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2026届高三年级三轮复习物理限时模拟(五)答案
题号
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10
答案
B
D
B
D
D
B
A
BC
BD
ABC
11.(1)BD;(2)C;(3)大于。
12.(1)D;1500.0;(2)4.29(4.17-4.41);1.43(1.25-1.62);(3)小于。
13.【解答】解:(1)根据理想气体状态方程,解得:。
(2)设航天员需要放出的气体体积为,根据玻意耳定律有,解得:
则放出气体与原有气体的质量比为,解得:。
答:(1)此时航天服内气体压强为。
(2)航天服需要放出的气体与原来气体的质量比为。
14.【解答】解:(1)A、B在最高点恰好不发生分离,此时A、B之间的弹力为零。对物体B,根据牛顿第二定律得:
解得:
(2)根据简谐运动的对称性可知,、在最低点时的加速度大小为。设此时弹簧的形变量为,由牛顿第二定律得:
,解得:
由(1)的解答可知,A、B在最高点时弹簧处于原长,可得简谐运动的振幅等于,即,则速度最大位置到最低点的距离为:
(3)设A、B碰撞时弹簧的压缩量为,则有:
,解得:
以沿斜面向上为正方向,以第一次向上经过平衡位置为0时刻,可得振动方程为:
设从平衡位置到碰撞位置所用的最短时间为,则有:
,解得:
可得A、B第一次到最低点的时间为:
答:(1)A、B一起运动到最高点时加速度的大小为;
(2)A、B一起运动的速度最大位置到最低点的距离为;
(3)从碰撞时刻起,第一次运动到最低点的时间为。
15.【解答】解:(1)离子通过速度选择器时电场力与洛伦兹力合力为零,即解得离子的速度大小:
离子在磁分析器中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:
由几何知识得:
联立解得:
(2)偏转系统仅加电场时,离子在穿越偏转系统中做类平抛运动。
离子在穿越偏转系统中的时间为:
离子沿电场方向偏转的距离为:
加速度大小为:
联立代入解得:
(3)偏转系统仅加磁场时,根据洛伦兹力提供向心力,有:运动轨迹如图所示:
设离子离开磁场时速度方向偏转角度为,有:
联立解得:
经过磁场时,离子在方向上偏转的距离为:
离开磁场后到达轴上时间内,在方向上偏转的距离为
所以有:
联立解得:
即偏转系统仅加磁场时,离子注入晶圆的位置坐标为
答:(1)通过磁分析器选择出来的离子的比荷为;
(2)偏转系统仅加电场时,离子在穿越偏转系统中沿电场方向偏转的距离为;
(3)偏转系统仅加磁场时,离子注入晶圆的位置坐标。
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2026届高三年级三轮复习物理限时模拟(五)
一、单选题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.处于能级6和能级4的氢原子分别跃迁到能级2所产生的两种可见光,照射图甲所示的光电效应装置,得到图乙所示的光电流和电压的关系曲线Ⅰ和Ⅱ,则( )
A.Ⅰ是氢原子从能级6跃迁到能级2所发出的光
B.Ⅰ、Ⅱ两种光照射同一双缝干涉装置,Ⅱ光的亮纹间距小
C.图甲中变阻器滑动触头P从a向b移动过程中,电流会持续减小到零
D.单位时间内Ⅰ光的光子数小于Ⅱ光的光子数
2.某商场的智能化电动扶梯(倾角为)在无人乘坐时运转得很慢,有人站上扶梯时会先加速再匀速运转。如图所示,一质量为的顾客乘电动扶梯上楼,始终与扶梯相对静止,电梯踏板水平,下列说法中正确的是( )
A.匀速阶段,顾客所受摩擦力的方向水平向右
B.加速阶段,顾客受到的摩擦力方向水平向左
C.设加速阶段的加速度为,顾客受到扶梯的支持力为
D.设加速阶段的加速度为,顾客受到扶梯的摩擦力为
3.2009年诺贝尔物理学奖授予物理学家高锟,以表彰他在“有关光在纤维中的传输以用于光学通信方面”的突破性成就。如图所示是光导纤维的截面图,其折射率为。一激光光束沿与成角度的方向从点射入,经折射后激光束进入光纤恰好可以在光纤内表面上发生全反射。已知光在真空中的传播速度为,则( )
A.激光束进入光纤后沿轴线直线传播
B.图中
C.若光纤的总长度为,则激光束在光纤中传播的总时间为
D.光在光纤中的传播速度比光在真空中的传播速度更大
4.如图所示,P、Q为一点电荷周围的两个点,P和Q两点的电场强度分别为和,与连线的夹角为,与连线的夹角为,和均为锐角,且。P和Q两点的电势分别为和,下列判断正确的是( )
A.点电荷可能带正电
B.,
C.,
D.把电子从点移动到点,电子的电势能增加
5.如图所示为汽车的加速度和车速的倒数的关系图像。若汽车质量为。它由静止开始沿平直公路行驶,且行驶中阻力恒定,则( )
A.汽车所受阻力为
B.汽车的牵引力最大值为
C.汽车的额定功率为
D.汽车匀加速过程牵引力做的功为
6.如图所示,A和B两小车静止在光滑的水平面上,质量分别为,,A车上有一质量为的机器人,相对地面以的水平速度向右跳上车,并与B车相对静止(不考虑空气阻力)。下列说法正确的是( )
A.机器人跳离A车的过程中,机器人与A车系统机械能守恒
B.机器人跳离A车后,A车的速度大小为
C.机器人跳上B车后与B车一起运动的速度大小为
D.机器人跳上B车的过程中,对B车所做的功为0.5 J
7.2025年8月,我国揽月月面着陆器着陆起飞综合验证试验取得圆满成功。如图,为了在地球上模拟月球重力环境,试验时把着陆器悬挂在重力补偿系统下方,为其提供合适的拉力。已知地球质量是月球的倍、半径是月球的倍,着陆器质量为,地球表面的重力加速度为,则重力补偿系统对着陆器提供的拉力大小为( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.如图甲所示,某多级直线加速器由个横截面积相同的金属圆筒依次排列,其中心轴线在同一直线上,各金属圆筒依序接在交变电源的两极、上,序号为0的金属圆板中央有一个质子源,质子逸出的速度不计,、两极加上如图乙所示的电压:,一段时间后加速器稳定输出质子流。已知质子质量为、电荷量为,质子通过圆筒间隙的时间不计,且忽略相对论效应,以下说法正确的是( )
A.质子在各圆筒中做匀加速直线运动
B.加速器筒长和加速电压不变,若要加速荷质比更大的粒子,则要调小交变电压的周期
C.各金属筒的长度之比为
D.质子进入第个圆筒时的瞬时速度为
9.如图甲所示,物块和木板静止叠放在水平地面上,的质量,现对施加一水平外力,小物块的加速度随力变化的规律如图乙所示。取重力加速度,则下列说法正确的是( )
A.与地面间的动摩擦因数
B.A和B之间的动摩擦因数
C.调整大小,可使做匀速直线运动,保持静止
D.仅将该水平外力施加在上,当时,的加速度大小为
10.列车进站时可借助电磁阻尼辅助刹车,其简化结构如下图所示:站台旁轨道上足够长的区域存在磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场,在车身下方固定一与车身等大的矩形单匝线框abcd,利用线框进入磁场时所受的安培力来辅助列车刹车。列车进站时,线框ab边恰好进入磁场时列车的速度为,当线框cd边进入磁场并运动一段时间后,列车停止。已知列车的质量为,车身长为,线框ab边的长度为(小于匀强磁场的宽度),线框的总电阻为,列车停止前所受铁轨及空气阻力的合力恒为。则列车( )
A.刹车进站时加速度大小
B.从进站到停下来所用时间
C.从进站到停下来的过程中,减少的动能大于线框产生的热量
D.完全在磁场中运动时,线框中感应电流为零,ab间电势差也为零
三、实验题:本题每空2分,共16分。
11.(6分)用图1所示实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系。
(1)以下操作正确的是__________(多选,填正确答案标号。
A.使小车质量远小于槽码质量
B.调整垫块位置以补偿阻力
C.补偿阻力时移去打点计时器和纸带
D.接通电源,打点计时器稳定工作后,再释放小车
(2)保持槽码质量不变,改变小车上砝码的质量,得到一系列打点纸带。其中一条纸带的计数点如图2所示,相邻两点之间的距离分别为,,…,,时间间隔均为。下列加速度算式中,最优的是__________(单选,填正确答案标号)。
A.
B.
C.
D.
(3)以小车和砝码的总质量为横坐标,加速度的倒数为纵坐标,甲、乙两组同学分别得到的图像如图3所示,由图3可知,甲组所用槽码的质量__________(填“大于”“小于”或“等于”)乙组槽码的质量。
12.(10分)云南某学校实验小组发现一款智能手机内部使用的电池是一块扁平电池,如图甲所示,外壳上标有电动势,为了测定该电池的实际电动势和内阻,该小组成员利用身边的仪器,设计方案对其进行测量。
A.待测手机电池
B.电压表(量程0~3.00 V,内阻为)
C.电阻箱(阻值范围)
D.电阻箱(阻值范围0~9999.9 Ω)
E.定值电阻
F.开关、导线若干
(1)实验室提供的电压表的量程不够用,需要对电压表进行改装。为将电压表的量程扩大为0~4.50 V,小组成员按照图乙所示的实验电路图完成了该实验。电阻箱应选(填写器材前面的字母标号),并将电阻箱的阻值调到__________。
(2)用改装好的电表测量该电池的电动势和内阻,电压表表盘未改动。步骤如下:保持电阻箱的阻值不变,闭合开关,多次调节电阻箱的阻值,记录下阻值和电压表的相应读数,作出图像如图丙所示,若不考虑电压表的分流,可得该电池的电动势为__________,内阻为__________。(结果均保留两位小数)
(3)若考虑电压表的内阻的影响,则测得的电源电动势值__________(填“大于”“小于”。或“等于”)真实值。
四、解答题
13.(10分)2025年12月9日15:30神舟二十一号航天员武飞首次执行出舱任务。武飞先在出舱前的气闸舱穿上舱外航天服(如图),航天服密封气体的体积约为,压强,温度。他穿好航天服后,需要把气闸舱的气压不断降低,以便打开舱门。若气闸舱气压降低到能打开舱门时,密闭航天服内气体体积膨胀到,温度变为。航天服内气体可视为理想气体。
(1)求此时航天服内气体压强的值。
(2)为便于舱外活动,武飞把航天服内一部分气体缓慢放出,出舱后气压降到,航天服内剩余气体体积变为,假设释放气体过程中温度不变,求航天服需要放出的气体与原来气体的质量比。
14.(12分)如图所示,倾角为的光滑斜面固定在水平地面上,劲度系数为的轻质弹簧一端固定在斜面底端挡板上,另一端连接质量为的物体,系统初始处于静止状态,现将质量也为的物体从斜面上某处由静止释放,与碰撞后以共同速度向下运动(不粘连),此后,A、B一起运动的周期为,且在最高点恰好不分离,弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为,求:
(1)A、B一起运动到最高点时加速度的大小;
(2)A、B一起运动的速度最大位置到最低点的距离;
(3)从碰撞时刻起,第一次运动到最低点的时间。
15.(16分)在芯片制造过程中,离子注入是其中一道重要的工序。如图所示是离子注入工作原理示意图,离子经加速后沿水平方向进入速度选择器,然后通过磁分析器,选择出特定比荷的离子,经偏转系统后注入处在水平面内的晶圆(硅片)。速度选择器、磁分析器和偏转系统中的匀强磁场的磁感应强度大小均为,方向均垂直于纸面向外;速度选择器和偏转系统中的匀强电场的电场强度大小均为,方向分别为竖直向上和垂直于纸面向外。磁分析器截面是内外半径分别为和的四分之一圆环,其两端中心位置和处各有一个小孔;偏转系统中电场和磁场的分布区域是棱长为的正方体,其底面与晶圆所在水平面平行,间距也为。当偏转系统不加电场及磁场时,离子恰好竖直注入到晶圆上的点(即图中坐标原点,轴垂直纸面向外)。整个系统置于真空中,不计离子重力及离子间的相互作用,打在晶圆上的离子,经过电场和磁场偏转的角度都很小。当很小时,有,。求:
(1)通过磁分析器选择出来的离子的比荷;
(2)偏转系统仅加电场时,离子在穿越偏转系统中沿电场方向偏转的距离;
(3)偏转系统仅加磁场时,离子注入晶圆的位置坐标(用长度、及表示)。
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