精品解析：辽宁省大连市金州高级中学2025-2026学年高三上学期期中物理试卷

2025-2026学年辽宁省大连市金州高级中学高三（上）期中物理试卷 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 中国传统木工的榫卯工艺，外形唯美且遵循力学原理。如图甲所示为榫眼的凿削操作，图乙为截面图，凿子尖端夹角为。在凿子顶部施加竖直向下的力F时，其竖直面和侧面对两侧木头的压力分别为和，不计凿子的重力及摩擦力，下列判断正确的是（　　） A. 力一定大于F B. C. 力一定小于F D. 2. 如图所示，一定质量的理想气体分别经历和两个过程，其中为等温过程，状态b、c的体积相同，则（　　） A. 状态a的内能大于状态b B. 状态a的温度高于状态c C. 过程中气体吸收热量 D. 过程中外界对气体做正功 3. 夏天的柏油马路上经常会看到前方路面上好像有一滩波动的水，有时候还看到车的倒影。高温下，路面上方空气层的温度由下至上梯度减小，折射率也随之变化。如图所示，从汽车上A点反射的太阳光线在空气中多次折射，在底层空气发生了全反射，下列说法正确的是（　　） A. 该光线在传播过程中频率不断变化 B. 该光线在温度越高的空气层的折射率越小 C. 该光线在温度越高的空气层的传播速度越小 D. 若减小该光线的入射角θ，该光线更容易发生全反射 4. 利用如图所示电路观察电容器的充、放电现象，其中E为电源，R为定值电阻，C为电容器，A为电流表，V为电压表。下列说法正确的是（ ） A. 充电过程中，电流表的示数逐渐增大后趋于稳定 B. 充电过程中，电压表的示数迅速增大后趋于稳定 C. 放电过程中，电流表的示数均匀减小至零 D. 放电过程中，电压表的示数均匀减小至零 5. 图甲为一列简谐横波在t=0时的波形图，质点Q的平衡位置在x=4cm处，图乙为其振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 该列波沿x轴负方向传播 B. 该波波速为4cm/s C. t=3s时，质点Q速度沿y轴正方向 D. 质点Q在2∼3s内的路程为10cm 6. 在倾角为α的斜坡上，沿着与水平线成α角的方向斜向上方抛出一石块，如图所示．设石块落在斜坡上的位置离抛出点的距离为L，则石块抛出的初速度为( )． A. B. C. D. 7. 如图所示，电动传送带保持恒定的速率顺时针转动，将物块无初速度地放在传送带底端，到达顶端前物块已匀速运动。物块的动能Ek、机械能E、所受摩擦力的功率P以及传送物块多消耗的电能E电随时间t变化关系正确的是（ ） A. B. C. D. 二、多选题：本大题共3小题，共18分。 8. 2021年12月15日秦山核电站迎来了安全发电30周年，核电站累计发电约6.9×1011kW·h，相当于减排二氧化碳六亿多吨，为了提高能源利用率，核电站还将利用冷却水给周围居民供热，下列说法正确的是（　　） A. 秦山核电站利用的是核聚变释放的能量 B. 秦山核电站发电使原子核亏损的质量约为27.6kg C. 核电站反应堆中需要用镉棒控制链式反应的速度 D. 反应堆中存在U＋n→Ba＋Kr＋3n的核反应 9. 如图所示，MN、PQ两条平行光滑固定金属导轨与水平面的夹角为θ，两导轨的间距为L，M和P之间接阻值为R的定值电阻。导轨所在的空间有两条宽度均为d的匀强磁场I和Ⅱ，磁场方向垂直于导轨平面向下，大小分别为B1、B2，磁场I的下边界与磁场Ⅱ的上边界间距为8d。现将一质量为m，阻值为2R的导体棒从距磁场I上边界距离为d处由静止释放，导体棒恰好分别以速度v1、v2匀速穿过磁场I和Ⅱ。导体棒穿过磁场I和Ⅱ的过程中通过导体棒横截面的电荷量分别为q1、q2，定值电阻R上产生的热量分别为、。导轨电阻不计，重力加速度为g，在运动过程中导体棒始终垂直于导轨且与导轨接触良好，则（　　） A. B. C. D. 10. 利用现代技术可以高效地辅助物理实验探究。如图（a）所示，轻绳一端连接小球，另一端可绕水平转轴在竖直面内自由转动，在最低点（）给小球一个初速度，使小球能做完整的圆周运动，利用传感器记录绳的拉力大小，同时记录对应时刻轻绳与竖直方向的夹角，将数据输入计算机得到图像如图（b）所示。已知取，则下列判断正确的是（　　） A. 小球的质量为 B. 轻绳长为 C. 小球在最高点的速度大小为 D. 小球在最低点与最高点绳的拉力差随初速度大小的增大而增大 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11. 灵敏电流计（俗称“表头”）的结构如图1所示，线圈由长而细的铜丝绕制而成，当电流通过接线柱流入线圈时，线圈会在均匀辐向磁场中转动，从线圈的偏转角度就能判断电流的大小。灵敏电流计的优点是灵敏度高，但是允许通过的电流很弱，如希望用它测量较大的电流值，就要进行电表的改装。 （1）当电流流过灵敏电流计的线圈时，线圈因受到______力的作用而转动。 （2）如图2所示，为将内阻为200Ω，满偏电流为2mA的表头改装成量程为0.1A的电流表，应给表头并联一个定值电阻R1，R1的阻值为______Ω。（结果保留两位有效数字） （3）某同学查阅资料了解到制作定值电阻的材料是锰铜或镍铬合金，而制作表头线圈的材料是铜，对比材料的电阻率随温度变化的数据得知，图2中表头的阻值Rg随温度升高而增大，而R1几乎不随温度变化。他认为电流表这样直接改装会因环境温度变化的影响对测量带来较大的误差。为了探究大量程电流表的结构，他打开了双量程安培表的后盖观察内部电路，发现其表头是与一个电阻R0串联后才一起接入电路的，如图3所示，经查阅资料发现这是一个温度补偿电阻。 a．为保持在一定温度区间内精准测量的要求，这个温度补偿电阻的阻值随温度变化的特点应为：随温度升高电阻的阻值______（选填“增大”、“减小”或“不变”） b．若将用图2方法改装且已完成刻度盘重新标度的电流表，放到更高温度的环境下使用，会造成测量结果偏大还是偏小______？请分析说明______。 12. 如图甲，用量程为5N的弹簧测力计，测量一个超出其量程的物体的重力： （1）将表面印有等距圆环的白纸固定在竖直放置的木板上； （2）三根细线分别与弹簧测力计一端、一个图钉、待测重物相连，弹簧测力计的另一端固定，通过改变图钉在木板的位置调节细线OB，使细线的结点O与圆环的圆心位置重合； （3）标出OA、OB、OC的拉力方向，记录弹簧测力计的读数___________N； （4）①根据共点力平衡条件和平行四边形定则，用“力的图示”在图乙中作出OA、OB拉力的合力_______； ②由平衡条件可知，OA、OB两细绳上的拉力的合力与物块重力的关系为___________，由作图结果可得重物的重力为___________N（结果保留一位小数）。 四、计算题：本大题共3小题，共38分。 13. 无人机在距离水平地面高度处，以速度水平匀速飞行并释放一包裹，不计空气阻力，重力加速度为。 (1)求包裹释放点到落地点的水平距离； (2)求包裹落地时的速度大小； (3)以释放点为坐标原点，初速度方向为轴方向，竖直向下为轴方向，建立平面直角坐标系，写出该包裹运动的轨迹方程。 14. 如图1所示，在绝缘光滑水平桌面上，以O为原点、水平向右为正方向建立x轴，在区域内存在方向竖直向上的匀强磁场。桌面上有一边长、电阻的正方形线框，当平行于磁场边界的边进入磁场时，在沿x方向的外力F作用下以的速度做匀速运动，直到边进入磁场时撤去外力。若以边进入磁场时作为计时起点，在内磁感应强度B的大小与时间t的关系如图2所示，在内线框始终做匀速运动。 (1)求外力F的大小； (2)在内存在连续变化的磁场，求磁感应强度B的大小与时间t的关系； (3)求在内流过导线横截面的电荷量q。 15. 探究粒子漂移运动的装置原理如图所示。坐标为（0，h）的P点处有一质量为m，电荷量为-q（q>0）的负电粒子，x轴上方存在沿y轴正方向，电场强度大小为E的匀强电场，x轴下方存在垂直xOy平面向内，磁感应强度大小为B的匀强磁场。已知粒子比荷，h=2m，E=104V/m，B=0.1T，记粒子在P点的初速度大小为vP，方向垂直y轴指向x轴正向。不计粒子的重力，不考虑电磁场的边界效应。 （1）求粒子做圆周运动的半径r（本问结果可保留vP）； （2）控制vP大小，可使粒子先击中x轴上D点（未在图中标出），然后历经磁场回到P点，求粒子： ①从出射到第一次击中x轴上D点所用时间t； ②速度vP的大小； （3）若vP=4×105m/s，求粒子第三次经过x轴时的坐标。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年辽宁省大连市金州高级中学高三（上）期中物理试卷 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 中国传统木工的榫卯工艺，外形唯美且遵循力学原理。如图甲所示为榫眼的凿削操作，图乙为截面图，凿子尖端夹角为。在凿子顶部施加竖直向下的力F时，其竖直面和侧面对两侧木头的压力分别为和，不计凿子的重力及摩擦力，下列判断正确的是（　　） A. 力一定大于F B. C. 力一定小于F D. 【答案】B 【解析】 【详解】如图所示 AC．由图可知，，AC错误； BD．根据几何关系，，B正确，D错误。 故选B。 2. 如图所示，一定质量的理想气体分别经历和两个过程，其中为等温过程，状态b、c的体积相同，则（　　） A. 状态a的内能大于状态b B. 状态a的温度高于状态c C. 过程中气体吸收热量 D. 过程中外界对气体做正功 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于a→b的过程为等温过程，即状态a和状态b温度相同，分子平均动能相同，对于理想气体状态a的内能等于状态b的内能，故A错误； B．由于状态b和状态c体积相同，且，根据理想气体状态方程 可知，又因为，故，故B错误； CD．因为a→c过程气体体积增大，气体对外界做正功；而气体温度升高，内能增加，根据 可知气体吸收热量；故C正确，D错误； 故选C。 3. 夏天的柏油马路上经常会看到前方路面上好像有一滩波动的水，有时候还看到车的倒影。高温下，路面上方空气层的温度由下至上梯度减小，折射率也随之变化。如图所示，从汽车上A点反射的太阳光线在空气中多次折射，在底层空气发生了全反射，下列说法正确的是（　　） A. 该光线在传播过程中频率不断变化 B. 该光线在温度越高的空气层的折射率越小 C. 该光线在温度越高的空气层的传播速度越小 D. 若减小该光线的入射角θ，该光线更容易发生全反射 【答案】B 【解析】 【详解】A．该光线在传播过程中频率保持不变，故A错误； BC．由题意可知，路面上方空气层的温度由下至上梯度减小，则越下面的空气层温度越高，由光路图可知，下面的空气层相对于上面空气层属于光疏介质，即下面的空气层相对于上面空气层的折射率小，故该光线在温度越高的空气层的折射率越小；根据 可知该光线在温度越高的空气层的传播速度越大，故B正确，C错误； D．由光路图可知，若增大该光线的入射角θ，该光线更容易发生全反射，故D错误。 故选B。 4. 利用如图所示电路观察电容器的充、放电现象，其中E为电源，R为定值电阻，C为电容器，A为电流表，V为电压表。下列说法正确的是（ ） A. 充电过程中，电流表的示数逐渐增大后趋于稳定 B. 充电过程中，电压表的示数迅速增大后趋于稳定 C. 放电过程中，电流表的示数均匀减小至零 D. 放电过程中，电压表的示数均匀减小至零 【答案】B 【解析】 【详解】A．电容器充电过程中，随着电容器C两极板电荷量的积累，电路中的电流逐渐减小，电容器充电结束后，电流表示数为零，故A错误； B．电容器充电过程中，随着电容器C两极板电荷量的积累，电压表测量电容器两端的电压，电容器两端的电压迅速增大，电容器充电结束后，最后趋于稳定，故B正确； CD．电容器放电过程中，两极板间的电荷量越来越少，电压越来越小，电荷所受电场力越来小，则其移动的速度越来越小，故电流越来越小，所以电压表、电流表的示数都是不均匀减小至零，故CD错误。 故选B。 5. 图甲为一列简谐横波在t=0时的波形图，质点Q的平衡位置在x=4cm处，图乙为其振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 该列波沿x轴负方向传播 B. 该波波速为4cm/s C. t=3s时，质点Q速度沿y轴正方向 D. 质点Q在2∼3s内的路程为10cm 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图乙知，时刻质点Q向上振动，根据“同侧法”可知横波沿x轴正方向传播，故A错误； B．由图甲知，波长，由图乙知，周期，则该波的传播速度为 故B正确； C．由图乙知，时，质点Q速度沿y轴负方向，故C错误； D．由图甲知，振幅，质点Q在内 路程为 故D错误。 故选B。 6. 在倾角为α的斜坡上，沿着与水平线成α角的方向斜向上方抛出一石块，如图所示．设石块落在斜坡上的位置离抛出点的距离为L，则石块抛出的初速度为( )． A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】将石块的运动看成是沿v0方向的匀速直线运动和自由落体运动的合运动．运动合成情况如图所示．图中平行四边形对角线是合运动位移，依题意其大小为L，两条相邻边s和h则是两个分运动的位移． 设运动时间为t，由运动学公式知：s＝v0t，h＝gt2再由几何关系知：scosα＝Lcosα，ssinα＋Lsinα＝h联立以上四式，消去t，解得 ，故B正确；ACD错误；故选B 7. 如图所示，电动传送带保持恒定的速率顺时针转动，将物块无初速度地放在传送带底端，到达顶端前物块已匀速运动。物块的动能Ek、机械能E、所受摩擦力的功率P以及传送物块多消耗的电能E电随时间t变化关系正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设物块的质量为m，重力加速度为g，物块与传送带的动摩擦因数为，传送带与底面的夹角为，传送带的速率为。 A．物块无初速度地放在传送带底端，根据牛顿第二定律有 可知加速度a保持不变，即物块先向上做匀加速直线运动，则在共速前，对物块有 则动能为 可知这段时间的图像是开口向上的曲线；时间后物块与传送带共速，物块的动能不变，为 可知这段时间的是平行于时间轴的直线，故A错误； B．物块无初速度地放在传送带底端，先向上做匀加速直线运动，在共速前，对物块有 则动能为 物块发生的位移为 物块上升的高度为 则重力势能为 则这段时间的机械能 变形得 可知这段时间的图像是开口向上的曲线；时间后，物块与传送带共速，物块的动能不变，为 物块做匀速直线运动，则位移为 则重力势能为 则这段时间的机械能 变形得 可知这段时间的是一条倾斜向右上方的直线，故B错误； C．物块无初速度地放在传送带底端，先向上做匀加速直线运动，在共速前，对物块有 且摩擦力为滑动摩擦力，大小保持不变，为 则这段时间物块所受摩擦力的功率 可知这段时间的图像为过原点的倾斜直线；在共速后，摩擦力为静摩擦力，大小保持不变，为 则这段时间物块所受摩擦力的功率 可知这可知这段时间的图像为平行于时间轴的直线，故C错误； D．物块无初速度地放在传送带底端，先向上做匀加速直线运动，在共速前，对物块有 传送带的位移为 相对位移为 则这段时间产生的热量为 故这段时间多消耗的电能等于增加的机械能与热量之和，则有 代入共速前的机械能E和热量Q的表达式，解得 故这段时间的是一条过原点的倾斜直线；共速后，摩擦力为静摩擦力，物块与传送带的相对位移为零，则产生的热量为零，故这段时间多消耗的电能等于增加的机械能，即增加的重力势能，则有 故这段时间的是一条过倾斜右上方直线；因 故后面直线的斜率更小，故D正确。 故选D。 二、多选题：本大题共3小题，共18分。 8. 2021年12月15日秦山核电站迎来了安全发电30周年，核电站累计发电约6.9×1011kW·h，相当于减排二氧化碳六亿多吨，为了提高能源利用率，核电站还将利用冷却水给周围居民供热，下列说法正确的是（　　） A. 秦山核电站利用的是核聚变释放的能量 B. 秦山核电站发电使原子核亏损的质量约为27.6kg C. 核电站反应堆中需要用镉棒控制链式反应的速度 D. 反应堆中存在U＋n→Ba＋Kr＋3n的核反应 【答案】CD 【解析】 【详解】A．核电站利用的是核裂变释放的能量，A错误； B．核电站累计发电约 根据质能方程 可得 核电站实际发电还要考虑到核能的转化率和利用率，所以原子核亏损的质量应大于27.6kg。 B错误； C．核电站反应堆中是核裂变，需要用镉棒吸收中子，通过控制中子数量来控制链式反应的速度，C正确； D．反应堆中存在核反应U＋n→Ba＋Kr＋3n， D正确。 故选CD。 9. 如图所示，MN、PQ两条平行光滑固定金属导轨与水平面的夹角为θ，两导轨的间距为L，M和P之间接阻值为R的定值电阻。导轨所在的空间有两条宽度均为d的匀强磁场I和Ⅱ，磁场方向垂直于导轨平面向下，大小分别为B1、B2，磁场I的下边界与磁场Ⅱ的上边界间距为8d。现将一质量为m，阻值为2R的导体棒从距磁场I上边界距离为d处由静止释放，导体棒恰好分别以速度v1、v2匀速穿过磁场I和Ⅱ。导体棒穿过磁场I和Ⅱ的过程中通过导体棒横截面的电荷量分别为q1、q2，定值电阻R上产生的热量分别为、。导轨电阻不计，重力加速度为g，在运动过程中导体棒始终垂直于导轨且与导轨接触良好，则（　　） A. B. C. D. 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．当导体棒在导轨上无磁场区域运动过程，根据牛顿第二定律 解得 导体棒从静止运动到磁场I上边界过程，根据 解得 导体棒运动到磁场I上边界时的速度为 同理导体棒从静止运动到磁场Ⅱ上边界过程根据 解得 解得 故A错误； B．受到的安培力为 导体种通过两匀强磁场时做匀速直线运动有 两式联立解得磁感应强度 则 故B正确； C．通过导体棒电荷量为 两磁场宽度相等，导体棒长度不变，两磁场的磁感应强度大小之比 则导体棒在穿过匀强磁场I和Ⅱ过程中通过导体棒横截面的电荷量 故C正确； D．根据电阻串联时热量的比例关系，导体棒匀速通过匀强磁场I过程中，结合能量守恒定律有 解得 导体棒匀速通过匀强磁场Ⅱ过程中，根据能量守恒定律有 解得 则 故D正确。 故选BCD。 10. 利用现代技术可以高效地辅助物理实验探究。如图（a）所示，轻绳一端连接小球，另一端可绕水平转轴在竖直面内自由转动，在最低点（）给小球一个初速度，使小球能做完整的圆周运动，利用传感器记录绳的拉力大小，同时记录对应时刻轻绳与竖直方向的夹角，将数据输入计算机得到图像如图（b）所示。已知取，则下列判断正确的是（　　） A. 小球的质量为 B. 轻绳长为 C. 小球在最高点的速度大小为 D. 小球在最低点与最高点绳的拉力差随初速度大小的增大而增大 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．当时，，由牛顿第二定律得 小球从最低点到该位置的过程中，根据动能定理得 当时，，由牛顿第二定律得 小球从最低点到该位置的过程中，根据动能定理得 联立解得， 故A正确，B错误； C．小球从最低点到最高点的过程中，根据动能定理得 解得小球在最高点的速度大小为 故C正确； D．在最低点，根据牛顿第二定律，得 在最高点，根据牛顿第二定律，得 小球从最低点到最高点的过程中，根据动能定理得 联立解得 故小球在最低点与最高点绳的拉力差保持不变，故D错误。 故选AC。 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11. 灵敏电流计（俗称“表头”）的结构如图1所示，线圈由长而细的铜丝绕制而成，当电流通过接线柱流入线圈时，线圈会在均匀辐向磁场中转动，从线圈的偏转角度就能判断电流的大小。灵敏电流计的优点是灵敏度高，但是允许通过的电流很弱，如希望用它测量较大的电流值，就要进行电表的改装。 （1）当电流流过灵敏电流计的线圈时，线圈因受到______力的作用而转动。 （2）如图2所示，为将内阻为200Ω，满偏电流为2mA的表头改装成量程为0.1A的电流表，应给表头并联一个定值电阻R1，R1的阻值为______Ω。（结果保留两位有效数字） （3）某同学查阅资料了解到制作定值电阻的材料是锰铜或镍铬合金，而制作表头线圈的材料是铜，对比材料的电阻率随温度变化的数据得知，图2中表头的阻值Rg随温度升高而增大，而R1几乎不随温度变化。他认为电流表这样直接改装会因环境温度变化的影响对测量带来较大的误差。为了探究大量程电流表的结构，他打开了双量程安培表的后盖观察内部电路，发现其表头是与一个电阻R0串联后才一起接入电路的，如图3所示，经查阅资料发现这是一个温度补偿电阻。 a．为保持在一定温度区间内精准测量的要求，这个温度补偿电阻的阻值随温度变化的特点应为：随温度升高电阻的阻值______（选填“增大”、“减小”或“不变”） b．若将用图2方法改装且已完成刻度盘重新标度的电流表，放到更高温度的环境下使用，会造成测量结果偏大还是偏小______？请分析说明______。 【答案】 ①. 安培 ②. 4.1 ③. 减小 ④. 偏小 ⑤. 设在不同温度下两次测量同一电流I，则流过表头的电流 ，当温度升高后，Rg变大而R1不变，因此Ig变小；而改装表的读数正比于流过表头的电流Ig，因此测量值小于真实值 【解析】 【详解】（1）[1] 当电流流过灵敏电流计的线圈时，线圈因受到安培力的作用而转动。 （2）[2]根据串并联电路规律可知，R1的阻值为 （3）[3]为了保持在一定温度区间内精确测量的要求，表头的内阻与温度补偿电阻的阻值之和应尽可能不随温度变化，所以温度补偿电阻随温度变化的特点应与表头的相反，即随温度升高电阻的阻值减小。 [4][5]设在不同温度下两次测量同一电流I，则流过表头的电流 ，当温度升高后，Rg变大而R1不变，因此Ig变小；而改装表的读数正比于流过表头的电流Ig，因此测量值小于真实值。 12. 如图甲，用量程为5N的弹簧测力计，测量一个超出其量程的物体的重力： （1）将表面印有等距圆环的白纸固定在竖直放置的木板上； （2）三根细线分别与弹簧测力计一端、一个图钉、待测重物相连，弹簧测力计的另一端固定，通过改变图钉在木板的位置调节细线OB，使细线的结点O与圆环的圆心位置重合； （3）标出OA、OB、OC的拉力方向，记录弹簧测力计的读数___________N； （4）①根据共点力平衡条件和平行四边形定则，用“力的图示”在图乙中作出OA、OB拉力的合力_______； ②由平衡条件可知，OA、OB两细绳上的拉力的合力与物块重力的关系为___________，由作图结果可得重物的重力为___________N（结果保留一位小数）。 【答案】 ①. 3.00 ②. ③. 等大反向 ④. 7.0 【解析】 【详解】（3）[1]弹簧测力计的分度值为0.1N，读数时需要估读到0.01N，所以其读数为3.00N； （4）①[2]做出力的图示，如图所示 ②[3]由平衡条件可知，OA、OB两细绳上的拉力的合力与物块重力的关系为等大反向； [4]由作图结果可得重物的重力为7.0N。 四、计算题：本大题共3小题，共38分。 13. 无人机在距离水平地面高度处，以速度水平匀速飞行并释放一包裹，不计空气阻力，重力加速度为。 (1)求包裹释放点到落地点的水平距离； (2)求包裹落地时的速度大小； (3)以释放点为坐标原点，初速度方向为轴方向，竖直向下为轴方向，建立平面直角坐标系，写出该包裹运动的轨迹方程。 【答案】(1)；(2)；(3) 【解析】 【详解】(1)包裹脱离无人机后做平抛运动，在竖直方向做自由落体运动，则 解得 水平方向上做匀速直线运动，所以水平距离为 (2)包裹落地时，竖直方向速度为 落地时速度为 (3)包裹做平抛运动，分解位移 两式消去时间得包裹的轨迹方程为 14. 如图1所示，在绝缘光滑水平桌面上，以O为原点、水平向右为正方向建立x轴，在区域内存在方向竖直向上的匀强磁场。桌面上有一边长、电阻的正方形线框，当平行于磁场边界的边进入磁场时，在沿x方向的外力F作用下以的速度做匀速运动，直到边进入磁场时撤去外力。若以边进入磁场时作为计时起点，在内磁感应强度B的大小与时间t的关系如图2所示，在内线框始终做匀速运动。 (1)求外力F的大小； (2)在内存在连续变化的磁场，求磁感应强度B的大小与时间t的关系； (3)求在内流过导线横截面的电荷量q。 【答案】(1)；(2)；(3) 【解析】 【详解】(1)由图2可知，则回路电流 安培力 所以外力 (2)匀速出磁场，电流为0，磁通量不变，时，，磁通量，则t时刻，磁通量 解得 (3)电荷量 电荷量 总电荷量 15. 探究粒子漂移运动的装置原理如图所示。坐标为（0，h）的P点处有一质量为m，电荷量为-q（q>0）的负电粒子，x轴上方存在沿y轴正方向，电场强度大小为E的匀强电场，x轴下方存在垂直xOy平面向内，磁感应强度大小为B的匀强磁场。已知粒子比荷，h=2m，E=104V/m，B=0.1T，记粒子在P点的初速度大小为vP，方向垂直y轴指向x轴正向。不计粒子的重力，不考虑电磁场的边界效应。 （1）求粒子做圆周运动的半径r（本问结果可保留vP）； （2）控制vP大小，可使粒子先击中x轴上D点（未在图中标出），然后历经磁场回到P点，求粒子： ①从出射到第一次击中x轴上D点所用时间t； ②速度vP的大小； （3）若vP=4×105m/s，求粒子第三次经过x轴时的坐标。 【答案】（1） （2）①；② （3）（2m，0） 【解析】 【小问1详解】 根据动能定理 解得 根据牛顿第二定律 解得 【小问2详解】 ①粒子从P运动到D的过程中，根据类平抛规律有，解得 ②粒子运动轨迹如图 根据类平抛规律可得， 由题意可知粒子圆周运动圆心位于轴，根据几何关系有 联立解得 【小问3详解】 离子经过多个周期性运动，向右漂移，轨迹如图 过程中，有 过程，粒子后退距离为 过程，粒子前进距离为 过程，粒子前进距离为 所以第三次击中x轴位置 故粒子第三次经过x轴时的坐标为D3（2m，0）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $