陕西省2025届高三（下）高考适应性检测物理试卷（三）（含解析）

这是一份陕西省2025届高三（下）高考适应性检测物理试卷（三）（含解析），共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.“中欧班列”是按照固定车次、线路、班期和全程运行时刻开行，往来于中国与欧洲以及“一带一路”沿线各国的集装箱等国际铁路联运班列。当列车车头行驶到一段笔直的铁道旁的某一电线杆时，整个列车立即匀加速通过该电线杆，假设车头和每节车厢一样长，下列图像能够描述车头和每节车厢的前段通过该电线杆速度v和速度平方v2的变化，接近实际的一个是( )
A. B.
C. D.
2.2025年2月22日20时11分，中星10R卫星在西昌卫星发射中心乘载运载火箭成功发射，该卫星覆盖中国及西亚、南亚、东南亚部分地区，提供高效的卫星网络传输服务。假设该卫星沿椭圆轨道变轨后做圆周轨道运行，其动能变为原来的1n(n>1)，不考虑因变轨质量变化，关于该卫星下列说法正确的是( )
A. 万有引力变为原来的1n2B. 运行速度变为原来的1n
C. 变轨后该卫星机械能减小了D. 变轨过程一直处于完全失重状态
3.如图所示，已知两平行金属极板间电压为U，间距为d。质量为m的带电金属微粒从距上板的距离为d位置处由静止释放，从上板小孔进入后恰好能与下板相接触，重力加速度大小为g，则金属微粒所带电荷的电性和电荷量q分别为( )
A. 负电荷，q=mgdUB. 负电荷，q=2mgdU
C. 正电荷，q=2mgdUD. 正电荷，q=mgdU
4.如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比为3：1，在原、副线圈的回路中分别接有阻值相等的电阻R1和R2，开关开始是断开，原线圈一侧接在电压为220V的正弦交流电源上，则下列说法正确的是( )
A. 开关断开和闭合时原、副线圈的电压之比不同
B. 开关断开和闭合时R2消耗的电功率不变化
C. 开关断开时，R1、R2消耗的电功率之比为1：9
D. 开关断开时，R1、R2的电压之比为3：1
5.平静的湖面上传播着一列水面波，可近似看作横波，在波传播方向上有相距15m的甲、乙两个小木块随波上下振动，乙物块起振时间落后于甲3s，此后某时刻当甲木块到达波谷时乙木块正通过平衡位置向上振动，且两木块之间还有4个波峰，则该水面波( )
A. 波长为5mB. 周期为1.25sC. 频率为1.25HzD. 波速为4m/s
6.在一个倾角为θ=37 ∘的足够长粗糙斜面上，放置一个质量为m=2kg的物块，物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5。现对物块施加一个大小和方向都可以改变的外力F，使物块在斜面上以恒定速度v=2m/s沿斜面向上运动。已知重力加速度g=10m/s2,sin37 ∘≈0.6,cs37 ∘≈0.8，则外力F的最小值为( )
A. 4 5NB. 8 5NC. 12ND. 16N
7.如图所示，一种磁流体发电机，平行金属板A、B间距为d，
A. B之间有一个很强的磁场，磁感应强度大小为B，将一束等离子体(即高温下电离的气体含有大量正、负电粒子)以速度v喷入磁场，A、B两极间便产生电压，在A、B两极板间接入电阻R，则下列说法正确的是( )
A.通过电阻R的电流方向为从a流向b
B. 电阻R两端的电压U=vBd
C. 电阻R消耗的热功率P=B2d2vR
D. 增大A、B两板间距d，则流过电阻R的电流会增大
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.某种理想气体H的内能公式可表示为U=32nRT，其中n为物质的量，R为理想气体常数，T为热力学温度。如图所示，一个容器被隔板K均分为A、B两部分，其中充满质量相等的理想气体H，它们的压强分别为pA、pB，温度分别为TA、TB。抽取隔板K后，如果容器与外界没有能量交换，经过足够长的时间，稳定后容器内的气体压强为p，温度为T。则以下说法正确的是( )
A. A、B两部分气体体积膨胀，对外做功，气体的总内能减少
B. 抽取隔板K前A、B两部分气体压强和温度满足pATA=pBTB
C. 稳定后容器内气体的温度T=TA+TB2
D. 由于气体分子运动的无规则性，抽取隔板K后到稳定的过程自发可逆
9.氢原子的能级图如图(a)所示，一群处于n= 4能级的氢原子，用其向低能级跃迁过程中发出的光照射如图(b)电路中的阴极K，只有1种频率的光能使之发生光电效应，产生光电子，测得其电流随电压变化的图像如图(c)所示。电子电荷量为1.6 × 10−19C，则下列说法正确的是( )
A. 题述氢原子跃迁一共能发出4种不同频率的光子
B. 阴极金属的逸出功为11.15 eV
C. 题述光电子能使处于n= 3能级的氢原子电离
D. 若图(c)中饱和光电流为I= 3.2 μA，则1 s内最少有2 × 103个氢原子发生跃迁
10.如图所示，在倾角为θ的固定光滑斜面上，有两个用轻质弹簧相连的物块A和B，它们的质量均为m，弹簧的劲度系数为k，C为一固定的挡板，现将一个质量也为m的物体D从距A为L的位置由静止释放，D和A相碰后立即粘在一起，之后在斜面上做简谐运动。在简谐运动过程中，物体B对C的最小弹力为12mgsinθ，则下列说法正确的是( )
A. D和A粘合后瞬时速度大小为 gLsinθ
B. D和A粘合后下滑过程中速度先增大后减小
C. D和A整体简谐运动的振幅为3mgsinθ2k
D. B对C的最大弹力为11mgsinθ2
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某实验小组用如图1所示的实验装置测当地重力加速度。物块A装有一宽度很小的挡光片，A(含挡光片)和B的质量mA=mB=M，A、B下端分别悬挂5个相同质量的钩码，每个钩码的质量为m。光电门C与数字计时器相连(图中未画出)，可记录遮光片通过光电门的时间。实验时挡光片通过光电门时，物块B没有到达轻质定滑轮处。
(1)如图2所示，用游标卡尺测量遮光片的宽度，遮光片的宽度d= ______mm。
(2)从物块B的下端摘下1个钩码并挂在物块A下端的钩码下面。由静止释放系统，释放时挡光片距光电门上方高为ℎ，计时器记录挡光片通过光电门的时间为Δt。取n=1。
(3)该同学每次从物块B的下端摘下1个钩码并挂在物块A下端的钩码下面，保持挡光片距光电门高为ℎ的位置由静止释放，进行多次实验，依次取n=2、3、4、5。
(4)根据实验数据，作出1Δt2−n图像为一倾斜直线，直线斜率为k，则当地的重力加速度的表达式为______。(用k，M，m，d，ℎ表示)
(5)误差分析可得，重力加速度的测量值______(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。理由是______(填一种即可)。
12.某实验小组计划将量程为Ig=1mA、内阻Rg=80Ω的毫安表改装成简易欧姆表并测量电阻的阻值。
实验室提供以下器材：
(1)毫安表(参数如上)
(2)定值电阻若干R1=10Ω,R2=100Ω,R3=1kΩ
(3)滑动变阻器R4(最大阻值1kΩ)
(4)电源E(标称电动势1.5V，内阻未知)
(5)待测电阻Rx
(6)红表笔、黑表笔、导线若干
实验步骤如下：
(1)按图1所示的电路连接实验器材，其中A表笔应接表笔_____(填“红”或“黑”)，定值电阻应选_____(填“R1”“R2”或“R3”)。
(2)将两表笔短接，调节滑动变阻器，使毫安表指针指向_____(填“0mA”“0.5mA”或“1mA”)处。
(3)将待测电阻Rx接入两表笔之间，毫安表指针如图2所示，则待测电阻的测量值R测=_____Ω。
(4)经检查，该实验小组发现所用电源的电动势小于1.5V，则该电阻的测量值_____(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
(5)更换电动势为1.5V的标准电源后，在毫安表表盘上标出对应的电阻数值，使此欧姆表的倍率为“×100”。
(6)按图3所示的电路改装欧姆表，可以将欧姆表的倍率变为“×10”，则图中R5阻值为_____Ω。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.如图所示为一半径为R的半圆形玻璃砖纵截面图，O点是半圆形的圆心，虚线OO′表示光轴(过圆心O与半圆形玻璃砖直径底面垂直的直线)。现有一束平行光垂直入射到半圆形玻璃砖直径底面上，有些光线能从玻璃砖上方圆弧面射出(不考虑被玻璃砖圆弧内表面反射后的光线)。已知能从半圆形玻璃砖圆弧面射出的光线与光轴OO′延长线的交点P(图中未画出)距O′的最小距离为L。求：
(1)该半圆形玻璃砖材料的折射率n。
(2)从半圆形玻璃砖直径底面入射且能够一次性从玻璃砖上方圆弧射出，则从玻璃砖直径底面入射光线的宽度d。
14.如图所示，离心液体分离器是一种利用离心现象将液体混合物中不同密度的成分进行分离的设备。某次运行检测，注入密度为ρ的某种液体，当其达到稳态时，可将其简化如下：密度为ρ的液体在中心转鼓的作用下以恒定角速度ω绕中心轴在一个竖直放置的圆柱形容器内匀速旋转；液体在旋转过程中形成一个稳定的旋转环，可将其近似看作围绕中心轴在水平方向做匀速圆周运动的薄层液体。设薄层液体距离中心轴的半径为r，水平厚度d(d远小于r)、竖直深度ℎ在运动过程中均保持不变。(r、ρ、d、ℎ、ω、Δt均为已知量)求：

(1)在(极短的时间)Δt内，该薄层液体通过任意截面的质量Δm。
(2)该薄层液体在(极短的时间)Δt时间内速度的变化量Δv的大小。
(3)该薄层液体对容器外侧壁产生的压强p。
15.如图所示，在第三象限中存在M、N两个平行金属板，板间加一未知电压U，第二象限内存在着沿x轴正方向的匀强电场，电场强度为E，第一象限内存在着垂直于平面坐标系xOy向外的匀强磁场B，第四象限内存在着垂直于平面坐标系xOy向外的匀强磁场B及竖直向上的匀强电场，电场强度大小为 2E。现有一重力不计，比荷为qm=105C/kg的带负电粒子从紧靠M板由静止释放，经加速后从P点垂直于x轴射入电场E，经电场偏转后从y轴上的Q点进入第一象限。已知匀强电场的大小E=2×103V/m，磁感应强度的大小B=0.1T，P点的横坐标为1m，Q点的纵坐标为2m，π近似取3。求：
(1)MN两板间电压UMN大小及在第一象限内的运动时间。
(2)粒子运动过程中最大速度的大小。
(3)粒子第三次与x轴相交点的横坐标。
答案解析
1.【答案】B
【解析】A.当列车车头行驶到一段笔直的铁道旁的某一电线杆时，整个列车立即匀加速通过该电线杆，初速度不为零，故 v−t 不是过原点的倾斜直线，故A错误；
BCD.设车头经过该电线杆时的速度大小为 v0 ，由 v2−v02=2ax
得 v2=v02+2ax ， v= v02+2ax
故B正确，CD错误。
故选B。
2.【答案】A
【解析】AB、动能变为原来的1n，根据Ek=12mv2，可得v变为原来的1 n倍，根据GMmr2=mv2r，可得v= GMr，所以r变为原来的n倍，万有引力GMmr2变为原来的1n2，故A正确，B错误；
C、由于r变大，所以是从低轨加速到高轨，所以机械能变大，故C错误；
D、变轨过程中需要加速，向心力发生变化，所以不是一直处于完全失重状态，故D错误。
故选：A。
本题考查卫星变轨问题，运用动能、万有引力、圆周运动等公式推导，便可解出。
涉及到动能、万有引力、圆周运动的公式推导，考察学生的推理论证能力，难度中等。
3.【答案】B
【解析】解：根据题意可知，带电金属微粒的末速度为0，所以带电金属微粒受到的电场力竖直向上，则金属微粒带负电，根据动能定理
2mgd−qU=0−0
解得
q=2mgdU
故B正确，ACD错误。
故选：B。
根据带电金属微粒的受力情况判断电性，再利用动能定理求电荷量q。
本题考查带电粒子在复合场中的运动，要求学生能正确分析带电粒子的运动过程和运动性质，熟练应用对应的规律解题。
4.【答案】C
【解析】解：A、根据U1：U2=n1：n2可知，开关断开和闭合时原、副线圈的电压之比均等于匝数之比，相同，故A错误；
B、开关断开和闭合时R2两端电压不同，R2消耗的电功率发生变化，故B错误；
C、开关断开时，设原线圈的电流强度为I，则副线圈的电流强度为3I，根据P=I2R可知，R1、R2消耗的电功率之比为1：9，故C正确。
D、开关断开时，R1、R2的电压之比为：U1：U2=(IR1)：(3IR2)=1：3，故D错误。
故选：C。
原、副线圈的电压之比均等于匝数之比；根据电流强度的变化情况分析R2消耗的电功率是否变化；根据P=I2R分析R1、R2消耗的电功率之比；根据欧姆定律求解R1、R2的电压之比。
本题主要是考查了变压器的知识；解答本题的关键是知道理想变压器的电压之比等于匝数之比，在只有一个副线圈的情况下的电流之比等于匝数的反比。
5.【答案】C
【解析】解：AB、由题可得甲、乙两个小木块之间间隔334T，可得波长为λ=15334m=4m，周期为T=3334s=0.8s，故AB错误；
D、由题可得v=xt=153m/s=5m/s，故D错误；
C、根据周期T=0.8s，可得f=1T=10.8Hz=1.25Hz，故C正确。
故选：C。
AB、根据甲、乙两个小木块的距离、振动方向和两木块之间波峰数量求解波长和周期；
D、根据甲、乙两个小木块的距离和起振时间差求解波速；
C、根据周期求解频率。
考查对波的传播规律的理解，清楚波速、波长、频率的关联。
6.【答案】B
【解析】设外力与 F 与斜面的夹角为 θ ，物块在斜面上以恒定速度沿斜面向上运动
由垂直于斜面方向平衡得 FN+Fsinθ=mgcs37∘
由平行于斜面方向平衡得 Fcsθ−mgsin37∘−Ff=0
又 Ff=μFN
设 sinα=1 1+μ2 ， csα=μ 1+μ2
整理得 F=mgsin37∘+μmgcs37∘ 1+μ2sin(α+θ)
当 α+θ=90∘ 时，外力 F 有最小值 F=mgsin37∘+μmgcs37∘ 1+μ2=8 5N
故选B。
7.【答案】D
【解析】A.根据左手定则可知，带正电离子向下偏转，带负电粒子向上偏转，则B板带正电，A板带负电，通过电阻 R 的电流方向为从 b 流向 a ，故A错误；
BC.稳定时，对离子有 qE电动势d=qvB
解得电动势为 E电动势=Bdv
若等离子体的电阻可忽略不计，则电阻 R 两端的电压为 U=E电动势=Bdv
电阻 R 消耗的热功率为 P=U2R=B2d2v2R
故BC错误；
D.根据 E电动势=Bdv
增大A、B两板间距 d ，则电动势增大，流过电阻 R 的电流会增大，故D正确。
故选D。
8.【答案】BC
【解析】解：A、对于容器中的气体，在隔板抽取前、后气体总体积没变，所以没有与外界做功过程，即W=0，由于容器与外界没有能量交换，即Q=0，根据热力学第一定律ΔU=W+Q知，
ΔU=0，即气体的总内能不变，故A错误；
D、根据热力学第二定律知，抽取隔板K后到稳定的过程不能自发可逆，故D错误；
B、对于一定质量的某种气体的理想状态方程pVT=nR，其中n为物质的量，R为理想气体常数由题意知，nA=nB，RA=RB，VA=VB，所以pATA=pBTB，故B正确；
C、对容器中的气体有，U=32⋅(2n)RT，UA=32nRTA，UB=32nRTB，且U=UA+UB，联立解得：T=TA+TB2，故C正确。
故选：BC。
理想气体的内能仅与温度有关，且在没有能量交换的情况下，气体的总内能保持不变。
根据理想气体状态方程，可以推导出压强、体积和温度之间的关系。
考虑气体混合后的状态变化，以及这一过程是否可逆。
本题主要考查了理想气体的性质，包括内能、压强、温度之间的关系，以及气体在绝热条件下的行为。正确理解理想气体状态方程和绝热过程的性质是解题的关键。
9.【答案】BCD
【解析】A.氢原子跃迁一共能发出不同频率的光子数为
C42=4×32=6
即6种不同频率的光子，故A错误；
B.依题意，使阴极K发生光电效应的光子能量为
ΔE=ℎν=E4−E1=−0.85eV−(−13.6eV)=12.75eV
由图(c)可知
UC=1.6V
根据
eUC=ℎν−W0
联立，解得
W0=11.15eV
故B正确；
C.题述光电子的最大初动能为
Ekm=eUC=1.6eV>E∞−E3=1.51eV
可知能使处于n = 3能级的氢原子电离，故C正确；
D.若图(c)中饱和光电流为I = 3.2 μA，根据
I=net
则1 s内阴极K产生光电子数目为
n=2×1013个
故D正确。
故选BCD。
10.【答案】BD
【解析】解：A、物体D从距A为L的位置由静止释放，根据机械能守恒：mgLsinθ=12mv2，解得v= 2gLsinθ
D和A相碰后立即粘在一起，D和A粘合后瞬时速度，根据动量守恒定律：mv=2mv′，解得v′=12v=12 2gLsinθ，故A错误；
B、D和A相碰后立即粘在一起，之后在斜面上做简谐运动，下滑过程中速度先增大后减小，故B正确；
C、当弹力等于AD的重力的分力时AD处于平衡状态，由kx=2mgsinθ可知，平衡位置时弹簧的形变量为x0=2mgsinθk，处压缩状态，当B对C弹力最小时，对B分析，则有
mgsinθ=Kx+12mgsinθ；
故弹簧应伸长达最大位移处，此时形变量
x=mgsinθ2k，此时弹簧处于伸长状态；
故简谐运动的振幅为
A=x+x0=2mgsinθk+mgsinθ2k=5mgsinθ2k，故C错误；
D、当AD运动到最低点时，B对C的弹力最大，由对称性可知，此时弹簧的形变量为
A=x+x0=5mgsinθ2k+2mgsinθk=9mgsinθ2k
此时弹力为F=k(A+x0)=k×9mgsinθ2k=9mgsinθ2
B对C的弹力为F+mgsinθ=9mgsinθ2+mgsinθ=11mgsinθ2，故D正确；
故选：BD。
物体D从距A为L的位置由静止释放，根据机械能守恒定律求解；
D和A相碰后立即粘在一起，根据动量守恒定律分析；
当AD受力平衡时，AD处于平衡位置，由胡克定律可求得平衡位置时弹簧的形变量，再由B对C的最小弹力可求得AD能达到的最大位移，即可求得振幅；
由简谐运动的对称性可求得最大弹力。
本题考查机械能守恒定律、动量守恒定律、简谐运动规律，关键在于找出简谐运动的平衡位置，从而确定出物体的振幅及回复力。
11.【答案】11.4； g=(M+5m)d2k2mℎ； 小于，存在空气阻力、细线与滑轮之间存在摩擦或滑轮质量不能忽略等
【解析】解：(1)游标卡尺的精确度为0.1mm，其读数为d=11mm+4×0.1mm=11.4mm；
(4)挡光片经过光电门的速度v=dΔt，据速度一位移公式有a=v22ℎ，对A、B及钩码整体，根据牛顿第二定律有2nmg=(2M+10m)a，由上式可得1(Δt)2=2mgℎ(M+5m)d2n，又斜率为k，可得2mgℎ(M+5m)d2=k，即g=(M+5m)d2k2mℎ
(5)由于摩擦阻力、空气阻力和滑轮质量的影响，会导致a的实验值比理论值小，即重力加速度测量值小于真实值。
故答案为：(1)11.4；(4)g=(M+5m)d2k2mℎ；(5)小于，存在空气阻力、细线与滑轮之间存在摩擦或滑轮质量不能忽略等。
(1)根据游标卡尺的读数规则完成读数；
(2)根据光电门计算瞬时速度，结合匀变速直线运动推理和牛顿第二定律，图像斜率的物理意义列式解答；
(3)根据可能的误差原因进行解答。
考查牛顿运动定律的应用和误差分析，基本器材的使用和读数，会根据题意进行准确分析解答。
12.【答案】(1)红 R3 (2) 1mA (3) 2250 (4) 大于 (6) 120
【解析】(1)[1] [2]由图1知，欧姆表内部电流方向为顺时针方向，电流从B表笔流出，从A表笔流入，故A为红表笔。欧姆表中值电阻为 R中=EIg=1.5kΩ
又 Rg=80Ω ，滑动变阻器的最大阻值为 1kΩ ，故定值电阻应选 1kΩ 即选 R3 。
(2)[3]电阻调零时，两表笔短接，指针指向欧姆零刻度处，即电流表的满偏电流处，故为1mA。
(3)[4]由图2可得，电路中的电流为 0.40mA ， Rx=EI−R中=−1.5kΩ=2250Ω
(4)[5]假设 E′=1.4V ，则 R′中=E′1mA=1.4kΩ
故 R真=E′I−R′中=1.40.4−1.4kΩ=2.1kΩ ，可得：测量值大于真实值。
(6) [6]原欧姆表的中值电阻为 1.5kΩ ，倍率为“ ×100 ”，欧姆表中央刻度为“15”，要将欧姆表的倍率改为“ ×10 ”，中值电阻为 150Ω ，改装后电流表的满偏电流为10mA，并联电阻阻值为： R5=Ig×Rg+R310mA−Ig=120Ω 。
13.【答案】该半圆形玻璃砖材料的折射率等于L+R L2+2RL；
从玻璃砖直径底面入射光线的宽度等于2R L2+2RLR+L
【解析】解：(1)经分析知，恰好能从圆弧面上Q点射出的光线与光轴OO′延长线的交点P，
则此时临界角∠C=∠POQ，由sinC=1n
得n=L+R L2+2RL
(2)由(1)知能从半圆形玻璃砖直径底面入射且能够一次性从玻璃砖上方圆弧面射出的位
于Q点的上方，则从玻璃砖直径底面入射的光线在O点左右两侧的宽度均为d左=d右=R sinC
解得宽度d=2R L2+2RLR+L
答：(1)该半圆形玻璃砖材料的折射率等于L+R L2+2RL；
(2)从玻璃砖直径底面入射光线的宽度等于2R L2+2RLR+L。
(1)画出光路图，可得此时的临界角，结合几何关系求解折射率；
(2)由(1)中光路图，结合几何关系即可求解。
光的折射与全反射的综合问题求解思路：
(1)解决几何光学问题应先准确画好光路图。
(2)用光的全反射条件来判断在某界面是否发生全反射；用折射定律找入射角和折射角的关系。
(3)在处理几何光学问题时应充分利用光的可逆性、对称性、相似性等几何关系。
14.【答案】在(极短的时间)Δt内，该薄层液体通过任意截面的质量Δm是ρωrdℎΔt
该薄层液体在(极短的时间)Δt时间内速度的变化量Δv的大小是rω2Δt
该薄层液体对容器外侧壁产生的压强p是ρω2dr
【解析】解：(1)Δt时间内对应质量Δm=ρΔV
对应液体体积ΔV=ωrΔt×dℎ
解得Δm=ρωrdℎΔt
(2)向心加速度a=rω2
Δt内速度的变化量Δv=aΔt=rω2Δt
(3)压强p=FS
受力面积S=ℎωrΔt
向心力F=Δmrω2
解得压强p=ρω2dr
答：(1)在(极短的时间)Δt内，该薄层液体通过任意截面的质量Δm是ρωrdℎΔt。
(2)该薄层液体在(极短的时间)Δt时间内速度的变化量Δv的大小是rω2Δt。
(3)该薄层液体对容器外侧壁产生的压强p是ρω2dr。
(1)质量等于密度与体积的乘积，求出很短时间内液体的体积，然后求出质量。
(2)求出加速度，然后求出速度的变化量。
(3)应用向心力公式求出力，然后求出压强。
分析清楚液体的运动过程是解题的前提，应用向心力公式、压强公式即可解题。
15.【答案】解：(1)由题意的粒子在第二象限内的电场中做类平抛运动，设粒子加速后速度为 vP ，则 x 轴方向 x=12×qEmt2
y 轴方向 y=vpt
由动能定理得 qUMN=12mvP2
解得 UMN=2×103V
解得 vQ=2 2×104m/s
以 45 ∘ 从 Q 点入射，如图
由牛顿第二定律得 qvQB=mvQ2r
解得 r=2 2m
由几何关系得粒子在第一象限做匀速圆周运动的圆心角 α=135 ∘
在第一象限内的运动时间 t=α2πT=38×2πmqB=2.25×10−4s
(2)设粒子第二次与 x 轴交点为 M ，由题意可知进入第四象限时速度为 vQ=2 2×104m/s
方向竖直向下，将该速度分解为水平向右 v1 和对应斜向左的 v2 ，令 qv1B=q× 2E
解得 v1=2 2×104m/s
则 v2= v12+vP2=4×104m/s
故粒子在第四象限中以 v2 做匀速圆周运动同时以 v1 向右做匀速直线运动，由粒子运动规律得，在最低点时速度最大 v′=v1+v2=4+2 2×104m/s
(3)设粒子第三次与 x 轴交点为 N′ ，设在第四象限匀速圆周运动半径为 r′ ，由粒子运动规律可得 qv2B=mv22r′
由图可知 xMN′=2r′sin45 ∘+v1t
解得 r′=4m
运动时间 t=34×2πmqB
解得 t=4.5×10−4s
则 xMN′=2×4× 22m+2 2×104×4.5×10−4m=13 2m ， x =r+rsin45 ∘
由题意可知粒子第三次与 x 轴相交点的横坐标的 x N′=xMN′+xMO
解得 x N′=13 2+2+2 2m=15 2+2m

【解析】详细解答和解析过程见【答案】