精品解析：2026届湖南长沙市怡海中学高三下学期全真模拟适应性考试物理试题

2026届高三全真模拟适应性考试 物理 一、单选题：本大题共6小题，共24分。 1. 2025年12月，中山大学学生自研的“逸仙-A星”立方星在酒泉成功发射，成为世界首颗成功在轨开展木质外板验证的卫星。此次发射采用“一箭九星”方式，共将九颗卫星送入离地高度500km的同一预定轨道。下列说法正确的是（　　） A. 九颗卫星的线速度相同 B. 九颗卫星的机械能一定相同 C. 在轨稳定运行时，卫星的线速度约为 D. 卫星所在轨道处重力加速度小于地面重力加速度 2. 如图甲所示，将一束激光射向螺旋弹簧，得到如图乙所示的衍射图样。将一束X射线射向DNA提取物，观测到图丙所示图样，经过深度分析后得出了DNA螺旋结构模型。已知该激光的波长远大于X射线的波长。下列说法中正确的是（ ） A. 图乙现象说明光是一种横波 B. 图丙现象说明光具有粒子性 C. DNA螺旋结构的得出运用了类比思想 D. 该激光光子能量大于X射线光子能量 3. 如图所示，容积为2V的汽缸固定在水平地面上，汽缸壁及活塞导热性能良好，活塞面积为S，厚度不计。汽缸两侧的单向阀门（气体只进不出）均与打气筒相连，开始活塞两侧封闭空气的体积均为V，压强均为。现用打气筒向活塞左侧打气25次，向活塞右侧打气5次。已知打气筒每次能打入压强为、体积为的空气，外界温度恒定，空气视为理想气体，不计活塞与汽缸间的摩擦。则稳定后汽缸内空气的压强为（　　） A. B. C. D. 4. 一天然放射性物质发出三种射线，经过方向如图所示的匀强磁场、匀强电场共存的区域后射到足够大的荧光屏上，荧光屏上只有a、b两处出现亮斑，下列判断中正确的是（　　） A. 射到b处的一定是α射线 B. 射到b处的一定是β射线 C. 射到b处的可能是γ射线 D. 射到b处的可能是α射线 [江苏盐城中学三模] 5. 用如图所示的装置做双缝干涉实验，实验中双缝间距、屏与双缝的距离一定，通过目镜可观察到光的干涉条纹。分别用单色光 和单色光做实验，得到 光干涉条纹间距比光的干涉条纹间距大，则下列说法正确的是（　　） A. 光的频率比光的频率高 B. 若用 光做实验时，仅减小双缝间距或仅增大屏与双缝的距离，均会使条纹间距减小 C. 、两种单色光在同一种介质传播时，单色光 的传播速度大 D. 、两种单色光以相同的入射角从空气斜射到同一玻璃砖表面，单色光的折射角大 6. 如图所示，两平行光滑导轨、的左端接有阻值为R的定值电阻，间距为L，其中 、固定于同一水平面（图中未画出）上且与竖直面内的光滑圆弧形导轨 、相切于E、两点（圆心分别为O和）。正方形区域内存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场。导体棒ab的质量为m、电阻为R、长度为L，ab棒在功率恒定、方向水平向右的推力作用下由静止开始沿导轨运动，经时间t后撤去推力，然后ab棒与另一根完全相同的导体棒cd发生碰撞并粘在一起，以速率v进入磁场，两导体棒穿过磁场区域后，恰好能到达处。重力加速度大小为g，导体棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨的电阻。则（ ） A. 该推力的功率 B. 两导体棒通过磁场右边界时的速度大小 C. 弧形导轨的半径 D. 两导体棒第一次穿过磁场的过程中定值电阻产生的焦耳热 二、多选题：本大题共4小题，共20分。 7. 如图所示是一种球形装饰品，A为一个半径为，体积不变的透明密封的塑料球壳，B为一个气球可看作球形，假设气球内外压强差与其半径的关系为（为球的半径，为已知常数；C为一个可自由关闭的细充气管，起初气球未被吹起，其体积可忽略不计，A内空气压强为。现缓慢通过C向B球内充入压强为的空气，直到B球半径为 时，关闭C。已知球内气体可视为温度不变的理想气体。下列说法正确的是（　　） A. A球与B球间空气的压强为 B. 充入空气的体积 C. 充入空气对气球做的功等于A球与B球间空气放出的热量 D. 