精品解析：安徽合肥市第三十二中学2026-2027学年高三上学期第二次学情自测物理试题

高三上学期物理第二次月考 （考试时间：75分钟　试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共10小题，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9~10题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”，如图，在研磨过程中，砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时，（　　） A. 砚台对墨条的摩擦力方向水平向左 B. 桌面对砚台的摩擦力方向水平向左 C. 桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力 D. 桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力 【答案】C 【解析】 【详解】A．当墨条速度方向水平向左时，墨条相对于砚台向左运动，故砚台对墨条的摩擦力方向水平向右，故A错误； B．根据牛顿第三定律，墨条对砚台的摩擦力方向水平向左，由于砚台处于静止状态，故桌面对砚台的摩擦力方向水平向右，故B错误； C．由于砚台处于静止状态，水平方向桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力，故C正确； D．桌面对砚台的支持力大小等于砚台的重力加上墨条对其的压力，故桌面对砚台的支持力大于墨条对砚台的压力，故D错误。 故选C。 2. 粗细均匀的圆形绝缘环位于空间直角坐标系中的xOy平面内，其几何中心与坐标原点O重合，处于每个象限的圆环都均匀带有相同电量的电荷，电性如图所示。点1、2，3、4，5、6分别位于z、x、y轴上，它们与原点O间距相同，以下说法正确的是（　　） A. 把一个正电荷沿z轴从点2移动到点1电场力先做正功再做负功 B. 把一个正电荷沿x轴从点4移动到点3电场力先做正功再做负功 C. 把一个正电荷沿直线从点4移动到点6电场力先做正功再做负功 D. 把一个正电荷沿直线从点5移动到点1电场力先做正功再做负功 【答案】C 【解析】 【详解】A．由对称性分析可得z轴上各点电场强度都为零，在z轴上移动电荷都不做功，故A错误。 B．x轴上各点电场强度方向相当于关于x轴对称的等量异种电荷电场的叠加，则电场强度方向都垂直于x轴，在x轴上移动电荷都不做功，故B错误。 C．根据等量异种电荷电场分布特点可知，点4处电场强度方向沿y轴负方向，点6处电场强度方向沿x轴负方向，把一个正电荷沿直线从点4移动到点6电场力电场力与位移夹角先是锐角后是钝角，因此先做正功再做负功，故C正确。 D．根据等量异种电荷电场分布特点可推出，yOz平面电场线方向垂直与平面，则电场力方向与运动方向垂直，点5移动到点1电场力不做功，故D错误。 故选C。 3. 若航天员在月球表面附近高h处以初速度水平抛出一个小球，测出小球运动的水平位移大小为L。若月球可视为均匀的天体球，已知月球半径为R，引力常量为G，已知重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　） A. 月球表面的重力加速度 B. 月球的质量 C. 月球的第一宇宙速度 D. 月球的平均密度 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据平抛运动特点有， 解得月球表面的重力加速度 故A错误； B．在月球表面，万有引力等于重力，则有 将代入上式得月球的质量 故B错误； C．根据万有引力提供向心力 将代入上式得月球的第一宇宙速度 故C错误； D．月球的平均密度 故D正确。 故选D。 4. 一列沿x轴传播的简谐横波，周期为0.4s。沿着波的传播方向有三点、、，某一时刻，在波峰，在波谷，且两点之间还有一个波谷。已知和平衡位置之间的距离为60cm，和平衡位置之间的距离为20cm，则的振动传到所需的时间为（ ） A. 0.4s B. 0.3s C. 0.1s D. 0.2s 【答案】D 【解析】 【详解】由题意可知，和平衡位置之间的距离满足 解得波长为 则波速为 则的振动传到所需的时间为 故选D。 5. 一定质量的理想气体由状态a开始，经历ab、bc、ca三个过程回到原状态，其p − T图像如图所示，气体在三个状态的体积分别为Va、Vb、Vc，压强分别为pa、pb、pc。已知pb = p0，pc = 4p0，则下列说法正确的是（　　） A. pa = 3p0 B. Vb = 3Vc C. 从状态a到状态b，气体对外做功 D. 从状态b到状态c，气体向外界放热 【答案】D 【解析】 【详解】A．ab过程为等容变化，则 得 A错误； B．bc过程为等温变化，则 得 B错误； C．从状态a到状态b，气体体积不变，对外不做功，C错误； D．从状态b到状态c，气体温度不变，即内能不变，由于压强增大，则气体体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律（ΔU = W + Q）可知，气体向外界放热，D正确。 故选D。 6. 光线照射到棱镜毛糙面上的反射光线和折射光线射向四面八方，不能成像。如图所示，折射率为2的等腰直角三棱镜的底面S2和侧面S1是平整的光学面，而侧面S3和其它面是毛糙的。将该棱镜的底面压在一幅用特殊颜料画的可发光的水彩画上，观察者通过光学面S1观察水彩画，则画被棱镜底面压住部分可被观察到的比例为（已知）（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】因为n = 2，根据 解得 C = 30° 则发光水彩画中的任意一点从空气经底面S2进入三棱镜的折射角均应小于或等于30°，可知光在经底面S2进入三棱镜的折射角为30°时，根据几何关系可知，此时该光线到达底面S1的入射角为15°，若光线恰好到达E点，对应发光水彩画中的是B点，此时画被棱镜底面压住部分可被观察到的部分为B点右侧部分，作出光路图，如图所示 其中 ∠FBE = 30° 令画被棱镜底面压住部分可被观察到部分的面积为，则可被观察到的比例 故选D。 7. 2023年12月26日成自宜高铁正式通车，当天，G8726次高速列车12:43驶进资中西站，标志着球溪镇正式迈进高铁时代。假如列车进站时从某时刻起做匀减速直线运动，分别用时3s、2s、1s连续通过三段位移后停下，则这三段位移列车的平均速度大小之比是（　　） A. 3∶2∶1 B. 27∶8∶1 C. 5∶3∶1 D. 9∶4∶1 【答案】D 【解析】 【详解】设连续通过三段位移分别为、、；根据逆向思维可得 可得 则有 则这三段位移列车的平均速度大小之比 故选D。 8. 如图所示，在以O点为圆心、半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。圆形区域外有大小相等、方向相反、范围足够大的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q（q>0）的带电粒子沿直径AC方向从A点射入圆形区域。不计重力，下列说法正确的是（　　） A. 粒子的运动轨迹可能经过O点 B. 粒子射出圆形区域时的速度方向不一定沿该区域的半径方向 C. 粒子连续两次由A点沿AC方向射入圆形区域的最小时间间隔为 D. 若粒子从A点射入到从C点射出圆形区域用时最短，粒子运动的速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．在圆形匀强磁场区域内，沿着径向射入的粒子，总是沿径向射出的；根据圆的特点可知粒子的运动轨迹不可能经过O点，故AB错误； C．粒子连续两次由A点沿AC方向射入圆形区域，时间最短则根据对称性可知轨迹如图 则最短时间有 故C错误； D．粒子从A点射入到从C点射出圆形区域用时最短，则轨迹如图所示 设粒子在磁场中运动的半径为r，根据几何关系可知 根据洛伦兹力提供向心力有 可得 故D正确。 故选D。 9. 氢原子的能级图如图甲所示，一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出6种不同频率的光，其中只有频率为、两种光可让图乙所示的光电管阴极K发生光电效应。分别用频率为、的两个光源照射光电管阴极K，测得电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法中正确的是（ ） A. 图丙中的图线所表示的光的光子能量为 B. 图丙中的图线所表示的光是氢原子由第4能级向基态跃迁发出的 C. 处于第4能级的氢原子可以吸收一个能量为的光子并电离 D. 用图丙中的图线所表示的光照射阴极K时，光电子的最大初动能比用图线所表示的光照射时更大 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．图丙中的图线所表示的光的遏止电压较大，则光电子最大初动能较大，所对应的光子能量较大，原子跃迁对应的能级差较大，即对应于从到的跃迁，则光子能量为 故A正确，B错误； C．处于第4能级的氢原子至少要吸收的能量才能电离，则处于第4能级的氢原子可以吸收一个能量为的光子并电离，故C正确； D．用图丙中的图线所表示的光照射阴极K时，遏止电压小于图线表示的光子的遏止电压，可知表示的光照射阴极K时，光电子的最大初动能比用图线所表示的光照射时更小，故D错误。 故选AC。 10. 如图甲所示，光滑绝缘水平面上有宽度为2L的条形磁场，磁场方向竖直向下，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，B0，t0均已知，理想边界有磁场。质量为m、电阻为R的匀质长方形单匝线框，其长为2L，宽为L，线框bc边与ad边的中点分别是e、f。在0~t0时间内将线框锁定，使e，f连线刚好与磁场左边界重合。t0时刻线框获得一个向右的初速度，已知ab边离开磁场时线框的速度大小为ab边刚进入磁场时的。下列说法正确的是（　　） A. cd边在磁场中运动时，bc边不受安培力作用 B. t=0时刻，ef两点间的电势差为 C. 在0~t0内，cd边所受安培力的冲量大小为 D. ab边在磁场中运动过程中，bc边产生的焦耳热为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．cd边在磁场中运动过程中，bc边在磁场中的部分受安培力作用，A错误； B．在0~t0内，感生电动势 ef两点间的电动势 B正确； C．在0~t0内，线框中的电流 cd边所受安培力大小为 由此可知，安培力大小随时间按一次函数关系变化，cd边所受安培力的冲量大小为 C正确； D．设ab边刚进磁场时速度为v，ab边在磁场中运动过程中，有 ab边在磁场中运动过程中，有 bc边产生的焦耳热 解得 D错误。 故选BC。 二、非选择题：本题共5小题，共58分。其中第13题~15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. “探究力的平行四边形定则”的实验装置如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细线的结点，OB和OC为细绳。如图乙所示是在白纸上根据实验结果画出的图。 （1）第一次用两个弹簧测力计将橡皮筋拉至O点，第二次用一个弹簧测力计将橡皮筋___________（填“必须”或“不必”）同样拉至O点。 （2）图乙中的___________（填“F”或“”）是力F1和F2的合力的实际测量值。 【答案】（1）必须 （2） 【解析】 【小问1详解】 在“探究力的平行四边形定则”实验中，为了验证力的合成规律，需要确保两次实验中力的作用效果相同，即两次实验中的结点O的位置必须相同。因此，第二次用一个弹簧测力计必须同样将橡皮筋拉至O点。 【小问2详解】 实验中F是由平行四边形得出的，是F1和F2的合力的理论值，而是通过实验方法得出的实际测量值，其方向一定与橡皮筋的方向相同，即一定沿AO方向。 12. 某实验小组用单摆测当地的重力加速度。如图丙所示，在轻质细线的一端打一个比小球上的孔径略大一些的结，将细线穿过球上的小孔，并把细线上端固定在铁架台上，制成一个单摆。铁架台放在实验桌边，以方便调整摆线长度。 （1）将小球缓慢拉离平衡位置，达到最高点时细线与竖直方向的夹角约为5°，然后由静止释放，当小球到达最低点时开始计时，同时数“0”，小球每次经过最低点计数一次，数到n时停止计时，秒表读数为t，则单摆周期T=___________（用t和n表示）； （2）多次改变摆线长L并测出相应周期T，计算出T2，作出T2-L图像，如图丁所示，其中当摆线长分别为L1、L2时，测得对应单摆周期为T1、T2，由此可得当地的重力加速度g=__________（用L1、L2、T1、T2表示）。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，相邻两次经过最低点的时间差为半个周期，则 得 【小问2详解】 根据单摆周期公式，得 图像斜率 整理得 13. 某学习小组对两种型号铅笔芯的电阻率进行测量。实验器材如下： 学生电源（输出电压0~16V） 滑动变阻器（最大阻值10Ω，额定电流2A）； 电压表V（量程3V，内阻未知）； 电流表A（量程3A，内阻未知）； 待测铅笔芯R（X型号、Y型号）； 游标卡尺，螺旋测微器，开关S，单刀双掷开关K，导线若干。 