2025届安徽省黄山市高三第一次质量检测物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1黄山市2025届高中毕业班第一次质量检测物理试题（考试时间：75分钟满分：100分）注意事项：1.答题前在答题卡上填写好自己的姓名、班级、考号等信息。2.请将选择题答案用2B铅笔正确填写在答题卡上；请将非选择题答案用黑色中性笔正确填写在答案卡上。一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。请将正确答案选出并填在答题卷中。）1.对下列物理现象理解正确的是（）A.A图是光的衍射现象B.B图中布朗运动反映了液体分子永不停息的无规则运动C.C图是光的干涉现象D.D图中射线①是射线【答案】B【解析】A．肥皂膜上出现彩色条纹时光的干涉现象，不是光的衍射现象，A错误；B．布朗运动反映了液体分子永不停息的无规则运动，B正确；C．单色光通过单缝形成明暗相间的条纹，中间亮条纹较宽，是光的衍射现象，C错误；D．根据三种射线在磁场中的偏转情况可知，射线①是射线，D错误。故选B。2.如图所示，一束单色光从真空射入某介质，入射光线与法线夹角为，折射光线与法线夹角为，下列说法正确的是（）A.该介质的折射率为B.光的传播速度变大C.光子的能量变小D.调整该单色光的入射角度不可能发生全反射现象【答案】D【解析】A．根据光的折射定律可知故A错误；B．光在介质中的速度为可知光的传播速度变小，故B错误；C．光进入介质后，频率不变，由可知光子频率不变，能量也不变，故C错误；D．全反射的条件一是‌光必须从光密介质射入光疏介质‌，二是入射角必须大于或等于临界角，光从真空射向某种介质，是由光疏介质射入光密介质，所以在分界面上不会发生全反射现象，故D正确。故选D。3.大量基态氢原子被特定频率的光照射后，辐射出三种不同频率的光，如图为氢原子能级图，则入射光子的能量为（）A.10.2eV B.12.09eV C.12.75eV D.13.06eV【答案】B【解析】根据题意知氢原子受激发后辐射出3种频率的光，则由解得原子受激发后跃迁到能级，则入射光子的能量为故选B。4.如图，两根通有相同电流的长直导线垂直xOy平面固定在D、E两点，电流方向垂直xOy平面向里。D、E两点坐标为和，B点的坐标为。在适当位置安放垂直平面的第三根通有相反方向电流的长直导线，可以使B点的磁感应强度为零，第三根导线放置的位置可能是（）A位置A B.位置B C.位置C D.位置O【答案】D【解析】AC．根据安培定则，D、E两位置的通电长直导线在B点产生的磁场方向如图所示由矢量合成法则，可知合磁场方向水平向右,第三根有相反方向电流的长直导线放置的位置在A、C，产生的磁场都在竖直方向，B点的合磁感应强度不可能为零，AC错误；B．第三根有相反方向电流的长直导线放置的位置在B点，B点的合磁感应强度不可能为零，B错误；D．第三根有相反方向电流的长直导线放置的位置在O点，由安培定则，可知产生的磁感应强度方向水平向左，B点的合磁感应强度可能为零，D正确。故选D。5.李老师和王老师在操场上给同学们演示绳波的形成和传播，一位老师手持绳子一端以周期T上下振动，可以认为是简谐振动，图中时刻绳子上A质点正向下运动，绳子上1、3两质点在最低点，绳子上质点2在最高点，、两质点在平衡位置，相距x。下列说法正确的是（）A.绳波的传播速度B.绳子上各质点水平向右运动C.绳子上各质点振动周期不同D.机械振动在绳子上传播形成了纵波【答案】A【解析】A．、两质点在平衡位置，则有波传播速度解得故A正确；B．介质中的质点只在各自平衡位置上下振动，质点并不随波迁移，故B错误；C．介质中各质点振动的周期均与波源振动的周期相等，故C错误；D．图中质点振动方向与波传播方向垂直，可知，机械振动在绳子上传播形成了横波，故D错误。故选A。6.2024年11月3日，神舟十八号载人飞船与空间站组合体成功分离，航天员叶光富、李聪、李广苏即将踏上回家之旅。空间站组合体距离地面的高度为h，运动周期为T，绕地球的运动可视为匀速圆周运动。已知万有引力常量为G，地球半径为R，根据以上信息可知（）A.悬浮在空间站内的物体，不受力的作用B.空间站组合体的质量C.地球的密度D.神舟十八号飞船与空间站组合体分离后做离心运动【答案】C【解析】A．悬浮在空间站内的物体，仍受地球的引力作用，选项A错误；B．根据可得地球的质量选项B错误；C．地球的密度选项C正确；D．神舟十八号飞船与空间站组合体分离后将做向心运动，选项D错误。故选C。7.如图所示，在匀强磁场中有电阻为r的单匝矩形线圈，线圈的两条边，，转轴垂直磁场且和线圈共面，从上往下看线圈绕转轴以角速度逆时针匀速旋转。从图中开始计时，下列说法正确的是（）A.线圈的磁通量与时间t的变化规律为B.线圈由图中位置绕转轴旋转的过程中平均电动势为C.线圈的热功率D.线圈在图中位置时，电流方向为【答案】C【解析】A．从图中开始计时，线圈的磁通量与时间t的变化规律为故A错误；B．线圈由图中位置绕转轴旋转的过程中平均电动势为故B错误；C．线圈的最大电动势为电动势有效值为线圈的热功率为故C正确；D．线圈在图中位置时，根据右手定则可知，边电流方向由，边电流方向由，则线圈中的电流方向为，故D错误。故选C。8.如图所示，已知匀强电场方向向下，边界为矩形ABGH，匀强磁场方向垂直纸面向里，边界为矩形BCDG，GD长为L，磁感应强度为B。电量为q，质量为m的粒子，从AH中点以垂直电场的速度（未知量）进入电场，然后从边界BG进入磁场，轨迹恰好和磁场另外三个边界相切，运动个圆周后返回电场。不计粒子的重力，下列说法正确的是（）A.粒子一定带正电B.AB长2LC.D.若电场强度减弱，粒子在磁场中运动时间将变长【答案】B【解析】A．由题意可知，若粒子带正电，运动轨迹如图所示，若粒子带负电，由对称性，粒子在电场中向上偏转，磁场中运动的圆轨迹与正粒子圆轨迹相重合，故不论带何种电荷，都符合题意，A错误；B．如图所示，取正粒子运动轨迹，轨迹恰好和磁场另外三个边界相切，运动个圆周后返回电场,所以圆弧对应圆心角为，可知图中设定的，设粒子在磁场中运动轨道半径为r,由几何关系设P点速度为,根据速度的分解可得，粒子在电场中做类平抛运动，设粒子在电场中运动时间为，则有，由几何关系联立解得B正确；C．带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由洛伦磁力提供向心力，可得代入数据解得C错误；D．若电场强度减弱，粒子进入磁场的偏转角减小，粒子在磁场中运动的轨道半径减小，圆轨道对应的圆心角变小，所以在磁场中运动时间将变短，D错误。故选B。二、多项选择题（本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合要求，全选对的得5分，选不全的得3分，有选错的得0分。）9.如图所示，两质量相同且可视为质点的塑料小球，表面均匀带等量异种微量电荷，左球带负电，右球带正电。两球间夹一张绝缘纸，分别用两根等长轻质绝缘细线悬挂于O点，受重力作用两球静止。某时刻在系统所在空间加上水平向右的匀强电场，两球向两边摆动。不考虑两球间的库仑力作用和对匀强电场的影响，取O点电势为零，下列说法正确的是（）A.两球在最高点合外力均0B.运动过程中，两球组成的系统在水平方向上动量守恒C.两球速度最大时，二者电势能相同D.从最低点摆到最高点的过程中，任意一个小球所受电场力的瞬时功率逐渐变小【答案】BC【解析】A．两球在最高点时均受到重力、细线的拉力、水平方向的电场力，此时小球的速度为零，但受力不平衡，以带正电的小球为例，重力和电场力的合力方向斜向右下方，而绳子的拉力不能与该合力平衡，故合外力不为0，A错误；B．对两球组成的系统，在水平方向上，系统受到的外力为电场力，由于两球带等量的异种电荷，水平方向上所受的电场力等大反向，故系统在水平方向所受合外力为零，因此水平方向上，系统的动量守恒，B正确；C．两球速度最大时，两球在同一水平面上，根据电场力做功两球带等量的异种电荷，开始时的电势相同，速度最大时，二者在同一水平面上，根据对称性可知，末位置电势相等，所以电场力做功相等，电势能的变化量相等。由于O点电势能为0，故速度最大时，二者具有相同的电势能，C正确；D．小球从最低点摆动到最高点时，小球在水平方向上的速度先增大后减小，而电场力的大小不变，根据可知，电场力的瞬时功率先增大后减小，D错误。故选BC。10.如图所示，质量为M的铝质矩形薄平板静止在光滑水平面上，铝板上固定白纸，质量为m的圆柱磁铁放在白纸上，且在铝板对称轴上。某时刻给磁铁沿对称轴方向的水平速度，经t时间磁铁和铝板速度相同。磁铁和白纸间动摩擦因数为，铝板相对磁铁可认为足够长。下列说法正确的是（）A.t时间内铝板和白纸对磁铁的作用力大于B.t时间内磁铁相对铝板位移小于C.仅将铝板替换成等质量的长矩形铜板，仍然需经t时间，磁铁和铜板速度才相同D.仅将铝板替换成等质量的长矩形铜板，共速前的平均热功率变大【答案】ABD【解析】A．对磁铁受力分析，若不考虑磁铁与铝板间的磁力，则铝板和白纸对磁铁的支持力铝板和白纸对磁铁的摩擦力此时铝板和白纸对磁铁的作用力大小刚好为实际上，磁铁在运动过程中，，铝板的磁通量减小，由于涡流的作用，磁铁和铝板之间存在相互吸引的磁力，导致磁铁受到的支持力和摩擦力均增大，故t时间内铝板和白纸对磁铁的作用力大于，A正确；B．由题可知，磁铁与铝板间的相对速度越来越小，铝板中的感应电流逐渐减小，故铝板与磁铁间的磁力逐渐减小，二者的加速度逐渐减小，因此磁铁做减速度减小的减速运动，铝板做加速度减小的加速运动，作出它们运动的图像如下根据图像的面积为位移的大小可知，t时间内磁铁相对铝板位移小于，B正确；C．将铝板换成铜板，由于铜板的电阻较小，感应电流较大，根据楞次定律，阻碍相对运动的安培力增大，达到共同速度的时间会减小，C错误；D．将铝板换成铜板后，达到共同速度的时间缩短，则平均速度增大，结合上述分析可知，平均作用力增大，根据可知，平均热功率增大，D正确。故选ABD。三、实验题（本题共2小题，共14分）11.我国天宫实验室中曾进行过“应用动力学方法测质量”的实验。某兴趣小组受到启发，设计了在太空完全失重环境下（忽略空气阻力）测小球质量并验证弹性碰撞的实验方案：（1）装置如图，在环绕地球运转的空间站中的桌面上固定一个支架，支架上端通过力传感器O连接一根轻绳，轻绳末端系一个直径为d的小球a；（2）保持轻绳拉直，给小球a一个初速度，小球a在与桌面垂直的平面内做匀速圆周运动，支架上端O与小球球心的距离为L。当小球a运动至最高点时，该处的光电门M可记录下小球a通过该位置的遮光时间，记为，并同时记下力传感器显示的读数F。根据以上测量数据，可得小球a的质量______（用“L，F，，d”表示）；（3）更换大小相同的小球b，重复以上操作，可测得小球b的质量；（4）在小球a匀速圆周运动的过程中，将小球b放置在桌面右侧的固定支架上，支架在小球a运动的平面内。当小球a运动至最低点时剪断轻绳，为保证小球a与小球b能发生正碰，小球b放置的高度与小球a运动至最低点的高度相比，应______（选填“等高”“稍高一些”或“稍低一些”）；（5）小球a与b碰后，依次通过右侧的光电门N，光电门记录下小球a的遮光时间为、小球b的遮光时间为，若测得，则当测出______时，即可验证小球a、b的碰撞为弹性碰撞。【答案】（2）（4）等高（5）4【解析】（2）由牛顿第二定律有又有解得小球a的质量为（4）该实验是在太空完全失重环境下进行，当小球a运动至最低点时剪断轻绳，由于惯性小球a将沿着圆周最低点切线方向做匀速直线运动，所以要使小球a与小球b能发生正碰，小球b放置的高度与小球a运动至最低点的高度等高。（5）经过光电门时小球a的速度为小球a的速度为则若小球a、b的碰撞为弹性碰撞，应满足若测得，则由以上各式解得12.力敏电阻是一种将机械力转换为电信号的特殊原件，它的工作原理是利用半导体材料的电阻随所受压力大小改变而改变，主要用于各种张力计、转矩计、加速度计、半导体传声器及各种压力传感器中。某社团活动小组对一个力敏电阻研究的过程中设计了以下实验：（1）利用伏安法测出力敏电阻Rx在承受压力FN=500N时其电阻的大小。如图甲为测量电路，其中电压表V内阻约为2kΩ，电流表A1内阻RA1=10Ω，为减小测量误差，测量电路中电压表的右端应接在______端（选填“a”或“b”）；（2）闭合开关后电压表读数为3.0V，电流表读数为0.05A，则此时Rx=______Ω；（3）经查询厂家资料可知，该力敏电阻的阻值与所受压力大小可视为反比例关系。小组成员利用该力敏电阻设计了一个测量压力的电路，如图乙所示。已知电源电动势为18V，内阻很小可忽略：电流表A2量程为0~0.6A、内阻RA2=5Ω；定值电阻R0=20Ω。闭合开关，在力敏电阻Rx上施加不同大小的压力F，电流表会显示不同的读数I，则与______成线性关系（选填“I”“”或“”）；（4）在图乙的电路中为了减小误差，要求电流表读数时指针在刻度盘的之间，则该力敏电阻允许承受的最大压力应小于______N。【答案】（1）b（2）50（3）（4）1250【解析】【小问1详析】电流表A1内阻已知，可以准确的测量电流值和电压值，为减小测量误差，应把电流表内接，测量电路中电压表的右端应接在b端。【小问2详析】根据欧姆定律解得【小问3详析】根据闭合电路欧姆定律由解得可知与成线性关系。【小问4详析】由已知压力FN=500N时，Rx=50Ω，解得可知当施加最大压力时，Rx′最小，电流最大，电流为由解得由解得四、计算题（本题共3小题，共44分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）13.已知外部环境温度为0℃，大气压强为750mmHg，该环境下1mol气体的体积是22.4L，阿伏伽德罗常数。假设某运动员放松情况下肺内气体体积约为3.5L，该运动员某次深呼吸吸入外部空气的体积。则：（1）求该次吸入的空气分子总数；（结果取一位有效数字）（2）已知运动员肺部的温度恒为37℃，吸气时扩张肺部，大气压把新鲜的外部空气通过鼻喉等升温至37℃压入肺内，并迅速达到内外的气压平衡。求运动员该次深呼吸后肺内气体增加的体积；（3）已知运动员在呼吸时能承受的内外气压差的最大值是150mmHg。此次吸气后，运动员屏住呼吸并收缩肺部，求肺内气体体积能达到的最小值。【答案】（1）7×1022个（2）3.1L（3）5.5L【解析】【小问1详析】该次吸入的空气分子总数为【小问2详析】外部环境温度T1=273K，肺内的温度T2=310K，研究外部V0=2.73L的空气，吸入肺部后温度迅速上升到肺部内的温度，发生等压变化解得小问3详析】研究吸入后肺内的总气体，收缩过程发生等温变化其中V为吸气后通过收缩肺部达到肺部气体体积的最小值，联立可得V=5.5L14.一款能垂直起降的遥控无人机质量m=200kg，发动机的功率最大值Pm=24000W，最大竖直升力Fm=3000N，执行侦察任务时悬停在离地高度h1=189.6m的高空。执行任务后需要尽快竖直上升到离地高度超过h2=240m的安全区域。忽略空气阻力，g取10m/s2。求：（1）该过程的最大上升速度大小与最大上升加速度大小；（2）执行任务后，无人机立即以最大竖直升力上升，到最大功率时所用的时间及该过程位移的大小；（3）执行任务后，为尽快到达安全区域，无人机至少需要运动的时间（到达安全区域之前已经达到最大速度）。【答案】（1）12m/s，5m/s2（2）1.6s，6.4m（3）5.6s【解析】【小问1详析】设最大速度为vm，由解得设最大上升加速度为am，解得【小问2详析】设发动机匀加速到最大功率的末速度为v1，有设该段时间为t1，由速度公式设该段距离为x1，有联立解得【小问3详析】为尽快脱离危险区，首先需要最大加速度匀加速，然后保持最大功率运动的距离为x2，有设该过程的时间为t2，对无人机应用动能定理解得所以，无人机至少需要的运动时间解得15.如图所示，质量为m，下端封闭、上端开口且内壁光滑的绝缘玻璃管竖直放置，管底有一带正电的小球，电量为q，质量也为m。空间存在足够大且垂直纸面向里的水平匀强磁场，磁感应强度。在斜向上的外力作用下，玻璃管在磁场中由静止开始做水平向右的匀加速直线运动，加速度大小为，最终小球从上端开口飞出。设运动过程中小球的电荷量始终保持不变，重力加速度g取10m/s2。则：（1）求小球在玻璃管内脱离底部之前的运动时间；（2）已知小球飞出玻璃管前的运动时间t=2s，求小球运动到玻璃管最高点时的加速度大小；（3）如果小球在玻璃管内脱离底部之后外力保持不变，求玻璃管的最大速度大小（此时小球未飞出玻璃管）。【答案】（1）0.8s（2）（3）【解析】【小问1详析】设小球在玻璃管内脱离底部之前经历的运动时间为t1，水平方向速度为v0，小球脱离底部时，有且联立可得【小问2详析】小球在玻璃管中向上运动时间为t2，显然竖直方向代入数据可得竖直方向最大加速度故合加速度为代入数据可得【小问3详析】设玻璃管匀速时玻璃管的速度为v1，此时小球相对玻璃管的速度为v2，当小球刚刚脱离玻璃管底端时水平方向因为玻璃管达最大速度，加速度为0，所以解得竖直方向对小球列动量定理又玻璃管水平位移该过程中对系统水平方向列动量定理又小球竖直位移该过程中对系统列动能定理联立解得黄山市2025届高中毕业班第一次质量检测物理试题（考试时间：75分钟满分：100分）注意事项：1.答题前在答题卡上填写好自己的姓名、班级、考号等信息。2.请将选择题答案用2B铅笔正确填写在答题卡上；请将非选择题答案用黑色中性笔正确填写在答案卡上。一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确。请将正确答案选出并填在答题卷中。）1.对下列物理现象理解正确的是（）A.A图是光的衍射现象B.B图中布朗运动反映了液体分子永不停息的无规则运动C.C图是光的干涉现象D.D图中射线①是射线【答案】B【解析】A．肥皂膜上出现彩色条纹时光的干涉现象，不是光的衍射现象，A错误；B．布朗运动反映了液体分子永不停息的无规则运动，B正确；C．单色光通过单缝形成明暗相间的条纹，中间亮条纹较宽，是光的衍射现象，C错误；D．根据三种射线在磁场中的偏转情况可知，射线①是射线，D错误。故选B。2.如图所示，一束单色光从真空射入某介质，入射光线与法线夹角为，折射光线与法线夹角为，下列说法正确的是（）A.该介质的折射率为B.光的传播速度变大C.光子的能量变小D.调整该单色光的入射角度不可能发生全反射现象【答案】D【解析】A．根据光的折射定律可知故A错误；B．光在介质中的速度为可知光的传播速度变小，故B错误；C．光进入介质后，频率不变，由可知光子频率不变，能量也不变，故C错误；D．全反射的条件一是‌光必须从光密介质射入光疏介质‌，二是入射角必须大于或等于临界角，光从真空射向某种介质，是由光疏介质射入光密介质，所以在分界面上不会发生全反射现象，故D正确。故选D。3.大量基态氢原子被特定频率的光照射后，辐射出三种不同频率的光，如图为氢原子能级图，则入射光子的能量为（）A.10.2eV B.12.09eV C.12.75eV D.13.06eV【答案】B【解析】根据题意知氢原子受激发后辐射出3种频率的光，则由解得原子受激发后跃迁到能级，则入射光子的能量为故选B。4.如图，两根通有相同电流的长直导线垂直xOy平面固定在D、E两点，电流方向垂直xOy平面向里。D、E两点坐标为和，B点的坐标为。在适当位置安放垂直平面的第三根通有相反方向电流的长直导线，可以使B点的磁感应强度为零，第三根导线放置的位置可能是（）A位置A B.位置B C.位置C D.位置O【答案】D【解析】AC．根据安培定则，D、E两位置的通电长直导线在B点产生的磁场方向如图所示由矢量合成法则，可知合磁场方向水平向右,第三根有相反方向电流的长直导线放置的位置在A、C，产生的磁场都在竖直方向，B点的合磁感应强度不可能为零，AC错误；B．第三根有相反方向电流的长直导线放置的位置在B点，B点的合磁感应强度不可能为零，B错误；D．第三根有相反方向电流的长直导线放置的位置在O点，由安培定则，可知产生的磁感应强度方向水平向左，B点的合磁感应强度可能为零，D正确。故选D。5.李老师和王老师在操场上给同学们演示绳波的形成和传播，一位老师手持绳子一端以周期T上下振动，可以认为是简谐振动，图中时刻绳子上A质点正向下运动，绳子上1、3两质点在最低点，绳子上质点2在最高点，、两质点在平衡位置，相距x。下列说法正确的是（）A.绳波的传播速度B.绳子上各质点水平向右运动C.绳子上各质点振动周期不同D.机械振动在绳子上传播形成了纵波【答案】A【解析】A．、两质点在平衡位置，则有波传播速度解得故A正确；B．介质中的质点只在各自平衡位置上下振动，质点并不随波迁移，故B错误；C．介质中各质点振动的周期均与波源振动的周期相等，故C错误；D．图中质点振动方向与波传播方向垂直，可知，机械振动在绳子上传播形成了横波，故D错误。故选A。6.2024年11月3日，神舟十八号载人飞船与空间站组合体成功分离，航天员叶光富、李聪、李广苏即将踏上回家之旅。空间站组合体距离地面的高度为h，运动周期为T，绕地球的运动可视为匀速圆周运动。已知万有引力常量为G，地球半径为R，根据以上信息可知（）A.悬浮在空间站内的物体，不受力的作用B.空间站组合体的质量C.地球的密度D.神舟十八号飞船与空间站组合体分离后做离心运动【答案】C【解析】A．悬浮在空间站内的物体，仍受地球的引力作用，选项A错误；B．根据可得地球的质量选项B错误；C．地球的密度选项C正确；D．神舟十八号飞船与空间站组合体分离后将做向心运动，选项D错误。故选C。7.如图所示，在匀强磁场中有电阻为r的单匝矩形线圈，线圈的两条边，，转轴垂直磁场且和线圈共面，从上往下看线圈绕转轴以角速度逆时针匀速旋转。从图中开始计时，下列说法正确的是（）A.线圈的磁通量与时间t的变化规律为B.线圈由图中位置绕转轴旋转的过程中平均电动势为C.线圈的热功率D.线圈在图中位置时，电流方向为【答案】C【解析】A．从图中开始计时，线圈的磁通量与时间t的变化规律为故A错误；B．线圈由图中位置绕转轴旋转的过程中平均电动势为故B错误；C．线圈的最大电动势为电动势有效值为线圈的热功率为故C正确；D．线圈在图中位置时，根据右手定则可知，边电流方向由，边电流方向由，则线圈中的电流方向为，故D错误。故选C。8.如图所示，已知匀强电场方向向下，边界为矩形ABGH，匀强磁场方向垂直纸面向里，边界为矩形BCDG，GD长为L，磁感应强度为B。电量为q，质量为m的粒子，从AH中点以垂直电场的速度（未知量）进入电场，然后从边界BG进入磁场，轨迹恰好和磁场另外三个边界相切，运动个圆周后返回电场。不计粒子的重力，下列说法正确的是（）A.粒子一定带正电B.AB长2LC.D.若电场强度减弱，粒子在磁场中运动时间将变长【答案】B【解析】A．由题意可知，若粒子带正电，运动轨迹如图所示，若粒子带负电，由对称性，粒子在电场中向上偏转，磁场中运动的圆轨迹与正粒子圆轨迹相重合，故不论带何种电荷，都符合题意，A错误；B．如图所示，取正粒子运动轨迹，轨迹恰好和磁场另外三个边界相切，运动个圆周后返回电场,所以圆弧对应圆心角为，可知图中设定的，设粒子在磁场中运动轨道半径为r,由几何关系设P点速度为,根据速度的分解可得，粒子在电场中做类平抛运动，设粒子在电场中运动时间为，则有，由几何关系联立解得B正确；C．带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由洛伦磁力提供向心力，可得代入数据解得C错误；D．若电场强度减弱，粒子进入磁场的偏转角减小，粒子在磁场中运动的轨道半径减小，圆轨道对应的圆心角变小，所以在磁场中运动时间将变短，D错误。故选B。二、多项选择题（本题共2小题，每小题5分，共10分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合要求，全选对的得5分，选不全的得3分，有选错的得0分。）9.如图所示，两质量相同且可视为质点的塑料小球，表面均匀带等量异种微量电荷，左球带负电，右球带正电。两球间夹一张绝缘纸，分别用两根等长轻质绝缘细线悬挂于O点，受重力作用两球静止。某时刻在系统所在空间加上水平向右的匀强电场，两球向两边摆动。不考虑两球间的库仑力作用和对匀强电场的影响，取O点电势为零，下列说法正确的是（）A.两球在最高点合外力均0B.运动过程中，两球组成的系统在水平方向上动量守恒C.两球速度最大时，二者电势能相同D.从最低点摆到最高点的过程中，任意一个小球所受电场力的瞬时功率逐渐变小【答案】BC【解析】A．两球在最高点时均受到重力、细线的拉力、水平方向的电场力，此时小球的速度为零，但受力不平衡，以带正电的小球为例，重力和电场力的合力方向斜向右下方，而绳子的拉力不能与该合力平衡，故合外力不为0，A错误；B．对两球组成的系统，在水平方向上，系统受到的外力为电场力，由于两球带等量的异种电荷，水平方向上所受的电场力等大反向，故系统在水平方向所受合外力为零，因此水平方向上，系统的动量守恒，B正确；C．两球速度最大时，两球在同一水平面上，根据电场力做功两球带等量的异种电荷，开始时的电势相同，速度最大时，二者在同一水平面上，根据对称性可知，末位置电势相等，所以电场力做功相等，电势能的变化量相等。由于O点电势能为0，故速度最大时，二者具有相同的电势能，C正确；D．小球从最低点摆动到最高点时，小球在水平方向上的速度先增大后减小，而电场力的大小不变，根据可知，电场力的瞬时功率先增大后减小，D错误。故选BC。10.如图所示，质量为M的铝质矩形薄平板静止在光滑水平面上，铝板上固定白纸，质量为m的圆柱磁铁放在白纸上，且在铝板对称轴上。某时刻给磁铁沿对称轴方向的水平速度，经t时间磁铁和铝板速度相同。磁铁和白纸间动摩擦因数为，铝板相对磁铁可认为足够长。下列说法正确的是（）A.t时间内铝板和白纸对磁铁的作用力大于B.t时间内磁铁相对铝板位移小于C.仅将铝板替换成等质量的长矩形铜板，仍然需经t时间，磁铁和铜板速度才相同D.仅将铝板替换成等质量的长矩形铜板，共速前的平均热功率变大【答案】ABD【解析】A．对磁铁受力分析，若不考虑磁铁与铝板间的磁力，则铝板和白纸对磁铁的支持力铝板和白纸对磁铁的摩擦力此时铝板和白纸对磁铁的作用力大小刚好为实际上，磁铁在运动过程中，，铝板的磁通量减小，由于涡流的作用，磁铁和铝板之间存在相互吸引的磁力，导致磁铁受到的支持力和摩擦力均增大，故t时间内铝板和白纸对磁铁的作用力大于，A正确；B．由题可知，磁铁与铝板间的相对速度越来越小，铝板中的感应电流逐渐减小，故铝板与磁铁间的磁力逐渐减小，二者的加速度逐渐减小，因此磁铁做减速度减小的减速运动，铝板做加速度减小的加速运动，作出它们运动的图像如下根据图像的面积为位移的大小可知，t时间内磁铁相对铝板位移小于，B正确；C．将铝板换成铜板，由于铜板的电阻较小，感应电流较大，根据楞次定律，阻碍相对运动的安培力增大，达到共同速度的时间会减小，C错误；D．将铝板换成铜板后，达到共同速度的时间缩短，则平均速度增大，结合上述分析可知，平均作用力增大，根据可知，平均热功率增大，D正确。故选ABD。三、实验题（本题共2小题，共14分）11.我国天宫实验室中曾进行过“应用动力学方法测质量”的实验。某兴趣小组受到启发，设计了在太空完全失重环境下（忽略空气阻力）测小球质量并验证弹性碰撞的实验方案：（1）装置如图，在环绕地球运转的空间站中的桌面上固定一个支架，支架上端通过力传感器O连接一根轻绳，轻绳末端系一个直径为d的小球a；（2）保持轻绳拉直，给小球a一个初速度，小球a在与桌面垂直的平面内做匀速圆周运动，支架上端O与小球球心的距离为L。当小球a运动至最高点时，该处的光电门M可记录下小球a通过该位置的遮光时间，记为，并同时记下力传感器显示的读数F。根据以上测量数据，可得小球a的质量______（用“L，F，，d”表示）；（3）更换大小相同的小球b，重复以上操作，可测得小球b的质量；（4）在小球a匀速圆周运动的过程中，将小球b放置在桌面右侧的固定支架上，支架在小球a运动的平面内。当小球a运动至最低点时剪断轻绳，为保证小球a与小球b能发生正碰，小球b放置的高度与小球a运动至最低点的高度相比，应______（选填“等高”“稍高一些”或“稍低一些”）；（5）小球a与b碰后，依次通过右侧的光电门N，光电门记录下小球a的遮光时间为、小球b的遮光时间为，若测得，则当测出______时，即可验证小球a、b的碰撞为弹性碰撞。【答案】（2）（4）等高（5）4【解析】（2）由牛顿第二定律有又有解得小球a的质量为（4）该实验是在太空完全失重环境下进行，当小球a运动至最低点时剪断轻绳，由于惯性小球a将沿着圆周最低点切线方向做匀速直线运动，所以要使小球a与小球b能发生正碰，小球b放置的高度与小球a运动至最低点的高度等高。（5）经过光电门时小球a的速度为小球a的速度为则若小球a、b的碰撞为弹性碰撞，应满足若测得，则由以上各式解得12.力敏电阻是一种将机械力转换为电信号的特殊原件，它的工作原理是利用半导体材料的电阻随所受压力大小改变而改变，主要用于各种张力计、转矩计、加速度计、半导体传声器及各种压力传感器中。某社团活动小组对一个力敏电阻研究的过程中设计了以下实验：（1）利用伏安法测出力敏电阻Rx在承受压力FN=500N时其电阻的大小。如图甲为测量电路，其中电压表V内阻约为2kΩ，电流表A1内阻RA1=10Ω，为减小测量误差，测量电路中电压表的右端应接在______端（选填“a”或“b”）；（2）闭合开关后电压表读数为3.0V，电流表读数为0.05A，则此时Rx=______Ω；（3）经查询厂家资料可知，该力敏电阻的阻值与所受压力大小可视为反比例关系。小组成员利用该力敏电阻设计了一个测量压力的电路，如图乙所示。已知电源电动势为18V，内阻很小可忽略：电流表A2量程为0~0.6A、内阻RA2=5Ω；定值电阻R0=20Ω。闭合开关，在力敏电阻Rx上施加不同大小的压力F，电流表会显示不同的读数I，则与______成线性关系（选填“I”“”或“”）；（4）在图乙的电路中为了减小误差，要求电流表读数时指针在刻度盘的之间，则该力敏电阻允许承受的最大压力应小于______N。【答案】（1）b（2）50（3）（4）1250【解析】【小问1详析】电流表A1内阻已知，可以准确的测量电流值和电压值，为减小测量误差，应把电流表内接，测量电路中电压表的右端应接在b端。【小问2详析】根据欧姆定律解得【小问3详析】根据闭合电路欧姆定律由解得可知与成线性关系。【小问4详析】由已知压力FN=500N时，Rx=50Ω，解得可知当施加最大压力时，Rx′最小，电流最大，电流为由解得由解得四、计算题（本题共3小题，共44分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）13.已知外部环境温度为0℃，大气压强为750mmHg，该环境下1mol气体的体积是22.4L，阿伏伽德罗常数。假设某运动员放松情况下肺内气体体积约为3.5L，该运动员某次深呼吸吸入外部空气的体积。则：（1）求该次吸入