2024年江苏省徐州市新沂市高三英才班下学期物理限时训练试题

2024年江苏省徐州市新沂市高三英才班下学期物理限时训练试题学校：__________姓名：__________班级：__________考号：__________第I卷（选择题）请点击修改第I卷的文字说明评卷人得分一、单选题1．（单选）如图所示，竖直平面内有足够长、不计电阻的两组平行光滑金属导轨，宽度均为L，上方连接一个阻值为R的定值电阻，虚线下方的区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场。两根完全相同的金属杆1和2靠在导轨上，金属杆长度与导轨宽度相等且与导轨接触良好、电阻均为r、质量均为m；将金属杆l固定在磁场的上边缘，且仍在磁场内，金属杆2从磁场边界上方h0处由静止释放，进入磁场后恰好做匀速运动。现将金属杆2从离开磁场边界h（h<ho）处由静止释放，在金属杆2进入磁场的同时，由静止释放金属杆1，下列说法正确的是（）A．两金属杆向下运动时，流过电阻R的电流方向为a→bB．回路中感应电动势的最大值为C．磁场中金属杆l与金属杆2所受的安培力大小、方向均不相同D．金属杆l与2的速度之差为2．如图所示，在半径为的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B，圆形区域右侧有一竖直感光板，从圆弧顶点P以速率的带正电粒子平行于纸面进入磁场，已知粒子的质量为m，电量为q，粒子重力不计。（） ⑴若粒子对准圆心射入，求它在磁场中运动的时间； ⑵若粒子对准圆心射入，且速率为，求它打到感光板上时速度的垂直分量； ⑶若粒子以速度从P点以任意角入射，试证明它离开磁场后均垂直打在感光板上。3．如图所示的直角坐标系中，在直线x=－2l0到y轴区域内存在着两个大小相等、方向相反的有界匀强电场，其中x轴上方的电场方向沿y轴负方向，x轴下方的电场方向沿y轴正方向。在电场左边界上A（－2l0，－l0）到C（－2l0，0）区域内，连续分布着电量为＋q、质量为m的粒子。从某时刻起由A点到C点间的粒子，依次连续以相同的速度v0沿x轴正方向射入电场。若从A点射入的粒子，恰好从y轴上的A′（0，l0）沿x轴正方向射出电场，其轨迹如图。不计粒子的重力及它们间的相互作用。⑴求匀强电场的电场强度E；⑵求在AC间还有哪些位置的粒子，通过电场后也能沿x轴正方向运动？⑶若以直线x=2l0上的某点为圆心的圆形区域内，分布着垂直于xOy平面向里的匀强磁场，使沿x轴正方向射出电场的粒子，经磁场偏转后，都能通过直线x=2l0与圆形磁场边界的一个交点处，而便于被收集，则磁场区域的最小半径是多大？相应的磁感应强度B是多大？4．（多选）物体作匀加速直线运动，已知加速度为2m／s２，下面选项正确的是（）A．任意１秒时间内，物体的末速度一定比初速度大2m／sB．任意１秒时间内，物体的末速度一定等于初速度的2倍C．第5s的初速度一定比第4s的末速度大2m／sD．第5s的末速度一定比第4s的初速度大4m／s5．（单选）一个人摇动苹果树时，在同一高度有一个苹果和一片树叶同时从静止下落，则发现苹果比树叶先到地，则下列说法中正确的是 A.苹果和树叶都是自由落体运动 B.苹果和树叶的运动都不是自由落体运动 C.苹果的运动可以看做自由落体运动，树叶的运动则不能看做自由落体运动 D.假如地球上没有空气，则苹果和树叶也不会同时落地6．（单选）伽利略对自由落体运动的研究，是科学实验和逻辑推理的完美结合。伽利略先用斜面进行实验研究，获得匀变速直线运动的规律，然后将此规律合理地外推歪倾角为的情形——自南落体运动。如图2所示，对伽利略研究过程的理解，下列说法正确的是A．图中所示的情形均为真实的实验过程B．图中所示的情形均为理想的实验过程C．利用斜面“放大”重力的作用，使实验现象更明显D．利用斜面“冲淡”重力的作用，便于测量实验数据7．（单选）物体自t＝0时开始做直线运动，其速度图线如图所示．下列选项正确的是（）A.在0～6s内，物体离出发点最远为30mB.在0～6s内，物体经过的路程为40mC.在0～4s内，物体的平均速率为7.5m/sD.在5s时，物体的加速度为08．如图1－12所示，物体A和B用轻绳相连，挂在轻弹簧下静止不动，A的质量为m，B的质量为M，弹簧的劲度系数为k。当连接A、B的绳突然断开后，物体A将在竖直方向上做简谐运动，则A振动的振幅为________。（）图1－12A.eq\f(Mg,k) B.eq\f(mg,k)C.eq\f(M＋mg,k) D.eq\f(M＋mg,2k)9．（2014·杭州名校质检）如图5所示，已知物体与三块材料不同的地毯间的动摩擦因数分别为μ、2μ和3μ，三块材料不同的地毯长度均为l，并排铺在水平地面上，该物体以一定的初速度v0从a点滑上第一块，则物体恰好滑到第三块的末尾d点停下来，物体在运动中地毯保持静止，若让物体从d点以相同的初速度水平向左运动，则物体运动到某一点时的速度大小与该物体向右运动到该位置的速度大小相等，则这一点是（）图5A．a点 B．b点C．c点 D．d点10．如图4，把扁平状强磁铁的N极吸附在螺丝钉的后端，让其位于磁铁中心位置。取一节大容量干电池，让它正极朝下，把带上磁铁的螺丝钉的尖端吸附在电池正极的铁壳帽上。将导线的一端接到电池负极，另一端轻触磁铁的侧面。此时磁铁、螺丝钉和电源就构成了一个回路，螺丝钉就会转动，这就成了一个简单的“电动机”。设电源电动势为E，电路总电阻为R，则下列判断正确的是（）图4A．螺丝钉俯视逆时针快速转动，回路中电流I＝eq\f(E,R)B．螺丝钉俯视顺时针快速转动，回路中电流I<eq\f(E,R)C．螺丝钉俯视逆时针快速转动，回路中电流I<eq\f(E,R)D．螺丝钉俯视顺时针快速转动，回路中电流I＝eq\f(E,R)11．eq\a\vs4\al(2011·重庆高考)核电站核泄漏的污染物中含有碘131和铯137.碘131的半衰期约为8天，会释放β射线；铯137是铯133的同位素，半衰期约为30年，发生衰变时会辐射γ射线．下列说法正确的是（）A．碘131释放的β射线由氦核组成B．铯137衰变时辐射出的γ光子能量小于可见光光子能量C．与铯137相比，碘131衰变更慢D．铯133和铯137含有相同的质子数

12．eq\a\vs4\al(2013·大理模拟)质量为m的飞机以恒定速率v在空中水平盘旋（如下图所示），其做匀速圆周运动的半径为R，重力加速度为g，则此时空气对飞机的作用力大小为（）A．meq\f(v2,R) B．mgC．meq\r(g2＋\f(v4,R2)) D．meq\r(g2－\f(v4,R2))

13．（2011·江苏卷）如图所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计．匀强磁场与导轨平面垂直，阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置．且与导轨接触良好．t＝0时，将开关S由1掷到2.q、i、v和a分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度，下列图象正确的是（）评卷人得分二、多选题14．（多选）如图所示为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成．若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外．一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点．不计粒子重力．下列说法正确的是A．极板M比极板N电势高D．若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，则该群离子具有相同的比荷15．（多选）某物体运动的速度图象如图11，根据图象可知（）A．0-2s内的加速度为1m/s2B．0-5s内的位移为10mC．第1s末与第3s末的速度方向相反D．第1s末与第5s末的加速度方向相反16．（多选）假设某战机起飞前从静止开始以加速度a做匀加速直线运动，达到起飞速度v所需时间为t，则起飞前的运动距离为（）17．人通过滑轮将质量为m的物体，沿粗糙的斜面由静止开始匀加速地由底端拉上斜面，物体上升的高度为h，到达斜面顶端的速度为v，如图8所示。则在此过程中（）图8A．物体所受的合外力做功为mgh＋eq\f(1,2)mv2B．物体所受的合外力做功为eq\f(1,2)mv2C．人对物体做的功为mghD．人对物体做的功大于mgh18．（2014·南京调研）电视机的显像管中，电子束的偏转是用磁偏转技术实现的。电子束经过加速电场后，进入一圆形匀强磁场区，磁场方向垂直于圆面。不加磁场时，电子束将通过磁场中心O点而打到屏幕上的中心M，加磁场后电子束偏转到P点外侧。现要使电子束偏转回到P点，可行的办法是（）图8A．增大加速电压B．增加偏转磁场的磁感应强度C．将圆形磁场区域向屏幕靠近些D．将圆形磁场的半径增大些19．（2013·长沙四县第二次联考）质量为2kg的物体通过弹簧挂在升降机顶板上，升降机在竖直方向运动时，弹簧测力计示数为16N．当升降机的速度为3m/s时开始计时，经过1s，升降机的位移可能为（g取10m/s2）（）A．8m B．4mC．3m D．2m评卷人得分三、选择题20．如图5所示，空间存在足够大、正交的匀强电、磁场，电场强度为E、方向竖直向下，磁感应强度为B、方向垂直纸面向里。从电、磁场中某点P由静止释放一个质量为m、带电量为+q的粒子（粒子受到的重力忽略不计），其运动轨迹如图5虚线所示。对于带电粒子在电、磁场中下落的最大高度H，下面给出了四个表达式，用你已有的知识计算可能会有困难，但你可以用学过的知识对下面的四个选项做出判断。你认为正确的是A.B.C.D.评卷人得分四、填空题21．如图所示，R为已知电阻，Rx为待测电阻，K1为单刀单掷开关，K2为单刀双掷开关，eq\o\ac(○,V)为电压表（内阻极大），E为电源（内阻不可忽略）．现用图中电路测量电源电动势E及电阻Rx．（1）在虚线框内画出相应的电路图（2）完成操作步骤：①K1断开，K2接到a端，记下电压表的读数U1；②K2接到a端，，记下电压表的读数U2；③K1闭合，，记下电压表的读数U3．（3）由R及测得的量，可得E=_________，Rx=_________．22．某同学想在家里做用单摆测定重力加速度的实验，但没有合适的摆球，他只好找到一块大小为3cm左右，外形不规则的大理石块代替小球．实验步骤是()A．石块用细尼龙线系好，结点为M，将尼龙线的上端固定于O点B．用刻度尺测量OM间尼龙线的长度L作为摆长C．将石块拉开一个大约α＝30°的角度，然后由静止释放D．从摆球摆到最高点时开始计时，测出30次全振动的总时间t，由T＝t/30得出周期E．改变OM间尼龙线的长度，再做几次实验，记下相应的L和TF．求出多次实验中测得的L和T的平均值作计算时使用的数据，代入公式g＝(eq\f(2π,T))2L求出重力加速度g.(1)你认为该同学在以上实验步骤中有重大错误的是哪些步骤？为什么？(2)该同学用OM的长作为摆长，这样做引起的系统误差将使重力加速度的测量值比真实值偏大还是偏小？你认为用何方法可以解决摆长无法准确测量的困难？23．如图所示，倾角为的光滑斜面上，有一长为L，质量力m的通电导线，导线中的电流强度为I，电流方向垂直纸面向外。在图中加一匀强磁场，可使导线平衡，最小的磁感应强度B大小为方向。评卷人得分五、实验题24．如图所示，一束粒子（不计重力，初速度可忽略）缓慢通过小孔O1进入极板间电压为U的水平加速电场区域I，再通过小孔O2射入相互正交的恒定匀强电场、磁场区域Ⅱ，其中磁场的方向如图所示，收集室的小孔O3与O1、O2在同一条水平线上。则 （） A．该装置可筛选出具有特定质量的粒子 B．该装置可筛选出具有特定电量的粒子 C．该装置可筛选出具有特定速度的粒子 D．该装置可筛选出具有特定动能的粒子评卷人得分六、计算题25．如图所示，一个边缘带有凹槽的金属圆环，沿其直径装有一根长2L的金属杆AC，可绕通过圆环中心的水平轴O转动。将一根质量不计的长绳一端固定于槽内并将绳绕于圆环槽内，绳子的另一端吊了一个质量为m的物体。圆环的一半处在磁感应强度为B，方向垂直环面向里的匀强磁场中。现将物体由静止释放，若金属圆环和金属杆单位长度的电阻均为R。忽略所有摩擦和空气阻力.（1）设某一时刻圆环转动的角速度为ω0，且OA边在磁场中，请求出此时金属杆OA产生电动势的大小。（2）请求出物体在下落中可达到的最大速度。（3）当物体下落达到最大速度后,金属杆OC段进入磁场时,杆C、O两端电压多大？26．一质点在Ox坐标轴上运动，t=0时，位于坐标原点，图为质点做直线运动v—t图线.由图线求：（1）该质点的位移—时间关系式（2）在什么时刻，质点与坐标原点有最大距离，（3）从0到t=20s,质点位移为多少，通过路程为多少。27．2011年7月23日晚，甬温线永嘉站至温州南站间，北京南至福州D301次列车与杭州至福州南D3115次列车发生追尾事故，造成动车组运行以来的特重大铁路交通事故。事故发生前D3115次动车组正以20km／h的目视行车速度在发生事故的铁路上匀速行驶，而D301次动车组驶离永嘉站后，2分钟车速达到216km／h，便开始匀速行驶。不幸的是几分钟后就发生了追尾事故。（1）如果认为D301次动车组以恒定加速度从静止驶离永嘉车站，求D301的启动加速度和加速距离分别是多少?（2）已知动车组紧急制动的加速度为3m／s2，D301正常行驶后，为了避免事故发生，应至少距离D3115多远开始刹车才有可能避免事故发生?（20km/h≈5．6m／s）28．如图11所示，足够长的粗糙绝缘斜面与水平面成θ＝37°放置，在斜面上虚线aa′和bb′与斜面底边平行，在aa′b′b围成的区域有垂直斜面向上的有界匀强磁场，磁感应强度为B＝1T；现有一质量为m＝10g、总电阻为R＝1Ω、边长d＝0.1m的正方形金属线圈MNPQ，让PQ边与斜面底边平行，从斜面上端静止释放，线圈刚好匀速穿过磁场．已知线圈与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.5，(取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：图11(1)线圈进入磁场区域时，受到的安培力大小；(2)线圈释放时，PQ边到bb′的距离；(3)整个线圈穿过磁场的过程中，线圈上产生的焦耳热．29．(10分)如图16所示，在水平方向的匀强电场中有一表面光滑、与水平面成45°角的绝缘直杆AC，其下端(C端)距地面高度h＝0.8m．有一质量为500g的带电小环套在直杆上，正以某一速度沿杆匀速下滑．小环离杆后正好通过C端的正下方P点处．(g取10m/s2)求：(1)小环离开直杆后运动的加速度大小和方向．(2)小环从C运动到P过程中的动能增量．(3)小环在直杆上匀速运动速度的大小v0.30．如下图所示，一个质量为m＝0.6kg的小球，以某一初速度v0从图中P点水平抛出，恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧轨道(不计空气阻力，进入时无机械能损失)．已知圆弧半径R＝0.3m，图中θ＝60°，小球到达A点时的速度v＝4m/s.(取g＝10m/s2)试求：(1)小球做平抛运动的初速度v0.(2)判断小球能否通过圆弧最高点C，若能，求出小球到达圆弧轨道最高点C时对轨道的压力FN.

【参考答案】学校：__________姓名：__________班级：__________考号：__________第I卷（选择题）请点击修改第I卷的文字说明评卷人得分一、单选题1．B解析：B2．1.2.3由（1）知，当带电粒子以射入时，带电粒子在磁场中的运动轨道半径为R。设粒子射入方向与PO方向夹角为，带电粒子从区域边界S射出，带电粒子运动轨迹如图所示。因PO3=O3S=PO=SO=R所以四边形POSO3为棱形由图可知：∥，⊥SO3因此，带电粒子射出磁场时的方向为水平方向，与入射的方向无关。.3．AC解析：⑴从A点射出的粒子，由A到A′的运动时间为T，根据运动轨迹和对称性可得x轴方向(1分)y轴方向(1分)得：（2分）⑵设到C点距离为△y处射出的粒子通过电场后也沿x轴正方向，粒子第一次达x轴用时△t，水平位移为△x，则（1分）若满足，则从电场射出时的速度方向也将沿x轴正方向（2分）解之得：（2分）即AC间y坐标为（n=1，2，3，……）（1分）⑶当n=1时，粒子射出的坐标为当n=2时，粒子射出的坐标为当n≥3时，沿x轴正方向射出的粒子分布在y1到y2之间（如图）y1到y2之间的距离为L=y1－y2=则磁场的最小半径为（4分）若使粒子经磁场偏转后汇聚于一点，粒子的运动半径与磁场圆的半径相等（如图），(轨迹圆与磁场圆相交，四边形PO1QO2为棱形)由得：4．AD解析：AD5．C解析：C6．D解析：D7．BC解析：BC8．AB解析：解析：选A在物体A振动的平衡位置处，弹簧弹力和A物体重力相等。物体B将A拉至平衡位置以下最大位移Δx＝eq\f(Mg,k)处，故物体A振动的振幅为eq\f(Mg,k)，A正确。9．ACD解析：解析：选C对物体从a运动到c，由动能定理，－μmgl－2μmgl＝eq\f(1,2)mv12－eq\f(1,2)mv02，对物体从d运动到c，由动能定理，－3μmgl＝eq\f(1,2)mv22－eq\f(1,2)mv02，解得v2＝v1，选项C正确。

10．B解析：选B由左手定则判断得知，螺丝钉后端受到顺时针方向(俯视)的安培力作用，因此螺丝钉俯视顺时针快速转动；由于螺丝钉转动切割磁感线产生感应电动势，所以回路中的电流I<eq\f(E,R)，选项B正确。11．ABCDE解析：解析：β射线的本质是电子，并非氦核，A项错；γ光子的频率大于可见光光子的频率，由E＝hν可知γ光子的能量大于可见光光子的能量，B项错误；半衰期越小表示元素衰变越快，C项错；同位素含有相同的质子数但中子数不同，故D项正确．答案：D

12．CF解析：解析：飞机在空中水平盘旋时在水平面内做匀速圆周运动，受到重力和空气的作用力两个力的作用，其合力提供向心力Fn＝meq\f(v2,R).飞机受力情况示意图如下图所示，根据勾股定理得F＝eq\r(mg2＋F\o\al(2,n))＝meq\r(g2＋\f(v4,R2)).答案：C

13．ABCD解析：解析：当S掷到2时，电容器放电，导体棒受向右的安培力，向右加速．切割磁感线产生反向感应电流，i应逐渐减小至0，后导体棒匀速运动，B、C错．由a＝eq\f(F,m)可知D对．电容器最后电压等于导体棒产生的感应电动势，即电荷量不会减小到零，A错．答案：D评卷人得分二、多选题14．AD解析：AD15．AD解析：AD16．BD解析：BD17．ABCDF解析：解析：选BD物体沿斜面做匀加速运动，根据动能定理：W合＝WF－WFf－mgh＝eq\f(1,2)mv2，其中WFf为物体克服摩擦力做的功。人对物体做的功即是人对物体的拉力做的功，所以W人＝WF＝WFf＋mgh＋eq\f(1,2)mv2，A、C错误，B、D正确。18．AC解析：选AC现要使电子束偏转回到P点，可行的办法可分为两大类：一类是不改变电子在磁场中的偏转角度θ，而将圆形磁场区域向屏幕靠近些；另一类是不改变磁场区域与屏幕的距离，而是减小电子在磁场中的偏转角度θ，具体做法包含三个方面：(1)增大加速电压，以提高射入磁场时粒子的速度；(2)减小偏转磁场的磁感应强度；(3)将圆形磁场的半径减小些。综上可知，只有选项A、C正确。19．ABDF解析：解析：由于升降机处于失重状态，可知其加速度方向向下，它在计时开始时可能向下匀加速运动也可能向上匀减速运动．根据匀变速直线运动位移公式可以计算．以物体为研究对象，由牛顿第二定律知：mg－F＝ma，所以a＝g－eq\f(F,m)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(10－\f(16,2)))m/s2＝2m/s2.若计时开始时升降机正在下降，则x1＝v0t＋eq\f(1,2)at2＝3×1m＋eq\f(1,2)×2×12m＝4m；若升降机正在上升，则x2＝v0t－eq\f(1,2)at2＝3×1m－eq\f(1,2)×2×12m＝2m，选B、D.答案：BD评卷人得分三、选择题20．A解析：A本题考查单位制的应用，结合常用公式可知,此结果虽不是要求的值，但根据物理单位制可知题干要求的H的单位一定跟“”的单位一致。对比四个选项可知，本题应选A。评卷人得分四、填空题21．【解析】（1）注意单刀双掷开关如何画，这是一个不好画电路图的例子。（2）闭合；接到B端。（3）；（分母为减号）。22．解析：(1)实验步骤中有重大错误的是：B：大理石重心到悬挂点间的距离才是摆长C：最大偏角不能超过5°D：应在摆球经过平衡位置时计时F：应该用各组的L、T求出各组的g后，再取平均值(2)用OM作为摆长，解析：解析：(1)实验步骤中有重大错误的是：B：大理石重心到悬挂点间的距离才是摆长C：最大偏角不能超过5°D：应在摆球经过平衡位置时计时F：应该用各组的L、T求出各组的g后，再取平均值(2)用OM作为摆长，则忽略了大理石块的大小，没有考虑从结点M到石块重心的距离，故摆长L偏小．根据T＝2πeq\r(\f(L,g))，g＝eq\f(4π2L,T2).故测量值比真实值偏小．可以用改变摆长的方法．如T＝2πeq\r(\f(L,g))T′＝2πeq\r(\f(L＋Δl,g))，测出Δl.则g＝eq\f(4π2Δl,T′2－T2).答案：见{答案}解析选修3-4第6讲{章节目录:14.测定玻璃的折射率}23．评卷人得分五、实验题24．C评卷人得分六、计算题25．①②等效电路如图所示,当