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1、第 1 页/共 7 页学科网（北京）股份有限公司2024 届新高考基地学校第三次大联考物届新高考基地学校第三次大联考物 理理注意事项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求注意事项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求1.本试卷共本试卷共 6 页，满分页，满分 100 分，考试时间为分，考试时间为 75 分钟。考试结束后，请将答题卷交回。分钟。考试结束后，请将答题卷交回。2.答题前，请您务必将自己的姓名、准考证号、座位号用答题前，请您务必将自己的姓名、准考证号、座位号用 0.5 毫米黑色字迹签字笔填写在答题卷上。毫米黑色字迹签字笔填写在答题卷上。3.请认真核对监考员在答题卡上所粘
2、贴的条形码上的姓名、考试证号与你本人的是否相符。请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、考试证号与你本人的是否相符。4.作答选择题必须用作答选择题必须用 2B 铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。作答非选择题必须用书写黑色字迹的铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。作答非选择题必须用书写黑色字迹的 0.5 毫米的签字笔写在答题一、单项选择题：共毫米的签字笔写在答题一、单项选择题：共 10 题，每题题，每题 4 分，共分，共 40 分。每题只有一个选项最符合题意。分。每题只有一个选项最符合题意。1.白
3、磷在高温、高压环境下可以转化为一种新型二维半导体材料黑磷，图为黑磷微观结构，其原子以一定规则有序排列。下列说法正确的是（）A.黑磷是晶体材料B.黑磷熔化过程中温度升高C.黑磷中每个分子都是固定不动的D.同质量的白磷和黑磷分子数目不同2.佩香囊是端午节习俗之一，将香囊简化成图所示，当提着香囊上端向右做匀加速直线运动时（空气阻力不计），香囊在空中呈现的形态最接近（）A.B.C.D.3.一定质量理想气体由状态 a 经状态 b 变为状态 c，其过程如pV图中abc直线段所示，已知的的江苏省新高考基地学校2023-2024学年高三上学期第三次大联考物理试题第 2 页/共 7 页学科网（北京）股份有限公司
4、气体在三个状态的内能分别为aU、bU、cU，则（）A.acbUUUB.abcUUUC.abcUUUD.abcUUU4.如图所示电路，L 是一电阻可忽略的自感线圈，A、B、C 为完全相同的三个灯泡。下列说法正确的是（）A.闭合电键 S 的瞬间，A、B、C 三灯一样亮B.闭合电键 S 稳定后，A、B、C 三灯一样亮C.闭合电键 S 稳定后，断开电键，A、B、C 亮度始终相同D.闭合电键 S 稳定后，断开电键，A 灯始终比 B、C 灯亮5.三颗人造地球卫星 A、B、C 绕地球做匀速圆周运动，如图所示，已知ABCmmm，则下列说法正确的是（）A.三颗卫星运行周期相同B.B、C 运行线速度相同C.卫星
5、C 的机械能最大D.B 向后喷气加速可追上 C6.静电植绒技术的植绒流程如图所示，需要植绒的布在滚轮带动下匀速向右运动，将绒毛放在带负电荷的容器中，使绒毛带负电，容器与带电极板之间加恒定的电压，绒毛成垂直状加速飞到需要植绒的布表面第 3 页/共 7 页学科网（北京）股份有限公司上，假设每根绒毛规格相同。则（）A.绒毛在飞往布的过程中电势能增大B.绒毛带电量越多，到达布的表面时速率越大C.滚轮的转速变大，植绒会变密D.容器与带电极板之间的距离变大，植绒会变密7.如图所示，CD为圆的竖直直径，AB、AD为两条粗糙轨道，其中AB过圆心O。在 A、C 两点由静止释放小滑块，使其分别沿AB、AD和CD运
6、动到圆上，小滑块与轨道间的动摩擦因数相同，则（）A.滑块沿AB运动时间最短B.滑块沿CD的运动时间最短C.滑块沿AD的运动时间最短D.滑块沿三个路径运动时间相同8.如图，倾角o30的光滑斜面固定在地面上，现将一长度为 l 的轻绳一端固定在O点，另一端系一小球，小球静止在斜面上的 O 点，现将小球拉开一很小角度后由静止释放，运动到最低点时的速度为 v。已知小球质量 m，重力加速度 g，不计空气阻力，则小球从最高点第一次运动到最低点的过程中（）A.运动时间为2lgB.重力的冲量大小为mvC.最低点时重力的瞬时功率为mgvD.重力所做的功为212mv9.如图，光滑水平桌面上平放着内壁光滑的试管，试管
7、底部有质量为0.2kg的带电小球，整个装置处于的的第 4 页/共 7 页学科网（北京）股份有限公司竖直向下的匀强磁场中。在水平拉力 F 的作用下，试管向右以2m/s的速度匀速运动，最终带电小球以4m/s的速度飞出管口。则该过程中（）A.小球带负电B.小球的加速度逐渐变大C.洛伦兹力对小球做功 1.6JD.拉力 F 对试管做功 1.2J10.如图所示，滑块以初速度0v从 A 点滑上顺时针转动的水平传送带，以传送带的 A 点为坐标原点，向左为正方向，则滑块的动能kE随位置 x 变化的关系图像中，可能正确的是（）A.B.C.D.二、非选择题：共二、非选择题：共 5 题，共题，共 60 分分.其中第其
8、中第 12 题题第第 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.某同学根据所学知识制作了一台简易电子科，原理图如图甲所示，图中电压表可视为理想电压表（量程为 3V），滑动变阻器的最大阻值12R，ab 部分的长度20cmL。（1）该同学先利用如图乙所示的电路测定电子秤里两节纽扣电池（如图丙所示）串联后的电动势和内阻，根据多次测量得到的数据作出的UI图像如图丁所示，可知一节纽扣电池的电
9、动势E _V，内阻r _。（保留两位有效数字）（2）该同学分析了实验中由电表内阻引起的误差。下图中，实线是根据本实验的数据描点作图得到的UI第 5 页/共 7 页学科网（北京）股份有限公司图像，虚线是该电源在没有电表内阻影响的理想情况下所对应的UI图像，则可能正确的是_。（3）为了得到电压表的示数 U 与被测物体质量 m 之间的关系，该同学设计了如下实验：调节图甲中滑动变阻器的滑片 P 的位置，使电压表的示数恰好为零；在托盘里缓慢加入细砂，直到滑动变阻器的滑片 P 恰好滑到 b 端，然后调节电阻箱0R，直到电压表达到满偏，则此时电阻箱的读数0R _；（保留两位有效数字）（4）将电压表的表盘改为
10、电子秤的表盘，直接显示称量物体的质量，则电子秤的表盘刻度是_的（填“均匀”或“不均匀”）。12.有一用透明材料制成的中空圆柱体，内径为 R，外径为 2R，其截面如图所示，一束细单色光从圆柱面上的 A 点与AO直径成夹角45i 射入，经折射后恰好与内柱面相切，已知真空中光速为 c，不考虑光在圆柱体内的反射。求：（1）单色光在该材料中的折射率 n；（2）单色光在该材料中传播的时间 t.13.如图所示，一个小型交流发电机输出端连接理想变压器，原、副线圈的匝数分别为1n、2n，且12:1:2nn，副线圈上接有20R 的电阻。已知交流发电机内匀强磁场的磁感应强度0.2TB，发电机线圈内阻不计，其匝数10
11、N，面积20.2mS，转动角速度25rad/s。（1）从图示位置开始计时，写出发电机线圈中感应电动势 e 随时间 t 变化的瞬时表达式；（2）求发电机正常工作时电阻 R 的电功率 P.第 6 页/共 7 页学科网（北京）股份有限公司14.水平固定一光滑长杆，杆上 P 点正下方0.4mh 处固定一光滑定滑轮，一质量为A2kgm 滑块 A套在细杆上，下端系一长1mL 的轻质细绳绕过定滑轮，悬挂一质量为B1kgm 的小球 B，用水平外力F 将滑块 A 拉至 P 点左侧 C 点，绳与竖直方向夹角37，整个系统保持静止状态，已知210m/sg，sin370.6，cos370.8，求：（1）水平外力的大小
12、 F；（2）撤去外力 F 后，A 滑至 P 点时的速度大小 v；（3）撤去外力 F 后，A 滑至 P 点右侧后，B 球速度达到最大时绳中张力大小 T。15.如图，真空中有竖直放置的平行金属板1P、2P和水平放置的平行金属板1S、2S，金属板右侧有一垂直纸面的半径为22d的圆形磁场区域，圆心为2O。1O为2P板上一小孔，12OO为水平金属板的中心线。大量质量为 m、电荷量为 q 的带电粒子从1P板 O 处静止释放，经电场加速后由小孔1O进入1S、2S两板间。已知1P、2P间电压恒为 U，1S、2S板长为 2d，板间距离为 d，两板间电压随时间变化如图乙所示，不计粒子重力及粒子间的相互作用。（1）
13、求粒子到达1O点的速度大小 v；（2）若粒子在平行金属板1S、2S间的运动时间为 T，磁感应强度2 mqUBqd。求：粒子在磁场中运动的最长时间与最短时间的差值t；的第 7 页/共 7 页学科网（北京）股份有限公司所有粒子在磁场运动所经过区域的面积 S。第 1 页/共 17 页学科网（北京）股份有限公司2024 届新高考基地学校第三次大联考届新高考基地学校第三次大联考物物 理理注意事项注意事项考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求1.本试卷共本试卷共 6 页，满分页，满分 100 分，考试时间为分，考试时间为 75 分钟。考试结束后，请将答
14、题卷交回。分钟。考试结束后，请将答题卷交回。2.答题前，请您务必将自己的姓名、准考证号、座位号用答题前，请您务必将自己的姓名、准考证号、座位号用 0.5 毫米黑色字迹签字笔填写在答题卷上。毫米黑色字迹签字笔填写在答题卷上。3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、考试证号与你本人的是否相符。请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、考试证号与你本人的是否相符。4.作答选择题必须用作答选择题必须用 2B 铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。作答非选择题必须用书写黑色字迹的铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后
15、，再选涂其它答案。作答非选择题必须用书写黑色字迹的 0.5 毫米的签字笔写在答题毫米的签字笔写在答题一、单项选择题：共一、单项选择题：共 10 题，每题题，每题 4 分，共分，共 40 分。每题只有一个选项最符合题意。分。每题只有一个选项最符合题意。1.白磷在高温、高压环境下可以转化为一种新型二维半导体材料黑磷，图为黑磷微观结构，其原子以一定的规则有序排列。下列说法正确的是（）A.黑磷是晶体材料B.黑磷熔化过程中温度升高C.黑磷中每个分子都是固定不动的D.同质量的白磷和黑磷分子数目不同【答案】A【解析】【详解】AB根据图示可知，黑磷的微观结构呈现空间上规则排列，具有空间上的周期性，属于晶体材料
16、，因而黑磷具有固定的熔点，熔化过程中温度不变，故 A 正确，B 错误；C组成物质的分子总是在做无规则热运动，故 C 错误；D组成白磷和黑磷的分子是同一种分子，所以同质量的白磷和黑磷分子数目相同，故 D 错误。故选 A。2.佩香囊是端午节习俗之一，将香囊简化成图所示，当提着香囊上端向右做匀加速直线运动时（空气阻力不计），香囊在空中呈现的形态最接近（）第 2 页/共 17 页学科网（北京）股份有限公司A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】手提着上端向右做匀加速直线运动，对整体分析，整体受到重力和拉力，如下图所示两个力的合力水平向右，设上端绳子与竖直方向的夹角为，则根据牛顿第二定律有1212()
17、tan()mm gmm a对下面部分分析，受到重力和拉力，如下图所示两个力的合力水平向右，设中间绳子与竖直方向的夹角为，则根据牛顿第二定律有22tanm gm a由于一起向右加速运动，则加速度 a 相同，则有故选 C。3.一定质量的理想气体由状态 a 经状态 b 变为状态 c，其过程如pV图中abc直线段所示，已知气体在三个状态的内能分别为aU、bU、cU，则（）第 3 页/共 17 页学科网（北京）股份有限公司A.acbUUUB.abcUUUC.abcUUUD.abcUUU【答案】A【解析】详解】由理想气体状态方程pVCT可得0000003223abcpVpVpVTTT解得acbTTT理想气
18、体的内能只和分子平均动能有关，温度越高平均动能越大。故选 A。4.如图所示电路，L 是一电阻可忽略的自感线圈，A、B、C 为完全相同的三个灯泡。下列说法正确的是（）A.闭合电键 S 的瞬间，A、B、C 三灯一样亮B.闭合电键 S 稳定后，A、B、C 三灯一样亮C.闭合电键 S 稳定后，断开电键，A、B、C 亮度始终相同D.闭合电键 S 稳定后，断开电键，A 灯始终比 B、C 灯亮【答案】C【解析】【第 4 页/共 17 页学科网（北京）股份有限公司【详解】AB由于 A 灯与自感线圈 L 串联，因此，当闭合电键瞬间，B、C 立即亮起，而由于自感线圈在闭合电键瞬间产生自感电动势，阻碍电流的通过，通
19、过 A 灯的电流逐渐增大，因此 A 灯不会立即变亮，而是缓慢变亮，又因为自感线圈的电阻可忽略，因此当电路稳定后 A 灯所在支路的电流大于 B、C 两灯所在支路电流，则 A 灯比 B、C 两灯亮，故 A、B 错误；CD闭合电键稳定后，断开电键瞬间，自感线圈会产生自感电动势，B、C 灯所在支路的原电流瞬间消失，线圈产生的自感电动势阻碍 A 灯中电流的减小，因此 A 灯中电流方向不变，并与 B、C 灯所在电路构成闭合回路，A、B、C 三灯串联，亮度始终相同，最终熄灭，故 C 正确，D 错误。故选 C。5.三颗人造地球卫星 A、B、C 绕地球做匀速圆周运动，如图所示，已知ABCmmm，则下列说法正确的
20、是（）A.三颗卫星运行周期相同B.B、C 运行线速度相同C.卫星 C 的机械能最大D.B 向后喷气加速可追上 C【答案】C【解析】【详解】A卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力有2224MmGmrrT可得，卫星的周期为234rTGM可知，卫星运行周期与其轨道半径 r 有关，与卫星质量 m 无关，所以 B 与 C 的周期相等，A 与 B、C 周期不同，故 A 错误；B卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力有22MmvGmrr可得，卫星运行线速度为第 5 页/共 17 页学科网（北京）股份有限公司GMvr可知，卫星运行线速度与其轨道半径 r 有关，与卫星质量 m 无关，B、C
21、 的轨道半径 r 相同，则 B、C 运行线速度大小相同，但由于是做圆周运动，所以速度方向不同，故 B 错误；C卫星从地球表面发射到其轨道上，根据功能关系可得，机械能的增加量为GEW除由于卫星 C 的质量大、轨道高，发射卫星 C 时需要动力做的功就多，则增加的机械能就大，所以卫星 C 的机械能最大，故 C 正确；DB 向后喷气加速时，向心力大于万有引力，B 脱离原轨道做离心运动，所以 B 向后喷气加速不能追上C，故 D 错误。故选 C6.静电植绒技术的植绒流程如图所示，需要植绒的布在滚轮带动下匀速向右运动，将绒毛放在带负电荷的容器中，使绒毛带负电，容器与带电极板之间加恒定的电压，绒毛成垂直状加速
22、飞到需要植绒的布表面上，假设每根绒毛规格相同。则（）A.绒毛在飞往布的过程中电势能增大B.绒毛带电量越多，到达布的表面时速率越大C.滚轮的转速变大，植绒会变密D.容器与带电极板之间的距离变大，植绒会变密【答案】B【解析】【详解】A绒毛在飞往需要植绒的布的过程中，绒毛成垂直状加速飞到需要植绒的布表面上，电场力做正功，电势能不断减小，故 A 错误；B由动能定理212qUmv质量相同的绒毛，带电荷量越多，到达需要植绒的物体表面时速率越大，故 B 正确；。第 6 页/共 17 页学科网（北京）股份有限公司C若只增大滚轮的转速，布运动的速度越大，植上相邻两个绒毛的距离越大，植绒越疏，故 C 错误；D若增
23、大容器与带电极板之间的距离，而电势差不变，由UEd可知，电场强度变小，绒毛受力变小，加速度减小，根据212xat到达布上时间边长，植绒会变稀疏，故 D 错误。故选 B。7.如图所示，CD为圆的竖直直径，AB、AD为两条粗糙轨道，其中AB过圆心O。在 A、C 两点由静止释放小滑块，使其分别沿AB、AD和CD运动到圆上，小滑块与轨道间的动摩擦因数相同，则（）A.滑块沿AB的运动时间最短B.滑块沿CD的运动时间最短C.滑块沿AD的运动时间最短D.滑块沿三个路径运动时间相同【答案】B【解析】【详解】设圆的直径为 d，滑块沿 CD 运动时，有2112dgt解得12dtg设 AB 与竖直方向的夹角为，滑块
24、沿 AB 运动时，有2cossinmgmgma22 212da t解得第 7 页/共 17 页学科网（北京）股份有限公司22cossindtgg可知12tt设 AD 与竖直方向的夹角为，滑块沿 AD 运动时，有3cossinmgmgma23 31cos2da t解得32 cos2cossintanddtgggg可知13tt所以滑块沿CD的运动时间最短。故选 B。8.如图，倾角o30的光滑斜面固定在地面上，现将一长度为 l 的轻绳一端固定在O点，另一端系一小球，小球静止在斜面上的 O 点，现将小球拉开一很小角度后由静止释放，运动到最低点时的速度为 v。已知小球质量 m，重力加速度 g，不计空气阻
25、力，则小球从最高点第一次运动到最低点的过程中（）A.运动时间为2lgB.重力的冲量大小为mvC.最低点时重力的瞬时功率为mgvD.重力所做的功为212mv【答案】D【解析】【详解】A把重力加速度沿斜面向下和垂直斜面方向分解，沿斜面向下的分加速为osin302ggg 摆球在斜面内做单摆运动，所以运动的周期为第 8 页/共 17 页学科网（北京）股份有限公司222llTgg则小球从最高点第一次运动到最低点的时间为1242ltTg故 A 错误；B小球从最高点第一次到最低点过程中，根据动量定理可知，重力的冲量为22GglImgtm 由动能定理可知2(1 cos)12mlvmg解得(1 cos)vgl可
26、得21 cos2GglImm glmv所以重力的冲量大小不等于 mv，故 B 错误；C摆球运动到最低点时，重力与速度方向垂直，所以重力的瞬时功率为零，故 C 错误；D小球从最高点第一次到最低点过程中，轻绳拉力和斜面的支持力均不做功，由动能定理可知，重力做功为212GWmv故 D 正确。故选 D。9.如图，光滑的水平桌面上平放着内壁光滑的试管，试管底部有质量为0.2kg的带电小球，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中。在水平拉力 F 的作用下，试管向右以2m/s的速度匀速运动，最终带电小球以4m/s的速度飞出管口。则该过程中（）第 9 页/共 17 页学科网（北京）股份有限公司A.小球带负电B.小球
27、的加速度逐渐变大C.洛伦兹力对小球做功 1.6JD.拉力 F 对试管做功 1.2J【答案】D【解析】【详解】A小球能从管口处飞出，说明小球受到指向管口的洛伦兹力，根据左手定则判断，小球带正电，故 A 错误；B小球垂直于管子向右的分运动是匀速直线运动，则小球在垂直于管子方向上合力为零。小球沿管子方向受到洛伦兹力的分力是由小球垂直于管子向右的速度产生，根据FBqv洛可知，水平向右速度不变，则指向管口的洛伦兹力不变，所以小球的加速度不变，故 B 错误；C洛伦兹力总是与速度垂直，洛伦兹力对小球不做功，故 C 错误；D根据动能定理可得，试管对小球做的功为22222111110.2 4 J0.2 2 J1
28、.2J2222Wmvmv则小球对试管做的负功为 1.2J，由于试管做匀速直线运动，动能不变，则外力做功之和为零，所以拉力 F对试管做的正功 1.2J，故 D 正确。故选 D。10.如图所示，滑块以初速度0v从 A 点滑上顺时针转动的水平传送带，以传送带的 A 点为坐标原点，向左为正方向，则滑块的动能kE随位置 x 变化的关系图像中，可能正确的是（）A.B.C.D.【答案】B第 10 页/共 17 页学科网（北京）股份有限公司【解析】【详解】滑块初速度方向与传送带速度方向相反，则滑块滑上传送带时受到传送带水平向右的摩擦力作用，摩擦力对滑块做负功，其动能减小，因此有可能为滑块减速为零时刚好从传送带
29、离开。若传送带足够长，当滑块动能为零时，滑块受到传送带的摩擦力方向不变，滑块不可能保持静止，此后摩擦力对滑块做正功，滑块向右加速，动能增加。故选 AB。二、非选择题：共二、非选择题：共 5 题，共题，共 60 分分.其中第其中第 12 题题第第 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.某同学根据所学知识制作了一台简易电子科，原理图如图甲所示，图中电压表可视为理想电压表（量程为 3
30、V），滑动变阻器的最大阻值12R，ab 部分的长度20cmL。（1）该同学先利用如图乙所示的电路测定电子秤里两节纽扣电池（如图丙所示）串联后的电动势和内阻，根据多次测量得到的数据作出的UI图像如图丁所示，可知一节纽扣电池的电动势E _V，内阻r _。（保留两位有效数字）（2）该同学分析了实验中由电表内阻引起的误差。下图中，实线是根据本实验的数据描点作图得到的UI图像，虚线是该电源在没有电表内阻影响的理想情况下所对应的UI图像，则可能正确的是_。（3）为了得到电压表的示数 U 与被测物体质量 m 之间的关系，该同学设计了如下实验：调节图甲中滑动变阻器的滑片 P 的位置，使电压表的示数恰好为零；在
31、托盘里缓慢加入细砂，直到滑动变阻器的滑片 P 恰好滑到 b 端，然后调节电阻箱0R，直到电压表达到满偏，则此时电阻箱的读数0R _；（保留两位有效数字）（4）将电压表的表盘改为电子秤的表盘，直接显示称量物体的质量，则电子秤的表盘刻度是_的（填“均匀”或“不均匀”）。【答案】.2.0 .0.25 .B .3.5 .均匀【解析】第 11 页/共 17 页学科网（北京）股份有限公司【详解】（1）12根据闭合电路欧姆定律可得U=E-IrU-I 图像的截距为电动势，有E总=4.0V所以一节电池的电动势为E=2.0V斜率表示电源总内阻4.02.00.54.00UrI 总所以一节电池的内阻为0.25r=（2
32、）3由电路图可知，由于电压表的分流作用，电流的测量值小于真实值，因此虚线在实线的上方，当电压表示数为零时，电流测量值与真实值相等，因此虚线与实线在 I 轴相交，故选 B。（3）4电压表达到满偏时滑动变阻器接入电路的阻值为 R=12，根据欧姆定律可得0UERRrR 代入数据解得R0=3.5（3）5根据平衡条件kx=mg根据闭合电路的欧姆定律，电路中的电流0EIRrR 与电压表并联部分的电阻1xRRL根据欧姆定律，电阻 R1两端电压U=IR1联立解得电压表的示数为0gERUmk RrRL 由此可知，所称量物体的质量 m 和电压表的示数 U 的关系为线性关系，所以电子秤的表盘刻度是均匀的。第 12
33、页/共 17 页学科网（北京）股份有限公司12.有一用透明材料制成的中空圆柱体，内径为 R，外径为 2R，其截面如图所示，一束细单色光从圆柱面上的 A 点与AO直径成夹角45i 射入，经折射后恰好与内柱面相切，已知真空中光速为 c，不考虑光在圆柱体内的反射。求：（1）单色光在该材料中的折射率 n；（2）单色光在该材料中传播时间 t.【答案】（1）2；（2）2 6Rc【解析】详解】（1）根据题意画出光路图如图所示在 A 点，入射角 i=45，折射角sin0.52BORrAOR由折射定律有sin2sininr（2）光在透明材料中的传播速度22cvcn光射到 C 点时入射角等于 r，则光将从 C 点
34、射出圆柱体，由几何关系可得2 2 cos2 3ACRrR则单色光在该材料中传播的时间的【第 13 页/共 17 页学科网（北京）股份有限公司22 6223RRtvccAC13.如图所示，一个小型交流发电机输出端连接理想变压器，原、副线圈的匝数分别为1n、2n，且12:1:2nn，副线圈上接有20R 的电阻。已知交流发电机内匀强磁场的磁感应强度0.2TB，发电机线圈内阻不计，其匝数10N，面积20.2mS，转动角速度25rad/s。（1）从图示位置开始计时，写出发电机线圈中感应电动势 e 随时间 t 变化的瞬时表达式；（2）求发电机正常工作时电阻 R 的电功率 P.【答案】（1）10cos25e
35、t（V）；（2）10W【解析】【详解】（1）发电机线圈中感应电动势的表达式为cos10cos25eNBStt（V）（2）根据变压器匝数比与电压的关系1212UUnn解得，变压器副线圈的最大电压为220VU 副线圈电压的有效值为210 2VU有则电阻的电功率为2210WUPR有14.水平固定一光滑长杆，杆上 P 点正下方0.4mh 处固定一光滑定滑轮，一质量为A2kgm 的滑块 A套在细杆上，下端系一长1mL 的轻质细绳绕过定滑轮，悬挂一质量为B1kgm 的小球 B，用水平外力第 14 页/共 17 页学科网（北京）股份有限公司F 将滑块 A 拉至 P 点左侧 C 点，绳与竖直方向夹角37，整个
36、系统保持静止状态，已知210m/sg，sin370.6，cos370.8，求：（1）水平外力的大小 F；（2）撤去外力 F 后，A 滑至 P 点时的速度大小 v；（3）撤去外力 F 后，A 滑至 P 点右侧后，B 球速度达到最大时绳中张力大小 T。【答案】（1）6N；（2）1m/s；（3）11N【解析】【详解】（1）水平外力 F 作用下，系统保持静止状态时，对 A 受力分析，如图所示由共点力平衡条件可得0sinFT对 B 受力分析可得0BTm g解得水平外力的大小为6NF（2）A 滑至 P 点时，B 球运动到最低点，其速度为 0。从撤去外力 F 到 A 滑至 P 点的过程中，对 A、B 组成的
37、系统，由机械能守恒定律可得2BA1cos2hm ghm v在第 15 页/共 17 页学科网（北京）股份有限公司解得v=1m/s（3）A 滑至 P 点右侧后，A、B 组成的系统机械能守恒，在水平方向上动量守恒。绳子先对 A 做负功，A的机械能减小，则 B 的机械能增加，当 A、B 同速时，B 球上升到最高点，此后绳子仍对 A 做负功，当绳子变为竖直方向时，A 的机械能最小，B 的机械能最大，此时 B 处于最低点，重力势能最小，动能最大，则速度最大，设此时 A、B 的速度分别为Av、Bv，则有AAABBm vm vm v222AAABB111222m vm vm v解得A1m/s3v，B4m/s
38、3v B 相对 A 做圆周运动，由牛顿第二定律得2BBAB()mvvTm gL解得11NT 15.如图，真空中有竖直放置的平行金属板1P、2P和水平放置的平行金属板1S、2S，金属板右侧有一垂直纸面的半径为22d的圆形磁场区域，圆心为2O。1O为2P板上一小孔，12OO为水平金属板的中心线。大量质量为 m、电荷量为 q 的带电粒子从1P板 O 处静止释放，经电场加速后由小孔1O进入1S、2S两板间。已知1P、2P间电压恒为 U，1S、2S板长为 2d，板间距离为 d，两板间电压随时间变化如图乙所示，不计粒子重力及粒子间的相互作用。（1）求粒子到达1O点的速度大小 v；（2）若粒子在平行金属板1
39、S、2S间的运动时间为 T，磁感应强度2 mqUBqd。求：粒子在磁场中运动的最长时间与最短时间的差值t；所有粒子在磁场运动所经过区域的面积 S。第 16 页/共 17 页学科网（北京）股份有限公司【答案】（1）2qUm；（2）4dmqU，24d【解析】【详解】（1）在加速电场中，根据动能定理有212qUmv可得，粒子到达1O点的速度大小为2qUvm（2）粒子在偏转电场中，竖直方向上的vt图像如下图所示由于粒子在平行金属板1S、2S间的运动时间为 T，则粒子离开偏转电场时的竖直分速度恰好为零，即粒子水平从平行金属板1S、2S间离开。粒子进入圆形磁场后，根据洛伦兹力提供向心力有2vBqvmr代入
40、解得，粒子在磁场中运动的轨迹半径为22rd粒子在磁场中运动的轨迹，如下图所示第 17 页/共 17 页学科网（北京）股份有限公司根据几何知识可知，四边形AOAO C为菱形，必是平行四边形，对边平行，OC 必平行于AAO(即竖直方向)，可知从 A 点发出的带电粒子必然经过 C 点，即所有的粒子都会聚集在 C 点。根据几何知识可得34AAO C，4BBO C则粒子在磁场中运动的最长时间与最短时间的差值为34424rrrdmtvvvqU AAO C所对应扇形的面积为2211332416Srd三角形AAO C的面积为22122228Srrd BBO C所对应扇形的面积为22312416Srd三角形BBO C的面积为24122228Srrd 则所有粒子在磁场运动所经过区域的面积为12342()2()SSSSS24d