【精品解析】2025届江苏省常州市前黄高级中学高三下学期一模适应性考试物理试题

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2025届江苏省常州市前黄高级中学高三下学期一模适应性考试物理试题
1.(2025·武进模拟)从生活走向物理是学习物理的重要途径。下列说法正确的是(  )
A.单晶体熔化过程中温度恒定不变,多晶体熔化过程中温度一直升高
B.荷叶上的小露珠呈球形是由于液体表面分子间距离比液体内部分子间距离小
C.气体很容易被压缩,是因为气体分子之间存在引力
D.水和酒精混合后体积变小了,说明液体分子间存在空隙
2.(2025·武进模拟)为了筛选大小大致相同的脐橙,设计如图所示的橙子简易筛选装置。两根直杆处于同一倾斜平面内,上端间距小下端间距大,橙子沿两杆向下运动,大、中、小橙离开杆后,落入不同区域的接收桶中,脐橙可视为球体,不计阻力,则(  )
A.离开杆后,橙子在空中做一小段自由落体运动
B.离开杆后,大橙速度变化比小橙的快
C.前后两橙子沿杆运动过程中间距逐渐增大
D.大果在沿杆向下运动过程中弹力对其不做功
3.(2025·武进模拟)竖直细圆杆顶端附近有一小孔,光滑细绳穿过小孔,细绳两端分别系有A、B两小球,已知A球质量小于B球质量。调节细绳并转动圆杆,使得两球与圆杆能以相同角速度在水平面内匀速转动,下列图样大致正确的是(  )
A. B.
C. D.
4.(2025·武进模拟)如图所示,将两个相同的直角三棱镜对称放置,三棱镜的顶角为θ,两棱镜间的距离为d。两束频率不同的光同时垂直射入第一个棱镜左侧面某处,经过两个棱镜从第二个棱镜右侧面分成两束光a、b平行射出,两束光出射时有一时间差Δt。下列说法正确的是(  )
A.a光的频率大于b光的频率
B.a光在介质中的传播速度大于b光在介质中的传播速度
C.两束光分别通过相同的窄缝,b光的衍射现象更明显
D.d一定时,θ越小,Δt越大
5.(2025·武进模拟)地铁靠站时列车车体和屏蔽门之间安装有光电传感器。如图甲所示,若光线被乘客阻挡,电流发生变化,工作电路立即报警。如图乙所示,光线发射器内大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时,辐射出的光中只有a、b两种可以使该光电管阴极逸出光电子,图丙为a,b光单独照射光电管时产生的光电流I与光电管两端电压U的关系图线。已知光电管阴极材料的逸出功为2.55eV,下列说法正确的是(  )
A.b光为氢原子从能级跃迁到能级时发出的光
B.经同一障碍物时,b光比a光衍射现象更明显
C.光电管中光电子飞出阴极时的最大初动能为9.54eV
D.若部分光线被遮挡,则放大器的电流将增大,从而引发报警
6.(2025·武进模拟)图甲、乙中磁场方向与轮子的转轴平行,图丙、丁中磁场方向与轮子的转轴垂直,轮子是绝缘体,则采取下列哪个措施,能有效地借助磁场的作用,让转动的轮子停下(  )
A.如图甲,在轮上固定如图绕制的线圈
B.如图乙,在轮上固定如图绕制的闭合线圈
C.如图丙,在轮上固定一些细金属棒,金属棒与轮子转轴平行
D.如图丁,在轮上固定一些闭合金属线框,线框长边与轮子转轴平行
7.(2025·武进模拟)有一种测量气温的简易装置,其结构如图所示,大玻璃泡A内封闭有一定量的空气,与A相连的细玻璃管B插在水银槽中,管内水银面的高度x可反映玻璃泡内空气的温度(即环境温度),已知该温度计是按照标准大气压进行温度刻度的,B管的体积远小于大玻璃泡的体积,当温度为27℃时,B管内水银面的高度为16cm,此处标记为27℃,下列说法正确的是(  )
A.该测温装置的刻度是不均匀的
B.当温度为27℃时,封闭气体的压强相当于92cm高的水银柱产生的压强
C.考虑到B管内气体体积的变化,用该装置测量温度时测量值偏大
D.若把该温度计置于高山顶进行测温,已知高山顶的大气压低于标准大气压,则温度的测量值偏大
8.(2025·武进模拟)如图所示,A、B、C、D、E、F、G、H是竖直光滑绝缘圆轨道的八等分点,AE竖直,空间存在平行于GC的匀强电场,从A点静止释放一质量为m的带电小球,小球沿圆弧恰好能到达C点。若在A点给带电小球一个水平向右的冲量,让小球沿轨道做完整的圆周运动,则小球在运动过程中(  )
A.E点的动能最小 B.B点的电势能最大
C.C点的机械能最大 D.F点的机械能最小
9.(2025·武进模拟)某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示,当汽车启动时,开关S闭合,电机工作,下列说法正确的是(  )
A.车灯变亮 B.路端电压变大
C.电路的总电流变大 D.电源的总功率变小
10.(2025·武进模拟)如图所示,甲、乙是改装成电流表和电压表的电路,则(  )
A.甲图中,R减小时量程减小
B.乙图中,R减小时量程增大
C.甲图中,若改装后的电表示数略微偏大,可将R值稍微调小
D.乙图中,若改装后的电表示数略微偏大,可将R值稍微调小
11.(2025·武进模拟)电势是标量,满足代数运算,一个带同种电荷且电荷均匀分布绝缘的立方体,在其中一个顶点产生的电势为φ1,现把这样三个相同的带同种电荷且均匀分布的立方体放在同一水平面靠在一起,如图所示,上表面三个顶角合为一点M,1的边缘顶角为N点,已知N点的电势为φ2,下列说法正确的是(  )
A.M点的电势为φ1
B.M点的电势为1.5φ1
C.2、3在N点产生的合电势为φ2 φ1
D.2、3在N点产生的合电势为φ2 0.5φ1
12.(2025·武进模拟)某同学用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。滑块和遮光条的总质量为,砂和砂桶的总质量为,动滑轮的质量为,不计绳与滑轮之间的摩擦,重力加速度为。
(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图所示,则读数为   mm。
(2)下列说法正确的是________。
A.气垫导轨不需要调水平
B.实验中应远大于
C.滑块的加速度大小是砂桶的加速度大小的2倍
D.弹簧测力计的读数始终等于
(3)该同学测得两个光电门间的距离为,遮光条从光电门1运动到光电门2的时间为。保持光电门2的位置及滑块在导轨上释放的位置不变,改变光电门1的位置进行多次测量,经过多次实验测得多组和,作出图像,如图乙所示。已知图像的纵轴截距为,横轴截距为,则表示遮光条通过光电门   (选填“1”或“2”)时的速度大小,滑块的加速度大小   (用字母、表示)。
(4)保持滑块和遮光条的质量不变,改变砂的质量,进行多次实验,以弹簧测力计的示数为横坐标,滑块的加速度为纵坐标,作出的图像如图丙所示,已知直线上某点的坐标为,则对应点时砂和砂桶的质量为   (用、、、表示)。
13.(2025·武进模拟)一个氘核()与一个氚核()聚合成一个氦核()的同时放出一个粒子,释放17.6MeV的能量,不计生成物的动能。已知氘核、氚核的比结合能分别为1.09MeV、2.78MeV。
(1)请写出核反应方程;
(2)求氦原子核的比结合能。
14.(2025·武进模拟)我国将在2030年前后实现航天员登月计划并在月球上进行相关的科学探测与实验。若航天员站在月球表面上的倾角为的斜面顶端处,沿水平方向以初速度抛出一个小球,如图所示,经时间小球落在斜面上处。空气阻力不计,月球半径为,引力常量为。求:
(1)月球表面的重力加速度;
(2)如果要在月球上发射一颗绕月球运行的卫星,所需的最小发射速度为多大?
15.(2025·武进模拟)如图甲所示,电动机驱动水平传送带以的速度匀速穿过固定竖直光滑挡板,挡板与传送带边缘间的夹角。质量的圆柱形物块从传送带左端由静止释放,经一段时间做匀速直线运动,接着撞击挡板,撞击挡板前后沿挡板的分速度不变、垂直挡板的分速度减为零,撞击后紧贴挡板运动滑离传送带,俯视图如图乙所示。已知物块与传送带间的动摩擦因数,g取。求:
(1)物块由静止开始做加速运动的时间t;
(2)物块紧贴挡板运动时所受摩擦力的大小和方向;
(3)上述过程中,因传送该物块电动机多消耗的电能E。
16.(2025·武进模拟)如图所示,在平面直角坐标系xOy的第三象限内,区域Ⅰ()内有方向垂直xOy平面向外的匀强磁场;区域Ⅱ()内有一平行纸面且大小、方向均未知的匀强电场(图中未画出)。一质量为m、电荷量为q()的粒子从点a(,)沿y轴正方向、以大小为的初速度开始运动,从点b(,)沿x轴正方向进入区域Ⅱ,粒子在电场中运动时间后,从坐标原点进入第一象限,第一象限内存在垂直xOy平面向里的磁场,该磁场内各点的磁感应强度大小与横坐标x满足(k为大于0的常量)。不计粒子重力,求:
(1)区域Ⅰ内匀强磁场磁感应强度的大小;
(2)区域Ⅱ内匀强电场场强E的大小;
(3)该粒子在第一象限内运动过程中与y轴的最大距离。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】分子动理论的基本内容;晶体和非晶体;液体的表面张力
【解析】【解答】A.单晶体和多晶体熔化过程中温度都恒定不变,非晶体熔化过程中温度一直升高,故A错误;
B.叶面上的小露珠呈球形就是由于液体液体表面分子间距离比液体内部分子间距离大,产生表面张力,使液体表面有收缩的趋势,从而呈现球形,故B错误;
C.气体很容易被压缩,是因为气体分子间距很大,故C错误;
D.水和酒精混合后体积变小了,说明液体分子间存在空隙,故D正确。
故选D。
【分析】一晶体的熔化特性
晶体与非晶体的区别
单晶体:有规则的几何外形,各向异性,有固定的熔点,熔化过程中温度恒定
多晶体:由许多小单晶组成,无规则外形,各向同性,但有固定的熔点,熔化过程中温度恒定
非晶体:无固定熔点,熔化过程中温度持续升高
本题易错点:误以为多晶体熔化过程中温度会升高(实际上多晶体也有固定熔点)
二、液体的表面张力
表面张力的成因:液体表面层分子间距比内部大,分子间作用力表现为引力
表面层有收缩到最小的趋势,形成表面张力
球形现象的解释:小露珠呈球形是由于表面张力使液面收缩,在体积一定时球面积最小
不是“分子间距离比内部小”,而是比内部大
三、气体的易压缩性
气体分子间作用力:气体分子间距远大于液体和固体,分子间作用力可忽略
气体容易被压缩是因为分子间距离大,分子间作用力很小
常见误解:气体易压缩不是因为分子间有引力,而是因为分子间距大,作用力可忽略
四、分子间存在空隙的证据
宏观现象:水和酒精混合后总体积减小,说明分子间存在空隙,一种分子进入另一种分子的空隙中
其他证据:气体容易被压缩;不同液体混合后体积变化;固体扩散现象
2.【答案】C
【知识点】牛顿运动定律的综合应用;功的概念
【解析】【解答】A.离开杆后,橙子速度不为0,故不做自由落体运动,故A错误;
B.离开杆后,橙子的加速度均为重力加速度g,由于加速度,可知大橙速度变化与小橙速度变化一样快,故B错误;
C.前后两橙子沿杆加速运动,前面橙子的速度始终大于后面橙子的速度,故前后两橙子沿杆运动过程中间距随时间而逐渐增大,故C正确;
D.橙子受到每根杆的弹力的方向都与杆垂直,两根直杆处于同一倾斜平面内,上端间距小下端间距大,橙子沿两杆向下运动,橙子的重心垂直于杆向下运动,弹力的方向与橙子重心运动的位移方向不垂直,橙子受到杆的弹力做功不为零,故D错误。
故选C。
【分析】一、运动独立性分析
离开杆后:橙子只受重力,做抛体运动(初速度沿杆方向),加速度恒为g。
自由落体条件:初速度为零才做自由落体,离开杆时橙子已有沿杆速度,故不是自由落体。
方法:明确物体离开约束后的受力与初速度,判断运动类型。
二、加速度与速度变化快慢
加速度定义:,反映速度变化快慢。
离开杆后:所有橙子加速度均为g,方向竖直向下,故速度变化快慢相同。
速度变化量:,与质量无关。
方法:加速度由合外力决定,与物体质量、速度大小无关。
三、沿杆运动过程中的间距变化
杆上运动:橙子沿杆做匀加速直线运动(重力沿杆分力恒定)。
先后释放:后面橙子初速为零,前面橙子已有初速,且加速度相同,故前面速度始终大于后面,间距逐渐增大。
方法:比较同一时刻两物体的速度大小,判断间距变化趋势。
四、弹力做功的判断
弹力方向:杆对橙子的弹力垂直于杆(光滑杆,无摩擦)。
位移方向:橙子重心沿杆向下运动。
做功条件:力与位移夹角不为 时做功。
方法:判断力是否做功看力与位移夹角,若垂直则不做功。
五、总结
抛体运动:离开杆后运动性质判断。
加速度与速度变化率:加速度决定速度变化快慢,与质量无关。
追及问题:沿杆运动中前后物体间距变化规律。
功的概念:弹力做功的条件(力与位移垂直时不做功)。
模型简化:光滑杆、无摩擦、不计空气阻力。
六、易错点提醒
误认为离开杆后做自由落体(忽略初速度)。
误认为质量大的物体速度变化慢(混淆加速度与惯性)。
误认为前后间距不变或减小(未比较速度大小)。
误认为弹力一定不做功(需看力与位移方向关系)。
忽略两根杆的弹力方向不同,合力可能做功。
3.【答案】C
【知识点】生活中的圆周运动
【解析】【解答】设小孔到小球转动平面的竖直距离为,细绳与竖直方向的夹角为,根据小球在竖直方向上受力平衡,两小球受到的细绳拉力大小相等,因为所以,即,小球做圆周运动的半径为,根据小球所受合力提供向心力
解得,两球一起做圆周运动,角速度相同,即两球高度相同。
故选C。
【分析】一、易错点与关键概念
1、绳子拉力处处相等
跨过光滑小孔的轻绳,张力相等
2、竖直平衡与水平向心力的联立
需同时考虑两个方向的方程
3、绳长不同带来的影响
不能假设两球绳长相同
4、高度相同的推导
由 和 ω 得 与 L,θ 无关
二、解题关键步骤
写出两球的竖直平衡方程。
写出两球的水平向心力方程。
联立消去T,得到 L 与 θ 的关系。
由绳长固定解出两球的高度。
判断两球是否在同一水平面。
总结:本题综合考查圆锥摆运动、轻绳张力、向心力公式、几何关系,核心在于正确建立两球的运动方程,并利用绳长固定条件解出高度关系,得出两球在同一水平面转动的结论。
4.【答案】B
【知识点】光的折射及折射定律;光的衍射
【解析】【解答】A.由光路可知,b光的偏折程度大于a光,可知b光折射率较大,则a光的频率小于b光的频率,故A错误;
B.根据可知a光在介质中的传播速度大于b光在介质中的传播速度,故B正确;
C.a光波长大于b光,可知两束光分别通过相同的窄缝,a光的衍射现象更明显,故C错误;
D.d一定时,θ越小,两束光从入射到出射的光路程差越小,则Δt越小,故D错误。
故选B。
【分析】一、光路与折射率判断
偏折程度与折射率:光线通过棱镜时,偏折角越大,折射率越大。图中b光偏折更大
频率与折射率关系:同一介质中,频率越高,折射率越大。所以
方法:由光路偏折程度直接判断折射率大小,进而确定频率高低。
二、光在介质中的速度
介质中光速公式:
折射率越大,速度越小:
方法:折射率与光速成反比,已知折射率关系即可得速度关系。
三、衍射现象与波长的关系
衍射明显条件:波长越长,衍射越明显。
频率与波长:真空中 ,频率高则波长短。
a光衍射更明显。
方法:频率高 → 波长短 → 衍射不明显。
四、时间差Δt 与几何参数的关系
光程差来源:不同频率光在介质中折射率不同,光速不同,导致通过相同几何路径的时间不同。
影响Δt 的因素:折射率差 Δn 越大,时间差越大。介质中路径长度 L 越大,时间差越大。
方法:时间差由折射率差和几何路径长度共同决定,需结合光路几何分析。
五、总结
色散现象:不同频率光在同一介质中折射率不同。
折射率与频率关系:频率高,折射率大。
介质中光速:,与折射率成反比。
衍射与波长:波长长,衍射明显。
光程与时间差:不同频率光通过相同几何路径的时间差取决于折射率差和路径长度。
5.【答案】C
【知识点】光的衍射;光电效应
【解析】【解答】A.由丙图知,,故a光为跃迁时发出的光,b光为跃迁时发出的光,故A错误;
B.由得,a光的波长大于b光的波长,故a光衍射现象更明显,故B错误;
C.由光电效应方程得,故C正确;
D.部分光被遮挡,光强降低,饱和光电流减小,故D错误。
故答案为:C。
【分析】 结合氢原子跃迁的光子能量公式、光电效应的遏止电压与频率的关系、波长与衍射现象的联系,以及光强对光电流的影响,逐一分析选项。
6.【答案】D
【知识点】涡流、电磁阻尼、电磁驱动;左手定则—磁场对通电导线的作用;导体切割磁感线时的感应电动势
【解析】【解答】A.图甲线圈绕制方式与磁场平行,磁通量是轴向的,转动时也是绕轴的磁通量无法改变,不产生感应电流,故A错误;
B.图乙闭合线圈同样与磁场平行,磁通量不变,不产生感应电流,图甲、乙中当轮子转动时,穿过线圈的磁通量都是不变的,不会产生感应电流,则不会有磁场力阻碍轮子的运动,故B错误;
C.图丙中在轮上固定一些细金属棒,当轮子转动时会产生感应电动势断路不会形成感应电流,则也不会有安培力阻碍轮子转动,C错误;
D.图丁闭合金属线框,长边与转轴平行,转动时线框切割磁感线(磁场与转轴垂直),产生感应电流,安培力阻碍转动即闭合线框切割磁感线产生涡流制动,故D正确;
故选D;
【分析】(1)本题是电磁阻尼的实际应用,关键要产生感应电流需满足磁通量变化或导体切割磁感线并形成闭合回路;(2)易错点是忽略回路闭合条件或磁场方向与转动平面的关系,误以为任何导体在磁场中转动都会受阻力
7.【答案】D
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程;气体的等容变化及查理定律
【解析】【解答】AD.根据查理定律有,其中,即有可知该测温装置的刻度是均匀的,同时温度升高,管内水银面的高度x降低,即管中刻度从上往下,表示的温度逐渐升高,若把该温度计置于高山顶进行测温,由于高山顶的大气压低于标准大气压,对管中气体有
温度一定时,管中气体压强一定,大气压强减小,可知管内液面的高度比山底的低一些,则温度的测量值偏高,故A错误,D正确;
B.温度为27℃时,封闭气体的压强,即封闭气体的压强相当于60cm高的水银柱产生的压强,故B错误;
C.根据可知,若该温度计考虑到B管内气体体积的变化,则气体压强减小,液面上升,根据上述分析可知温度测量值偏小,故C错误;
故选D。
【分析】一、测温原理
1、温度与液面高度的关系
由查理定律:,代入 (假设管内液面低)得
整理得
2、刻度均匀性
与 成线性关系 刻度均匀
二、大气压变化对测量的影响
高山顶大气压低:保持封闭气体压强不变(温度不变时),大气压降低 管内液面上升(x 减小)
但温度计刻度是在标准大气压下刻制的,液面上升会被误读为温度升高 测量值偏大
三、B 管体积不可忽略的影响
实际气体体积变化:若 B 管体积不可忽略,则气体体积随液面升降而变化
温度升高时,气体膨胀,液面下降,体积增大 压强减小比查理定律预期小
导致液面下降量偏小 读数偏小
四、易错点与关键概念
1、压强关系的符号
必须根据液面高低判断封闭气体压强的表达式,不能死记公式
2、刻度均匀性的判断
由 可知 与 成线性关系 刻度均匀
3、大气压变化的影响
温度不变,大气压变化会引起液面变化,导致读数误差
需分析变化趋势,不能想当然
4、B 管体积的影响
忽略 B 管体积是近似,若考虑则测量值偏小
总结:本题综合考查查理定律、气体压强与大气压的关系、温度计原理、系统误差分析,核心在于正确建立压强表达式,并能分析各种因素对测量结果的影响。
8.【答案】C
【知识点】带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【解答】A.从A点静止释放一质量为的带电小球,小球沿圆弧恰好能到达C点,根据对称性可知静电力和重力的合力方向沿FB方向斜向下,可知B点为“等效最低点”, F点为“等效最高点”,则小球在F点速度最小,动能最小;故A错误;
BCD.由于静电力和重力的合力方向沿FB方向斜向下,根据几何关系可知,小球受到的电场力水平向右,则小球从G到C过程,电场力一直做正功,电势能一直减小,可知小球在G点电势能最大,在C点电势能最小,因小球的电势能与机械能之和守恒,可知在C点机械能最大,在G点机械能最小,故BD错误,C正确。
故选C。
【分析】一、等效重力场法
条件:匀强电场中,带电小球同时受重力 和电场力 ,合力恒定,可等效为一个“等效重力” ,方向沿合力方向。
应用:将电场力与重力合成,等效为一个新的重力场,小球在此等效场中运动规律与单摆/竖直圆环运动相同。
方法:由静止释放恰好到某点,推断等效重力方向
二、等效最低点与最高点
等效最低点:合力方向指向圆心的点?不,合力沿切线方向为零的点是平衡点,即等效最低点(速度最大)。
动能最小点:等效最高点 F。
方法:由合力方向确定等效最低点和最高点,判断速度(动能)最值。
三、电势能变化与电场力做功
电场力做功:,电场力做正功,电势能减小。
电势能最值:沿电场线方向电势降低,正电荷电势能减小。
方法:由电场方向判断电势高低,结合电荷电性得电势能最值。
四、机械能与电势能之和守恒
条件:只有电场力和重力做功(系统无其他非保守力),则机械能与电势能之和守恒。
应用:电势能最大处,机械能最小;电势能最小处,机械能最大。
方法:利用守恒关系,由电势能最值推机械能最值。
9.【答案】C
【知识点】闭合电路的欧姆定律;电路动态分析
【解析】【解答】ABC.当汽车启动时,启动电机工作,电路的总电流变大,内电压升高,路端电压降低,车灯变暗,故A、B错误,C正确;
D.电源的总功率,由于电路的总电流变大,因此电源的总功率变大,故D错误。
故选C。
【分析】一、电路结构分析
电源、车灯、启动电机并联,开关 S 闭合前,只有车灯接入电路,S 闭合后,启动电机与车灯并联,总外电阻减小。
方法:明确开关闭合前后电路连接方式的变化,判断总电阻变化。
二、闭合电路欧姆定律
,外电阻 减小 总电流 增大。内电压 增大。
路端电压 减小。
方法:由外电阻变化推总电流、内电压、路端电压变化。
三、各用电器电压与功率
车灯与电机并联,两端电压等于路端电压 U。路端电压减小 车灯变暗(功率减小)。
电机两端电压也减小,但电机工作需分析其功率变化
方法:并联电路各支路电压相等,等于路端电压。
四、电源总功率
,电动势E 不变,总电流I 增大 总功率增大。
方法:电源总功率由电动势和总电流决定。
五、易错点提醒
误认为并联支路增多,路端电压不变(忽略内阻影响)。
误认为车灯与电机串联(实际并联)。
混淆电源总功率与输出功率(总功率 ,输出功率 )。
忽略内阻存在,直接用 分析。
10.【答案】C
【知识点】表头的改装
【解析】【解答】AC.由电表的改装可知,电流表应是G与R并联(甲图),改装后加在G两端的最大电压Ug = IgRg不变,所以并联电阻R越大,越小,即量程越小;若改装后的电表示数略微偏大,说明所并联电阻的分流偏小,则分流电阻阻值偏大,可将R值稍微调小,故A错误,C正确;
BD.对于电压表应是G与R串联(乙图),改装后量程U = IgRg + IgR,可知 R越大,量程越大;若改装后的电表示数略微偏大,说明所串联电阻的分压偏小,则分压电阻阻值偏小,可将R值稍微调大,故BD错误。
故选C。
【分析】一、示数偏大时的校准方法
1、电流表示数偏大
原因:通过表头 G 的电流偏大 分流电阻R 偏大(分流偏小)
校准:将R 调小,增大分流,使表头电流减小
2、电压表示数偏大
原因:表头 G 两端电压偏大 分压电阻R 偏小(分压偏小)
校准:将R 调大,增大分压,使表头两端电压减小
二、易错点与关键概念
1、电流表与电压表的电路结构混淆
并联为电流表,串联为电压表
2、量程与R 的变化关系记反
电流表:R 越小量程越大
电压表:R 越大量程越大
3、校准方向判断错误
示数偏大 需调整R 使表头电流/电压减小
根据结构判断R 的调整方向
总结:本题综合考查电表改装原理,核心在于正确识别电路结构,掌握量程与电阻的关系,并能根据示数偏差判断校准方。
11.【答案】C
【知识点】电势
【解析】【解答】AB.电势是标量,满足代数运算,则M点的电势为3φ1,故AB错误;
CD.设2、3在N点产生的合电势为φ3,则有,解得,故C正确,D错误。
故选C。
【分析】一、电势的标量叠加
电势是标量,满足代数相加,与路径无关,只与电荷分布和位置有关。
多个带电体在某点产生的总电势等于各带电体单独存在时在该点产生的电势的代数和。
方法:将复杂电荷系统分解为几个已知或对称的部分,分别求电势再相加。
二、对称性与电势关系
单个立方体:电荷均匀分布,在一个顶点产生的电势为 。
三个相同立方体:形状、电荷分布完全相同,只是位置不同。
M 点:位于三个立方体上表面的公共顶点,每个立方体在 M 点产生的电势均为 (因为 M 相对于每个立方体都是顶点位置),所以:
方法:利用对称性,判断某点在不同带电体中的相对位置是否相同,若相同则电势相同。
四、易错点提醒
误认为电势是矢量,用矢量叠加。
忽略对称性,认为不同立方体在同一点产生的电势不同。
对 M 点的位置判断错误(不是三个立方体的共同顶点)。
在已知总电势求部分电势时,忘记减去已知部分。
12.【答案】(1)3.80
(2)C
(3)2;
(4)
【知识点】探究加速度与力、质量的关系;实验验证牛顿第二定律
【解析】【解答】(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d读数为3mm+16×0.05mm=3.80mm
(2)A.气垫导轨需要调水平,故A错误;
B.实验中有弹簧测力计测量拉力,则不需要远大于,故B错误;
C.根据动滑轮的原理可知,滑块的加速度大小是砂桶的加速度大小的2倍,故C正确;
D.因砂桶加速下降,处于失重状态,则弹簧测力计的读数小于,故D错误。
故选C。
(3)从光电门1到光电门2做加速运动,若设通过光电门2时的速度为v2,则由逆向思维可得,即,可知图像的纵轴截距为,表示遮光条通过光电门2时的速度大小;斜率;滑块的加速度大小
(4)对砂桶分析可知
当F=q时a=p,可得
【分析】1. 游标卡尺读数(基础测量)
20 分度游标卡尺精度
读数方法:主尺整数部分(mm)+ 游标对齐格数 × 精度
考点:学生需要会正确认读,并注意单位(题目要求“mm”)
2. 实验原理与系统分析
气垫导轨调水平:保证滑块合力仅来自绳拉力,减小摩擦力干扰
不需要M m:因为有弹簧测力计直接测拉力 T,可避免钩码重力代替拉力的近似
动滑轮运动关系:滑块位移 x,砂桶位移 ,滑块加速度 a,砂桶加速度
弹簧测力计示数:不等于砂桶重力,因为砂桶有加速度 ()
3. 匀变速运动公式与图像分析(3) 位移与时间图像
光电门 2 速度 固定,位移
改画 图像:
纵截距 ,横截距 → 可求
4. 牛顿第二定律在砂桶系统中的应用
砂桶:;,在F-图中,某点 对应

(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d读数为3mm+16×0.05mm=3.80mm
(2)A.气垫导轨需要调水平,选项A错误;
B.实验中有弹簧测力计测量拉力,则不需要远大于,选项B错误;
C.根据动滑轮的原理可知,滑块的加速度大小是砂桶的加速度大小的2倍,选项C正确;
D.因砂桶加速下降,处于失重状态,则弹簧测力计的读数小于,选项D错误。
故选C。
(3)从光电门1到光电门2做加速运动,若设通过光电门2时的速度为v2,则由逆向思维可得

可知图像的纵轴截距为,表示遮光条通过光电门2时的速度大小;
斜率
滑块的加速度大小
(4)对砂桶分析可知
当F=q时a=p,可得
13.【答案】(1)解:根据质量数守恒、核电荷数守恒规律可知,该核反应方程为
(2)解:设氘核比结合能为E1,氚核比结合能为E2,氦核的比结合能为E3,释放的能量为ΔE,由能量守恒定律可得
代入数据可得氦原子核的比结合能为
【知识点】原子核的人工转变;结合能与比结合能;核聚变
【解析】【分析】1、比结合能概念
比结合能 = 总结合能 / 核子数
用比结合能求总结合能时,要乘以核子数
2、结合能变化与核反应释放能的关系
反应释放能 = 生成物总结合能 反应物总结合能
这里是计算生成物总结合能 → 比结合能
3、核反应方程书写
根据质量数守恒、电荷数守恒写出方程
判断放出粒子(中子)
4、简单守恒律与计算
已知前两者比结合能 + 释放能,反推生成物的比结合能
5、单位处理
所有能量单位一致(MeV)

(1)根据质量数守恒、核电荷数守恒规律可知,该核反应方程为
(2)设氘核比结合能为E1,氚核比结合能为E2,氦核的比结合能为E3,释放的能量为ΔE,由能量守恒定律可得
代入数据可得氦原子核的比结合能为
14.【答案】(1)解:小球从到的过程中由平抛运动规律得:
水平位移
竖直位移
由位移关系得
解得
(2)解:在月球表面所需的最小发射速度即为月球的第一宇宙速度
又对月球表面物体,重力等于万有引力,即


【知识点】平抛运动;万有引力定律;第一、第二与第三宇宙速度
【解析】【分析】一、易错点与关键概念
1、平抛运动位移方向与斜面倾角的关系
小球落在斜面上时,位移方向与斜面平行
注意不是速度方向与斜面的关系
2、第一宇宙速度的两种表达式
和 等价,用 g 表达更直接
3、单位一致性
单位 m/s,单位 s,g 单位 m/s2,R单位 m
二、解题关键步骤
由平抛运动的位移关系写出
解出月球表面重力加速度
由第一宇宙速度公式 代入g 得结果。
总结:本题综合考查平抛运动规律和第一宇宙速度的计算,核心在于正确建立位移关系求重力加速度,并熟练运用黄金代换公式。
(1)小球从到的过程中由平抛运动规律得:
水平位移
竖直位移
由位移关系得
解得
(2)在月球表面所需的最小发射速度即为月球的第一宇宙速度
又对月球表面物体,重力等于万有引力,即


15.【答案】(1)解:物块做加速运动过程,根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小为
则物块由静止开始做加速运动的时间为
(2)解:物块紧贴挡板运动时,受到传送带的滑动摩擦力作用,则大小为
由于撞击挡板前后沿挡板的分速度不变、垂直挡板的分速度减为零,如图所示
则物块紧贴挡板运动时,物块相对传送带的运动方向垂直于挡板,与方向相反,故物块所受摩擦力的方向垂直于挡板与方向相同。
(3)解:物块紧贴挡板运动时,对物块进行受力分析,水平面内受到垂直挡板方向的摩擦力和挡板支持力作用,竖直方向受到重力和传送带的支持力作用,可知物块沿挡板做匀速直线运动;物块由静止加速到与传送带共速过程,发生的相对位移为
根据能量守恒可知,物块由静止加速到与传送带共速过程,电动机多消耗的电能为
物块与挡板撞击后紧贴挡板运动滑离传送带,该过程所用时间为
该过程物块与传送带发生的相对位移为
该过程电动机多消耗的电能为
则整个过程因传送该物块电动机多消耗的电能为
【知识点】能量守恒定律;牛顿运动定律的应用—传送带模型
【解析】【分析】(1) 加速时间
牛顿第二定律求加速度 ;匀加速运动公式
已知:μ、g、
(2) 紧贴挡板时的摩擦力
滑动摩擦力大小 (与正压力有关,与速度无关)
方向判断:需分解速度:撞击后物块沿挡板速度
传送带速度 在垂直挡板方向分量
物块在垂直挡板方向相对传送带的速度 = → 有相对运动趋势
滑动摩擦力方向与相对运动方向相反,即垂直挡板向某侧
本质:速度分解 → 相对运动方向 → 摩擦力方向
(3) 电动机多消耗的电能
能量来源分析:电动机额外做功是因为要维持传送带匀速,克服物块与传送带间的滑动摩擦力
关键公式:,其中 是物块与传送带间的相对位移
分两阶段计算相对位移:
加速阶段:物块从 0 加速到 ,相对位移
摩擦生热
电动机多耗电 = 物块动能 + 摩擦生热 =
紧贴挡板阶段:沿挡板匀速 ,但垂直挡板方向相对速度
运动时间 (L 为挡板长度),相对位移
摩擦生热 ,动能不变 → 电动机多耗电 =
总多耗电:
(1)物块做加速运动过程,根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小为
则物块由静止开始做加速运动的时间为
(2)物块紧贴挡板运动时,受到传送带的滑动摩擦力作用,则大小为
由于撞击挡板前后沿挡板的分速度不变、垂直挡板的分速度减为零,如图所示
则物块紧贴挡板运动时,物块相对传送带的运动方向垂直于挡板,与方向相反,故物块所受摩擦力的方向垂直于挡板与方向相同。
(3)物块紧贴挡板运动时,对物块进行受力分析,水平面内受到垂直挡板方向的摩擦力和挡板支持力作用,竖直方向受到重力和传送带的支持力作用,可知物块沿挡板做匀速直线运动;物块由静止加速到与传送带共速过程,发生的相对位移为
根据能量守恒可知,物块由静止加速到与传送带共速过程,电动机多消耗的电能为
物块与挡板撞击后紧贴挡板运动滑离传送带,该过程所用时间为
该过程物块与传送带发生的相对位移为
该过程电动机多消耗的电能为
则整个过程因传送该物块电动机多消耗的电能为
16.【答案】(1)解:粒子的运动轨迹如图所示
由几何关系得粒子在区域Ⅰ中运动的轨迹半径为
由牛顿第二定律得
解得

(2)解:设匀强电场的水平分量为,竖直分量为,由牛顿第二定律得
粒子沿x轴、y轴的分运动均为匀变速直线运动,沿x轴方向有
沿y轴方向有
解得,
区域Ⅱ内匀强电场场强E的大小为

(3)解:粒子经过坐标原点O瞬间,沿x轴方向的分速度大小为
沿y轴方向的分速度大小为
粒子经过O点瞬间的速度大小为
粒子在第一象限内运动过程中,当粒子与y轴距离最大时,粒子沿x轴方向的分速度为0,沿y轴方向的分速度大小为
在y轴方向由动量定理得
解得
【知识点】带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】一、易错点与关键概念
1、区域Ⅰ中轨迹半径的确定
需正确画出轨迹,利用几何关系求半径,不能直接套公式
2、电场方向未知时的处理
设两个分量,用位移和时间列方程求解
3、非均匀磁场中运动分析
不能用匀速圆周运动公式
需用动量定理将时间积分转化为空间积分
4、动量定理的矢量性
注意各分量的方向,积分时正负号要正确
二、解题关键步骤
1、第(1)问
由几何关系求轨迹半径R。
由 求B。
2、第(2)问
设电场分量 Ex 、 。由运动学方程解出加速度分量。
求合场强
3、第(3)问
求进入第一象限时的速度分量。
对 y 方向应用动量定理,积分求最大位移。
总结:本题综合考查带电粒子在匀强磁场、匀强电场、非均匀磁场中的运动,核心在于正确分析各阶段的受力与运动特点,并能灵活运用几何关系、运动学方程和动量定理求解未知量。

(1)粒子的运动轨迹如图所示
由几何关系得粒子在区域Ⅰ中运动的轨迹半径为
由牛顿第二定律得
解得
(2)设匀强电场的水平分量为,竖直分量为,由牛顿第二定律得
粒子沿x轴、y轴的分运动均为匀变速直线运动,沿x轴方向有
沿y轴方向有
解得

区域Ⅱ内匀强电场场强E的大小为
(3)粒子经过坐标原点O瞬间,沿x轴方向的分速度大小为
沿y轴方向的分速度大小为
粒子经过O点瞬间的速度大小为
粒子在第一象限内运动过程中,当粒子与y轴距离最大时,粒子沿x轴方向的分速度为0,沿y轴方向的分速度大小为
在y轴方向由动量定理得
解得
1 / 12025届江苏省常州市前黄高级中学高三下学期一模适应性考试物理试题
1.(2025·武进模拟)从生活走向物理是学习物理的重要途径。下列说法正确的是(  )
A.单晶体熔化过程中温度恒定不变,多晶体熔化过程中温度一直升高
B.荷叶上的小露珠呈球形是由于液体表面分子间距离比液体内部分子间距离小
C.气体很容易被压缩,是因为气体分子之间存在引力
D.水和酒精混合后体积变小了,说明液体分子间存在空隙
【答案】D
【知识点】分子动理论的基本内容;晶体和非晶体;液体的表面张力
【解析】【解答】A.单晶体和多晶体熔化过程中温度都恒定不变,非晶体熔化过程中温度一直升高,故A错误;
B.叶面上的小露珠呈球形就是由于液体液体表面分子间距离比液体内部分子间距离大,产生表面张力,使液体表面有收缩的趋势,从而呈现球形,故B错误;
C.气体很容易被压缩,是因为气体分子间距很大,故C错误;
D.水和酒精混合后体积变小了,说明液体分子间存在空隙,故D正确。
故选D。
【分析】一晶体的熔化特性
晶体与非晶体的区别
单晶体:有规则的几何外形,各向异性,有固定的熔点,熔化过程中温度恒定
多晶体:由许多小单晶组成,无规则外形,各向同性,但有固定的熔点,熔化过程中温度恒定
非晶体:无固定熔点,熔化过程中温度持续升高
本题易错点:误以为多晶体熔化过程中温度会升高(实际上多晶体也有固定熔点)
二、液体的表面张力
表面张力的成因:液体表面层分子间距比内部大,分子间作用力表现为引力
表面层有收缩到最小的趋势,形成表面张力
球形现象的解释:小露珠呈球形是由于表面张力使液面收缩,在体积一定时球面积最小
不是“分子间距离比内部小”,而是比内部大
三、气体的易压缩性
气体分子间作用力:气体分子间距远大于液体和固体,分子间作用力可忽略
气体容易被压缩是因为分子间距离大,分子间作用力很小
常见误解:气体易压缩不是因为分子间有引力,而是因为分子间距大,作用力可忽略
四、分子间存在空隙的证据
宏观现象:水和酒精混合后总体积减小,说明分子间存在空隙,一种分子进入另一种分子的空隙中
其他证据:气体容易被压缩;不同液体混合后体积变化;固体扩散现象
2.(2025·武进模拟)为了筛选大小大致相同的脐橙,设计如图所示的橙子简易筛选装置。两根直杆处于同一倾斜平面内,上端间距小下端间距大,橙子沿两杆向下运动,大、中、小橙离开杆后,落入不同区域的接收桶中,脐橙可视为球体,不计阻力,则(  )
A.离开杆后,橙子在空中做一小段自由落体运动
B.离开杆后,大橙速度变化比小橙的快
C.前后两橙子沿杆运动过程中间距逐渐增大
D.大果在沿杆向下运动过程中弹力对其不做功
【答案】C
【知识点】牛顿运动定律的综合应用;功的概念
【解析】【解答】A.离开杆后,橙子速度不为0,故不做自由落体运动,故A错误;
B.离开杆后,橙子的加速度均为重力加速度g,由于加速度,可知大橙速度变化与小橙速度变化一样快,故B错误;
C.前后两橙子沿杆加速运动,前面橙子的速度始终大于后面橙子的速度,故前后两橙子沿杆运动过程中间距随时间而逐渐增大,故C正确;
D.橙子受到每根杆的弹力的方向都与杆垂直,两根直杆处于同一倾斜平面内,上端间距小下端间距大,橙子沿两杆向下运动,橙子的重心垂直于杆向下运动,弹力的方向与橙子重心运动的位移方向不垂直,橙子受到杆的弹力做功不为零,故D错误。
故选C。
【分析】一、运动独立性分析
离开杆后:橙子只受重力,做抛体运动(初速度沿杆方向),加速度恒为g。
自由落体条件:初速度为零才做自由落体,离开杆时橙子已有沿杆速度,故不是自由落体。
方法:明确物体离开约束后的受力与初速度,判断运动类型。
二、加速度与速度变化快慢
加速度定义:,反映速度变化快慢。
离开杆后:所有橙子加速度均为g,方向竖直向下,故速度变化快慢相同。
速度变化量:,与质量无关。
方法:加速度由合外力决定,与物体质量、速度大小无关。
三、沿杆运动过程中的间距变化
杆上运动:橙子沿杆做匀加速直线运动(重力沿杆分力恒定)。
先后释放:后面橙子初速为零,前面橙子已有初速,且加速度相同,故前面速度始终大于后面,间距逐渐增大。
方法:比较同一时刻两物体的速度大小,判断间距变化趋势。
四、弹力做功的判断
弹力方向:杆对橙子的弹力垂直于杆(光滑杆,无摩擦)。
位移方向:橙子重心沿杆向下运动。
做功条件:力与位移夹角不为 时做功。
方法:判断力是否做功看力与位移夹角,若垂直则不做功。
五、总结
抛体运动:离开杆后运动性质判断。
加速度与速度变化率:加速度决定速度变化快慢,与质量无关。
追及问题:沿杆运动中前后物体间距变化规律。
功的概念:弹力做功的条件(力与位移垂直时不做功)。
模型简化:光滑杆、无摩擦、不计空气阻力。
六、易错点提醒
误认为离开杆后做自由落体(忽略初速度)。
误认为质量大的物体速度变化慢(混淆加速度与惯性)。
误认为前后间距不变或减小(未比较速度大小)。
误认为弹力一定不做功(需看力与位移方向关系)。
忽略两根杆的弹力方向不同,合力可能做功。
3.(2025·武进模拟)竖直细圆杆顶端附近有一小孔,光滑细绳穿过小孔,细绳两端分别系有A、B两小球,已知A球质量小于B球质量。调节细绳并转动圆杆,使得两球与圆杆能以相同角速度在水平面内匀速转动,下列图样大致正确的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】生活中的圆周运动
【解析】【解答】设小孔到小球转动平面的竖直距离为,细绳与竖直方向的夹角为,根据小球在竖直方向上受力平衡,两小球受到的细绳拉力大小相等,因为所以,即,小球做圆周运动的半径为,根据小球所受合力提供向心力
解得,两球一起做圆周运动,角速度相同,即两球高度相同。
故选C。
【分析】一、易错点与关键概念
1、绳子拉力处处相等
跨过光滑小孔的轻绳,张力相等
2、竖直平衡与水平向心力的联立
需同时考虑两个方向的方程
3、绳长不同带来的影响
不能假设两球绳长相同
4、高度相同的推导
由 和 ω 得 与 L,θ 无关
二、解题关键步骤
写出两球的竖直平衡方程。
写出两球的水平向心力方程。
联立消去T,得到 L 与 θ 的关系。
由绳长固定解出两球的高度。
判断两球是否在同一水平面。
总结:本题综合考查圆锥摆运动、轻绳张力、向心力公式、几何关系,核心在于正确建立两球的运动方程,并利用绳长固定条件解出高度关系,得出两球在同一水平面转动的结论。
4.(2025·武进模拟)如图所示,将两个相同的直角三棱镜对称放置,三棱镜的顶角为θ,两棱镜间的距离为d。两束频率不同的光同时垂直射入第一个棱镜左侧面某处,经过两个棱镜从第二个棱镜右侧面分成两束光a、b平行射出,两束光出射时有一时间差Δt。下列说法正确的是(  )
A.a光的频率大于b光的频率
B.a光在介质中的传播速度大于b光在介质中的传播速度
C.两束光分别通过相同的窄缝,b光的衍射现象更明显
D.d一定时,θ越小,Δt越大
【答案】B
【知识点】光的折射及折射定律;光的衍射
【解析】【解答】A.由光路可知,b光的偏折程度大于a光,可知b光折射率较大,则a光的频率小于b光的频率,故A错误;
B.根据可知a光在介质中的传播速度大于b光在介质中的传播速度,故B正确;
C.a光波长大于b光,可知两束光分别通过相同的窄缝,a光的衍射现象更明显,故C错误;
D.d一定时,θ越小,两束光从入射到出射的光路程差越小,则Δt越小,故D错误。
故选B。
【分析】一、光路与折射率判断
偏折程度与折射率:光线通过棱镜时,偏折角越大,折射率越大。图中b光偏折更大
频率与折射率关系:同一介质中,频率越高,折射率越大。所以
方法:由光路偏折程度直接判断折射率大小,进而确定频率高低。
二、光在介质中的速度
介质中光速公式:
折射率越大,速度越小:
方法:折射率与光速成反比,已知折射率关系即可得速度关系。
三、衍射现象与波长的关系
衍射明显条件:波长越长,衍射越明显。
频率与波长:真空中 ,频率高则波长短。
a光衍射更明显。
方法:频率高 → 波长短 → 衍射不明显。
四、时间差Δt 与几何参数的关系
光程差来源:不同频率光在介质中折射率不同,光速不同,导致通过相同几何路径的时间不同。
影响Δt 的因素:折射率差 Δn 越大,时间差越大。介质中路径长度 L 越大,时间差越大。
方法:时间差由折射率差和几何路径长度共同决定,需结合光路几何分析。
五、总结
色散现象:不同频率光在同一介质中折射率不同。
折射率与频率关系:频率高,折射率大。
介质中光速:,与折射率成反比。
衍射与波长:波长长,衍射明显。
光程与时间差:不同频率光通过相同几何路径的时间差取决于折射率差和路径长度。
5.(2025·武进模拟)地铁靠站时列车车体和屏蔽门之间安装有光电传感器。如图甲所示,若光线被乘客阻挡,电流发生变化,工作电路立即报警。如图乙所示,光线发射器内大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时,辐射出的光中只有a、b两种可以使该光电管阴极逸出光电子,图丙为a,b光单独照射光电管时产生的光电流I与光电管两端电压U的关系图线。已知光电管阴极材料的逸出功为2.55eV,下列说法正确的是(  )
A.b光为氢原子从能级跃迁到能级时发出的光
B.经同一障碍物时,b光比a光衍射现象更明显
C.光电管中光电子飞出阴极时的最大初动能为9.54eV
D.若部分光线被遮挡,则放大器的电流将增大,从而引发报警
【答案】C
【知识点】光的衍射;光电效应
【解析】【解答】A.由丙图知,,故a光为跃迁时发出的光,b光为跃迁时发出的光,故A错误;
B.由得,a光的波长大于b光的波长,故a光衍射现象更明显,故B错误;
C.由光电效应方程得,故C正确;
D.部分光被遮挡,光强降低,饱和光电流减小,故D错误。
故答案为:C。
【分析】 结合氢原子跃迁的光子能量公式、光电效应的遏止电压与频率的关系、波长与衍射现象的联系,以及光强对光电流的影响,逐一分析选项。
6.(2025·武进模拟)图甲、乙中磁场方向与轮子的转轴平行,图丙、丁中磁场方向与轮子的转轴垂直,轮子是绝缘体,则采取下列哪个措施,能有效地借助磁场的作用,让转动的轮子停下(  )
A.如图甲,在轮上固定如图绕制的线圈
B.如图乙,在轮上固定如图绕制的闭合线圈
C.如图丙,在轮上固定一些细金属棒,金属棒与轮子转轴平行
D.如图丁,在轮上固定一些闭合金属线框,线框长边与轮子转轴平行
【答案】D
【知识点】涡流、电磁阻尼、电磁驱动;左手定则—磁场对通电导线的作用;导体切割磁感线时的感应电动势
【解析】【解答】A.图甲线圈绕制方式与磁场平行,磁通量是轴向的,转动时也是绕轴的磁通量无法改变,不产生感应电流,故A错误;
B.图乙闭合线圈同样与磁场平行,磁通量不变,不产生感应电流,图甲、乙中当轮子转动时,穿过线圈的磁通量都是不变的,不会产生感应电流,则不会有磁场力阻碍轮子的运动,故B错误;
C.图丙中在轮上固定一些细金属棒,当轮子转动时会产生感应电动势断路不会形成感应电流,则也不会有安培力阻碍轮子转动,C错误;
D.图丁闭合金属线框,长边与转轴平行,转动时线框切割磁感线(磁场与转轴垂直),产生感应电流,安培力阻碍转动即闭合线框切割磁感线产生涡流制动,故D正确;
故选D;
【分析】(1)本题是电磁阻尼的实际应用,关键要产生感应电流需满足磁通量变化或导体切割磁感线并形成闭合回路;(2)易错点是忽略回路闭合条件或磁场方向与转动平面的关系,误以为任何导体在磁场中转动都会受阻力
7.(2025·武进模拟)有一种测量气温的简易装置,其结构如图所示,大玻璃泡A内封闭有一定量的空气,与A相连的细玻璃管B插在水银槽中,管内水银面的高度x可反映玻璃泡内空气的温度(即环境温度),已知该温度计是按照标准大气压进行温度刻度的,B管的体积远小于大玻璃泡的体积,当温度为27℃时,B管内水银面的高度为16cm,此处标记为27℃,下列说法正确的是(  )
A.该测温装置的刻度是不均匀的
B.当温度为27℃时,封闭气体的压强相当于92cm高的水银柱产生的压强
C.考虑到B管内气体体积的变化,用该装置测量温度时测量值偏大
D.若把该温度计置于高山顶进行测温,已知高山顶的大气压低于标准大气压,则温度的测量值偏大
【答案】D
【知识点】理想气体与理想气体的状态方程;气体的等容变化及查理定律
【解析】【解答】AD.根据查理定律有,其中,即有可知该测温装置的刻度是均匀的,同时温度升高,管内水银面的高度x降低,即管中刻度从上往下,表示的温度逐渐升高,若把该温度计置于高山顶进行测温,由于高山顶的大气压低于标准大气压,对管中气体有
温度一定时,管中气体压强一定,大气压强减小,可知管内液面的高度比山底的低一些,则温度的测量值偏高,故A错误,D正确;
B.温度为27℃时,封闭气体的压强,即封闭气体的压强相当于60cm高的水银柱产生的压强,故B错误;
C.根据可知,若该温度计考虑到B管内气体体积的变化,则气体压强减小,液面上升,根据上述分析可知温度测量值偏小,故C错误;
故选D。
【分析】一、测温原理
1、温度与液面高度的关系
由查理定律:,代入 (假设管内液面低)得
整理得
2、刻度均匀性
与 成线性关系 刻度均匀
二、大气压变化对测量的影响
高山顶大气压低:保持封闭气体压强不变(温度不变时),大气压降低 管内液面上升(x 减小)
但温度计刻度是在标准大气压下刻制的,液面上升会被误读为温度升高 测量值偏大
三、B 管体积不可忽略的影响
实际气体体积变化:若 B 管体积不可忽略,则气体体积随液面升降而变化
温度升高时,气体膨胀,液面下降,体积增大 压强减小比查理定律预期小
导致液面下降量偏小 读数偏小
四、易错点与关键概念
1、压强关系的符号
必须根据液面高低判断封闭气体压强的表达式,不能死记公式
2、刻度均匀性的判断
由 可知 与 成线性关系 刻度均匀
3、大气压变化的影响
温度不变,大气压变化会引起液面变化,导致读数误差
需分析变化趋势,不能想当然
4、B 管体积的影响
忽略 B 管体积是近似,若考虑则测量值偏小
总结:本题综合考查查理定律、气体压强与大气压的关系、温度计原理、系统误差分析,核心在于正确建立压强表达式,并能分析各种因素对测量结果的影响。
8.(2025·武进模拟)如图所示,A、B、C、D、E、F、G、H是竖直光滑绝缘圆轨道的八等分点,AE竖直,空间存在平行于GC的匀强电场,从A点静止释放一质量为m的带电小球,小球沿圆弧恰好能到达C点。若在A点给带电小球一个水平向右的冲量,让小球沿轨道做完整的圆周运动,则小球在运动过程中(  )
A.E点的动能最小 B.B点的电势能最大
C.C点的机械能最大 D.F点的机械能最小
【答案】C
【知识点】带电粒子在电场中的运动综合
【解析】【解答】A.从A点静止释放一质量为的带电小球,小球沿圆弧恰好能到达C点,根据对称性可知静电力和重力的合力方向沿FB方向斜向下,可知B点为“等效最低点”, F点为“等效最高点”,则小球在F点速度最小,动能最小;故A错误;
BCD.由于静电力和重力的合力方向沿FB方向斜向下,根据几何关系可知,小球受到的电场力水平向右,则小球从G到C过程,电场力一直做正功,电势能一直减小,可知小球在G点电势能最大,在C点电势能最小,因小球的电势能与机械能之和守恒,可知在C点机械能最大,在G点机械能最小,故BD错误,C正确。
故选C。
【分析】一、等效重力场法
条件:匀强电场中,带电小球同时受重力 和电场力 ,合力恒定,可等效为一个“等效重力” ,方向沿合力方向。
应用:将电场力与重力合成,等效为一个新的重力场,小球在此等效场中运动规律与单摆/竖直圆环运动相同。
方法:由静止释放恰好到某点,推断等效重力方向
二、等效最低点与最高点
等效最低点:合力方向指向圆心的点?不,合力沿切线方向为零的点是平衡点,即等效最低点(速度最大)。
动能最小点:等效最高点 F。
方法:由合力方向确定等效最低点和最高点,判断速度(动能)最值。
三、电势能变化与电场力做功
电场力做功:,电场力做正功,电势能减小。
电势能最值:沿电场线方向电势降低,正电荷电势能减小。
方法:由电场方向判断电势高低,结合电荷电性得电势能最值。
四、机械能与电势能之和守恒
条件:只有电场力和重力做功(系统无其他非保守力),则机械能与电势能之和守恒。
应用:电势能最大处,机械能最小;电势能最小处,机械能最大。
方法:利用守恒关系,由电势能最值推机械能最值。
9.(2025·武进模拟)某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示,当汽车启动时,开关S闭合,电机工作,下列说法正确的是(  )
A.车灯变亮 B.路端电压变大
C.电路的总电流变大 D.电源的总功率变小
【答案】C
【知识点】闭合电路的欧姆定律;电路动态分析
【解析】【解答】ABC.当汽车启动时,启动电机工作,电路的总电流变大,内电压升高,路端电压降低,车灯变暗,故A、B错误,C正确;
D.电源的总功率,由于电路的总电流变大,因此电源的总功率变大,故D错误。
故选C。
【分析】一、电路结构分析
电源、车灯、启动电机并联,开关 S 闭合前,只有车灯接入电路,S 闭合后,启动电机与车灯并联,总外电阻减小。
方法:明确开关闭合前后电路连接方式的变化,判断总电阻变化。
二、闭合电路欧姆定律
,外电阻 减小 总电流 增大。内电压 增大。
路端电压 减小。
方法:由外电阻变化推总电流、内电压、路端电压变化。
三、各用电器电压与功率
车灯与电机并联,两端电压等于路端电压 U。路端电压减小 车灯变暗(功率减小)。
电机两端电压也减小,但电机工作需分析其功率变化
方法:并联电路各支路电压相等,等于路端电压。
四、电源总功率
,电动势E 不变,总电流I 增大 总功率增大。
方法:电源总功率由电动势和总电流决定。
五、易错点提醒
误认为并联支路增多,路端电压不变(忽略内阻影响)。
误认为车灯与电机串联(实际并联)。
混淆电源总功率与输出功率(总功率 ,输出功率 )。
忽略内阻存在,直接用 分析。
10.(2025·武进模拟)如图所示,甲、乙是改装成电流表和电压表的电路,则(  )
A.甲图中,R减小时量程减小
B.乙图中,R减小时量程增大
C.甲图中,若改装后的电表示数略微偏大,可将R值稍微调小
D.乙图中,若改装后的电表示数略微偏大,可将R值稍微调小
【答案】C
【知识点】表头的改装
【解析】【解答】AC.由电表的改装可知,电流表应是G与R并联(甲图),改装后加在G两端的最大电压Ug = IgRg不变,所以并联电阻R越大,越小,即量程越小;若改装后的电表示数略微偏大,说明所并联电阻的分流偏小,则分流电阻阻值偏大,可将R值稍微调小,故A错误,C正确;
BD.对于电压表应是G与R串联(乙图),改装后量程U = IgRg + IgR,可知 R越大,量程越大;若改装后的电表示数略微偏大,说明所串联电阻的分压偏小,则分压电阻阻值偏小,可将R值稍微调大,故BD错误。
故选C。
【分析】一、示数偏大时的校准方法
1、电流表示数偏大
原因:通过表头 G 的电流偏大 分流电阻R 偏大(分流偏小)
校准:将R 调小,增大分流,使表头电流减小
2、电压表示数偏大
原因:表头 G 两端电压偏大 分压电阻R 偏小(分压偏小)
校准:将R 调大,增大分压,使表头两端电压减小
二、易错点与关键概念
1、电流表与电压表的电路结构混淆
并联为电流表,串联为电压表
2、量程与R 的变化关系记反
电流表:R 越小量程越大
电压表:R 越大量程越大
3、校准方向判断错误
示数偏大 需调整R 使表头电流/电压减小
根据结构判断R 的调整方向
总结:本题综合考查电表改装原理,核心在于正确识别电路结构,掌握量程与电阻的关系,并能根据示数偏差判断校准方。
11.(2025·武进模拟)电势是标量,满足代数运算,一个带同种电荷且电荷均匀分布绝缘的立方体,在其中一个顶点产生的电势为φ1,现把这样三个相同的带同种电荷且均匀分布的立方体放在同一水平面靠在一起,如图所示,上表面三个顶角合为一点M,1的边缘顶角为N点,已知N点的电势为φ2,下列说法正确的是(  )
A.M点的电势为φ1
B.M点的电势为1.5φ1
C.2、3在N点产生的合电势为φ2 φ1
D.2、3在N点产生的合电势为φ2 0.5φ1
【答案】C
【知识点】电势
【解析】【解答】AB.电势是标量,满足代数运算,则M点的电势为3φ1,故AB错误;
CD.设2、3在N点产生的合电势为φ3,则有,解得,故C正确,D错误。
故选C。
【分析】一、电势的标量叠加
电势是标量,满足代数相加,与路径无关,只与电荷分布和位置有关。
多个带电体在某点产生的总电势等于各带电体单独存在时在该点产生的电势的代数和。
方法:将复杂电荷系统分解为几个已知或对称的部分,分别求电势再相加。
二、对称性与电势关系
单个立方体:电荷均匀分布,在一个顶点产生的电势为 。
三个相同立方体:形状、电荷分布完全相同,只是位置不同。
M 点:位于三个立方体上表面的公共顶点,每个立方体在 M 点产生的电势均为 (因为 M 相对于每个立方体都是顶点位置),所以:
方法:利用对称性,判断某点在不同带电体中的相对位置是否相同,若相同则电势相同。
四、易错点提醒
误认为电势是矢量,用矢量叠加。
忽略对称性,认为不同立方体在同一点产生的电势不同。
对 M 点的位置判断错误(不是三个立方体的共同顶点)。
在已知总电势求部分电势时,忘记减去已知部分。
12.(2025·武进模拟)某同学用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系。滑块和遮光条的总质量为,砂和砂桶的总质量为,动滑轮的质量为,不计绳与滑轮之间的摩擦,重力加速度为。
(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d如图所示,则读数为   mm。
(2)下列说法正确的是________。
A.气垫导轨不需要调水平
B.实验中应远大于
C.滑块的加速度大小是砂桶的加速度大小的2倍
D.弹簧测力计的读数始终等于
(3)该同学测得两个光电门间的距离为,遮光条从光电门1运动到光电门2的时间为。保持光电门2的位置及滑块在导轨上释放的位置不变,改变光电门1的位置进行多次测量,经过多次实验测得多组和,作出图像,如图乙所示。已知图像的纵轴截距为,横轴截距为,则表示遮光条通过光电门   (选填“1”或“2”)时的速度大小,滑块的加速度大小   (用字母、表示)。
(4)保持滑块和遮光条的质量不变,改变砂的质量,进行多次实验,以弹簧测力计的示数为横坐标,滑块的加速度为纵坐标,作出的图像如图丙所示,已知直线上某点的坐标为,则对应点时砂和砂桶的质量为   (用、、、表示)。
【答案】(1)3.80
(2)C
(3)2;
(4)
【知识点】探究加速度与力、质量的关系;实验验证牛顿第二定律
【解析】【解答】(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d读数为3mm+16×0.05mm=3.80mm
(2)A.气垫导轨需要调水平,故A错误;
B.实验中有弹簧测力计测量拉力,则不需要远大于,故B错误;
C.根据动滑轮的原理可知,滑块的加速度大小是砂桶的加速度大小的2倍,故C正确;
D.因砂桶加速下降,处于失重状态,则弹簧测力计的读数小于,故D错误。
故选C。
(3)从光电门1到光电门2做加速运动,若设通过光电门2时的速度为v2,则由逆向思维可得,即,可知图像的纵轴截距为,表示遮光条通过光电门2时的速度大小;斜率;滑块的加速度大小
(4)对砂桶分析可知
当F=q时a=p,可得
【分析】1. 游标卡尺读数(基础测量)
20 分度游标卡尺精度
读数方法:主尺整数部分(mm)+ 游标对齐格数 × 精度
考点:学生需要会正确认读,并注意单位(题目要求“mm”)
2. 实验原理与系统分析
气垫导轨调水平:保证滑块合力仅来自绳拉力,减小摩擦力干扰
不需要M m:因为有弹簧测力计直接测拉力 T,可避免钩码重力代替拉力的近似
动滑轮运动关系:滑块位移 x,砂桶位移 ,滑块加速度 a,砂桶加速度
弹簧测力计示数:不等于砂桶重力,因为砂桶有加速度 ()
3. 匀变速运动公式与图像分析(3) 位移与时间图像
光电门 2 速度 固定,位移
改画 图像:
纵截距 ,横截距 → 可求
4. 牛顿第二定律在砂桶系统中的应用
砂桶:;,在F-图中,某点 对应

(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d读数为3mm+16×0.05mm=3.80mm
(2)A.气垫导轨需要调水平,选项A错误;
B.实验中有弹簧测力计测量拉力,则不需要远大于,选项B错误;
C.根据动滑轮的原理可知,滑块的加速度大小是砂桶的加速度大小的2倍,选项C正确;
D.因砂桶加速下降,处于失重状态,则弹簧测力计的读数小于,选项D错误。
故选C。
(3)从光电门1到光电门2做加速运动,若设通过光电门2时的速度为v2,则由逆向思维可得

可知图像的纵轴截距为,表示遮光条通过光电门2时的速度大小;
斜率
滑块的加速度大小
(4)对砂桶分析可知
当F=q时a=p,可得
13.(2025·武进模拟)一个氘核()与一个氚核()聚合成一个氦核()的同时放出一个粒子,释放17.6MeV的能量,不计生成物的动能。已知氘核、氚核的比结合能分别为1.09MeV、2.78MeV。
(1)请写出核反应方程;
(2)求氦原子核的比结合能。
【答案】(1)解:根据质量数守恒、核电荷数守恒规律可知,该核反应方程为
(2)解:设氘核比结合能为E1,氚核比结合能为E2,氦核的比结合能为E3,释放的能量为ΔE,由能量守恒定律可得
代入数据可得氦原子核的比结合能为
【知识点】原子核的人工转变;结合能与比结合能;核聚变
【解析】【分析】1、比结合能概念
比结合能 = 总结合能 / 核子数
用比结合能求总结合能时,要乘以核子数
2、结合能变化与核反应释放能的关系
反应释放能 = 生成物总结合能 反应物总结合能
这里是计算生成物总结合能 → 比结合能
3、核反应方程书写
根据质量数守恒、电荷数守恒写出方程
判断放出粒子(中子)
4、简单守恒律与计算
已知前两者比结合能 + 释放能,反推生成物的比结合能
5、单位处理
所有能量单位一致(MeV)

(1)根据质量数守恒、核电荷数守恒规律可知,该核反应方程为
(2)设氘核比结合能为E1,氚核比结合能为E2,氦核的比结合能为E3,释放的能量为ΔE,由能量守恒定律可得
代入数据可得氦原子核的比结合能为
14.(2025·武进模拟)我国将在2030年前后实现航天员登月计划并在月球上进行相关的科学探测与实验。若航天员站在月球表面上的倾角为的斜面顶端处,沿水平方向以初速度抛出一个小球,如图所示,经时间小球落在斜面上处。空气阻力不计,月球半径为,引力常量为。求:
(1)月球表面的重力加速度;
(2)如果要在月球上发射一颗绕月球运行的卫星,所需的最小发射速度为多大?
【答案】(1)解:小球从到的过程中由平抛运动规律得:
水平位移
竖直位移
由位移关系得
解得
(2)解:在月球表面所需的最小发射速度即为月球的第一宇宙速度
又对月球表面物体,重力等于万有引力,即


【知识点】平抛运动;万有引力定律;第一、第二与第三宇宙速度
【解析】【分析】一、易错点与关键概念
1、平抛运动位移方向与斜面倾角的关系
小球落在斜面上时,位移方向与斜面平行
注意不是速度方向与斜面的关系
2、第一宇宙速度的两种表达式
和 等价,用 g 表达更直接
3、单位一致性
单位 m/s,单位 s,g 单位 m/s2,R单位 m
二、解题关键步骤
由平抛运动的位移关系写出
解出月球表面重力加速度
由第一宇宙速度公式 代入g 得结果。
总结:本题综合考查平抛运动规律和第一宇宙速度的计算,核心在于正确建立位移关系求重力加速度,并熟练运用黄金代换公式。
(1)小球从到的过程中由平抛运动规律得:
水平位移
竖直位移
由位移关系得
解得
(2)在月球表面所需的最小发射速度即为月球的第一宇宙速度
又对月球表面物体,重力等于万有引力,即


15.(2025·武进模拟)如图甲所示,电动机驱动水平传送带以的速度匀速穿过固定竖直光滑挡板,挡板与传送带边缘间的夹角。质量的圆柱形物块从传送带左端由静止释放,经一段时间做匀速直线运动,接着撞击挡板,撞击挡板前后沿挡板的分速度不变、垂直挡板的分速度减为零,撞击后紧贴挡板运动滑离传送带,俯视图如图乙所示。已知物块与传送带间的动摩擦因数,g取。求:
(1)物块由静止开始做加速运动的时间t;
(2)物块紧贴挡板运动时所受摩擦力的大小和方向;
(3)上述过程中,因传送该物块电动机多消耗的电能E。
【答案】(1)解:物块做加速运动过程,根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小为
则物块由静止开始做加速运动的时间为
(2)解:物块紧贴挡板运动时,受到传送带的滑动摩擦力作用,则大小为
由于撞击挡板前后沿挡板的分速度不变、垂直挡板的分速度减为零,如图所示
则物块紧贴挡板运动时,物块相对传送带的运动方向垂直于挡板,与方向相反,故物块所受摩擦力的方向垂直于挡板与方向相同。
(3)解:物块紧贴挡板运动时,对物块进行受力分析,水平面内受到垂直挡板方向的摩擦力和挡板支持力作用,竖直方向受到重力和传送带的支持力作用,可知物块沿挡板做匀速直线运动;物块由静止加速到与传送带共速过程,发生的相对位移为
根据能量守恒可知,物块由静止加速到与传送带共速过程,电动机多消耗的电能为
物块与挡板撞击后紧贴挡板运动滑离传送带,该过程所用时间为
该过程物块与传送带发生的相对位移为
该过程电动机多消耗的电能为
则整个过程因传送该物块电动机多消耗的电能为
【知识点】能量守恒定律;牛顿运动定律的应用—传送带模型
【解析】【分析】(1) 加速时间
牛顿第二定律求加速度 ;匀加速运动公式
已知:μ、g、
(2) 紧贴挡板时的摩擦力
滑动摩擦力大小 (与正压力有关,与速度无关)
方向判断:需分解速度:撞击后物块沿挡板速度
传送带速度 在垂直挡板方向分量
物块在垂直挡板方向相对传送带的速度 = → 有相对运动趋势
滑动摩擦力方向与相对运动方向相反,即垂直挡板向某侧
本质:速度分解 → 相对运动方向 → 摩擦力方向
(3) 电动机多消耗的电能
能量来源分析:电动机额外做功是因为要维持传送带匀速,克服物块与传送带间的滑动摩擦力
关键公式:,其中 是物块与传送带间的相对位移
分两阶段计算相对位移:
加速阶段:物块从 0 加速到 ,相对位移
摩擦生热
电动机多耗电 = 物块动能 + 摩擦生热 =
紧贴挡板阶段:沿挡板匀速 ,但垂直挡板方向相对速度
运动时间 (L 为挡板长度),相对位移
摩擦生热 ,动能不变 → 电动机多耗电 =
总多耗电:
(1)物块做加速运动过程,根据牛顿第二定律可得
解得加速度大小为
则物块由静止开始做加速运动的时间为
(2)物块紧贴挡板运动时,受到传送带的滑动摩擦力作用,则大小为
由于撞击挡板前后沿挡板的分速度不变、垂直挡板的分速度减为零,如图所示
则物块紧贴挡板运动时,物块相对传送带的运动方向垂直于挡板,与方向相反,故物块所受摩擦力的方向垂直于挡板与方向相同。
(3)物块紧贴挡板运动时,对物块进行受力分析,水平面内受到垂直挡板方向的摩擦力和挡板支持力作用,竖直方向受到重力和传送带的支持力作用,可知物块沿挡板做匀速直线运动;物块由静止加速到与传送带共速过程,发生的相对位移为
根据能量守恒可知,物块由静止加速到与传送带共速过程,电动机多消耗的电能为
物块与挡板撞击后紧贴挡板运动滑离传送带,该过程所用时间为
该过程物块与传送带发生的相对位移为
该过程电动机多消耗的电能为
则整个过程因传送该物块电动机多消耗的电能为
16.(2025·武进模拟)如图所示,在平面直角坐标系xOy的第三象限内,区域Ⅰ()内有方向垂直xOy平面向外的匀强磁场;区域Ⅱ()内有一平行纸面且大小、方向均未知的匀强电场(图中未画出)。一质量为m、电荷量为q()的粒子从点a(,)沿y轴正方向、以大小为的初速度开始运动,从点b(,)沿x轴正方向进入区域Ⅱ,粒子在电场中运动时间后,从坐标原点进入第一象限,第一象限内存在垂直xOy平面向里的磁场,该磁场内各点的磁感应强度大小与横坐标x满足(k为大于0的常量)。不计粒子重力,求:
(1)区域Ⅰ内匀强磁场磁感应强度的大小;
(2)区域Ⅱ内匀强电场场强E的大小;
(3)该粒子在第一象限内运动过程中与y轴的最大距离。
【答案】(1)解:粒子的运动轨迹如图所示
由几何关系得粒子在区域Ⅰ中运动的轨迹半径为
由牛顿第二定律得
解得

(2)解:设匀强电场的水平分量为,竖直分量为,由牛顿第二定律得
粒子沿x轴、y轴的分运动均为匀变速直线运动,沿x轴方向有
沿y轴方向有
解得,
区域Ⅱ内匀强电场场强E的大小为

(3)解:粒子经过坐标原点O瞬间,沿x轴方向的分速度大小为
沿y轴方向的分速度大小为
粒子经过O点瞬间的速度大小为
粒子在第一象限内运动过程中,当粒子与y轴距离最大时,粒子沿x轴方向的分速度为0,沿y轴方向的分速度大小为
在y轴方向由动量定理得
解得
【知识点】带电粒子在电场与磁场混合场中的运动
【解析】【分析】一、易错点与关键概念
1、区域Ⅰ中轨迹半径的确定
需正确画出轨迹,利用几何关系求半径,不能直接套公式
2、电场方向未知时的处理
设两个分量,用位移和时间列方程求解
3、非均匀磁场中运动分析
不能用匀速圆周运动公式
需用动量定理将时间积分转化为空间积分
4、动量定理的矢量性
注意各分量的方向,积分时正负号要正确
二、解题关键步骤
1、第(1)问
由几何关系求轨迹半径R。
由 求B。
2、第(2)问
设电场分量 Ex 、 。由运动学方程解出加速度分量。
求合场强
3、第(3)问
求进入第一象限时的速度分量。
对 y 方向应用动量定理,积分求最大位移。
总结:本题综合考查带电粒子在匀强磁场、匀强电场、非均匀磁场中的运动,核心在于正确分析各阶段的受力与运动特点,并能灵活运用几何关系、运动学方程和动量定理求解未知量。

(1)粒子的运动轨迹如图所示
由几何关系得粒子在区域Ⅰ中运动的轨迹半径为
由牛顿第二定律得
解得
(2)设匀强电场的水平分量为,竖直分量为,由牛顿第二定律得
粒子沿x轴、y轴的分运动均为匀变速直线运动,沿x轴方向有
沿y轴方向有
解得

区域Ⅱ内匀强电场场强E的大小为
(3)粒子经过坐标原点O瞬间,沿x轴方向的分速度大小为
沿y轴方向的分速度大小为
粒子经过O点瞬间的速度大小为
粒子在第一象限内运动过程中,当粒子与y轴距离最大时,粒子沿x轴方向的分速度为0,沿y轴方向的分速度大小为
在y轴方向由动量定理得
解得
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