天津市河?xùn)|區(qū)2023屆高三一模物理試題Word版含解析.docx

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2023年河?xùn)|區(qū)高中學(xué)業(yè)水平等級(jí)性考試第一次模擬考試物理試卷本試卷分為第I卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分。第Ⅰ卷1至4頁，第Ⅱ卷4至8頁?？忌鷦?wù)必將答案寫在答題卡上，答在試卷上的無效。第Ⅰ卷注意事項(xiàng)：1．每題選出答案后，用鉛筆將答題卡上對(duì)應(yīng)題目的答案標(biāo)號(hào)涂黑。2．本卷共8題，每題5分，共40分。一、單項(xiàng)選擇題（每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的）1.日本東電正式提交核污水排海申請(qǐng)，預(yù)計(jì)2023年春開始排入福島核電站1公里處的近海，此決定引發(fā)國內(nèi)外強(qiáng)烈質(zhì)疑。核泄漏對(duì)環(huán)境會(huì)造成污染，影響人類的安全、生活，其中核反應(yīng)之一為。下列說法正確的是（　?。〢.該核反應(yīng)為衰變B.環(huán)境溫度升高，則的半衰期增大C.的比結(jié)合能比的比結(jié)合能大D.的質(zhì)量等于和X的總質(zhì)量【答案】C【解析】【詳解】A．由核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知，X的電荷數(shù)為、質(zhì)量數(shù)為0，則X為，所以該核反應(yīng)為衰變，故A錯(cuò)誤；B．半衰期是放射性元素的一個(gè)特征常數(shù)，它一般不隨外界條件（溫度、壓強(qiáng)）的變化，也不隨元素所處狀態(tài)（游離態(tài)或化合態(tài)）的不同和起始元素質(zhì)量的多少而改變，即半衰期與外界環(huán)境無關(guān)，則B錯(cuò)誤；C．比結(jié)合能是某個(gè)原子核的結(jié)合能與組成該原子核的核子數(shù)的比值，比結(jié)合能越大，說明當(dāng)初在孤立的核子（質(zhì)子和中子），構(gòu)成該原子核時(shí)其質(zhì)量虧損就越多，即原子核的比結(jié)合能越大，表示原子核中核子結(jié)合得越牢固，原子核越穩(wěn)定，比結(jié)合能越小，原子更容易發(fā)生核反應(yīng)，并在核反應(yīng)中釋放出能量，同時(shí)出現(xiàn)質(zhì)量虧損，所以是經(jīng)過核反應(yīng)后，釋放出能量后的轉(zhuǎn)變成的更穩(wěn)定的新核，比結(jié)合能比的比結(jié)合能大，故C正確；D．該核反應(yīng)向外釋放能量，則由愛因斯坦質(zhì)能方程可知，該核反應(yīng)存在質(zhì)量虧損，則的質(zhì)量大于和X的總質(zhì)量，故D錯(cuò)誤。故選C。 2.我國空降部隊(duì)在抗震救災(zāi)過程中多次建立功勛，這與傘兵們平時(shí)嚴(yán)格的訓(xùn)練是分不開的。一傘兵從高空懸停的直升機(jī)上無初速度下落，5s后打開降落傘。規(guī)定豎直向下為正方向，其沿豎直方向運(yùn)動(dòng)的圖像如圖所示，下列說法正確的是（　　）A.0～5s內(nèi)傘兵處于完全失重狀態(tài)B.5～9s內(nèi)，傘兵處于超重狀態(tài)C.傘兵下落50m時(shí)速度小于D.5～9s內(nèi)傘兵所受的合力越來越大【答案】B【解析】【詳解】A．0～5s內(nèi)傘兵向下的加速度為則傘兵并非處于完全失重狀態(tài)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．5～9s內(nèi)，傘兵向下減速運(yùn)動(dòng)，加速度向上，則處于超重狀態(tài)，選項(xiàng)B正確；C．傘兵在開始的100m內(nèi)做勻加速下降，則下落50m時(shí)速度選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．圖像的斜率等于加速度，可知5～9s內(nèi)傘兵的加速度逐漸減小，則所受的合力越來越小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選B。3.如圖所示，繞過滑輪的輕繩一端固定在豎直墻上，站在地面上的人用手拉著繩的另一端，滑輪下吊著一個(gè)小球，處于靜止?fàn)顟B(tài)，不計(jì)滑輪摩擦。保持B點(diǎn)高度不變，手與繩無相對(duì)滑動(dòng)且球不碰地。在人緩慢向右移動(dòng)一小段距離的過程中（　?。?A.繩上張力變大B.人對(duì)地面的壓力變大C.滑輪受到繩的作用力不變D.地面對(duì)人的摩擦力變大【答案】C【解析】【詳解】A．滑輪兩邊繩上的力大小相等，人緩慢向右移動(dòng)一小段距離的過程，滑輪兩邊繩間的夾角變小，根據(jù)解得可知，變小，繩上的張力T變小，A錯(cuò)誤；B．對(duì)人分析有結(jié)合上述解得則人對(duì)地面的壓力為可知人對(duì)地面的壓力不變，B錯(cuò)誤；C．對(duì)滑輪與小球整體分析可知，滑輪受到繩的作用力為即滑輪受到繩的作用力不變，C正確；D．對(duì)人分析可知地面對(duì)人的摩擦力為可知變小，地面對(duì)人的摩擦力變小，D錯(cuò)誤。故選C。4.戰(zhàn)繩訓(xùn)練需要訓(xùn)練者上下交替擺動(dòng)兩根粗重的繩子，訓(xùn)練者把兩根相同繩子的一端固定在一點(diǎn)，用雙手分別握住繩子的另一端，上下抖動(dòng)繩子使繩子振動(dòng)起來，研究發(fā)現(xiàn)戰(zhàn)繩訓(xùn)練能將訓(xùn)練者的最大氧氣攝入量增加50% ，對(duì)訓(xùn)練者的心肺水平也是一個(gè)挑戰(zhàn)。若以手的平衡位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，訓(xùn)練者右手在抖動(dòng)繩子過程中某時(shí)刻的波形如圖所示，若右手抖動(dòng)的頻率是2Hz，下列說法正確的是（）A.該時(shí)刻Q點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向B.該繩波傳播速度為2m/sC.再經(jīng)過0.25s，Q點(diǎn)到達(dá)x軸上方對(duì)稱位置D.從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方程為【答案】C【解析】【詳解】A．由波形圖可知，該時(shí)刻Q點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸正方向，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；B．該繩波傳播速度為選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．再經(jīng)過0.25s=，Q點(diǎn)到達(dá)x軸上方對(duì)稱位置，選項(xiàng)C正確；D．從該時(shí)刻開始計(jì)時(shí)，開始時(shí)P振動(dòng)方向沿y軸負(fù)向則質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)方程為選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。5.如圖所示，a、b兩束單色光分別沿不同方向射向橫截面為半圓形玻璃磚的圓心O，已知a光剛好發(fā)生全反射，b光的折射光線（反射光線未畫出）剛好與a光的反射光線重疊，且，則可判斷（　　） A.若將b光沿a光的光路射向O點(diǎn)，b光也能發(fā)生全反射B.用a、b單色光分別檢查同一光學(xué)平面平整度時(shí)，a光呈現(xiàn)的明暗相間的條紋要寬些C.用a、b單色光分別以相同入射角斜射入同一平行玻璃磚，a光發(fā)生的側(cè)移小D.用a、b單色光分別照射同一光電管陰極并都能發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，如果光電管兩端施加反向電壓，用b光照射時(shí)的遇止電壓小【答案】D【解析】【詳解】根據(jù)題意，由折射定律有可知A．由公式可知，由于則光的臨界角大于光的臨界角，由于a光剛好發(fā)生全反射，則將b光沿a光的光路射向O點(diǎn)，b光不能發(fā)生全反射，故A錯(cuò)誤；B．由于則光和光的波長(zhǎng)大小關(guān)系為由可得，用a、b單色光分別檢查同一光學(xué)平面的平整度時(shí)，光呈現(xiàn)的明暗相間的條紋要寬些，故B錯(cuò)誤；C．由于用a、b單色光分別以相同入射角斜射入同一平行玻璃磚，a光發(fā)生的側(cè)移大，故C錯(cuò)誤；D．由于 則光和光的頻率大小關(guān)系為根據(jù)題意，由光電效應(yīng)方程和動(dòng)能定理有由于光頻率大于光的頻率，則用b光照射時(shí)的遇止電壓小，故D正確。故選D。二、不定項(xiàng)選擇題（每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，都有多個(gè)選項(xiàng)是正確的）6.“心懷山海，眼有星辰。”北京時(shí)間2022年11月30日5時(shí)42分，我國神舟15號(hào)載人飛船與天問一號(hào)空間站組合體成功對(duì)接，與神14乘組太空勝利會(huì)師，中國航天員完成首次在軌交接?！笆氖逡幌喾辏銊賲s古今無數(shù)！”航天員們以漂浮姿態(tài)在天宮一號(hào)中活動(dòng)，下列說法正確的是（）A.航天員在天宮一號(hào)中處于漂浮姿態(tài)，說明航天員不受重力B.航天員在天宮一號(hào)中不能用天平稱量出物體的質(zhì)量C.航天員可以在天宮一號(hào)中通過舉重來鍛煉身體D.航天員可以在天宮一號(hào)中通過彈簧拉力器來鍛煉臂力【答案】BD【解析】【詳解】A．航天員在天宮一號(hào)中處于漂浮姿態(tài)，說明處于完全失重狀態(tài)，但地球?qū)λ娜f有引力仍然存在，提供他隨天宮一號(hào)圍繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，故A錯(cuò)誤；B．天宮一號(hào)處于完全失重狀態(tài)，不能用天平稱量出物體的質(zhì)量，故B正確；C．舉重鍛煉身體主要利用物體的重力，在天宮一號(hào)中物體處于完全失重狀態(tài)，所以航天員在天宮一號(hào)中不能通過舉重來鍛煉身體，故C錯(cuò)誤；D．彈簧拉力器鍛煉臂力是通過拉伸彈簧來實(shí)現(xiàn)的，與重力無關(guān)，故D正確。故選BD。7.如圖所示，向一個(gè)空的鋁制飲料罐中插入一根粗細(xì)均勻透明吸管，接口用蠟密封，在吸管內(nèi)引入一小段油柱（長(zhǎng)度可忽略）。如果不計(jì)大氣壓的變化，該裝置就是一支簡(jiǎn)易的氣溫計(jì)。關(guān)于該氣溫計(jì)的說法正確的是（　　） A.氣溫計(jì)刻度是均勻的，左大右小B.讀數(shù)變大過程，罐中氣體壓強(qiáng)增大C.讀數(shù)變大過程，罐中氣體對(duì)外做功，內(nèi)能增大D.讀數(shù)變小過程，罐中氣體放出的熱量大于外界對(duì)其做的功【答案】CD【解析】【詳解】A．由題意可知，罐內(nèi)氣體做等壓變化，由蓋?呂薩克定律可知，當(dāng)罐內(nèi)氣體溫度升高時(shí)，氣體的體積增大，吸管內(nèi)的油柱向右移動(dòng)，則吸管上的溫度刻度值左小右大，A錯(cuò)誤；B．吸管內(nèi)的油柱受內(nèi)外氣壓的作用處于平衡狀態(tài)，所以溫度升高時(shí)，即讀數(shù)變大過程，罐中氣體做等壓變化，壓強(qiáng)不變，B錯(cuò)誤；C．讀數(shù)變大過程，罐內(nèi)氣體溫度升高，內(nèi)能增大，由熱力學(xué)第一定律可知，則氣體對(duì)外做功W小于氣體向外界吸收的熱量Q，C正確；D．讀數(shù)變小過程，罐內(nèi)氣體溫度降低，內(nèi)能減小，由熱力學(xué)第一定律可知，因此罐中氣體放出的熱量大于外界對(duì)其做的功，D正確。故選CD。8.如圖所示，有一矩形線圈的面積為S，匝數(shù)為N，電阻不計(jì)，繞軸在水平方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，從圖示位置開始計(jì)時(shí)。矩形線圈通過銅滑環(huán)接理想變壓器原線圈，副線圈接有固定電阻和滑動(dòng)變阻器R，所有電表均為理想交流電表，下列判斷正確的是（　?。〢.矩形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為B.矩形線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值為C.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)過程中，電流表和示數(shù)都變小D.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向上滑動(dòng)過程中，電壓表示數(shù)不變，的示數(shù)變大【答案】CD【解析】 【詳解】A．因?yàn)榫€圈是從垂直中性面開始計(jì)時(shí)，所以矩形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為A錯(cuò)誤；B．矩形線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值為B錯(cuò)誤；C．滑動(dòng)變阻器滑片向上滑動(dòng)過程中，變阻器阻值變大，根據(jù)歐姆定律，副線圈電流變小，根據(jù)電流與匝數(shù)成反比，知原線圈電流減小，即電流表A1和A2示數(shù)都變小，C正確；D．滑動(dòng)變阻器滑片向上滑動(dòng)過程中，變阻器連入電路電阻變大，原線圈電壓U1不變，即V1不變，匝數(shù)比不變，副線圈兩端的電壓不變，所以電壓表V2的示數(shù)不變，副線圈電阻變大，電流變小，電阻兩端的電壓變小，變阻器兩端的電壓變大，即電壓表V3的示數(shù)變大，D正確；故選CD。第Ⅱ卷注意事項(xiàng)：1．用黑色墨水的鋼筆或簽字筆將答案寫在答題卡上。2．本卷共4題，共60分。9.某實(shí)驗(yàn)小組利用如下圖所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。（1）把木板的一側(cè)墊高，調(diào)節(jié)木板的傾斜度，使小車在不受牽引力時(shí)能拖動(dòng)紙帶沿木板勻速運(yùn)動(dòng)。此處采用的科學(xué)方法是________。A．理想化模型法B．阻力補(bǔ)償法C．等效替代法D．控制變量法（2）已知交流電源頻率為50Hz，啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，釋放小車，小車在砝碼桶的作用下拖著紙帶運(yùn)動(dòng)。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶如下圖所示（圖中相鄰兩點(diǎn)間有4個(gè)點(diǎn)未畫出）。小車的加速度大小為________。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字） （3）實(shí)驗(yàn)時(shí)改變砝碼桶內(nèi)砝碼的質(zhì)量，分別測(cè)量小車在不同外力作用下的加速度。根據(jù)測(cè)得的多組數(shù)據(jù)畫出關(guān)系圖像，如下圖所示。此圖像的AB段明顯偏離直線，造成此現(xiàn)象的主要原因可能是________。（選填下列選項(xiàng)的序號(hào)）A．小車與平面軌道之間存在摩擦B．平面軌道傾斜角度過大C．所用小車的質(zhì)量過大D．所掛的砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量過大【答案】①.B②.2.01③.D【解析】【詳解】（1）[1]把木板的一側(cè)墊高，調(diào)節(jié)木板的傾斜度，使小車在不受牽引力時(shí)能拖動(dòng)紙帶沿木板勻速運(yùn)動(dòng)。此處采用的科學(xué)方法是阻力補(bǔ)償法。故選B。（2）[2]小車加速度大小為（3）[3]ABC．由以上分析可知，當(dāng)小車與平面軌道之間存在摩擦，平面軌道傾斜角度過大，所用小車的質(zhì)量過大，都不會(huì)影響a-F關(guān)系圖，AB段明顯偏離直線，故ABC錯(cuò)誤；D．當(dāng)所掛的砝碼桶內(nèi)及桶內(nèi)磚碼的總質(zhì)量太大時(shí)，則有木塊所受的合外力造成此現(xiàn)象的?主要原因可能是當(dāng)有砝碼桶內(nèi)及桶內(nèi)磚碼的總質(zhì)量接近木塊及木塊上砝碼的總質(zhì)量時(shí)，木塊受到的合外力小于磚碼桶及桶內(nèi)磚碼的總重力，木塊的加速度就不成線性增大，實(shí)驗(yàn)誤差增大，則有a-F圖像的AB段明顯偏離直線，故D正確。 故選D。10.實(shí)驗(yàn)室有一粗細(xì)均勻的電阻絲，某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示的電路測(cè)量該電阻絲的電阻率。在刻度尺兩端的接線柱a和b之間接入該電阻絲，金屬夾P夾在電阻絲上，沿電阻絲移動(dòng)金屬夾，改變接入電路的電阻絲長(zhǎng)度。實(shí)驗(yàn)提供的器材有：電池組E（電動(dòng)勢(shì)為3.0V，內(nèi)阻約1Ω）；電流表A（量程0～100mA）；電阻箱R（0～99.99Ω）；開關(guān)、導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)操作步驟如下：a．用螺旋測(cè)微器測(cè)出電阻絲的直徑D；b．根據(jù)所提供的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路；c．調(diào)節(jié)電阻箱使其接入電路電阻值最大，將金屬夾夾在電阻絲某位置上；d．閉合開關(guān)S，調(diào)整電阻箱接入電路中的電阻值，使電流表滿偏，記錄電阻箱的電阻值和接入電路的電阻絲長(zhǎng)度；e．改變的位置，調(diào)整電阻箱接入電路中的電阻值，使電流表再次滿偏；f．重復(fù)多次，記錄每一次的和數(shù)據(jù)。（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)出電阻絲的直徑D，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為________mm；（2）用記錄的多組和的數(shù)據(jù)，繪出了如圖所示圖線，截距分別為和，則電阻絲的電阻率表達(dá)式________（用題中已知量的字母表示）； （3）電流表的內(nèi)阻對(duì)本實(shí)驗(yàn)結(jié)果________（選填“有”或“無”）影響?！敬鸢浮竣?②.③.無【解析】【詳解】（1）[1]由圖可知，電阻絲的直徑為（2）[2]根據(jù)題意，由實(shí)驗(yàn)步驟可知，電阻箱的阻值和電阻絲阻值之和保持不變，則有由圖可知，當(dāng)時(shí)此時(shí)，電阻箱的阻值即為電阻箱的阻值和電阻絲阻值之和，則有整理可得結(jié)合圖像可得解得（3）由（2）分析可知，電流表的內(nèi)阻對(duì)本實(shí)驗(yàn)結(jié)果無影響。11. 在省級(jí)公路與一個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)公路的交匯處形成一“丁”字路口，一輛沿省級(jí)公路行駛的小轎車在超車時(shí)，突然發(fā)現(xiàn)前方“丁”字路口處有一輛微型面包車正由“丁”字路口緩慢駛?cè)胧〖?jí)公路，此時(shí)司機(jī)以最快的反應(yīng)采取了緊急剎車措施，但兩車還是發(fā)生了猛烈的碰撞，相撞后又一起滑行了一段距離后才停下來。事后交通民警進(jìn)行事故責(zé)任認(rèn)定時(shí)，測(cè)得小轎車撞車前在路面上劃出一條長(zhǎng)長(zhǎng)的剎車痕跡，相撞后兩車一起滑行的距離。查得小轎車的質(zhì)量，微型面包車的質(zhì)量，兩車與路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為。若省級(jí)公路在經(jīng)過鄉(xiāng)鎮(zhèn)附近的限速為，試通過計(jì)算分析說明小轎車是否超速?！敬鸢浮恳娊馕觥窘馕觥俊驹斀狻课⑿兔姘囌徛?cè)胧〖?jí)公路，可認(rèn)為其初速度為0，設(shè)小轎車剎車前的速度為，發(fā)生撞車事故前的速度為，兩車相撞后的共同速度為，相撞后兩車一起沿路面滑動(dòng)的加速度為a，根據(jù)牛頓第二定律則有解得根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知對(duì)于兩車的碰撞過程，根據(jù)動(dòng)量守恒定律則有解得小轎車剎車留下長(zhǎng)的剎車痕跡的過程中，加速度。根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知因，所以小轎車已超速。12.2022年6月，我國首艘完全自主設(shè)計(jì)建造的航母“福建艦”下水亮相，除了引人注目的電磁彈射系統(tǒng)外，電磁阻攔索也是航母的“核心戰(zhàn)斗力”之一，其原理是利用電磁感應(yīng)產(chǎn)生的阻力快速安全地降低艦載機(jī)著艦的速度。如圖所示為電磁阻攔系統(tǒng)的簡(jiǎn)化原理：艦載機(jī)著艦時(shí)關(guān)閉動(dòng)力系統(tǒng)，通過絕緣阻攔索拉住軌道上的一根金屬棒ab，金屬棒ab瞬間與艦載機(jī)共速并與之一起在磁場(chǎng)中減速滑行至停下。已知艦載機(jī)質(zhì)量為M，金屬棒質(zhì)量為m，接入導(dǎo)軌間電阻為r，兩者以共同速度為進(jìn)入磁場(chǎng)。軌道端點(diǎn)MP 間電阻為R，不計(jì)其它電阻。平行導(dǎo)軌MN與PQ間距L，軌道間有豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。除安培力外艦載機(jī)系統(tǒng)所受其它阻力均不計(jì)。求：（1）艦載機(jī)和金屬棒一起運(yùn)動(dòng)的最大加速度a；（2）艦載機(jī)減速過程中金屬棒ab中產(chǎn)生的焦耳熱；（3）艦載機(jī)減速過程通過的位移x的大小?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）初始時(shí)刻，金屬棒的速度最大，感應(yīng)電流最大，加速度最大，此時(shí)可得最大加速度（2）根據(jù)能量守恒可知，艦載機(jī)停止時(shí)，整個(gè)回路產(chǎn)生的焦耳熱因此金屬棒ab中產(chǎn)生的焦耳熱（3）當(dāng)某時(shí)刻速度為v時(shí)，金屬棒所受安培力根據(jù)動(dòng)量定理 而聯(lián)立解得13.如圖所示是某研究室設(shè)計(jì)的一種飛行時(shí)間質(zhì)譜儀。該質(zhì)譜儀的離子源能產(chǎn)生比荷不同但初速度均為0的帶正電粒子，帶電粒子經(jīng)同一加速電場(chǎng)作用后垂直于磁場(chǎng)Ⅰ區(qū)域的左邊界進(jìn)入磁場(chǎng)。其中Ⅰ區(qū)域的磁場(chǎng)垂直紙面向里，Ⅱ區(qū)域的磁場(chǎng)垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B，區(qū)域?qū)挾染鶠閐。粒子從Ⅱ區(qū)域的右邊界飛出后進(jìn)入一圓筒形真空無場(chǎng)源漂移管，檢測(cè)器能測(cè)出粒子在漂移管中的飛行時(shí)間。已知加速電壓為U，漂移管長(zhǎng)度為L(zhǎng)、直徑為d，且軸線與離子源中心處于同一直線上，不計(jì)帶電粒子重力和粒子間的相互作用。（1）若帶電粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，求該粒子在磁場(chǎng)Ⅰ區(qū)域運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑；（2）若測(cè)得某一粒子在漂移管中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，求該粒子的比荷為多少；（3）求該裝置能檢測(cè)粒子的比荷的最大值?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【詳解】（1）帶電粒子在加速電場(chǎng)中加速，根據(jù)動(dòng)能定理有①再由粒子在磁場(chǎng)中洛倫茲力提供向心力，有②聯(lián)立解得 ③（2）粒子在漂移管中做勻速直線運(yùn)動(dòng)④聯(lián)立①④解得⑤（3）粒子進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域后做圓周運(yùn)動(dòng)，最后從Ⅱ區(qū)域的右邊界離開時(shí)出射方向與邊界垂直，根據(jù)第（1）問中的結(jié)果可知，比荷越大，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑越小，故當(dāng)粒子恰好從漂移管的邊緣進(jìn)入時(shí)，軌跡半徑最小時(shí)，比荷最大。粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖由幾何關(guān)系有⑥解得⑦聯(lián)立③⑦解得粒子的比荷的最大值為⑧