接在电路中的电阻R1=0.2Ω，放置在导轨MN、M′N′右侧N′N边缘处；导体棒b的质量m2=0.04kg，接在电路中的电阻R2=0.4Ω，放置在水平导轨某处。闭合开关K后，导体棒a从NN′水平抛出，恰能无碰撞地从PP′处以速度v1=2m/s滑入平行导轨，且始终没有与棒b相碰。重力加速度取g=10m/s2，不计一切摩擦及空气阻力。求： （1）导体棒b的最大加速度大小； （2）初始导体棒b距离磁场边界QQ′的最小距离； （3）从闭合开关K到a、b棒达到稳定运动的过程中，导体棒a产生的焦耳热（结果保留两位有效数字）。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 导体棒 从点滑至 点过程中，机械能守恒 、间竖直高度差 由 代入 ，，得 ， 刚进入右侧磁场时，切割磁感线产生感应电动势 回路总电阻 回路电流 导体棒 所受安培力 导体棒 的最大加速度 【小问2详解】 设从 进入磁场到两棒共速过程中，通过回路的电荷量为 对导体棒 应用动量定理 系统动量守恒 代入 ，， 得共同速度 代入动量定理 解得 又 而 ，为相对 的位移 代入得 ，解得 此即初始时 距离磁场边界 的最小距离 【小问3详解】 从闭合开关 到、 达到稳定运动，全过程分为两个阶段 阶段一：在左侧导轨被加速至离开 设 离开时速度为（水平），由平抛后无碰撞滑入 可知 对左侧加速过程，应用动量定理 代入 ，，，得 电源做功 获得动能 阶段一电路总焦耳热 左侧回路总电阻 ，的电阻占比 故阶段一 产生的焦耳热 阶段二：进入右侧磁场后与 相互作用至共速 系统初始动能 末动能 阶段二电路总焦耳热 、 串联，热量分配与电阻成正比，的电阻，的电阻，比例 故阶段二 产生的焦耳热 全过程 产生的总焦耳热 15. 如图所示，AB为足够大的光滑圆弧轨道，BC、EF均为光滑水平平台，CD是半径为R上端切线水平的光滑圆弧轨道。质量为m的滑块甲从AB不同高度H处自由释放，与静止在水平面上质量为nm（n>1，且为定值）的滑块乙发生弹性正碰，两平台间高度差h可调，重力加速度为g。已知H=1.125R时，碰撞后乙恰能过C点做平抛运动。 （1）求n的值； （2）若H=1.8R、h=3.9R，求甲、乙在EF上落点间的水平距离；（结果用分式及根号表示） 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 甲滑下，由动能定理有 乙弹性碰撞，规定向右为正方向，则有， 乙在C点有 联立解得 【小问2详解】 当时，将该值代入由（1）问方程，可得， 因为 可知，甲先沿圆弧轨道运动后脱离，假设在P点脱离，PO与CO夹角为，如图 则C到P过程有 P点有 联立解得， 又因为， 联立解得 因为 可知碰后乙做平抛运动，由平抛运动规律有 联立解得 则 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $