精品解析：贵州贵阳市第三实验中学2026-2027学年高三上学期入学考试物理试卷

贵阳市第三实验中学2026-2027学年度第一学期第一次年级作业 高三年级物理 请考生注意： 1.完成时间为90分钟，满分为100分。 2.所有题的答案必须答在答题纸的指定位置，否则不得分。 第Ⅰ卷（选择题共43分） 一、选择题：本大题共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符合题目要求。 1. 我国钍资源丰富并成功实现了钍-铀核燃料转换，开辟了核燃料供应的新途径。转换过程的中间核素可能会经历两种核反应，反应式为，，则X、Y分别是（ ） A. 、 B. 、 C. 、 D. 、 2. 如图所示，2025年九三阅兵式上，由全降解天然材料制作的8万只气球腾空而起。最初的阶段，气球快速上升，外界大气压强迅速减小，气球体积膨胀，内部温度降低，则此过程中气球内部（ ） A. 气体压强增大 B. 气体分子的数密度增大 C. 气体对外做正功 D. 所有气体分子的动能减小 3. 如图所示，Ⅰ和Ⅱ分别为神舟二十号飞船的近地圆轨道、椭圆变轨轨道，Ⅲ为天和核心舱运行圆轨道，、为变轨点。不计阻力，飞船在轨道Ⅱ上从点到点运动过程中，下列选项正确的是（ ） A. 速率增大，势能增大，机械能增大 B. 速率减小，势能增大，机械能减小 C. 速率增大，势能增大，机械能增大 D. 速率减小，势能增大，机械能不变 4. 电容式加速度传感器可用于汽车安全气囊系统，传感器的核心部件为由M、N两块极板组成的平行板电容器，其中极板M固定，极板N可以自由移动，移动的距离与汽车的加速度大小成正比。已知电容器所带电荷量始终保持不变，当汽车速度减小时，由于惯性导致极板M、N之间的相对位置发生变化，电容器M、N两极板之间的电压减小，当电压减小到某一值时，安全气囊弹出。汽车在水平路面上行驶时，下列车内平行板电容器的安装方式正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，轻绳两端分别固定在露营帐篷的竖直杆AB、DE顶端，照明灯通过光滑挂钩挂在轻绳上，照明灯始终静止。下列做法中，会使得轻绳上的拉力增大的是（　　） A. 仅将右侧固定点沿DE杆下移少许 B. 仅将右侧固定点沿倾斜杆CD上移少许 C. 仅增大两竖直杆间的距离 D. 仅增大轻绳的长度 6. 某同学利用身边的常见器材在家完成了有趣的物理实验，如图所示。当手持吹风机垂直向电子秤的托盘吹风时，电子秤示数为81.0克。假设吹风机出风口为圆形，其半径为5 cm，空气密度为1.29 kg/m3，实验前电子秤已校准，重力加速度g=10 m/s2。则此时吹风机的风速约为（ ） A. 9 m/s B. 8 m/s C. 6 m/s D. 12 m/s 7. 如图（a）所示为洛伦兹力演示仪，通电后会在两个励磁线圈之间产生与线圈中心连线平行的匀强磁场，磁感应强度大小与励磁线圈中的电流的关系为，其中为已知常数。电子枪中的电子初速度为零，经电压加速后，平行于线圈平面向左射入匀强磁场，轨迹如图（b）所示。玻璃泡可近似看成半径为的球体，电子枪出射口位于球心正下方处。当励磁线圈的电流为时，电子在磁场中做圆周运动的半径恰好为。不计电子所受重力。下列说法正确的是（ ） A. 励磁线圈形成的磁场为垂直纸面向外 B. 电子的比荷 C. 改变励磁电流，使电子打在与球心等高的玻璃泡左侧，则电流大小为 D. 改变励磁电流，使电子打在与球心等高的玻璃泡左侧，则在磁场中运动半径变为原来的3倍 二、多选题：本大题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中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，有错选的得0分。 8. A、B两物体的质量之比，它们以相同的初速度在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其图像如图所示。此过程中（ ） A. A、B两物体受到的摩擦力做的功之比是 B. A、B两物体受到的摩擦力做的功之比是 C. A、B两物体受到的摩擦力之比是 D. A、B两物体受到的摩擦力之比是 9. 降噪耳机主要通过主动降噪（ANC）和被动降噪（PNC）两种技术原理实现噪音消除，其中主动降噪技术利用声波干涉抵消噪音（如图所示），图中波峰表示密部，波谷表示疏部，、为传播方向上的两个质点。下列说法正确的是（ ） A. 相同时间内，质点、向右移动相同的距离 B. 耳膜的振动方向与环境噪声的传播方向平行 C. 图中质点的位移始终为零 D. 环境噪声的频率越高，噪声从耳机传播到耳膜的速度就越大 10. 电磁泵减速部分的简化工作原理如图。在垂直纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场中，竖直放置的形光滑金属导轨左右间距为，水平放置的导体棒ab质量为，与竖直放置且下端固定的绝缘轻弹簧相连，ab与导轨接触良好且其接入回路的电阻阻值为。将ab自弹簧原长位置由静止释放，ab第一次到达最低点时下降高度为，此过程中其最大速度为。导轨电阻忽略不计，弹簧始终在弹性限度内。在ab从静止释放到第一次到达最低点的过程中（ ） A. 流过导体棒的感应电流方向由b向a B. 导体棒所受安培力的冲量为零 C. 通过导体棒的电荷量大小为 D. 导体棒的加速度最大值为 第Ⅱ卷（非选择题共57分） 二、实验题（15分） 11. 某实验小组利用传感器研究小球在碰撞过程中的动量变化与外力的关系，实验装置如图1所示。实验时，小球从斜槽上a点由静止释放，沿水平方向离开轨道后撞击传感器，撞击后小球沿竖直方向下落。记录传感器被小球撞击时受到的水平作用力F随时间t的变化图像。已知小球的质量m＝0.02kg，保持小球从a点由静止释放，重复多次实验，得到F-t图像如图2所示，结合图像中的信息，小球离开轨道时的速度为__________m/s。改变传感器的位置，使小球与传感器的撞击点高度降低，则F-t图像所围的面积将（选填“变大”、“变小”或“不变”）__________。 12. 用如图所示的电路，测定，一节干电池的电动势和内阻。电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻起保护作用。除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有： A.电流表：量程0~0.6 A，内阻 B.电压表：量程0~3 V，内阻未知 C.滑动变阻器R：0~ D.滑动变阻器R：0~ E.定值电阻（阻值） （1）要正确完成实验，滑动变阻器R应选择__________（填写仪器前面的字母） （2）关于该实验中存在的误差，下列分析正确的是（ ） A. 由于电流表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流小 B. 由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流小 C. 由于电流表的分压作用造成电压表读数总是比路端电压小 D. 由于电流表的分压作用造成电压表读数总是比路端电压大 （3）该同学按照要求连接好电路并进行实验，根据数据绘出了如图所示的图像，则电源的电动势测量值__________，电源内阻测量值__________Ω。 （4）在上述实验过程中存在系统误差。在如图所绘图像中，虚线代表没有误差情况下，电压表两端电压的真实值与通过电源电流真实值关系的图像，实线是根据测量数据绘出的图像，则图中能正确表示二者关系的是（ ）（选填选项下面的字母）。 A. B. C. D. 三、解答题（共42分，写出一定的文字说明和必要的解题过程，只有结果不得分） 13. 如图所示，为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，该种材料折射率，为一半径为的圆弧，为圆弧面圆心，构成正方形，在处有一点光源。若只考虑首次从圆弧直接射向、的光线，从点光源射入圆弧的光中，有一部分不能从、面直接射出。 （1）下图中画出不能从、面直接射出的光照射圆弧的部分，涂为阴影。 （2）求出不能从、面直接射出的光照射圆弧的弧长。 14. “中国芯”是指由中国自主研发并生产制造的计算机处理芯片。在芯片制造过程中，离子注入是一道重要的工序。下面左图是我国自主研发的离子注入机，右图是简化的原理图。离子源发射的离子，经电场加速后经过速度选择器再进入磁分析器，磁分析器是中心线半径为的四分之一圆环，其上端中心位置有一个小孔，利用磁分析器选择出要注入的离子经孔进入矩形区域打在硅片上，完成离子注入。已知速度选择器和磁分析器中的匀强磁场的磁感应强度大小均为；速度选择器中匀强电场的电场强度大小为，，。整个装置处于真空中，离子重力不计。求： （1）离子进入匀强磁场区域点时的速度大小和要注入离子的比荷及其电性； （2）若区域内只存在方向平行于的匀强电场，要求离子刚好打在点，求该电场强度的大小； （3）若区域内只存在垂直纸面向里的磁场，要求离子能最终打在边上，求该磁场磁感应强度的最大值。 15. 如图，光滑轨道PQO的水平段，轨道在O点与水平地面平滑连接。一质量为m的小物块A从高h处由静止开始沿轨道下滑，在O点与质量为4m的静止小物块B发生碰撞。A、B与地面间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为g。假设A、B间的碰撞为完全弹性碰撞，碰撞时间极短，物块可视为质点，不计空气阻力。求： （1）小物块A第一次到达O点时的速度大小，以及第一次碰撞后瞬间A、B的速度大小； （2）第一次碰撞后，A沿光滑轨道上升的最大高度，以及B在水平地面滑行至停止的总位移大小； （3）A沿光滑轨道返回O点后向右滑行直至静止，求A、B最终静止时到O点的距离，并计算全过程中系统因摩擦产生的总内能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 贵阳市第三实验中学2026-2027学年度第一学期第一次年级作业 高三年级物理 请考生注意： 1.完成时间为90分钟，满分为100分。 2.所有题的答案必须答在答题纸的指定位置，否则不得分。 第Ⅰ卷（选择题共43分） 一、选择题：本大题共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符合题目要求。 1. 我国钍资源丰富并成功实现了钍-铀核燃料转换，开辟了核燃料供应的新途径。转换过程的中间核素可能会经历两种核反应，反应式为，，则X、Y分别是（ ） A. 、 B. 、 C. 、 D. 、 【答案】C 【解析】 【详解】根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为1，电荷数为0，为中子；Y的质量数为0，电荷数为-1，则电子。 故选C。 2. 如图所示，2025年九三阅兵式上，由全降解天然材料制作的8万只气球腾空而起。最初的阶段，气球快速上升，外界大气压强迅速减小，气球体积膨胀，内部温度降低，则此过程中气球内部（ ） A. 气体压强增大 B. 气体分子的数密度增大 C. 气体对外做正功 D. 所有气体分子的动能减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．气球体积膨胀，即增大，内部温度降低，即减小，根据理想气体状态方程可知，气球内的气体压强一定减小，故A错误； B．气球体积膨胀，气体质量不变即分子总数不变，根据分子数密度可知，气体分子的数密度减小，故B错误； C．气球体积膨胀，气体对外界产生位移，根据功的定义可知气体对外做正功，故C正确； D．温度是分子平均动能的标志，气球内部温度降低，气体分子的平均动能减小，但并非所有气体分子的动能都减小，故D错误。  故选C。 3. 如图所示，Ⅰ和Ⅱ分别为神舟二十号飞船的近地圆轨道、椭圆变轨轨道，Ⅲ为天和核心舱运行圆轨道，、为变轨点。不计阻力，飞船在轨道Ⅱ上从点到点运动过程中，下列选项正确的是（ ） A. 速率增大，势能增大，机械能增大 B. 速率减小，势能增大，机械能减小 C. 速率增大，势能增大，机械能增大 D. 速率减小，势能增大，机械能不变 【答案】D 【解析】 【详解】由题可知，飞船在轨道Ⅱ上从点到点运动过程中，万有引力对飞船做负功，飞船的动能减小，势能增大，整个过程只有引力做功，机械能守恒，因此，飞船的速率减小，势能增大，机械能不变。 故选D。 4. 电容式加速度传感器可用于汽车安全气囊系统，传感器的核心部件为由M、N两块极板组成的平行板电容器，其中极板M固定，极板N可以自由移动，移动的距离与汽车的加速度大小成正比。已知电容器所带电荷量始终保持不变，当汽车速度减小时，由于惯性导致极板M、N之间的相对位置发生变化，电容器M、N两极板之间的电压减小，当电压减小到某一值时，安全气囊弹出。汽车在水平路面上行驶时，下列车内平行板电容器的安装方式正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由平行板电容器的因素决定式 AB．当汽车速度减小时，由于惯性导致N极板相对M极板向右运动，即两极板正对面积减小，则电容器电容减小，又由 又因为电容器所带电荷量始终保持不变，电容器M、N两极板之间的电压增大，安全气囊不会弹出。故AB错误； C．当汽车速度减小时，由于惯性导致N极板相对M极板向右运动，即两极板距离减小，则电容器电容增大，又由 又因为电容器所带电荷量始终保持不变，电容器M、N两极板之间的电压减小，电压减小到一定值时安全气囊会弹出。故C正确； D．当汽车速度减小时，由于惯性导致N极板相对M极板向右运动，即两极板距离增大，则电容器电容减小，又由 又因为电容器所带电荷量始终保持不变，电容器M、N两极板之间的电压增大，安全气囊不会弹出。故D错误。 故选C。 5. 如图所示，轻绳两端分别固定在露营帐篷的竖直杆AB、DE顶端，照明灯通过光滑挂钩挂在轻绳上，照明灯始终静止。下列做法中，会使得轻绳上的拉力增大的是（　　） A. 仅将右侧固定点沿DE杆下移少许 B. 仅将右侧固定点沿倾斜杆CD上移少许 C. 仅增大两竖直杆间的距离 D. 仅增大轻绳的长度 【答案】C 【解析】 【详解】A．如图所示 设挂钩两侧轻绳的夹角为θ，照明灯的质量为m，两侧轻绳上拉力大小相等，均为F，根据平衡条件可得 设轻绳长为l，轻绳两端点的水平距离为d，根据几何关系可得 故仅将右侧固定点沿DE杆下移少许，则d、l不变，不变，则轻绳上的拉力不变，故A错误； B．仅将右侧固定点沿倾斜杆CD上移少许，则轻绳两端点的水平距离d减小，减小，减小，增大，则轻绳上的拉力F减小，故B错误； CD．若仅增大两竖直杆间的距离，则增大，减小，则轻绳上的拉力F增大，若仅增大轻绳的长度，减小，增大，则轻绳上的拉力F减小，故C正确，D错误。 故选C。 6. 某同学利用身边的常见器材在家完成了有趣的物理实验，如图所示。当手持吹风机垂直向电子秤的托盘吹风时，电子秤示数为81.0克。假设吹风机出风口为圆形，其半径为5 cm，空气密度为1.29 kg/m3，实验前电子秤已校准，重力加速度g=10 m/s2。则此时吹风机的风速约为（ ） A. 9 m/s B. 8 m/s C. 6 m/s D. 12 m/s 【答案】A 【解析】 【详解】对于时间内吹出的空气，根据动量定理 其中 代入数据解得 故选A。 7. 如图（a）所示为洛伦兹力演示仪，通电后会在两个励磁线圈之间产生与线圈中心连线平行的匀强磁场，磁感应强度大小与励磁线圈中的电流的关系为，其中为已知常数。电子枪中的电子初速度为零，经电压加速后，平行于线圈平面向左射入匀强磁场，轨迹如图（b）所示。玻璃泡可近似看成半径为的球体，电子枪出射口位于球心正下方处。当励磁线圈的电流为时，电子在磁场中做圆周运动的半径恰好为。不计电子所受重力。下列说法正确的是（ ） A. 励磁线圈形成的磁场为垂直纸面向外 B. 电子的比荷 C. 改变励磁电流，使电子打在与球心等高的玻璃泡左侧，则电流大小为 D. 改变励磁电流，使电子打在与球心等高的玻璃泡左侧，则在磁场中运动半径变为原来的3倍 【答案】B 【解析】 【详解】A．电子带负电，初速度方向向左，由图（b）可知电子向上偏转，说明洛伦兹力方向向上。根据左手定则，四指指向电子运动的反方向（向右），拇指指向洛伦兹力方向（向上），则磁感线穿过手心，可知磁场方向垂直纸面向里，故A错误； B．电子在加速电场中加速，由动能定理得 电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  联立解得电子的比荷为 当电流为时，磁感应强度，电子在磁场中做圆周运动的半径 代入上式得，故B正确； CD．改变励磁电流，使电子打在与球心等高的玻璃泡左侧，则电子的运动轨迹如图所示 设电子枪出射口为，球心为，电子打在与球心等高的玻璃泡左侧点为。由题意知， 电子初速度水平向左，洛伦兹力竖直向上，故圆周运动圆心必在连线的延长线上。 设改变电流后的轨道半径为，由几何关系可知 解得 即电子在磁场中运动半径变为原来的2倍。由可知，在不变（即不变）的情况下，电子做圆周运动的半径与成反比，因，可知新的电流，故CD错误。 故选B。 二、多选题：本大题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中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，有错选的得0分。 8. A、B两物体的质量之比，它们以相同的初速度在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其图像如图所示。此过程中（ ） A. A、B两物体受到的摩擦力做的功之比是 B. A、B两物体受到的摩擦力做的功之比是 C. A、B两物体受到的摩擦力之比是 D. A、B两物体受到的摩擦力之比是 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．由动能定理，A、B两物体均由初速度减速至静止，故摩擦力做功分别为， 由题给质量比及上式可得，故A正确，B错误； CD．由图像斜率表示加速度大小，A、B两物体的加速度大小分别为， 水平方向仅摩擦力提供合力，依据牛顿第二定律分别有， 所以，故C错误，D正确。 故选AD。 9. 降噪耳机主要通过主动降噪（ANC）和被动降噪（PNC）两种技术原理实现噪音消除，其中主动降噪技术利用声波干涉抵消噪音（如图所示），图中波峰表示密部，波谷表示疏部，、为传播方向上的两个质点。下列说法正确的是（ ） A. 相同时间内，质点、向右移动相同的距离 B. 耳膜的振动方向与环境噪声的传播方向平行 C. 图中质点的位移始终为零 D. 环境噪声的频率越高，噪声从耳机传播到耳膜的速度就越大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．机械波传播的是振动形式和能量，传播过程中质点仅在自身平衡位置附近振动，不会随波迁移，因此P、Q不会向右移动，故A错误； B．噪声为声波，属于纵波，纵波的质点振动方向与波的传播方向平行，因此耳膜的振动方向与噪声传播方向平行，故B正确； C．主动降噪的两列波振幅相同、频率相同，相位恰好相反；P点为振动完全抵消的减弱点，两列波在P点的位移始终大小相等、方向相反，因此合位移始终为零，故C正确； D．声波的波速由介质决定，同种介质中声波波速与频率无关，因此频率升高波速不变，故D错误。 故选BC。 10. 电磁泵减速部分的简化工作原理如图。在垂直纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场中，竖直放置的形光滑金属导轨左右间距为，水平放置的导体棒ab质量为，与竖直放置且下端固定的绝缘轻弹簧相连，ab与导轨接触良好且其接入回路的电阻阻值为。将ab自弹簧原长位置由静止释放，ab第一次到达最低点时下降高度为，此过程中其最大速度为。导轨电阻忽略不计，弹簧始终在弹性限度内。在ab从静止释放到第一次到达最低点的过程中（ ） A. 流过导体棒的感应电流方向由b向a B. 导体棒所受安培力的冲量为零 C. 通过导体棒的电荷量大小为 D. 导体棒的加速度最大值为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．导体棒向下运动，磁场垂直纸面向外，根据右手定则，磁感线穿手心（手心朝向纸内），拇指指向运动方向（向下），四指指向感应电流方向由b到a，故A正确； B．导体棒下降过程中，安培力大小改变，方向不变，由冲量公式可知，导体棒所受安培力的冲量不为零，故B错误； C．电磁感应中通过导体的电荷量公式为 本过程中回路磁通量变化量 因此，故C正确； D．根据题意可知，导体棒下降过程中，先做加速度减小的加速运动，再做加速度增大的减速运动，则导体棒的加速度最大值出现在最低点或初始位置，导体棒速度最大时有 此时安培力 联立可得 即 初始位置导体棒只受重力，加速度为，所以最大加速度一定比大，故D错误。 故选AC。 第Ⅱ卷（非选择题共57分） 二、实验题（15分） 11. 某实验小组利用传感器研究小球在碰撞过程中的动量变化与外力的关系，实验装置如图1所示。实验时，小球从斜槽上a点由静止释放，沿水平方向离开轨道后撞击传感器，撞击后小球沿竖直方向下落。记录传感器被小球撞击时受到的水平作用力F随时间t的变化图像。已知小球的质量m＝0.02kg，保持小球从a点由静止释放，重复多次实验，得到F-t图像如图2所示，结合图像中的信息，小球离开轨道时的速度为__________m/s。改变传感器的位置，使小球与传感器的撞击点高度降低，则F-t图像所围的面积将（选填“变大”、“变小”或“不变”）__________。 【答案】 ①. 1.3 ②. 不变 【解析】 【详解】[1][2]小球沿水平方向离开轨道后撞击传感器，撞击后小球沿竖直方向下落，根据动量定理，撞击过程对小球有 解得小球离开轨道时的速度 若降低小球与传感器的撞击点的高度，则撞击前小球沿水平方向的速度不变，所以F-t图像所围的面积不变。 12. 用如图所示的电路，测定，一节干电池的电动势和内阻。电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻起保护作用。除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有： A.电流表：量程0~0.6 A，内阻 B.电压表：量程0~3 V，内阻未知 C.滑动变阻器R：0~ D.滑动变阻器R：0~ E.定值电阻（阻值） （1）要正确完成实验，滑动变阻器R应选择__________（填写仪器前面的字母） （2）关于该实验中存在的误差，下列分析正确的是（ ） A. 由于电流表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流小 B. 由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电源实际输出的电流小 C. 由于电流表的分压作用造成电压表读数总是比路端电压小 D. 由于电流表的分压作用造成电压表读数总是比路端电压大 （3）该同学按照要求连接好电路并进行实验，根据数据绘出了如图所示的图像，则电源的电动势测量值__________，电源内阻测量值__________Ω。 （4）在上述实验过程中存在系统误差。在如图所绘图像中，虚线代表没有误差情况下，电压表两端电压的真实值与通过电源电流真实值关系的图像，实线是根据测量数据绘出的图像，则图中能正确表示二者关系的是（ ）（选填选项下面的字母）。 A. B. C. D. 【答案】（1）C （2）B （3） ①. ②. （4）A 【解析】 【小问1详解】 电流表量程为，且定值电阻用于保护。为使电流在安全范围内有较大的调节范围，滑动变阻器的总阻值不宜过大；既能配合限流，又便于调节，的有效调节区过窄，故选C。 【小问2详解】 A．电压表内阻有限，实际存在的是电压表支路分流，不是电流表分流，故A错误； B．电压表分流，电源实际输出电流还包括电压表支路电流，因此大于电流表读数，故B正确； C．电压表测量滑动变阻器（及电流表）两端电压，读数小于路端电压的主要原因是的分压，与电流表分压无关，故C错误； D．同理，电压表读数不会因电流表分压而大于路端电压，故D错误。 故选B。 【小问3详解】 [1]由闭合电路欧姆定律得 图线在时的纵截距就是电动势，读图得。 [2]取图线上和，将上述方程用于两点得 【小问4详解】 无系统误差时，路端电压与电源实际输出电流满足 由于电压表内阻有限，电流表只测得负载支路电流，故电流表读数小于电源实际输出电流。由电流分流关系得 代入前式得 因此，实线的纵截距小于虚线，斜率绝对值也较小，但两线的横截距相同，符合图A。 故选A。 三、解答题（共42分，写出一定的文字说明和必要的解题过程，只有结果不得分） 13. 如图所示，为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，该种材料折射率，为一半径为的圆弧，为圆弧面圆心，构成正方形，在处有一点光源。若只考虑首次从圆弧直接射向、的光线，从点光源射入圆弧的光中，有一部分不能从、面直接射出。 （1）下图中画出不能从、面直接射出的光照射圆弧的部分，涂为阴影。 （2）求出不能从、面直接射出的光照射圆弧的弧长。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 要使光线不能直接从面、面射出，即光线在面、面上发生全反射，设发生全反射的光线的入射角为，作出光路图如图所示 根据临界角公式有 代入数据解得 两条临界光线交圆弧于、两点，则之间这部分入射光线不能射出，如图中阴影部分所示。 【小问2详解】 由几何知识可知 故不能从、面直接射出的光照射圆弧的弧长为。 14. “中国芯”是指由中国自主研发并生产制造的计算机处理芯片。在芯片制造过程中，离子注入是一道重要的工序。下面左图是我国自主研发的离子注入机，右图是简化的原理图。离子源发射的离子，经电场加速后经过速度选择器再进入磁分析器，磁分析器是中心线半径为的四分之一圆环，其上端中心位置有一个小孔，利用磁分析器选择出要注入的离子经孔进入矩形区域打在硅片上，完成离子注入。已知速度选择器和磁分析器中的匀强磁场的磁感应强度大小均为；速度选择器中匀强电场的电场强度大小为，，。整个装置处于真空中，离子重力不计。求： （1）离子进入匀强磁场区域点时的速度大小和要注入离子的比荷及其电性； （2）若区域内只存在方向平行于的匀强电场，要求离子刚好打在点，求该电场强度的大小； （3）若区域内只存在垂直纸面向里的磁场，要求离子能最终打在边上，求该磁场磁感应强度的最大值。 【答案】（1），，带正电 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 离子在速度选择器中做匀速直线运动，速度大小满足 解得 在磁分析器内离子做匀速圆周运动，由左手定则可知，离子带正电，受到的洛伦兹力充当向心力，满足 可知离子的比荷 出磁分析器后，离子进入匀强磁场区域M点时的速度大小仍为 【小问2详解】 离子在CDQS区域做类平抛运动，沿竖直方向离子的速度不变，从M点飞入到击中Q点共用时 沿水平方向，离子做初速度为0的匀加速直线运动，满足 解得 根据牛顿第二定律有 解得 【小问3详解】 离子在匀强磁场中做匀速圆周运动，设离子圆周运动的半径为，因洛伦兹力提供向心力，满足 解得 离子能最终打在QD边上的情况如图所示 由几何关系可知 代入 联立得 该磁场磁感应强度最大值 15. 如图，光滑轨道PQO的水平段，轨道在O点与水平地面平滑连接。一质量为m的小物块A从高h处由静止开始沿轨道下滑，在O点与质量为4m的静止小物块B发生碰撞。A、B与地面间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为g。假设A、B间的碰撞为完全弹性碰撞，碰撞时间极短，物块可视为质点，不计空气阻力。求： （1）小物块A第一次到达O点时的速度大小，以及第一次碰撞后瞬间A、B的速度大小； （2）第一次碰撞后，A沿光滑轨道上升的最大高度，以及B在水平地面滑行至停止的总位移大小； （3）A沿光滑轨道返回O点后向右滑行直至静止，求A、B最终静止时到O点的距离，并计算全过程中系统因摩擦产生的总内能。 【答案】（1），， （2）， （3），， 【解析】 【小问1详解】 由机械能守恒 解得第一次到达点的速度 A、B发生完全弹性碰撞，由动量守恒和机械能守恒， 解得碰撞后瞬间A、B的速度大小分别为， 【小问2详解】 A碰撞后沿轨道上升，由机械能守恒 解得A上升的最大高度 B碰撞后在水平地面滑行，由动能定理 解得B第一次滑行的位移 【小问3详解】 A沿轨道返回O点，速度大小仍为，向右滑行至B的位置，由运动学公式 解得A碰撞前速度 A、B发生第二次完全弹性碰撞，由动量守恒和机械能守恒， 解得碰撞后速度， A碰撞后向左滑行，由动能定理得滑行位移 A最终距点的距离 B碰撞后向右滑行，总位移 全过程系统因摩擦产生的总内能等于初始重力势能 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $