江苏省无锡市2022-2023学年高三上学期期末教学质量调研测试物理试题含答案.pdf

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1、第 1页/共 6页无锡市无锡市 2022 年秋学期高三期终教学质量调研测试物理年秋学期高三期终教学质量调研测试物理1本试卷包含选择题和非选择题两部分考生答题全部答在答题卡上，答写在本试卷上无效本次考试时间为本试卷包含选择题和非选择题两部分考生答题全部答在答题卡上，答写在本试卷上无效本次考试时间为 75 分钟，满分值为分钟，满分值为 100 分分2答题前，请务必将自己的姓名和准考证号（考试号）用书写黑色字迹的答题前，请务必将自己的姓名和准考证号（考试号）用书写黑色字迹的 0.5 毫米签字笔填写在答题卡上，并用毫米签字笔填写在答题卡上，并用 2B 铅笔将对应的数字标号涂黑。铅笔将对应的数字标号涂黑

2、。3选择题必须用选择题必须用 2B 铅笔把答题卡上对应的题目答案标号涂黑如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案答非选择题必须用书写黑色字迹的铅笔把答题卡上对应的题目答案标号涂黑如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案答非选择题必须用书写黑色字迹的 0.5 毫米签字笔写在答题卡上的制定位置，在其他位置答题一律无效一、单项选择题（本题共毫米签字笔写在答题卡上的制定位置，在其他位置答题一律无效一、单项选择题（本题共 10 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 40 分每小题只有一个选项符合题意）分每小题只有一个选项符合题意）1.某通讯工具单端天线长度为载波波长的14时，其感应电动势在天线

3、中将达到最大值。如果其需接收信号的载波频率为 900MHz，这种工具的天线设计的长度约为（）A.8cmB.33cmC.75cmD.2.25m2.已知动车组列车每节动车的额定功率相同，每节动车与拖车质量相等，设动车组运行时所受阻力与其速率成正比。若某动车组由 4 节动车加 8 节拖车组成，其运行的最大速率为 240km/h，则由 8 节动车加 4 节拖车组成的动车组，运行的最大速率约为（）A.240km/hB.340km/hC.360km/hD.480km/h3.如图所示为某款扫地机器人，其内置锂电池容量为 5000mAh，在一般情况下，充满一次电可供其正常工作的时间为 150min。已知该扫地

4、机器人的额定功率为 30W，则下列说法正确的是（）A.扫地机器人正常工作时的电流是 0.2AB.扫地机器人正常工作时的电压为 15VC.扫地机器人正常工作 150min 消耗的电能为 3.6105JD.扫地机器人电动机的内阻为 7.54.如图，L 是自感系数很大、电阻不计的线圈 a、b 是两个相同的小灯泡开关 S 由断开到闭合()第 2页/共 6页A.a 先亮 b 后亮，然后 b 逐渐变亮B.b 先亮 a 后亮，然后 a 逐渐变亮C.a、b 同时亮后 b 逐渐变暗至熄灭D.a、b 同时亮后 a 逐渐变暗至熄灭5.2021 年 2 月，我国首次火星探测任务探测器“天问一号”成功进入周期为 T 的

5、大椭圆环火轨道。14 天后，“天问一号”成功实施近火制动，经过极轨转移轨道（图中未画出），进入近火点高度 h、远火点高度 H、周期为15T的火星停泊轨道。已知火星半径 R。则大椭圆轨道半长轴为（）A.3258hH（）B.32528hHR（）C.2552Hh（）D.25522HhR（）6.高空作业须系安全带，如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)此后经历时间t安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为()A.2mghtmgB.2mghtmgC.m ghtmgD.m ghtmg

6、7.机械横波向 x 轴正方向传播，t=0.1s 时刻的波形图如图甲所示，此时机械波刚传到 P 点，质点 P 的振动图像如图乙所示。则（）第 3页/共 6页A.机械波的传播速度为 20m/sB.机械波的传播速度为 30m/sC.波源的起振方向沿 y 负方向D.经过 0.1s 质点 P 向右移动 2m8.传送带以恒定速率顺时针传动，物块以一定的初速度冲上传送带。物块的动能 EK随时间 t 变化的图线可能正确的是（）A.B.C.D.9.笔记本电脑盖上屏幕，屏幕盖板上磁铁和主板机壳上“霍尔传感器”配合，使屏幕进入休眠模式，其工作原理如图所示。当电脑盖上屏幕时，相当于屏幕边缘的磁极靠近霍尔元件，已知该霍

7、尔元件载流子为电子，以下说法正确的是（）A.盖上盖板，a 端带正电B.打开盖板，a 端带正电第 4页/共 6页C.盖上屏幕过程中，a、b 间电势差逐渐增大D.盖上屏幕过程中，a、b 间电势差不变10.如图所示，倾角为的光滑斜面，沿斜面放置的轻弹簧一端固定在斜面底端，另一端连接物体 A，静止时，弹簧被压缩了 l。质量与 A 相同的物体 B 从弹簧原长位置由静止释放，A 与 B 发生完全非弹性碰撞(但不粘连)，碰撞时间极短，A、B 视为质点，重力加速度为 g，弹簧的弹性势能2p12Ekx（x 为弹簧的形变量），则下列说法正确的是（）A.碰后瞬间两物体的速度大小为2singlB.碰后两物体一起向下运

8、动的最大位移为 2lC.两物体反弹向上运动，B 能再次回到释放点D.碰后两物体一定不能分离二、非选择题：本题共二、非选择题：本题共 5 小题，共小题，共 60 分其中第分其中第 11 题第题第 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，答案中必须写出数值和单位11.水的硬度指水中钙、镁离子含量（以 mg/L 为单位），水的硬度会影响水的电阻率。为测量样品水质的电阻率，某同学将水样注满一绝缘性能良好的圆柱形透明塑料管道，管

9、道中可用圆形金属电极密封一定的长度（如图（1）所示）。容器内的直径为 D。（1）测量管道的内直径，应该使用图（2）中游标卡尺的部位为（）A.甲B.乙C.丙D.丁（2）用游标卡尺测量内直径 D，读数如图（3），D=_cm；（3）该同学用图（4）电路来测量水样的电阻率。调整电阻箱 R 的阻值，使灵敏电流表满偏，记录电阻箱阻值 R 和接入电路的水样长度 L。改变接入电路的水样长度 L，重复。多次测量后，根据数据得到图（5），图（5）中直线截距分别为 R0和 L0。则水样的电阻率为_（用 D，R0、L0表示）；第 5页/共 6页（4）图（5）中接入电路中水样长度为03L时，水样的电阻为_；（5）灵敏电

10、流表的内阻对本实验结果_（填“有”或无”）影响。12.我国新型航母电磁阻拦技术的原理如图所示，飞机着舰时关闭动力系统，通过绝缘阻拦索钩住轨道上的一根金属棒 ab，飞机与金属棒瞬间获得共同速度 v0=50m/s，在磁场中共同减速滑行至停下。已知舰载机质量 M=2.7104kg，金属棒质量 m=3103kg、电阻 R=10，导轨间距 L=50m，匀强磁场磁感应强度 B=5T，导轨电阻不计，除安培力外飞机克服其它阻力做的功为 1.5106J，求：（1）飞机着舰瞬间金属棒中感应电流 I 的大小和方向；（2）金属棒中产生的焦耳热 Q。13.如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于板面的方向射入

11、偏转电场，并从另一侧射出。已知电子质量为 m=910-31kg，电荷量为 e=1.610-19C，加速电场极板间电势差为 U0=2000V偏转电场电压为 u=1102sin（100t）V，极板长度为 L=5cm，板间距 d=1cm。电子能从偏转电场中射出。偏转电场可视为匀强电场，忽略电子重力。（1）求穿过偏转电场的时间 t（2）在计算一个电子通过极板的偏转距离y 时，仍可认为偏转极板间电势差是定值。请分析说明这样计算的合理性。（3）根据（2）中的结论，t=1400s 时，电子恰好进入偏转电场，计算电子通过偏转电场的偏转距离y。14.如图所示，水平传送带 AB 长 l=5m，以 10m/s的速度

12、顺时针传输。质量 m=1kg 的滑块可以视作为质点。第 6页/共 6页放在与 AB 等高的平台 BC 上，距离 B 点为 L=4m。滑块在 B 点右侧始终受到水平向左的恒定外力 F=6N。已知滑块和 AB、BC 间的动摩擦因素分别为1=0.20、2=0.40.（1）滑块第一次运动到 B 点时的动能 Ek0；（2）滑块第一次从 B 点滑上传送带到再次返回 B 处所用的时间 t；（3）滑块运动全过程中在 BC 上因摩擦产生的总热量。15.空间中存在如图所示的匀强磁场，其中一、四象限的磁感应强度大小为 B1，二、三象限的磁感应强度大小为 B2，方向均垂直纸面向里，满足1234BB。t=0 时刻，处于

13、坐标原点 O 的一个静止的中性粒子分裂成两个带电粒子 a 与 b，质量分别为 ma和 mb，已知 a 带正电，初速度为 x 轴正方向，不考虑重力及粒子之间的相互作用。则：（1）a，b 粒子分别在 B1和 B2区域中运动时，对应的圆周运动的周期之比abTT与半径之比abRR；（2）若 a 粒子带电量为+q，初始速度为 v0，则该粒子经过 y 轴的坐标和时刻；（3）若 a，b 两粒子能再次在磁场分界面（即 y 轴）上相遇，ma和 mb满足的条件。第 1页/共 15页无锡市无锡市 2022 年秋学期高三期终教学质量调研测试物理年秋学期高三期终教学质量调研测试物理命题单位：惠山区教师发展中心制卷单位：

14、无锡市教育科学研究院注意事项：命题单位：惠山区教师发展中心制卷单位：无锡市教育科学研究院注意事项：1本试卷包含选择题和非选择题两部分考生答题全部答在答题卡上，答写在本试卷上无效本次考试时间为本试卷包含选择题和非选择题两部分考生答题全部答在答题卡上，答写在本试卷上无效本次考试时间为 75 分钟，满分值为分钟，满分值为 100 分分2答题前，请务必将自己的姓名和准考证号（考试号）用书写黑色字迹的答题前，请务必将自己的姓名和准考证号（考试号）用书写黑色字迹的 0.5 毫米签字笔填写在答题卡上，并用毫米签字笔填写在答题卡上，并用 2B 铅笔将对应的数字标号涂黑。铅笔将对应的数字标号涂黑。3选择题必须用

15、选择题必须用 2B 铅笔把答题卡上对应的题目答案标号涂黑如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案答非选择题必须用书写黑色字迹的铅笔把答题卡上对应的题目答案标号涂黑如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案答非选择题必须用书写黑色字迹的 0.5 毫米签字笔写在答题卡上的制定位置，在其他位置答题一律无效一、单项选择题（本题共毫米签字笔写在答题卡上的制定位置，在其他位置答题一律无效一、单项选择题（本题共 10 小题，每小题小题，每小题 4 分，共分，共 40 分每小题只有一个选项符合题意）分每小题只有一个选项符合题意）1.某通讯工具单端天线长度为载波波长的14时，其感应电动势在天线中将达到最大值。

16、如果其需接收信号的载波频率为 900MHz，这种工具的天线设计的长度约为（）A.8cmB.33cmC.75cmD.2.25m【答案】A【解析】【详解】手机接收信号的载波波长1m3cf手机天线的理论长度18cm4L故选 A。2.已知动车组列车每节动车的额定功率相同，每节动车与拖车质量相等，设动车组运行时所受阻力与其速率成正比。若某动车组由 4 节动车加 8 节拖车组成，其运行的最大速率为 240km/h，则由 8 节动车加 4 节拖车组成的动车组，运行的最大速率约为（）A.240km/hB.340km/hC.360km/hD.480km/h【答案】B【解析】【详解】若开动 4 节动车带 8 节拖

17、车，最大速度可达到 240km/h，每节动车的功率为 P，设每节车厢所受的第 2页/共 15页阻力为 f，则有412Pfvv由 8 节动车加 4 节拖车组成的动车组812Pfvv解得2340km/hvv故选 B。3.如图所示为某款扫地机器人，其内置锂电池容量为 5000mAh，在一般情况下，充满一次电可供其正常工作的时间为 150min。已知该扫地机器人的额定功率为 30W，则下列说法正确的是（）A.扫地机器人正常工作时的电流是 0.2AB.扫地机器人正常工作时的电压为 15VC.扫地机器人正常工作 150min 消耗的电能为 3.6105JD.扫地机器人电动机的内阻为 7.5【答案】B【解析

18、】【详解】A扫地机器人正常工作时的电流是35000 1036002A150 60I选项 A 错误；B扫地机器人正常工作时的电压为3015V2PUI选项 B 正确；C扫地机器人正常工作 150min 消耗的电能为530 150 602.7 10 JEPt选项 C 错误；D由于扫地机器人电动机不是纯电阻，其内阻157.52UrI第 3页/共 15页选项 D 错误；故选 B。4.如图，L 是自感系数很大、电阻不计的线圈 a、b 是两个相同的小灯泡开关 S 由断开到闭合()A.a 先亮 b 后亮，然后 b 逐渐变亮B.b 先亮 a 后亮，然后 a 逐渐变亮C.a、b 同时亮后 b 逐渐变暗至熄灭D.a

19、、b 同时亮后 a 逐渐变暗至熄灭【答案】C【解析】【分析】【详解】当 S 闭合瞬时，两灯同时获得电压，同时发光，随着线圈 L 电流的增加，逐渐将 b 灯短路，b 逐渐变暗直到熄灭，同时，a 灯电流逐渐增大，变得更亮。故 C 正确 ABD 错误。故选 C。5.2021 年 2 月，我国首次火星探测任务探测器“天问一号”成功进入周期为 T 的大椭圆环火轨道。14 天后，“天问一号”成功实施近火制动，经过极轨转移轨道（图中未画出），进入近火点高度 h、远火点高度 H、周期为15T的火星停泊轨道。已知火星半径 R。则大椭圆轨道半长轴为（）A.3258hH（）B.32528hHR（）C.2552Hh（

20、）D.25522HhR（）【答案】B【解析】【详解】根据开普勒第三定律可得第 4页/共 15页3322522aThHTR（）（）解之得32528ahHR（）故选 B。6.高空作业须系安全带，如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)此后经历时间t安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为()A.2mghtmgB.2mghtmgC.m ghtmgD.m ghtmg【答案】A【解析】【分析】【详解】在安全带对人有拉力的瞬间时，人做自由落体运动，此过程机械能守恒，故有212mghmv

21、即在产生拉力瞬间速度为2vgh之后人在安全带的作用下做变速运动，末速度为零，设向上为正方向，则根据动量定理可得0Ftmgtmv联立解得2mghFmgt故选 A。【点睛】本题关键是明确物体的受力情况和运动情况，然后对自由落体运动过程和全程列式求解，注意运用动量定理前要先规定正方向。7.机械横波向 x 轴正方向传播，t=0.1s 时刻的波形图如图甲所示，此时机械波刚传到 P 点，质点 P 的振动图像如图乙所示。则（）第 5页/共 15页A.机械波的传播速度为 20m/sB.机械波的传播速度为 30m/sC.波源的起振方向沿 y 负方向D.经过 0.1s 质点 P 向右移动 2m【答案】A【解析】【

22、详解】AB根据图像可知4m0.2sT，所以20m/svT故 A 正确 B 错误；C机械波刚传到 P 点，P 点向上振动，所有质点起振方向相同，所以波源的起振方向沿 y 正方向，故 C 错误；D质点只上下振动，并不随波迁移，故 D 错误。故选 A。8.传送带以恒定速率顺时针传动，物块以一定的初速度冲上传送带。物块的动能 EK随时间 t 变化的图线可能正确的是（）A.B.C.D.第 6页/共 15页【答案】D【解析】公众号：高中试卷君【详解】AD如果传送带速度比物块速度大，开始阶段加速22k1122mg vtatEmv图像开始阶段为开口向上的抛物线一部分，加速至共速后动能不变。A 错误，D 正确；

23、BC如果传送带速度比物块速度小，开始阶段减速22k1122mg vtatEmv图像开始阶段为开口向上的抛物线一部分，加速至共速后动能不变。B 错误，C 错误。故选 D。9.笔记本电脑盖上屏幕，屏幕盖板上磁铁和主板机壳上“霍尔传感器”配合，使屏幕进入休眠模式，其工作原理如图所示。当电脑盖上屏幕时，相当于屏幕边缘的磁极靠近霍尔元件，已知该霍尔元件载流子为电子，以下说法正确的是（）A.盖上盖板，a 端带正电B.打开盖板，a 端带正电C.盖上屏幕过程中，a、b 间电势差逐渐增大D.盖上屏幕过程中，a、b 间电势差不变【答案】C【解析】【详解】AB无论盖上盖板还是打开盖板，霍尔元件磁场方向向下，电流方向

24、向左，根据左手定则可得，载流子受力方指向 a，因此 a 端带负电，AB 错误；CD盖上屏幕过程中，磁感应强度变大，霍尔电压增大，a、b 间电势差逐渐增大，C 正确，D 错误。故选 C。10.如图所示，倾角为的光滑斜面，沿斜面放置的轻弹簧一端固定在斜面底端，另一端连接物体 A，静止时，弹簧被压缩了 l。质量与 A 相同的物体 B 从弹簧原长位置由静止释放，A 与 B 发生完全非弹性碰撞(但不粘连)，碰撞时间极短，A、B 视为质点，重力加速度为 g，弹簧的弹性势能2p12Ekx（x 为弹簧的形变第 7页/共 15页量），则下列说法正确的是（）A.碰后瞬间两物体的速度大小为2singlB.碰后两物体

25、一起向下运动的最大位移为 2lC.两物体反弹向上运动，B 能再次回到释放点D.碰后两物体一定不能分离【答案】D【解析】【详解】AB 下落，即将与 A 碰撞时有201sin2mglmvA、B 碰撞动量守恒，则有02mvmv得2sin2glv选项 A 正确；BA、B 碰撞后一起向下运动至最低点，位移设 x，根据能量守恒得222121si1()2222nk lxmgxklmvA 原来静止满足sinmgkl解之得103xll选项 B 错误；CDA、B 分开临界条件为加速度相等，A、B 之间的弹力为零，对 B 分析可得0sinmgma得0sinag碰后至再次返回到碰撞位置，速度大小不变，方向反向。假设不

26、分离，向上运动位移为 x1，则有第 8页/共 15页222111211(n)22si22k lxmgxklmv12xll此时整体受力可得12sin2kxmamg得s3=22sininagg碰后两物体一定不分离且不能再次回到释放点，C 错误，D 正确。故选 D。二、非选择题：本题共二、非选择题：本题共 5 小题，共小题，共 60 分其中第分其中第 11 题第题第 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，答案中必须写出数值

27、和单位11.水的硬度指水中钙、镁离子含量（以 mg/L 为单位），水的硬度会影响水的电阻率。为测量样品水质的电阻率，某同学将水样注满一绝缘性能良好的圆柱形透明塑料管道，管道中可用圆形金属电极密封一定的长度（如图（1）所示）。容器内的直径为 D。（1）测量管道的内直径，应该使用图（2）中游标卡尺的部位为（）A.甲B.乙C.丙D.丁（2）用游标卡尺测量内直径 D，读数如图（3），D=_cm；（3）该同学用图（4）电路来测量水样的电阻率。调整电阻箱 R 的阻值，使灵敏电流表满偏，记录电阻箱阻值 R 和接入电路的水样长度 L。改变接入电路的水样长度 L，重复。多次测量后，根据数据得到图（5），图（5）

28、中直线截距分别为 R0和 L0。则水样的电阻率为_（用 D，R0、L0表示）；（4）图（5）中接入电路中水样长度为03L时，水样的电阻为_；（5）灵敏电流表的内阻对本实验结果_（填“有”或无”）影响。第 9页/共 15页【答案】.A.1.17.2004R DL.03R.无【解析】【详解】(1)1 测量管道的内直径，应该使用部位甲，故选 A；(2)2由图可知，游标卡尺主尺的读数为 1.1cm，副尺的分度值为1mm=0.1mm10，因此副尺的读数为7 0.1mm=0.7mm，则该钢笔帽的内径为1.1cm0.7mm1.17cm；(3)3因为灵敏电流表示数始终满偏，则电阻满足024()LIRI RD得

29、024 LRRD根据直线的斜率0204RkLD得2004R DL(4)4根据电阻定律可得200022044433R DLRLRDLD(5)5无论电表是否有阻值，R 与 Rx之间的电压和不变，也就是024()LIRI RD始终成立，因此灵敏电流表的内阻对本实验结果无影响。12.我国新型航母电磁阻拦技术的原理如图所示，飞机着舰时关闭动力系统，通过绝缘阻拦索钩住轨道上的一根金属棒 ab，飞机与金属棒瞬间获得共同速度 v0=50m/s，在磁场中共同减速滑行至停下。已知舰载机质第 10页/共 15页量 M=2.7104kg，金属棒质量 m=3103kg、电阻 R=10，导轨间距 L=50m，匀强磁场磁感

30、应强度 B=5T，导轨电阻不计，除安培力外飞机克服其它阻力做的功为 1.5106J，求：（1）飞机着舰瞬间金属棒中感应电流 I 的大小和方向；（2）金属棒中产生的焦耳热 Q。【答案】（1）31.25 10 AI，由 b 到 a；（2）73.6 10 J【解析】【详解】（1）飞机着舰瞬间金属棒中感应电动势0EBLv感应电流EIR代入数据解得31.25 10 AI 根据右手定则判断感应电流方向由 b 到 a。（2）飞机从着舰到停止，根据动能定理2f0102WWMm v安代入数据解得73.6 10 JQW安13.如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于板面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出

31、。已知电子质量为 m=910-31kg，电荷量为 e=1.610-19C，加速电场极板间电势差为 U0=2000V偏转电场电压为 u=1102sin（100t）V，极板长度为 L=5cm，板间距 d=1cm。电子能从偏转电场中射出。偏转电场可视为匀强电场，忽略电子重力。（1）求穿过偏转电场的时间 t（2）在计算一个电子通过极板的偏转距离y 时，仍可认为偏转极板间电势差是定值。请分析说明这样计算的合理性。（3）根据（2）中的结论，t=1400s 时，电子恰好进入偏转电场，计算电子通过偏转电场的偏转距离y。第 11页/共 15页【答案】（1）1.87510-9s；（2）见解析；（3）0.34cm【

32、解析】【详解】（1）电子在加速电场中加速过程，根据动能定理有200102eUmv解得002eUvm电子在偏转电场中运动的时间00=2LmtLveU=1.87510-9s（2）交变电压的周期为22s0.02s100T由于 tT，所以这样计算是合理的。（3）t=1400s 时，偏转电场电压为u=1102sin（100t）=110V电子在偏转电场中偏转距离212yat qE=maUEd0Ltv联立解得204ULyU d=0.0034m=0.34cm14.如图所示，水平传送带 AB 长 l=5m，以 10m/s 的速度顺时针传输。质量 m=1kg 的滑块可以视作为质点。第 12页/共 15页放在与 A

33、B 等高的平台 BC 上，距离 B 点为 L=4m。滑块在 B 点右侧始终受到水平向左的恒定外力 F=6N。已知滑块和 AB、BC 间的动摩擦因素分别为1=0.20、2=0.40.（1）滑块第一次运动到 B 点时的动能 Ek0；（2）滑块第一次从 B 点滑上传送带到再次返回 B 处所用的时间 t；（3）滑块运动全过程中在 BC 上因摩擦产生的总热量。【答案】（1）8J；（2）4s；（3）24J【解析】【详解】（1）滑块从开始至第一次到 B 点，由动能定理得FL-2mgL=Ek0解之得Ek0=8J（2）从 B 点向左减速过程1k00mgxE得x=4ml218J2mv 因此向左减速时间t1=va=

34、2s又v=4m/s10m/s所以返回到 B 的时间t2=t1=2st总=4s（3）滑块运动全过程中在 BC 上因摩擦产生的总热量Q=FL=24J15.空间中存在如图所示的匀强磁场，其中一、四象限的磁感应强度大小为 B1，二、三象限的磁感应强度大小为 B2，方向均垂直纸面向里，满足1234BB。t=0 时刻，处于坐标原点 O 的一个静止的中性粒子分裂成两个带电粒子 a 与 b，质量分别为 ma和 mb，已知 a 带正电，初速度为 x 轴正方向，不考虑重力及粒子之间第 13页/共 15页的相互作用。则：（1）a，b 粒子分别在 B1和 B2区域中运动时，对应的圆周运动的周期之比abTT与半径之比a

35、bRR；（2）若 a 粒子带电量为+q，初始速度为 v0，则该粒子经过 y 轴的坐标和时刻；（3）若 a，b 两粒子能再次在磁场分界面（即 y 轴）上相遇，ma和 mb满足的条件。【答案】（1）43abmm，43；（2）见解析，见解析；（3）见解析【解析】【详解】（1）带电粒子在磁场中运动的周期2 mTqB运动半径mvRqB粒子分裂时动量守恒，电荷守恒,aab babm vm v qq 所以122423aaaabbbbmTq BmmTmq B1243aaaab bbbm vRq Bm vRq B第 14页/共 15页（2）a 粒子在两磁场运动做圆周运动，如图所示轨迹为两个半圆。在磁场 B1中运

36、动时间 t1到交界处，向上运动的距离 d1110112aamtqBm vdqBa 粒子在两磁场运动做圆周运动，在磁场 B2中运动时间 t2到交界处，向下运动的距离 d2220222aamtqBm vdqB结合周期性可知1212(1),(1)aaykdkd tktkt1212(1)(),(1)()aaykddtktt其中00112200002,0,1,2,3324aaaam vmm vmdtdtkqBqBqBqB（3）b 粒子的运动轨迹如图所示的另两个半圆，根据上面的推导可以得到粒子 b 到 y 轴的位置与时刻第 15页/共 15页21212121(1),(1)(1)(),(1)()bbbbykdk d tktk tykddtktt 001122112222,0,1,2,abaam vmm vmdtdtkqBqBqBqBa、b 在分合面处相遇应满足abyyabtt结合0,0,0aykk，满足条件的只有12211221(1)()(1),(1)()(1)kddkdk dkttktk t 带入数据有27377abkkmkmk（,k k）满足的解为（0,2），（1,1），（2,0），两粒子的质量比为1771757abmm或或