精品解析：2026届广东深圳市聚龙科学中学教育集团高三下学期考前学情自测物理试题

2026届高三全真模拟热身考试 物理 本试卷共8页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、试室号，座位号填写在答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（A）填涂在答题卡相应位置上，并在答题卡相应位置上填涂考生号。 2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。 3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：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. 如图所示，a、b、c、d分别表示氢原子在不同能级间的四种跃迁，辐射光子频率最大的是（ ） A. a B. b C. c D. d 2. 如图所示，桌面中心固定在一个弹簧上方，弹簧固定在水平面的固定木桩上，某铜柱放在桌面中央，现用力向下压铜柱，铜柱与桌面向下移动一定距离后静止释放。弹簧始终在弹性限度内，则桌面从最低点向上振动过程中且铜柱脱离桌面前（　　） A. 桌面对铜柱做正功 B. 铜柱速度越来越大 C. 铜柱加速度越来越大 D. 铜柱、桌面和弹簧系统的机械能越来越小 3. 我国研发的弹性陶瓷纳米纤维气凝胶是一种耐高温的隔热材料，其内部存在大量孔隙，能显著降低热量传递。下列说法正确的是（　　） A. 气凝胶具有弹性，是因为分子间只存在引力 B. 温度越高，气凝胶内空气分子的平均动能越大 C. 用高温喷枪直喷时，气凝胶分子的布朗运动变剧烈 D. 气凝胶能耐高温，说明温度升高时，气凝胶分子热运动反而减弱 4. 中国空间站“天宫”自2022年底全面建成以来长期在轨运行。设“天宫”在地球附近做匀速圆周运动，如图中实线所示。在某次定期调整运行轨道时，“天宫”在P点沿图中箭头所指径向，极短时间内喷射气体，使其获得一定的反冲速度，从而实现变轨。变轨后的轨道如图中虚线所示，其半长轴大于原轨道半径。则（　　） A. 天宫变轨前、后的机械能相同 B. 天宫变轨后的运动周期比变轨前的小 C. 天宫变轨后在近地点的速度比远地点的大 D. 天宫变轨前的速度比变轨后在近地点的大 5. 我国自主研制的“复兴号”高铁动车组采用交流牵引供电系统。列车运行时，受电弓获取高压交流电，经车载牵引变压器降压后，最终输出给牵引系统。若牵引变压器可简化为原线圈匝数为1000匝、副线圈匝数为75匝的理想变压器，已知高压交流电的电压为25kV，副线圈所接牵引系统的等效电阻为3Ω。忽略线路损耗，下列说法正确的是（ ） A. 副线圈输出电压的峰值为 B. 原线圈输入电流为 C. 当列车牵引功率增大时，原线圈输入电流保持不变 D. 仅将原线圈匝数减少为原来的一半，则副线圈输出电压变为原来的2倍 6. 如图所示，在墙内或天花板中埋有某根通有恒定电流长直导线。为探测该导线走向，现用一个与灵敏电流计（图中未画出）串联的感应线圈进行探测，结果如下表。忽略地磁场影响，该导线可能的走向是（　　） 探测 电流计有无示数 线圈平面平行于天花板OABC 沿OA方向平移 有 沿OC方向平移 无 线圈平面平行于墙面OADE 沿OA方向平移 无 沿OE方向平移 无 A. OE方向 B. OC方向 C. OB方向 D. OA方向 7. 如图是一个碰球游戏的示意图，在水平桌面上固定一个内壁光滑的半径为的管形圆轨道，a、b、c为圆上三个点，且构成等边三角形。在内部放置质量分别为和的A、B两个发光弹力球（球径略小于管径，管径远小于），开始时B球静止于a点，A球以一定的初速度向右与B球发生弹性碰撞，已知两球只有碰撞时才发光，则（ ） A. 第二次碰撞前A、B球向心力之比为1：2 B. 第二次碰撞前A、B球角速度之比为2：1 C. 第二次发光点在c点 D. 第二次发光点在a点 二、多项选择题：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. 家用新风系统由物理除尘和静电除尘两套系统共同作用，如图所示，空气从进气口C进入新风系统，先通过底部的过滤网清除掉较大的灰尘颗粒，再进入管道通过静电除尘清除掉细小尘埃，A为金属管，接高电压正极，B为金属丝，接高电压负极，空气分子电离，使灰尘带上负电。有关静电除尘，下列说法正确的是（　　） A. 灰尘会被吸附到金属管A B. 灰尘做匀加速运动 C. a、b两点电场强度相同 D. 吸附过程灰尘的电势能减小 9. 飞机机翼铸造过程中，熔池中的杂质未能及时排出，会形成夹渣等缺陷，利用超声波可以进行检测。如图甲所示，在某次检测实验中，入射波为连续的正弦信号，探头先后探测到机翼表面和缺陷表面的反射信号，分别如图乙、丙所示。已知超声波在机翼材料中的波速为。关于缺陷深度和这两个反射信号在探头处的叠加效果，下列选项正确的是（　　） A. 缺陷深度 B. 缺陷深度 C. 这两个反射信号在探头处叠加后振动加强 D. 这两个反射信号在探头处叠加后振动减弱 10. 如图所示，与水平面夹角为的足够长传送带逆时针匀速转动，将可视为质点的物块从其顶端无初速度释放，物块与传送带间的动摩擦因数为，且。用、、、、、分别表示物块向下运动过程的时间、位移、速度、加速度、动能及机械能的大小，则下列关系图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 三、非选择题（本题共5小题，共54分。考生根据要求作答） 11. 某科技小组计划探究机器人灵巧手的抓握功能，需要研究气动肌肉特性，设计灵巧手的压力控制电路。该科技小组用纤维网包裹气球，模拟灵巧手的气动肌肉。 （1）先测量气球的等效劲度系数，操作过程如下： ①实验装置如图（a）所示，力传感器上端固定一竖直轻质带有刻度尺的圆杆，0刻度线在杆的最顶端。用手扶稳气球并向下施力，使气球垂直按压圆杆，记录力传感器示数，气球对应的凹陷形变量，图（b）中刻度尺示数为________cm。 ②多次实验，记录多组和的值，描绘出图像如图（c）所示。若将气球受到圆杆的压力和凹陷形变量的比值定义为气球的等效劲度系数，则为________N/m。（结果保留三位有效数字） ③图（c）中的图像不过坐标原点的原因是________________________________。 （2）测量气动肌肉充气膨胀后的体积，实验装置如图所示，操作过程如下： ①气动肌肉一端通过细软管（体积忽略不计）与针筒相连，另一端连接气压传感器。初始时针筒和气动肌肉内可视为理想气体的体积分别为和，压强均为。 ②将针筒内气体缓慢全部充入气动肌肉中，此时气压传感器显示的压强示数为，则膨胀后气动肌肉内气体的体积为________。（结果用、、、表示） 12. 光照强度简称照度，反映光的强弱，光越强照度越大，照度的单位为勒克斯（）。为了控制蔬菜大棚内的照度，农技人员对大棚设计了图甲所示的智能光控电路，当照度低于某阈值时，启动照明系统进行补光。 （1）为了设定控制电路具体参数，需要获得不同照度下光敏电阻的阻值，现用如图乙所示的多用电表进行测量。步骤如下： ①机械调零后，选择开关拨至“”位置，红黑表笔短接，然后调节多用电表面板上的部件________（填“S”或“T”），直到指针停在表盘右端0刻度处。 ②用可调照度的灯照射光敏电阻。某次测量中，指针指示如图丙所示，则光敏电阻的阻值________，并用照度传感器记录此时的照度值。 ③改变照度多次重复步骤②，得到光敏电阻阻值与照度的对应关系，如表1所示。 表1 光敏电阻阻值与照度对应表 照度/ 65890 41570 30840 20760 16040 12070 10530 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.0 （2）图甲电路中，电源电动势，内阻不计。定值电阻，电阻箱的阻值调节范围是，光敏电阻的电压增加到时，照明系统开始工作。现大棚内拟种植叶菜类蔬菜，农技人员设置照度阈值，当照度降低到时开始补光，电阻箱的阻值应调为________。 （3）当大棚内种植果菜类蔬菜时，需提高照度阈值，需要________（填“增大”或“减小”）电阻箱的阻值。 13. 某科研团队正在研发一种基于圆柱形光纤的高精度激光传感器。如图所示，该传感器核心部件为一横截面半径为的玻璃半圆柱体（为圆心），用于引导和聚焦激光束。现将两条平行单色同种激光束同时射到半圆柱体上表面，激光入射点为半圆柱顶点，方向垂直于底面；激光入射点为，且。玻璃对该单色激光的折射率为，激光在真空中的光速为，不考虑各界面的反射光。求： （1）激光在介质中的折射角； （2）两条激光在介质中传播的时间差。 14. 如图是建筑工地上常用的一种“深穴打夯机”示意图，电动机带动两个滚轮匀速转动将夯杆从深坑提上来，当夯杆底端刚到达坑口时，两个滚轮彼此分开，将夯杆释放，夯杆在自身重力作用下，落回深坑，夯实坑底。然后两个滚轮再次压紧，夯杆被提上来，如此周而复始（夯杆被滚轮提升过程中，经历匀加速和匀速运动过程）。已知两个滚轮边缘的线速度恒为，滚轮对夯杆的正压力，滚轮与夯杆间的动摩擦因数，夯杆质量，坑深，假定在打夯的过程中坑的深度变化不大，不计空气阻力，取。求： （1）夯杆被滚轮带动加速上升的过程中，加速度的大小； （2）每个打夯周期中，电动机对夯杆做的功以及滚轮与夯杆间因摩擦产生的热量； （3）若夯杆落回深坑时与坑底作用时间，且夯杆不反弹，则坑底对夯杆的平均作用力是多少。 15. 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简化工作原理的示意图，一个粒子源于处不断释放质量为，带电量为的离子，其初速度视为零，经电压为的加速电场加速后，沿图中半径为的圆弧形虚线通过圆弧形静电分析器（静电分析器通道内有均匀径向分布的电场）后，从点沿直径方向进入半径为的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向外。经磁场偏转，离子最后垂直打在平行放置且与等高的硅片上，硅片到的距离为，不计离子重力。求： （1）离子进入圆形匀强磁场区域时的速度大小； （2）静电分析器通道内虚线处电场强度的大小； （3）磁感应强度大小； （4）若匀强磁场的磁感应强度大小可以调节，要让从点沿直线方向进入圆形匀强磁场区域的离子全部打在硅片上，求磁感应强度大小的取值范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届高三全真模拟热身考试 物理 本试卷共8页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、试室号，座位号填写在答题卡上。用2B铅笔将试卷类型（A）填涂在答题卡相应位置上，并在答题卡相应位置上填涂考生号。 2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。 3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：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. 如图所示，a、b、c、d分别表示氢原子在不同能级间的四种跃迁，辐射光子频率最大的是（ ） A. a B. b C. c D. d 【答案】B 【解析】 【详解】根据玻尔理论得： hva=E2－E1=10.2eV，hvb=E3－E1=12.09eV，hvc=E3－E2=1.89eV，hvd=E4－E3=0.65eV 故频率最大的是b光子，选项B正确． A. a与上述结论：频率最大的是b光子不相符，故A不符合题意； B. b与上述结论：频率最大的是b光子相符，故B符合题意； C. c与上述结论：频率最大的是b光子不相符，故C不符合题意； D. d与上述结论：频率最大的是b光子不相符，故D不符合题意． 2. 如图所示，桌面中心固定在一个弹簧上方，弹簧固定在水平面的固定木桩上，某铜柱放在桌面中央，现用力向下压铜柱，铜柱与桌面向下移动一定距离后静止释放。弹簧始终在弹性限度内，则桌面从最低点向上振动过程中且铜柱脱离桌面前（　　） A. 桌面对铜柱做正功 B. 铜柱速度越来越大 C. 铜柱加速度越来越大 D. 铜柱、桌面和弹簧系统的机械能越来越小 【答案】A 【解析】 【详解】A．桌面对铜柱作用力方向竖直向上，与铜柱位移方向相同，对铜柱做正功，A正确； C．对铜柱、桌面整体受力分析可得 整体向上运动，弹簧逐渐恢复原长，弹力逐渐减小，加速度逐渐减小，当二者加速度减到0时，二者速度最大，继续向上运动弹力小于重力，加速度方向向下，由 可知，当，时二者分开，故加速度先减小后增大，C错误； B．由上述分析可知，铜柱速度先增大后减小，B错误； D．铜柱、桌面和弹簧系统的机械能守恒，D错误。 故选A。 3. 我国研发的弹性陶瓷纳米纤维气凝胶是一种耐高温的隔热材料，其内部存在大量孔隙，能显著降低热量传递。下列说法正确的是（　　） A. 气凝胶具有弹性，是因为分子间只存在引力 B. 温度越高，气凝胶内空气分子的平均动能越大 C. 用高温喷枪直喷时，气凝胶分子的布朗运动变剧烈 D. 气凝胶能耐高温，说明温度升高时，气凝胶分子热运动反而减弱 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．分子间同时存在引力和斥力，气凝胶的弹性是分子间引力和斥力共同作用的结果，并非只存在引力，A错误； B．温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大，因此气凝胶内空气分子的平均动能随温度升高而增大，B正确； C．布朗运动是悬浮在流体中的固体小颗粒的无规则运动，不是分子自身的运动，气凝胶分子的无规则运动属于热运动，不属于布朗运动，C错误； D．温度越高分子热运动越剧烈，气凝胶耐高温是其材料结构热稳定性好，并非分子热运动随温度升高而减弱，D错误。 故选B。 【点睛】 4. 中国空间站“天宫”自2022年底全面建成以来长期在轨运行。设“天宫”在地球附近做匀速圆周运动，如图中实线所示。在某次定期调整运行轨道时，“天宫”在P点沿图中箭头所指径向，极短时间内喷射气体，使其获得一定的反冲速度，从而实现变轨。变轨后的轨道如图中虚线所示，其半长轴大于原轨道半径。则（　　） A. 天宫变轨前、后的机械能相同 B. 天宫变轨后的运动周期比变轨前的小 C. 天宫变轨后在近地点的速度比远地点的大 D. 天宫变轨前的速度比变轨后在近地点的大 【答案】C 【解析】 【详解】A．变轨过程中，天宫喷射气体，发动机对天宫做功，机械能发生改变，变轨后机械能更大，故A错误； B．根据开普勒第三定律，变轨后轨道半长轴a大于原轨道半径，因此变轨后周期更大，故B错误； C．根据开普勒第二定律，天宫沿椭圆轨道运动时，相同时间内扫过面积相等，近地点距离地球更近，由面积关系可知速度更大，因此变轨后近地点速度大于远地点速度，故C正确； D．“天宫”在P点沿径向喷气后，获得径向速度分量，而切向速度v0不变。在喷气点P，径向速度不为零，因此该点不是新椭圆轨道的近地点。由速度的矢量合成可知，“天宫”变轨后在P点的速度vP大于变轨前做匀速圆周运动的速度v0。又由开普勒第二定律，可知变轨后在近地点的速度大于vP，因此有 即变轨前速度小于变轨后近地点速度，故D错误。 故选C。 5. 我国自主研制的“复兴号”高铁动车组采用交流牵引供电系统。列车运行时，受电弓获取高压交流电，经车载牵引变压器降压后，最终输出给牵引系统。若牵引变压器可简化为原线圈匝数为1000匝、副线圈匝数为75匝的理想变压器，已知高压交流电的电压为25kV，副线圈所接牵引系统的等效电阻为3Ω。忽略线路损耗，下列说法正确的是（ ） A. 副线圈输出电压的峰值为 B. 原线圈输入电流为 C. 当列车牵引功率增大时，原线圈输入电流保持不变 D. 仅将原线圈匝数减少为原来的一半，则副线圈输出电压变为原来的2倍 【答案】D 【解析】 【详解】A．已知高压交流电的电压为25kV，即，根据电压比 解得副线圈输出电压的有效值 ，根据 解得 ，故A错误； B．副线圈电流 根据电流比 解得原线圈电流 ，故B错误； C．理想变压器输入功率等于输出功率，即 牵引功率增大时，输入电压不变，因此原线圈输入电流增大，故C错误； D．根据电压比 可知、不变，减半时，变为原来的2倍，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，在墙内或天花板中埋有某根通有恒定电流长直导线。为探测该导线走向，现用一个与灵敏电流计（图中未画出）串联的感应线圈进行探测，结果如下表。忽略地磁场影响，该导线可能的走向是（　　） 探测 电流计有无示数 线圈平面平行于天花板OABC 沿OA方向平移 有 沿OC方向平移 无 线圈平面平行于墙面OADE 沿OA方向平移 无 沿OE方向平移 无 A. OE方向 B. OC方向 C. OB方向 D. OA方向 【答案】B 【解析】 【详解】线圈在天花板上沿着OA方向移动，有感应电流，说明沿着OA方向磁场变化，导线可能沿着OC方向；沿着OC方向移动，没有感应电流，说明沿着OC方向磁场没有变化，导线不可能沿着OA方向；线圈在墙面上沿着OA方向移动，没有感应电流，说明沿着OA方向磁场没有变化，OE不可能有导线，线圈沿着OE方向移动，没有感应电流，说明沿着OA方向没有导线，导线可能的走向是OC方向。 故选B。 7. 如图是一个碰球游戏的示意图，在水平桌面上固定一个内壁光滑的半径为的管形圆轨道，a、b、c为圆上三个点，且构成等边三角形。在内部放置质量分别为和的A、B两个发光弹力球（球径略小于管径，管径远小于），开始时B球静止于a点，A球以一定的初速度向右与B球发生弹性碰撞，已知两球只有碰撞时才发光，则（ ） A. 第二次碰撞前A、B球向心力之比为1：2 B. 第二次碰撞前A、B球角速度之比为2：1 C. 第二次发光点在c点 D. 第二次发光点在a点 【答案】C 【解析】 【详解】A．设第一次碰后A、B的速度分别为和，由动量守恒得 机械能守恒得 解得， 第一次碰后，A、B球向心力大小分别为， 故向心力之比为1：8，故A错误； B．线速度之比为1：2，半径相等，由得角速度之比为1：2，故B错误； CD．碰后A速度大小是B速度大小的一半，则A反向走过的路程是B顺时针走过的路程的一半时相遇。总路程为圆周长，a、b、c三等分圆周，相邻点圆心角为，从出发，A逆时针走、B顺时针走，最终都到达点，因此第二次碰撞（发光）在点，故C正确，D错误。 故选C。 二、多项选择题：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. 家用新风系统由物理除尘和静电除尘两套系统共同作用，如图所示，空气从进气口C进入新风系统，先通过底部的过滤网清除掉较大的灰尘颗粒，再进入管道通过静电除尘清除掉细小尘埃，A为金属管，接高电压正极，B为金属丝，接高电压负极，空气分子电离，使灰尘带上负电。有关静电除尘，下列说法正确的是（　　） A. 灰尘会被吸附到金属管A B. 灰尘做匀加速运动 C. a、b两点电场强度相同 D. 吸附过程灰尘的电势能减小 【答案】AD 【解析】 【详解】A． 金属管接正极，金属丝接负极，电场方向由指向中心，灰尘带负电，受到的电场力方向与电场方向相反，即电场力指向，因此灰尘会被吸附到金属管，A正确； B． 该电场为辐向非匀强电场，越靠近电场强度越小，根据 可知灰尘受到的电场力不断减小，加速度不断减小，因此灰尘做加速度减小的变加速运动，B错误； C．电场强度是矢量，、两点的电场方向不同，因此两点电场强度不同，C错误； D．吸附过程中，灰尘的位移方向与电场力方向一致，电场力做正功，根据电场力做功与电势能的关系可知，灰尘的电势能减小，D正确。 故选AD。 9. 飞机机翼铸造过程中，熔池中的杂质未能及时排出，会形成夹渣等缺陷，利用超声波可以进行检测。如图甲所示，在某次检测实验中，入射波为连续的正弦信号，探头先后探测到机翼表面和缺陷表面的反射信号，分别如图乙、丙所示。已知超声波在机翼材料中的波速为。关于缺陷深度和这两个反射信号在探头处的叠加效果，下列选项正确的是（　　） A. 缺陷深度 B. 缺陷深度 C. 这两个反射信号在探头处叠加后振动加强 D. 这两个反射信号在探头处叠加后振动减弱 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．结合题图可知，两个反射信号传播到探头处的时间差为 缺陷深度，A错误，B正确； CD．超声波在机翼材料中的波长为 因这两个反射信号在探头处的路程差为，可知这两个反射信号在探头处叠加后振动减弱，C错误，D正确。 故选BD。 10. 如图所示，与水平面夹角为的足够长传送带逆时针匀速转动，将可视为质点的物块从其顶端无初速度释放，物块与传送带间的动摩擦因数为，且。用、、、、、分别表示物块向下运动过程的时间、位移、速度、加速度、动能及机械能的大小，则下列关系图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【详解】ABC．共速前，物块受到的滑动摩擦力向下，根据牛顿第二定律可得 解得 共速后，由于，物体继续向下加速，物块受到的滑动摩擦力向上，根据牛顿第二定律可得 解得 物体整个下滑过程都做加速运动，动能一直增大，故AC错误，B正确； D．根据功能关系可知，物块的机械能变化量等于摩擦力对物块做的功，共速前，摩擦力做正功，机械能增大；共速后，摩擦力做负功，机械能减小，故D正确。 故选BD。 三、非选择题（本题共5小题，共54分。考生根据要求作答） 11. 某科技小组计划探究机器人灵巧手的抓握功能，需要研究气动肌肉特性，设计灵巧手的压力控制电路。该科技小组用纤维网包裹气球，模拟灵巧手的气动肌肉。 （1）先测量气球的等效劲度系数，操作过程如下： ①实验装置如图（a）所示，力传感器上端固定一竖直轻质带有刻度尺的圆杆，0刻度线在杆的最顶端。用手扶稳气球并向下施力，使气球垂直按压圆杆，记录力传感器示数，气球对应的凹陷形变量，图（b）中刻度尺示数为________cm。 ②多次实验，记录多组和的值，描绘出图像如图（c）所示。若将气球受到圆杆的压力和凹陷形变量的比值定义为气球的等效劲度系数，则为________N/m。（结果保留三位有效数字） ③图（c）中的图像不过坐标原点的原因是________________________________。 （2）测量气动肌肉充气膨胀后的体积，实验装置如图所示，操作过程如下： ①气动肌肉一端通过细软管（体积忽略不计）与针筒相连，另一端连接气压传感器。初始时针筒和气动肌肉内可视为理想气体的体积分别为和，压强均为。 ②将针筒内气体缓慢全部充入气动肌肉中，此时气压传感器显示的压强示数为，则膨胀后气动肌肉内气体的体积为________。（结果用、、、表示） 【答案】（1） ①. 0.60 ②. 257 ③. 由于带有刻度尺的圆杆自身有重力，即使还没有产生凹陷（），圆杆自身的重力已经会使力传感器产生示数，因此图线不过原点。 （2） 【解析】 【小问1详解】 [1]刻度尺分度值为，需估读到分度值下一位，凹陷形变量为杆顶端到气球底端的刻度差，示数为0.60cm [2]根据胡克定律，知图像的斜率等于，从图中可得：图线起点为，终点为，计算可得等效劲度系数约为 [3]由于带有刻度尺的圆杆自身有重力，即使还没有产生凹陷（），圆杆自身的重力已经会使力传感器产生示数，因此图线不过原点。 【小问2详解】 依题意，充气过程为等温过程，对针筒和气动肌肉内的全部理想气体，初始状态：压强​，总体积，​ 末状态：压强，总体积，由玻意耳定律 有 整理得膨胀后体积  12. 光照强度简称照度，反映光的强弱，光越强照度越大，照度的单位为勒克斯（）。为了控制蔬菜大棚内的照度，农技人员对大棚设计了图甲所示的智能光控电路，当照度低于某阈值时，启动照明系统进行补光。 （1）为了设定控制电路具体参数，需要获得不同照度下光敏电阻的阻值，现用如图乙所示的多用电表进行测量。步骤如下： ①机械调零后，选择开关拨至“”位置，红黑表笔短接，然后调节多用电表面板上的部件________（填“S”或“T”），直到指针停在表盘右端0刻度处。 ②用可调照度的灯照射光敏电阻。某次测量中，指针指示如图丙所示，则光敏电阻的阻值________，并用照度传感器记录此时的照度值。 ③改变照度多次重复步骤②，得到光敏电阻阻值与照度的对应关系，如表1所示。 表1 光敏电阻阻值与照度对应表 照度/ 65890 41570 30840 20760 16040 12070 10530 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.0 （2）图甲电路中，电源电动势，内阻不计。定值电阻，电阻箱的阻值调节范围是，光敏电阻的电压增加到时，照明系统开始工作。现大棚内拟种植叶菜类蔬菜，农技人员设置照度阈值，当照度降低到时开始补光，电阻箱的阻值应调为________。 （3）当大棚内种植果菜类蔬菜时，需提高照度阈值，需要________（填“增大”或“减小”）电阻箱的阻值。 【答案】（1） ①. T ②. ##800.0##800 （2）1700 （3）减小 【解析】 【小问1详解】 [1]选择倍率后，需要将红黑表笔短接，然后调节多用电表面板上的欧姆调零旋钮T进行欧姆调零； [2]多用电表的读数为 【小问2详解】 由表1可知，当照度时， 电流 根据欧姆定律，电阻箱接入的阻值 【小问3详解】 由表1可知，光敏电阻阻值随照度的增大而减小。提高照度，光敏电阻减小，在电路中分得的电压减小，为了分得和没有提高照度阈值前相同的电压，需要提高其阻值在总电阻中的占比，因此需要减小电阻箱的阻值。 13. 某科研团队正在研发一种基于圆柱形光纤的高精度激光传感器。如图所示，该传感器核心部件为一横截面半径为的玻璃半圆柱体（为圆心），用于引导和聚焦激光束。现将两条平行单色同种激光束同时射到半圆柱体上表面，激光入射点为半圆柱顶点，方向垂直于底面；激光入射点为，且。玻璃对该单色激光的折射率为，激光在真空中的光速为，不考虑各界面的反射光。求： （1）激光在介质中的折射角； （2）两条激光在介质中传播的时间差。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 作出光路图如图： 根据折射率 整理得 所以激光在介质中的折射角 【小问2详解】 根据 解得 光线1通过玻璃砖后不偏折，在介质中的传播距离为 对由几何知识知光线2在介质中的传播距离 则两条激光在介质中传播的时间差 14. 如图是建筑工地上常用的一种“深穴打夯机”示意图，电动机带动两个滚轮匀速转动将夯杆从深坑提上来，当夯杆底端刚到达坑口时，两个滚轮彼此分开，将夯杆释放，夯杆在自身重力作用下，落回深坑，夯实坑底。然后两个滚轮再次压紧，夯杆被提上来，如此周而复始（夯杆被滚轮提升过程中，经历匀加速和匀速运动过程）。已知两个滚轮边缘的线速度恒为，滚轮对夯杆的正压力，滚轮与夯杆间的动摩擦因数，夯杆质量，坑深，假定在打夯的过程中坑的深度变化不大，不计空气阻力，取。求： （1）夯杆被滚轮带动加速上升的过程中，加速度的大小； （2）每个打夯周期中，电动机对夯杆做的功以及滚轮与夯杆间因摩擦产生的热量； （3）若夯杆落回深坑时与坑底作用时间，且夯杆不反弹，则坑底对夯杆的平均作用力是多少。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 夯杆加速上升阶段，根据牛顿第二定律 其中 解得 【小问2详解】 方法一：夯杆加速上升的高度 在加速上升阶段，电动机对夯杆做的功 夯杆匀速上升阶段，电动机对夯杆做的功 每个打夯周期中，电动机对夯杆所做的功 方法二：根据动能定理，有 解得 夯杆加速上升的时间 摩擦产生的热量 解得 【小问3详解】 夯杆落回坑底时，有 对夯杆，根据动量定理有 解得 15. 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简化工作原理的示意图，一个粒子源于处不断释放质量为，带电量为的离子，其初速度视为零，经电压为的加速电场加速后，沿图中半径为的圆弧形虚线通过圆弧形静电分析器（静电分析器通道内有均匀径向分布的电场）后，从点沿直径方向进入半径为的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向外。经磁场偏转，离子最后垂直打在平行放置且与等高的硅片上，硅片到的距离为，不计离子重力。求： （1）离子进入圆形匀强磁场区域时的速度大小； （2）静电分析器通道内虚线处电场强度的大小； （3）磁感应强度大小； （4）若匀强磁场的磁感应强度大小可以调节，要让从点沿直线方向进入圆形匀强磁场区域的离子全部打在硅片上，求磁感应强度大小的取值范围。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 离子通过加速电场 离子在静电分析器中做匀速圆周运动，可得离子进入圆形匀强磁场区域时的速度大小 【小问2详解】 离子经过静电分析器，电场力提供向心力 可得 【小问3详解】 离子最后垂直打在平行放置且与等高的硅片上，轨迹如图所示 由几何知识可知 根据洛伦兹力提供向心力有 其中 代入解得 【小问4详解】 要让离子全部打在硅片上，其临界状态的轨迹如图所示 离子恰好打到硅片的最低点，根据几何关系有 离子恰好打到硅片的最高点，根据几何关系有 根据 可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $