2026届广东深圳实验学校高中园高三下学期5月物理适应性试卷

**基本信息** 以火星车供电、新能源汽车等科技情境为载体，覆盖力学、电磁学等核心模块，注重科学思维与探究能力的高考适应性试卷。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|7/28|原子物理（Pu衰变）、共点力平衡、天体运动、受迫振动等|结合火星车供电、振动筛等情境，考查基础概念辨析| |多选题|3/18|电场图像分析、电磁装置（回旋加速器等）、动量守恒|通过复印机静电吸附、霍尔元件等实际装置，综合考查科学推理| |实验题|1/22|加速度测量（手机帧率）、电池电动势与内阻|设计新能源汽车加速度仪、恒温箱电池实验，体现科学探究与创新| |计算题|3/32|气体定律（蓄能器）、电磁感应与力学综合、斜面碰撞多过程|以液压挖掘机、电磁阻尼健身器材为背景，考查复杂问题建模与综合应用|

2026年广东省深圳实验学校高中园高考物理适应性试卷（5月份） 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1.在火星上太阳能电池板发电能力有限，因此科学家用放射性材料作为发电能源为火星车供电。中的Pu元素是。其半衰期是年，发生衰变方程为，下列说法正确的是(    ) A. 射线贯穿本领很强 B. 射线电离本领很强 C. 的比结合能大于的比结合能 D. 10个原子核经过年后一定还会剩下5个 2.如图是可以用来筛选谷粒的振动鱼鳞筛，筛面水平，由两根等长轻绳将其悬挂在等高的两点，已知筛面和谷物所受重力为G，静止时两轻绳延长线的夹角为。则两根轻绳对鱼鳞筛的拉力的合力大小为(    ) A. G B. C. D. 3.一探测器正在月球上空飞行，当探测器飞越月球上一质量密集区上空时，受万有引力略有增大，关于探测器的轨道半径与运行速率的变化，下列说法正确的是(    ) A. 轨道半径、运行速率均略有增大 B. 轨道半径、运行速率均略有减小 C. 运行速率略有增大，轨道半径略有减小 D. 运行速率略有减小，轨道半径略有增大 4.如图所示，一个竖直圆盘转动时，固定在圆盘上的小圆柱带动一个T型支架在竖直方向振动，T型支架下面系着一个弹簧和小球组成的振动系统，小球浸没在水中，当圆盘静止时，让小球在水中振动，其阻尼振动频率约为3Hz。现使圆盘以4s的周期匀速转动，经过一段时间后，小球的振动达到稳定，下列说法正确的是(    ) A. 圆盘转动时，小球稳定振动周期为4s B. 圆盘转动时，小球稳定振动频率为3Hz C. 圆盘静止和转动时，小球都是做受迫振动 D. 圆盘静止和转动时，小球都是做自由振动 5.晚会上装饰着120个彩色小灯泡，每个小灯泡的额定电压都是11V，工作电流都是，它们并联在一起，由一台变压器供电，小灯泡正常发光。变压器的原线圈接在220V的照明电路上，则通过原线圈的电流为(    ) A. B. C. D. 6.如图，某同学透过平行玻璃砖看放在水平桌面上课本的文字，该同学看到文字的位置和文字在书本上真实位置相比较，下列说法正确的是(    ) A. 相比真实位置没有变化 B. 相比真实位置左移了 C. 相比真实位置上移了 D. 若用折射率更大的玻璃砖，光线可能会发生全反射，看不到书本的文字 7.在某次比赛中，运动员完成了一次漂亮的跳起投篮，运动员的投球点和篮筐正好等高，篮球以与水平面成的倾角准确落入篮筐，已知投篮点到篮筐距离为10m，g取，不计空气阻力，则下列说法正确的是(    ) A. 篮球出手速度为 B. 篮球出手速度为 C. 篮球从出手到落入篮筐用时2s D. 篮球投出后的最高点相对篮筐的竖直高度为 二、多选题：本大题共3小题，共18分。 8.复印机的核心原理是静电吸附，电晕丝与感光鼓间的强电场的电场线分布如图所示，越靠近感光鼓越趋近于匀强电场。一带负电墨粉颗粒忽略重力沿直线从a点运动到b点，以a为原点、ab连线向下为正方向建立x轴。设电场强度大小为E、颗粒加速度大小为a、电势能为、动能为，则下列图像可能正确的是(    ) A. B. C. D. 9.如图，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件，下列说法正确的是(    ) A. 甲图可通过增加磁感应强度B来增大粒子的最大动能 B. 乙图可通过减小磁感应强度B来增大电源电动势 C. 丙图无法判断出带电粒子的电性，粒子只能从左到右沿直线匀速通过速度选择器 D. 丁图中产生霍尔效应时，无论载流子带正电或负电，稳定时都是C板电势高 10.如图1所示，半径为R的光滑圆弧形轨道固定在水平桌面上，下端与桌面相切。质量为的小物块放置在紧靠轨道底端的桌面上，在桌面另一端装一位移传感器。将质量为m的小球从轨道上某点由静止释放，在轨道底端与物块发生弹性正碰碰撞时间极短。位移传感器测出物块在一段时间内做匀减速运动的位移x随时间t变化的图像，如图2所示。重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的是(    ) A. 碰撞过程小球与物块动量变化量大小相等 B. 第一次碰后物块的速度大小为 C. 小球第一次到达轨道底端的速度大小为 D. 小球第一次滑到圆弧形轨道底端时对轨道的压力大小为 三、实验题：本大题共1小题，共22分。 11.某科技小组计划研究新能源汽车的加速功能和电池的性能，以便对新能源汽车的进一步了解，请完成题中的操作和计算。 新能源汽车在不同的场景中，可以用不同的方法来测加速度。 ①手机相机的帧率是指相机在一秒钟内能够连续拍摄的图像数量，单位为“fps”。小王同学把手机相机调节到30fps的模式，对一辆匀加速直线运动的汽车进行拍摄，并且利用电脑软件把相邻的几帧图像合成到了一幅图片当中，从而得到了如图所示汽车看作质点运动的图片。 Ⅰ可得汽车运动到3位置时的速度大小是        ； Ⅱ汽车运动过程中的加速度大小是        以上均保留两位有效数字。 ②小李在汽车上制作了一个简易测加速度仪，他将贴有白纸的木板竖直固定在车上，在板上P点固定一铁钉，将一根细绳一端固定在铁钉上，另一端系一小钢球。过P点正下方h处的O点作一条水平直线，在直线上O点两侧画出均匀分布的刻度线，并将O点标为零刻度，测量时细绳和该直线交点所对应的刻度值可表示加速度的大小，重力加速度为g。 Ⅰ水平直线上与O点相距x处，加速度大小的刻度值为        用h、x和g表示；水平直线上标注的加速度刻度值是        选填“均匀”或“不均匀”的； Ⅱ写出一条可以使上述装置提高测量加速度精确度的措施        。 从新能源汽车上拆下一组电池，为了研究这组电池在不同温度下的电动势和内阻，以及电池对外做功的功率，该科技小组设计了图甲的电路进行实验，图中各器材如下：电流表A，电压表V，滑动变阻器，定值电阻约，电池组E，可调温度的恒温箱，开关及单刀双掷开关各一个，导线若干。 ①闭合开关前，将滑动变阻器接入电路的电阻调到        填“最大”或“最小”，闭合开关，将拨到        ，把恒温箱的温度调为，改变滑动变阻器的触片位置，测得多组U、I值，拟合出图像，如图乙中的直线Ⅰ；把恒温箱的温度调为，改变滑动变阻器的触片位置，测得多组U、I值，拟合出图像，如图乙中的直线Ⅱ。由图乙可知，温度为时电池组的内阻        结果保留两位有效数字。 ②将拨到        ，把恒温箱的温度调为，每过一段时间记录一组U、I值，计算不同时刻电池组的输出功率P，拟合出图像，如图丙中的直线I；断开开关，把电池组充满电，把恒温箱的温度调为，重复上面步骤，拟合出温度为的图像，如图丙中的直线Ⅱ；如图丙所示，电池组从最高功率下降到150mW，两种温度对外做功的差值约为        结果保留四位有效数字。 ③同一辆新能源汽车续航能力电池的性能，夏季和冬季相比较，        的续航能力要更好一些。 四、计算题：本大题共3小题，共32分。 12.某液压挖掘机的蓄能器由钢制耐压壳体和内部柔性气囊组成，如图甲所示气囊体积为，压强为。充气过程，通过充气口B向气囊预充氮气，当气囊体积为，压强为时停止充气，如图乙所示，储油过程：当液压系统压力增加时，油液开始通过阀门A进入壳体，气囊压强达到时储油完毕，如图丙所示。排油过程：当液压系统压强低于200atm，气囊内高压气体膨胀，将油液从油口A压回液压系统，当气囊压强为时停止排油。整个过程中温度不变，求： 充气过程中充入压强为的氮气的体积； 储能器的有效排油量。提示：有效排油量为排油过程压回液压系统的油量和储油过程进入壳体的油量之差 13.某款电磁阻尼拉力健身器材的简化装置如图所示。矩形框架abcd的ab边长，绕有匝数匝，电阻的闭合金属线圈，线圈串联一个智能电阻可根据需要调节电阻阻值大小，R初始值框架和线圈的总质量。将框架静置于下端固定的竖直弹簧上不拴接，弹簧的压缩量，弹性势能，框架上端通过轻质绝缘绳索跨过轻质定滑轮与轻质拉杆GH相连。在MNPQ区域内存在方向垂直框架平面向内、磁感应强度的匀强磁场，一位健身爱好者用恒力向下拉动拉杆，框架由静止开始竖直向上运动。ab边上升到PQ时，弹簧恰好恢复原长，上升到MN时，健身者松手，装置触发复位机制使框架回到初始位置，整个过程框架与定滑轮不相碰。已知重力加速度，不计一切阻力。求： 弹簧的劲度系数k； 边刚进入磁场时速度和加速度的大小； 若ab边刚进入磁场后，框架以加速度做匀加速直线运动，求智能电阻的阻值R随时间t的函数关系。 14.如图所示，足够长的固定粗糙斜面的倾角，总长度为的木板静置在斜面上，木板两端均有固定挡板垂直斜面且质量不计，下端的固定挡板的上方有少量炸药。将滑块视为质点从木板上到挡板的距离处由静止释放，滑块沿木板下滑，下滑过程中木板恰好静止，滑块碰到挡板处的炸药后，炸药立即爆炸爆炸时间极短且内力远大于外力，爆炸后瞬间木板的速度大小，此后滑块不与上挡板发生碰撞。滑块和木板的质量均为，滑块与木板间的动摩擦因数，取重力加速度大小，，，，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： 木板与斜面间的动摩擦因数； 炸药爆炸后瞬间，滑块的速度大小； 从炸药爆炸到滑块与下挡板发生第二次碰撞的时间t以及K的取值范围。 答案和解析 1.【答案】B  【解析】解：射线的穿透本领很弱，一张纸就可以挡住，而电离本领很强，故A错误； B.射线带正电，质量大，在物质中运动时容易使原子电离，因此电离本领很强，故B正确； C.该衰变过程释放核能，说明产物比反应物更稳定，因此的比结合能更大，故C错误； D.半衰期是统计规律，仅对大量原子核有效，不适用于少量原子核如10个，故D错误。 故选：B。 射线：电离本领强，穿透本领弱；衰变释放能量时，产物比结合能一定大于反应物；半衰期只对大量原子核有效，对少量原子核不适用。 本题全面考查了射线的性质、比结合能与稳定性、半衰期的统计意义，是核物理部分的典型基础题。核心易错点：混淆射线的电离本领与穿透本领；不理解衰变释放能量与比结合能的关系；对半衰期的统计意义理解错误，将其应用于少量原子核。 2.【答案】A  【解析】解：将筛面和谷物看成整体，整体受到重力G和两根轻绳的拉力，静止时，由平衡条件推论可知，两根轻绳对鱼鳞筛的拉力的合力与重力G等大反向，则两根轻绳对鱼鳞筛的拉力的合力大小为G，故A正确，BCD错误。 故选：A。 将筛面和谷物看成整体，根据平衡条件的推论分析两根轻绳对鱼鳞筛的拉力的合力大小。 本题是共点力平衡问题，在做题时要注意分析受力，利用平衡条件的推论分析。 3.【答案】C  【解析】解：当探测器飞越月球上一质量密集区上空时，受万有引力略有增大，大于所需向心力，则探测器会做近心运动，故轨道半径略有减小，万有引力做正功，运行速率略有增大，故C正确，ABD错误。 故选：C。 根据物体做近心运动的条件结合万有引力做功判断速率的变化情况。 考查在轨卫星运行参数的比较，理解物体做近心运动的条件和功能关系，属于基础题。 4.【答案】A  【解析】解：AB、圆盘转动：给小球施加驱动力，小球做受迫振动。受迫振动稳定后，振动周期=驱动力周期。驱动力周期，因此小球稳定周期为4s，频率不等于固有频率3Hz，故A正确，B错误； CD、圆盘静止时：无驱动力，小球在水中做阻尼自由振动，不是受迫振动，故CD错误。 故选：A。 圆盘转动提供驱动力，小球做受迫振动，稳定后振动周期等于驱动力周期。驱动力周期，所以小球稳定周期为4s、频率不等于3Hz。圆盘静止时，小球是阻尼自由振动，并非受迫振动。 本题主要考查的是自由振动、受迫振动，考点基础且典型，难度不大，熟练掌握基础知识是关键。 5.【答案】B  【解析】解：小灯泡的总功率为：理想变压器的输入功率等于输出功率，则有： 则有：，故B正确，ACD错误。 故选：B。 理想变压器的输入功率等于输出功率，根据功率的计算公式进行解答。 本题主要是考查了变压器的知识；解答本题的关键是知道理想变压器的输出功率决定输入功率且相等。 6.【答案】C  【解析】解：如下图所示： 光进入玻璃会发生折射，字体的像相对于真实位置上移了； 根据光路是可逆的，不管折射率多大，光线均不可能发生全反射，故C正确，ABD错误； 故选：C。 根据折射现象，结合光路的可逆性分析求解。 本题考查了光的折射和全反射相关知识，理解全反射的临界条件，熟练掌握折射定律和不同情况下的光路图是解决此类问题的关键。 7.【答案】A  【解析】解：篮球运动轨迹如图所示： 篮球在水平方向做匀速直线运动，，竖直方向做竖直上抛运动，代入数据可得，，投出后最高点相对篮筐的竖直高度，故A正确，BCD错误。 故选：A。 篮球投出后做斜抛运动，沿水平方向和竖直方向分别讨论，根据运动规律分析。 考查了斜抛运动的分析方法，解题关键是沿水平和竖直方向分别分析。 8.【答案】AD  【解析】解：沿x轴正方向靠近感光鼓，电场线逐渐变稀疏，E持续减小，同时越靠近感光鼓电场趋近匀强电场，E的下降速率不断放缓，图像曲线斜率绝对值持续变小，图像变化规律匹配电场分布特点，故A正确； B.图像曲线斜率绝对值持续增大，代表E的减小速度越来越快，和题干“越靠近感光鼓越趋近匀强电场，场强变化趋缓”的条件相悖，故B错误； C.电场线沿x轴负方向向上，负电荷所受电场力沿x轴正方向，粒子向下运动时电场力始终做正功，由 可知电势能随x增大不断减小，靠近感光鼓时电场力做功减小，故电势能得变化量逐渐减小，故C错误； D.电场力全程对粒子做正功，根据动能定理，粒子动能应随位移x增大持续增大，靠近感光鼓时电场力做功减小，动能增加量减小，，故D正确。 故选：AD。 由电场线疏密判断沿x正方向场强逐渐减小且变化趋缓，结合牛顿第二定律、电场力做功和能量转化规律分析各物理量随位移变化的图像走势。 本题依托复印机静电吸附的实际场景，结合电场线信息分析场强、电势能、动能的图像曲线，综合考查静电场场强分布与电场能量变化的图像分析能力。 9.【答案】AC  【解析】解：粒子在磁场中满足 代入数据得 设回旋加速器D形盒的半径为R，则当粒子的轨迹半径为R时，速度最大，动能最大，粒子的最大动能为 甲图可通过增大磁感应强度B来增大粒子的最大动能，故A正确； B.当磁流体发电机达到稳定，电荷在A、B板间受到的电场力和洛伦兹力平衡，即 代入数据得电源电动势为，增加匀强磁场的磁感应强度来增大电源电动势，故B错误； C.粒子从左侧沿直线匀速通过速度选择器，无论正电荷还是负电荷电场力与洛伦兹力方向相反，如果从右侧沿直线匀速通过速度选择器时，无论正电荷还是负电荷电场力与洛伦兹力方向相同，只能从左侧进入，故C正确； D.若载流子带正电，洛伦兹力指向D板，载流子向D板聚集，D板电势高，若载流子带负电，洛伦兹力指向D板，载流子向D板聚集，D板电势低，C板电势高，故D错误。 故选：AC。 分别回忆回旋加速器最大动能公式、磁流体发电机电动势公式、速度选择器受力平衡条件、霍尔元件载流子受力方向，逐一分析各选项正误。 本题以四种电磁学应用装置为载体，考查对回旋加速器、磁流体发电机、速度选择器、霍尔元件工作原理的理解，通过辨析不同装置的物理规律，检验对电磁学核心应用的掌握，难度适中。 10.【答案】AB  【解析】解：小球与物块在光滑水平面上发生正碰，系统在水平方向所受合外力为零，系统总动量守恒。 A、由动量守恒定律可知，小球动量的减少量等于物块动量的增加量，即碰撞过程中小球与物块的动量变化量大小相等，故A正确； B、根据图2，物块在到时间内做末速度为零的匀减速直线运动，由平均速度公式有，解得第一次碰后物块的速度大小为，故B正确； C、小球与物块发生弹性正碰，规定向右为正方向，根据动量守恒定律与机械能守恒定律有，，联立解得，代入得，结合B项结论可知小球第一次到达轨道底端的速度大小为，故C错误； D、小球第一次滑至圆弧轨道底端瞬间，根据牛顿第二定律有，解得轨道对小球的支持力，由牛顿第三定律知小球对轨道的压力大小为，故D错误。 故选：AB。 题目描述小球从光滑圆弧轨道下滑后与桌面上的物块发生弹性碰撞，碰撞后物块在桌面上做匀减速运动，其位移随时间变化关系由图像给出。分析需明确碰撞前后动量守恒与机械能守恒，结合物块匀减速运动规律，从图像中提取关键运动学量，建立小球下滑、碰撞及物块减速各阶段物理量间的联系。 本题综合考查动量守恒定律、机械能守恒定律、运动学图像分析以及圆周运动向心力公式的应用，是一道融合了力学核心知识点的综合性题目。题目通过位移-时间图像巧妙地将碰撞后的运动过程可视化，要求学生具备从图像中提取有效信息并建立物理模型的能力。计算量适中但思维链条较长，需要学生严谨地推导碰撞前后的速度关系，并准确应用匀变速运动规律。本题的亮点在于将弹性碰撞的经典模型与实际的运动图像相结合，考查学生综合运用多个物理规律解决复杂过程问题的能力，对逻辑推理和数学运算能力均有较高要求。 11.【答案】 均匀 P点到O的距离适当大一些，相应的x就会大一些，可以减小x的测量误差 最大 1 2 1575 夏天   【解析】解：①Ⅰ手机相机调节到30fps的模式，相邻影像之间的时间间隔为 根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，汽车运动到3位置时的速度大小是 Ⅱ根据逐差法，加速度 ②Ⅰ摆线的偏角为，根据数学知识 根据牛顿第二定律 解得加速度 因此水平直线上与O点相距x处，加速度大小的刻度值为 由于加速度的值与x成正比，因此水平直线上标注的加速度刻度值是均匀的； Ⅱ根据加速度的表达式可知，P点到O的距离适当大一些，相应的x就会大一些，可以减小x的测量误差，从而提高测量加速度精确度。 ①为了保证电路安全，闭合开关前，将滑动变阻器接入电路的电阻调到最大； 闭合开关，将拨到1，根据闭合电路欧姆定律 图乙中的直线Ⅰ斜率绝对值表示温度为时电池组的内阻，内阻； ②图乙中的直线Ⅱ斜率绝对值表示温度为时电池组的内阻，内阻 为了探究不同温度下，电池功率与时间的关系，根据控制变量法，应将拨到2，保持外电路的电阻不变； 根据图丙，时功率从约375mW降至150mW用时10h，时用时约4h，图像中图线与坐标轴围成的面积表示电源的输出的总功，两种温度下，电源输出的总功之差 ③根据图丙可知，恒温箱的温度为时电池组从最高功率下降到150mW续航时间为4h，恒温箱的温度为时电池组从最高功率下降到150mW续航时间为10h，因此同一辆新能源汽车续航能力电池的性能，夏季和冬季相比较，夏天的续航能力要更好一些。 故答案为：①Ⅰ；Ⅱ；②Ⅰ；均匀；Ⅱ点到O的距离适当大一些，相应的x就会大一些，可以减小x的测量误差；①最大；1；；②2；1575；③夏天。 ①根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度求解汽车运动到3位置时的速度，根据逐差法求解加速度； ②Ⅰ根据牛顿第二定律，结合数学知识求解加速度的表达式，根据加速度的表达式分析作答； Ⅱ根据加速度的决定因素分析实验误差； ①从保证电路安全的角度分析作答；根据闭合电路欧姆定律求解函数，结合图像斜率绝对值的含义求解作答； ②根据控制变量法分析作答；图像中图线与坐标轴围成的面积表示电源的输出的总功，根据面积法求解作答； ③根据图像的续航时间分析作答。 本题主要考查了探究小车速度随时间变化的规律的实验和测量普通电源的电动势和内阻的实验，要明确实验原理，掌握根据纸带求解瞬时速度和加速度的方法，掌握牛顿第二定律的运用；掌握闭合电路欧姆定律的运用，要明确图像中图线与坐标轴围成面积的含义。 12.【答案】充气过程中充入氮气的体积为1390L  储能器的有效排油量为8L  【解析】解：在充气阶段，气囊内原有气体与充入气体组成的系统经历等温过程，依据玻意耳定律可得：，解得充入压强的氮气体积。 储油过程中气体发生等温变化，由玻意耳定律有：，此阶段进入壳体的油量为：。 排油过程气体亦做等温变化，根据玻意耳定律：，此过程压回液压系统的油量为：。 依据题意，有效排油量为：，联立解得储能器的有效排油量。 答：充气过程中充入氮气的体积为1390L。 储能器的有效排油量为8L。 明确充气过程为等温变化，气囊内原有气体与充入气体总物质的量不变，压强与体积关系遵循玻意耳定律。已知初始气囊体积与压强、充气后总体积与压强，以及充入气体压强，通过气体状态变化前后总物质的量守恒，建立方程求解充入气体在初始压强下的体积。 储油与排油过程均为等温变化，分别应用玻意耳定律分析气体状态。先由储油过程初始与末状态压强与体积关系，求出储油后气囊体积，进而得到储油过程进入壳体的油量。再由排油过程初始与末状态关系，求出排油后气囊体积，得到排油过程压回系统的油量。最后根据题目定义，有效排油量为两者之差，通过各阶段体积关系联立求解。 本题以液压挖掘机蓄能器的工作过程为背景，综合考查了气体实验定律特别是玻意耳定律的灵活应用。题目涉及充气、储油与排油三个等温变化阶段，要求学生准确选取研究对象并分段运用常量的关系列式求解。计算量中等，需要细致处理多过程间的体积与压强关系，并理解“有效排油量”这一实际工程概念的物理内涵，即排油过程输出油量与储油过程输入油量之差。本题能有效锻炼学生建立多阶段物理模型的能力、逻辑推理能力以及对气体定律的深刻理解，将理论知识与实际装置紧密结合，体现了物理学的应用价值。 13.【答案】弹簧的劲度系数为  ab边刚进入磁场时速度大小为，加速度大小为约  智能电阻的阻值随时间变化的函数关系为  【解析】解：框架静置于弹簧上时处于平衡状态，满足，代入数据解得弹簧的劲度系数。 从开始运动到ab边刚进入磁场的过程，根据动能定理，有，代入数据解得刚进入磁场时的速度大小。 ab边刚进入磁场时，产生的感应电动势为，感应电流为，受到的安培力为。 此时弹簧恰好恢复原长，框架脱离弹簧，根据牛顿第二定律，有，代入已知数据解得加速度大小。 框架以恒定加速度做匀加速直线运动，表明其所受合力恒定。 由于外力F和重力mg均不变，因此安培力必须保持不变，即。 在任意时刻t，框架的速度为，安培力表达式为。 联立并代入数据化简，解得智能电阻的阻值随时间变化的函数关系为。 答：弹簧的劲度系数为。 边刚进入磁场时速度大小为，加速度大小为。 智能电阻的阻值随时间变化的函数关系为。 框架初始静止于弹簧上，处于受力平衡状态，弹簧弹力与框架重力平衡。通过已知的压缩量、重力及弹性势能，可依据胡克定律与弹性势能公式建立关系，从而求解劲度系数。 从开始运动到ab边进入磁场，框架经历了恒力F作用下的上升过程，此过程涉及恒力做功、重力做功及弹簧弹性势能释放。利用动能定理，将已知的力、位移、初末动能及弹性势能关联，可求出进入磁场时的速度。进入磁场瞬时，线圈切割磁感线产生感应电动势和电流，进而受到安培力。此时弹簧已恢复原长，对框架进行受力分析，根据牛顿第二定律，由已知的恒力、重力、安培力及质量，即可求出初始加速度。 框架进入磁场后做匀加速直线运动，意味着其合外力恒定。由于恒力F与重力mg不变，因此安培力也必须保持恒定。安培力表达式与速度、电阻有关，而速度随时间均匀增加。为使安培力恒定，智能电阻R的阻值必须随时间变化，以补偿速度变化带来的影响。通过建立安培力恒定方程，将速度随时间的变化关系代入，即可推导出电阻R随时间t的函数表达式。 本题综合考查了力学、电磁感应及电路等多个核心知识点，计算量较大且难度中等偏上。题目通过电磁阻尼健身器材这一实际模型，巧妙地将胡克定律、动能定理、牛顿第二定律与电磁感应定律有机结合，全面检验了学生的物理建模与分析能力。解题过程需要严谨的逻辑链条：首先利用平衡条件求解劲度系数，再通过动能定理与能量转化关系求得初速度，进而结合电磁感应规律分析安培力与加速度。第三问的设计尤为精妙，要求学生深刻理解匀加速运动隐含的合力恒定条件，从而推导出安培力不变，进一步结合瞬时速度表达式建立阻值随时间变化的函数关系。本题充分锻炼了学生综合运用力学与电磁学知识解决复杂问题的能力，尤其是对动态过程中各物理量相互制约关系的把握，体现了物理学科内在的逻辑性与统一性。 14.【答案】木板与斜面间的动摩擦因数为  炸药爆炸后瞬间，滑块的速度大小为  炸药爆炸到滑块与下挡板发生第二次碰撞的时间约为，K的取值范围是  【解析】解：滑块沿斜面下滑时，根据牛顿第二定律可得，解得：。 碰撞前瞬间滑块的速度为，代入数据得：。 下滑过程中木板保持静止，由受力平衡条件有，解得木板与斜面间的动摩擦因数：。 炸药爆炸过程系统动量守恒，取沿斜面向下为正方向，则有，已知，木板速度，代入解得炸药爆炸后瞬间滑块的速度大小为：。 爆炸后滑块相对木板向上运动，取向下为正方向，对滑块应用牛顿第二定律得，解得：。 对木板分析有，解得：。 设经过时间两者达到共速，满足，解得：。 此过程中滑块相对木板向上滑动的最大距离为，计算得：。 根据滑块不与上挡板碰撞的临界条件，且，解得：。 共速后滑块将相对木板向下滑动，滑块的加速度为，解得：。 木板的加速度为，解得：。 设再经过时间发生第二次碰撞，则有，代入数据解得：。 从炸药爆炸到发生第二次碰撞的总时间为，计算得：。 答：木板与斜面间的动摩擦因数为。 炸药爆炸后瞬间，滑块的速度大小为。 炸药爆炸到滑块与下挡板发生第二次碰撞的时间约为，K的取值范围是。 滑块下滑阶段需明确其沿斜面匀加速下滑，通过滑块受力分析确定其加速度，并结合木板静止条件分析木板受力平衡，将木板所受摩擦力与滑块对其摩擦力关联，从而建立方程求解木板与斜面间的动摩擦因数。 炸药爆炸过程时间极短，滑块与木板系统沿斜面方向动量守恒，需选取正方向，将爆炸前瞬间滑块速度作为已知量，结合爆炸后木板速度，利用动量守恒定律直接求解爆炸后瞬间滑块的速度。 爆炸后滑块与木板运动分析需分阶段：第一阶段滑块相对木板向上运动，两者均做匀变速运动，需分别对滑块和木板进行受力分析确定各自加速度，通过两者速度随时间变化关系求出共速时间及此过程中滑块相对木板上滑的最大距离；结合滑块不与上挡板碰撞的临界条件，将此最大距离与木板总长度关联，从而确定K的最小值。第二阶段共速后滑块相对木板向下运动，需再次分析两者受力确定此阶段加速度，滑块向下做匀加速运动而木板可能静止或匀速，利用相对运动关系及第一阶段末的相对位移，通过匀变速运动规律求出滑块滑回至下挡板的碰撞时间，两阶段时间之和即为总时间t。 本题是一道综合性较强的力学难题，其巧妙地将斜面模型、爆炸过程、相对运动与多阶段动力学分析相结合，全面考查了学生的物理建模与逻辑推理能力。题目首先通过滑块下滑时木板静止这一条件，综合考查了受力平衡与摩擦力的计算。随后的爆炸过程要求应用动量守恒定律，并需正确设定正方向以处理速度的矢量性。第三问的难度显著提升，不仅需要分段分析爆炸后滑块与木板的复杂相对运动，计算两者达到共速的时间与相对位移，还引入了临界条件以确定参数K的取值范围。最后，求解第二次碰撞时间时，需准确判断共速后两物体的运动状态并再次运用相对运动关系。本题计算量较大，过程分析环环相扣，对学生的综合分析能力与数学运算能力提出了很高要求。 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $