【精品解析】广东省汕头市潮南区2024-2025学年高三上学期摸底考试物理试题

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名称 【精品解析】广东省汕头市潮南区2024-2025学年高三上学期摸底考试物理试题
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文件大小 2.9MB
资源类型 试卷
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科目 物理
更新时间 2025-08-05 14:22:33

文档简介

广东省汕头市潮南区2024-2025学年高三上学期摸底考试物理试题
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求)
1.(2024高三上·潮南开学考)风力发电将成为我国实现“双碳”目标的重要途径之一,风力发电风车通过风轮机带动发电机转子转动实现发电。图乙为交流发电机示意图,矩形线圈ABCD绕垂直于匀强磁场的轴沿逆时针方向匀速转动,发电机的电动势随时间变化规律为,外电路接有阻值的定值电阻,线圈电阻不计,下列说法正确的是(  )
A.电流变化的周期为0.01s
B.线圈在图示位置时,产生的电动势为30V
C.线圈在图示位置时,磁通量最大
D.电流表的示数为3A
【答案】B
【知识点】交变电流的产生及规律;交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】A.由可知
解得电流变化的周期为,故A错误;
B.线圈在图示位置时,线圈平面与磁场平行,穿过线圈的磁通量为,但磁通量的变化率最大。根据法拉第电磁感应定律
(为匝数,这里 )
此时产生的电动势最大,由表达式可知,电动势最大值,所以此时产生的电动势为,故B正确;
C.线圈在图示位置时,线圈平面与磁场平行,磁通量为,不是最大,故C错误;
D.电动势有效值为
则电流表的示数为
故D错误。
故答案为:B。
【分析】A:从电动势表达式提取角速度,用算周期,判断A错误。
B:明确图示位置线圈与磁场的关系(平行 ),得出磁通量、磁通量变化率、电动势的情况,结合表达式最大值判断B正确。
C:依据图示位置线圈与磁场的位置,判断磁通量大小,C错误。
D:先由最大值算有效值,再用欧姆定律算电流有效值(电流表测有效值 ),判断D错误。
2.(2024高三上·潮南开学考)月球储藏了大量可控核聚变理想燃料氦(),我国探测器已成功着陆月面并带回月壤供科学家研究,地球实验室中完成可控核聚变是靠温度和压力的共同作用完成的,某可控核聚变装置内发生的核反应方程为,下列说法正确的是(  )
A.该反应属于衰变
B.Y是质子
C.该反应中生成物的总质量大于反应物的总质量
D.该反应中反应物的结合能之和大于生成物的结合能之和
【答案】B
【知识点】质量亏损与质能方程;结合能与比结合能;核聚变
【解析】【解答】A.该反应属于核聚变,故A错误;
B.根据核反应前后质量数和电荷数守恒可知,Y的质量数为1,电荷数为1,则Y为质子,故B正确;
C.核聚变过程发生质量亏损,释放核能,该反应中生成物的总质量小于反应物的总质量,故C错误;
D.轻核聚变过程,生成物的结合能大于反应物的结合能,故D错误。
故答案为:B。
【分析】A:区分核聚变(轻核聚合 )与 衰变(重核自发衰变 )。
B:利用质量数、电荷数守恒,推导未知粒子Y的种类。
C:核聚变释放能量,则反应物质量>生成物质量。
D:生成物更稳定,则结合能之和更大。
3.(2024高三上·潮南开学考)渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位,某渔船发出的一列超声波在时的波动图像如图甲所示,图乙为处的质点P的振动图像。则(  )
A.这列波沿x轴负方向传播
B.超声波的传播速度为1.5m/s
C.时,质点P的位移为-5m
D.0~2s时间内,质点P经过的路程为4m
【答案】D
【知识点】机械波及其形成和传播;横波的图象;波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A.根据P点的振动图像可知,t=0时刻该质点在平衡位置向上振动,结合波形图可知,这列波沿x轴正方向传播,故A错误;
B.超声波的传播速度为
故B错误;
C.在
时,质点P的位移为0,故C错误;
D.因
可知0~2s时间内,质点P经过的路程为
故D正确。
故答案为:D。
【分析】A:振动图得质点振动方向,结合波动图“上下坡法”确定波传播方向。
B:波动图读波长,振动图读周期,用 计算。
C:时间与周期的倍数关系,周期整数倍时质点回到原位置,位移为0。
D:一个周期路程 ,总路程=周期数×4A。
4.(2024高三上·潮南开学考)如图甲所示,一条南北走向的小路,路口设有出入道闸,每侧道闸金属杆长L,当有车辆通过时杆会从水平位置以角速度匀速转动直到竖起。此处地磁场方向如图乙所示,B为地磁场总量,为地磁场水平分量,、、分别为地磁场在x、y、z三个方向上的分量大小。则杆在转动升起的过程中,以下说法正确的是(  )
A.刚升起时,东侧道闸产生的电动势由东指向西,大小为
B.刚升起时,西侧道闸产生的电动势由西指向东,大小为
C.刚升起时,两侧道闸产生的电动势都是由东指向西,大小为
D.刚升起时,两侧道闸产生的电动势都是由东指向西,大小为
【答案】D
【知识点】安培定则;导体切割磁感线时的感应电动势
【解析】【解答】由于小路沿南北方向,则金属杆转动过程切割磁场分量,则金属杆两端电势差的大小为
由于方向由南指向北,根据右手定则可知,刚升起时,西侧道闸产生的电动势由东指向西。
故答案为:D。
【分析】A、C:错误识别切割的磁场分量(不是 ),导致电动势大小、方向判断错误。
B:方向判断错误,右手定则表明电动势是东指向西,且切割分量为 ,B错误。
D:正确识别切割分量为 ,用平均速度算电动势大小,右手定则判断方向为东指向西,D正确。
5.(2024高三上·潮南开学考)汽车的自动泊车系统持续发展,现有更先进的“全自动泊车”。如图所示为某次电动汽车自动泊车全景示意图。汽车按图示路线(半径为6m的圆弧与长为5m的直线构成)顺利停车,用时40s。汽车与地面间的动摩擦因数为0.3(最大静摩擦力等于滑动摩擦力),重力加速度,汽车可视为质点,下列说法正确的是(  )
A.汽车在转弯过程中做匀变速曲线运动
B.汽车在转弯过程中的最大允许速度约为18km/h
C.汽车泊车的平均速度约为1.13km/h
D.汽车在泊车过程中受到的摩擦力总是与运动方向相反
【答案】C
【知识点】曲线运动;摩擦力在日常生活中的应用;生活中的圆周运动
【解析】【解答】A.汽车转弯时,摩擦力方向时刻变化(提供向心力,指向圆心 ),加速度方向也时刻变化,而匀变速曲线运动要求加速度恒定,所以汽车不是匀变速曲线运动,故A错误;
B.汽车转弯过程中靠静摩擦力提供向心力,又因为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,有
代入数据解得
故B错误;
C.汽车泊车过程的位移大小为
则汽车泊车的平均速度约为
故C正确;
D.汽车泊车时,摩擦力既要减速(与运动方向相反的切向分力 ),又要改变方向(指向圆心的法向分力 ),所以摩擦力方向不是始终与运动方向相反,会有与速度成钝角的情况,故D错误。
故答案为:C。
【分析】A:依据匀变速曲线运动加速度恒定,结合转弯时摩擦力(加速度 )方向变化,判断A错误。
B:用最大静摩擦力提供向心力的模型,列计算最大速度,判断B错误。
C:先算位移大小(初末位置直线距离 ),再用算平均速度,判断C正确。
D:分析摩擦力的减速与转向双重作用,判断方向不始终相反,D错误。
6.(2024高三上·潮南开学考)DUV光刻机是一种使用深紫外(DEEP ULTRAVIOLET,DUV)光源进行曝光的设备。深紫外线具有较短的波长和较高的能量。它通常指的是波长在200纳米到300纳米之间的紫外线。浸没式光刻能降低制程,在镜头与晶圆曝光区域之间,充满对深紫外光折射率为1.44的液体,从而实现在液体中波长变短,实现较短的制程。则与没加入液体相比,下列说法正确的是(  )
A.深紫外线进入液体后传播速度变大
B.传播相等的距离,深紫外线在液体中所需的时间不变
C.深紫外线光子的能量进入液体不变
D.深紫外线在液体中更容易发生衍射,能提高分辨率
【答案】C
【知识点】光的折射及折射定律;光的衍射
【解析】【解答】A.光在真空中速度最大,进入介质(液体)后速度
(为液体折射率, )
所以深紫外线进入液体后传播速度变小,故A错误;
B.设传播距离为,真空中时间
液体中速度,则液体中时间,故B错误;
C.光子能量(为频率 ),深紫外线进入液体时频率不变,所以光子能量不变,故C正确;
D.深紫外线进入液体频率不变,传播速度变小,波长变短,更不容易发生明显衍射,故D错误。
故答案为:C。
【分析】A:依据“光在介质中速度小于真空速度”,判断传播速度变化,A错误。
B:通过“速度变化对传播时间的影响( )”,判断时间变化,B错误。
C:利用“光子能量,频率不变则能量不变”,判断C正确。
D:结合“分析波长变化,再依据衍射条件”,判断D错误。
7.(2024高三上·潮南开学考)将一小球斜向上抛出,不计空气阻力。下列小球运动过程中水平方向位移的大小x、竖直方向位移的大小y、动能、重力瞬时功率大小P、与时间t之间关系的图像,可能正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】A
【知识点】斜抛运动;功率及其计算;动能
【解析】【解答】小球做斜抛运动,则
,,
A.根据
故A正确;
B.竖直位移
这是开口向下的抛物线(因 ),而不是增长变缓的曲线,故B错误;
C.水平方向匀速
图像应为过原点的倾斜直线,不是先增后减的三角形,故C错误;
D.根据
故D错误。
故答案为:A。
【分析】A:通过“水平匀速、竖直速度与位移的关系”,推导动能与的二次函数关系,判断A正确。
B:依据“竖直位移的二次函数形式(开口向下 )”,判断图像形态,B错误。
C:利用“水平匀速运动的线性关系”,判断图像为直线,C错误。
D:结合“重力功率与竖直速度的线性关系(含绝对值 )”,判断图像为折线,D错误。
二、多项选择题(本题共3小题,每题6分,共18分。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分)
8.(2024高三上·潮南开学考)电子透镜是通过静电场来使电子束聚焦的装置。电子透镜两极间的电场线分布如图中带箭头的实线。现有一电子仅在电场力作用下从M运动到N,运动轨迹如图虚线所示。则下列说法正确的是(  )
A.电子在M点的加速度最大
B.P点的电势高于M点的电势
C.从M点到N点电子的动能先增大后减小
D.从M点到N点电子的电势能一直减小
【答案】B,D
【知识点】电场力做功;电场线;带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【解答】A.电场线疏密反映电场强度大小:M点电场线比P点稀疏,故,电子受电场力(为电子电荷量 ),则,根据牛顿第二定律,电子质量不变,故,A错误;
B.沿电场线的方向电势降低,则P点的电势高于M点的电势,故B正确;
C.电子仅受电场力,电场力方向沿电场线切线反方向(电子带负电 ),从M到N,电场力方向与速度方向夹角始终小于(轨迹弯曲方向与电场力方向一致 ),电场力一直做正功,根据动能定理,合外力做功等于动能变化,正功使动能一直增大,故C错误;
D.电场力做功与电势能变化关系:,电场力一直做正功( ),则,电势能一直减小,D正确。
故答案为:BD。
【分析】A:通过“电场线疏密→电场强度→电场力→加速度”的逻辑链,判断A错误。
B:依据“电势沿电场线降低”,判断P点电势高于M点,B正确。
C:分析“电场力方向与运动方向的夹角→做功正负→动能变化”,判断动能一直增大,C错误。
D:利用“电场力做功与电势能变化的关系(电 )”,判断电势能一直减小,D正确。
9.(2024高三上·潮南开学考)嫦娥六号探测器在落到月球表面过程中先悬停,利用激光三维扫描技术选定好着陆点,然后开始缓慢竖直下降,距月面h高度时发动机关闭,以自由落体方式到达月面,测得探测器下落时间为t,已知月球半径为R,万有引力常量为G,忽略关闭发动机时探测器的速度,则(  )
A.月球表面重力加速度为
B.月球质量为
C.月球表面的第一宇宙速度为
D.月球绕地球周期为
【答案】A,B
【知识点】牛顿第二定律;万有引力定律;第一、第二与第三宇宙速度;卫星问题
【解析】【解答】A.根据
解得
A正确;
B.根据黄金代换式
解得
B错误;
C.根据牛顿第二定律得
解得
C正确;
D.月球绕地球的周期需地球质量、地月距离等参数,题目未提供,无法求出月球绕地球周期,D错误。
故答案为:AB。
【分析】A:自由落体位移公式直接推导 。
B:利用万有引力等于重力(黄金代换 ),结合 的表达式推导 (注意 项 )。
C:近月卫星向心力由重力提供,结合 推导 。
D:缺少地球质量、地月距离等关键参数,无法计算。
10.(2024高三上·潮南开学考)如图(a)所示,可视为质点的a、b两球通过轻绳连接跨过光滑轻质定滑轮,a球在外力作用下静止在地面,b球悬空。取地面为重力势能的零势能面,从t=0时静止释放a球,到b球落地前的过程中,a、b两球的重力势能随时间t的变化关系如图(b),a始终没有与定滑轮相碰,忽略空气阻力,重力加速度g取10m/s2。则(  )
A.a、b两球质量之比为1∶3
B.b球落地时的动能为3J
C.t=0.3s时,a球离地的高度为0.225m
D.当b球的重力势能与动能相等时,b球距地面的高度为0.1m
【答案】A,C,D
【知识点】牛顿第二定律;动能定理的综合应用;机械能守恒定律
【解析】【解答】A.由图可知从释放到b落地,有
A正确;
B.系统机械能守恒,有
b球落地时的动能
解得
B错误;
C.系统牛顿第二定律,有
解得
当时,a离地面高度
C正确;
D.由图可知时,有

得释放时b离地
当时,对b由动能定理有

解得
D正确。
故答案为:ACD。
【分析】A:利用重力势能变化量与质量、位移的关系,结合位移相等,求质量比。
B:系统势能减少量等于动能增加量,计算 b 球落地动能。
C:通过牛顿第二定律求系统加速度,结合匀变速位移公式求高度。
D:利用动能定理,结合势能与动能相等的关系,推导高度。
三、实验题:本题共2小题,共16分。答案必须写在答题卡各题目指定区域内。
11.(2024高三上·潮南开学考)某校举办科技节活动,一位同学设计了可以测量水平面上运动物体加速度的简易装置,如图所示。将一端系有摆球的细线悬于小车内O点,细线和摆球后面有一个半圆形的刻度盘。当小球与小车在水平面上保持相对静止时,根据悬绳与竖直方向的夹角,便可得到小车此时的加速度。
(1)为了制作加速度计的刻度盘,需要测量当地的重力加速度,该同学利用单摆进行测量,若已知单摆摆线长为l,周期为T,用游标卡尺测量小球直径,示数如图甲所示,则摆球的直径   mm。则计算当地重力加速度的表达式为   。(用题中符号作答)
(2)该加速度测量仪的刻度   (填“均匀”或“不均匀”)
(3)为了检验(1)中计算的重力加速度是否有较大误差而影响该加速度计的精度,该同学让重锤做自由落体运动,利用打点计时器(使用的电源频率为50Hz)打出的纸带测量当地的重力加速度。实验中得到一条较理想的纸带,如下图所示。在纸带上取7个连续计时点。根据数据求出重力加速度大小为   。(保留三位有效数字)
【答案】(1)21.25;
(2)不均匀
(3)9.78
【知识点】单摆及其回复力与周期;实验基础知识与实验误差;用单摆测定重力加速度
【解析】【解答】(1)摆球的直径

根据单摆周期公式
计算当地重力加速度的表达式为
故答案为:21.25;。
(2)由受力分析,结合牛顿第二定律,得

可知该加速度测量仪的刻度不均匀。
故答案为:不均匀。
(3)相邻两计时点间的时间间隔,根据逐差法,重力加速度大小为
代入数据得。
故答案为:9.78。
【分析】(1):用游标卡尺读数规则测直径,结合单摆周期公式推导的表达式。
(2):通过“受力分析→牛顿第二定律→”,判断刻度与的非线性关系,得不均匀结论。
(3):利用“自由落体纸带+逐差法”,代入数据计算重力加速度,验证精度。
(1)[1][2]摆球的直径
根据单摆周期公式
计算当地重力加速度的表达式为
(2)由受力分析,结合牛顿第二定律,得

可知该加速度测量仪的刻度不均匀。
(3)相邻两计时点间的时间间隔,根据逐差法,重力加速度大小为
代入数据得
12.(2024高三上·潮南开学考)某物理兴趣小组欲利用压力传感器制作成“苹果自动分拣装置”。
(1)已知某型号的压力传感器RN,在不同压力下,其阻值约为十几千欧~几十千欧之间。为了精确测量传感器在不同压力下的阻值,实验室提供了以下器材:
电源E(电动势为3V、内阻未知)
电流表A1(量程250μA、内阻约为50Ω)
电流表 A2(量程10mA、内阻约为5Ω)
电压表 V1(量程3V、内阻约为3kΩ)
电压表 V2(量程15V、内阻约为15kΩ)
滑动变阻器R1(阻值0~10Ω、额定电流为2A)
滑动变阻器R2(阻值0~1000Ω、额定电流为0.5A)
①为了尽可能提高测量的准确性,电流表应选   ,电压表应选   ,滑动变阻器应选   。(填写器材名称代号)
②选出最合理的实验电路   。
A. B.
C. D.
(2)某物理兴趣小组通过多次实验测得传感器的阻值RN随压力 F变化的关系图像如图甲所示,并利用该压力传感器设计了如图乙所示的“苹果自动分拣装置”。该装置能把大小不同的苹果,按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。装置中托盘置于压力传感器,上,托盘重力不计,苹果经过托盘时对RN产生压力。初始状态衔铁水平,当R0两端电压(时可激励放大电路使电磁铁工作,吸动衔铁,并保持一段时间,确保苹果在衔铁上运动时电磁铁保持吸合状态。已知电源电动势 E=6V,内阻不计,重力加速度取
若要将质量大于等于200g和质量小于200g的苹果分拣开,应将R0的阻值调为   (保留3位有效数字),此时质量小于200g的苹果将通过   (选填“上通道”、“下通道”)。
【答案】(1)A1;V1;R1;D
(2)12.0(11.5~12.5均可);上通道
【知识点】常见传感器的工作原理及应用;伏安法测电阻
【解析】【解答】 本题主要考查了伏安法测电阻的相关实验,根据实验原理掌握正确的实验操作,结合图像和欧姆定律即可完成分析。
(1)电动势为3V,则电压表选择V1;电路中可能达到的最大电流数量级为
则电流表选择A1;滑动变阻器要接成分压电路,则应该选择阻值较小的R1;
因Rx远大于RA,可知采用电流表内接;滑动变阻器用分压电路,则电路图选择D;
(2)当200g的苹果通过压敏电阻时压力为F=0.2×10N=2N,此时RN=24kΩ,则此时R0两端电压
解得
R0=12.0kΩ
质量小于200g的苹果通过压敏电阻时压力较小,压敏电阻阻值较大,R0电压小于2V,不能激励放大电路使电磁铁工作吸动衔铁,则小于200g的苹果将通过上通道。
【分析】(1)根据电表内阻的大小关系选择合适的解法,结合实验原理选择合适器材;
(2)根据闭合电路欧姆定律解答并分析判断。
(1)[1][2][3]电动势为3V,则电压表选择V1;电路中可能达到的最大电流数量级为
则电流表选择A1;滑动变阻器要接成分压电路,则应该选择阻值较小的R1;
[4]因Rx远大于RA,可知采用电流表内接;滑动变阻器用分压电路,则电路图选择D;
(2)当200g的苹果通过压敏电阻时压力为F=0.2×10N=2N,此时RN=24kΩ,则此时R0两端电压
解得
R0=12.0kΩ
质量小于200g的苹果通过压敏电阻时压力较小,压敏电阻阻值较大,R0电压小于2V,不能激励放大电路使电磁铁工作吸动衔铁,则小于200g的苹果将通过上通道。
四、计算题:本题共3小题,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13.(2024高三上·潮南开学考)呼吸道合胞病毒(Respiratory syncytial virus,RSV)属于副黏病毒科的肺病毒属,主要引起支气管炎、肺炎、鼻炎等呼吸道感染。该病毒对热敏感,60℃时10分钟就可以灭活。如图所示,绝热汽缸被轻质绝热活塞分隔为A、B两部分,A内封闭有一定质量的混有呼吸道合胞病毒的空气(可看作理想气体),其温度为,阀门K处于打开状态,活塞恰好处于汽缸中部,。已知活塞和汽缸间无摩擦且不漏气,求:
(1)若对A内气体缓慢加热,当活塞与底部的距离为时,保持10分钟能否对呼吸道合胞病毒灭活?
(2)若关闭阀门K,电热丝通电一段时间使A内气体吸收了的热量,稳定后A内气体的内能增加了,则此过程B内气体的内能增加量是多少?
【答案】(1)解:设活塞横截面积为,则对内气体初始状态有,,末状态有,,阀门打开,加热过程A内气体做等压变化,由盖—吕萨克定律得
由以上各式可得
由于,所以可以灭活。
(2)解:阀门K闭合,由于系统绝热,A内气体膨胀对B内气体做功,由热力学第一定律有
代入数据得
对B内气体,由于系统绝热,无热交换,则此过程内气体的内能增加量为
【知识点】热力学第一定律及其应用;气体的等压变化及盖-吕萨克定律
【解析】【分析】 (1)利用等压变化(盖 - 吕萨克定律 ),结合初始、末态体积与温度的关系,计算末态温度,判断是否满足灭活条件。
(2)通过热力学第一定律分析 A 的能量变化,再利用 “绝热系统中做功全部转化为另一部分气体内能”,推导 B 的内能增加量。
14.(2024高三上·潮南开学考)如图甲所示,物块A、B的质量分别是mA=4.0kg和mB=3.0kg,用轻弹簧栓接相连放在光滑的水平地面上,物块B右侧与竖直墙相接触。另有一物块C从t=0时以一定速度向右运动,在t=4s时与物块A相碰,并立即与A粘在一起不再分开。物块C的图像如图乙所示。求:
(1)物块C的质量mC;
(2)弹簧对物块A、C的弹力在4s到12s的时间内冲量I的大小和方向。
【答案】(1)解:由图知,C与A碰前速度为,碰后速度为,C与A碰撞过程根据动量守恒可得
解得物块C的质量

(2)解:由图知,12s末A和C的速度为,4s到12s的时间内,根据动量定理可知,弹簧对物块A、C的冲量为
解得,可知冲量大小为,方向向左。
【知识点】动量定理;动量守恒定律;碰撞模型
【解析】【分析】 (1):抓住“碰撞过程动量守恒”,提取、,列方程解。
(2):用“动量定理(冲量等于动量变化 )”,确定初末速度,计算冲量大小与方向。
15.(2024高三上·潮南开学考)如图所示,xOy坐标系中内存在圆形有界匀强磁场,圆心在A点、半径为R,磁感应强度为B、方向垂直纸面向外;在x>R的区域存在沿y轴负方向的匀强电场,x轴上有无限长的收集板。原点O处有一离子源,它可向各个方向发射速率相同的同种离子。沿y轴正方向发射的离子经磁场从P点射出后,在电场中落到收集板上的Q点。已知离子质量为m、带电量为,P、Q两点坐标分别为、,离子重力不计,落到收集板后不反弹,求:
(1)离子的发射速率;
(2)匀强电场的电场强度大小;
(3)沿与y轴正方向均成30°角发射的离子1、离子2落到收集板上的间隔距离。
【答案】(1)解:根据题意作出离子的运动轨迹
离子在磁场中做匀速圆周运动
根据几何关系有
解得
(2)解:P→Q离子做类平抛运动,则
加速度为
解得
(3)解:对离子1有

解得
对离子2有

解得
离子1、离子2落到收集板上的间隔距离为
【知识点】带电粒子在电场中的偏转;带电粒子在有界磁场中的运动;带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】(1)利用洛伦兹力向心力公式,结合几何关系(正方形边长 )求轨道半径,进而得速率。
(2)分解为水平匀速、竖直匀加速,用运动学公式(位移 - 时间关系 )结合电场力加速度,推导电场强度。
(3)利用磁场中轨迹对称性,确定出射速度方向;再通过类平抛竖直位移差异,计算水平位移差得间隔距离。
1 / 1广东省汕头市潮南区2024-2025学年高三上学期摸底考试物理试题
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求)
1.(2024高三上·潮南开学考)风力发电将成为我国实现“双碳”目标的重要途径之一,风力发电风车通过风轮机带动发电机转子转动实现发电。图乙为交流发电机示意图,矩形线圈ABCD绕垂直于匀强磁场的轴沿逆时针方向匀速转动,发电机的电动势随时间变化规律为,外电路接有阻值的定值电阻,线圈电阻不计,下列说法正确的是(  )
A.电流变化的周期为0.01s
B.线圈在图示位置时,产生的电动势为30V
C.线圈在图示位置时,磁通量最大
D.电流表的示数为3A
2.(2024高三上·潮南开学考)月球储藏了大量可控核聚变理想燃料氦(),我国探测器已成功着陆月面并带回月壤供科学家研究,地球实验室中完成可控核聚变是靠温度和压力的共同作用完成的,某可控核聚变装置内发生的核反应方程为,下列说法正确的是(  )
A.该反应属于衰变
B.Y是质子
C.该反应中生成物的总质量大于反应物的总质量
D.该反应中反应物的结合能之和大于生成物的结合能之和
3.(2024高三上·潮南开学考)渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位,某渔船发出的一列超声波在时的波动图像如图甲所示,图乙为处的质点P的振动图像。则(  )
A.这列波沿x轴负方向传播
B.超声波的传播速度为1.5m/s
C.时,质点P的位移为-5m
D.0~2s时间内,质点P经过的路程为4m
4.(2024高三上·潮南开学考)如图甲所示,一条南北走向的小路,路口设有出入道闸,每侧道闸金属杆长L,当有车辆通过时杆会从水平位置以角速度匀速转动直到竖起。此处地磁场方向如图乙所示,B为地磁场总量,为地磁场水平分量,、、分别为地磁场在x、y、z三个方向上的分量大小。则杆在转动升起的过程中,以下说法正确的是(  )
A.刚升起时,东侧道闸产生的电动势由东指向西,大小为
B.刚升起时,西侧道闸产生的电动势由西指向东,大小为
C.刚升起时,两侧道闸产生的电动势都是由东指向西,大小为
D.刚升起时,两侧道闸产生的电动势都是由东指向西,大小为
5.(2024高三上·潮南开学考)汽车的自动泊车系统持续发展,现有更先进的“全自动泊车”。如图所示为某次电动汽车自动泊车全景示意图。汽车按图示路线(半径为6m的圆弧与长为5m的直线构成)顺利停车,用时40s。汽车与地面间的动摩擦因数为0.3(最大静摩擦力等于滑动摩擦力),重力加速度,汽车可视为质点,下列说法正确的是(  )
A.汽车在转弯过程中做匀变速曲线运动
B.汽车在转弯过程中的最大允许速度约为18km/h
C.汽车泊车的平均速度约为1.13km/h
D.汽车在泊车过程中受到的摩擦力总是与运动方向相反
6.(2024高三上·潮南开学考)DUV光刻机是一种使用深紫外(DEEP ULTRAVIOLET,DUV)光源进行曝光的设备。深紫外线具有较短的波长和较高的能量。它通常指的是波长在200纳米到300纳米之间的紫外线。浸没式光刻能降低制程,在镜头与晶圆曝光区域之间,充满对深紫外光折射率为1.44的液体,从而实现在液体中波长变短,实现较短的制程。则与没加入液体相比,下列说法正确的是(  )
A.深紫外线进入液体后传播速度变大
B.传播相等的距离,深紫外线在液体中所需的时间不变
C.深紫外线光子的能量进入液体不变
D.深紫外线在液体中更容易发生衍射,能提高分辨率
7.(2024高三上·潮南开学考)将一小球斜向上抛出,不计空气阻力。下列小球运动过程中水平方向位移的大小x、竖直方向位移的大小y、动能、重力瞬时功率大小P、与时间t之间关系的图像,可能正确的是(  )
A. B.
C. D.
二、多项选择题(本题共3小题,每题6分,共18分。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分)
8.(2024高三上·潮南开学考)电子透镜是通过静电场来使电子束聚焦的装置。电子透镜两极间的电场线分布如图中带箭头的实线。现有一电子仅在电场力作用下从M运动到N,运动轨迹如图虚线所示。则下列说法正确的是(  )
A.电子在M点的加速度最大
B.P点的电势高于M点的电势
C.从M点到N点电子的动能先增大后减小
D.从M点到N点电子的电势能一直减小
9.(2024高三上·潮南开学考)嫦娥六号探测器在落到月球表面过程中先悬停,利用激光三维扫描技术选定好着陆点,然后开始缓慢竖直下降,距月面h高度时发动机关闭,以自由落体方式到达月面,测得探测器下落时间为t,已知月球半径为R,万有引力常量为G,忽略关闭发动机时探测器的速度,则(  )
A.月球表面重力加速度为
B.月球质量为
C.月球表面的第一宇宙速度为
D.月球绕地球周期为
10.(2024高三上·潮南开学考)如图(a)所示,可视为质点的a、b两球通过轻绳连接跨过光滑轻质定滑轮,a球在外力作用下静止在地面,b球悬空。取地面为重力势能的零势能面,从t=0时静止释放a球,到b球落地前的过程中,a、b两球的重力势能随时间t的变化关系如图(b),a始终没有与定滑轮相碰,忽略空气阻力,重力加速度g取10m/s2。则(  )
A.a、b两球质量之比为1∶3
B.b球落地时的动能为3J
C.t=0.3s时,a球离地的高度为0.225m
D.当b球的重力势能与动能相等时,b球距地面的高度为0.1m
三、实验题:本题共2小题,共16分。答案必须写在答题卡各题目指定区域内。
11.(2024高三上·潮南开学考)某校举办科技节活动,一位同学设计了可以测量水平面上运动物体加速度的简易装置,如图所示。将一端系有摆球的细线悬于小车内O点,细线和摆球后面有一个半圆形的刻度盘。当小球与小车在水平面上保持相对静止时,根据悬绳与竖直方向的夹角,便可得到小车此时的加速度。
(1)为了制作加速度计的刻度盘,需要测量当地的重力加速度,该同学利用单摆进行测量,若已知单摆摆线长为l,周期为T,用游标卡尺测量小球直径,示数如图甲所示,则摆球的直径   mm。则计算当地重力加速度的表达式为   。(用题中符号作答)
(2)该加速度测量仪的刻度   (填“均匀”或“不均匀”)
(3)为了检验(1)中计算的重力加速度是否有较大误差而影响该加速度计的精度,该同学让重锤做自由落体运动,利用打点计时器(使用的电源频率为50Hz)打出的纸带测量当地的重力加速度。实验中得到一条较理想的纸带,如下图所示。在纸带上取7个连续计时点。根据数据求出重力加速度大小为   。(保留三位有效数字)
12.(2024高三上·潮南开学考)某物理兴趣小组欲利用压力传感器制作成“苹果自动分拣装置”。
(1)已知某型号的压力传感器RN,在不同压力下,其阻值约为十几千欧~几十千欧之间。为了精确测量传感器在不同压力下的阻值,实验室提供了以下器材:
电源E(电动势为3V、内阻未知)
电流表A1(量程250μA、内阻约为50Ω)
电流表 A2(量程10mA、内阻约为5Ω)
电压表 V1(量程3V、内阻约为3kΩ)
电压表 V2(量程15V、内阻约为15kΩ)
滑动变阻器R1(阻值0~10Ω、额定电流为2A)
滑动变阻器R2(阻值0~1000Ω、额定电流为0.5A)
①为了尽可能提高测量的准确性,电流表应选   ,电压表应选   ,滑动变阻器应选   。(填写器材名称代号)
②选出最合理的实验电路   。
A. B.
C. D.
(2)某物理兴趣小组通过多次实验测得传感器的阻值RN随压力 F变化的关系图像如图甲所示,并利用该压力传感器设计了如图乙所示的“苹果自动分拣装置”。该装置能把大小不同的苹果,按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。装置中托盘置于压力传感器,上,托盘重力不计,苹果经过托盘时对RN产生压力。初始状态衔铁水平,当R0两端电压(时可激励放大电路使电磁铁工作,吸动衔铁,并保持一段时间,确保苹果在衔铁上运动时电磁铁保持吸合状态。已知电源电动势 E=6V,内阻不计,重力加速度取
若要将质量大于等于200g和质量小于200g的苹果分拣开,应将R0的阻值调为   (保留3位有效数字),此时质量小于200g的苹果将通过   (选填“上通道”、“下通道”)。
四、计算题:本题共3小题,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13.(2024高三上·潮南开学考)呼吸道合胞病毒(Respiratory syncytial virus,RSV)属于副黏病毒科的肺病毒属,主要引起支气管炎、肺炎、鼻炎等呼吸道感染。该病毒对热敏感,60℃时10分钟就可以灭活。如图所示,绝热汽缸被轻质绝热活塞分隔为A、B两部分,A内封闭有一定质量的混有呼吸道合胞病毒的空气(可看作理想气体),其温度为,阀门K处于打开状态,活塞恰好处于汽缸中部,。已知活塞和汽缸间无摩擦且不漏气,求:
(1)若对A内气体缓慢加热,当活塞与底部的距离为时,保持10分钟能否对呼吸道合胞病毒灭活?
(2)若关闭阀门K,电热丝通电一段时间使A内气体吸收了的热量,稳定后A内气体的内能增加了,则此过程B内气体的内能增加量是多少?
14.(2024高三上·潮南开学考)如图甲所示,物块A、B的质量分别是mA=4.0kg和mB=3.0kg,用轻弹簧栓接相连放在光滑的水平地面上,物块B右侧与竖直墙相接触。另有一物块C从t=0时以一定速度向右运动,在t=4s时与物块A相碰,并立即与A粘在一起不再分开。物块C的图像如图乙所示。求:
(1)物块C的质量mC;
(2)弹簧对物块A、C的弹力在4s到12s的时间内冲量I的大小和方向。
15.(2024高三上·潮南开学考)如图所示,xOy坐标系中内存在圆形有界匀强磁场,圆心在A点、半径为R,磁感应强度为B、方向垂直纸面向外;在x>R的区域存在沿y轴负方向的匀强电场,x轴上有无限长的收集板。原点O处有一离子源,它可向各个方向发射速率相同的同种离子。沿y轴正方向发射的离子经磁场从P点射出后,在电场中落到收集板上的Q点。已知离子质量为m、带电量为,P、Q两点坐标分别为、,离子重力不计,落到收集板后不反弹,求:
(1)离子的发射速率;
(2)匀强电场的电场强度大小;
(3)沿与y轴正方向均成30°角发射的离子1、离子2落到收集板上的间隔距离。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】交变电流的产生及规律;交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】A.由可知
解得电流变化的周期为,故A错误;
B.线圈在图示位置时,线圈平面与磁场平行,穿过线圈的磁通量为,但磁通量的变化率最大。根据法拉第电磁感应定律
(为匝数,这里 )
此时产生的电动势最大,由表达式可知,电动势最大值,所以此时产生的电动势为,故B正确;
C.线圈在图示位置时,线圈平面与磁场平行,磁通量为,不是最大,故C错误;
D.电动势有效值为
则电流表的示数为
故D错误。
故答案为:B。
【分析】A:从电动势表达式提取角速度,用算周期,判断A错误。
B:明确图示位置线圈与磁场的关系(平行 ),得出磁通量、磁通量变化率、电动势的情况,结合表达式最大值判断B正确。
C:依据图示位置线圈与磁场的位置,判断磁通量大小,C错误。
D:先由最大值算有效值,再用欧姆定律算电流有效值(电流表测有效值 ),判断D错误。
2.【答案】B
【知识点】质量亏损与质能方程;结合能与比结合能;核聚变
【解析】【解答】A.该反应属于核聚变,故A错误;
B.根据核反应前后质量数和电荷数守恒可知,Y的质量数为1,电荷数为1,则Y为质子,故B正确;
C.核聚变过程发生质量亏损,释放核能,该反应中生成物的总质量小于反应物的总质量,故C错误;
D.轻核聚变过程,生成物的结合能大于反应物的结合能,故D错误。
故答案为:B。
【分析】A:区分核聚变(轻核聚合 )与 衰变(重核自发衰变 )。
B:利用质量数、电荷数守恒,推导未知粒子Y的种类。
C:核聚变释放能量,则反应物质量>生成物质量。
D:生成物更稳定,则结合能之和更大。
3.【答案】D
【知识点】机械波及其形成和传播;横波的图象;波长、波速与频率的关系
【解析】【解答】A.根据P点的振动图像可知,t=0时刻该质点在平衡位置向上振动,结合波形图可知,这列波沿x轴正方向传播,故A错误;
B.超声波的传播速度为
故B错误;
C.在
时,质点P的位移为0,故C错误;
D.因
可知0~2s时间内,质点P经过的路程为
故D正确。
故答案为:D。
【分析】A:振动图得质点振动方向,结合波动图“上下坡法”确定波传播方向。
B:波动图读波长,振动图读周期,用 计算。
C:时间与周期的倍数关系,周期整数倍时质点回到原位置,位移为0。
D:一个周期路程 ,总路程=周期数×4A。
4.【答案】D
【知识点】安培定则;导体切割磁感线时的感应电动势
【解析】【解答】由于小路沿南北方向,则金属杆转动过程切割磁场分量,则金属杆两端电势差的大小为
由于方向由南指向北,根据右手定则可知,刚升起时,西侧道闸产生的电动势由东指向西。
故答案为:D。
【分析】A、C:错误识别切割的磁场分量(不是 ),导致电动势大小、方向判断错误。
B:方向判断错误,右手定则表明电动势是东指向西,且切割分量为 ,B错误。
D:正确识别切割分量为 ,用平均速度算电动势大小,右手定则判断方向为东指向西,D正确。
5.【答案】C
【知识点】曲线运动;摩擦力在日常生活中的应用;生活中的圆周运动
【解析】【解答】A.汽车转弯时,摩擦力方向时刻变化(提供向心力,指向圆心 ),加速度方向也时刻变化,而匀变速曲线运动要求加速度恒定,所以汽车不是匀变速曲线运动,故A错误;
B.汽车转弯过程中靠静摩擦力提供向心力,又因为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,有
代入数据解得
故B错误;
C.汽车泊车过程的位移大小为
则汽车泊车的平均速度约为
故C正确;
D.汽车泊车时,摩擦力既要减速(与运动方向相反的切向分力 ),又要改变方向(指向圆心的法向分力 ),所以摩擦力方向不是始终与运动方向相反,会有与速度成钝角的情况,故D错误。
故答案为:C。
【分析】A:依据匀变速曲线运动加速度恒定,结合转弯时摩擦力(加速度 )方向变化,判断A错误。
B:用最大静摩擦力提供向心力的模型,列计算最大速度,判断B错误。
C:先算位移大小(初末位置直线距离 ),再用算平均速度,判断C正确。
D:分析摩擦力的减速与转向双重作用,判断方向不始终相反,D错误。
6.【答案】C
【知识点】光的折射及折射定律;光的衍射
【解析】【解答】A.光在真空中速度最大,进入介质(液体)后速度
(为液体折射率, )
所以深紫外线进入液体后传播速度变小,故A错误;
B.设传播距离为,真空中时间
液体中速度,则液体中时间,故B错误;
C.光子能量(为频率 ),深紫外线进入液体时频率不变,所以光子能量不变,故C正确;
D.深紫外线进入液体频率不变,传播速度变小,波长变短,更不容易发生明显衍射,故D错误。
故答案为:C。
【分析】A:依据“光在介质中速度小于真空速度”,判断传播速度变化,A错误。
B:通过“速度变化对传播时间的影响( )”,判断时间变化,B错误。
C:利用“光子能量,频率不变则能量不变”,判断C正确。
D:结合“分析波长变化,再依据衍射条件”,判断D错误。
7.【答案】A
【知识点】斜抛运动;功率及其计算;动能
【解析】【解答】小球做斜抛运动,则
,,
A.根据
故A正确;
B.竖直位移
这是开口向下的抛物线(因 ),而不是增长变缓的曲线,故B错误;
C.水平方向匀速
图像应为过原点的倾斜直线,不是先增后减的三角形,故C错误;
D.根据
故D错误。
故答案为:A。
【分析】A:通过“水平匀速、竖直速度与位移的关系”,推导动能与的二次函数关系,判断A正确。
B:依据“竖直位移的二次函数形式(开口向下 )”,判断图像形态,B错误。
C:利用“水平匀速运动的线性关系”,判断图像为直线,C错误。
D:结合“重力功率与竖直速度的线性关系(含绝对值 )”,判断图像为折线,D错误。
8.【答案】B,D
【知识点】电场力做功;电场线;带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【解答】A.电场线疏密反映电场强度大小:M点电场线比P点稀疏,故,电子受电场力(为电子电荷量 ),则,根据牛顿第二定律,电子质量不变,故,A错误;
B.沿电场线的方向电势降低,则P点的电势高于M点的电势,故B正确;
C.电子仅受电场力,电场力方向沿电场线切线反方向(电子带负电 ),从M到N,电场力方向与速度方向夹角始终小于(轨迹弯曲方向与电场力方向一致 ),电场力一直做正功,根据动能定理,合外力做功等于动能变化,正功使动能一直增大,故C错误;
D.电场力做功与电势能变化关系:,电场力一直做正功( ),则,电势能一直减小,D正确。
故答案为:BD。
【分析】A:通过“电场线疏密→电场强度→电场力→加速度”的逻辑链,判断A错误。
B:依据“电势沿电场线降低”,判断P点电势高于M点,B正确。
C:分析“电场力方向与运动方向的夹角→做功正负→动能变化”,判断动能一直增大,C错误。
D:利用“电场力做功与电势能变化的关系(电 )”,判断电势能一直减小,D正确。
9.【答案】A,B
【知识点】牛顿第二定律;万有引力定律;第一、第二与第三宇宙速度;卫星问题
【解析】【解答】A.根据
解得
A正确;
B.根据黄金代换式
解得
B错误;
C.根据牛顿第二定律得
解得
C正确;
D.月球绕地球的周期需地球质量、地月距离等参数,题目未提供,无法求出月球绕地球周期,D错误。
故答案为:AB。
【分析】A:自由落体位移公式直接推导 。
B:利用万有引力等于重力(黄金代换 ),结合 的表达式推导 (注意 项 )。
C:近月卫星向心力由重力提供,结合 推导 。
D:缺少地球质量、地月距离等关键参数,无法计算。
10.【答案】A,C,D
【知识点】牛顿第二定律;动能定理的综合应用;机械能守恒定律
【解析】【解答】A.由图可知从释放到b落地,有
A正确;
B.系统机械能守恒,有
b球落地时的动能
解得
B错误;
C.系统牛顿第二定律,有
解得
当时,a离地面高度
C正确;
D.由图可知时,有

得释放时b离地
当时,对b由动能定理有

解得
D正确。
故答案为:ACD。
【分析】A:利用重力势能变化量与质量、位移的关系,结合位移相等,求质量比。
B:系统势能减少量等于动能增加量,计算 b 球落地动能。
C:通过牛顿第二定律求系统加速度,结合匀变速位移公式求高度。
D:利用动能定理,结合势能与动能相等的关系,推导高度。
11.【答案】(1)21.25;
(2)不均匀
(3)9.78
【知识点】单摆及其回复力与周期;实验基础知识与实验误差;用单摆测定重力加速度
【解析】【解答】(1)摆球的直径

根据单摆周期公式
计算当地重力加速度的表达式为
故答案为:21.25;。
(2)由受力分析,结合牛顿第二定律,得

可知该加速度测量仪的刻度不均匀。
故答案为:不均匀。
(3)相邻两计时点间的时间间隔,根据逐差法,重力加速度大小为
代入数据得。
故答案为:9.78。
【分析】(1):用游标卡尺读数规则测直径,结合单摆周期公式推导的表达式。
(2):通过“受力分析→牛顿第二定律→”,判断刻度与的非线性关系,得不均匀结论。
(3):利用“自由落体纸带+逐差法”,代入数据计算重力加速度,验证精度。
(1)[1][2]摆球的直径
根据单摆周期公式
计算当地重力加速度的表达式为
(2)由受力分析,结合牛顿第二定律,得

可知该加速度测量仪的刻度不均匀。
(3)相邻两计时点间的时间间隔,根据逐差法,重力加速度大小为
代入数据得
12.【答案】(1)A1;V1;R1;D
(2)12.0(11.5~12.5均可);上通道
【知识点】常见传感器的工作原理及应用;伏安法测电阻
【解析】【解答】 本题主要考查了伏安法测电阻的相关实验,根据实验原理掌握正确的实验操作,结合图像和欧姆定律即可完成分析。
(1)电动势为3V,则电压表选择V1;电路中可能达到的最大电流数量级为
则电流表选择A1;滑动变阻器要接成分压电路,则应该选择阻值较小的R1;
因Rx远大于RA,可知采用电流表内接;滑动变阻器用分压电路,则电路图选择D;
(2)当200g的苹果通过压敏电阻时压力为F=0.2×10N=2N,此时RN=24kΩ,则此时R0两端电压
解得
R0=12.0kΩ
质量小于200g的苹果通过压敏电阻时压力较小,压敏电阻阻值较大,R0电压小于2V,不能激励放大电路使电磁铁工作吸动衔铁,则小于200g的苹果将通过上通道。
【分析】(1)根据电表内阻的大小关系选择合适的解法,结合实验原理选择合适器材;
(2)根据闭合电路欧姆定律解答并分析判断。
(1)[1][2][3]电动势为3V,则电压表选择V1;电路中可能达到的最大电流数量级为
则电流表选择A1;滑动变阻器要接成分压电路,则应该选择阻值较小的R1;
[4]因Rx远大于RA,可知采用电流表内接;滑动变阻器用分压电路,则电路图选择D;
(2)当200g的苹果通过压敏电阻时压力为F=0.2×10N=2N,此时RN=24kΩ,则此时R0两端电压
解得
R0=12.0kΩ
质量小于200g的苹果通过压敏电阻时压力较小,压敏电阻阻值较大,R0电压小于2V,不能激励放大电路使电磁铁工作吸动衔铁,则小于200g的苹果将通过上通道。
13.【答案】(1)解:设活塞横截面积为,则对内气体初始状态有,,末状态有,,阀门打开,加热过程A内气体做等压变化,由盖—吕萨克定律得
由以上各式可得
由于,所以可以灭活。
(2)解:阀门K闭合,由于系统绝热,A内气体膨胀对B内气体做功,由热力学第一定律有
代入数据得
对B内气体,由于系统绝热,无热交换,则此过程内气体的内能增加量为
【知识点】热力学第一定律及其应用;气体的等压变化及盖-吕萨克定律
【解析】【分析】 (1)利用等压变化(盖 - 吕萨克定律 ),结合初始、末态体积与温度的关系,计算末态温度,判断是否满足灭活条件。
(2)通过热力学第一定律分析 A 的能量变化,再利用 “绝热系统中做功全部转化为另一部分气体内能”,推导 B 的内能增加量。
14.【答案】(1)解:由图知,C与A碰前速度为,碰后速度为,C与A碰撞过程根据动量守恒可得
解得物块C的质量

(2)解:由图知,12s末A和C的速度为,4s到12s的时间内,根据动量定理可知,弹簧对物块A、C的冲量为
解得,可知冲量大小为,方向向左。
【知识点】动量定理;动量守恒定律;碰撞模型
【解析】【分析】 (1):抓住“碰撞过程动量守恒”,提取、,列方程解。
(2):用“动量定理(冲量等于动量变化 )”,确定初末速度,计算冲量大小与方向。
15.【答案】(1)解:根据题意作出离子的运动轨迹
离子在磁场中做匀速圆周运动
根据几何关系有
解得
(2)解:P→Q离子做类平抛运动,则
加速度为
解得
(3)解:对离子1有

解得
对离子2有

解得
离子1、离子2落到收集板上的间隔距离为
【知识点】带电粒子在电场中的偏转;带电粒子在有界磁场中的运动;带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】(1)利用洛伦兹力向心力公式,结合几何关系(正方形边长 )求轨道半径,进而得速率。
(2)分解为水平匀速、竖直匀加速,用运动学公式(位移 - 时间关系 )结合电场力加速度,推导电场强度。
(3)利用磁场中轨迹对称性,确定出射速度方向;再通过类平抛竖直位移差异,计算水平位移差得间隔距离。
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