回答以下问题： （1）使用螺旋测微器测量铅笔芯直径，某次测量结果如图甲所示，该读数为_______mm； （2）把待测铅笔芯接入图乙所示电路，闭合开关S后，将滑动变阻器滑片由最右端向左调节到合适位置，将单刀双掷开关K分别掷到1、2端，观察到电压表示数变化比电流表示数变化更明显，则测量铅笔芯电阻时应将K掷到________（填“1”或“2”）端； （3）正确连接电路，得到Y型号铅笔芯I-U图像如图丙所示，求得电阻RY=______Ω（保留3位有效数字）；采用同样方法得到X型号铅笔芯的电阻为1.70Ω； （4）使用游标卡尺测得X、Y型号铅笔芯的长度分别为40.68mm、60.78mm，使用螺旋测微器测得X、Y型号铅笔芯直径近似相等，则X型号铅笔芯的电阻率______（填“大于”或“小于”）Y型号铅笔芯的电阻率。 【答案】（1）2.450 （2）1 （3）1.91 （4）大于 【解析】 【小问1详解】 根据螺旋测微器的读数规则可知，其读数为 【小问2详解】 由于电压表示数变化更明显，说明电流表分压较多，因此电流表应采用外接法，即测量铅笔芯电阻时应将K掷到1端； 【小问3详解】 根据图丙的I-U图像，结合欧姆定律有 【小问4详解】 根据电阻定律 可得 两种材料的横截面积近似相等，分别代入数据可知 14. 如图，半径为29mm的球面凹面镜内注有透明液体，将其静置在水平桌面上，液体中心厚度CD为13mm。一束单色光自中心轴上距液面9mm的A点射向液面上B点，BC长为12mm，其折射光经凹面镜反射后沿原路返回。已知真空中的光速为3.0×108m/s，求： （1）液体的折射率； （2）该单色光在液体中的传播时间（不考虑水平液面的反射光）。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 如图所示，折射光线的反向延长线过凹面镜的圆心O 由几何关系可得 根据数学关系可知 且 解得 根据数学关系可知 折射率 【小问2详解】 光线在液体中传播路程 且 解得该单色光在液体中的传播时间 15. 如图，有一内半径为2r、长为L的圆筒，左右端面圆心O′、O处各开有一小孔。以O为坐标原点，取O′O方向为x轴正方向建立xyz坐标系。在筒内x ≤ 0区域有一匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向沿x轴正方向；筒外x ≥ 0区域有一匀强电场，场强大小为E，方向沿y轴正方向。一电子枪在O′处向圆筒内多个方向发射电子，电子初速度方向均在xOy平面内，且在x轴正方向的分速度大小均为v0。已知电子的质量为m、电量为e，设电子始终未与筒壁碰撞，不计电子之间的相互作用及电子的重力。 （1）若所有电子均能经过O进入电场，求磁感应强度B的最小值； （2）取（1）问中最小的磁感应强度B，若进入磁场中电子的速度方向与x轴正方向最大夹角为θ，求tanθ的绝对值； （3）取（1）问中最小的磁感应强度B，求电子在电场中运动时y轴正方向的最大位移。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）电子在匀强磁场中运动时，将其分解为沿x轴的匀速直线运动和在yOz平面内的匀速圆周运动，设电子入射时沿y轴的分速度大小为，由电子在x轴方向做匀速直线运动得 在yOz平面内，设电子做匀速圆周运动的半径为R，周期为T，由牛顿第二定律知 可得 且 由题意可知所有电子均能经过O进入电场，则有 联立得 当时，B有最小值，可得 （2）将电子的速度分解，如图所示 有 当有最大值时，最大，R最大，此时，又 ， 联立可得 ， （3）当最大时，电子在电场中运动时沿y轴正方向有最大位移，根据匀变速直线运动规律有 由牛顿第二定律知 又 联立得 16. 极限滑板运动一直备受青少年青睐，某款滑道设计可以让运动员沿滑道下滑到某一高度时压迫滑道竖直下滑，给体验者带来极大刺激。现把该设计简化成如图所示的运动模型：小球代表运动员（可视为质点），两竖直挡板间所夹滑块代表滑道，其横截面为半径R＝1 m的半圆形，A、B是直径两端点。圆形轨道光滑，侧面与两挡板间的动摩擦因数μ＝0.3。已知小球质量为m，滑块质量为2m。采用智能控制系统控制挡板对滑块左、右两侧面压力大小分别为N1、N2，N1＋N2＝10mg，且大小之和恒定不变。在滑块底部两侧挡板伸出短板C、D，初始滑块与短板接触但不挤压，当滑块对两个短板的总压力超过FN＝3mg时，短板瞬间（短板长度很小）全部收缩进入挡板中。忽略空气阻力，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g＝10 m/s2。 （1）若从A点静止释放小球，小球沿轨道下滑，这个过程中滑块会不会沿挡板向下滑动？判断并证明； （2）若从A点正上方h处静止释放小球，假设滑块刚要向下滑动时，小球此刻所在位置和圆心的连线与水平方向的夹角为θ，求h与θ的关系式； （3）若从A点正上方h＝3.25R处静止释放小球，求小球第一次滑至轨道最低点时的速度大小。 【答案】（1） 假设滑块没有下滑，在小球到达轨道的最低点时，滑块受到小球向下的压力最大，且小球下落的距离为R，设小球运动到最低点时的速率为v0，滑块对小球的支持力大小为N0，由机械能守恒定律得 在最低点时，由牛顿第二定律得 挡板提供的最大摩擦力 解得N0＝3mg，fmax＝3mg 由牛顿第三定律可知，小球对滑块的压力为N0′＝N0 设短板对滑块的支持力为FN′，由平衡条件有FN′＋fmax＝2mg＋N0′ 解得FN′＝2mg 结合牛顿第三定律可知，滑块对短板总压力小于3mg，假设成立，滑块不会下滑。 （2）h≤0.5 m时，滑块不动；h>0.5 m时， （3） 【解析】 【小问1详解】 见答案 【小问2详解】 从释放小球到滑块开始下滑，由机械能守恒定律得 设刚要滑动时，小球受到滑块的支持力F1，由牛顿第二定律得 竖直方向上滑块刚好达到滑动条件，由牛顿第三定律有 联立可得 当时，可得h＝0.5m，此时滑块不会滑动，即h≤0.5m时，滑块不动；h>0.5 m时， 【小问3详解】 当h＝3.25R＝3.25 m时，由（2）可知 解得，（舍去），即θ＝30°。 从小球释放到θ＝30°的过程中，小球的机械能守恒，设此时小球的速度为v1，由机械能守恒定律有 解得 在此后的滑动过程中，由于滑块受到的滑动摩擦力 小球和滑块组成的系统在竖直方向动量守恒，设小球到达最低点时，小球与滑块竖直方向共同速度为v2，由动量守恒定律有 解得 在小球到达最低点的过程中，设滑块移动的距离为l，则小球下降的距离为 设小球在最低点时的速度大小为v3，由功能关系得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三上学期物理第二次月考 （考试时间：75分钟　试卷满分：100分） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、选择题：本题共10小题，共42分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9~10题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 利用砚台将墨条研磨成墨汁时讲究“圆、缓、匀”，如图，在研磨过程中，砚台始终静止在水平桌面上。当墨条的速度方向水平向左时，（　　） A. 砚台对墨条的摩擦力方向水平向左 B. 桌面对砚台的摩擦力方向水平向左 C. 桌面和墨条对砚台的摩擦力是一对平衡力 D. 桌面对砚台的支持力与墨条对砚台的压力是一对平衡力 2. 粗细均匀的圆形绝缘环位于空间直角坐标系中的xOy平面内，其几何中心与坐标原点O重合，处于每个象限的圆环都均匀带有相同电量的电荷，电性如图所示。点1、2，3、4，5、6分别位于z、x、y轴上，它们与原点O间距相同，以下说法正确的是（　　） A. 把一个正电荷沿z轴从点2移动到点1电场力先做正功再做负功 B. 把一个正电荷沿x轴从点4移动到点3电场力先做正功再做负功 C. 把一个正电荷沿直线从点4移动到点6电场力先做正功再做负功 D. 把一个正电荷沿直线从点5移动到点1电场力先做正功再做负功 3. 若航天员在月球表面附近高h处以初速度水平抛出一个小球，测出小球运动的水平位移大小为L。若月球可视为均匀的天体球，已知月球半径为R，引力常量为G，已知重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　） A. 月球表面的重力加速度 B. 月球的质量 C. 月球的第一宇宙速度 D. 月球的平均密度 4. 一列沿x轴传播的简谐横波，周期为0.4s。沿着波的传播方向有三点、、，某一时刻，在波峰，在波谷，且两点之间还有一个波谷。已知和平衡位置之间的距离为60cm，和平衡位置之间的距离为20cm，则的振动传到所需的时间为（ ） A. 0.4s B. 0.3s C. 0.1s D. 0.2s 5. 一定质量的理想气体由状态a开始，经历ab、bc、ca三个过程回到原状态，其p − T图像如图所示，气体在三个状态的体积分别为Va、Vb、Vc，压强分别为pa、pb、pc。已知pb = p0，pc = 4p0，则下列说法正确的是（　　） A. pa = 3p0 B. Vb = 3Vc C. 从状态a到状态b，气体对外做功 D. 从状态b到状态c，气体向外界放热 6. 光线照射到棱镜毛糙面上的反射光线和折射光线射向四面八方，不能成像。如图所示，折射率为2的等腰直角三棱镜的底面S2和侧面S1是平整的光学面，而侧面S3和其它面是毛糙的。将该棱镜的底面压在一幅用特殊颜料画的可发光的水彩画上，观察者通过光学面S1观察水彩画，则画被棱镜底面压住部分可被观察到的比例为（已知）（　　） A. B. C. D. 7. 2023年12月26日成自宜高铁正式通车，当天，G8726次高速列车12:43驶进资中西站，标志着球溪镇正式迈进高铁时代。假如列车进站时从某时刻起做匀减速直线运动，分别用时3s、2s、1s连续通过三段位移后停下，则这三段位移列车的平均速度大小之比是（　　） A. 3∶2∶1 B. 27∶8∶1 C. 5∶3∶1 D. 9∶4∶1 8. 如图所示，在以O点为圆心、半径为R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。圆形区域外有大小相等、方向相反、范围足够大的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q（q>0）的带电粒子沿直径AC方向从A点射入圆形区域。不计重力，下列说法正确的是（　　） A. 粒子的运动轨迹可能经过O点 B. 粒子射出圆形区域时的速度方向不一定沿该区域的半径方向 C. 粒子连续两次由A点沿AC方向射入圆形区域的最小时间间隔为 D. 若粒子从A点射入到从C点射出圆形区域用时最短，粒子运动的速度大小为 9. 氢原子的能级图如图甲所示，一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出6种不同频率的光，其中只有频率为、两种光可让图乙所示的光电管阴极K发生光电效应。分别用频率为、的两个光源照射光电管阴极K，测得电流随电压变化的图像如图丙所示。下列说法中正确的是（ ） A. 图丙中的图线所表示的光的光子能量为 B. 图丙中的图线所表示的光是氢原子由第4能级向基态跃迁发出的 C. 处于第4能级的氢原子可以吸收一个能量为的光子并电离 D. 用图丙中的图线所表示的光照射阴极K时，光电子的最大初动能比用图线所表示的光照射时更大 10. 如图甲所示，光滑绝缘水平面上有宽度为2L的条形磁场，磁场方向竖直向下，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，B0，t0均已知，理想边界有磁场。质量为m、电阻为R的匀质长方形单匝线框，其长为2L，宽为L，线框bc边与ad边的中点分别是e、f。在0~t0时间内将线框锁定，使e，f连线刚好与磁场左边界重合。t0时刻线框获得一个向右的初速度，已知ab边离开磁场时线框的速度大小为ab边刚进入磁场时的。下列说法正确的是（　　） A. cd边在磁场中运动时，bc边不受安培力作用 B. t=0时刻，ef两点间的电势差为 C. 在0~t0内，cd边所受安培力的冲量大小为 D. ab边在磁场中运动过程中，bc边产生的焦耳热为 二、非选择题：本题共5小题，共58分。其中第13题~15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. “探究力的平行四边形定则”的实验装置如图甲所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细线的结点，OB和OC为细绳。如图乙所示是在白纸上根据实验结果画出的图。 （1）第一次用两个弹簧测力计将橡皮筋拉至O点，第二次用一个弹簧测力计将橡皮筋___________（填“必须”或“不必”）同样拉至O点。 （2）图乙中的___________（填“F”或“”）是力F1和F2的合力的实际测量值。 12. 某实验小组用单摆测当地的重力加速度。如图丙所示，在轻质细线的一端打一个比小球上的孔径略大一些的结，将细线穿过球上的小孔，并把细线上端固定在铁架台上，制成一个单摆。铁架台放在实验桌边，以方便调整摆线长度。 （1）将小球缓慢拉离平衡位置，达到最高点时细线与竖直方向的夹角约为5°，然后由静止释放，当小球到达最低点时开始计时，同时数“0”，小球每次经过最低点计数一次，数到n时停止计时，秒表读数为t，则单摆周期T=___________（用t和n表示）； （2）多次改变摆线长L并测出相应周期T，计算出T2，作出T2-L图像，如图丁所示，其中当摆线长分别为L1、L2时，测得对应单摆周期为T1、T2，由此可得当地的重力加速度g=__________（用L1、L2、T1、T2表示）。 13. 某学习小组对两种型号铅笔芯的电阻率进行测量。实验器材如下： 学生电源（输出电压0~16V） 滑动变阻器（最大阻值10Ω，额定电流2A）； 电压表V（量程3V，内阻未知）； 电流表A（量程3A，内阻未知）； 待测铅笔芯R（X型号、Y型号）； 游标卡尺，螺旋测微器，开关S，单刀双掷开关K，导线若干。 回答以下问题： （1）使用螺旋测微器测量铅笔芯直径，某次测量结果如图甲所示，该读数为_______mm； （2）把待测铅笔芯接入图乙所示电路，闭合开关S后，将滑动变阻器滑片由最右端向左调节到合适位置，将单刀双掷开关K分别掷到1、2端，观察到电压表示数变化比电流表示数变化更明显，则测量铅笔芯电阻时应将K掷到________（填“1”或“2”）端； （3）正确连接电路，得到Y型号铅笔芯I-U图像如图丙所示，求得电阻RY=______Ω（保留3位有效数字）；采用同样方法得到X型号铅笔芯的电阻为1.70Ω； （4）使用游标卡尺测得X、Y型号铅笔芯的长度分别为40.68mm、60.78mm，使用螺旋测微器测得X、Y型号铅笔芯直径近似相等，则X型号铅笔芯的电阻率______（填“大于”或“小于”）Y型号铅笔芯的电阻率。 14. 如图，半径为29mm的球面凹面镜内注有透明液体，将其静置在水平桌面上，液体中心厚度CD为13mm。一束单色光自中心轴上距液面9mm的A点射向液面上B点，BC长为12mm，其折射光经凹面镜反射后沿原路返回。已知真空中的光速为3.0×108m/s，求： （1）液体的折射率； （2）该单色光在液体中的传播时间（不考虑水平液面的反射光）。 15. 如图，有一内半径为2r、长为L的圆筒，左右端面圆心O′、O处各开有一小孔。以O为坐标原点，取O′O方向为x轴正方向建立xyz坐标系。在筒内x ≤ 0区域有一匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向沿x轴正方向；筒外x ≥ 0区域有一匀强电场，场强大小为E，方向沿y轴正方向。一电子枪在O′处向圆筒内多个方向发射电子，电子初速度方向均在xOy平面内，且在x轴正方向的分速度大小均为v0。已知电子的质量为m、电量为e，设电子始终未与筒壁碰撞，不计电子之间的相互作用及电子的重力。 （1）若所有电子均能经过O进入电场，求磁感应强度B的最小值； （2）取（1）问中最小的磁感应强度B，若进入磁场中电子的速度方向与x轴正方向最大夹角为θ，求tanθ的绝对值； （3）取（1）问中最小的磁感应强度B，求电子在电场中运动时y轴正方向的最大位移。 16. 极限滑板运动一直备受青少年青睐，某款滑道设计可以让运动员沿滑道下滑到某一高度时压迫滑道竖直下滑，给体验者带来极大刺激。现把该设计简化成如图所示的运动模型：小球代表运动员（可视为质点），两竖直挡板间所夹滑块代表滑道，其横截面为半径R＝1 m的半圆形，A、B是直径两端点。圆形轨道光滑，侧面与两挡板间的动摩擦因数μ＝0.3。已知小球质量为m，滑块质量为2m。采用智能控制系统控制挡板对滑块左、右两侧面压力大小分别为N1、N2，N1＋N2＝10mg，且大小之和恒定不变。在滑块底部两侧挡板伸出短板C、D，初始滑块与短板接触但不挤压，当滑块对两个短板的总压力超过FN＝3mg时，短板瞬间（短板长度很小）全部收缩进入挡板中。忽略空气阻力，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g＝10 m/s2。 （1）若从A点静止释放小球，小球沿轨道下滑，这个过程中滑块会不会沿挡板向下滑动？判断并证明； （2）若从A点正上方h处静止释放小球，假设滑块刚要向下滑动时，小球此刻所在位置和圆心的连线与水平方向的夹角为θ，求h与θ的关系式； （3）若从A点正上方h＝3.25R处静止释放小球，求小球第一次滑至轨道最低点时的速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $