精品解析：安徽阜阳市第三中学2025-2026学年高二上学期实验班第四次考试物理试卷

高二实验班第四次考试物理试卷 （时长：75分钟 总分：100分） 一、单选题（每题4分，共8题，总分32分） 1. 核电作为清洁低碳、安全高效、稳定且可大规模发展的绿色低碳能源，在推动绿色发展和助力“双碳”目标实现方面发挥着重要的作用。据统计，一座百万千瓦电功率的核电厂和燃煤电厂相比，每年可以减少二氧化碳排放600多万吨，可见核能是减排效应较大的能源之一。下列关于核反应的说法正确的是（ ） A. 重核裂变过程中能释放能量而轻核聚变过程中只吸收能量 B. 核反应堆中发生的核裂变方程为 C. 核裂变产生的一个原子核中有56个质子，88个中子 D. 的半衰期为7亿年，100个原子核经过7亿年还有50个没发生衰变 【答案】C 【解析】 【详解】A．核聚变时释放能量，质量会亏损，故A错误； B．核反应堆中发生的核裂变方程为 故B错误； C．核裂变产生的一个原子核中有56个质子，88个中子，故C正确； D．半衰期是对大量粒子的统计规律，100个原子核不符合半衰期规律，故D错误。 故选C。 2. 如图所示，左侧是半径为R的四分之一圆弧，右侧是半径为的一段圆弧。二者圆心在一条竖直线上，小球a、b通过一轻绳相连，二者恰好于等高处平衡。已知，（，），不计所有摩擦，则小球a、b的质量之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设两个圆的圆心分别为O1和O2，O2b与水平方向夹角为α，如图所示 根据已知条件可知 解得 由于两个小球处于平衡状态，因此 代入数据解得 故选A。 3. 如图所示，某弹簧振子的位移-时间图像，已知该振子的振动在介质中激起一列沿x轴正方向传播的简谐横波，，根据图像信息，下列说法正确的是 A. 该波的波长为0.8 m B. 介质中的质点的振动频率为1.25 Hz C. 在波的传播方向上，相距为0.8 m的两个质点的振动情况总是相同 D. 若该波遇到宽度为1.4 m的障碍物，不能发生明显的衍射现象 【答案】B 【解析】 【详解】A．由位移-时间图像可知振动周期 ，波长 ，故A错误； B．振动频率，故B正确； C．相距的两个质点相差半个波长，振动情况相反，故C错误； D．障碍物宽度 ，大于障碍物的尺寸大小，能发生明显衍射，故D错误。 故选B。 4. 示波管的结构如图甲所示，如果在偏转电极、之间都没有加电压，电子束将打在荧光屏的中心，形成亮斑。若在偏转电极之间加上图乙所示的正弦式电压，在偏转电极之间加上图（a）、（b）、（c）、（d）所示的几种电压，则荧光屏上可能会形成图（e）、（f）所示的图像。下列说法正确的是（　　） A. 若加电压（a），荧光屏上出现图（e）所示波形 B. 若加电压（b），荧光屏上出现图（e）所示波形 C. 若加电压（c），荧光屏上出现图（f）所示波形 D. 若加电压（d），荧光屏上出现图（f）所示波形 【答案】C 【解析】 【详解】A．在荧光屏上建立直角坐标系，如图所示 若加电压（a），荧光屏上的x值只有两个值，故应为两条关于y轴对称且垂直于x轴的亮线，故A错误； B．若加电压（b），荧光屏上的亮斑应出现先沿x轴从正到负扫描前半个周期的正弦图像，再沿x轴从正到负扫描后半个周期的正弦图像，会形成（f）所示波形，故B错误； C．若加电压（c），荧光屏上的亮斑应先出现沿x轴从负到正扫描前半个周期的正弦图像，再沿x轴从负到正扫描后半个周期的正弦图像，也会形成（f）所示波形，故C正确； D．若加电压（d），荧光屏上的亮斑应出现先从x轴的中心点沿x轴正方向扫描前半个周期的正弦图像，再沿x轴负方向到x轴的中心点扫描后半个周期的正弦图像，不会形成（f）所示波形，故D错误。 故选C。 5. 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，电压表和电流表均为理想交流电表，原线圈接如图乙所示的正弦交流电，图中为热敏电阻（温度升高时其电阻减小，温度降低时电阻增大），R为定值电阻。下列说法正确的是（　） A. 该理想变压器的原副线圈磁通量变化率之比为 B. 电压表的示数为 C. 若处温度升高，电压表与电压表示数之比不变 D. 若处温度降低，定值电阻R两端电压增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．理想变压器的原副线圈磁通量变化率之比为，故A错误； B．由图乙可知原线圈的电压有效值为 根据，可得副线圈电压为 即电压表的示数为9V，故B错误； C．根据可知，电压表与电压表示数之比只与匝数有关，若处温度升高，电压表与电压表示数之比不变，故C正确； D．若处温度降低，则阻值增大，根据欧姆定律可知，副线圈电流减小，则定值电阻R两端电压减小，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，飞行器在距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ上运动，到达轨道A点处，点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道近月点B再次点火进入近月轨道Ⅲ并绕月球做匀速圆周运动。已知：月球半径为R，月球表面的重力加速度为，则（ ） A. 飞行器在椭圆轨道Ⅱ上运动时，B点速度大于A点速度，机械能守恒 B. 飞行器在轨道Ⅱ上通过B点的加速度小于在轨道Ⅰ上通过A点的加速度 C. 由已知条件可求出飞行器在轨道Ⅱ上的运行周期为 D. 若月球的质量变大，半径不变，则飞行器在近月轨道Ⅲ上运行线速度将变小 【答案】A 【解析】 【详解】A．由开普勒第二定律知，飞行器在椭圆轨道Ⅱ上运动时，B点速度大于A点速度，由于在轨道Ⅱ上运动时只有万有引力做功，所以机械能守恒，故A正确； B．根据牛顿第二定律可得 解得 可知越小，加速度越大，所以飞行器在轨道Ⅱ上通过B点的加速度大于在轨道Ⅰ上通过A点的加速度，故B错误； C．设飞行器在近月轨道Ⅲ绕月球运行一周所需的时间为，则有 解得 根据几何关系知，Ⅱ轨道的半长轴为 根据开普勒第三定律有 联立可得飞行器在轨道Ⅱ上的运行周期为 故C错误； D．由万有引力提供向心力可得 可得 当月球质量变大，半径不变时，则飞行器在近月轨道Ⅲ上运行线速度将变大，故D错误。 故选A。 7. 如图所示，水平面上有一半径为R的透明均质球，下半球内竖直中心轴上有a、b两种单色灯（可视为点光源，都发可见光），发现从两个光源照射到上半球面的光恰好全部都能发生折射（不考虑光线在球内反射后的折射），则下列说法中正确的是（ ） A. a光光子动量小于b光光子动量 B. a光的在透明介质球中的折射率为 C. 若发出b光的某光源高速靠近探测器，探测器接受到的b光频率可能与a光相同 D. 若b光是氢原子从能级跃迁到能级时发出的，a光可能是氢原子从能级跃迁到能级时发出的 【答案】C 【解析】 【详解】A．分析如图所示： 由几何关系得 因为R和距离不变，光在上半球面射出时越大越大。上半球面的光恰能都发生折射，故光源射到球心等高处入射角恰为临界角；由于b在a的下方，则有 ，， 根据公式可得 故A错误； B．对于a光有 故B错误； C．观察者与波源靠近，接收频率大于波源频率，探测器接受到的频率大于b光频率，可能与a光相同，即故C正确； D．从能级跃迁到能级，不能发出可见光，故D错误。 故选C。 8. 如图所示，一根粗细均匀的光滑细杆竖直固定，与细杆相距处固定一个轻质光滑的小滑轮。质量均为的小物体A、B用轻弹簧相连，竖直放在水平面上，没有弹性的轻绳一端与物体A相连，另一端与穿在细杆上、质量也为的小环C相连。将小环C拉至P点时，轻绳与细杆的夹角为，物体B刚好对水平面无压力。现让小环C从P点由静止释放，依次经过M点和N点，M点与滑轮等高，P点和N点关于M点对称。已知小环经过M点时，弹簧处于原长状态，重力加速度为。下列选项正确的是（　　） A. 轻弹簧的劲度系数为 B. 小环从P点运动到M点的过程中，弹簧弹性势能的减少量大于小环动能的增加量 C. 小环经过N点时，物体A的速度大小为 D. 小环经过N点时，物体A的速度大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．小球在P点时根据胡克定律可得 可得 选项A错误； B．小环运动到M点时A的速度为零，该过程由能量关系可知，小环重力势能减小量与弹簧弹性势能的减小量之和等于小环动能的增加量，可知该过程中弹簧弹性势能的减少量小于小环动能的增加量，选项B错误； CD．因P点和N点关于M点对称，则小环经过N点时， 由能量关系 解得物体A的速度大小为 选项C正确，D错误。 故选C。 二、多选题（每题5分，漏选少选3分；多选选错0分。共2题，总分10分） 9. 如图，圆心为O、半径为r的圆处在一匀强电场中，电场强度方向与圆平面平行，ab为圆的直径，c为圆周上另外一点，ab与ac的夹角为。电荷量为q（q>0）的同种带电粒子从O点先后以相同的动能、不同的速度方向发射，发现从圆周上的c点射出的粒子动能最大，最大值为，粒子仅受电场力作用。下列说法正确的是（　　） A. 该匀强电场的方向与ac平行 B. 该匀强电场的场强大小为 C. O、a两点间的电势差为 D. 把一电荷量为q的负电荷从b点移到c点，电场力做的功为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由题意可知，粒子从O点到c点电场力做功最多，如图所示，过c点作圆的切线mn即为一条等势线，Oc即为电场线，故电场强度的方向与Oc平行，A项错误； B．根据动能定理有 解得 B项正确； C．由图可知O、a两点沿电场线方向的距离为，O、a两点间的电势差为 C项错误； D．b点到mn间的距离为，把一电荷量为q的负电荷从b点移到c点，电场力做的功为 D项正确。 故选BD。 10. 为了安全，许多机械设备都安装有磁力刹车装置，其运动情况可简化为如图所示的模型。正方形线圈abcd以初速度v0沿斜面加速下滑距离s后，bc边进入匀强磁场区域，此时线圈开始减速，bc边离开磁场区域时，线圈恰好做匀速直线运动，运动过程中，bc边始终与磁场边界线保持平行。已知线圈边长为l、匝数为n、电阻为r，斜面与水平面的夹角为θ，线圈的质量为m，所受摩擦阻力大小恒为f，磁场区域上下边界间的距离为l，磁感应强度大小为B，方向垂直斜面向上，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 线圈bc边刚进入磁场时，感应电流的大小为 B. 线圈bc边穿过磁场区域过程中，通过其导线横截面的电荷量为 C. 线圈bc边离开磁场区域时的速度为 D. 从开始下滑到线圈全部通过磁场区域过程中，线圈中产生的焦耳热为 【答案】AB 【解析】 【详解】A．设线圈bc刚进入磁场时速度为v1，电动势为E1，电流为I1，则 解得 故A正确； B．线圈bc穿过磁场过程中，有 解得 故B正确； C．线圈bc边离开磁场区域后，有 解得 故C错误； D．从开始下滑到线圈全部通过磁场区域过程中，有 所以 故D错误。 故选AB。 三、实验题（共两题，每题8分；每空2分） 11. 用如图甲的实验装置验证、组成的系统机械能守恒。从高处由静止开始下落，上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。实验中获取的一条纸带如图乙所示，0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个打下的点（图中未标出），打点频率为50Hz，计数点间的距离已标记在纸带上。已知，。（，所有结果均保留两位有效数字） （1）在纸带上打下计数点5时的速度___。 （2）在打下0~5的过程中系统动能的增加量___J，系统重力势能的减少量___J。 （3）在本实验中，若某同学作出了图像，如图丙所示，则当地的重力加速度的测量值g=___m/s2。 【答案】（1）2.4 （2） ①. 0.58 ②. 0.60 （3）9.7 【解析】 【小问1详解】 打点频率为，每相邻两计数点间还有4个打下的点，则相邻计数点间的时间间隔 根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度，可得打下计数点5时的速度 【小问2详解】 [1][2]系统动能的增加量 在打下0~5的过程中，系统重力势能的减少量等于重力势能的减少量减去重力势能的增加量。0到5的距离 所以 【小问3详解】 根据系统机械能守恒定律有 整理得 可知图像的斜率 由图丙可知 代入数据解得 12. 为了测量某待测电阻，的阻值（约为40Ω），有以下一些器材可供选择： 电流表（量程为0~3A，内阻约0.1Ω）；电流表A2（量程为0~10mA，内阻）； 电压表V1（量程为0~3V，内阻约3kΩ）；电压表V2（量程为0~15V，内阻约5kΩ）； 电源E（电动势约为3V，内阻很小）；定值电阻R（2Ω，允许最大电流为1.0A）； 滑动变阻器（0~10Ω，允许最大电流为2.0A）； 单刀单掷开关S一个，导线若干。 根据以上器材设计电路，要求测量范围尽可能大、精确度高且调节方便。 （1）电流表应选__________，电压表应选_________，（填写器材符号）。 （2）请在虚线框中画出测量电阻Rx的实验电路图______（并在电路图中标出所用元件的对应符号）。 （3）在某一次测量中，若电压表示数为U=2.1V，电流表示数为I=8.0mA，则待测电阻Rx=________Ω。 【答案】（1） ①. ②. （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 [1][2]电源电动势为3V，则电压表选择V1；电路中可能达到的最大电流为 则量程过大，而A2量程过小，则可用A2与定值电阻并联，则改装后的电流表量程 因此电流表应选。 【小问2详解】 因改装成的电流表内阻已知，则可采用电流表内接电路，电路如图所示 【小问3详解】 改装后的电流表内阻 电流表示数为 则通过待测电阻的电流为 因此待测电阻 四、解答题（13题10分；14题14分；15题18分） 13. 某中学在运动会开幕式上将放飞大量气球。工作人员用容积为、压强为的氦气罐利用压强差给气球充气，充气后每个气球的体积为压强为。气球释放飞向高空后，当体积膨胀到时就会爆裂。资料显示：高度每升高，大气温度下降；高度每升高，大气压强减小。已知在地面附近给气球充气时的温度为，大气压强为，不计充气过程的漏气和气球内原有气体，且认为气球在上升过程中内部气体压强始终与外界大气压强相等。求： （1）一个氦气罐可以给多少个气球充气； （2）气球爆裂时离地面的高度约为多少（结果保留整数）。 【答案】（1）396个；（2） 【解析】 【详解】（1）一个氦气罐全部充气完毕，罐内气体压强也变为，设总共充气个符合要求的气球，根据玻意耳定律可得 其中，，，，代入数据解得 故能充气球个数为396个。 （2）当气球发生爆裂时，设此时离地面高度为，气球的压强为 体积为 温度为 由理想气体状态方程可得 代入数值，解得 14. 如图所示，一滑板的上表面由长度为的水平部分和半径为的四分之一光滑圆弧组成，滑板静止于光滑的水平面上。物体（可视质点）置于滑板上面的点，物体与滑板水平部分的动摩擦因数为。一根长度为L、不可伸长的细线，一端固定于点，另一端系一质量为的小球，小球位于最低点时与物体处于同一高度并恰好接触。现将小球拉至与同一高度（细线处于水平拉直状态），然后由静止释放，小球向下摆动并与物体发生弹性碰撞（碰撞时间极短）。已知细线长，小球的质量为，物体的质量为，滑板的质量为，水平轨道长，圆弧轨道半径，重力加速度，不计空气阻力。求： （1）小球与物体碰撞后瞬间细线对小球拉力的大小； （2）物体在滑板上飞出后相对点的最大高度； （3）物体再次运动到圆弧最低点时对滑板压力的大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对由动能定理可得 以向左为正方向，小球与物体碰撞后瞬间，小球的速度为，物体的速度为，由动量守恒定律可得 由能量守恒定律可得 联立解得 根据牛顿第二定律可得 代入数据解得 【小问2详解】 物块在最高点时，与滑板水平共速，速度为，设物块升高最大高度为， 由水平方向动量守恒得 根据能量守恒得 联立解得 【小问3详解】 物体再次运动到圆弧最低点点时，设物体的速度为，滑板的速度为， 由水平方向动量守恒得 根据能量守恒得 联立解得 （另一解舍去） 以滑板为参考系，根据牛顿第二定律有 联立解得 根据牛顿第三定律，物体再次运动到圆弧最低点时对滑板压力的大小为 15. 如图甲所示，两平行金属板A、B水平放置，两板间距为d，紧靠两板右端宽度为d的两虚线间为电磁场区域，紧靠B板右端有一长度为且与竖直方向的夹角为的倾斜挡板C，挡板C的中心有一小孔D，挡板C将电磁场区域分成上下两部分，分别为区域Ⅰ和区域Ⅱ。区域Ⅰ中有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为；区域Ⅱ中有垂直纸面向里的匀强磁场和水平向左的匀强电场，磁感应强度大小为，电场强度为。A、B板之间的电压随时间周期性变化的规律如图乙所示。粒子源位于O点，可持续不断地沿板间中线以速度发射带负电粒子，粒子质量为m，带电量为q。已知时刻进入两板间的带电粒子在时刻刚好沿A板右边缘射出交变电场，打在挡板C上的粒子均被挡板吸收，只有穿过小孔D的粒子才能进入区域Ⅱ，不计粒子重力及粒子间的相互作用，计算结果只能选用m、q、d、T表示。求 （1）A、B板之间的电压； （2）能够穿过小孔D的粒子进入两板间的时刻t； （3）粒子在区域Ⅱ的出射点与小孔D的竖直距离y。 【答案】（1） （2）或 （3） 【解析】 【小问1详解】 由t=0时刻进入两板间的带电粒子在t=T时刻网好沿A板右边缘射出交变电场，竖直方向先做匀加速直线运动再做匀减速直线运动，则 且 联立解得 【小问2详解】 不同时刻进入两板间的粒子，在两板间电场力的冲量一定为零，故粒子一定以水 平向右离开交变电场，能通过小孔的粒子在区域I中，其轨迹圆心角设为，由几何关系得 且 联立解得 在0-T时段内进入交变电场能够通过小孔的粒子，其进入的时刻设为，竖直位移满足或 解得或 考虑到周期性 可得或 【小问3详解】 粒子从小孔射出的速度方向与水平方向的夹角为，该速度沿水平和竖直方向 的分速度大小为 分析数据发现 则粒子从小孔射出后的运动可分解为沿竖直方向的匀速直线运动和速度大小为的匀速圆周运动，可知 解得 粒子做匀速圆周运动，从小孔至出射转过的圆心角设为，由外何关系知 联立解得 从小孔至出射所用时间设为 做匀速圆周运动产生的竖直位移为 做匀速直线运动产生的竖直位移为 粒子在区域I的出射点与小孔D的竖直距离 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二实验班第四次考试物理试卷 （时长：75分钟 总分：100分） 一、单选题（每题4分，共8题，总分32分） 1. 核电作为清洁低碳、安全高效、稳定且可大规模发展的绿色低碳能源，在推动绿色发展和助力“双碳”目标实现方面发挥着重要的作用。据统计，一座百万千瓦电功率的核电厂和燃煤电厂相比，每年可以减少二氧化碳排放600多万吨，可见核能是减排效应较大的能源之一。下列关于核反应的说法正确的是（ ） A. 重核裂变过程中能释放能量而轻核聚变过程中只吸收能量 B. 核反应堆中发生的核裂变方程为 C. 核裂变产生的一个原子核中有56个质子，88个中子 D. 的半衰期为7亿年，100个原子核经过7亿年还有50个没发生衰变 2. 如图所示，左侧是半径为R的四分之一圆弧，右侧是半径为的一段圆弧。二者圆心在一条竖直线上，小球a、b通过一轻绳相连，二者恰好于等高处平衡。已知，（，），不计所有摩擦，则小球a、b的质量之比为（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，某弹簧振子的位移-时间图像，已知该振子的振动在介质中激起一列沿x轴正方向传播的简谐横波，，根据图像信息，下列说法正确的是 A. 该波的波长为0.8 m B. 介质中的质点的振动频率为1.25 Hz C. 在波的传播方向上，相距为0.8 m的两个质点的振动情况总是相同 D. 若该波遇到宽度为1.4 m的障碍物，不能发生明显的衍射现象 4. 示波管的结构如图甲所示，如果在偏转电极、之间都没有加电压，电子束将打在荧光屏的中心，形成亮斑。若在偏转电极之间加上图乙所示的正弦式电压，在偏转电极之间加上图（a）、（b）、（c）、（d）所示的几种电压，则荧光屏上可能会形成图（e）、（f）所示的图像。下列说法正确的是（　　） A. 若加电压（a），荧光屏上出现图（e）所示波形 B. 若加电压（b），荧光屏上出现图（e）所示波形 C. 若加电压（c），荧光屏上出现图（f）所示波形 D. 若加电压（d），荧光屏上出现图（f）所示波形 5. 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，电压表和电流表均为理想交流电表，原线圈接如图乙所示的正弦交流电，图中为热敏电阻（温度升高时其电阻减小，温度降低时电阻增大），R为定值电阻。下列说法正确的是（　） A. 该理想变压器的原副线圈磁通量变化率之比为 B. 电压表的示数为 C. 若处温度升高，电压表与电压表示数之比不变 D. 若处温度降低，定值电阻R两端电压增大 6. 如图所示，飞行器在距月球表面高度为3R的圆形轨道Ⅰ上运动，到达轨道A点处，点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ，到达轨道近月点B再次点火进入近月轨道Ⅲ并绕月球做匀速圆周运动。已知：月球半径为R，月球表面的重力加速度为，则（ ） A. 飞行器在椭圆轨道Ⅱ上运动时，B点速度大于A点速度，机械能守恒 B. 飞行器在轨道Ⅱ上通过B点的加速度小于在轨道Ⅰ上通过A点的加速度 C. 由已知条件可求出飞行器在轨道Ⅱ上的运行周期为 D. 若月球的质量变大，半径不变，则飞行器在近月轨道Ⅲ上运行线速度将变小 7. 如图所示，水平面上有一半径为R的透明均质球，下半球内竖直中心轴上有a、b两种单色灯（可视为点光源，都发可见光），发现从两个光源照射到上半球面的光恰好全部都能发生折射（不考虑光线在球内反射后的折射），则下列说法中正确的是（ ） A. a光光子动量小于b光光子动量 B. a光的在透明介质球中的折射率为 C. 若发出b光的某光源高速靠近探测器，探测器接受到的b光频率可能与a光相同 D. 若b光是氢原子从能级跃迁到能级时发出的，a光可能是氢原子从能级跃迁到能级时发出的 8. 如图所示，一根粗细均匀的光滑细杆竖直固定，与细杆相距处固定一个轻质光滑的小滑轮。质量均为的小物体A、B用轻弹簧相连，竖直放在水平面上，没有弹性的轻绳一端与物体A相连，另一端与穿在细杆上、质量也为的小环C相连。将小环C拉至P点时，轻绳与细杆的夹角为，物体B刚好对水平面无压力。现让小环C从P点由静止释放，依次经过M点和N点，M点与滑轮等高，P点和N点关于M点对称。已知小环经过M点时，弹簧处于原长状态，重力加速度为。下列选项正确的是（　　） A. 轻弹簧的劲度系数为 B. 小环从P点运动到M点的过程中，弹簧弹性势能的减少量大于小环动能的增加量 C. 小环经过N点时，物体A的速度大小为 D. 小环经过N点时，物体A的速度大小为 二、多选题（每题5分，漏选少选3分；多选选错0分。共2题，总分10分） 9. 如图，圆心为O、半径为r的圆处在一匀强电场中，电场强度方向与圆平面平行，ab为圆的直径，c为圆周上另外一点，ab与ac的夹角为。电荷量为q（q>0）的同种带电粒子从O点先后以相同的动能、不同的速度方向发射，发现从圆周上的c点射出的粒子动能最大，最大值为，粒子仅受电场力作用。下列说法正确的是（　　） A. 该匀强电场的方向与ac平行 B. 该匀强电场的场强大小为 C. O、a两点间的电势差为 D. 把一电荷量为q的负电荷从b点移到c点，电场力做的功为 10. 为了安全，许多机械设备都安装有磁力刹车装置，其运动情况可简化为如图所示的模型。正方形线圈abcd以初速度v0沿斜面加速下滑距离s后，bc边进入匀强磁场区域，此时线圈开始减速，bc边离开磁场区域时，线圈恰好做匀速直线运动，运动过程中，bc边始终与磁场边界线保持平行。已知线圈边长为l、匝数为n、电阻为r，斜面与水平面的夹角为θ，线圈的质量为m，所受摩擦阻力大小恒为f，磁场区域上下边界间的距离为l，磁感应强度大小为B，方向垂直斜面向上，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 线圈bc边刚进入磁场时，感应电流的大小为 B. 线圈bc边穿过磁场区域过程中，通过其导线横截面的电荷量为 C. 线圈bc边离开磁场区域时的速度为 D. 从开始下滑到线圈全部通过磁场区域过程中，线圈中产生的焦耳热为 三、实验题（共两题，每题8分；每空2分） 11. 用如图甲的实验装置验证、组成的系统机械能守恒。从高处由静止开始下落，上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。实验中获取的一条纸带如图乙所示，0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个打下的点（图中未标出），打点频率为50Hz，计数点间的距离已标记在纸带上。已知，。（，所有结果均保留两位有效数字） （1）在纸带上打下计数点5时的速度___。 （2）在打下0~5的过程中系统动能的增加量___J，系统重力势能的减少量___J。 （3）在本实验中，若某同学作出了图像，如图丙所示，则当地的重力加速度的测量值g=___m/s2。 12. 为了测量某待测电阻，的阻值（约为40Ω），有以下一些器材可供选择： 电流表（量程为0~3A，内阻约0.1Ω）；电流表A2（量程为0~10mA，内阻）； 电压表V1（量程为0~3V，内阻约3kΩ）；电压表V2（量程为0~15V，内阻约5kΩ）； 电源E（电动势约为3V，内阻很小）；定值电阻R（2Ω，允许最大电流为1.0A）； 滑动变阻器（0~10Ω，允许最大电流为2.0A）； 单刀单掷开关S一个，导线若干。 根据以上器材设计电路，要求测量范围尽可能大、精确度高且调节方便。 （1）电流表应选__________，电压表应选_________，（填写器材符号）。 （2）请在虚线框中画出测量电阻Rx的实验电路图______（并在电路图中标出所用元件的对应符号）。 （3）在某一次测量中，若电压表示数为U=2.1V，电流表示数为I=8.0mA，则待测电阻Rx=________Ω。 四、解答题（13题10分；14题14分；15题18分） 13. 某中学在运动会开幕式上将放飞大量气球。工作人员用容积为、压强为的氦气罐利用压强差给气球充气，充气后每个气球的体积为压强为。气球释放飞向高空后，当体积膨胀到时就会爆裂。资料显示：高度每升高，大气温度下降；高度每升高，大气压强减小。已知在地面附近给气球充气时的温度为，大气压强为，不计充气过程的漏气和气球内原有气体，且认为气球在上升过程中内部气体压强始终与外界大气压强相等。求： （1）一个氦气罐可以给多少个气球充气； （2）气球爆裂时离地面的高度约为多少（结果保留整数）。 14. 如图所示，一滑板的上表面由长度为的水平部分和半径为的四分之一光滑圆弧组成，滑板静止于光滑的水平面上。物体（可视质点）置于滑板上面的点，物体与滑板水平部分的动摩擦因数为。一根长度为L、不可伸长的细线，一端固定于点，另一端系一质量为的小球，小球位于最低点时与物体处于同一高度并恰好接触。现将小球拉至与同一高度（细线处于水平拉直状态），然后由静止释放，小球向下摆动并与物体发生弹性碰撞（碰撞时间极短）。已知细线长，小球的质量为，物体的质量为，滑板的质量为，水平轨道长，圆弧轨道半径，重力加速度，不计空气阻力。求： （1）小球与物体碰撞后瞬间细线对小球拉力的大小； （2）物体在滑板上飞出后相对点的最大高度； （3）物体再次运动到圆弧最低点时对滑板压力的大小。 15. 如图甲所示，两平行金属板A、B水平放置，两板间距为d，紧靠两板右端宽度为d的两虚线间为电磁场区域，紧靠B板右端有一长度为且与竖直方向的夹角为的倾斜挡板C，挡板C的中心有一小孔D，挡板C将电磁场区域分成上下两部分，分别为区域Ⅰ和区域Ⅱ。区域Ⅰ中有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为；区域Ⅱ中有垂直纸面向里的匀强磁场和水平向左的匀强电场，磁感应强度大小为，电场强度为。A、B板之间的电压随时间周期性变化的规律如图乙所示。粒子源位于O点，可持续不断地沿板间中线以速度发射带负电粒子，粒子质量为m，带电量为q。已知时刻进入两板间的带电粒子在时刻刚好沿A板右边缘射出交变电场，打在挡板C上的粒子均被挡板吸收，只有穿过小孔D的粒子才能进入区域Ⅱ，不计粒子重力及粒子间的相互作用，计算结果只能选用m、q、d、T表示。求 （1）A、B板之间的电压； （2）能够穿过小孔D的粒子进入两板间的时刻t； （3）粒子在区域Ⅱ的出射点与小孔D的竖直距离y。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $