精品解析：2026届湖北武汉市华中师范大学第一附属中学等校高三下学期4月阶段练习物理试题

2026届高三年级四月阶段练习 物理 （满分：100分用时：75分钟） 注意事项： 1、答题前，请将自己的学校、姓名等填写在答题卡上。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。 3、回答非选择题时，将答案写在答题卡上。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每个小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10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. 锝—99m（）是核医学单光子发射计算机断层扫描（SPECT）最常用的放射性核素，全球每年使用达数千万人次。它由钼—99（）衰变产生，自身通过同质异能跃迁释放能量为140keV的射线，用于医学显像诊断。的半衰期约为6小时，衰变产物为（半衰期年）。关于该核素及其应用，下列说法正确的是（　　） A. 100个原子核经过12小时后，剩余未衰变的原子核数量约为25个 B. 衰变为的过程释放出电子，该电子来源于原子核外层电子的跃迁 C. 释放的射线是原子核从激发态向基态跃迁时发出的光子 D. 的比结合能大于其衰变产物的比结合能 2. 尼科耳棱镜是利用方解石双折射特性制造的最经典、最著名的偏振器件。它的核心目标是：将一束自然光转变为一束高质量的线偏振光。工作原理：自然光入射到第一块棱镜端面上，进入棱镜后分为光和光，光以入射到树胶层，发生全反射，而光射到树胶层上不发生全反射，从棱镜的另一端射出，可以得到纯度极高的线偏振光。下列说法正确的是（　　） A. 方解石晶体是光学各向异性的晶体，属于多晶体 B. 方解石晶体对光的折射率小于对光的折射率 C. 若增大光在树胶层的入射角，则全反射现象消失 D. 从棱镜另一端射出的光中光子的能量不变 3. 在研发无人驾驶汽车的过程中，对比甲、乙两辆车的运动，两车在计时起点时刚好经过同一位置沿同一方向做直线运动，它们的速度随时间变化的关系如图所示，由图可知（　　） A. 在时，两车第一次相遇 B. 在时，两车加速度相同 C. 在内，两车有6次速度相同 D. 在内，两车有6次加速度相同 4. 2025年11月，神舟二十二号飞船执行我国首次航天应急发射任务，采用快速交会对接技术，从发射到与空间站对接仅用约3.5h。空间站在距地表约400km高的近地圆轨道运行。下列说法正确的是（　　） A. 空间站的运行线速度等于地球的第一宇宙速度 B. 可以使飞船在较低的轨道点火加速，与空间站完成对接 C. 若使飞船的发射速度超过第二宇宙速度，无需减速即可与空间站对接，以缩短抵达时间 D. 对接后，组合体在原空间站的轨道上运行，组合体的运行速度比对接前空间站的运行速度更大 5. “渔光互补”光伏发电项目，是利用鱼塘水面架设光伏组件。项目采用单晶硅双面发电组件，经逆变器将直流电转换为0.8kV的交流电后，通过箱式变压器升压至35kV，再经主变压器升压至220kV并入电网。关于该发电并网过程，下列说法正确的是（　　） A. 当输送功率一定时，将输电电压从35kV升至220kV，线路功率损耗降为原来的约 B. 逆变器输出的交流电频率为50Hz，则每秒电流方向改变50次 C. 若忽略变压器能量损耗，箱式变压器原线圈电流与副线圈电流之比为 D. 光伏组件输出的电压可以不用逆变器，直接通过箱式变压器升压至35kV 6. 如图所示，带电粒子绕着带电量为的场源电荷做轨迹为椭圆的曲线运动，O为椭圆中心，场源电荷固定在椭圆左焦点F上，已知，。带电粒子质量为m，电量为，带电粒子的运动可类比于行星绕太阳的运动，在A点速度大小为v。场源电荷产生的电场中各点电势计算公式为（k为静电力常量，r为到场源电荷的距离，取无穷远处电势为零）。只考虑电场力的作用，下列说法正确的是（　　） A. 场源电荷的电荷量为 B. 带电粒子从A点运动到B点的过程中电势能增加 C. 带电粒子从M点经B点运动到N点、从N点经A点到M点的时间之比为 D. 带电粒子在A、B两点的速率之比为 7. 某风洞实验室可产生方向水平向左、大小随时间均匀增加的风力。如图所示，细杆两端固定，质量为m的小球穿在细杆上。初始时刻，小球刚好能静止在细杆上。时刻起，开启风洞，小球受到水平向左的风力F，。开始滑动瞬间的滑动摩擦力等于最大静摩擦力。细杆足够长，重力加速度为g，。下列说法正确的是（　　） A. 时，小球的加速度大小为1.5g B. 时，小球的加速度大小为9g C. 至内，小球所受摩擦力的冲量大小为4mg D. 至内，小球所受弹力的冲量大小为0 8. 钱塘江入海口为喇叭状地形，潮水涌入时，因江心沙洲阻挡，潮波被分为南北两股。这两股潮波绕过沙洲后，在特定区域重新相遇，形成壮观的“十字交叉潮”。可将潮水波动近似视为两列周期相同、振幅相同的机械波在江面传播并叠加。下列说法正确的是（　　） A. 两列潮波能够产生稳定干涉图样的必要条件是，它们的频率相同、振动方向相同且相位差恒定 B. 在振动加强点，水面质点始终位于波峰位置，且质点随波向前迁移 C. 在振动减弱点，两列波引起的水面振动相互抵消，该点质点的合振幅为零 D. 若仅增大其中一列波的振幅，则干涉图样中振动加强点和减弱点的位置将发生改变 9. 如图所示，质量的小物块叠放在质量的木板上，木板静止在光滑水平地面上，右侧的竖直墙墙面固定一轻弹簧，弹簧处于自然状态。某一时刻，给小物块一个水平向右的冲量，其大小为，两者与弹簧接触前已达到共速。木板足够长，物块与木板间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。弹簧劲度系数，始终处在弹性限度内，简谐运动周期。重力加速度取，下列说法正确的是（　　） A. 木板刚接触弹簧时速度为 B. 从木板与弹簧接触到弹簧被压缩至最短所用时间为 C. 木板与弹簧接触后，物块与木板之间即将相对滑动时，弹簧的压缩量为 D. 木板与弹簧接触后，若物块与木板之间即将相对滑动到木板速度减为用时，再经过木板与物块加速度首次相同 10. 现代电子设备常利用磁场控制带电粒子的运动。如图所示，O为坐标原点，过O点的虚线右侧，垂直于纸面的空间内，存在磁感应强度大小沿x轴正方向线性递增的梯度磁场，磁感应强度大小满足，垂直于x轴方向的磁感应强度大小相同，磁场范围足够大。在P点沿x轴正方向发射速度大小均为的两个离子，离子质量均为m，电荷量分别为、，带电离子轨迹被约束在磁场内，且会在磁场中“漂移”。不计粒子重力，及粒子之间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 正离子在磁场中速度大小不变 B. 正离子向左侧漂移，负离子向右侧漂移 C. 正离子向下侧漂移，负离子向上侧漂移 D. 若在坐标原点O处以相同速度发射该正离子，则在处放一挡板，恰能接收到正离子 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 物理实验小组为探究“小车加速度与所受合外力的关系”，实验装置如图甲所示（重力加速度用g表示）。 （1）实验中，小车质量为M，槽码质量为m，平衡摩擦力后，小车在运动过程中所受绳子拉力大小为________。 （2）实验小组进行理论推导时，发现当所挂槽码质量m不满足远小于小车质量M时，图像会发生弯曲。利用几何画板绘制图线进行验证，发现当时，图像趋近于水平，如图乙所示，小车的加速度________。 （3）实验时为了使得绳子拉力近似等于所挂槽码重力，必须使得小车质量M远大于槽码质量m，若实验过程中要求绳子拉力的相对误差控制在2%以内，则小车质量至少是槽码质量的________倍（其中相对误差公式为）。 12. 半导体薄膜压力传感器（图甲）是一种易于网购、价格不贵的电学元件。它的工作原理是半导体材料的“压阻效应”。压阻效应是指当半导体材料沿某一方向受到外力作用时，其电阻率发生变化的现象。如图乙所示： ①取RFP602型半导体薄膜压力传感器一片，将其圆形敏感区域固定在铁架台支架平面上，用一个圆柱体质量块（砝码）压在该敏感面上。为使应变片受力均匀，在圆柱体与应变片之间垫一个面积相当于有效区域的聚氨酯橡胶垫片，把一个U形金属框架的上沿压在圆柱体上并固定，框架下端悬吊钩码；该装置可以测量不同压力下传感器的电阻值。 ②调整U形金属框架、橡胶垫片和压在传感器敏感面上圆柱体的总质量，使其恰好为一只钩码的质量，即50g。重力加速度g近似取10N/kg时，所对应压力的大小为0.5N。 ③传感器的两根引线跟数字多用电表两表笔相连，数字多用电表选用电阻挡，可以直接测量传感器的电阻，改变钩码的数量，就改变了传感器所受的压力。在仅有U形金属框架、橡胶垫片和压在敏感面上的圆柱体时，压力F的大小为0.5N，记录此时电阻R的示数，作为第1组数据。然后每悬吊（增加）一个钩码得到一组对应数据，填在下表中。 RFP602型半导体薄膜压力传感器在不同压力下的电阻 压力/N 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 电阻/kΩ 55.52 34.63 27.17 25.26 24.14 22.12 20.77 18.96 压力/N 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 电阻/kΩ 18.32 17.65 17.00 15.33 15.09 14.74 13.98 13.58 数据分析：以传感器所受的压力大小F为横轴、传感器电阻R为纵轴建立直角坐标系，用表中的16组数据在坐标系中描点，将这些点用光滑曲线连接起来（图丙）。 （1）从图中可以看出：随着压力的增大，传感器的电阻不断________（选填“增大”“减小”或“不变”）；在压力小于2N的区间，电阻随压力变化更________（选填“显著”或“平缓”）。 （2）压力为1N时曲线的斜率为24kΩ/N，压力为5N时曲线斜率已减小到1.9kΩ/N，由此可知，压力越大，传感器的灵敏度会变________（选填“高”或“低”），该传感器更适合检测________（选填“较大”或“较小”）压力的变化。 （3）若该传感器接入如图丁所示的电路中，已知电源电压恒为12V，不计内阻，定值电阻，当传感器所受压力为0时，其电阻约为60kΩ，此时闭合开关后电路中的电流为________（保留三位有效数字）。 13. 孝感米酒，其制作技艺被列为湖北省非物质文化遗产。其核心的“落缸发酵”工序尤为关键：将拌好酒曲的糯米饭装入容器压实，在31℃左右的密封环境中进行发酵，酒曲中的酵母菌将糖分转化为酒精和二氧化碳，形成独特风味。某学生用一刚性透明密封罐模拟发酵缸，罐内盛有糯米和水的混合物，发酵在混合物上方的密闭气室中进行。该气室的初始体积为，罐内气体为空气，压强为大气压强，温度为室温。为简化物理模型，便于计算，假设发酵匀速产气，每小时生成标准状态下（0℃，）二氧化碳。可视罐内所有气体为理想气体。 （1）若忽略发酵产热，整个发酵过程温度维持在不变。求发酵启动3小时后，罐内气体的总压强（保留两位小数）。 （2）实际上，酵母菌呼吸会释放热量。发酵系统保温良好，且气体吸收的热量全部用于增加气体的内能。若发酵产气速率不变，3小时后罐内气体恰好升至工艺要求的。已知该过程中气体温度每升高1K要从酵母菌吸收的热量为5J，求此过程中气体内能的增量。 14. 如图所示，质量为3m的木块A放在光滑水平面上，木块A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为l的轻绳，轻绳另一端系一质量为m的球B。现将B球拉起使轻绳水平伸直，并以某一初速度竖直向下运动，球B始终在同一竖直平面内运动，不计空气阻力，轻绳不可伸长。，重力加速度大小为g。 （1）若木块A锁定，球B运动到轻杆左上方，且轻绳与水平方向夹角为53°时，轻绳恰好松弛，求小球释放时的初动能； （2）若将木块A解除锁定，球B运动到轻杆左上方，且轻绳与水平方向夹角为53°时，轻绳恰好松弛，求小球释放时的初动能。 15. 如图所示，绝缘水平桌面上固定着间距为l，相互平行的光滑金属导轨，导轨A、B处用一小段长度可忽略的绝缘材料相连，左端接一电动势为E、内阻为r的电源。导轨间，虚线AB的左侧存在磁感应强度大小为，方向垂直于桌面向下的匀强磁场，虚线CD、MN之间，存在磁感应强度大小为（大小未知），方向垂直于桌面向上匀强磁场，虚线MN、PQ之间存在磁感应强度大小也为，方向垂直于桌面向下的匀强磁场，其中虚线AB、CD、MN、PQ之间间距相等。一质量为m、电阻为、长度为l的金属棒a垂直放置在导轨上，右侧紧挨着一个质量为m的绝缘小物块，小物块与桌面之间的滑动摩擦因数为。一质量也为m的“”形金属框b静置在导轨上，两端点恰在绝缘材料右侧，长恰与CD重合。不计金属导轨的电阻和绝缘处的机械能损失，不考虑各场的边缘效应，重力加速度为g。 （1）时刻，闭合开关后，金属棒a和小物块一起向右运动，小物块到达虚线边界AB前，金属棒a和小物块已经匀速，求匀速时，电路中的电流与金属棒a和小物块的速度大小v。 （2）t时刻，金属棒a越过边界AB后，与金属框b粘在一起，组成一个矩形金属框，金属框的长边电阻为、宽边电阻为。矩形金属框和小物块向右减速，不发生碰撞，最终矩形金属框和小物块恰好停在虚线PQ右侧。矩形金属框的上、下边框处处与导轨始终接触良好。求磁感应强度的大小（金属棒a和小物块匀速的速度用v表示，不需要代入）。 （3）求金属棒和小物块整个运动的过程中，由于摩擦和电路中产生的热量之和Q（金属棒a和小物块匀速的速度用v表示，不需要代入）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届高三年级四月阶段练习 物理 （满分：100分用时：75分钟） 注意事项： 1、答题前，请将自己的学校、姓名等填写在答题卡上。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。 3、回答非选择题时，将答案写在答题卡上。 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每个小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10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. 锝—99m（）是核医学单光子发射计算机断层扫描（SPECT）最常用的放射性核素，全球每年使用达数千万人次。它由钼—99（）衰变产生，自身通过同质异能跃迁释放能量为140keV的射线，用于医学显像诊断。的半衰期约为6小时，衰变产物为（半衰期年）。关于该核素及其应用，下列说法正确的是（　　） A. 100个原子核经过12小时后，剩余未衰变的原子核数量约为25个 B. 衰变为的过程释放出电子，该电子来源于原子核外层电子的跃迁 C. 释放的射线是原子核从激发态向基态跃迁时发出的光子 D. 的比结合能大于其衰变产物的比结合能 【答案】C 【解析】 【详解】A．半衰期是大量原子核衰变的统计规律，仅对大量原子核成立，无法准确计算少量原子核的剩余衰变数量，故A错误； B．该过程释放电子属于β衰变，β衰变的电子来源于原子核内部中子转化为质子时释放的粒子，和原子核外层电子跃迁无关，故B错误； C．γ射线是原子核从高能级向低能级跃迁时辐射出的光子，故C正确； D．衰变过程会向更稳定的原子核转化，比结合能越大原子核越稳定，因此衰变产物的比结合能大于的比结合能，故D错误。 故选C。 2. 尼科耳棱镜是利用方解石双折射特性制造的最经典、最著名的偏振器件。它的核心目标是：将一束自然光转变为一束高质量的线偏振光。工作原理：自然光入射到第一块棱镜端面上，进入棱镜后分为光和光，光以入射到树胶层，发生全反射，而光射到树胶层上不发生全反射，从棱镜的另一端射出，可以得到纯度极高的线偏振光。下列说法正确的是（　　） A. 方解石晶体是光学各向异性的晶体，属于多晶体 B. 方解石晶体对光的折射率小于对光的折射率 C. 若增大光在树胶层的入射角，则全反射现象消失 D. 从棱镜另一端射出的光中光子的能量不变 【答案】D 【解析】 【详解】A．方解石是光学各向异性晶体，具有双折射现象，这说明它属于单晶体，A项错误； B．光从空气射入尼科耳棱镜中，光比光偏折更明显，即光的折射角更小，故方解石晶体对光的折射率大于对光的折射率，B项错误； C．增大入射角，仍然大于临界角，会发生全反射，C项错误； D．光子能量只与频率有关，光在介质中传播时频率不变，因此能量不变，D项正确。 故选D。 3. 在研发无人驾驶汽车的过程中，对比甲、乙两辆车的运动，两车在计时起点时刚好经过同一位置沿同一方向做直线运动，它们的速度随时间变化的关系如图所示，由图可知（　　） A. 在时，两车第一次相遇 B. 在时，两车加速度相同 C. 在内，两车有6次速度相同 D. 在内，两车有6次加速度相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．图像所围面积表示位移，可知时，，两车不在同一位置，故A错误； BD．图像中，斜率表示加速度，斜率的正负表示加速度的方向，斜率的大小表示加速度的大小，则两车在时的加速度方向相同、大小不同，在内，甲、乙图线共有5次斜率相同，即有5次加速度相同，故B、D错误； C．图像的纵坐标表示速度，甲、乙图线在内，有6个交点，即两车有6次速度相同，故C正确。 故选C。 4. 2025年11月，神舟二十二号飞船执行我国首次航天应急发射任务，采用快速交会对接技术，从发射到与空间站对接仅用约3.5h。空间站在距地表约400km高的近地圆轨道运行。下列说法正确的是（　　） A. 空间站的运行线速度等于地球的第一宇宙速度 B. 可以使飞船在较低的轨道点火加速，与空间站完成对接 C. 若使飞船的发射速度超过第二宇宙速度，无需减速即可与空间站对接，以缩短抵达时间 D. 对接后，组合体在原空间站的轨道上运行，组合体的运行速度比对接前空间站的运行速度更大 【答案】B 【解析】 【详解】A．第一宇宙速度是轨道半径等于地球半径时的最大地球环绕速度，空间站轨道距地表400km，其轨道半径大于地球半径，根据万有引力提供向心力 解得 可知其运行速度小于第一宇宙速度，故A错误； B．飞船在较低轨道点火加速，瞬间速度增大，所需向心力大于地球提供的万有引力，将做离心运动升高轨道，可到达空间站所在轨道完成对接，故B正确； C．发射速度超过第二宇宙速度的航天器会脱离地球引力束缚，无法留在地球轨道上与空间站对接，故C错误； D．根据万有引力提供向心力 解得 可知环绕速度仅与轨道半径有关，与环绕天体质量无关，对接后组合体轨道半径不变，运行速度与原空间站运行速度相等，故D错误。 故选B。 5. “渔光互补”光伏发电项目，是利用鱼塘水面架设光伏组件。项目采用单晶硅双面发电组件，经逆变器将直流电转换为0.8kV的交流电后，通过箱式变压器升压至35kV，再经主变压器升压至220kV并入电网。关于该发电并网过程，下列说法正确的是（　　） A. 当输送功率一定时，将输电电压从35kV升至220kV，线路功率损耗降为原来的约 B. 逆变器输出的交流电频率为50Hz，则每秒电流方向改变50次 C. 若忽略变压器能量损耗，箱式变压器原线圈电流与副线圈电流之比为 D. 光伏组件输出的电压可以不用逆变器，直接通过箱式变压器升压至35kV 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据 可知当输送功率一定时，代入数据，故A正确； B．50Hz交流电每秒电流方向改变100次（每周期2次），故B错误； C．箱式变压器匝数比为电压比 电流比为匝数反比，即为，故C错误； D．光伏组件输出的是直流电，而变压器只能对交流电进行变压，故D错误。 故选A。 6. 如图所示，带电粒子绕着带电量为的场源电荷做轨迹为椭圆的曲线运动，O为椭圆中心，场源电荷固定在椭圆左焦点F上，已知，。带电粒子质量为m，电量为，带电粒子的运动可类比于行星绕太阳的运动，在A点速度大小为v。场源电荷产生的电场中各点电势计算公式为（k为静电力常量，r为到场源电荷的距离，取无穷远处电势为零）。只考虑电场力的作用，下列说法正确的是（　　） A. 场源电荷的电荷量为 B. 带电粒子从A点运动到B点的过程中电势能增加 C. 带电粒子从M点经B点运动到N点、从N点经A点到M点的时间之比为 D. 带电粒子在A、B两点的速率之比为 【答案】B 【解析】 【详解】A．在A点有 式中为曲率半径，，A项错误； B．由行星绕行运动特点可知，带电粒子从A点运动到B点的过程电场力做功 故电势能增加，B项正确； C．带电粒子从M经B到N的平均速度比从N经A到M的平均速度小，路程相同，由可知时间之比大于1，C项错误； D．由开普勒第二定律 可得，D项错误。 故选B。 7. 某风洞实验室可产生方向水平向左、大小随时间均匀增加的风力。如图所示，细杆两端固定，质量为m的小球穿在细杆上。初始时刻，小球刚好能静止在细杆上。时刻起，开启风洞，小球受到水平向左的风力F，。开始滑动瞬间的滑动摩擦力等于最大静摩擦力。细杆足够长，重力加速度为g，。下列说法正确的是（　　） A. 时，小球的加速度大小为1.5g B. 时，小球的加速度大小为9g C. 至内，小球所受摩擦力的冲量大小为4mg D. 至内，小球所受弹力的冲量大小为0 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于初始时刻小球刚好能静止在细杆上，则有 即 在垂直杆方向，当时，，，，，沿杆方向有，可得，A错误； B．0~4s，垂直杆方向 弹力，方向垂直于杆向上，摩擦力 在4~8s内，垂直杆方向，弹力 方向垂直于杆向下，摩擦力 时，沿杆方向有，可得，B错误； CD．相应的、图像如图所示，图像与坐标轴所围的面积代表冲量，故小球所受弹力的冲量为0，摩擦力的冲量大小为2mg，C错误，D正确。 故选D。 8. 钱塘江入海口为喇叭状地形，潮水涌入时，因江心沙洲阻挡，潮波被分为南北两股。这两股潮波绕过沙洲后，在特定区域重新相遇，形成壮观的“十字交叉潮”。可将潮水波动近似视为两列周期相同、振幅相同的机械波在江面传播并叠加。下列说法正确的是（　　） A. 两列潮波能够产生稳定干涉图样的必要条件是，它们的频率相同、振动方向相同且相位差恒定 B. 在振动加强点，水面质点始终位于波峰位置，且质点随波向前迁移 C. 在振动减弱点，两列波引起的水面振动相互抵消，该点质点的合振幅为零 D. 若仅增大其中一列波的振幅，则干涉图样中振动加强点和减弱点的位置将发生改变 【答案】AC 【解析】 【详解】A．产生稳定干涉图样的必要条件：频率相同、振动方向相同、相位差恒定，故A正确； B．“振动加强点”是指该处质点的振幅为两列波振幅之和，其振动剧烈，但质点只在自身平衡位置附近做往复运动，质点并不会随波向前迁移，故B错误； C．振动减弱点的振幅等于两列波振幅之差，因两列波振幅相同，引起的位移变化便相互抵消，从效果上看，该点水面的合振动振幅为零，即水面几乎不振动，故C正确； D．干涉图样中，振动“加强点”和“减弱点”的空间位置，由两列波到达该点的波程差决定。增大其中一列波的振幅，只会改变加强点和减弱点振动的幅度，但不会改变这些点的位置分布，故D错误。 故选AC。 9. 如图所示，质量的小物块叠放在质量的木板上，木板静止在光滑水平地面上，右侧的竖直墙墙面固定一轻弹簧，弹簧处于自然状态。某一时刻，给小物块一个水平向右的冲量，其大小为，两者与弹簧接触前已达到共速。木板足够长，物块与木板间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。弹簧劲度系数，始终处在弹性限度内，简谐运动周期。重力加速度取，下列说法正确的是（　　） A. 木板刚接触弹簧时速度为 B. 从木板与弹簧接触到弹簧被压缩至最短所用时间为 C. 木板与弹簧接触后，物块与木板之间即将相对滑动时，弹簧的压缩量为 D. 木板与弹簧接触后，若物块与木板之间即将相对滑动到木板速度减为用时，再经过木板与物块加速度首次相同 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．先对物块由动量定理可知 再对物块和木板组成的系统，由动量守恒定律可知 代入数据有，故A正确； B．物块和木板组成的系统相对滑动之前，与弹簧组成弹簧振子 代入数据有 物块和木板组成的系统相对滑动之后，木板不再具有的周期，则 故B错误； C．木板与弹簧接触以后，物块和木板相对滑动前，对木板和物块与弹簧组成的系统有 对小物块有 当时物块与木板之间即将相对滑动，解得此时的弹簧压缩量，故C正确； D．若木板与物块相对滑动到之后，木板向右减速到零的过程中，对木板有 木板加速度继续增大，由于木板的加速度大于物块的加速度，经木板向右减速到零，此时物块仍向右运动，所受摩擦力不变，木板向左加速至弹簧形变量为的过程中，受力不变，由对称可知，与物块加速度首次相同用时，二者的图像如图所示。 故D正确。 故选ACD。 10. 现代电子设备常利用磁场控制带电粒子的运动。如图所示，O为坐标原点，过O点的虚线右侧，垂直于纸面的空间内，存在磁感应强度大小沿x轴正方向线性递增的梯度磁场，磁感应强度大小满足，垂直于x轴方向的磁感应强度大小相同，磁场范围足够大。在P点沿x轴正方向发射速度大小均为的两个离子，离子质量均为m，电荷量分别为、，带电离子轨迹被约束在磁场内，且会在磁场中“漂移”。不计粒子重力，及粒子之间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 正离子在磁场中速度大小不变 B. 正离子向左侧漂移，负离子向右侧漂移 C. 正离子向下侧漂移，负离子向上侧漂移 D. 若在坐标原点O处以相同速度发射该正离子，则在处放一挡板，恰能接收到正离子 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．由于洛伦兹力总是与速度方向垂直，所以洛伦兹力不改变速度大小，则带电离子在磁场中的速度大小不变，故A正确； BC．由图可知左右两边磁感应强度大小不一样，根据洛伦兹力提供向心力，有 解得 可知同一正离子在磁场中因为磁感应强度大小不同导致左右圆周运动的半径不同，磁感应强度B越大，轨道半径R越小，所以同一正离子在左边部分的半径大于右边部分的半径，结合左手定则判断出正离子逆时针偏转，圆心会不断向下偏移，如图所示 因此，每转一圈整体向下移动，即正离子会向下侧漂移，同理可知负离子向上侧漂移，故B错误，C正确； D．离子垂直于x轴方向的洛伦兹力的冲量等于离子在该方向上动量的增量，则有 把代入可得 由 解得，故D正确。 故选ACD。 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11. 物理实验小组为探究“小车加速度与所受合外力的关系”，实验装置如图甲所示（重力加速度用g表示）。 （1）实验中，小车质量为M，槽码质量为m，平衡摩擦力后，小车在运动过程中所受绳子拉力大小为________。 （2）实验小组进行理论推导时，发现当所挂槽码质量m不满足远小于小车质量M时，图像会发生弯曲。利用几何画板绘制图线进行验证，发现当时，图像趋近于水平，如图乙所示，小车的加速度________。 （3）实验时为了使得绳子拉力近似等于所挂槽码重力，必须使得小车质量M远大于槽码质量m，若实验过程中要求绳子拉力的相对误差控制在2%以内，则小车质量至少是槽码质量的________倍（其中相对误差公式为）。 【答案】（1） （2）g （3）50 【解析】 【小问1详解】 对小车有 对槽码有 联立解得绳子拉力 【小问2详解】 小车所受合力等于绳子拉力 可知当时拉力，此时加速度 【小问3详解】 根据题意，相对误差为 联立解得 可知小车质量至少是槽码质量的50倍。 12. 半导体薄膜压力传感器（图甲）是一种易于网购、价格不贵的电学元件。它的工作原理是半导体材料的“压阻效应”。压阻效应是指当半导体材料沿某一方向受到外力作用时，其电阻率发生变化的现象。如图乙所示： ①取RFP602型半导体薄膜压力传感器一片，将其圆形敏感区域固定在铁架台支架平面上，用一个圆柱体质量块（砝码）压在该敏感面上。为使应变片受力均匀，在圆柱体与应变片之间垫一个面积相当于有效区域的聚氨酯橡胶垫片，把一个U形金属框架的上沿压在圆柱体上并固定，框架下端悬吊钩码；该装置可以测量不同压力下传感器的电阻值。 ②调整U形金属框架、橡胶垫片和压在传感器敏感面上圆柱体的总质量，使其恰好为一只钩码的质量，即50g。重力加速度g近似取10N/kg时，所对应压力的大小为0.5N。 ③传感器的两根引线跟数字多用电表两表笔相连，数字多用电表选用电阻挡，可以直接测量传感器的电阻，改变钩码的数量，就改变了传感器所受的压力。在仅有U形金属框架、橡胶垫片和压在敏感面上的圆柱体时，压力F的大小为0.5N，记录此时电阻R的示数，作为第1组数据。然后每悬吊（增加）一个钩码得到一组对应数据，填在下表中。 RFP602型半导体薄膜压力传感器在不同压力下的电阻 压力/N 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 电阻/kΩ 55.52 34.63 27.17 25.26 24.14 22.12 20.77 18.96 压力/N 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 8 电阻/kΩ 18.32 17.65 17.00 15.33 15.09 14.74 13.98 13.58 数据分析：以传感器所受的压力大小F为横轴、传感器电阻R为纵轴建立直角坐标系，用表中的16组数据在坐标系中描点，将这些点用光滑曲线连接起来（图丙）。 （1）从图中可以看出：随着压力的增大，传感器的电阻不断________（选填“增大”“减小”或“不变”）；在压力小于2N的区间，电阻随压力变化更________（选填“显著”或“平缓”）。 （2）压力为1N时曲线的斜率为24kΩ/N，压力为5N时曲线斜率已减小到1.9kΩ/N，由此可知，压力越大，传感器的灵敏度会变________（选填“高”或“低”），该传感器更适合检测________（选填“较大”或“较小”）压力的变化。 （3）若该传感器接入如图丁所示的电路中，已知电源电压恒为12V，不计内阻，定值电阻，当传感器所受压力为0时，其电阻约为60kΩ，此时闭合开关后电路中的电流为________（保留三位有效数字）。 【答案】（1） ①. 减小 ②. 显著 （2） ①. 低 ②. 较小 （3） 【解析】 【小问1详解】 [1][2]由图丙可知随着压力的增大，传感器的电阻不断减小，在压力小于2N的区间，电阻随压力变化更显著。 【小问2详解】 [1][2]压力为1N时曲线的斜率为，压力为5N时曲线斜率已减小到，由此可知，压力越大，传感器的灵敏度会变低，该传感器更适合检测较小压力的变化。 【小问3详解】 根据闭合电路欧姆定律有 总电阻 代入数据解得电流 13. 孝感米酒，其制作技艺被列为湖北省非物质文化遗产。其核心的“落缸发酵”工序尤为关键：将拌好酒曲的糯米饭装入容器压实，在31℃左右的密封环境中进行发酵，酒曲中的酵母菌将糖分转化为酒精和二氧化碳，形成独特风味。某学生用一刚性透明密封罐模拟发酵缸，罐内盛有糯米和水的混合物，发酵在混合物上方的密闭气室中进行。该气室的初始体积为，罐内气体为空气，压强为大气压强，温度为室温。为简化物理模型，便于计算，假设发酵匀速产气，每小时生成标准状态下（0℃，）二氧化碳。可视罐内所有气体为理想气体。 （1）若忽略发酵产热，整个发酵过程温度维持在不变。求发酵启动3小时后，罐内气体的总压强（保留两位小数）。 （2）实际上，酵母菌呼吸会释放热量。发酵系统保温良好，且气体吸收的热量全部用于增加气体的内能。若发酵产气速率不变，3小时后罐内气体恰好升至工艺要求的。已知该过程中气体温度每升高1K要从酵母菌吸收的热量为5J，求此过程中气体内能的增量。 【答案】（1） （2）20J 【解析】 【详解】（1）初始温度， 由理想气体知 代入数据得 （2）3小时后温度 由于气体体积不变，则 从酵母菌吸收的热量 由热力学第一定律有 解得 14. 如图所示，质量为3m的木块A放在光滑水平面上，木块A上固定一竖直轻杆，轻杆上端的O点系一长为l的轻绳，轻绳另一端系一质量为m的球B。现将B球拉起使轻绳水平伸直，并以某一初速度竖直向下运动，球B始终在同一竖直平面内运动，不计空气阻力，轻绳不可伸长。，重力加速度大小为g。 （1）若木块A锁定，球B运动到轻杆左上方，且轻绳与水平方向夹角为53°时，轻绳恰好松弛，求小球释放时的初动能； （2）若将木块A解除锁定，球B运动到轻杆左上方，且轻绳与水平方向夹角为53°时，轻绳恰好松弛，求小球释放时的初动能。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 木块A锁定，由轻绳恰好松弛可知，重力沿绳方向的分力提供向心力，则有 由释放到轻绳恰好松弛，对球B，根据动能定理有 联立解得 【小问2详解】 木块A解除锁定，由A、B组成的系统水平方向动量守恒，则有 轻绳与水平方向夹角为，轻绳恰好松弛，以木块A为参考系，球B作圆周运动，则有 又根据速度的矢量图 可得 根据能量守恒，可得 联立解得 15. 如图所示，绝缘水平桌面上固定着间距为l，相互平行的光滑金属导轨，导轨A、B处用一小段长度可忽略的绝缘材料相连，左端接一电动势为E、内阻为r的电源。导轨间，虚线AB的左侧存在磁感应强度大小为，方向垂直于桌面向下的匀强磁场，虚线CD、MN之间，存在磁感应强度大小为（大小未知），方向垂直于桌面向上匀强磁场，虚线MN、PQ之间存在磁感应强度大小也为，方向垂直于桌面向下的匀强磁场，其中虚线AB、CD、MN、PQ之间间距相等。一质量为m、电阻为、长度为l的金属棒a垂直放置在导轨上，右侧紧挨着一个质量为m的绝缘小物块，小物块与桌面之间的滑动摩擦因数为。一质量也为m的“”形金属框b静置在导轨上，两端点恰在绝缘材料右侧，长恰与CD重合。不计金属导轨的电阻和绝缘处的机械能损失，不考虑各场的边缘效应，重力加速度为g。 （1）时刻，闭合开关后，金属棒a和小物块一起向右运动，小物块到达虚线边界AB前，金属棒a和小物块已经匀速，求匀速时，电路中的电流与金属棒a和小物块的速度大小v。 （2）t时刻，金属棒a越过边界AB后，与金属框b粘在一起，组成一个矩形金属框，金属框的长边电阻为、宽边电阻为。矩形金属框和小物块向右减速，不发生碰撞，最终矩形金属框和小物块恰好停在虚线PQ右侧。矩形金属框的上、下边框处处与导轨始终接触良好。求磁感应强度的大小（金属棒a和小物块匀速的速度用v表示，不需要代入）。 （3）求金属棒和小物块整个运动的过程中，由于摩擦和电路中产生的热量之和Q（金属棒a和小物块匀速的速度用v表示，不需要代入）。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由金属棒a和小物块匀速可知，二者受力平衡，则有 解得 由闭合电路欧姆定律可知 联立解得 【小问2详解】 金属棒a与金属框b碰后粘在一起，根据动量守恒有 解得 故矩形金属框与小物块分离，且不再发生碰撞，小物块做匀减速直线运动，设虚线AB、CD、MN、PQ之间间距为x，对小物块，根据动能定理有 解得 金属框向右运动第一个x的过程，根据动量定理有 又 金属框向右运动第二个x的过程，根据动量定理有 又 金属框向右运动第三个x的过程，根据动量定理有 又 由金属框恰好停在虚线PQ右侧可知， 联立可得 【小问3详解】 闭合开关后到金属棒a恰好运动至虚线AB前，根据动量定理有 又 消耗的电能有 金属棒a与金属框b碰撞损失动能 故金属棒和小物块整个运动的过程中，由于摩擦和电路中产生的热量之和 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $