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新疆乌鲁木齐市2024届高三物理上学期第一次质量监测
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这是一份新疆乌鲁木齐市2024届高三物理上学期第一次质量监测，共9页。试卷主要包含了考试结束，将答题卡交回，72m/s等内容，欢迎下载使用。
（卷面分值：100分；考试时间：100分钟）
注意事项：
1.本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，第I卷1至3页，第II卷3至4页。答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填在答题卡相应位置上。
2.回答第I卷时，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，再选涂其他答案的标号。写在本试卷上无效。
3.回答第II卷时，请按要求在规定区域作答，写在本试卷上无效。
4.考试结束，将答题卡交回。
第I卷（选择题共40分）
一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1-6题只有一项符合题目要求，7-10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1.我国“人造太阳”实验装置（EAST）多次创造新的放电世界纪录，其内部发生轻核聚变的核反应方程之一为：，其中X是（ ）
A.质子，其粒子流有很强的电离作用B.质子，其粒子流有很强的穿透能力
C.中子，其粒子流有很强的电离作用D.中子，其粒子流有很强的穿透能力
2.我国爱因斯坦探针卫星绕地球做匀速圆周运动。卫星的质量为1.45t，线速度大小为7.6km/s，运动周期为96min。在48min内，万有引力对该卫星的冲量的大小和方向为（ ）
A.约2.2×107N•s，与末速度方向垂直B.约2.2×107N•s，与末速度方向相同
C.约1.1×106N•s，与末速度方向垂直D.约1.1×106N•s，与末速度方向相同
3.“中国天眼FAST”发现一个由甲、乙两恒星组成的双星系统。甲、乙两恒星绕其连线上某点做匀速圆周运动的轨道半径之比为r1∶r2，则甲、乙两恒星的动能之比为（ ）
A. r1∶r2B. r2∶r1C. r12∶r22D. r22∶r12
4.电容式加速度传感器可用于汽车安全气囊系统，传感器的核心部件为由M、N两块极板组成的平行板电容器，其中极板M固定，极板N可以自由移动，移动的距离与汽车的加速度大小成正比。已知电容器所带电荷量始终保持不变，当汽车速度减小时，由于惯性导致极板M、N之间的相对位置发生变化，电容器M、N两极板之间的电压减小，当电压减小到某一值时，安全气囊弹出。汽车在水平路面上行驶时，下列车内平行板电容器的安装方式正确的是（ ）
A. B. C. D.
5.杭州复兴号亚运会动车组由8节车厢组成，为4动4拖的分散型车组，其中第1、3、5、7节车厢带动力，其余4节车厢不带动力。若每节车厢的质量均相同，在平直轨道上运行时，每节动力车厢的牵引力均相同，每节车厢受到的阻力均相同。已知动车组在平直轨道上匀加速运行时，7、8节车厢之间的作用力为F0，则6、7节车厢之间的作用力F67和5、6节车厢之间的作用力F56分别为（ ）
A.F67=0，F56=F0B. F67=F0，F56=F0
C.F67=2F0，F56=3F0D. F67=3F0，F56=2F0
6.如图所示，电学实验室的“黑盒子”表面有A、B、C三个接线柱，盒内有一只定值电阻和一个二极管，每两个接线柱之间最多连接一个元件。为了探明盒内元件的连接方式，实验小组用多用电表的欧姆挡进行测量，把红、黑表笔分别与接线柱A、B、C连接，前5次测量结果如表所示。则把红、黑表笔分别接C、B之间的测量结果是（ ）
A.500ΩB.560ΩC.3060ΩD.3500Ω
7.“波”字最早用于描述水纹起伏之状，唐代诗人有“微风动柳生水波”的描述。图甲为一列可看成简谐横波的水波在t=0.5s时的波形图，P、Q是介质中的两个质点，图乙为质点P的振动图像。下列说法中正确的是（ ）
甲乙
A.水波沿x轴负方向传播B.水波的波速为0.72m/s
C.t=1.0s时，质点Q的位移为D.质点P的平衡位置坐标xP=4cm
8.在学校篮球比赛中，小王同学投进一个三分球，篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示。若篮球所受空气阻力与其速度大小成正比，篮球从被投出到入筐的过程中，所受到的空气阻力Ff与合力F合的变化情况是（ ）
A. Ff一直变小B. Ff先变小后变大
C. F合一直变小D. F合先变小后变大
9.如图所示，椭圆与两等量异种点电荷的连线相切于O点，O点为两电荷连线的中点，OB为椭圆的长轴，AC为椭圆的短轴。一带正电的检验电荷q在外力作用下从O点开始沿椭圆顺时针转动一周，则（ ）
A.A、C两点的电场强度相同
B.O点的电场强度大于B点的电场强度
C.从O点到A点的过程中，电场力对电荷q一直做负功
D.从B点到O点的过程中，电荷q的电势能先减小后增大
10.如图所示，乌鲁木齐机场在传输旅客行李的过程中，行李从一个斜面滑下。为防止行李下滑时速度过大，斜面上设置了一段“减速带”（行李与“减速带”间动摩擦因数较大）。小梁的行李箱质量为m、长度为L，“减速带”的长度为2L，该行李箱与“减速带”间的动摩擦因数为μ，斜面与水平面间的夹角为θ，重力加速度的大小为g，行李箱滑过“减速带”的过程中，不会发生转动且箱内物品相对行李箱静止。设该行李箱质量分布均匀和不均匀的两种情况下滑过“减速带”的过程中，克服“减速带”的摩擦力做的功分别为W1和W2。则（ ）
A.W1一定等于2μmgLcsθB. W1一定大于2μmgLcsθ
C. W2一定等于W1D. W2可能大于W1
第II卷（非选择题共60分）
二、实验题（本题共2小题，每空2分，作图2分，共14分）
11.（6分）小常同学完成“用单摆测量重力加速度”的实验。
（1）用游标卡尺测量摆球的直径，其读数如图所示，该读数为cm；
（2）为了减小测量周期的误差，应在摆球经过最（选填“高”或“低”）点时开始计时；
（3）若两次实验的摆长之差为，周期的平方之差为，则重力加速度g=。
12.（8分）在测量电流表A1（0~10mA，内阻约150Ω）的内阻的实验中，供选择的仪器如下：
A.电流表A2（0~20mA，内阻约50Ω）
B.滑动变阻器（0~10Ω）
C.定值电阻R1（150Ω）
D.定值电阻R2（50Ω）
E.电源（电动势3.0V，内阻忽略不计）
F.开关S及导线若干
（1）请根据实物图在答题卡虚线框中画出电路图；
（2）若要求两电流表最大偏转均能达到满偏刻度的，定值电阻应选（填序号）；
（3）根据实验数据，以A2的示数I2为纵坐标，A1的示数I1互为横坐标，取I1和I2的标度相同，作出相应图线，其图线的斜率的值接近于（选填“2”或“4”）；
（4）若将电流表A1、A2均改装成量程为0~15V的电压表，接入电路测量电压时，由（选填“A1”或“A2”）改装成的电压表的内阻对电路影响较小。
三、计算题（本题共5小题，共46分。解答时，要有必要的步骤、公式和文字说明，只写结果不得分）
13.（8分）如图所示为某科技小组设计的等臂“电流天平”，其左臂挂一质量为m1的空饮料瓶作为挂盘，右臂挂一质量为m2的矩形线圈，其下半部分处于方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中。当线圈中通有大小为I、沿顺时针方向的电流时，“电流天平”平衡。在挂盘内放入100粒米泉大米后，当线圈中通有大小为、仍沿顺时针方向的电流时，“电流天平”再次平衡。已知矩形线圈的水平边长为L，重力加速度大小为g。
（1）求匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（2）若m1=40g，m2=30g，求一粒米泉大米的平均质量m。
14.（8分）如图所示为中国航天员的一种环形训练器材，环面与水平面间的夹角为60°，A、B为航天员的座舱。某次训练中，座舱内质量为m的某航天员绕轴线OO'做半径为R的匀速圆周运动，当航天员运动到最高点时，座舱对航天员的作用力的大小等于航天员的重力大小。已知重力加速度的大小为g，取航天员做圆周运动的最低点为零势能点。求
（1）航天员做圆周运动时的向心加速度a的大小；
（2）航天员做圆周运动时机械能的最大值Em。
15.（9分）冰壶运动是冬奥会上极具观赏性的比赛项目，其比赛场地示意图如图所示。在某场比赛的一次投掷中，中国队运动员从起滑架处推着冰壶出发，在投掷线AB处放手让冰壶以速度v0=2m/s沿虚线滑出，冰壶滑行一段距离后最终停在C处。冰壶滑行过程中，运动员用毛刷连续摩擦冰壶前方冰面的距离为s。已知投掷线AB与C之间的距离s0=24.8m，运动员不擦冰时冰壶与冰面间的动摩擦因数μ=0.01，擦冰时冰壶与冰面间的动摩擦因数μ2=0.004，重力加速度大小g取10m/s2。求
（1）擦冰的距离s；
（2）整个过程中冰壶滑行时间的可能值的最大值tm。
16.（10分）某兴趣小组通过一款小游戏研究碰撞问题。游戏装置如图所示，在水平面上固定一个游戏盒，其水平底面和圆形轨道内侧均光滑，紧贴轨道内侧放置两个可视为质点的小球A、B，其质量分别为m、βm，开始时B球静止，A球在其左侧以初速度v0向右与B球发生碰撞，碰撞后两小球始终不脱离圆形AB轨道。已知两小球A、B间的碰撞为对心弹性碰撞。
（1）求小球A、B第一次碰撞后瞬间的速度大小vA1、vB1；
（2）若β>1，求在足够长的时间内，小球A、B通过的路程的比值。
17.（11分）如图所示，在y>0的空间中存在匀强电场，电场强度大小为E，方向沿y轴负方向；在y<0的空间中存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直xOy平面（纸面）向外。一带正电的粒子（重力不计），从y轴上A点以水平初速度v0沿x轴正方向射入电场中，之后粒子在电场、磁场中做周期性运动。已知，粒子每次进、出磁场时两点间的距离均为d。
（1）求粒子第一次经过x轴的位置距坐标原点的距离x0；
（2）若，求粒子在电场中的运动轨迹的相邻的两交点间的距离。
乌鲁木齐地区2024年高三年级第一次质量监测
物理试卷参考答案及评分标准
第I卷（选择题共40分）
一、选择题（本题共10小题，每小题4分，在每小题给出的四个选项中，第1-6题只有一项符合题目要求，7-10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
第II卷（非选择题共60分）
二、实验题（本题共2小题，每空2分，作图2分，共14分）
11.（6分）（1）1.420（2）低（3）
12.（8分）（1）如右图（2）C（3）2（3）A1
三、计算题（本题共5小题，共46分。解答时，要有必要的步骤、公式和文字说明，只写结果不得分）
13.（8分）
解：（1）（4分）设当线圈中电流为I时所受安培力为F安，由杠杆平衡条件得
解得
（2）（4分）设线圈中电流为时所受安培力为，同理得
解得m=0.025g
14.（8分）
解：（1）（3分）航天员的受力情况如图所示，据牛顿第二定律可得
解得
（2）（5分）根据题意航天员在最高点机械能最大，设航天员做圆周运动的线速度大小为v，在最高点时的动能为Ek，重力势能为Ep，则
解得
15.（9分）
解：（1）（4分）设冰壶的质量为m，根据动能定理可得
解得
（2）（5分）设运动员擦冰过程冰壶的加速度为a2、擦冰时间为t2；运动员不擦冰时冰壶滑行的时间为t1。根据题意可知，在最后8m擦冰，冰壶滑行时间最长。
根据牛顿第二定律运用逆向思维得
解得
16.（10分）
解：（1）（4分）由动量守恒定律和机械能守恒定律得
解得
（2）（6分）若，小球A、B第一次碰撞后做相向运动，设第一次碰撞后到再次碰撞前通过的路程分别为lA1、lB1，圆形轨道的周长为C0。由于第一次碰撞后到第二次碰撞前，两小球运动的路程和速度成正比。
得
设小球A、B第二次碰撞后瞬间的速度分别为vA2、vB2，第二次碰撞后到第三次碰撞前通过的路程分别为lA2、lB2，由动量守恒定律和机械能守恒定律得
解得
则
可见小球A、B做周期性运动，在足够长的时间内，设小球A、B通过的路程分别为lA、lB。根据分析可得
17.（11分）
解：（1）（7分）粒子的运动轨迹如图所示，设粒子在电场中的加速度为a，运动时间为t，粒子离开电场时的速度大小为v、方向与x轴正方向夹角为θ，y轴方向的分速度为vy；粒子在磁场中做圆周运动的半径为R，由类平抛运动和圆周运动的规律得
解得
（2）（4分）设粒子经过x轴的位置距坐标原点的距离为，粒子进、出磁场时两点间的距离为，由第一问同理可得
如图所示，故粒子每运动一个周期，轨迹向x轴负方向平移
由图可得，电场中的运动轨迹的相邻的两交点间距离
红表笔
A
B
A
C
B
C
黑表笔
B
A
C
A
C
B
阻值（Ω）
500
500
60
3000
560
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
B
A
C
A
D
AD
BC
BD
AC
（卷面分值：100分；考试时间：100分钟）
注意事项：
1.本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，第I卷1至3页，第II卷3至4页。答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填在答题卡相应位置上。
2.回答第I卷时，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，再选涂其他答案的标号。写在本试卷上无效。
3.回答第II卷时，请按要求在规定区域作答，写在本试卷上无效。
4.考试结束，将答题卡交回。
第I卷（选择题共40分）
一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1-6题只有一项符合题目要求，7-10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1.我国“人造太阳”实验装置（EAST）多次创造新的放电世界纪录，其内部发生轻核聚变的核反应方程之一为：，其中X是（ ）
A.质子，其粒子流有很强的电离作用B.质子，其粒子流有很强的穿透能力
C.中子，其粒子流有很强的电离作用D.中子，其粒子流有很强的穿透能力
2.我国爱因斯坦探针卫星绕地球做匀速圆周运动。卫星的质量为1.45t，线速度大小为7.6km/s，运动周期为96min。在48min内，万有引力对该卫星的冲量的大小和方向为（ ）
A.约2.2×107N•s，与末速度方向垂直B.约2.2×107N•s，与末速度方向相同
C.约1.1×106N•s，与末速度方向垂直D.约1.1×106N•s，与末速度方向相同
3.“中国天眼FAST”发现一个由甲、乙两恒星组成的双星系统。甲、乙两恒星绕其连线上某点做匀速圆周运动的轨道半径之比为r1∶r2，则甲、乙两恒星的动能之比为（ ）
A. r1∶r2B. r2∶r1C. r12∶r22D. r22∶r12
4.电容式加速度传感器可用于汽车安全气囊系统，传感器的核心部件为由M、N两块极板组成的平行板电容器，其中极板M固定，极板N可以自由移动，移动的距离与汽车的加速度大小成正比。已知电容器所带电荷量始终保持不变，当汽车速度减小时，由于惯性导致极板M、N之间的相对位置发生变化，电容器M、N两极板之间的电压减小，当电压减小到某一值时，安全气囊弹出。汽车在水平路面上行驶时，下列车内平行板电容器的安装方式正确的是（ ）
A. B. C. D.
5.杭州复兴号亚运会动车组由8节车厢组成，为4动4拖的分散型车组，其中第1、3、5、7节车厢带动力，其余4节车厢不带动力。若每节车厢的质量均相同，在平直轨道上运行时，每节动力车厢的牵引力均相同，每节车厢受到的阻力均相同。已知动车组在平直轨道上匀加速运行时，7、8节车厢之间的作用力为F0，则6、7节车厢之间的作用力F67和5、6节车厢之间的作用力F56分别为（ ）
A.F67=0，F56=F0B. F67=F0，F56=F0
C.F67=2F0，F56=3F0D. F67=3F0，F56=2F0
6.如图所示，电学实验室的“黑盒子”表面有A、B、C三个接线柱，盒内有一只定值电阻和一个二极管，每两个接线柱之间最多连接一个元件。为了探明盒内元件的连接方式，实验小组用多用电表的欧姆挡进行测量，把红、黑表笔分别与接线柱A、B、C连接，前5次测量结果如表所示。则把红、黑表笔分别接C、B之间的测量结果是（ ）
A.500ΩB.560ΩC.3060ΩD.3500Ω
7.“波”字最早用于描述水纹起伏之状，唐代诗人有“微风动柳生水波”的描述。图甲为一列可看成简谐横波的水波在t=0.5s时的波形图，P、Q是介质中的两个质点，图乙为质点P的振动图像。下列说法中正确的是（ ）
甲乙
A.水波沿x轴负方向传播B.水波的波速为0.72m/s
C.t=1.0s时，质点Q的位移为D.质点P的平衡位置坐标xP=4cm
8.在学校篮球比赛中，小王同学投进一个三分球，篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示。若篮球所受空气阻力与其速度大小成正比，篮球从被投出到入筐的过程中，所受到的空气阻力Ff与合力F合的变化情况是（ ）
A. Ff一直变小B. Ff先变小后变大
C. F合一直变小D. F合先变小后变大
9.如图所示，椭圆与两等量异种点电荷的连线相切于O点，O点为两电荷连线的中点，OB为椭圆的长轴，AC为椭圆的短轴。一带正电的检验电荷q在外力作用下从O点开始沿椭圆顺时针转动一周，则（ ）
A.A、C两点的电场强度相同
B.O点的电场强度大于B点的电场强度
C.从O点到A点的过程中，电场力对电荷q一直做负功
D.从B点到O点的过程中，电荷q的电势能先减小后增大
10.如图所示，乌鲁木齐机场在传输旅客行李的过程中，行李从一个斜面滑下。为防止行李下滑时速度过大，斜面上设置了一段“减速带”（行李与“减速带”间动摩擦因数较大）。小梁的行李箱质量为m、长度为L，“减速带”的长度为2L，该行李箱与“减速带”间的动摩擦因数为μ，斜面与水平面间的夹角为θ，重力加速度的大小为g，行李箱滑过“减速带”的过程中，不会发生转动且箱内物品相对行李箱静止。设该行李箱质量分布均匀和不均匀的两种情况下滑过“减速带”的过程中，克服“减速带”的摩擦力做的功分别为W1和W2。则（ ）
A.W1一定等于2μmgLcsθB. W1一定大于2μmgLcsθ
C. W2一定等于W1D. W2可能大于W1
第II卷（非选择题共60分）
二、实验题（本题共2小题，每空2分，作图2分，共14分）
11.（6分）小常同学完成“用单摆测量重力加速度”的实验。
（1）用游标卡尺测量摆球的直径，其读数如图所示，该读数为cm；
（2）为了减小测量周期的误差，应在摆球经过最（选填“高”或“低”）点时开始计时；
（3）若两次实验的摆长之差为，周期的平方之差为，则重力加速度g=。
12.（8分）在测量电流表A1（0~10mA，内阻约150Ω）的内阻的实验中，供选择的仪器如下：
A.电流表A2（0~20mA，内阻约50Ω）
B.滑动变阻器（0~10Ω）
C.定值电阻R1（150Ω）
D.定值电阻R2（50Ω）
E.电源（电动势3.0V，内阻忽略不计）
F.开关S及导线若干
（1）请根据实物图在答题卡虚线框中画出电路图；
（2）若要求两电流表最大偏转均能达到满偏刻度的，定值电阻应选（填序号）；
（3）根据实验数据，以A2的示数I2为纵坐标，A1的示数I1互为横坐标，取I1和I2的标度相同，作出相应图线，其图线的斜率的值接近于（选填“2”或“4”）；
（4）若将电流表A1、A2均改装成量程为0~15V的电压表，接入电路测量电压时，由（选填“A1”或“A2”）改装成的电压表的内阻对电路影响较小。
三、计算题（本题共5小题，共46分。解答时，要有必要的步骤、公式和文字说明，只写结果不得分）
13.（8分）如图所示为某科技小组设计的等臂“电流天平”，其左臂挂一质量为m1的空饮料瓶作为挂盘，右臂挂一质量为m2的矩形线圈，其下半部分处于方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中。当线圈中通有大小为I、沿顺时针方向的电流时，“电流天平”平衡。在挂盘内放入100粒米泉大米后，当线圈中通有大小为、仍沿顺时针方向的电流时，“电流天平”再次平衡。已知矩形线圈的水平边长为L，重力加速度大小为g。
（1）求匀强磁场的磁感应强度B的大小；
（2）若m1=40g，m2=30g，求一粒米泉大米的平均质量m。
14.（8分）如图所示为中国航天员的一种环形训练器材，环面与水平面间的夹角为60°，A、B为航天员的座舱。某次训练中，座舱内质量为m的某航天员绕轴线OO'做半径为R的匀速圆周运动，当航天员运动到最高点时，座舱对航天员的作用力的大小等于航天员的重力大小。已知重力加速度的大小为g，取航天员做圆周运动的最低点为零势能点。求
（1）航天员做圆周运动时的向心加速度a的大小；
（2）航天员做圆周运动时机械能的最大值Em。
15.（9分）冰壶运动是冬奥会上极具观赏性的比赛项目，其比赛场地示意图如图所示。在某场比赛的一次投掷中，中国队运动员从起滑架处推着冰壶出发，在投掷线AB处放手让冰壶以速度v0=2m/s沿虚线滑出，冰壶滑行一段距离后最终停在C处。冰壶滑行过程中，运动员用毛刷连续摩擦冰壶前方冰面的距离为s。已知投掷线AB与C之间的距离s0=24.8m，运动员不擦冰时冰壶与冰面间的动摩擦因数μ=0.01，擦冰时冰壶与冰面间的动摩擦因数μ2=0.004，重力加速度大小g取10m/s2。求
（1）擦冰的距离s；
（2）整个过程中冰壶滑行时间的可能值的最大值tm。
16.（10分）某兴趣小组通过一款小游戏研究碰撞问题。游戏装置如图所示，在水平面上固定一个游戏盒，其水平底面和圆形轨道内侧均光滑，紧贴轨道内侧放置两个可视为质点的小球A、B，其质量分别为m、βm，开始时B球静止，A球在其左侧以初速度v0向右与B球发生碰撞，碰撞后两小球始终不脱离圆形AB轨道。已知两小球A、B间的碰撞为对心弹性碰撞。
（1）求小球A、B第一次碰撞后瞬间的速度大小vA1、vB1；
（2）若β>1，求在足够长的时间内，小球A、B通过的路程的比值。
17.（11分）如图所示，在y>0的空间中存在匀强电场，电场强度大小为E，方向沿y轴负方向；在y<0的空间中存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直xOy平面（纸面）向外。一带正电的粒子（重力不计），从y轴上A点以水平初速度v0沿x轴正方向射入电场中，之后粒子在电场、磁场中做周期性运动。已知，粒子每次进、出磁场时两点间的距离均为d。
（1）求粒子第一次经过x轴的位置距坐标原点的距离x0；
（2）若，求粒子在电场中的运动轨迹的相邻的两交点间的距离。
乌鲁木齐地区2024年高三年级第一次质量监测
物理试卷参考答案及评分标准
第I卷（选择题共40分）
一、选择题（本题共10小题，每小题4分，在每小题给出的四个选项中，第1-6题只有一项符合题目要求，7-10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
第II卷（非选择题共60分）
二、实验题（本题共2小题，每空2分，作图2分，共14分）
11.（6分）（1）1.420（2）低（3）
12.（8分）（1）如右图（2）C（3）2（3）A1
三、计算题（本题共5小题，共46分。解答时，要有必要的步骤、公式和文字说明，只写结果不得分）
13.（8分）
解：（1）（4分）设当线圈中电流为I时所受安培力为F安，由杠杆平衡条件得
解得
（2）（4分）设线圈中电流为时所受安培力为，同理得
解得m=0.025g
14.（8分）
解：（1）（3分）航天员的受力情况如图所示，据牛顿第二定律可得
解得
（2）（5分）根据题意航天员在最高点机械能最大，设航天员做圆周运动的线速度大小为v，在最高点时的动能为Ek，重力势能为Ep，则
解得
15.（9分）
解：（1）（4分）设冰壶的质量为m，根据动能定理可得
解得
（2）（5分）设运动员擦冰过程冰壶的加速度为a2、擦冰时间为t2；运动员不擦冰时冰壶滑行的时间为t1。根据题意可知，在最后8m擦冰，冰壶滑行时间最长。
根据牛顿第二定律运用逆向思维得
解得
16.（10分）
解：（1）（4分）由动量守恒定律和机械能守恒定律得
解得
（2）（6分）若，小球A、B第一次碰撞后做相向运动，设第一次碰撞后到再次碰撞前通过的路程分别为lA1、lB1，圆形轨道的周长为C0。由于第一次碰撞后到第二次碰撞前，两小球运动的路程和速度成正比。
得
设小球A、B第二次碰撞后瞬间的速度分别为vA2、vB2，第二次碰撞后到第三次碰撞前通过的路程分别为lA2、lB2，由动量守恒定律和机械能守恒定律得
解得
则
可见小球A、B做周期性运动，在足够长的时间内，设小球A、B通过的路程分别为lA、lB。根据分析可得
17.（11分）
解：（1）（7分）粒子的运动轨迹如图所示，设粒子在电场中的加速度为a，运动时间为t，粒子离开电场时的速度大小为v、方向与x轴正方向夹角为θ，y轴方向的分速度为vy；粒子在磁场中做圆周运动的半径为R，由类平抛运动和圆周运动的规律得
解得
（2）（4分）设粒子经过x轴的位置距坐标原点的距离为，粒子进、出磁场时两点间的距离为，由第一问同理可得
如图所示，故粒子每运动一个周期，轨迹向x轴负方向平移
由图可得，电场中的运动轨迹的相邻的两交点间距离
红表笔
A
B
A
C
B
C
黑表笔
B
A
C
A
C
B
阻值（Ω）
500
500
60
3000
560
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
B
A
C
A
D
AD
BC
BD
AC
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