若B球破裂，A、B中空气混合稳定后，A球内空气的压强为 8. 某光学器件横截面如图所示，上部分为等腰直角三角形 ，；下部分为半圆， 为圆心， 为直径等于。一单色光以平行于直径 方向射向 点，现向下平移该光线，当光从 点入射时，从圆弧 上的 点（图中未画出）射出。已知该器件的折射率为，不考虑多次反射。在向下平移光线的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 边会有光线射出 B. 边不会有光线射出 C. 的弧长为 D. 的弧长为 9. 如图所示，半径为20cm的竖直圆盘以10rad/s的角速度匀速转动，固定在圆盘边缘上的小圆柱带动绝缘T形支架在竖直方向运动。T形支架下面固定一长为30cm、质量为200g的水平金属棒，金属棒两端与两根固定在竖直平面内的平行光滑导轨MN和PQ始终紧密接触，导轨下端接有定值电阻R和理想电压表，两导轨处于磁感应强度大小为5T、方向垂直导轨平面向外的匀强磁场中。已知金属棒和定值电阻的阻值均为0.75Ω，其余电阻均不计，重力加速度g=10m/s2，以下说法正确的是（　　） A. 理想电压表的示数为1.5V B. T形支架对金属棒的作用力的最大值为7N C. 圆盘转动一周，T形支架对金属棒所做的功为 D. 当小圆柱体经过同一高度的两个不同位置时，T形支架对金属棒的作用力相同 10. 如图所示为某同步加速器简化示意图，在以正六边形顶点为圆心、 为半径的六个圆形区域内，存在磁感应强度相同且大小可调的匀强磁场，初始时磁感应强度为，P、Q间有恒定加速电压。将质量为、电荷量为的粒子从 板无初速度释放，经电场加速后沿顺时针方向在加速器内循环加速。不计粒子重力和相对论效应，下列说法正确的是（　　） A. 圆形区域内磁场方向垂直纸面向外 B. 带电粒子第一次回到 点所需时间大于 C. 带电粒子在磁场中运动的轨迹半径为 D. 带电粒子第二次加速后进入磁场时，磁感应强度变为 三、实验题：本大题共2小题，共14分。 11. 为了研究人们用绳索跨越山谷过程中绳索拉力的变化规律，同学们设计了如图所示的实验装置。他们将不可伸长轻绳的两端通过测力计（不计质量及长度）固定在相距为 的两立柱上，固定点分别为 和 ， 低于 ，绳长为。他们首先在绳上距离 点10 cm处（标记为 ）系上质量为的重物（不滑动），由测力计读出、的拉力大小、。随后，改变重物悬挂点 的位置，每次将 到 的距离增加10 cm，并读出测力计的示数，最后得到、与绳长的关系曲线如图所示。由实验可知： （1）曲线Ⅱ为________（选填“”或“”）的曲线。 （2）重物从 移到 的过程中， 柱受到最大拉力________ 柱受到最大拉力（选填“大于”“等于”或“小于”）。 （3）曲线Ⅰ、Ⅱ相交处，此位置绳的拉力与、 、和重力加速度 的关系为________。 12. 示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图所示。 （1）如上图所示，示波管构造及功能的原理图，电子枪的作用是给电子_____（填“加速”、“减速”、“偏转”），电极控制的是_____（填“竖直”、“水平”）方向偏转。 （2）如果在荧光屏上 点出现亮斑，那么示波管中的：①极板 应带正电；②极板应带正电；③极板应带正电；④极板应带正电。以上4项中正确的是_____。 A. ①③ B. ①② C. ②③ D. ③④ （3）如图，示波器是一种常见的电学仪器，可以在荧光屏上显示出被检测的电压随时间的变化情况，电子经电压加速后进入偏转电场。下列关于所加竖直偏转电压、水平偏转电压与荧光屏上所得的图形的说法中正确的是_____。 A. 如果只在上加上图甲所示的，则在荧光屏上看到的图形如图所示 B. 如果只在上加上图乙所示的，则在荧光屏上看到的图形如图所示 C. 如果同时在和上加上甲、乙所示的、，则在荧光屏上看到的图形如图所示 D. 如果同时在和上加上甲、乙所示的、，则在荧光屏上看到的图形如图所示 四、计算题：本大题共3小题，共42分。 13. 如图，P、Q是两根固定在水平面内的足够长、光滑平行的金属导轨，导轨间距为L，电阻忽略不计。图中EFHG矩形区域存在垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。在时刻，两完全相同的金属棒a、b（长度均为L、质量均为m）在EF左侧以速度一起向右运动，两棒初始相隔一定的距离；时刻，金属棒a到达边界EF，此时b静止；时刻，金属棒a、b都在磁场区域内，且两棒中电流为0；时刻，金属棒b到达边界GH，此时a、b间距为时刻间距的一半；时刻，金属棒a、b达到新的平衡状态。已知在运动过程中两金属棒始终与导轨垂直且接触良好。求： （1）到时刻，流过金属棒a中的电荷量； （2）到时刻，金属棒a中产生的热量； （3）整个过程中，金属棒a中产生的热量。 14. 杭州西湖景区引入了一款仿生机器鱼，内部装有金属探测装置，可打捞游客掉入水中的手机，同时兼顾水质保护和环境监控的任务。该机器鱼质量，形似鲤鱼，全没入水中时的浮力，游动时受到平行鱼身向后的阻力，通过摆动尾巴和鱼鳍产生大小方向均可变的推力 。 某次打捞任务过程如图甲所示，机器鱼的运动分为以下三个阶段： 阶段一【搜寻】：机器鱼在半径的圆形水域内做匀速圆周运动，线速度，用于扫描水下目标； 阶段二【下潜】：游一圈后发现目标，机器鱼从水下处 点，匀速沿直线游至水下处圆心 进行打捞； 阶段三【上浮】：完成打捞后，机器鱼从 点以从静止竖直上浮至水面点。 忽略抓取手机产生的影响，重力加速度。回答以下问题： （1）阶段二中，补全图乙里机器鱼的受力示意图，并求推力与夹角的正切值； （2）阶段一中，求推力的大小（结果保留根号）； （3）求整个运动过程中推力所做的功（结果保留 ）。 15. 某粒子分析器的工作原理如图所示，粒子源产生质量为m、电荷量为q，初速度为零的正粒子（不计重力），经加速器加速后以速度v0进入速度选择器，并沿直线通过速度选择器后垂直于MN从MN的中点进入磁分析器，然后从出口端PQ（含P、Q两点）间的某点飞出进入足够大的匀强电场偏转区，最终打在与PQ距离为2L的xOy平面上。已知磁分析器的截面是内外半径分别为L和3L的四分之一圆环，其圆心为O′，内部分布有垂直纸面向里的匀强磁场；PQ的中点K与O点的连线垂直于xOy平面；速度选择器中的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里，速度选择器和偏转系统中的电场强度大小相同，方向分别为水平向右和垂直纸面向外。求： （1）速度选择器中的电场强度E的大小； （2）要保证粒子能顺利通过磁分析器，磁感应强度B的取值范围； （3）当磁分析器中的磁感应强度大小B=B0时，粒子落在xOy平面上时距O点的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届高三全真模拟适应性考试 物理 一、单选题：本大题共6小题，共24分。 1. 2025年12月，中山大学学生自研的“逸仙-A星”立方星在酒泉成功发射，成为世界首颗成功在轨开展木质外板验证的卫星。此次发射采用“一箭九星”方式，共将九颗卫星送入离地高度500km的同一预定轨道。下列说法正确的是（　　） A. 九颗卫星的线速度相同 B. 九颗卫星的机械能一定相同 C. 在轨稳定运行时，卫星的线速度约为 D. 卫星所在轨道处重力加速度小于地面重力加速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．线速度是矢量，九颗卫星在同一轨道上仅线速度大小相等，运动方向不一定相同，因此线速度不相同， 故A错误； B．机械能为动能与引力势能之和，动能和引力势能均与卫星质量有关，九颗卫星质量不一定相等，因此机械能不一定相同， 故B错误； C．第一宇宙速度是卫星的最大环绕速度，轨道高度越高环绕速度越小，该卫星轨道高于近地轨道，线速度必然小于， 故C错误； D．由万有引力等于重力可得，卫星轨道半径大于地球半径，因此轨道处重力加速度小于地面重力加速度， 故D正确。 故选D。 2. 如图甲所示，将一束激光射向螺旋弹簧，得到如图乙所示的衍射图样。将一束X射线射向DNA提取物，观测到图丙所示图样，经过深度分析后得出了DNA螺旋结构模型。已知该激光的波长远大于X射线的波长。下列说法中正确的是（ ） A. 图乙现象说明光是一种横波 B. 图丙现象说明光具有粒子性 C. DNA螺旋结构的得出运用了类比思想 D. 该激光光子能量大于X射线光子能量 【答案】C 【解析】 【详解】A．图乙是激光照射螺旋弹簧产生的衍射图样，衍射现象只能说明光具有波动性，而说明光是横波的关键现象是偏振，衍射本身无法区分横波和纵波，故A错误； B．图丙是X射线照射DNA产生的衍射图样，衍射是波特有的现象，这说明 X 射线（光）具有波动性，而非粒子性。粒子性的典型现象是光电效应、康普顿效应，故B错误； C．题目中，通过激光照射螺旋弹簧得到的衍射图样，类比X射线照射DNA得到的衍射图样，进而分析出DNA的螺旋结构，这正是类比思想的典型应用。故C正确； D．根据光子能量可知，光子能量与波长成反比。已知激光的波长远大于X射线的波长，因此激光光子的能量小于X射线光子的能量，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，容积为2V的汽缸固定在水平地面上，汽缸壁及活塞导热性能良好，活塞面积为S，厚度不计。汽缸两侧的单向阀门（气体只进不出）均与打气筒相连，开始活塞两侧封闭空气的体积均为V，压强均为。现用打气筒向活塞左侧打气25次，向活塞右侧打气5次。已知打气筒每次能打入压强为、体积为的空气，外界温度恒定，空气视为理想气体，不计活塞与汽缸间的摩擦。则稳定后汽缸内空气的压强为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意可知，设稳定后汽缸内空气的压强为p，左侧气体体积为，则右侧气体体积为，活塞左、右封闭空气的压强始终相同，温度始终不变，所以活塞左、右封闭空气的体积之比等于质量之比，活塞左侧充入压强为、体积为的空气，活塞右侧充入压强为、体积为的空气，对活塞左侧封闭空气，由玻意耳定律可得 对活塞右侧封闭空气，由玻意耳定律可得 解得稳定后汽缸内空气的压强为 故选A。 4. 一天然放射性物质发出三种射线，经过方向如图所示的匀强磁场、匀强电场共存的区域后射到足够大的荧光屏上，荧光屏上只有a、b两处出现亮斑，下列判断中正确的是（　　） A. 射到b处的一定是α射线 B. 射到b处的一定是β射线 C. 射到b处的可能是γ射线 D. 射到b处的可能是α射线 【答案】D 【解析】 【详解】C．α射线带正电，β射线带负电，γ射线不带电，γ射线不受电场力和洛伦兹力，故射到b处的一定不是γ射线，C错误； ABD．α射线和β射线在电场、磁场中受到电场力和洛伦兹力，若电场力大于洛伦兹力，则射到b处的是α射线，若洛伦兹力大于电场力，则射到b处的是β射线，D正确，A、B错误。 故选D。 [江苏盐城中学三模] 5. 用如图所示的装置做双缝干涉实验，实验中双缝间距、屏与双缝的距离一定，通过目镜可观察到光的干涉条纹。分别用单色光 和单色光 做实验，得到 光干涉条纹间距比 光的干涉条纹间距大，则下列说法正确的是（　　） A. 光的频率比 光的频率高 B. 若用 光做实验时，仅减小双缝间距或仅增大屏与双缝的距离，均会使条纹间距减小 C. 、 两种单色光在同一种介质传播时，单色光 的传播速度大 D. 、 两种单色光以相同的入射角从空气斜射到同一玻璃砖表面，单色光 的折射角大 【答案】C 【解析】 【详解】A． 光干涉条纹间距比 光的干涉条纹间距大，说明 光的波长长，频率低，故A错误； B．由 可知，仅减小双缝间距或仅增大屏与双缝的距离，均会使条纹间距增大，故B错误； C．频率越高，介质对光的折射率大，由 可知， 、 两种单色光在同一种介质传播时，单色光 的传播速度大，故C正确； D．入射角相同时，折射率大的，折射角小， 、 两种单色光从空气斜射到玻璃砖表面时，由 可知玻璃砖对 光的折射率大，所以单色光 的折射角小，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，两平行光滑导轨、的左端接有阻值为R的定值电阻，间距为L，其中 、固定于同一水平面（图中未画出）上且与竖直面内的光滑圆弧形导轨 、相切于E、两点（圆心分别为O和）。正方形区域内存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场。导体棒ab的质量为m、电阻为R、长度为L，ab棒在功率恒定、方向水平向右的推力作用下由静止开始沿导轨运动，经时间t后撤去推力，然后ab棒与另一根完全相同的导体棒cd发生碰撞并粘在一起，以速率v进入磁场，两导体棒穿过磁场区域后，恰好能到达处。重力加速度大小为g，导体棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨的电阻。则（ ） A. 该推力的功率 B. 两导体棒通过磁场右边界时的速度大小 C. 弧形导轨的半径 D. 两导体棒第一次穿过磁场的过程中定值电阻产生的焦耳热 【答案】C 【解析】 【详解】A．设两导体棒碰撞前瞬间，ab棒的速度大小为，在推力作用的过程中，由动能定理有 ab与cd碰后瞬间的速率为v，由动量守恒定律有 解得该推力的功率为 故A错误； B．设两导体棒通过磁场右边界的时间为t，该过程回路中的平均电流为，与的间距为L，由动量定理有 两导体棒粘在一起，长度不变，截面积变为原来2倍，则两导体总电阻为，根据法拉第电磁感应定律有 解得两导体棒通过磁场右边界时的速度大小为 故B错误； C．对两导体棒沿圆弧形导轨上滑的过程，由机械能守恒定律有 解得弧形导轨的半径为 故C正确； D．经分析可知，两导体棒上产生的总焦耳热为，由能量守恒定律有 解得两导体棒第一次穿过磁场的过程中定值电阻产生的焦耳热为 故D错误。 故选C。 二、多选题：本大题共4小题，共20分。 7. 如图所示是一种球形装饰品，A为一个半径为，体积不变的透明密封的塑料球壳，B为一个气球可看作球形，假设气球内外压强差与其半径的关系为（ 为球的半径， 为已知常数；C为一个可自由关闭的细充气管，起初气球未被吹起，其体积可忽略不计，A内空气压强为。现缓慢通过C向B球内充入压强为的空气，直到B球半径为时，关闭C。已知球内气体可视为温度不变的理想气体。下列说法正确的是（　　） A. A球与B球间空气的压强为 B. 充入空气的体积 C. 充入空气对气球做的功等于A球与B球间空气放出的热量 D. 若B球破裂，A、B中空气混合稳定后，A球内空气的压强为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．对A、B之间的气体分析，设B半径为时B内气体压强为，A内气体压强为，由玻意耳定律得 又， 联立解得，故A正确； B．依题意可知 则此时 内气体压强为 由玻意耳定律可得 联立代入数据解得，故B错误； C．由A、B间空气气体发生等温变化，则，根据热力学第一定律可知 解得 放出的热量等于外界对其做的功，但充入空气的总功还包含对气球的功，故总功不等于A、B间空气放出的热量，故 C错误； D．若B球破裂，A、B中空气混合稳定后，由玻意耳定律得 解得，故D正确。 故选AD。 8. 某光学器件横截面如图所示，上部分为等腰直角三角形 ，；下部分为半圆，为圆心，为直径等于。一单色光以平行于直径方向射向 点，现向下平移该光线，当光从 点入射时，从圆弧上的 点（图中未画出）射出。已知该器件的折射率为，不考虑多次反射。在向下平移光线的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 边会有光线射出 B. 边不会有光线射出 C. 的弧长为 D. 的弧长为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．光线从边入射时，入射角为，如图所示 由折射定律 则折射角 折射光线打到边，入射角为 光在该器件中的全反射临界角设为 ，则 则 ，则光在边发生全反射，即在边不会有光线射出，故A错误，B正确； CD．光从 点入射时，如图所示 由几何关系，可知 则 的弧长为，故C正确，D错误。 故选BC。 9. 如图所示，半径为20cm的竖直圆盘以10rad/s的角速度匀速转动，固定在圆盘边缘上的小圆柱带动绝缘T形支架在竖直方向运动。T形支架下面固定一长为30cm、质量为200g的水平金属棒，金属棒两端与两根固定在竖直平面内的平行光滑导轨MN和PQ始终紧密接触，导轨下端接有定值电阻R和理想电压表，两导轨处于磁感应强度大小为5T、方向垂直导轨平面向外的匀强磁场中。已知金属棒和定值电阻的阻值均为0.75Ω，其余电阻均不计，重力加速度g=10m/s2，以下说法正确的是（　　） A. 理想电压表的示数为1.5V B. T形支架对金属棒的作用力的最大值为7N C. 圆盘转动一周，T形支架对金属棒所做的功为 D. 当小圆柱体经过同一高度的两个不同位置时，T形支架对金属棒的作用力相同 【答案】BC 【解析】 【详解】A．圆盘的线速度为 感应电动势最大值为 最大电流为 电流的有效值为 理想电压表的示数为 A错误； B．当小圆柱运动到圆心的右下方，线速度与竖直方向成角θ时，对金属棒根据牛顿第二定律得 代入数值得 当时，F有最大值，最大值为 ，B正确； C．圆盘转动一周，T形支架对金属棒所做的功为 ，周期为 解得，C正确； D．当小圆柱体经过同一高度的两个不同位置时，设这两个位置都与圆心等高，小圆柱在这两个位置时金属棒的加速度为零； 小圆柱在圆心右侧时： 小圆柱在圆心左侧时： D错误。 故选BC。 10. 如图所示为某同步加速器简化示意图，在以正六边形顶点为圆心、为半径的六个圆形区域内，存在磁感应强度相同且大小可调的匀强磁场，初始时磁感应强度为，P、Q间有恒定加速电压。将质量为、电荷量为的粒子从 板无初速度释放，经电场加速后沿顺时针方向在加速器内循环加速。不计粒子重力和相对论效应，下列说法正确的是（　　） A. 圆形区域内磁场方向垂直纸面向外 B. 带电粒子第一次回到 点所需时间大于 C. 带电粒子在磁场中运动的轨迹半径为 D. 带电粒子第二次加速后进入磁场时，磁感应强度变为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．带电粒子从Q飞入磁场，在磁场中做顺时针的圆周运动，根据左手定则可知，圆形区域内磁场方向垂直纸面向里，故A错误。 BC．带电粒子在磁场中做圆周运动的轨迹如图所示，粒子做圆周运动的半径为r，粒子经过6次偏转回到起点，由此可知粒子在每一个圆周运动中速度的改变角，由几何关系得 解得 粒子在每个圆形磁场中做圆周运动的时间，所以粒子在磁场中总共运动的时间为一个周期，即 又因为粒子在磁场外做匀速直线运动，所以粒子第一次回到P点需要的时间大于，故B、C正确； D．由牛顿第二定律可得 解得 粒子第一次加速之后由动能定理可得 那么粒子经过两次加速之后，由动能定理得 解得 由题意可得，粒子在磁场中做圆周运动的半径不变，即，所以带电粒子第二次加速后进入磁场时，磁感应强度为，故D错误。 故选BC。 三、实验题：本大题共2小题，共14分。 11. 为了研究人们用绳索跨越山谷过程中绳索拉力的变化规律，同学们设计了如图所示的实验装置。他们将不可伸长轻绳的两端通过测力计（不计质量及长度）固定在相距为 的两立柱上，固定点分别为 和 ， 低于 ，绳长为。他们首先在绳上距离 点10 cm处（标记为 ）系上质量为的重物（不滑动），由测力计读出、的拉力大小、。随后，改变重物悬挂点 的位置，每次将 到 的距离增加10 cm，并读出测力计的示数，最后得到、与绳长的关系曲线如图所示。由实验可知： （1）曲线Ⅱ为________（选填“”或“”）的曲线。 （2）重物从 移到 的过程中， 柱受到最大拉力________ 柱受到最大拉力（选填“大于”“等于”或“小于”）。 （3）曲线Ⅰ、Ⅱ相交处，此位置绳的拉力与 、 、和重力加速度的关系为________。 【答案】（1） （2）小于 （3） 【解析】 【小问1详解】 对绳子的结点进行受力分析如答图所示，重物受力平衡，在水平方向上有  则对应曲线Ⅰ、Ⅱ的交点时，，由答图可知此时 离 较近，当 到 与 的距离相等对应曲线Ⅰ、Ⅱ交点的右侧某处时，，则，故可推断曲线Ⅱ为的曲线，曲线Ⅰ为的曲线。 【小问2详解】 从图像可得：（曲线Ⅱ）的最大值约为4.3N，（曲线Ⅰ）的最大值约为5N，因此 柱受到的最大拉力小于 柱受到的最大拉力。 【小问3详解】 曲线Ⅰ、Ⅱ相交处，，根据力的正交分解，水平方向有 竖直方向有 对绳子，由几何关系得  联立以上方程解得 12. 示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图所示。 （1）如上图所示，示波管构造及功能的原理图，电子枪的作用是给电子_____（填“加速”、“减速”、“偏转”），电极控制的是_____（填“竖直”、“水平”）方向偏转。 （2）如果在荧光屏上 点出现亮斑，那么示波管中的：①极板应带正电；②极板应带正电；③极板应带正电；④极板应带正电。以上4项中正确的是_____。 A. ①③ B. ①② C. ②③ D. ③④ （3）如图，示波器是一种常见的电学仪器，可以在荧光屏上显示出被检测的电压随时间的变化情况，电子经电压加速后进入偏转电场。下列关于所加竖直偏转电压、水平偏转电压与荧光屏上所得的图形的说法中正确的是_____。 A. 如果只在上加上图甲所示的，则在荧光屏上看到的图形如图 所示 B. 如果只在上加上图乙所示的，则在荧光屏上看到的图形如图 所示 C. 如果同时在和上加上甲、乙所示的、，则在荧光屏上看到的图形如图所示 D. 如果同时在和上加上甲、乙所示的、，则在荧光屏上看到的图形如图所示 【答案】（1） ①. 加速 ②. 竖直 （2）A （3）BD 【解析】 【小问1详解】 [1][2]电子枪的作用是给电子加速，电极间构成的是竖直方向的匀强电场，控制的是竖直方向偏转。 【小问2详解】 示波管中电子向第一象限偏转，说明水平方向受力向右，竖直方向受力向上，则极板应带正电，极板应带正电，即选①③；故选A。 【小问3详解】 A．如果只在上加上甲图所示的电压，电子只在竖直方向偏转，且偏转距离不一，故在荧光屏上看到的图形为一竖直图线，如图a，故A错误； B．如果只在上加上乙图所示的电压，电子只在水平方向偏转，且偏转距离不一，故在荧光屏上看到的图形为一水平线段，如图b，故B正确； CD．如果同时在和上加上甲、乙所示的电压，在水平方向为扫描，则在荧光屏出现两个周期的图形且开始电子先向 偏，在荧光屏上看到的图形如图d所示，故C错误，D正确。 故选BD。 四、计算题：本大题共3小题，共42分。 13. 如图，P、Q是两根固定在水平面内的足够长、光滑平行的金属导轨，导轨间距为L，电阻忽略不计。图中EFHG矩形区域存在垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。在时刻，两完全相同的金属棒a、b（长度均为L、质量均为m）在EF左侧以速度一起向右运动，两棒初始相隔一定的距离；时刻，金属棒a到达边界EF，此时b静止；时刻，金属棒a、b都在磁场区域内，且两棒中电流为0；时刻，金属棒b到达边界GH，此时a、b间距为时刻间距的一半；时刻，金属棒a、b达到新的平衡状态。已知在运动过程中两金属棒始终与导轨垂直且接触良好。求： （1）到时刻，流过金属棒a中的电荷量； （2）到时刻，金属棒a中产生的热量； （3）整个过程中，金属棒a中产生的热量。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 时间内对b用动量定理 其中 解得 【小问2详解】 时间内，金属棒b速度减为0，动能全部转化回路的总焦耳热，产生的总热量 因a、b电阻相等，a产生的热量 时间内，金属棒a、b动量守恒，由题意知时刻两棒共速，设共同速度为 根据动量守恒定律 系统减小的机械能全部转化为回路总焦耳热 a产生的热量 阶段a产生的总热量 【小问3详解】 设时刻，a、b间距为x，设两棒电阻相等且为R， 时间内，对b应用动量定理 ~：a、b以相同速度匀速运动，b出磁场时，a、b间距为 设离开磁场时的速度为，~时间内，对a应用动量定理 解得 故~：金属棒a速度减为0，减小的动能全部转化为回路的总焦耳热，产生的总热量： a产生的热量 整个过程中，金属棒a中产生的热量 14. 杭州西湖景区引入了一款仿生机器鱼，内部装有金属探测装置，可打捞游客掉入水中的手机，同时兼顾水质保护和环境监控的任务。该机器鱼质量，形似鲤鱼，全没入水中时的浮力，游动时受到平行鱼身向后的阻力，通过摆动尾巴和鱼鳍产生大小方向均可变的推力 。 某次打捞任务过程如图甲所示，机器鱼的运动分为以下三个阶段： 阶段一【搜寻】：机器鱼在半径的圆形水域内做匀速圆周运动，线速度，用于扫描水下目标； 阶段二【下潜】：游一圈后发现目标，机器鱼从水下处 点，匀速沿直线游至水下处圆心进行打捞； 阶段三【上浮】：完成打捞后，机器鱼从点以从静止竖直上浮至水面点。 忽略抓取手机产生的影响，重力加速度。回答以下问题： （1）阶段二中，补全图乙里机器鱼的受力示意图，并求推力与夹角的正切值； （2）阶段一中，求推力的大小（结果保留根号）； （3）求整个运动过程中推力所做的功（结果保留）。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 在阶段二中，对图乙里机器鱼进行受力分析，如图所示 在匀速阶段合力为0，根据正交分解，可得 ， 根据几何关系有， 联立解得 【小问2详解】 匀速圆周运动，三个正交分量： 竖直分量为 解得 切向分量为 解得 径向分量为 解得 根据平行四边形定则有 解得 【小问3详解】 解法一：在第三阶段，根据速度位移公式有 解得 在整个过程，阻力做功为 解得 浮力做功为 解得 重力做功为 解得 对全过程，根据动能定理有 解得 阶段一，根据动能定理有 解得 阶段二：根据动能定理有 解得 阶段二到阶段三之间的减速过程，根据动能定理有 解得 阶段三：根据速度位移公式有 解得 根据动能定理有 解得 全过程有 15. 某粒子分析器的工作原理如图所示，粒子源产生质量为m、电荷量为q，初速度为零的正粒子（不计重力），经加速器加速后以速度v0进入速度选择器，并沿直线通过速度选择器后垂直于MN从MN的中点进入磁分析器，然后从出口端PQ（含P、Q两点）间的某点飞出进入足够大的匀强电场偏转区，最终打在与PQ距离为2L的xOy平面上。已知磁分析器的截面是内外半径分别为L和3L的四分之一圆环，其圆心为O′，内部分布有垂直纸面向里的匀强磁场；PQ的中点K与O点的连线垂直于xOy平面；速度选择器中的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里，速度选择器和偏转系统中的电场强度大小相同，方向分别为水平向右和垂直纸面向外。求： （1）速度选择器中的电场强度E的大小； （2）要保证粒子能顺利通过磁分析器，磁感应强度B的取值范围； （3）当磁分析器中的磁感应强度大小B=B0时，粒子落在xOy平面上时距O点的距离。 【答案】（1） （2） （3）L 【解析】 【小问1详解】 粒子通过速度选择器时，洛伦兹力和电场力平衡，则有 解得 【小问2详解】 当粒子从P点飞出时，设粒子在磁分析器中的运动半径为，根据几何关系则有 根据牛顿第二定律则有 解得 当粒子从Q点飞出时，设粒子在磁分析器中的运动半径为，根据几何关系则有 结合牛顿第二定律可得 解得 磁感应强度B的取值范围是 【小问3详解】 当时，根据牛顿第二定律可得 解得 所以，粒子从K点垂直PQ射入电场偏转区，则在电场中运动的时间为 粒子在电场力的作用下沿x方向的分运动为匀加速直线运动，则 结合 解得x=L 即粒子落在xOy平面上时距O点的距离为 。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $