卷子答案网-一个不只有答案的网站内蒙古自治区北京师范大学乌兰察布集宁附属中学2022-2023学年高二下学期期末物理试题
一、单选题
1．（2021高三上·菏泽期中）如图所示，倾角为 的斜面固定放置在水平面上，斜面上有一个质量为m的物块，对物块施加一水平向左的力 ，恰好使其匀速上滑。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g， ， ，物体与斜面间的动摩擦因数为（ ）
A．0.2 B．0.4 C．0.5 D．0.75
2．（2023·山东）如图所示，电动公交车做匀减速直线运动进站，连续经过R、S、T三点，已知ST间的距离是RS的两倍，RS段的平均速度是10m/s，ST段的平均速度是5m/s，则公交车经过T点时的瞬时速度为（ ）
A．3m/s B．2m/s C．1m/s D．0.5m/s
3．如图，一不可伸长的光滑轻绳，其左端固定于O点，右端跨过位于点的固定光滑轴悬挂一质量为的物体；段水平，长度为L；绳上套一可沿绳滑动的轻环，现在轻环上悬挂一钩码，平衡后，物体上升L，则钩码的质量为（ ）
A． B． C． D．
4．如图所示，有一内壁光滑的闭合椭圆形管道，置于竖直平面内，MN是通过椭圆中心O点的水平线．已知一小球从M点出发，初速率为v0，沿管道MPN运动，到N点的速率为v1，所需时间为t1；若该小球仍由M点以出速率v0出发，而沿管道MQN运动，到N点的速率为v2，所需时间为t2．则（ ）
A．v1=v2，t1＞t2 B．v1＜v2，t1＞t2
C．v1=v2，t1＜t2 D．v1＜v2，t1＜t2
5．如图所示，不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上O点，跨过滑轮的细绳连接物块a、b，a、b都处于静止状态。现将物块b移至c点后，a、b仍保持静止，下列说法中正确的是（ ）
A．b与水平面间的摩擦力减小 B．b受到的绳子拉力增大
C．悬于墙上的绳所受拉力减小 D．a、b静止时，图中
6．（2020·江苏）中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”，为国际抗疫贡献了中国力量。某运送防疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成，在车头牵引下，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第2节对第3节车厢的牵引力为F。若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为（ ）
A．F B． C． D．
7．（2022·天津）如图所示，边长为a的正方形铝框平放在光滑绝缘水平桌面上，桌面上有边界平行、宽为b且足够长的匀强磁场区域，磁场方向垂直于桌面，铝框依靠惯性滑过磁场区域，滑行过程中铝框平面始终与磁场垂直且一边与磁场边界平行，已知，在滑入和滑出磁场区域的两个过程中（ ）
A．铝框所用时间相同 B．铝框上产生的热量相同
C．铝框中的电流方向相同 D．安培力对铝框的冲量相同
二、多选题
8．甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其图像如图所示。已知两车在t=3s时并排行驶，则下列说法正确的是（ ）
A．在t=1s时，甲车在乙车后
B．在t=0时，甲车在乙车前7.5m
C．两车另一次并排行驶的时刻是t=2s
D．甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m
9．如图所示，质量为M的木楔倾角为θ，在水平地面上保持静止．当将一质量为m的木块放在斜面上时正好沿斜面匀速下滑，如果用与斜面成α角的力F拉着木块沿斜面匀速上滑．重力加速度为g，下列说法中正确的是（ ）
A．当α＝2θ时，F有最小值
B．F的最小值为mgsin2θ
C．在木块匀速上滑过程中，地面对M的静摩擦力方向水平向右
D．在木块匀速上滑过程中，地面对M的静摩擦力方向水平向左
10．如图所示，质量相同、带电量不同的两带电粒子（重力不计）以大小相同的初速度从左上端水平射入平行板电容器，粒子1打在下极板中点处，粒子2由右侧板中央处射出电场区域，粒子1和2所带电荷量分别为q1和q2，在电场中的运动时间分别为t1和t2，在电场中运动的加速度分别为a1和a2，在电场中运动时动能的变化量分别为和，则（ ）
A．t1：t2= B．a1：a2=4：1
C．q1：q2=8：1 D．
11．（2021·海南）如图，在平面直角坐标系 的第一象限内，存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。大量质量为m、电量为q的相同粒子从y轴上的 点，以相同的速率在纸面内沿不同方向先后射入磁场，设入射速度方向与y轴正方向的夹角为 。当 时，粒子垂直x轴离开磁场。不计粒子的重力。则（ ）
A．粒子一定带正电
B．当 时，粒子也垂直x轴离开磁场
C．粒子入射速率为
D．粒子离开磁场的位置到O点的最大距离为
三、实验题
12．甲、乙两实验小组分别利用传感器，弹簧测力计来探究力的合成规律，装置如图所示。
（1）甲、乙两实验小组的木板须在竖直平面内的是 （选填“甲”或“乙”），实验中须保持O点位置不变的是 （选填“甲”或“乙”）。
（2）甲实验中测得两传感器的拉力分别为，，钩码总重力为G，下列数据不能完成实验的是____
A． B．
C． D．
（3）乙实验中保持O点的位置不变，初始时，现使角不变，β角缓慢增大至90°。则此过程中，有关两弹簧测力计示数，的变化，下列说法正确的是____
A．减小、减小 B．增大、增大
C．减小、先减小后增大 D．增大、先减小后增大
13．（2023·深圳模拟）某物理兴趣小组欲将电流表改装成量程为的电压表。小组同学先用如图甲所示的电路测量电流表的内阻，提供的实验器材有：
A．电流表（量程为，内阻约为）；
B．电流表（量程为，内阻约为）；
C．定值电阻（阻值为）；
D．定值电阻（阻值为）；
E.滑动变阻器R；
F.一节新的干电池E；
G.开关S及导线若干。
（1）图甲中的电阻应选用 （填“C”或“D”）。
（2）根据图甲，用笔画线代替导线，补充完成图乙中实物间的连线。
（3）正确连接线路后，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，获得多组的示数和的示数，将对应的数据在坐标系中描点，作出图像如图丙所示，的内阻为 （结果保留三位有效数字）。
（4）给串联一个阻值为 （结果保留三位有效数字）的定值电阻，可将改装成量程为的电压表V。
（5）用标准电压表与V并联进行校准。当的示数为时，的示数为，则V的实际量程为 V（结果保留三位有效数字）。
四、解答题
14．（2020高三上·吉林月考）航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m=2kg，动力系统提供的恒定升力F=28N。 试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升。 设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g取10m/s2.。
（1）第一次试飞，飞行器飞行 时到达高度H=64m。 求飞行器所阻力f的大小；
（2）第二次试飞，飞行器飞行 时关闭遥控器，飞行器立即失去升力。 求飞行器能达到的最大高度h。
15．如图所示，长木板B放置在光滑水平面上，滑块A在长木板B的左端，木板右端距固定平台距离s=0.6m，木板上表面与光滑平台等高，平台上固定半径R=0.30m的光滑半圆轨道CD，轨道末端与平台相切。滑块与木板上表面间的动摩擦因数μ=0.4，滑块质量m=0.4kg，木板质量M=0.1kg，某时刻，滑块获得一个向右的初速度v0=5m/s，不计空气阻力，重力加速度g取10.0m/s2.求：
（1）滑块刚开始滑动时，滑块和木板的加速度大小；
（2）若木板与平台碰撞前滑块没有滑离木板，木板与平台碰撞前的速度多大；
（3）若木板与平台碰撞瞬间即与平台粘合在一起，要使滑块能到达半圆轨道的最高点，木板的长度范围是多少。
16．如图所示，一个圆筒形导热汽缸开口向上竖直放置，内有活塞，其质量为m=2kg，横截面积为活塞与汽缸之间无摩擦且不漏气，其内密封有一定质量的理想气体，气柱高度h=0.2m，热力学温度400K。已知大气压强，重力加速度g=10m/s 。
（1）如果在活塞上缓慢堆放一定质量的细砂，气柱高度变为原来的，求砂子的质量；
（2）如果在（1）基础上给汽缸底缓慢加热，使活塞恢复到原高度，求汽缸内气体热力学温度为多少？
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】物块受力分析如图
由平衡条件，沿斜面方向有
垂直斜面方向有
又
联立解得
故答案为：C。
【分析】利用物块的平衡方程结合滑动摩擦力的表达式可以求出动摩擦因数的大小。
2．【答案】C
【知识点】平均速度；匀变速直线运动的速度与时间的关系
【解析】【解答】设RS=x，公交车由R点运动到S点所以时间为t，ST=2x，由S点运动到T点所以时间为，由R到S，由平均速度公式可得：，，由S到T，由平均速度公式可得：，，由R到T，平均速度为：，，联立以上各式可得公交车经过T点时的瞬时速度为，C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据平均速度两个公式和，对公交车由R到S、S到T、R到T的运动分别列式，求解方程组即可。
3．【答案】D
【知识点】力的合成；共点力的平衡
4．【答案】A
【知识点】机械能守恒定律；运动学 v-t 图象
5．【答案】C
【知识点】受力分析的应用；力的合成与分解的运用；共点力的平衡
6．【答案】C
【知识点】对单物体(质点)的应用
【解析】【解答】根据题意可知第2节车厢对第3节车厢的牵引力为F，因为每节车厢质量相等，阻力相同，故第2节对第3节车厢根据牛顿第二定律有
设倒数第3节车厢对倒数第2节车厢的牵引力为F1，则根据牛顿第二定律有
联立解得 。
故答案为：C。
【分析】分别对每一节车厢进行受力分析，结合车厢的加速度，利用牛顿第二定律求解车厢的受力情况。
7．【答案】D
【知识点】电磁感应中的电路类问题
【解析】【解答】A.铝框进入和离开磁场过程中，磁通量变化，都会产生感应电流，受向左安培力而减速，完全在磁场中运动时磁通量不变做匀速运动；可知，离开磁场过程的平均速度小于进入磁场过程的平均速度，所以离开磁场过程的时间大于进入磁场过程的时间，故A不符合题意；
C.由楞次定律知，铝框进入磁场过程中磁通量增大，感应电流方向为逆时针；离开磁场过程磁通量减小，感应电流方向为顺时针，故C不符合题意；
D.铝框进入和离开磁场过程安培力对铝框的冲量为，又，所以，故D符合题意；
B.铝框进入和离开磁场过程均做减速运动，可知铝框进入磁场过程的速度一直大于铝框离开磁场过程的速度，根据，可知铝框进入磁场过程受到的安培力一直大于铝框离开磁场过程受到的安培力，所以铝框进入磁场过程克服安培力做的功大于铝框离开磁场过程克服安培力做的功，即铝框进入磁场过程产生的热量大于铝框离开测长过程产生的热量，故B不符合题意。
故答案为：D
【分析】铝框进入和离开磁场过程中，磁通量变化，都会产生感应电流，受向左安培力而减速，完全在磁场中运动时磁通量不变做匀速运动；铝框进入磁场过程中磁通量增大，离开磁场过程磁通量减小，根据楞次定律分析判断；根据冲量的公式分析判断；铝框进入磁场过程受到的安培力一直大于铝框离开磁场过程受到的安培力，所以铝框进入磁场过程克服安培力做的功大于铝框离开磁场过程克服安培力做的功，即铝框进入磁场过程产生的热量大于铝框离开测长过程产生的热量。
8．【答案】B,D
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；运动学 v-t 图象
9．【答案】B,D
【知识点】受力分析的应用；力的合成与分解的运用；共点力的平衡
10．【答案】C,D
【知识点】平抛运动；带电粒子在电场中的偏转
11．【答案】A,C,D
【知识点】左手定则；带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在有界磁场中的运动
【解析】【解答】A．根据题意可知粒子垂直 轴离开磁场，根据左手定则可知粒子带正电，A符合题意；
BC．当 时，粒子垂直 轴离开磁场，运动轨迹如图
粒子运动的半径根据轨迹图中的几何关系可得 ①
因带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，其做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，所以 ②
联立①②解得粒子入射速率
若 ，通过作出粒子运动轨迹如下图
根据几何关系可知粒子离开磁场时与 轴不垂直，B不符合题意，C符合题意；
D．因粒子进入磁场的速度大小确定，根据②式粒子离开磁场距离 点距离最远时，粒子在磁场中的轨迹为半圆，如图
根据几何关系可知 ③
解得
D符合题意。
故答案为：ACD。
【分析】解决该题关键能正确做出粒子在磁场中的运动迹，然后根据粒子的运动方向左手定则判断粒子电性，做出粒子在磁场中的运动轨迹，根据几何知识求解其做圆周运动的半径，根据洛伦兹力提供向心力求解粒子进入磁场时的初速度大小，粒子离开磁场距离O点距离最远时，粒子在磁场中的轨迹为半圆。
12．【答案】（1）甲；乙
（2）A
（3）B
【知识点】验证力的平行四边形定则
13．【答案】（1）C
（2）
（3）300
（4）14.7
（5）15.5
【知识点】电表的改装与应用
【解析】【解答】（1）当电流表A1、A2满偏时，A1并联的电阻约为，图甲中的电阻应选用C；
（2）根据图甲，用笔画线代替导线，补充完成图乙中实物间的连线如图所示
（3）根据串并联电路特点和欧姆定律有，整理得，根据图像可得，代入数据解得
（4）将改装成量程为的电压表，需要串联的电阻为
（5）当的示数为时，的示数为，当的示数为时，的示数为，则V的实际量程为
【分析】（1）利用电表的改装结合电流表的量程及欧姆定律可以求出电阻的选择；
（2）利用电路图进行实物图的连线；
（3）利用并联电路的电流特点结合图像斜率可以求出A1的内阻大小；
（4）利用电表的改装结合串联电路的欧姆定律可以求出串联电阻的大小；
（5）利用欧姆定律可以求出电压表的实际量程。
14．【答案】（1）解：第一次飞行中，设加速度为a1
匀加速运动
由牛顿第二定律
解得f=4N
（2）解：第二次飞行中，设失去升力时的速度为v1，上升的高度为s1，匀加速运动
设失去升力后的加速度为a2，上升的高度为s2
由牛顿第二定律
最大高度
联立解得h=42m
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的位移与速度的关系；牛顿第二定律
【解析】【分析】（1）飞行器做匀加速运动时，利用位移公式可以求出加速度的大小，结合牛顿第二定律可以求出阻力的大小；
（2）第二次飞行中，飞行器先做匀加速直线运动再做匀减速直线运动，利用位移公式可以求出加速段的位移，结合速度位移公式可以求出减速上升的位移大小。
15．【答案】（1）解：对滑块A，由牛顿第二定律有
对木板B，由牛顿第二定律有
解得
（2）解：假设木板与平台碰撞前已经与滑块共速，设经时间t1两者共速，有
解得
此时木板的位移＜s=0.6m
故假设成立，木板与平台碰撞前的速度为
（3）解：在时间t1滑块A运动的位移为
此时物块A相对木板B滑动的位移为
滑块恰能到达半圆轨道的最高点，由牛顿第二定律有
解得
从木板与平台碰撞后，设滑块在木板上滑动的距离为x3，滑块从木板与平台碰后至运动在圆轨道的最高点的过程中，由动能定理有
解得
木板的长度最长为
为满足题意，木板的长度范围为
【知识点】功能关系；牛顿运动定律的应用—板块模型；动能定理的综合应用
16．【答案】（1）解：因为缓慢放置砂子，气体发生等温变化，根据玻意耳定律，有
又
，
，
联立解得
（2）解：气体做等压变化，有
又，，
联立解得
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律；气体的等压变化及盖-吕萨克定律
内蒙古自治区北京师范大学乌兰察布集宁附属中学2022-2023学年高二下学期期末物理试题
一、单选题
1．（2021高三上·菏泽期中）如图所示，倾角为 的斜面固定放置在水平面上，斜面上有一个质量为m的物块，对物块施加一水平向左的力 ，恰好使其匀速上滑。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g， ， ，物体与斜面间的动摩擦因数为（ ）
A．0.2 B．0.4 C．0.5 D．0.75
【答案】C
【知识点】共点力平衡条件的应用
【解析】【解答】物块受力分析如图
由平衡条件，沿斜面方向有
垂直斜面方向有
又
联立解得
故答案为：C。
【分析】利用物块的平衡方程结合滑动摩擦力的表达式可以求出动摩擦因数的大小。
2．（2023·山东）如图所示，电动公交车做匀减速直线运动进站，连续经过R、S、T三点，已知ST间的距离是RS的两倍，RS段的平均速度是10m/s，ST段的平均速度是5m/s，则公交车经过T点时的瞬时速度为（ ）
A．3m/s B．2m/s C．1m/s D．0.5m/s
【答案】C
【知识点】平均速度；匀变速直线运动的速度与时间的关系
【解析】【解答】设RS=x，公交车由R点运动到S点所以时间为t，ST=2x，由S点运动到T点所以时间为，由R到S，由平均速度公式可得：，，由S到T，由平均速度公式可得：，，由R到T，平均速度为：，，联立以上各式可得公交车经过T点时的瞬时速度为，C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据平均速度两个公式和，对公交车由R到S、S到T、R到T的运动分别列式，求解方程组即可。
3．如图，一不可伸长的光滑轻绳，其左端固定于O点，右端跨过位于点的固定光滑轴悬挂一质量为的物体；段水平，长度为L；绳上套一可沿绳滑动的轻环，现在轻环上悬挂一钩码，平衡后，物体上升L，则钩码的质量为（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【知识点】力的合成；共点力的平衡
4．如图所示，有一内壁光滑的闭合椭圆形管道，置于竖直平面内，MN是通过椭圆中心O点的水平线．已知一小球从M点出发，初速率为v0，沿管道MPN运动，到N点的速率为v1，所需时间为t1；若该小球仍由M点以出速率v0出发，而沿管道MQN运动，到N点的速率为v2，所需时间为t2．则（ ）
A．v1=v2，t1＞t2 B．v1＜v2，t1＞t2
C．v1=v2，t1＜t2 D．v1＜v2，t1＜t2
【答案】A
【知识点】机械能守恒定律；运动学 v-t 图象
5．如图所示，不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上O点，跨过滑轮的细绳连接物块a、b，a、b都处于静止状态。现将物块b移至c点后，a、b仍保持静止，下列说法中正确的是（ ）
A．b与水平面间的摩擦力减小 B．b受到的绳子拉力增大
C．悬于墙上的绳所受拉力减小 D．a、b静止时，图中
【答案】C
【知识点】受力分析的应用；力的合成与分解的运用；共点力的平衡
6．（2020·江苏）中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”，为国际抗疫贡献了中国力量。某运送防疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成，在车头牵引下，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第2节对第3节车厢的牵引力为F。若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为（ ）
A．F B． C． D．
【答案】C
【知识点】对单物体(质点)的应用
【解析】【解答】根据题意可知第2节车厢对第3节车厢的牵引力为F，因为每节车厢质量相等，阻力相同，故第2节对第3节车厢根据牛顿第二定律有
设倒数第3节车厢对倒数第2节车厢的牵引力为F1，则根据牛顿第二定律有
联立解得 。
故答案为：C。
【分析】分别对每一节车厢进行受力分析，结合车厢的加速度，利用牛顿第二定律求解车厢的受力情况。
7．（2022·天津）如图所示，边长为a的正方形铝框平放在光滑绝缘水平桌面上，桌面上有边界平行、宽为b且足够长的匀强磁场区域，磁场方向垂直于桌面，铝框依靠惯性滑过磁场区域，滑行过程中铝框平面始终与磁场垂直且一边与磁场边界平行，已知，在滑入和滑出磁场区域的两个过程中（ ）
A．铝框所用时间相同 B．铝框上产生的热量相同
C．铝框中的电流方向相同 D．安培力对铝框的冲量相同
【答案】D
【知识点】电磁感应中的电路类问题
【解析】【解答】A.铝框进入和离开磁场过程中，磁通量变化，都会产生感应电流，受向左安培力而减速，完全在磁场中运动时磁通量不变做匀速运动；可知，离开磁场过程的平均速度小于进入磁场过程的平均速度，所以离开磁场过程的时间大于进入磁场过程的时间，故A不符合题意；
C.由楞次定律知，铝框进入磁场过程中磁通量增大，感应电流方向为逆时针；离开磁场过程磁通量减小，感应电流方向为顺时针，故C不符合题意；
D.铝框进入和离开磁场过程安培力对铝框的冲量为，又，所以，故D符合题意；
B.铝框进入和离开磁场过程均做减速运动，可知铝框进入磁场过程的速度一直大于铝框离开磁场过程的速度，根据，可知铝框进入磁场过程受到的安培力一直大于铝框离开磁场过程受到的安培力，所以铝框进入磁场过程克服安培力做的功大于铝框离开磁场过程克服安培力做的功，即铝框进入磁场过程产生的热量大于铝框离开测长过程产生的热量，故B不符合题意。
故答案为：D
【分析】铝框进入和离开磁场过程中，磁通量变化，都会产生感应电流，受向左安培力而减速，完全在磁场中运动时磁通量不变做匀速运动；铝框进入磁场过程中磁通量增大，离开磁场过程磁通量减小，根据楞次定律分析判断；根据冲量的公式分析判断；铝框进入磁场过程受到的安培力一直大于铝框离开磁场过程受到的安培力，所以铝框进入磁场过程克服安培力做的功大于铝框离开磁场过程克服安培力做的功，即铝框进入磁场过程产生的热量大于铝框离开测长过程产生的热量。
二、多选题
8．甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其图像如图所示。已知两车在t=3s时并排行驶，则下列说法正确的是（ ）
A．在t=1s时，甲车在乙车后
B．在t=0时，甲车在乙车前7.5m
C．两车另一次并排行驶的时刻是t=2s
D．甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m
【答案】B,D
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；运动学 v-t 图象
9．如图所示，质量为M的木楔倾角为θ，在水平地面上保持静止．当将一质量为m的木块放在斜面上时正好沿斜面匀速下滑，如果用与斜面成α角的力F拉着木块沿斜面匀速上滑．重力加速度为g，下列说法中正确的是（ ）
A．当α＝2θ时，F有最小值
B．F的最小值为mgsin2θ
C．在木块匀速上滑过程中，地面对M的静摩擦力方向水平向右
D．在木块匀速上滑过程中，地面对M的静摩擦力方向水平向左
【答案】B,D
【知识点】受力分析的应用；力的合成与分解的运用；共点力的平衡
10．如图所示，质量相同、带电量不同的两带电粒子（重力不计）以大小相同的初速度从左上端水平射入平行板电容器，粒子1打在下极板中点处，粒子2由右侧板中央处射出电场区域，粒子1和2所带电荷量分别为q1和q2，在电场中的运动时间分别为t1和t2，在电场中运动的加速度分别为a1和a2，在电场中运动时动能的变化量分别为和，则（ ）
A．t1：t2= B．a1：a2=4：1
C．q1：q2=8：1 D．
【答案】C,D
【知识点】平抛运动；带电粒子在电场中的偏转
11．（2021·海南）如图，在平面直角坐标系 的第一象限内，存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。大量质量为m、电量为q的相同粒子从y轴上的 点，以相同的速率在纸面内沿不同方向先后射入磁场，设入射速度方向与y轴正方向的夹角为 。当 时，粒子垂直x轴离开磁场。不计粒子的重力。则（ ）
A．粒子一定带正电
B．当 时，粒子也垂直x轴离开磁场
C．粒子入射速率为
D．粒子离开磁场的位置到O点的最大距离为
【答案】A,C,D
【知识点】左手定则；带电粒子在匀强磁场中的运动；带电粒子在有界磁场中的运动
【解析】【解答】A．根据题意可知粒子垂直 轴离开磁场，根据左手定则可知粒子带正电，A符合题意；
BC．当 时，粒子垂直 轴离开磁场，运动轨迹如图
粒子运动的半径根据轨迹图中的几何关系可得 ①
因带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，其做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，所以 ②
联立①②解得粒子入射速率
若 ，通过作出粒子运动轨迹如下图
根据几何关系可知粒子离开磁场时与 轴不垂直，B不符合题意，C符合题意；
D．因粒子进入磁场的速度大小确定，根据②式粒子离开磁场距离 点距离最远时，粒子在磁场中的轨迹为半圆，如图
根据几何关系可知 ③
解得
D符合题意。
故答案为：ACD。
【分析】解决该题关键能正确做出粒子在磁场中的运动迹，然后根据粒子的运动方向左手定则判断粒子电性，做出粒子在磁场中的运动轨迹，根据几何知识求解其做圆周运动的半径，根据洛伦兹力提供向心力求解粒子进入磁场时的初速度大小，粒子离开磁场距离O点距离最远时，粒子在磁场中的轨迹为半圆。
三、实验题
12．甲、乙两实验小组分别利用传感器，弹簧测力计来探究力的合成规律，装置如图所示。
（1）甲、乙两实验小组的木板须在竖直平面内的是 （选填“甲”或“乙”），实验中须保持O点位置不变的是 （选填“甲”或“乙”）。
（2）甲实验中测得两传感器的拉力分别为，，钩码总重力为G，下列数据不能完成实验的是____
A． B．
C． D．
（3）乙实验中保持O点的位置不变，初始时，现使角不变，β角缓慢增大至90°。则此过程中，有关两弹簧测力计示数，的变化，下列说法正确的是____
A．减小、减小 B．增大、增大
C．减小、先减小后增大 D．增大、先减小后增大
【答案】（1）甲；乙
（2）A
（3）B
【知识点】验证力的平行四边形定则
13．（2023·深圳模拟）某物理兴趣小组欲将电流表改装成量程为的电压表。小组同学先用如图甲所示的电路测量电流表的内阻，提供的实验器材有：
A．电流表（量程为，内阻约为）；
B．电流表（量程为，内阻约为）；
C．定值电阻（阻值为）；
D．定值电阻（阻值为）；
E.滑动变阻器R；
F.一节新的干电池E；
G.开关S及导线若干。
（1）图甲中的电阻应选用 （填“C”或“D”）。
（2）根据图甲，用笔画线代替导线，补充完成图乙中实物间的连线。
（3）正确连接线路后，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，获得多组的示数和的示数，将对应的数据在坐标系中描点，作出图像如图丙所示，的内阻为 （结果保留三位有效数字）。
（4）给串联一个阻值为 （结果保留三位有效数字）的定值电阻，可将改装成量程为的电压表V。
（5）用标准电压表与V并联进行校准。当的示数为时，的示数为，则V的实际量程为 V（结果保留三位有效数字）。
【答案】（1）C
（2）
（3）300
（4）14.7
（5）15.5
【知识点】电表的改装与应用
【解析】【解答】（1）当电流表A1、A2满偏时，A1并联的电阻约为，图甲中的电阻应选用C；
（2）根据图甲，用笔画线代替导线，补充完成图乙中实物间的连线如图所示
（3）根据串并联电路特点和欧姆定律有，整理得，根据图像可得，代入数据解得
（4）将改装成量程为的电压表，需要串联的电阻为
（5）当的示数为时，的示数为，当的示数为时，的示数为，则V的实际量程为
【分析】（1）利用电表的改装结合电流表的量程及欧姆定律可以求出电阻的选择；
（2）利用电路图进行实物图的连线；
（3）利用并联电路的电流特点结合图像斜率可以求出A1的内阻大小；
（4）利用电表的改装结合串联电路的欧姆定律可以求出串联电阻的大小；
（5）利用欧姆定律可以求出电压表的实际量程。
四、解答题
14．（2020高三上·吉林月考）航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m=2kg，动力系统提供的恒定升力F=28N。 试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升。 设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g取10m/s2.。
（1）第一次试飞，飞行器飞行 时到达高度H=64m。 求飞行器所阻力f的大小；
（2）第二次试飞，飞行器飞行 时关闭遥控器，飞行器立即失去升力。 求飞行器能达到的最大高度h。
【答案】（1）解：第一次飞行中，设加速度为a1
匀加速运动
由牛顿第二定律
解得f=4N
（2）解：第二次飞行中，设失去升力时的速度为v1，上升的高度为s1，匀加速运动
设失去升力后的加速度为a2，上升的高度为s2
由牛顿第二定律
最大高度
联立解得h=42m
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的位移与速度的关系；牛顿第二定律
【解析】【分析】（1）飞行器做匀加速运动时，利用位移公式可以求出加速度的大小，结合牛顿第二定律可以求出阻力的大小；
（2）第二次飞行中，飞行器先做匀加速直线运动再做匀减速直线运动，利用位移公式可以求出加速段的位移，结合速度位移公式可以求出减速上升的位移大小。
15．如图所示，长木板B放置在光滑水平面上，滑块A在长木板B的左端，木板右端距固定平台距离s=0.6m，木板上表面与光滑平台等高，平台上固定半径R=0.30m的光滑半圆轨道CD，轨道末端与平台相切。滑块与木板上表面间的动摩擦因数μ=0.4，滑块质量m=0.4kg，木板质量M=0.1kg，某时刻，滑块获得一个向右的初速度v0=5m/s，不计空气阻力，重力加速度g取10.0m/s2.求：
（1）滑块刚开始滑动时，滑块和木板的加速度大小；
（2）若木板与平台碰撞前滑块没有滑离木板，木板与平台碰撞前的速度多大；
（3）若木板与平台碰撞瞬间即与平台粘合在一起，要使滑块能到达半圆轨道的最高点，木板的长度范围是多少。
【答案】（1）解：对滑块A，由牛顿第二定律有
对木板B，由牛顿第二定律有
解得
（2）解：假设木板与平台碰撞前已经与滑块共速，设经时间t1两者共速，有
解得
此时木板的位移＜s=0.6m
故假设成立，木板与平台碰撞前的速度为
（3）解：在时间t1滑块A运动的位移为
此时物块A相对木板B滑动的位移为
滑块恰能到达半圆轨道的最高点，由牛顿第二定律有
解得
从木板与平台碰撞后，设滑块在木板上滑动的距离为x3，滑块从木板与平台碰后至运动在圆轨道的最高点的过程中，由动能定理有
解得
木板的长度最长为
为满足题意，木板的长度范围为
【知识点】功能关系；牛顿运动定律的应用—板块模型；动能定理的综合应用
16．如图所示，一个圆筒形导热汽缸开口向上竖直放置，内有活塞，其质量为m=2kg，横截面积为活塞与汽缸之间无摩擦且不漏气，其内密封有一定质量的理想气体，气柱高度h=0.2m，热力学温度400K。已知大气压强，重力加速度g=10m/s 。
（1）如果在活塞上缓慢堆放一定质量的细砂，气柱高度变为原来的，求砂子的质量；
（2）如果在（1）基础上给汽缸底缓慢加热，使活塞恢复到原高度，求汽缸内气体热力学温度为多少？
【答案】（1）解：因为缓慢放置砂子，气体发生等温变化，根据玻意耳定律，有
又
，
，
联立解得
（2）解：气体做等压变化，有
又，，
联立解得
【知识点】气体的等温变化及玻意耳定律；气体的等压变化及盖-吕萨克定律
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