镇江中学2023届高三年级物理每日一练3

镇江中学2023届高三年级物理每日一练3（时间：45分钟）一、单选题1．如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B 随时间t 均匀变化，磁场方向取垂直纸面向里为正方向。

正方形硬质金属框abcd 放置在磁场中，金属框平面与磁场方向垂直，电阻0.1ΩR =，边长0.2m l =，则下列说法错误的是（ ）A ．在0=t 到0.1s t =时间内，金属框中的感应电动势为0.08VB ．在0.05s t =时，金属框ab 边受到的安培力的大小为0.016NC ．在0.05s t =时，金属框ab 边受到的安培力的方向垂直于ab 向右D ．在0=t 到0.1s t =时间内，金属框中电流的电功率为0.064W2．如图所示，固定在竖直平面内半径为R 的四分之一圆弧轨道与水平轨道相切于最低点B ，质量为m 的小物块（视为质点）从圆弧轨道的顶端A 点由静止滑下，经过B 点后滑上水平轨道，最后停在C 点。

若B 、C 两点间的距离为2R ，物块与两轨道间的动摩擦因数均为μ，重力加速度大小为g ，则物块到达B 点前瞬间受到的摩擦力大小为（ ）。

A ．()1mg μμ+B ．()12mg μμ+C ．2mg μD ．3mg μ 3．在某一带有活塞的密闭容器内质量为10g 的理想气体在27℃时的p V -图线为图中的曲线乙。

若X 为此容器内充满质量为10g 的该理想气体在温度为327℃时的曲线；Y 为此容器内充满20g该理想气体在温度为27℃时的曲线。

分子平均动能与热力学温度关系为k 3 2 kTE=，k是一个常数；理想气体状态方程pV nRT=，n为气体物质的量，R为理想气体常数。

下列说法中正确的是（）A．X、Y均为曲线丁B．X为曲线丙，Y为曲线丁C．在同一体积时，气体分子单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数，X曲线代表的气体较Y曲线代表的气体多D．曲线X与曲线Y代表的气体在相同体积时，温度均加热至1200K，则压强之比为1:2 4．雨滴在空中下落的过程中，由于受到空气阻力，其运动的速度—时间图像如图所示，下列说法正确的是（）A．雨滴最终做匀速直线运动B．雨滴受到的空气阻力逐渐减小C．雨滴加速阶段的平均速度等于1.5m/sD．雨滴加速阶段做匀加速直线运动二、多选题5．一群处于第4能级的氢原子，向低能级跃迁过程中能发出n种不同频率的光，将这些光分别照射到图甲电路阴极K的金属上，只能测得3条电流随电压变化的图像，如图乙所示，已知氢原子的能级图如图丙所示，则下列推断正确的是（）A．n=6B．图乙中的a光是氢原子由第3能级向基态跃迁发出的C．图乙中的b光是氢原子由第3能级向基态跃迁发出的D．图乙中的c光光子能量为12.09 eV6．我国的天和空间站正常运行时在地面上空大约400千米的高度上绕地球做匀速圆周运动。

2021年7月1日和10月21日，美国某公司的星链卫星突然接近正常运行的天和空间站，为预防碰撞事件发生，天和空间站进行了紧急变轨规避。

不计稀薄空气的阻力，以下说法正确的是（）A．天和空间站若向前加速可规避至较高轨道B．天和空间站不消耗能量就可规避至较低轨道C．天和空间站正常运行时的周期大于24小时D．天和空间站正常运行时的速度小于地球的第一宇宙速度三、实验题7．伽利略斜面实验被誉为物理学史上最美实验之一、研究小组尝试使用等时性良好的“节拍法”来重现伽利略的斜面实验，研究物体沿斜面运动的规律。

实验所用节拍频率是每秒2拍，实验装置如图（a）所示。

在光滑倾斜的轨道上装有可沿轨道移动的框架，框架上悬挂轻薄小金属片，滑块下滑撞击金属片会发出“叮”的声音（金属片对滑块运动的影响可忽略）。

实验步骤如下：①从某位置（记为A0）静止释放滑块，同时开始计拍调节框架的位置，使相邻金属片发出的“叮”声恰好间隔1个拍，并标记框架在轨道上的位置A1、A2、A3……；①测量A1、A2、A3……到A0的距离s1、s2、s3……如图（b）所示。

①将测量数据记录于下表，并将节拍数n转换成对应时间t的平方。

(1)表格中“C”处的数据应为___________；(2)由表中数据分析可得，s与t2成___________关系（填“线性”或“非线性”）；(3)滑块的加速度大小为___________m/s2（结果保留2位小数）。

四、解答题8．如图甲所示是2022年北京冬奥会的冰壶比赛场景，比赛过程简化为如图乙所示，在左端发球区的运动员从投掷线MN中点P将冰壶掷出，冰壶沿水平冰道中心线PO向右端的圆形营垒区滑行。

若冰壶以v0=4m/s的速度被掷出后，恰好停在营垒区中心O，PO间距离为x=40m。

已知冰壶的质量为m=19kg，冰壶自身大小可忽略，冰壶在冰道上的运动可视为匀减速直线运动。

在比赛中，运动员可以用毛刷擦拭冰壶运行前方的冰面，使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小为一确定值。

（1）求没有擦拭冰壶冰面时冰壶与冰面间的动摩擦因数 ；（2）在某次比赛中冰壶投掷速度v0=3m/s，从MN前方12.5m处开始不停擦拭冰面，直至冰壶正好停在营垒区中心O点。

求擦拭冰面后冰壶的加速度大小；（3）求（2）问中，从投出冰壶到冰壶停止运动这个过程中冰壶受到摩擦阻力的冲量。

9．利用电场与磁场控制带电粒子的运动，在现代科学实验和技术设备中有着广泛的应用。

如图所示，一粒子源不断释放质量为m ，带电量为q +的带电粒子，其初速度视为零，经过加速电压U 后，以一定速度垂直平面11MNN M ，射入边长为2L 的正方体区域1111MNPQ M N PQ -。

可调整粒子源及加速电场位置，使带电粒子在边长为L 的正方形MHIJ 区域内入射，不计粒子重力及其相互作用，完成以下问题：（1）求粒子离开加速电场时的速度大小；（2）若仅在正方体区域中加上沿MN 方向的匀强电场，要让所有粒子都到达平面11NPP N ，求所加匀强电场电场强度的最小值0E ；（3）若仅在正方体区域中加上沿MN 方向的匀强磁场，要让所有粒子都到达平面1111M N PQ ，求所加匀强磁场磁感应强度的最小值0B 及最大值m B ；（4）以1M 为原点建立如图所示直角坐标系1M xyz -，若在正方体区域中同时加上沿MN 方向、大小为016E 的匀强电场及大小为0B 的匀强磁场，让粒子对准I 点并垂直平面11MNN M 入射，求粒子离开正方体区域时的坐标位置（结果可用根号表示，圆周率π取3）。

参考答案1．CA ．根据法拉第电磁感应定律N E t∆Φ=∆ 金属框的面积不变，磁场的磁感应强度变化，故2B L ∆Φ=∆⋅0.2T 2T/s 0.1sB t ∆==∆ 解得0.08V E =故A 正确；B ．感应电流为0.08A 0.8A 0.1E I R === 在0.05s t =时，ab 受到的安培力为0.10.80.2N 0.016N F BIL ==⨯⨯=故B 正确；C ．根据楞次定律，感应电流阻碍磁通量的变化，磁通量随磁感应强度的减小，线框有扩大的趋势，故ab 受到的安培力水平向左，故C 错误；D ．电功率为0.08V 0.8A 0.064W P EI ==⨯=故D 正确；故选C 。

2．A从B 到C 根据动能定理得21022B R mg mv μ-⋅=- 在B 点根据牛顿第二定律得 2N B v F mg m R-=物块到达B 点前瞬间受到的摩擦力大小N f F μ=联立解得()1f mg μμ=+故A 正确，BCD 错误。

故选A 。

3．DAB ．X 理想气体的热力学温度为600K ，Y 理想气体的热力学温度为300K ，原有理想气体的热力学温度为300K ，X 、Y 、原有理想气体的物质的量之比为1：1：2，根据pV nRT =可知，X 、Y 理想气体pV 乘积为原有理想气体的2倍，由图像可知，X 、Y 均为曲线丙，故AB 错误；C ．由于X 、Y 理想气体的物质的量之比为1：2，则在同一体积时，X 理想气体的分子数是Y 理想气体的一半，气体分子单位时间内撞击容器壁上单位面积的次数，X 曲线代表的气体较Y 曲线代表的气体少，故C 错误；D ．根据pV nRT =可知，由于X 、Y 理想气体的物质的量之比为1：2，则曲线X 与曲线Y 代表的气体在相同体积时，温度均加热至1200K ，则压强之比为1：2，故D 正确。

故选D 。

4．AA ．由图可知雨滴最终做匀速直线运动，故A 正确；BD ．雨滴加速阶段做加速度逐渐减小的加速运动，根据牛顿第二定律有mg f ma -=可知雨滴受到的空气阻力逐渐增大，当雨滴最终匀速运动时，受到的空气阻力不变，故BD 错误；C ．设雨滴加速阶段的时间为t ，则加速阶段的位移3m/s 2t x >⋅ 平均速度1.5m/s x v t=> 故选A 。

5．ACA ．一群处于第4能级的氢原子向低能级跃迁过程中能发出光子种类为24C 6n ==故A 正确；BC ．由图乙可知，a 光的遏止电压最大，其次是b 和c ，根据20012eU mv h W ν==- 可知，三种光对应的跃迁是a →：41，b →：31，c →：21故B 错误，C 正确；D ． c 光光子能量为12 3.4eV (13.6eV)10.2eV b E E E =-=---=故C 正确，D 错误。

故选AC 。

6．ADA ．天和空间站从低轨道调整到高轨道运行，则空间站需要做离心运动，根据22GMm v m R R= 空间站做离心运动，需要发动机向后喷气体使得中国空间站速度增加，A 正确； B ．天和空间站不消耗能量无法改变动能，则速度不变，轨道不变，B 错误；C ．根据牛顿第二定律有2224πMm G m r r T= 解得2T =同步卫星的周期为24小时，天和空间站的轨道半径比同步卫星的轨道半径小，故周期小于24小时，C 错误；D ．第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大线速度，而空间站的轨道半径较大，故其运行速度小于第一宇宙速度，D 正确。

故选D 。

7． 2.25 线性 0.76~0.788．（1）冰壶以v 0=4m/s 的速度被掷出后，恰好停在营垒区中心O ，则有202v ax =代入数据解得20.2m/s a =又由牛顿第二定律有mg ma μ=解得0.02μ=（2）冰壶投掷速度v 0=3m/s ，从MN 前方12.5m 处，有221012v v ax -=-解得12m/s v =擦拭冰面后有()21102v a x x --'=-解得24m/s 55a =' （3）从投出冰壶到冰壶停止运动这个过程中由动量定理得00I mv =-解得57N s I =-⋅冲量大小为57N s ⋅，方向与初速度方向相反。

9．（1）粒子经过加速电场加速有20102qU mv =- 解得0v = （2）仅加电场时粒子在正方体区域中做类平抛运动，当M 点射入的粒子恰好到达P 点，则所有粒子均能达到平面11NPP N ，由类平抛规律可得0qE ma =2122L at = 02L v t =联立解得02U E L= （3）仅加磁场时粒子在正方体区域中做匀速圆周运动，当从M 点射入的粒子恰好到达1Q 点时所加的磁场为最小值，由圆周运动规律可得12r L =20001v qv B m r = 联立解得0B = 当从M 点射入的粒子恰好到达1M 点时所加的磁场为最大值，有2r L =200m 2v qv B m r = 联立解得m B =（4）若在正方体区域中同时加上沿MN 方向的匀强电场及匀强磁场，电场加速粒子所带来的速度分量恰与磁场平行，不会带来新的洛伦兹力，故粒子的运动为在磁场中的匀速圆周运动与在电场中的匀加速直线运动的组合，若仅考虑在磁场中的圆周运动，正视图如图所示则有2m T qB π= 在磁场中的圆心角为111cos 2r L r θ-== 即3πθ=则粒子在磁场中的运动时间12πt T θ=⋅=若仅考虑在电场中的类平抛运动，有06E q ma '= 2212L a t '= 联立解得在电场中的运动时间为2t 因分运动与合运动具有等时性，且21t t >，则粒子的运动时间为1t =故粒子完成磁场区域的完整偏转离开立方体时y 方向的坐标为1πsin3y r = 离开立方体时x 方向的坐标为211423x L a t L '=+=则粒子离开立方体时的位置坐标为4,03L ⎛⎫ ⎪⎝⎭。