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2024届河北省部分高中高三下学期一模物理试题
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这是一份2024届河北省部分高中高三下学期一模物理试题，共11页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
第Ⅰ卷（选择题 共46分）
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的）
1. 图像可以直观地反映物理量之间的关系，如图所示，图甲是光电管中光电流与电压的关系图像，图乙是c、d两种金属遏止电压与入射光频率之间的关系图像，图丙是放射性元素氡的质量和初始时质量比值与时间之间的关系图像，图丁是原子核的比结合能与质量数之间的关系图像，下列判断正确的是（ ）
A. 图甲中，a光的波长大于b光的波长B. 图乙中，金属c的逸出功小于金属d的逸出功
C. 图丙中，每过3.8天要衰变掉质量相同的氡D. 图丁中，质量数越大原子核越稳定
2. 关于下列三幅图的说法正确的是（ ）
A. 图甲中微粒越小，单位时间内受到液体分子撞击次数越少，布朗运动越明显
B. 图乙中峰值大的曲线对应的气体温度较高
C. 图丙中实验现象说明蜂蜡是晶体
D. 图丙中实验现象说明薄板材料各向同性，一定是非晶体
3. 某同学将一定质量的理想气体封闭在导热性能良好的注射器内，注射器通过非常细的导气管与压强传感器相连，将整套装置置于恒温水池中。开始时，活塞位置对应刻度数为“8”，测得压强为。在活塞缓慢压缩气体的过程中，发现导气管连接处有气泡产生，立即进行气密性加固，之后继续缓慢压缩气体，当活塞位置对应刻度数为“2”时停止压缩，此时压强为。则该过程中（ ）
A. 泄漏气体的质量为最初气体质量的
B. 气泡在上升过程中会放出热量
C. 在压缩气体的过程中，气体分子的平均动能变大
D. 全部泄漏出气体的内能在刚泄漏时与注射器内存留气体的内能相等
4. 如图所示，由a、b两种单色光组成的复色光斜射到顶角为的等腰三棱镜AB边上，单色光a垂直AC边射出，单色光b在AB面的折射光与三棱镜底边BC平行，则下列说法正确的是（ ）
A. 在三棱镜中，单色光b比a的传播速度大
B. 用同一装置做单缝衍射实验，单色光b的衍射图样中央亮纹更宽
C. 三棱镜对单色光a、b的折射率之比为
D. 三棱镜对单色光a、b的折射率之比为
5. 如图所示，面积为S、匝数为N的矩形线框在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，通过滑环向理想变压器供电，灯泡、、均正常发光。已知、、的额定功率均为P，额定电流均为I，线框及导线电阻不计，不考虑电流变化对小灯泡电阻的影响，则下列说法正确的是（ ）
A. 理想变压器原、副线圈的匝数比为
B. 线框在图示位置时，穿过线框的磁通量变化率最小
C. 若把副线圈上的小灯泡去掉，则灯泡将变亮
D. 线框转动的角速度为
6. 如图所示，等腰直角三角形ABC斜边中点O处固定一带正电的点电荷，一带负电的点电荷在外力F的作用下，从B点沿圆弧匀速率运动到A点，D点为圆弧AB的中点，只考虑外力F和两电荷之间的库仑力。在此运动过程中（ ）
A. 外力F对负点电荷先做正功后做负功
B. 外力F对负点电荷始终不做功
C. 负点电荷的电势能先减小后增大
D. 负点电荷在D点时受到的外力F和库仑力大小相等，方向相反
7. 如图（a）是一种防止宇宙射线危害宇航员的装置，在航天器内建立半径分别为R和的同心圆柱，圆柱之间加上沿轴向方向的磁场，其横截面如图（b）所示。宇宙射线中含有大量的质子，质子沿各个方向运动的速率均为，质子的电荷量为e、质量为m。下列说法中正确的是（ ）
图（a） 图（b）
A. 若沿着任何方向入射的一切质子都无法进入防护区，则磁场的磁感应强度大小应当至少为
B. 若正对防护区圆心入射的质子恰好无法进入防护区，则磁场的磁感应强度大小为
C. 若正对防护区圆心入射的质子恰好无法进入防护区，则该情况下质子从进入磁场到离开磁场的总时间为
D. 若正对防护区圆心入射的质子恰好无法进入防护区，则该情况下质子在磁场中的轨迹对应的圆心角为
二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
8. 电子感应加速器基本原理如图所示，图甲中上、下两个电磁铁线圈中电流的大小、方向可以变化，产生的感生电场使真空室中的电子加速。如图乙所示，从上向下看电子沿逆时针方向加速运动。下列说法正确的是（ ）
A. 电磁铁线圈中通入恒定直流电流也能使电子加速
B. 变化的磁场在真空室中激发出的电场与静电场完全相同
C. 若线圈中的电流方向如图甲所示，则电流正在增大
D. 若电子运动的轨道半径不变，则电子轨道处的磁感应强度随电子速度的增大而增大
9. 如图甲所示，在一条直线上同种介质中的两个振源A、B相距6m，振动频率相等，C为A、B连线的中点。时刻A、B处质点开始振动，且都只振动一个周期，振幅相等，图乙为A的振动图像，图丙为B的振动图像。若A向右传播的波与B向左传播的波在时相遇，则以下说法正确的是（ ）
A. 在两列波相遇过程中，C处质点静止B. 在两列波相遇过程中，C为振动加强点
C. 两列波的波长均为2m，速度大小均为15m/sD. 时刻B处质点恰通过平衡位置且向下运动
10. 甲、乙两人在光滑冰面上玩推箱子游戏，每次获得箱子的一方会迅速和箱子成为一体。已知两人质量均为30kg，箱子质量为20kg，在冰面左侧设有一个弹性碰撞壁，人与侧壁碰撞可认为是弹性碰撞。某次游戏中，开始时两人均以相对地面1m/s的速度一起向左运动，甲在前面，乙推着箱子在甲的正后方。不考虑冰面摩擦，甲距离碰撞壁足够远。关于两人之后的游戏过程，下列说法正确的是（ ）
A. 若乙将箱子以相对地面4m/s的速度推向甲，则乙刚好能停下来
B. 若乙将箱子向前推出后瞬间箱子相对于乙的速度大小为10m/s，则甲和箱子会追上乙
C. 若乙将箱子以相对地面2m/s的速度向前推出，乙需要消耗能量为30J
D. 若乙将箱子以相对地面2m/s的速度向前推出，乙需要消耗能量为
第Ⅱ卷（非选择题 共54分）
三、非选择题（本题共5小题，共54分）
11.（8分）
（1）某同学利用如图1所示的气垫导轨装置“验证机械能守恒定律”。实验时，将气垫导轨调至水平，在气垫导轨上安装了一光电门，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过轻质定滑轮与托盘相连，测出遮光条初始位置到光电门的距离为l，遮光条的宽度为d，托盘和砝码的总质量为，滑块和遮光条的总质量为，释放滑块，读出遮光条通过光电门的时间为，重力加速度为g。用题中所给物理量的符号回答下列问题：
图1 图2
①遮光条通过光电门时的速度为______；
②在滑块从静止释放到运动到光电门的过程中，系统的重力势能减少了______；
③改变l，得到多组实验数据，以为纵坐标，以l为横坐标。作出的图像如图2所示，若要符合机械能守恒定律的结论，该图像的斜率应为______。
（2）下列说法正确的是______。
A. 图甲“探究平抛运动的特点”实验中，斜槽轨道必须光滑且其末端水平
B. 图乙计算油膜面积时，只数完整的方格数，油酸分子直径的测量值会偏大
C. 图丙“探究气体等温变化的规律”实验中，空气柱体积变化尽可能地快些
D. 图丁“测量玻璃的折射率”实验中，玻璃砖宽度宜大些，大头针应垂直插在纸面上
12.（8分）某物理小组欲探究变压器线圈两端电压与匝数的关系，提供的实验器材有：学生电源、可拆变压器、交流电压表、导线若干。
图甲为实验原理图在线圈A、B两端加上电压，用电压表分别测量原、副线圈两端的电压，测量数据如表：
请回答下列问题：
（1）应将图甲中的A、B分别与图乙中的______（填“a、b”或“c、d”）连接。
（2）根据上表数据得出的实验结论是：在实验误差允许范围内，变压器原、副线圈的电压之比等于______。
（3）在实验序号为2的测量中，若把图丙中的可动铁芯取走，副线圈匝数，则副线圈两端电压______（填正确答案标号）。
A. 一定小于4.0VB. 一定等于4.0VC. 一定大于4.0V
（4）图丁为某电学仪器原理图，图中变压器为理想变压器。左侧虚线框内的交流电源与串联的定值电阻可等效为该电学仪器电压输出部分，该部分与一理想变压器的原线圈连接；一可变电阻R与该变压器的副线圈相连，原、副线圈的匝数分别为、，在交流电源的电压有效值不变的情况下，调节可变电阻R的过程中，当______时，R获得的功率最大。
13.（10分）如图所示为一超重报警装置的示意图，高为L、导热性能良好的薄壁容器竖直倒置悬挂，容器内有一厚度不计、质量为m、横截面面积为S的活塞封闭住一段理想气体柱，稳定时气柱长度为。活塞可通过轻绳连接重物以达到监测的目的，当所挂某一质量的重物时活塞将下降至离容器底部的预警传感器处恰好平衡，此时系统可发出超重预警。已知初始时环境热力学温度为，大气压强为，重力加速度为g，不计摩擦阻力。
（1）求刚好触发超重预警时所挂重物的质量M；
（2）在（1）条件下，若外界温度缓慢降低，求在刚好触发超重预警到外界温度缓慢降低的过程中外界对气体做的功。
14.（10分）如图所示，边长为a的等边三角形是一中空玻璃棱镜的横截面，中空部分是圆心在三角形垂心O处、半径为的圆。让一束激光从AB边的D点以的入射角射入棱镜，光线恰能沿平行于BC边的直线，经O点后从AC边射出。
（1）求玻璃的折射率n；
（2）若保持入射角不变，使入射点沿AB边向A点缓慢移动，当入射点移至E点（图中未画出）时，恰好没有光线进入中空部分，求A、E两点间的距离x。
15.（18分）如图所示，在第一象限中有一匀强磁场（图中未画出），一带正电的粒子（不计重力）从y轴上A点沿x轴正向以初速度进入匀强磁场区域，从x轴上的C点出磁场并进入第四象限的匀强电场区域，方向与x轴负向成角。粒子经过此电场区域后恰好垂直于y轴进入第三象限的电、磁场区域，它们的宽度都为L，其中A点坐标为，第三象限的磁感应强度，第三、四象限的电场强度，粒子的质量为m、电荷量为q，虚线边界有电场。求：
（1）第一象限中匀强磁场的磁感应强度的大小和方向；
（2）粒子刚进入第三象限中的第二个磁场区域时的速度大小；
（3）整个运动过程中，粒子向左运动距离y轴最远的水平距离。
参考答案及解析
一、单项选择题
1. B 2. A 3. A 4. D 5. D 6. C 7. A
二、多项选择题
8. CD 9. AD 10. BD
三、非选择题
11.（1）①（2分） ②（2分） ③（2分） （2）BD（2分）
12.（1）c、d（2分） （2）匝数之比（2分） （3）A（2分） （4）（2分）
13.（1） （2）
【解析】（1）轻绳未连重物时，设理想气体的压强为，对活塞受力分析，
根据平衡条件得（1分）
轻绳连接重物刚好触发超重预警时，设理想气体的压强为，对活塞受力分析得
（1分）
对理想气体，由玻意耳定律得
（1分）
联立解得（1分）
（2）对理想气体，由盖—吕萨克定律得（2分）
且（1分）
此过程外界对气体做的功为（2分）
联立解得（1分）
14.（1） （2）
【解析】（1）根据几何关系可得折射角为（2分）
根据折射定律，玻璃的折射率为（1分）
（2）当入射点移至E点，发生全反射，恰好没有光线进入中空部分，做出光路图如图所示
临界角为（1分） 解得
O为等边三角形的垂心，则（1分）
根据几何关系有（1分）
则（1分）
（1分）
A、E两点间的距离（2分）
15.（1） 方向垂直于纸面向外
（2） （3）
【解析】（1）由几何关系得（1分）
（1分）
解得（1分）
方向垂直于纸面向外（1分）
（2）设粒子刚进入第四象限磁场时的速度为，则
（1分）
由几何关系，粒子在第三象限第一次出磁场时与水平方向的夹角为，
则粒子刚进入电场区域时水平方向的速度为（1分）
竖直方向的速度为（1分）
（1分） （1分）
粒子刚进入第三象限中的第二个磁场区域时的速度大小为（1分）
（3）方法一：设粒子在第三象限运动过程中，从右向左在第n层磁场中运动速度为，轨道半径为，则有（1分）
（1分）
则，
粒子进入第n层电场时，速度方向与水平方向的夹角为，从第n层电场左边界穿出时速度方向与水平方向的夹角为，粒子在电场中运动时，垂直电场线方向的速度分量不变，有
解得（1分）
可知、、、…、是一组等差数列，公差为L，可得
（1分）
将代入，得（1分）
由于，则
而，且为整数，故n的最大值为4，此时
有（1分）
即粒子在第5层磁场中达到轨迹最左端，此时速度竖直向下，几何关系得轨迹最左端距离第5层磁场右边界距离（1分）
综上，轨迹最左端离y轴的水平距离为
（1分）
方法二：设在第n个磁场中最远，则
由动量定理，（2分）
由能量关系（2分）
（1分）
综上有
而（1分）
则（1分）
解得（1分）实验序号
原线圈匝数
原线圈两端电压（V）
副线圈匝数
副线圈两端电压（V）
副线圈匝数
副线圈两端电压（V）
1
5.8
2.9
20.3
2
8.0
4.0
28.1
3
12.6
6.2
44.0
第Ⅰ卷（选择题 共46分）
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的）
1. 图像可以直观地反映物理量之间的关系，如图所示，图甲是光电管中光电流与电压的关系图像，图乙是c、d两种金属遏止电压与入射光频率之间的关系图像，图丙是放射性元素氡的质量和初始时质量比值与时间之间的关系图像，图丁是原子核的比结合能与质量数之间的关系图像，下列判断正确的是（ ）
A. 图甲中，a光的波长大于b光的波长B. 图乙中，金属c的逸出功小于金属d的逸出功
C. 图丙中，每过3.8天要衰变掉质量相同的氡D. 图丁中，质量数越大原子核越稳定
2. 关于下列三幅图的说法正确的是（ ）
A. 图甲中微粒越小，单位时间内受到液体分子撞击次数越少，布朗运动越明显
B. 图乙中峰值大的曲线对应的气体温度较高
C. 图丙中实验现象说明蜂蜡是晶体
D. 图丙中实验现象说明薄板材料各向同性，一定是非晶体
3. 某同学将一定质量的理想气体封闭在导热性能良好的注射器内，注射器通过非常细的导气管与压强传感器相连，将整套装置置于恒温水池中。开始时，活塞位置对应刻度数为“8”，测得压强为。在活塞缓慢压缩气体的过程中，发现导气管连接处有气泡产生，立即进行气密性加固，之后继续缓慢压缩气体，当活塞位置对应刻度数为“2”时停止压缩，此时压强为。则该过程中（ ）
A. 泄漏气体的质量为最初气体质量的
B. 气泡在上升过程中会放出热量
C. 在压缩气体的过程中，气体分子的平均动能变大
D. 全部泄漏出气体的内能在刚泄漏时与注射器内存留气体的内能相等
4. 如图所示，由a、b两种单色光组成的复色光斜射到顶角为的等腰三棱镜AB边上，单色光a垂直AC边射出，单色光b在AB面的折射光与三棱镜底边BC平行，则下列说法正确的是（ ）
A. 在三棱镜中，单色光b比a的传播速度大
B. 用同一装置做单缝衍射实验，单色光b的衍射图样中央亮纹更宽
C. 三棱镜对单色光a、b的折射率之比为
D. 三棱镜对单色光a、b的折射率之比为
5. 如图所示，面积为S、匝数为N的矩形线框在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，通过滑环向理想变压器供电，灯泡、、均正常发光。已知、、的额定功率均为P，额定电流均为I，线框及导线电阻不计，不考虑电流变化对小灯泡电阻的影响，则下列说法正确的是（ ）
A. 理想变压器原、副线圈的匝数比为
B. 线框在图示位置时，穿过线框的磁通量变化率最小
C. 若把副线圈上的小灯泡去掉，则灯泡将变亮
D. 线框转动的角速度为
6. 如图所示，等腰直角三角形ABC斜边中点O处固定一带正电的点电荷，一带负电的点电荷在外力F的作用下，从B点沿圆弧匀速率运动到A点，D点为圆弧AB的中点，只考虑外力F和两电荷之间的库仑力。在此运动过程中（ ）
A. 外力F对负点电荷先做正功后做负功
B. 外力F对负点电荷始终不做功
C. 负点电荷的电势能先减小后增大
D. 负点电荷在D点时受到的外力F和库仑力大小相等，方向相反
7. 如图（a）是一种防止宇宙射线危害宇航员的装置，在航天器内建立半径分别为R和的同心圆柱，圆柱之间加上沿轴向方向的磁场，其横截面如图（b）所示。宇宙射线中含有大量的质子，质子沿各个方向运动的速率均为，质子的电荷量为e、质量为m。下列说法中正确的是（ ）
图（a） 图（b）
A. 若沿着任何方向入射的一切质子都无法进入防护区，则磁场的磁感应强度大小应当至少为
B. 若正对防护区圆心入射的质子恰好无法进入防护区，则磁场的磁感应强度大小为
C. 若正对防护区圆心入射的质子恰好无法进入防护区，则该情况下质子从进入磁场到离开磁场的总时间为
D. 若正对防护区圆心入射的质子恰好无法进入防护区，则该情况下质子在磁场中的轨迹对应的圆心角为
二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
8. 电子感应加速器基本原理如图所示，图甲中上、下两个电磁铁线圈中电流的大小、方向可以变化，产生的感生电场使真空室中的电子加速。如图乙所示，从上向下看电子沿逆时针方向加速运动。下列说法正确的是（ ）
A. 电磁铁线圈中通入恒定直流电流也能使电子加速
B. 变化的磁场在真空室中激发出的电场与静电场完全相同
C. 若线圈中的电流方向如图甲所示，则电流正在增大
D. 若电子运动的轨道半径不变，则电子轨道处的磁感应强度随电子速度的增大而增大
9. 如图甲所示，在一条直线上同种介质中的两个振源A、B相距6m，振动频率相等，C为A、B连线的中点。时刻A、B处质点开始振动，且都只振动一个周期，振幅相等，图乙为A的振动图像，图丙为B的振动图像。若A向右传播的波与B向左传播的波在时相遇，则以下说法正确的是（ ）
A. 在两列波相遇过程中，C处质点静止B. 在两列波相遇过程中，C为振动加强点
C. 两列波的波长均为2m，速度大小均为15m/sD. 时刻B处质点恰通过平衡位置且向下运动
10. 甲、乙两人在光滑冰面上玩推箱子游戏，每次获得箱子的一方会迅速和箱子成为一体。已知两人质量均为30kg，箱子质量为20kg，在冰面左侧设有一个弹性碰撞壁，人与侧壁碰撞可认为是弹性碰撞。某次游戏中，开始时两人均以相对地面1m/s的速度一起向左运动，甲在前面，乙推着箱子在甲的正后方。不考虑冰面摩擦，甲距离碰撞壁足够远。关于两人之后的游戏过程，下列说法正确的是（ ）
A. 若乙将箱子以相对地面4m/s的速度推向甲，则乙刚好能停下来
B. 若乙将箱子向前推出后瞬间箱子相对于乙的速度大小为10m/s，则甲和箱子会追上乙
C. 若乙将箱子以相对地面2m/s的速度向前推出，乙需要消耗能量为30J
D. 若乙将箱子以相对地面2m/s的速度向前推出，乙需要消耗能量为
第Ⅱ卷（非选择题 共54分）
三、非选择题（本题共5小题，共54分）
11.（8分）
（1）某同学利用如图1所示的气垫导轨装置“验证机械能守恒定律”。实验时，将气垫导轨调至水平，在气垫导轨上安装了一光电门，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过轻质定滑轮与托盘相连，测出遮光条初始位置到光电门的距离为l，遮光条的宽度为d，托盘和砝码的总质量为，滑块和遮光条的总质量为，释放滑块，读出遮光条通过光电门的时间为，重力加速度为g。用题中所给物理量的符号回答下列问题：
图1 图2
①遮光条通过光电门时的速度为______；
②在滑块从静止释放到运动到光电门的过程中，系统的重力势能减少了______；
③改变l，得到多组实验数据，以为纵坐标，以l为横坐标。作出的图像如图2所示，若要符合机械能守恒定律的结论，该图像的斜率应为______。
（2）下列说法正确的是______。
A. 图甲“探究平抛运动的特点”实验中，斜槽轨道必须光滑且其末端水平
B. 图乙计算油膜面积时，只数完整的方格数，油酸分子直径的测量值会偏大
C. 图丙“探究气体等温变化的规律”实验中，空气柱体积变化尽可能地快些
D. 图丁“测量玻璃的折射率”实验中，玻璃砖宽度宜大些，大头针应垂直插在纸面上
12.（8分）某物理小组欲探究变压器线圈两端电压与匝数的关系，提供的实验器材有：学生电源、可拆变压器、交流电压表、导线若干。
图甲为实验原理图在线圈A、B两端加上电压，用电压表分别测量原、副线圈两端的电压，测量数据如表：
请回答下列问题：
（1）应将图甲中的A、B分别与图乙中的______（填“a、b”或“c、d”）连接。
（2）根据上表数据得出的实验结论是：在实验误差允许范围内，变压器原、副线圈的电压之比等于______。
（3）在实验序号为2的测量中，若把图丙中的可动铁芯取走，副线圈匝数，则副线圈两端电压______（填正确答案标号）。
A. 一定小于4.0VB. 一定等于4.0VC. 一定大于4.0V
（4）图丁为某电学仪器原理图，图中变压器为理想变压器。左侧虚线框内的交流电源与串联的定值电阻可等效为该电学仪器电压输出部分，该部分与一理想变压器的原线圈连接；一可变电阻R与该变压器的副线圈相连，原、副线圈的匝数分别为、，在交流电源的电压有效值不变的情况下，调节可变电阻R的过程中，当______时，R获得的功率最大。
13.（10分）如图所示为一超重报警装置的示意图，高为L、导热性能良好的薄壁容器竖直倒置悬挂，容器内有一厚度不计、质量为m、横截面面积为S的活塞封闭住一段理想气体柱，稳定时气柱长度为。活塞可通过轻绳连接重物以达到监测的目的，当所挂某一质量的重物时活塞将下降至离容器底部的预警传感器处恰好平衡，此时系统可发出超重预警。已知初始时环境热力学温度为，大气压强为，重力加速度为g，不计摩擦阻力。
（1）求刚好触发超重预警时所挂重物的质量M；
（2）在（1）条件下，若外界温度缓慢降低，求在刚好触发超重预警到外界温度缓慢降低的过程中外界对气体做的功。
14.（10分）如图所示，边长为a的等边三角形是一中空玻璃棱镜的横截面，中空部分是圆心在三角形垂心O处、半径为的圆。让一束激光从AB边的D点以的入射角射入棱镜，光线恰能沿平行于BC边的直线，经O点后从AC边射出。
（1）求玻璃的折射率n；
（2）若保持入射角不变，使入射点沿AB边向A点缓慢移动，当入射点移至E点（图中未画出）时，恰好没有光线进入中空部分，求A、E两点间的距离x。
15.（18分）如图所示，在第一象限中有一匀强磁场（图中未画出），一带正电的粒子（不计重力）从y轴上A点沿x轴正向以初速度进入匀强磁场区域，从x轴上的C点出磁场并进入第四象限的匀强电场区域，方向与x轴负向成角。粒子经过此电场区域后恰好垂直于y轴进入第三象限的电、磁场区域，它们的宽度都为L，其中A点坐标为，第三象限的磁感应强度，第三、四象限的电场强度，粒子的质量为m、电荷量为q，虚线边界有电场。求：
（1）第一象限中匀强磁场的磁感应强度的大小和方向；
（2）粒子刚进入第三象限中的第二个磁场区域时的速度大小；
（3）整个运动过程中，粒子向左运动距离y轴最远的水平距离。
参考答案及解析
一、单项选择题
1. B 2. A 3. A 4. D 5. D 6. C 7. A
二、多项选择题
8. CD 9. AD 10. BD
三、非选择题
11.（1）①（2分） ②（2分） ③（2分） （2）BD（2分）
12.（1）c、d（2分） （2）匝数之比（2分） （3）A（2分） （4）（2分）
13.（1） （2）
【解析】（1）轻绳未连重物时，设理想气体的压强为，对活塞受力分析，
根据平衡条件得（1分）
轻绳连接重物刚好触发超重预警时，设理想气体的压强为，对活塞受力分析得
（1分）
对理想气体，由玻意耳定律得
（1分）
联立解得（1分）
（2）对理想气体，由盖—吕萨克定律得（2分）
且（1分）
此过程外界对气体做的功为（2分）
联立解得（1分）
14.（1） （2）
【解析】（1）根据几何关系可得折射角为（2分）
根据折射定律，玻璃的折射率为（1分）
（2）当入射点移至E点，发生全反射，恰好没有光线进入中空部分，做出光路图如图所示
临界角为（1分） 解得
O为等边三角形的垂心，则（1分）
根据几何关系有（1分）
则（1分）
（1分）
A、E两点间的距离（2分）
15.（1） 方向垂直于纸面向外
（2） （3）
【解析】（1）由几何关系得（1分）
（1分）
解得（1分）
方向垂直于纸面向外（1分）
（2）设粒子刚进入第四象限磁场时的速度为，则
（1分）
由几何关系，粒子在第三象限第一次出磁场时与水平方向的夹角为，
则粒子刚进入电场区域时水平方向的速度为（1分）
竖直方向的速度为（1分）
（1分） （1分）
粒子刚进入第三象限中的第二个磁场区域时的速度大小为（1分）
（3）方法一：设粒子在第三象限运动过程中，从右向左在第n层磁场中运动速度为，轨道半径为，则有（1分）
（1分）
则，
粒子进入第n层电场时，速度方向与水平方向的夹角为，从第n层电场左边界穿出时速度方向与水平方向的夹角为，粒子在电场中运动时，垂直电场线方向的速度分量不变，有
解得（1分）
可知、、、…、是一组等差数列，公差为L，可得
（1分）
将代入，得（1分）
由于，则
而，且为整数，故n的最大值为4，此时
有（1分）
即粒子在第5层磁场中达到轨迹最左端，此时速度竖直向下，几何关系得轨迹最左端距离第5层磁场右边界距离（1分）
综上，轨迹最左端离y轴的水平距离为
（1分）
方法二：设在第n个磁场中最远，则
由动量定理，（2分）
由能量关系（2分）
（1分）
综上有
而（1分）
则（1分）
解得（1分）实验序号
原线圈匝数
原线圈两端电压（V）
副线圈匝数
副线圈两端电压（V）
副线圈匝数
副线圈两端电压（V）
1
5.8
2.9
20.3
2
8.0
4.0
28.1
3
12.6
6.2
44.0
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