河北省五個(gè)一名校聯(lián)盟2023屆高三上學(xué)期6月摸底考試物理試題（Word版含答案）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

河北省“五個(gè)一”名校聯(lián)盟2023屆高三年級(jí)摸底考試物理試卷命題單位：唐山市第一中學(xué)（滿分：100分，測(cè)試時(shí)間：75分鐘）第Ⅰ卷（選擇題，共46分）一、選擇題：本題共10小題，第1~7題只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題4分；第8~10題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。1. 如圖所示，是在赤道平面上相對(duì)地球靜止的物體，隨地球一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。是在地球表面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星，軌道半徑約等于地球半徑。是地球同步衛(wèi)星，已知地球表面兩極處的重力加速度為，下列關(guān)于、、的說法正確的是（　?。?/span>A. 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度等于B. 、、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度最大的是C. 、、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速率最大的是D. 、、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期最小的是【答案】A【解析】【詳解】A．對(duì)b根據(jù)可知做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度等于，選項(xiàng)A正確；B．根據(jù)衛(wèi)星c的軌道半徑比b大，則做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度小于b；對(duì)ac因角速度相等，根據(jù)a=ω2r可知，c的向心加速度大于a，則、、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度最大的是b，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．對(duì)ac因角速度相等，根據(jù)v=ωr可知，c速度大于a；根據(jù)可知b速度大于c，可知、、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速率最大的是b，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．對(duì)ac因角速度相等，周期相等；對(duì)bc根據(jù)可知c的周期大于b，可知、、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期最小的是b，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選A。2. 如圖所示，豎直平面內(nèi)有三根輕質(zhì)細(xì)繩，繩1水平，繩2與水平方向成角，為結(jié)點(diǎn)，豎直繩3的下端栓接一質(zhì)量為、長(zhǎng)度為的垂直于紙面放置的金屬棒。金屬棒所在空間存在豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，整個(gè)裝置處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)給金屬棒通入方向向里，大小由零緩慢增大的電流，電流的最大值為，可觀察到繩3轉(zhuǎn)過的最大角度為。已知重力加速度為，則在此過程中，下列說法正確的是（　　）
A. 繩1的拉力先增大后減小B. 繩2的拉力先增大后減小C. 繩3的拉力最大值為D. 金屬棒中電流的值為【答案】C【解析】【詳解】AB．對(duì)整體分析，重力大小和方向不變，繩1、2彈力方向不變，根據(jù)左手定則，安培力水平向右逐漸增大，有平衡條件得，水平方向豎直方向則電流逐漸變大，則F1增大、F2不變，故AB錯(cuò)誤；C．當(dāng)電流增大到時(shí)，安力與力的合力最大，即繩3的拉力最大最大值故C正確；D．對(duì)金屬棒受力分析得得故D錯(cuò)誤。故選C。3. 如圖所示，在等邊三角形三個(gè)頂點(diǎn)A、B、C處，分別固定三個(gè)點(diǎn)電荷，電荷量分別為、、。過點(diǎn)C作AB邊的垂線，垂足為O，過點(diǎn)A作BC邊的垂線，垂足為P，兩垂線交于M點(diǎn)。取無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，則下列說法正確的是（　?。?/span>A. 將一個(gè)正電荷從O點(diǎn)移到M點(diǎn)電勢(shì)能變大B O點(diǎn)電勢(shì)低于P點(diǎn)電勢(shì)C. M點(diǎn)電勢(shì)低于P點(diǎn)電勢(shì)D. P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小大于O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小【答案】D【解析】【分析】題中電場(chǎng)是三個(gè)點(diǎn)電荷共同產(chǎn)生的，可以分為兩組，即A與B是等量同號(hào)電荷，A與C、B與C是等量異號(hào)電荷；注意等量同號(hào)電荷的中垂線的電場(chǎng)方向沿中垂線指向兩側(cè)無窮遠(yuǎn)，而等量異號(hào)電荷的中垂線的電場(chǎng)方向垂直與中垂線指向負(fù)電荷一側(cè)。【詳解】A．OM線上的電場(chǎng)可以看作A與B兩等量同號(hào)電荷產(chǎn)生的中垂線上沿OM指向M的場(chǎng)強(qiáng)，與C處負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的沿OM指向M的場(chǎng)強(qiáng)的矢量和，OM線上的電場(chǎng)沿OM指向M，故將一個(gè)正電荷從O點(diǎn)移到M點(diǎn)電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，故A錯(cuò)誤；BC．MP線上的電場(chǎng)為B與C兩等量異號(hào)電荷的中垂線上的電場(chǎng)，與A處正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)的矢量和，故MP線上電勢(shì)從M到P點(diǎn)電勢(shì)降低，，而OM線上的電場(chǎng)沿OM指向M，故從O到M點(diǎn)電勢(shì)降低，，所以，故BC錯(cuò)誤；D．P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)等于B與C兩等量異號(hào)電荷在中點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與A處正點(diǎn)電荷在P點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的矢量合，而 O點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)等于C處點(diǎn)電荷在O點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)，故P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小一定大于O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小，故D正確。故選D。4. 由于太陽自身巨大的重力擠壓，使其核心的壓力和溫度變得極高，形成了可以發(fā)生核聚變反應(yīng)的環(huán)境。太陽內(nèi)發(fā)生核聚變反應(yīng)主要為：，已知氘核的比結(jié)合能是，氦核的比結(jié)合能是。則該反應(yīng)釋放的核能約為（　?。?/span>A. B. C. D. 【答案】C【解析】【詳解】由比結(jié)合能的定義可知，該反應(yīng)釋放的核能約為故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。5. 圖甲為一列簡(jiǎn)諧橫波在時(shí)刻的波形圖，圖乙為該波中平衡位置坐標(biāo)為處質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖像，則下列說法中正確的是（　?。?/span>
A. 該波的傳播方向沿軸正方向B. 在時(shí)刻，圖甲中質(zhì)點(diǎn)P相對(duì)平衡位置的位移為C. 在時(shí)刻，平衡位置在處的質(zhì)點(diǎn)的位移為D. 從時(shí)刻開始至時(shí)刻結(jié)束，在這段時(shí)間內(nèi)，平衡位置在處的質(zhì)點(diǎn)通過的路程為【答案】D【解析】【詳解】A．已知時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)P向上振動(dòng)，根據(jù)“上下坡”法，可知該波的傳播方向沿x軸負(fù)方向，故A錯(cuò)誤；B．由圖乙可知，則質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方程為時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的位移為故B錯(cuò)誤；C．由圖甲可知，波長(zhǎng)為又將波形向左平移1m，此時(shí)處的質(zhì)點(diǎn)位移為，故C錯(cuò)誤；D．因此時(shí)，該質(zhì)點(diǎn)位移為且向下振動(dòng)，路程為故D正確。故選D。6. 如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)之比為，正弦交流電源電壓為，電阻，，滑動(dòng)變阻器最大阻值為，滑片P處于正中間位置，則下列說法中正確的是（　?。?/span>
A. 通過的電流為B. 電壓表讀數(shù)為C. 若向上移動(dòng)P，電壓表讀數(shù)將變大D. 若向上移動(dòng)P，變壓器副線圈輸出功率將變大【答案】B【解析】【詳解】AB．理想變壓器原副線圈匝數(shù)之比為，可知原副線圈的電流之比為，設(shè)通過R1的電流為I，則副線圈電流為0.25I，原線圈電壓根據(jù)匝數(shù)比可知副線圈電壓為由歐姆定律知聯(lián)立解得，故A錯(cuò)誤，B正確；C．若向上移動(dòng)P，則R3電阻減小，副線圈電流變大，原線圈電流也變大，電阻R1的電壓變大，變壓器原線圈電壓變小，副線圈電壓變小，故電壓表示數(shù)變小，故C錯(cuò)誤；D．變壓器副線圈輸出功率為若向上移動(dòng)P，原線圈電流I>16A，故功率P減小，故D錯(cuò)誤。故選B。7. 如圖所示，在真空環(huán)境中有一個(gè)半徑為R，質(zhì)量分布均勻的玻璃球。一束復(fù)色光沿直線BC方向射入玻璃球，在C點(diǎn)分成兩束單色光a、b，入射角為。a光和b光分別在玻璃球表面的E點(diǎn)和D點(diǎn)射出。已知，，真空中的光速為c，則下列說法中正確的是（　　）
A. 若改變?nèi)肷浣堑拇笮。?/span>光束可能在玻璃球的內(nèi)表面發(fā)生全反射B. 若、光分別照射同一光電管都能發(fā)生光電效應(yīng)，則光的遏止電壓低C. 光在射入玻璃球后，傳播速度變小，光的波長(zhǎng)變大D. 若光的頻率為，則光束在玻璃中的波長(zhǎng)為【答案】B【解析】【詳解】A．由幾何關(guān)系知，改變?nèi)肷浣堑拇笮。?/span>光束在C點(diǎn)界面折射進(jìn)入玻璃球的折射角總是等于到D點(diǎn)界面射出的入射角，可見要使激光束可能在玻璃球的內(nèi)表面發(fā)生全反射，則入射角需要等于90°，但光線也就進(jìn)入不到玻璃球中了，故光束不可能在玻璃球內(nèi)發(fā)生全反射，故A錯(cuò)誤； B．由圖、光入射角相同，但折射角a光大于b光，由折射定律知則a光的頻率小于b光的頻率，由光電效應(yīng)方程則光的遏止電壓低，故B正確；C．光在真空中速度最大，射入玻璃球后，傳播速度變小，由知射入玻璃球波長(zhǎng)變短，故C錯(cuò)誤；D．由a光折射率為則光束在玻璃中的波長(zhǎng)故D錯(cuò)誤。故選B。8. 汽車運(yùn)送圓柱形工件的示意圖如圖所示，圖中P、Q、N是固定在車體上的壓力傳感器。假設(shè)圓柱形工件表面光滑，汽車靜止時(shí)，Q傳感器示數(shù)為零，P、N傳感器示數(shù)不為零。汽車以加速度向左勻加速啟動(dòng)，重力加速度，下列情況說法正確的是（　?。?/span>）
A. 當(dāng)時(shí)，P有示數(shù)，Q無示數(shù)B. 當(dāng)時(shí)，P有示數(shù)，Q有示數(shù)C. 當(dāng)時(shí)，P有示數(shù)，Q有示數(shù)D. 當(dāng)時(shí)，P無示數(shù)，Q有示數(shù)【答案】AD【解析】【詳解】僅N傳感器示數(shù)有示數(shù)時(shí)，有得當(dāng)時(shí)，P有示數(shù)，Q無示數(shù)當(dāng)時(shí)，P無示數(shù)，Q有示數(shù)。故選AD。9. 如圖所示，傳送帶與水平方向夾角為，且足夠長(zhǎng)?，F(xiàn)有一質(zhì)量為可視為質(zhì)點(diǎn)的物體，以初速度沿著與傳送帶平行的方向，從點(diǎn)開始向上運(yùn)動(dòng)，物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。傳送帶以恒定的速度運(yùn)行，物體初速度大小和傳送帶的速度大小關(guān)系為。則物體在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的過程中，下列說法正確的是（　?。ㄖ亓铀俣葹?/span>）A. 運(yùn)動(dòng)過程中摩擦力對(duì)物體可能先做正功再做負(fù)功B. 運(yùn)動(dòng)過程中物體的機(jī)械能一直增加C. 若傳送帶逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，則摩擦力對(duì)物體做功為零D. 若傳送帶順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，則物塊在加速過程中電動(dòng)機(jī)多消耗的電能為【答案】CD【解析】【詳解】動(dòng)摩擦因數(shù)為，滑動(dòng)摩擦力的大小為且C．若傳送帶逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，物體在傳送帶上先減速為零，再反向加速，加速階段和減速階段的加速度均為又因?yàn)?/span>，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知，再與傳送帶共速之前，物體從B端以速度離開傳送帶，整個(gè)過程中重力做功為零，支持力不做功，物體動(dòng)能的變化量為0，根據(jù)動(dòng)能定理可知，整個(gè)過程中摩擦力做功也為零，C正確；D．若傳送帶順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，物體放上傳送帶后摩擦力做正功，加速度大小為則物體加速至跟傳送帶共速所用的時(shí)間為物塊在加速過程中電動(dòng)機(jī)多消耗的電能等于傳送帶克服摩擦力所做的功，則有D正確；B．若傳送帶逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，物體在傳送帶上先減速為零，該過程摩擦力做負(fù)功，物體機(jī)械能減小，B錯(cuò)誤；A．若傳送帶逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，摩擦力先做負(fù)功，物體減速為零之后的反向加速過程中，摩擦力做正功；若傳送帶順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，物體先加速至傳送帶共速，再與傳送帶一起勻速，整個(gè)過程摩擦力均做正功，因此，無論傳送帶如何轉(zhuǎn)動(dòng)，摩擦力對(duì)物體不可能先做正功再做負(fù)功，A錯(cuò)誤。故選CD。10. 在光滑的水平面上，有一豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，分布在寬度為的區(qū)域內(nèi)?，F(xiàn)有一邊長(zhǎng)為的正方形閉合金屬線框ABCD。第一次線框以初速度沿垂直于磁場(chǎng)邊界的方向進(jìn)入磁場(chǎng)，線框剛好能穿出磁場(chǎng)；第二次線框以初速度沿垂直于磁場(chǎng)邊界的方向進(jìn)入磁場(chǎng)，下列說法正確的是（　?。?/span>A. 線框兩次進(jìn)入磁場(chǎng)過程中，通過線框橫截面的電荷量相同，時(shí)間相同B. 第二次線框離開磁場(chǎng)所用時(shí)間小于第一次線框進(jìn)入磁場(chǎng)所需時(shí)間C. 第二次線框進(jìn)入磁場(chǎng)過程克服安培力做功與第一次線框進(jìn)入磁場(chǎng)過程克服安培力做功之比為D. 第二次線圈進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中產(chǎn)生的熱量與第二次線框穿出磁場(chǎng)的過程中產(chǎn)生的熱量之比為【答案】BCD【解析】【詳解】A．線圈就進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，通過線框橫截面的電荷量則線框兩次進(jìn)入磁場(chǎng)過程中，通過線框橫截面的電荷量相同；根據(jù)動(dòng)量定理可知第一次進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí) 出離磁場(chǎng)時(shí)解得第一次線圈完全進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為第二次進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)出離磁場(chǎng)時(shí)解得第二次線圈完全進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為第二次線圈出離磁場(chǎng)時(shí)的速度可知線框兩次進(jìn)入磁場(chǎng)過程中，平均速度不等，則時(shí)間不相同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．由以上計(jì)算可知，線圈第一次離開磁場(chǎng)時(shí)速度從減小到零；線圈第二次離開磁場(chǎng)時(shí)速度從減小到v0，則第二次離開磁場(chǎng)時(shí)平均速度較大，則第二次線框離開磁場(chǎng)所用時(shí)間小于第一次線框進(jìn)入磁場(chǎng)所需時(shí)間，選項(xiàng)B正確；C．第二次線框進(jìn)入磁場(chǎng)過程克服安培力做功第一次線框進(jìn)入磁場(chǎng)過程克服安培力做功則兩者之比為，選項(xiàng)C正確；D．第二次線圈進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中產(chǎn)生的熱量第二次線框穿出磁場(chǎng)的過程中產(chǎn)生的熱量則兩者之比為，選項(xiàng)D正確。故選BCD。第Ⅱ卷（非選擇題，共54分）二、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，每空2分，共18分）11. 如圖所示，某實(shí)驗(yàn)小組用一只彈簧測(cè)力計(jì)和一個(gè)量角器等器材驗(yàn)證力的平行四邊形定則。固定在豎直木板上的量角器直邊水平，橡皮筋一端固定于量角器圓心的正上方A處，另一端系著繩套1和繩套2。
（1）主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：①彈簧測(cè)力計(jì)掛在繩套1上，豎直向下拉橡皮筋，使橡皮筋的結(jié)點(diǎn)到達(dá)處，記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；②將彈簧測(cè)力計(jì)掛在繩套1上，手拉著繩套2，緩慢拉橡皮筋，使橡皮筋的結(jié)點(diǎn)到達(dá)處，此時(shí)繩套1沿方向，繩套2沿方向，記下拉繩套1的彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)；③根據(jù)力的平行四邊形定則計(jì)算此時(shí)繩套1的拉力_________；④比較_________，即可初步驗(yàn)證力的平行四邊形定則；⑤改變繩套2的方向，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)步驟。（2）保持繩套2方向不變，繩套1從圖示位置向下緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中為保持橡皮筋的結(jié)點(diǎn)在處不動(dòng)，繩套1旋轉(zhuǎn)角度應(yīng)滿足的范圍是_________。【答案】 ①. ②. 和 ③. 【解析】【詳解】（1）[1]據(jù)力的平行四邊形定則，繩套1的拉力與繩套2的拉力的矢量和等于F，由幾何關(guān)系知[2]實(shí)際測(cè)量繩套1的拉力和應(yīng)用平行四邊形法則計(jì)算的繩套1的拉力進(jìn)行比較，若兩者在誤差允許的范圍內(nèi)近似相等，即可初步驗(yàn)證力的平行四邊形定則。（2）[3]保持繩套2方向不變，繩套1從圖示位置向下緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中為保持橡皮筋的結(jié)點(diǎn)在處不動(dòng)，即保持兩力的合力沿AO方向，故繩套1旋轉(zhuǎn)角度應(yīng)滿足的范圍是。12. 某學(xué)習(xí)小組為測(cè)量一銅芯電線的電阻率，他們截取了一段電線，用米尺測(cè)出其長(zhǎng)度為，用螺旋測(cè)微器測(cè)得其直徑為，用多用電表測(cè)得其電阻值約為。為提高測(cè)量的精確度，該小組的人員從下列器材中挑選了一些元件，設(shè)計(jì)了一個(gè)電路，重新測(cè)量這段電線（用表示）的電阻。A．電源E（電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)阻不計(jì)）B．電壓表（量程為，內(nèi)阻約為）C．電壓表（量程為，內(nèi)阻約為）D．電流表（量程為，內(nèi)阻約為）E．電流表（量程為，內(nèi)阻約為）F．滑動(dòng)變阻器（最大阻值為，允許通過的最大電流為）G．滑動(dòng)變阻器（最大阻值為，允許通過的最大電流為）H．開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干（1）如圖所示，是該實(shí)驗(yàn)小組用螺旋測(cè)微器對(duì)銅芯電線直徑的某次測(cè)量，其讀數(shù)是_________。
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)電流表應(yīng)選用_________，電壓表應(yīng)選用_________，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_________（填元件前的序號(hào)字母）。（3）為使銅芯電線兩端的電壓從0開始變化，請(qǐng)你為該實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)電路圖，并畫在右側(cè)的方框中_________。
（4）某次測(cè)量時(shí)，電壓表示數(shù)為，電流表示數(shù)為，則該銅芯電線的電阻率的表達(dá)式_________。【答案】 ①. 0.795##0.793##0.794##0.796##0.797 ②. D ③. B ④. F ⑤. ⑥. 【解析】【詳解】（1）[1]根據(jù)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)原理，固定尺刻度+可動(dòng)尺轉(zhuǎn)過的格數(shù)乘以精確度，則圖中螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為由于可動(dòng)尺轉(zhuǎn)過的格數(shù)需要估讀，故讀數(shù)有誤差，結(jié)果在0.793~0.797均可。（2）[2][3]待測(cè)電阻值約為，電源電壓為3V，則回路最大電流為故電流表應(yīng)選量程為0.6A的D，電壓表應(yīng)選量程為3V的B。[4]為方便操作，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選最大阻值較小的F。（3）[5]為使銅芯電線兩端電壓從0開始變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法，由于則選用電流表外接法，電路圖如圖
（4）[6]由歐姆定律由電阻的決定式解得三、計(jì)算題（本題共3小題，13題10分，14題10分，15題16分，共36分）13. 滑板運(yùn)動(dòng)是一種陸地上的“沖浪運(yùn)動(dòng)”，滑板運(yùn)動(dòng)員可以在不同的軌道上滑行。如圖所示，軌道位于豎直平面內(nèi)，其中BC和DE為半徑和的兩段圓弧軌道，BC的圓心為O點(diǎn)，圓心角，DE的圓心為點(diǎn)，D點(diǎn)在點(diǎn)正下方，CD為水平軌道，C、D處與圓弧軌道平滑連接；滑板a和b的質(zhì)量均為，運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量。某時(shí)刻，運(yùn)動(dòng)員踩在滑板a上，先從軌道上的A點(diǎn)以的速度水平滑出，在B點(diǎn)剛好沿著軌道的切線方向滑入圓弧軌道BC，滑上CD軌道后，運(yùn)動(dòng)員從滑板a跳到靜止放置在水平軌道上的滑板b上，并一起向前繼續(xù)滑動(dòng)，跳后滑板a則以的速度返回，然后撤掉。運(yùn)動(dòng)員和滑板b經(jīng)CD軌道后沖上DE軌道?；搴瓦\(yùn)動(dòng)員均可視為質(zhì)點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)員調(diào)整過程中無機(jī)械能增加，不計(jì)一切阻力，重力加速度取，求：（1）運(yùn)動(dòng)員到達(dá)B點(diǎn)的速度大??；（2）運(yùn)動(dòng)員在D點(diǎn)對(duì)滑板b的壓力大小。【答案】（1）6m/s；（2）1098N【解析】【詳解】（1）運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中，做平拋運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，其速度沿B點(diǎn)的切線方向，根據(jù)幾何關(guān)系可知，運(yùn)動(dòng)員到達(dá)B點(diǎn)的速度為（2）從B到C，由動(dòng)能定理得解得運(yùn)動(dòng)員跳離滑板a，運(yùn)動(dòng)員和滑板a動(dòng)量守恒，有運(yùn)動(dòng)員跳上滑板b，運(yùn)動(dòng)員和滑板b動(dòng)量守恒，有解得運(yùn)動(dòng)員到達(dá)D點(diǎn)后開始做豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)在點(diǎn)滑板對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力為，有解得根據(jù)牛頓第三定律，運(yùn)動(dòng)員對(duì)滑板的壓力為14. 小明同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用等臂電子天平測(cè)量環(huán)境溫度的實(shí)驗(yàn)裝置，如圖所示。導(dǎo)熱汽缸開口向上并固定在桌面上，用質(zhì)量、截面積的活塞封閉一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與汽缸壁間無摩擦。一輕質(zhì)直桿中心置于固定支點(diǎn)A上，左端用不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩豎直懸掛活塞，右端用相同細(xì)繩豎直懸掛一個(gè)質(zhì)量的鐵塊，并將鐵塊放置到電子天平上。當(dāng)電子天平示數(shù)為時(shí)，測(cè)得環(huán)境溫度。設(shè)外界大氣壓強(qiáng)，重力加速度取。（1）當(dāng)環(huán)境溫度時(shí)，電子天平示數(shù)為多少克？（2）該裝置可測(cè)量的最低環(huán)境溫度為多少？【答案】（1）200.0g；（2）291K【解析】【詳解】（1）輕質(zhì)直桿中心置于固定支點(diǎn)A上，根據(jù)杠桿原理可知，兩根細(xì)繩上的拉力相等。對(duì)鐵塊受力分析如圖，電子天平示數(shù)為，理想氣體壓強(qiáng)，，當(dāng)環(huán)境溫度，由代入數(shù)據(jù)解得活塞受力平衡，有其中拉力其中，，解得（2）當(dāng)溫度降低，細(xì)繩拉力增大，當(dāng)拉力時(shí)，天平示數(shù)為零，此時(shí)的溫度為該裝置可測(cè)量的最低環(huán)境溫度，活塞受力平衡，有代入數(shù)據(jù)解得由解得15. 如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系的軸上方存在有界勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域，電場(chǎng)區(qū)域的上邊界和軸相交于A點(diǎn)，下邊界與軸重合，電場(chǎng)強(qiáng)度的方向沿軸負(fù)方向，大小為。在軸下方存在長(zhǎng)為、寬度為的矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)區(qū)域的上邊界與軸重合，坐標(biāo)原點(diǎn)與磁場(chǎng)區(qū)域上邊界的中點(diǎn)重合，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直坐標(biāo)平面向里。一個(gè)質(zhì)量為，電荷量為的粒子從A點(diǎn)由靜止釋放，不計(jì)粒子重力。（1）若帶電粒子從磁場(chǎng)右側(cè)邊界離開磁場(chǎng)，求電場(chǎng)上邊界的縱坐標(biāo)的最大值；（2）若帶電粒子從磁場(chǎng)右側(cè)邊界的中點(diǎn)離開磁場(chǎng)區(qū)域，求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間。
【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）如圖1所示，當(dāng)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡與磁場(chǎng)區(qū)域下邊界相切時(shí)，電場(chǎng)上邊界坐標(biāo)有最大值，此時(shí)粒子的軌跡半徑設(shè)最大縱坐標(biāo)為，根據(jù)動(dòng)能定理及牛頓第二定律
得
（2）粒子從磁場(chǎng)右側(cè)邊界的中點(diǎn)離開磁場(chǎng)區(qū)域有以下兩種情況（i）粒子在磁場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)一次直接從磁場(chǎng)右邊界中點(diǎn)離開磁場(chǎng)區(qū)域，如圖2所示，由幾何知識(shí)有解得
（ii）由幾何知識(shí)可知，粒子要能從磁場(chǎng)右邊界中點(diǎn)離開磁場(chǎng)區(qū)域，粒子的軌跡半徑要滿足則粒子在磁場(chǎng)中可能運(yùn)動(dòng)半個(gè)周期進(jìn)入電場(chǎng)，經(jīng)電場(chǎng)作用后以同樣的速率垂直軸進(jìn)入磁場(chǎng)，然后從磁場(chǎng)區(qū)域右邊界中點(diǎn)離開磁場(chǎng)，可能的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖3、圖4所示。如圖3由幾何關(guān)系有解得如圖4得粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)周期為可得綜上，當(dāng)時(shí)，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最長(zhǎng)最長(zhǎng)時(shí)間為

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