精品解析：2026届安徽合肥皖智高级中学高三下学期模拟训练三物理试题

2026届安徽合肥皖智高级中学高三下学期模拟训练三 物 理 试 题 一、单选题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。 1. 氢原子光谱在可见光区按频率展开的谱线如图所示，此四条谱线满足巴耳末公式，其中，且为红光，为紫光。下列说法正确的是（ ） A. 对应的是电子从n=6能级向n=2能级跃迁所释放光的谱线 B. 气体中中性原子的发光光谱都是连续谱 C. 若光能使某金属板发生光电效应，则光一定也能使该金属板发生光电效应 D. 以相同的入射角斜射入同一平行玻璃砖，光的侧移量最小 2. 如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时的波形图，此时x＝8 m处的质点刚开始运动，P、Q分别是平衡位置为x＝1 m、x＝4 m处的质点，已知波速为2 m/s，则（　　） A. 从t＝0时刻开始，质点Q的振动方程为 B. t＝0时，P质点的加速度方向沿y轴正方向 C. t＝3 s时，质点Q的速度方向刚好沿x轴正方向 D. t＝3 s时，x＝8 m处的质点第一次到达波谷 3. 某物体做匀减速直线运动，连续通过两段0.9m的位移，第一段用时0.4s，第二段用时0.5s。该物体的加速度大小为（　　） A. B. C. D. 4. 某种椅子的简易结构如图所示，导热性良好的M、N两金属筒间密闭了一定质量的理想气体，可沿的内壁上下滑动，若环境温度保持不变，在缓慢向上滑动的过程中（　　） A. 外界对气体做功，气体压强减小 B. 外界对气体做功，气体压强增大 C. 气体对外界做功，气体压强增大 D. 气体对外界做功，气体压强减小 5. 某人在利用健身弹性绳健身时，弹性绳的形状从边长45cm的正方形变成长60cm、宽45cm的长方形，如图所示，人的手、脚分别在四个顶点处，左手所受弹性绳的作用力由变为。不考虑摩擦，弹性绳的弹力与伸长量成正比，则该弹性绳的比例系数为（　　） A. B. 50 N/m C. D. 100 N/m 6. 2026年1月10日，上演了天文奇观“木星冲日”。当地球运行到某地外行星和太阳之间，三者几乎排成一条直线的现象称为“行星冲日”。相邻两次行星冲日的时间间隔，即为地球与地外行星的会合周期。太阳系的行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做匀速圆周运动，如图所示。若地球与木星的会合周期为N年，木星的轨道半径是火星的P倍，则（　　） A. 木星的公转周期为年 B. 木星的公转角速度是火星的倍 C. 木星与地球的公转半径之比为 D. 地球与火星的会合周期小于N年 7. 如图所示，将一粗细均匀的导线绕成上底长为、下底长为的梯形导线框，导线框竖直放置，处于磁感应强度大小为、方向垂直向外的匀强磁场中。将位于梯形导线框中位线的左、右两点接入电路中，并通以从左向右的电流。关于导线框受到的安培力，以下说法中正确的是（ ） A. B. ，方向竖直向上 C. ，方向竖直向下 D. ，方向竖直向下 8. 光滑绝缘的水平桌面上方有沿水平方向的匀强电场， 一带负电的小球受该匀强电场的电场力及另一水平力F 作用而在桌面上做匀速圆周运动，从圆周轨迹上的 A点开始运动一周，其电势能与时间的关系图像如图所示， 下列说法正确的是（ ） A. 小球在A点受到的力F最大 B. 电场强度的方向由C指向 A C. 小球在C点受到的力F一定小于电场力 D. 小球在B、D两点受到的力F大小相等、方向相反 二、多选题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9. 我军进行炮弹发射军事训练，训练任务为从截面为直角三角形的山坡左侧a点发射炮弹，使其经过山坡顶端b点落在右侧山坡上的c点，而b点恰好是炮弹运动轨迹的最高点.已知左侧斜坡与水平方向的夹角为60°，如图所示。不计空气阻力，将炮弹看作质点，下列说法正确的是（　　） A. 炮弹在 ab段的运动时间是 bc段运动时间的2倍 B. 炮弹在 ab段的运动时间是 bc段运动时间的3倍 C. ab段的水平位移是 bc段水平位移的 2倍 D. ab段的水平位移是 bc段水平位移的3倍 10. 某科技小组自制了一枚火箭，如图，其发射过程可分为三个阶段：第一阶段，火箭点火发射，到最高点时质量为m1；第二阶段，火箭喷出燃气在高空悬停，单位时间喷出燃气质量为Δm1（远小于m1）；第三阶段，火箭在悬停状态下完成转向，此时火箭的质量为m2，紧接着在极短时间内以速度v喷出质量为Δm2（与m2相比不可忽略）的燃气变为水平飞行。全程忽略空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 在悬停阶段，火箭合力为零 B. 火箭发射到最高点的过程中一直在加速 C. 在悬停阶段，燃气喷出的速度为 D. 在转向阶段，火箭获得的水平速度为 三、非选择题：本题共5小题，共58分。考生根据要求做作答 11. 某兴趣小组的同学想通过实验来测量一滑块和长木板之间的动摩擦因数，实验装置如图甲所示，长木板水平放置，已知重力加速度为。 （1）用螺旋测微器测量遮光条的宽度如图乙所示，则其宽度_______； （2）将滑块放在光电门左侧，给滑块一个向右的初速度，测出遮光条通过光电门的挡光时间，随后滑块停在光电门的右侧，测出滑块停止处遮光条中心到光电门中心的水平距离，则滑块经过光电门时的速度大小为_______（用题中所给物理量的符号表示）； （3）改变滑块的初速度，重复实验（2），得到多组挡光时间和距离； （4）以为横轴，为纵轴，建立直角坐标系，通过描点、连线将实验数据绘制成图像，若该图像为斜率为的倾斜直线，则滑块与长木板间的动摩擦因数_______（用题中所给物理量的符号表示）。 12. 小明同学研究测量某热敏电阻（其室温下电阻约为2）的阻值随温度变化关系，设计了如图1所示电路，所用器材有：电源E（1.5V，0.5），、各为280的电阻，电阻箱（0~99999.9），滑动变阻器（0~10），微安表（200，内阻约500），开关S，导线若干。 （1）该同学使用多用电表欧姆挡粗测该热敏电阻室温下的阻值，读数如图2所示，则多用电表欧姆挡选择的是__________（选填“×1K”或“×100”或“×10”）。 （2）按图1连接电路，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应滑到__________（选填“a”或“b”）端；实验时，将热敏电阻置于温度控制室中，然后仔细调节、恰好使微安表的读数为0，记录不同温度下相应的热敏电阻阻值。实验中得到的该热敏电阻阻值随温度T变化的曲线如图3所示。若某次测量中 ，则此时热敏电阻的阻值为__________。 （3）图4为用此热敏电阻和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器线圈的电阻为300。当线圈中的电流大于或等于5mA时，继电器的衔铁被吸合。图中为继电器线圈供电的电源电动势 ，内阻可以不计。应该把恒温箱内加热器接__________端（选填“AB”或“CD”）。如果要使恒温箱内的温度保持60℃，滑动变阻器接入电路的电阻值为__________。 13. 由某均匀透明介质制成的光学组件，其横截面为直角三角形，如图所示。一束单色光平行于边从点射入光学组件，经一次折射后经过点。已知，，光在真空中传播的速率为c，不计单色光在光学组件中的多次反射。求： （1）光学组件对该单色光的折射率； （2）该束单色光从点传播到点的时间。 14. 某实验小组设计类似质谱仪的装置测定带电粒子的电量。如图，在坐标系第二象限的速度选择器两极板间电压为U、间距为d，磁场方向垂直纸面向里。速度选择器左侧的粒子源持续发射质量为m、电量为+q（q未知）的带电粒子，粒子以水平初速度v0通过速度选择器后，从坐标为（0，h）的A点进入充满第一象限的匀强电场区域，电场沿-y方向，大小在E0±ΔE范围内缓慢变化（E0已知，ΔE＜E0且大小未知），最终在x轴的x1至x2都能观测到粒子。不计粒子重力和粒子间的相互作用。 （1）求速度选择器内磁场的磁感应强度大小B； （2）求带电粒子的电量q和ΔE； （3）粒子源随后以v0持续发射质量均为m、电量分别为+q和+0.5q的两种带电粒子，求x轴能观测到粒子的宽度X。 15. 科创节上某同学设计了一款“划船机”，结构如图甲所示。MN、是两根足够长的固定平行金属导轨，间距为，、点等高。边界、、、、…将导轨平面分隔成个正方形区域，各区域内存在着匀强磁场，磁感应强度大小为，方向垂直于导轨平面，且相邻磁场方向相反。质量为、边长为的正方形闭合金属框abcd置于导轨上，边与重合，金属框与导轨间的动摩擦因数，边和边的电阻均为。一根不可伸长的绝缘轻绳跨过光滑定滑轮、，绳一端接在边中点，另一端在健身者手中。健身者拉绳，绳上张力随时间变化的关系如图乙所示。内，金属框沿导轨向上做匀加速直线运动，时刻撤去拉力。时金属框的位移恰好为上滑最大位移的，金属框到达最高点后沿导轨下滑。导轨与水平面夹角，导轨电阻不计。不计金属框形变，边与间的轻绳始终与导轨平行，，，，重力加速度为。以下计算结果选用m、g、B、L、R表示。 （1）求时金属框加速度大小和内金属框位移大小； （2）求金属框到达最高点所用时间； （3）真实划船运动中，拉桨（从金属框开始运动到撤去拉力）时间和收桨（金属框从最高点下降到出发点）时间的比值应小于，请论证该次训练中划船机是否能模拟真实划船运动。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届安徽合肥皖智高级中学高三下学期模拟训练三 物 理 试 题 一、单选题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。 1. 氢原子光谱在可见光区按频率展开的谱线如图所示，此四条谱线满足巴耳末公式，其中，且为红光，为紫光。下列说法正确的是（ ） A. 对应的是电子从n=6能级向n=2能级跃迁所释放光的谱线 B. 气体中中性原子的发光光谱都是连续谱 C. 若光能使某金属板发生光电效应，则光一定也能使该金属板发生光电效应 D. 以相同的入射角斜射入同一平行玻璃砖，光的侧移量最小 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据巴耳末公式 可知n越小，越大，已知，故对应的是电子从能级向能级跃迁所释放光的谱线，故A错误； B．气体中中性原子的发光光谱都是线状谱，故B错误； C．发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，光的频率与波长成反比，满足 因为 可知 由光子的能量表达式可知，若光能使某金属板发生光电效应，则光一定也能使该金属板发生光电效应，故C正确； D．对于同一种介质，频率高的光折射率大；光以相同入射角斜射入平行玻璃砖时，折射率越大，则侧移量越大，故光的侧移量最大，故D错误。 故选C。 2. 如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t＝0时的波形图，此时x＝8 m处的质点刚开始运动，P、Q分别是平衡位置为x＝1 m、x＝4 m处的质点，已知波速为2 m/s，则（　　） A. 从t＝0时刻开始，质点Q的振动方程为 B. t＝0时，P质点的加速度方向沿y轴正方向 C. t＝3 s时，质点Q的速度方向刚好沿x轴正方向 D. t＝3 s时，x＝8 m处的质点第一次到达波谷 【答案】A 【解析】 【详解】A．由题图可知，简谐横波的波长为，所以周期 角速度 简谐横波的振幅为 当时，位于的质点位于平衡位置且振动方向为轴正方向，所以质点的振动方程为，故A正确； B．由题图可知，简谐横波的波动方程为 质点的位移 根据回复力及牛顿第二定律有，可知质点的加速度方向沿轴负方向，故B错误； C．质点只能在平衡位置附近沿轴振动，不能沿轴方向运动，所以质点的速度方向不能沿轴方向，故C错误； D．由于波的周期，处的质点在时位于平衡位置且沿轴负方向，所以质点经过第一次到达波谷，即时，处的质点第一次到达波谷，故D错误。 故选A。 3. 某物体做匀减速直线运动，连续通过两段0.9m的位移，第一段用时0.4s，第二段用时0.5s。该物体的加速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据匀变速直线运动规律，某段位移的平均速度等于该段位移中间时刻的瞬时速度，则第一段位移平均速度 第二段位移平均速度 两个中间时刻的时间间隔 故加速度大小 故选B。 4. 某种椅子的简易结构如图所示，导热性良好的M、N两金属筒间密闭了一定质量的理想气体，可沿的内壁上下滑动，若环境温度保持不变，在缓慢向上滑动的过程中（　　） A. 外界对气体做功，气体压强减小 B. 外界对气体做功，气体压强增大 C. 气体对外界做功，气体压强增大 D. 气体对外界做功，气体压强减小 【答案】D 【解析】 【详解】在缓慢向上滑动的过程中，气体的体积V增大，则气体对外做功；又因为环境温度保持不变，且金属筒的导热性良好，所以筒内气体的温度保持不变，则由玻意耳定律可知，气体的压强减小。 故选D。 5. 某人在利用健身弹性绳健身时，弹性绳的形状从边长45cm的正方形变成长60cm、宽45cm的长方形，如图所示，人的手、脚分别在四个顶点处，左手所受弹性绳的作用力由变为。不考虑摩擦，弹性绳的弹力与伸长量成正比，则该弹性绳的比例系数为（　　） A. B. 50 N/m C. D. 100 N/m 【答案】B 【解析】 【详解】根据力的合成，左手所受合力为 题目给出，因此得  设原长为,根据胡克定律可得 边长分别为和时，根据力的合成N  可得 根据胡克定律可得 联立解得 故选B。 6. 2026年1月10日，上演了天文奇观“木星冲日”。当地球运行到某地外行星和太阳之间，三者几乎排成一条直线的现象称为“行星冲日”。相邻两次行星冲日的时间间隔，即为地球与地外行星的会合周期。太阳系的行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做匀速圆周运动，如图所示。若地球与木星的会合周期为N年，木星的轨道半径是火星的P倍，则（　　） A. 木星的公转周期为年 B. 木星的公转角速度是火星的倍 C. 木星与地球的公转半径之比为 D. 地球与火星的会合周期小于N年 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据题意可得， 所以，故A错误； C．根据开普勒第三定律可得 所以，故C正确； B．根据万有引力提供向心力 可得 所以 木星的公转角速度是火星的倍，故B错误； D．根据以上分析可知，地球与木星的会合周期为 同理可得地球与火星的会合周期为 由于火星公转的角速度大于木星公转的角速度，根据可知，火星公转周期小于木星公转周期，则 即地球与火星的会合周期大于N年，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，将一粗细均匀的导线绕成上底长为、下底长为的梯形导线框，导线框竖直放置，处于磁感应强度大小为、方向垂直向外的匀强磁场中。将位于梯形导线框中位线的左、右两点接入电路中，并通以从左向右的电流。关于导线框受到的安培力，以下说法中正确的是（ ） A. B. ，方向竖直向上 C. ，方向竖直向下 D. ，方向竖直向下 【答案】C 【解析】 【详解】梯形导线框接入电路后，电流从左端中点流入，分为上下两路，最终汇聚于右端中点流出，两部分导线并联。在匀强磁场中，任意形状通电导线受到的安培力等于连接其起点和终点的直导线所受的安培力。对于上半部分导线，起点和终点分别为中位线的左右端点，其等效长度等于梯形中位线长，即 电流方向等效为水平向右；对于下半部分导线，起点和终点同样为中位线的左右端点，等效长度也为 电流方向等效为水平向右。设上、下两部分电流分别为、，则总电流 导线框受到的总安培力 根据左手定则，安培力方向竖直向下。 故选C。 8. 光滑绝缘的水平桌面上方有沿水平方向的匀强电场， 一带负电的小球受该匀强电场的电场力及另一水平力F 作用而在桌面上做匀速圆周运动，从圆周轨迹上的 A点开始运动一周，其电势能与时间的关系图像如图所示， 下列说法正确的是（ ） A. 小球在A点受到的力F最大 B. 电场强度的方向由C指向 A C. 小球在C点受到的力F一定小于电场力 D. 小球在B、D两点受到的力F大小相等、方向相反 【答案】A 【解析】 【详解】AB．由题可知，小球在 A 点电势能最小，在 C 点电势能最大。对于负电荷，电势能越小电势越高，故 φA>φC，电场强度方向由 A 指向 C， 如图所示 负电荷受到的电场力方向与场强方向相反，即由 C 指向 A。小球做匀速圆周运动，合外力提供向心力，方向始终指向圆心。在 A 点，电场力背离圆心，向心力指向圆心（向上），则有 此时 F 最大，故A正确， B错误； C．同理，在 C 点电势能最大，电场力指向圆心，合力提供向心力，则有， 即，故C正确； D．在 B、D 两点，电势相等，电场力大小相等，方向关于AC对称，因此受到的外力F大小相等，但方向关于竖直轴对称，并不相反，故D错误。 故选A。 二、多选题：本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9. 我军进行炮弹发射军事训练，训练任务为从截面为直角三角形的山坡左侧a点发射炮弹，使其经过山坡顶端b点落在右侧山坡上的c点，而b点恰好是炮弹运动轨迹的最高点.已知左侧斜坡与水平方向的夹角为60°，如图所示。不计空气阻力，将炮弹看作质点，下列说法正确的是（　　） A. 炮弹在 ab段的运动时间是 bc段运动时间的2倍 B. 炮弹在 ab段的运动时间是 bc段运动时间的3倍 C. ab段的水平位移是 bc段水平位移的 2倍 D. ab段的水平位移是 bc段水平位移的3倍 【答案】BD 【解析】 【详解】将炮弹在 ab段运动逆向看作平抛运动，根据几何关系可知，bc连线与水平方向的夹角为30°，设a点速度方向与水平方向的夹角为θ，速度偏转角正切值是位移偏转角正切值的2倍，则tanθ=2tan60° 设b点的速度为v0，则a点竖直方向的速度大小为 设c点速度方向与水平方向的夹角为α，则tanα=2tan30° 则c点竖直方向的速度大小为 又 解得 根据 可得 故选BD。 10. 某科技小组自制了一枚火箭，如图，其发射过程可分为三个阶段：第一阶段，火箭点火发射，到最高点时质量为m1；第二阶段，火箭喷出燃气在高空悬停，单位时间喷出燃气质量为Δm1（远小于m1）；第三阶段，火箭在悬停状态下完成转向，此时火箭的质量为m2，紧接着在极短时间内以速度v喷出质量为Δm2（与m2相比不可忽略）的燃气变为水平飞行。全程忽略空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 在悬停阶段，火箭合力为零 B. 火箭发射到最高点的过程中一直在加速 C. 在悬停阶段，燃气喷出的速度为 D. 在转向阶段，火箭获得的水平速度为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．悬停阶段，火箭静止状态，即处于平衡状态，因此合力为零，故A正确； B．初始阶段，推力大于重力，火箭加速上升；当推力小于重力时，火箭会减速上升，直到最高点速度为零，因此火箭并非 “一直在加速”，故B错误； C．悬停阶段，火箭合力为零，燃气推力等于重力，设燃气喷出速度为v，单位时间喷出质量为，根据动量定理 解得，故C正确； D．转向阶段，火箭和燃气组成的系统在水平方向动量守恒，则有 联立解得，故D错误。 故选AC。 三、非选择题：本题共5小题，共58分。考生根据要求做作答 11. 某兴趣小组的同学想通过实验来测量一滑块和长木板之间的动摩擦因数，实验装置如图甲所示，长木板水平放置，已知重力加速度为。 （1）用螺旋测微器测量遮光条的宽度如图乙所示，则其宽度_______； （2）将滑块放在光电门左侧，给滑块一个向右的初速度，测出遮光条通过光电门的挡光时间，随后滑块停在光电门的右侧，测出滑块停止处遮光条中心到光电门中心的水平距离，则滑块经过光电门时的速度大小为_______（用题中所给物理量的符号表示）； （3）改变滑块的初速度，重复实验（2），得到多组挡光时间和距离； （4）以为横轴，为纵轴，建立直角坐标系，通过描点、连线将实验数据绘制成图像，若该图像为斜率为的倾斜直线，则滑块与长木板间的动摩擦因数_______（用题中所给物理量的符号表示）。 【答案】 ①. （1）6.123##6.124##6.125##6.126##6.127 ②. （2） ③. （4） 【解析】 【详解】[1]螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以由图乙遮光条的宽度为 [2]滑块经过光电门时速度大小为 [3]滑块在光电门右侧运动过程由动能定理有 整理有 所以 解得 12. 小明同学研究测量某热敏电阻（其室温下电阻约为2）的阻值随温度变化关系，设计了如图1所示电路，所用器材有：电源E（1.5V，0.5），、各为280的电阻，电阻箱（0~99999.9），滑动变阻器（0~10），微安表（200，内阻约500），开关S，导线若干。 （1）该同学使用多用电表欧姆挡粗测该热敏电阻室温下的阻值，读数如图2所示，则多用电表欧姆挡选择的是__________（选填“×1K”或“×100”或“×10”）。 （2）按图1连接电路，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应滑到__________（选填“a”或“b”）端；实验时，将热敏电阻置于温度控制室中，然后仔细调节、恰好使微安表的读数为0，记录不同温度下相应的热敏电阻阻值。实验中得到的该热敏电阻阻值随温度T变化的曲线如图3所示。若某次测量中 ，则此时热敏电阻的阻值为__________。 （3）图4为用此热敏电阻和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器线圈的电阻为300。当线圈中的电流大于或等于5mA时，继电器的衔铁被吸合。图中为继电器线圈供电的电源电动势 ，内阻可以不计。应该把恒温箱内加热器接__________端（选填“AB”或“CD”）。如果要使恒温箱内的温度保持60℃，滑动变阻器接入电路的电阻值为__________。 【答案】（1）×1K （2） ①. a ②. 600 （3） ①. AB ②. 700 【解析】 【小问1详解】 室温下热敏电阻约为2，图2可知指针刻度为2，故多用电表欧姆挡选择的是“×1K”； 【小问2详解】 [1]为了保护电路，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应滑到a端； [2]微安表的读数为0时，设、支路电流分别为，则有 整理得 代入题中数据，解得 【小问3详解】 [1]随着恒温箱内温度降低，热敏电阻的阻值变大，则线圈中的电流变小，当线圈的电流小于5mA时，继电器的衔铁又被释放到上方，则恒温箱加热器又开始工作，这样就可以使恒温箱内保持在某一温度。所以应该把恒温箱内的加热器接在AB端； [2]要使恒温箱内的温度保持60℃ ，即60℃时线圈内的电流为5mA。图3可知，60℃时热敏电阻的阻值为600Ω，由闭合电路欧姆定律 解得 13. 由某均匀透明介质制成的光学组件，其横截面为直角三角形，如图所示。一束单色光平行于边从点射入光学组件，经一次折射后经过点。已知，，光在真空中传播的速率为c，不计单色光在光学组件中的多次反射。求： （1）光学组件对该单色光的折射率； （2）该束单色光从点传播到点的时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 过E点作AC分界面的法线，光在AC分界面处的入射角 折射角 光学组件对该单色光的折射率 解得 【小问2详解】 光在光学组件中传播的速度大小 光从E点传播到F点的时间满足 其中 解得 14. 某实验小组设计类似质谱仪的装置测定带电粒子的电量。如图，在坐标系第二象限的速度选择器两极板间电压为U、间距为d，磁场方向垂直纸面向里。速度选择器左侧的粒子源持续发射质量为m、电量为+q（q未知）的带电粒子，粒子以水平初速度v0通过速度选择器后，从坐标为（0，h）的A点进入充满第一象限的匀强电场区域，电场沿-y方向，大小在E0±ΔE范围内缓慢变化（E0已知，ΔE＜E0且大小未知），最终在x轴的x1至x2都能观测到粒子。不计粒子重力和粒子间的相互作用。 （1）求速度选择器内磁场的磁感应强度大小B； （2）求带电粒子的电量q和ΔE； （3）粒子源随后以v0持续发射质量均为m、电量分别为+q和+0.5q的两种带电粒子，求x轴能观测到粒子的宽度X。 【答案】（1） （2）， （3）若， ；若（或），。 【解析】 【小问1详解】 在速度选择器间，有， 得 【小问2详解】 带电粒子在电场中，在方向 在方向， 得 即， 得， 【小问3详解】 由可知 即在时0.5q粒子击中坐标为 即在时0.5q粒子击中坐标为 若，得 若，两粒子区域重叠 若（或），两粒子区域分段 15. 科创节上某同学设计了一款“划船机”，结构如图甲所示。MN、是两根足够长的固定平行金属导轨，间距为，、点等高。边界、、、、…将导轨平面分隔成个正方形区域，各区域内存在着匀强磁场，磁感应强度大小为，方向垂直于导轨平面，且相邻磁场方向相反。质量为、边长为的正方形闭合金属框abcd置于导轨上，边与重合，金属框与导轨间的动摩擦因数，边和边的电阻均为。一根不可伸长的绝缘轻绳跨过光滑定滑轮、，绳一端接在边中点，另一端在健身者手中。健身者拉绳，绳上张力随时间变化的关系如图乙所示。内，金属框沿导轨向上做匀加速直线运动，时刻撤去拉力。时金属框的位移恰好为上滑最大位移的，金属框到达最高点后沿导轨下滑。导轨与水平面夹角，导轨电阻不计。不计金属框形变，边与间的轻绳始终与导轨平行，，，，重力加速度为。以下计算结果选用m、g、B、L、R表示。 （1）求时金属框加速度大小和内金属框位移大小； （2）求金属框到达最高点所用时间； （3）真实划船运动中，拉桨（从金属框开始运动到撤去拉力）时间和收桨（金属框从最高点下降到出发点）时间的比值应小于，请论证该次训练中划船机是否能模拟真实划船运动。 【答案】（1）a=0.2g； （2） （3）不能模拟真实划船运动 【解析】 【小问1详解】 根据牛顿第二定律有，时满足 解得 时金属框的位移 联立解得。 【小问2详解】 从底端到最高点过程中 根据欧姆定律有 线框受到的安培力 根据动量定理有 由于时刻撤去拉力，力的冲量 且有 联立解得。 【小问3详解】 假设从最高点下滑至底端，耗时，末速度为，根据动量定理有 又有 解得 若下滑距离足够长，金属框有最大下滑速度，满足 解得 下滑至底端的末速度需满足 解得 因为，故不能模拟真实划船运动。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $