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江西省赣州市五校协作体2023届高考预测卷（全国Ⅲ卷）物理试题试卷
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这是一份江西省赣州市五校协作体2023届高考预测卷（全国Ⅲ卷）物理试题试卷，共16页。
江西省赣州市五校协作体2023届高考预测卷（全国Ⅲ卷）物理试题试卷
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、如图所示，匀强磁场中有一电荷量为q的正离子，由a点沿半圆轨迹运动，当它运动到b点时，突然吸收了附近若干电子，接着沿另一半圆轨迹运动到c点，已知a、b、c在同一直线上，且ac＝ab。电子的电荷量为e，质量可忽略不计，则该离子吸收的电子个数为
A． B．
C． D．
2、如图所示，在水平桌面上固定一个光滑长木板，质量为M的木块通过轻绳与质量为m的钩码相连，重力加速度为g，则释放后钩码的加速度大小为（ ）
A．0
B．g
C．
D．
3、如图所示，围绕地球做匀速圆周运动的两颗卫星的周期分别为T1和T2，两颗卫星的轨道半径的差值为d，地球表面重力加速度为g，根据以上已知量无法求出的物理量是（引力常量G未知）（ ）
A．地球的半径 B．地球的质量
C．两颗卫星的轨道半径 D．两颗卫星的线速度
4、下列说法正确的是（ ）
A．布朗运动是液体分子的无规则运动
B．随液体的温度升高，布朗运动更加剧烈
C．物体从外界吸收热量，其内能一定增加
D．内能是物体中所有分子热运动动能的总和
5、如图，两质点a，b在同一平面内绕O沿逆时针方向做匀速圆周运动，a，b的周期分别为2 s和20 s，a，b和O三点第一次到第二次同侧共线经历的时间为( )
A． B． C． D．
6、篮球运动深受同学们喜爱。打篮球时，某同学伸出双手接传来的篮球，双手随篮球迅速收缩至胸前，如图所示。他这样做的效果是（ ）
A．减小篮球对手的冲击力
B．减小篮球的动量变化量
C．减小篮球的动能变化量
D．减小篮球对手的冲量
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、一质量为m的物体以某一速度冲上一个倾角为37°的斜面，其运动的加速度的大小为0.9g．这个物体沿斜面上升的最大高度为H，则在这过程中( )
A．物体克服重力做功0.9 mgH
B．物体克服摩擦力做功0.6 mgH
C．物体的动能损失了1.5 mgH
D．物体的重力势能增加了mgH
8、如图所示为一列简谐横波在t＝0时的波形图，波沿x轴负方向传播，传播速度v＝1m/s，则下列说法正确的是
A．此时x＝1.25m处的质点正在做加速度增大的减速运动
B．x＝0.4m处的质点比x＝0.6 m处的质点先回到平衡位置
C．x＝4m处的质点再经过1.5s可运动到波峰位置
D．x＝2m处的质点在做简谐运动，其振动方程为y＝0.4sinπt (m)
E. t＝2s的波形图与t＝0时的波形图重合
9、最近几十年，人们对探测火星十分感兴趣，先后发射过许多探测器。称为“火星探路者”的火星探测器曾于1997年登上火星。在探测器“奔向”火星的过程中，用h表示探测器与火星表面的距离，a表示探测器所受的火星引力产生的加速度，a随h变化的图像如图所示，图像中a1、a2、h0以及万有引力常量G己知。下列判断正确的是（ ）
A．火星的半径为
B．火星表面的重力加速度大小为
C．火星的第一宇宙速度大小为
D．火星的质量大小为
10、关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是（ ）
A．非晶体和晶体的物理性质都是各向同性
B．自然界中一切涉及热现象的宏观过程都具有方向性
C．布朗运动是由悬浮在液体中的小颗粒之间的相互碰撞引起的
D．水的饱和汽压与水面的大气压强无关，只与水的温度有关
E.慢慢向小酒杯中注水，即使水面稍高出杯口，水仍不会流下来，是因为液体表面存在张力
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）某实验小组在“测定金属丝电阻率”的实验中，为减小实验误差，选择了内阻已知的电流表，实验中电阻两端电压从零开始调节。
(1)以下电路图符合上述要求的是_______；
(2)请根据所选电路图，完善以下实物图连接________。
(3)若电流表的内阻为RA，金属丝的长度为L，直径为d，实验中某次电压表、电流表的示数分别为U、I，则该次实验金属丝电阻率的表达式为=_________（用题中字母表示）
12．（12分）在研究“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，提供有以下器材：
A．电压表V1（0～5V）
B．电压表V2（0～15V）
C．电流表A1（0～50mA）
D．电流表A2（0～500mA）
E．滑动变阻器R1（0～60Ω）
F．滑动变阻器R2（0～2kΩ）
G．直流电源E
H．开关S及导线若干
I．小灯泡（U额=5V）
某组同学连接完电路后，闭合电键，将滑动变阻器滑片从一端移到另外一端，移动过程中发现小灯未曾烧坏，记录多组小灯两端电压U和通过小灯的电流I数据（包括滑片处于两个端点时U、I数据），根据记录的全部数据做出的U﹣I关系图象如图甲所示：
（1）根据实验结果在图乙虚线框内画出该组同学的实验电路图____；
（2）根据实验结果判断得出实验中选用：电压表__（选填器材代号“A”或“B”），电流表__（选填器材代号“C”或“D”），滑动变阻器__（选填器材代号“E”或“F”）；
（3）根据图甲信息得出器材G中的直流电源电动势为__V，内阻为__Ω；
（4）将两个该型号小灯泡串联后直接与器材G中的直流电源E相连，则每个小灯消耗的实际功率为__W。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图所示，空间存在一有边界的条形匀强磁场区域，磁场方向与竖直平面（纸面）垂直，磁场边界的间距为L，磁感应强度为B。一个质量为m、匝数为N、边长也为L的正方形导线框沿竖直方向运动，线框所在平面始终与磁场方向垂直，且线框上、下边始终与磁场的边界平行，导线框总电阻为R。t=0时刻导线框的上边恰好与磁场的下边界重合（图中位置I），导线框的速度为v0。经历一段时间后，当导线框的下边恰好与磁场的上边界重合时（图中位置II），导线框的速度刚好为零。
（1）求导线框在位置I时的加速度大小；
（2）求从位置I到位置II的过程中，导线框中的焦耳热；
（3）定性画出导线框从位置I到再次回到位置I时速度随时间变化图象；
（4）上升阶段和下降阶段导线框克服安培力做功分别为W1和W2，试判断W1与W2的大小关系，并简述判断依据。
14．（16分）如图所示，在平面直角坐标系xOy的第四象限有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B=2.0T，在y轴上P点有一粒子源，沿纸面向磁场发射速率不同的粒子，均沿与y轴负方向间夹角=的方向，已知粒子质量均为m=5.0×10－8kg，电荷量q=1.0×10－8C，LOP=30cm，取π=3。（不计粒子间相互作用及粒子重力）
(1)若某粒子垂直x轴飞出磁场，求该粒子在磁场中的运动时间；
(2)若某粒子不能进入x轴上方，求该粒子速度大小满足的条件。
15．（12分）粗细均匀的U形管中装有水银，左管上端开口与大气相连，右管上端封闭，如图所示。开始时两管内水银柱等高，两管内空气（可视为理想气体）柱长均为l=90 cm，此时两管内空气柱温度均为27℃，外界大气压为p0=76 cmHg。现在左管上端开口处缓慢注入水银压缩空气柱，直至右管内水银面上升10 cm，在注入水银过程中，左管内温度缓慢下降到–23℃，右管内温度保持在27℃。求：
（i）注入水银柱的长度；
（ii）左管注入的水银柱上表面离左管开口的距离。
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、D
【解析】
正离子由a到b的过程，轨迹半径，根据牛顿第二定律：，正离子在b点吸收n个电子，因电子质量不计，所以正离子的速度不变，电荷量变为q－ne，正离子从b到c的过程中，轨迹半径r2＝＝ab，且(q－ne)vB＝，解得：
n＝
A．。故A不符合题意。
B．。故B不符合题意。
C．。故C不符合题意。
D．。故D符合题意。
2、C
【解析】
以钩码为研究对象则有
以木块为研究对象，则有
联立解得
故选C。
3、B
【解析】
ABC．根据万有引力提供向心力，依据牛顿第二定律，则有
且
由公式
联立可解得两颗卫星的轨道半径和地球的半径，由于引力常量G未知则无法求出地球的质量，故AC正确，B错误；
D．由公式可知，由于两颗卫星的轨道半径和周期已知或可求出，则可求出两颗卫星的线速度，故D正确。
故选B。
4、B
【解析】
A．布朗运动不是液体分子的无规则运动，而是花粉颗粒的无规则的运动，布朗运动间接反映了液体分子是运动的，故选A错误；
B．随液体的温度升高，布朗运动更加剧烈，选项B正确；
C．因为温度越高，分子运动速度越大，故它的运动就越剧烈；物体从外界吸收热量，如果还要对外做功，则它的内能就不一定增加，选项C错误；
D．内能是物体中所有分子热运动动能与分子势能的总和，故选项D错误。
故选B。
5、B
【解析】
a、b和O三点第一次到第二次同侧共线即质点a要比质点b多运动一周．则要满足,代入数据得解得：，B正确．
故选B
6、A
【解析】
ABD．先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球引至胸前，这样可以增加球与手接触的时间，根据动量定理得
解得:
当时间增大时，球动量的变化率减小，作用力就减小，而冲量和动量的变化量都不变，所以A正确，BD错误。
C．速度由v减小到0，动能的变化量是不变的，故C错误。
故选A。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、CD
【解析】
AD. 重力势能的增加量等于克服重力做的功mgH，故重力势能增加了mgH，故A错误，D正确；
B. 物体上滑过程，根据牛顿第二定律，有：mgsin37°+f=ma，解得摩擦力大小：f=0.3mg，物体克服摩擦力做功：Wf=0.3mg×=0.5mgH，故B错误；
C．物体上滑过程,根据牛顿第二定律,得合外力大小为F合=ma=0.9mg，根据动能定理得：△Ek=−F合=−1.5mgH，故物体的动能减少了1.5mgH，故C正确．
故选CD。
8、ACE
【解析】
A、波沿x轴负向传播，故此时x＝1.25 m处的质点向上运动，质点纵坐标大于零，故由质点运动远离平衡位置可得：质点做加速度增大的减速运动，故A正确；
B、由波沿x轴负向传播可得：x＝0.6 m处的质点向平衡位置运动，故x＝0.4 m处的质点、x＝0.6 m处的质点都向平衡位置运动，且x＝0.4 m处的质点比x＝0.6 m处的质点距离远，那么，x＝0.6m处的质点比x＝0.4 m处的质点先回到平衡位置，故B错误；
C、由波沿x轴负向传播可得：x＝4 m处的质点由平衡位置向下振动，故x＝4 m处的质点再经过可运动到波峰位置，又有波长λ＝2m，波速v＝1m/s，所以，周期T＝2s，那么，x＝4 m处的质点再经过1.5 s可运动到波峰位置，故C正确；
D、由C可知：x＝2 m处的质点在做简谐运动的周期T＝2s，又有振幅A＝0.4m，t＝0时，质点位移为零，根据波沿x轴负向传播可知质点向下振动，故可得：振动方程为y＝﹣0.4sin（πt）（m），故D错误；
E、由C可知简谐波的周期T＝2s，故经过2s，波正好向前传播一个波长，波形重合，故t＝2s的波形图与t＝0时的波形图重合，故E正确。
9、BD
【解析】
AD．分析图象可知，万有引力提供向心力
当时
联立解得，火星的半径
火星的质量
A错误D正确；
B．当h=0时，探测器绕火星表面运行，火星表面的重力加速度大小为a1，B正确；
C．在火星表面，根据重力提供向心力得
解得火星的第一宇宙速度
C错误。
故选BD。
10、BDE
【解析】
A．根据晶体的性质可知，单晶体的在某些物理性质上具有各向异性的，而多晶体和非晶体是各向同性的，A错误；
B．热量可以自发地从较热的物体传递到较冷的物体，但不可能自发地从较冷的物体传递到较热的物，即涉及热现象的宏观过程都具有方向性，B正确；
C．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒受到液体分子无规则碰撞引起的，C错误；
D．水的饱和汽压与水面的大气压强无关，只与水的温度有关，随温度降低而减小，D正确；
E．由于液体表面存在张力，液体表面像一张橡皮膜，即使水面稍高出杯口，水仍不会流下来，E正确。
故选BDE。
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、B
【解析】
(1)[1]电阻两端电压从零开始调节，故选择分压式；电流表内阻已知，电流表选择内接法，选B
(2)[2]接原理图连接实物图如图
(3)[3]由实验原理得
由电阻定律得，横截面积，联立，可解得：
12、 B D E 8 10 0.56
【解析】
（1） 从图甲可知，将滑动变阻器滑片从一端移到另外一端过程中电表的示数不是从0开始的，因此滑动变阻器采用的不是分压接法，而是限流接法；从图甲可知，小灯泡的电阻为10Ω～30Ω，阻值较小，因此电流表采用外接法，作出的实验电路图如图所示：
（2）从图甲可知，记录的全部数据中小灯两端电压U最大为6V，因此电压表的量程需要选择15V，故电压表选B；通过小灯的电流I最大为：0.2A=200mA，故电流表的量程需要选择500mA，故电流表选D；电路采用滑动变阻器限流接法，为了便于实验操作，滑动变阻器应选小阻值的，故滑动变阻器选E；
（3）从图甲可知，当滑动变阻器接入电阻为0时，小灯两端电压U1最大为6V，通过小灯的电流I1最大为0.2A，则此时小灯电阻
RL==30Ω
由闭合电路欧姆定律有
当滑动变阻器接入电阻为R2=60Ω时，小灯两端电压U2最小为1V，通过小灯的电流I2最小为0.1A，则此时小灯电阻
RL==10Ω
由闭合电路欧姆定律有
解得电源电动势E=8V，内阻r=10Ω；
（4）将两个该型号小灯泡串联后直接与器材G中的直流电源E相连，根据闭合电路欧姆定律，有
E=2U+Ir
解得
U=4﹣5I
作出此时的U﹣I图象如图所示：
图中交点I=0.18A，U=3.1V，即通过每个灯泡的电流为0.18A，每个灯泡的电压为3.1V，故每个小灯消耗的实际功率
P=0.18A3.1V≈0.56W
（由于交点读数存在误差，因此在0.55W～0.59W范围内均对）
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、（1）a1=g+v0；（2）Q=mv02-2mgL；（3）；（4）W1W2
【解析】
（1）线圈在位置Ⅰ时：由牛顿第二定律：
； ；
联立解得：
（2）导线框从位置I到位置II的过程中由能量关系：
解得
（3）由可知，线圈向上运动过程中做加速度减小的变减速运动；同理下落过程中做加速度减小的变加速运动，则运动图像如图；
（4）根据能量守恒定律可知，线框经过同一位置时：上升的速率大于下降的速率，上升过程的安培力大小较大，而位移大小相等，所以上升过程中比下降过程中克服安培力做的功多，即W1W2.
14、 (1)(2)
【解析】
(1)带电粒子仅在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，轨迹如图所示
由几何关系可得
R1=0.6m，∠PO1Q=
由牛顿第二定律得
解得运动时间
(2)若带电粒子不从x轴射出，临界轨迹如图所示
由几何关系得
解得
R2=0.2m
由牛顿第二定律得
解得
当v≤8m/s时粒子不能进入x轴上方。
15、（i）42cm；（ii）62cm。
【解析】
（i）只对右管封闭气体研究，发生了等温变化
（ii）左管注入的水银柱上表面离左管开口的距离
江西省赣州市五校协作体2023届高考预测卷（全国Ⅲ卷）物理试题试卷
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、如图所示，匀强磁场中有一电荷量为q的正离子，由a点沿半圆轨迹运动，当它运动到b点时，突然吸收了附近若干电子，接着沿另一半圆轨迹运动到c点，已知a、b、c在同一直线上，且ac＝ab。电子的电荷量为e，质量可忽略不计，则该离子吸收的电子个数为
A． B．
C． D．
2、如图所示，在水平桌面上固定一个光滑长木板，质量为M的木块通过轻绳与质量为m的钩码相连，重力加速度为g，则释放后钩码的加速度大小为（ ）
A．0
B．g
C．
D．
3、如图所示，围绕地球做匀速圆周运动的两颗卫星的周期分别为T1和T2，两颗卫星的轨道半径的差值为d，地球表面重力加速度为g，根据以上已知量无法求出的物理量是（引力常量G未知）（ ）
A．地球的半径 B．地球的质量
C．两颗卫星的轨道半径 D．两颗卫星的线速度
4、下列说法正确的是（ ）
A．布朗运动是液体分子的无规则运动
B．随液体的温度升高，布朗运动更加剧烈
C．物体从外界吸收热量，其内能一定增加
D．内能是物体中所有分子热运动动能的总和
5、如图，两质点a，b在同一平面内绕O沿逆时针方向做匀速圆周运动，a，b的周期分别为2 s和20 s，a，b和O三点第一次到第二次同侧共线经历的时间为( )
A． B． C． D．
6、篮球运动深受同学们喜爱。打篮球时，某同学伸出双手接传来的篮球，双手随篮球迅速收缩至胸前，如图所示。他这样做的效果是（ ）
A．减小篮球对手的冲击力
B．减小篮球的动量变化量
C．减小篮球的动能变化量
D．减小篮球对手的冲量
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、一质量为m的物体以某一速度冲上一个倾角为37°的斜面，其运动的加速度的大小为0.9g．这个物体沿斜面上升的最大高度为H，则在这过程中( )
A．物体克服重力做功0.9 mgH
B．物体克服摩擦力做功0.6 mgH
C．物体的动能损失了1.5 mgH
D．物体的重力势能增加了mgH
8、如图所示为一列简谐横波在t＝0时的波形图，波沿x轴负方向传播，传播速度v＝1m/s，则下列说法正确的是
A．此时x＝1.25m处的质点正在做加速度增大的减速运动
B．x＝0.4m处的质点比x＝0.6 m处的质点先回到平衡位置
C．x＝4m处的质点再经过1.5s可运动到波峰位置
D．x＝2m处的质点在做简谐运动，其振动方程为y＝0.4sinπt (m)
E. t＝2s的波形图与t＝0时的波形图重合
9、最近几十年，人们对探测火星十分感兴趣，先后发射过许多探测器。称为“火星探路者”的火星探测器曾于1997年登上火星。在探测器“奔向”火星的过程中，用h表示探测器与火星表面的距离，a表示探测器所受的火星引力产生的加速度，a随h变化的图像如图所示，图像中a1、a2、h0以及万有引力常量G己知。下列判断正确的是（ ）
A．火星的半径为
B．火星表面的重力加速度大小为
C．火星的第一宇宙速度大小为
D．火星的质量大小为
10、关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是（ ）
A．非晶体和晶体的物理性质都是各向同性
B．自然界中一切涉及热现象的宏观过程都具有方向性
C．布朗运动是由悬浮在液体中的小颗粒之间的相互碰撞引起的
D．水的饱和汽压与水面的大气压强无关，只与水的温度有关
E.慢慢向小酒杯中注水，即使水面稍高出杯口，水仍不会流下来，是因为液体表面存在张力
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）某实验小组在“测定金属丝电阻率”的实验中，为减小实验误差，选择了内阻已知的电流表，实验中电阻两端电压从零开始调节。
(1)以下电路图符合上述要求的是_______；
(2)请根据所选电路图，完善以下实物图连接________。
(3)若电流表的内阻为RA，金属丝的长度为L，直径为d，实验中某次电压表、电流表的示数分别为U、I，则该次实验金属丝电阻率的表达式为=_________（用题中字母表示）
12．（12分）在研究“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，提供有以下器材：
A．电压表V1（0～5V）
B．电压表V2（0～15V）
C．电流表A1（0～50mA）
D．电流表A2（0～500mA）
E．滑动变阻器R1（0～60Ω）
F．滑动变阻器R2（0～2kΩ）
G．直流电源E
H．开关S及导线若干
I．小灯泡（U额=5V）
某组同学连接完电路后，闭合电键，将滑动变阻器滑片从一端移到另外一端，移动过程中发现小灯未曾烧坏，记录多组小灯两端电压U和通过小灯的电流I数据（包括滑片处于两个端点时U、I数据），根据记录的全部数据做出的U﹣I关系图象如图甲所示：
（1）根据实验结果在图乙虚线框内画出该组同学的实验电路图____；
（2）根据实验结果判断得出实验中选用：电压表__（选填器材代号“A”或“B”），电流表__（选填器材代号“C”或“D”），滑动变阻器__（选填器材代号“E”或“F”）；
（3）根据图甲信息得出器材G中的直流电源电动势为__V，内阻为__Ω；
（4）将两个该型号小灯泡串联后直接与器材G中的直流电源E相连，则每个小灯消耗的实际功率为__W。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图所示，空间存在一有边界的条形匀强磁场区域，磁场方向与竖直平面（纸面）垂直，磁场边界的间距为L，磁感应强度为B。一个质量为m、匝数为N、边长也为L的正方形导线框沿竖直方向运动，线框所在平面始终与磁场方向垂直，且线框上、下边始终与磁场的边界平行，导线框总电阻为R。t=0时刻导线框的上边恰好与磁场的下边界重合（图中位置I），导线框的速度为v0。经历一段时间后，当导线框的下边恰好与磁场的上边界重合时（图中位置II），导线框的速度刚好为零。
（1）求导线框在位置I时的加速度大小；
（2）求从位置I到位置II的过程中，导线框中的焦耳热；
（3）定性画出导线框从位置I到再次回到位置I时速度随时间变化图象；
（4）上升阶段和下降阶段导线框克服安培力做功分别为W1和W2，试判断W1与W2的大小关系，并简述判断依据。
14．（16分）如图所示，在平面直角坐标系xOy的第四象限有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B=2.0T，在y轴上P点有一粒子源，沿纸面向磁场发射速率不同的粒子，均沿与y轴负方向间夹角=的方向，已知粒子质量均为m=5.0×10－8kg，电荷量q=1.0×10－8C，LOP=30cm，取π=3。（不计粒子间相互作用及粒子重力）
(1)若某粒子垂直x轴飞出磁场，求该粒子在磁场中的运动时间；
(2)若某粒子不能进入x轴上方，求该粒子速度大小满足的条件。
15．（12分）粗细均匀的U形管中装有水银，左管上端开口与大气相连，右管上端封闭，如图所示。开始时两管内水银柱等高，两管内空气（可视为理想气体）柱长均为l=90 cm，此时两管内空气柱温度均为27℃，外界大气压为p0=76 cmHg。现在左管上端开口处缓慢注入水银压缩空气柱，直至右管内水银面上升10 cm，在注入水银过程中，左管内温度缓慢下降到–23℃，右管内温度保持在27℃。求：
（i）注入水银柱的长度；
（ii）左管注入的水银柱上表面离左管开口的距离。
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、D
【解析】
正离子由a到b的过程，轨迹半径，根据牛顿第二定律：，正离子在b点吸收n个电子，因电子质量不计，所以正离子的速度不变，电荷量变为q－ne，正离子从b到c的过程中，轨迹半径r2＝＝ab，且(q－ne)vB＝，解得：
n＝
A．。故A不符合题意。
B．。故B不符合题意。
C．。故C不符合题意。
D．。故D符合题意。
2、C
【解析】
以钩码为研究对象则有
以木块为研究对象，则有
联立解得
故选C。
3、B
【解析】
ABC．根据万有引力提供向心力，依据牛顿第二定律，则有
且
由公式
联立可解得两颗卫星的轨道半径和地球的半径，由于引力常量G未知则无法求出地球的质量，故AC正确，B错误；
D．由公式可知，由于两颗卫星的轨道半径和周期已知或可求出，则可求出两颗卫星的线速度，故D正确。
故选B。
4、B
【解析】
A．布朗运动不是液体分子的无规则运动，而是花粉颗粒的无规则的运动，布朗运动间接反映了液体分子是运动的，故选A错误；
B．随液体的温度升高，布朗运动更加剧烈，选项B正确；
C．因为温度越高，分子运动速度越大，故它的运动就越剧烈；物体从外界吸收热量，如果还要对外做功，则它的内能就不一定增加，选项C错误；
D．内能是物体中所有分子热运动动能与分子势能的总和，故选项D错误。
故选B。
5、B
【解析】
a、b和O三点第一次到第二次同侧共线即质点a要比质点b多运动一周．则要满足,代入数据得解得：，B正确．
故选B
6、A
【解析】
ABD．先伸出两臂迎接，手接触到球后，两臂随球引至胸前，这样可以增加球与手接触的时间，根据动量定理得
解得:
当时间增大时，球动量的变化率减小，作用力就减小，而冲量和动量的变化量都不变，所以A正确，BD错误。
C．速度由v减小到0，动能的变化量是不变的，故C错误。
故选A。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、CD
【解析】
AD. 重力势能的增加量等于克服重力做的功mgH，故重力势能增加了mgH，故A错误，D正确；
B. 物体上滑过程，根据牛顿第二定律，有：mgsin37°+f=ma，解得摩擦力大小：f=0.3mg，物体克服摩擦力做功：Wf=0.3mg×=0.5mgH，故B错误；
C．物体上滑过程,根据牛顿第二定律,得合外力大小为F合=ma=0.9mg，根据动能定理得：△Ek=−F合=−1.5mgH，故物体的动能减少了1.5mgH，故C正确．
故选CD。
8、ACE
【解析】
A、波沿x轴负向传播，故此时x＝1.25 m处的质点向上运动，质点纵坐标大于零，故由质点运动远离平衡位置可得：质点做加速度增大的减速运动，故A正确；
B、由波沿x轴负向传播可得：x＝0.6 m处的质点向平衡位置运动，故x＝0.4 m处的质点、x＝0.6 m处的质点都向平衡位置运动，且x＝0.4 m处的质点比x＝0.6 m处的质点距离远，那么，x＝0.6m处的质点比x＝0.4 m处的质点先回到平衡位置，故B错误；
C、由波沿x轴负向传播可得：x＝4 m处的质点由平衡位置向下振动，故x＝4 m处的质点再经过可运动到波峰位置，又有波长λ＝2m，波速v＝1m/s，所以，周期T＝2s，那么，x＝4 m处的质点再经过1.5 s可运动到波峰位置，故C正确；
D、由C可知：x＝2 m处的质点在做简谐运动的周期T＝2s，又有振幅A＝0.4m，t＝0时，质点位移为零，根据波沿x轴负向传播可知质点向下振动，故可得：振动方程为y＝﹣0.4sin（πt）（m），故D错误；
E、由C可知简谐波的周期T＝2s，故经过2s，波正好向前传播一个波长，波形重合，故t＝2s的波形图与t＝0时的波形图重合，故E正确。
9、BD
【解析】
AD．分析图象可知，万有引力提供向心力
当时
联立解得，火星的半径
火星的质量
A错误D正确；
B．当h=0时，探测器绕火星表面运行，火星表面的重力加速度大小为a1，B正确；
C．在火星表面，根据重力提供向心力得
解得火星的第一宇宙速度
C错误。
故选BD。
10、BDE
【解析】
A．根据晶体的性质可知，单晶体的在某些物理性质上具有各向异性的，而多晶体和非晶体是各向同性的，A错误；
B．热量可以自发地从较热的物体传递到较冷的物体，但不可能自发地从较冷的物体传递到较热的物，即涉及热现象的宏观过程都具有方向性，B正确；
C．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒受到液体分子无规则碰撞引起的，C错误；
D．水的饱和汽压与水面的大气压强无关，只与水的温度有关，随温度降低而减小，D正确；
E．由于液体表面存在张力，液体表面像一张橡皮膜，即使水面稍高出杯口，水仍不会流下来，E正确。
故选BDE。
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、B
【解析】
(1)[1]电阻两端电压从零开始调节，故选择分压式；电流表内阻已知，电流表选择内接法，选B
(2)[2]接原理图连接实物图如图
(3)[3]由实验原理得
由电阻定律得，横截面积，联立，可解得：
12、 B D E 8 10 0.56
【解析】
（1） 从图甲可知，将滑动变阻器滑片从一端移到另外一端过程中电表的示数不是从0开始的，因此滑动变阻器采用的不是分压接法，而是限流接法；从图甲可知，小灯泡的电阻为10Ω～30Ω，阻值较小，因此电流表采用外接法，作出的实验电路图如图所示：
（2）从图甲可知，记录的全部数据中小灯两端电压U最大为6V，因此电压表的量程需要选择15V，故电压表选B；通过小灯的电流I最大为：0.2A=200mA，故电流表的量程需要选择500mA，故电流表选D；电路采用滑动变阻器限流接法，为了便于实验操作，滑动变阻器应选小阻值的，故滑动变阻器选E；
（3）从图甲可知，当滑动变阻器接入电阻为0时，小灯两端电压U1最大为6V，通过小灯的电流I1最大为0.2A，则此时小灯电阻
RL==30Ω
由闭合电路欧姆定律有
当滑动变阻器接入电阻为R2=60Ω时，小灯两端电压U2最小为1V，通过小灯的电流I2最小为0.1A，则此时小灯电阻
RL==10Ω
由闭合电路欧姆定律有
解得电源电动势E=8V，内阻r=10Ω；
（4）将两个该型号小灯泡串联后直接与器材G中的直流电源E相连，根据闭合电路欧姆定律，有
E=2U+Ir
解得
U=4﹣5I
作出此时的U﹣I图象如图所示：
图中交点I=0.18A，U=3.1V，即通过每个灯泡的电流为0.18A，每个灯泡的电压为3.1V，故每个小灯消耗的实际功率
P=0.18A3.1V≈0.56W
（由于交点读数存在误差，因此在0.55W～0.59W范围内均对）
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、（1）a1=g+v0；（2）Q=mv02-2mgL；（3）；（4）W1W2
【解析】
（1）线圈在位置Ⅰ时：由牛顿第二定律：
； ；
联立解得：
（2）导线框从位置I到位置II的过程中由能量关系：
解得
（3）由可知，线圈向上运动过程中做加速度减小的变减速运动；同理下落过程中做加速度减小的变加速运动，则运动图像如图；
（4）根据能量守恒定律可知，线框经过同一位置时：上升的速率大于下降的速率，上升过程的安培力大小较大，而位移大小相等，所以上升过程中比下降过程中克服安培力做的功多，即W1W2.
14、 (1)(2)
【解析】
(1)带电粒子仅在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，轨迹如图所示
由几何关系可得
R1=0.6m，∠PO1Q=
由牛顿第二定律得
解得运动时间
(2)若带电粒子不从x轴射出，临界轨迹如图所示
由几何关系得
解得
R2=0.2m
由牛顿第二定律得
解得
当v≤8m/s时粒子不能进入x轴上方。
15、（i）42cm；（ii）62cm。
【解析】
（i）只对右管封闭气体研究，发生了等温变化
（ii）左管注入的水银柱上表面离左管开口的距离
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