精品解析：2027届辽宁鞍山市部分普通高中高三上学期9月一模物理试题

2026-2027学年上学期高三9月一模物理试卷 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 一、选择题（共10小题，46分。1-7，单选，每题4分；8-10多选，每题6分） 1. 中国游泳队终于打开在巴黎奥运会上的金牌“账户”，中国籍选手潘展乐在31日进行的男子100米自由泳决赛中（标准泳道长50米），以46秒40打破由自己保持的世界纪录，夺得冠军。下列说法正确的是（ ） A. 研究潘展乐的游泳技巧时可以将潘展乐看成质点 B. 潘展乐破世界纪录的46秒40指的是时间间隔 C. 潘展乐100米自由泳比赛的位移是100米 D. 潘展乐此次自由泳可以看成匀加速直线运动 2. 以下说法中正确的是（　　） A. 甲图是粒子散射实验示意图，当显微镜在a、b、c、d中的c位置时荧光屏上接收到的粒子数最多 B. 乙图是氢原子的能级示意图，氢原子从能级跃迁到能级时放出了一定能量的光子 C. 丙图是光电效应实验示意图，当用光照射不带电的锌板时，验电器的指针发生了偏转，验电器指针带正电荷 D. 丁图是描绘两种温度下黑体辐射强度与波长的关系图，爱因斯坦在研究黑体辐射的基础上，提出了量子理论 3. “奋斗者号”潜水器2020年成功坐底马里亚纳海沟，标志着我国载人深潜技术已达世界领先水平。现利用固定在潜水器体外的一个密闭气缸做验证性实验：如图，气缸内封闭一定质量的理想气体，轻质导热活塞可自由移动。在潜水器缓慢下潜的过程中，海水温度逐渐降低，则此过程中理论上被封闭的气体（ ） A. 从外界吸热 B. 压强与潜水器下潜的深度成正比 C. 气缸内的理想气体内能逐渐增加 D. 单位时间内气体分子撞击单位面积器壁的次数增多 4. 随着科技的发展，新能源电动汽车无线充电技术应运而生，如图所示，M为受电线圈，N为送电线圈，可视为理想变压器。已知送电、受电线圈匝数比，a、b端输入电压。下列说法正确的是（　　） A. a、b端输入的交变电流方向每秒变化50次 B. 送电线圈的输入功率大于受电线圈的输出功率 C. 受电线圈产生的电动势的有效值为22V D. 在时，送电线圈的电动势最大 5. 如图甲所示，在竖直平面内有一半径为0.5m的圆形轨道（粗糙程度未知），a、c分别为轨道最低点和最高点，一个质量为0.5kg的小物块（视为质点）从a点开始在轨道内侧沿顺时针运动；图乙是物块的速度v与物块和圆心连线转过的夹角θ的关系图像。重力加速度g取10m/s2。则以下说法中正确的是（　　） A. 小物块做圆周运动时机械能不守恒 B. 小物块恰能安全通过c点 C. θ=60°时，克服重力做功2.5J D. θ=60°时，克服重力做功的功率为W 6. 太极图形象地表达了阴阳相互转化、相互统一的形式美与和谐美。图为由绝缘框架构成的太极图形，O为大圆圆心，O1为上侧阳半圆的圆心，O2为下侧阴半圆的圆心，O、O1、O2在同一竖直线上，A、B为大圆水平直径的两个顶点，C、D为大圆竖直直径的两个顶点，P、Q分别是AO和BO的中点。整个框架单位长度所带电荷量均相等，其中圆弧O—D—B—C带正电，圆弧O—C—A—D带负电，规定无穷远处电势为零，下列说法正确的是（　　） A. O点的电场强度为0 B. O1、O2两点的电场强度相等 C. O1、O2两点的电势相等 D. P、Q两点的电势相等 7. 中国也正在打造中国版的“星链”，预计发射1.3万颗星链卫星，卫星放在400公里~650公里近地轨道上。2024年2月23日，我国成功将通信技术试验卫星十一号送入预定轨道。把地球看作是密度均匀的球体，这颗卫星轨道离地高度与地球半径之比为。地球赤道和两极重力加速度之比为，以地球自转周期“天”为单位，这颗卫星的周期是（　　） A. B. C. D. 8. 光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成，长为L，其侧截面如图所示，一复色光以一定的入射角（）从轴心射入光导纤维后分为a、b两束单色光，已知内芯材料对a光的绝对折射率为n（），真空中的光速为c。下列说法正确的是（　　） A. 在同一双缝干涉装置中光产生的条纹间距小 B. 入射角由逐渐增大时，单色光全反射现象先消失 C. 内芯相对外套是光疏介质 D. 若入射角时，、单色光在内芯和外套界面都发生全反射，则单色光在介质中传播的时间为 9. 如图所示，一电阻不计的“箭形”金属导轨abc和ade固定在绝缘的水平面上，abd是边长为l的正三角形，a处有小缝隙（大小可忽略），bc平行于de，间距为l。导轨处存在竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、长为l、电阻不计的导体棒MN垂直导轨静止，单位长度电阻为r0、长为l的导体棒gh在外力作用下以垂直于bd的速度v0从a匀速运动到bd，gh始终平行于bd且与导轨接触良好，gh运动到bd处时MN刚好不滑动。MN与两导轨间的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。关于此过程，下列说法正确的是（　　） A. 回路中电流逐渐变大 B. 回路中电流大小始终为 C. MN与导轨间的动摩擦因数为 D. 安培力对gh做的功为 10. 如图甲，劲度系数的轻弹簧左端固定在竖直墙上，右端栓接一个质量为的木板。开始时弹簧处于原长，木板静止在光滑的水平桌面上，在时刻一质量的物块（可视为质点）从木板左端以初速度滑上木板，时恰好到达木板的右端。图乙中、分别为物块和木板的速度随时间变化关系图像，其中为直线，为正弦图线。已知重力加速度，弹簧的弹性势能公式，根据图中所给信息可得（　　） A. 木板的长度为 B. 时，弹簧的弹性势能为 C. 时，木板受到物块的摩擦力与弹簧的弹力大小相等 D. 内物块和木板因摩擦产生的热量为 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验装置。 主要实验步骤如下： ①按图甲安装实验器材：质量为m的重物用轻绳挂在动滑轮上，其下端与纸带相连；轻绳左端与固定于天花板的力传感器相连，可以测量绳上的拉力大小，右端跨过定滑轮与质量为M的钩码连接； ②接通打点计时器的电源，释放钩码，带动重物上升，在纸带上打出一系列点，记录此时传感器的读数F； ③改变钩码的质量，多次重复实验步骤②。 （1）已知打点计时器的打点周期为0.02s，某次实验所得纸带如图乙所示，M、P和P、N间各有4个点未标出，则重物在P点的速度大小为v=______________________m/s（结果保留两位有效数字）。 （2）甲同学在不考虑动滑轮质量的情况下，想利用该装置验证机械能守恒定律，设OP的长度为L，请写出验证机械能守恒的表达式_________________________________（用m，M，L，v，g表示）。 （3）乙同学想测量动滑轮的质量，实验得到重物的加速度大小a与力传感器示数F的关系如图丙所示，图像的斜率为k、纵截距为−b（b>0），则动滑轮的质量m0=__________________________________ 12. 某水果加工厂的苹果自动分拣装置的示意图如图甲所示，该装置能把大小不同的苹果按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果，装置中R1为半导体薄膜压力传感器，托盘置于R1上，托盘所受重力不计。苹果经过托盘时对R1产生压力，半导体薄膜压力传感器R1的阻值随压力F变化的图像如图乙所示。初始状态衔铁水平，当电阻箱R2两端电压时，控制电路使电磁铁工作吸动衔铁，并保持一段时间，确保苹果在衔铁上运动时电磁铁保持吸合状态。已知电源电动势，内阻，取重力加速度大小。 （1）当质量较大的苹果通过托盘时，对应的压力传感器R1的阻值__________（填“较大”或“较小”）。 （2）现以0.3kg为标准质量将苹果分拣开，根据题述条件可知，质量小于0.3kg的小果将通过__________（填“上通道”或“下通道”），电阻箱R2的阻值应调为__________Ω（结果保留一位小数）。 （3）若要将分拣标准质量提高到0.40kg，仅将R2的阻值调为__________Ω即可实现。（结果保留一位小数） （4）若电源长时间未使用，内阻r增大，但电动势不变，则分拣标准质量将会__________（填“变大”“变小”或“不变”）。 13. 图甲是某大型娱乐场的高速玻璃滑梯，使运动者在感受风一般速度的同时体验人与大自然的和谐。现将滑道简化成倾斜滑道AB和水平滑道BC两部分，如图乙所示，一游客坐在滑车上从离水平面高度h=10 m的顶端A处由静止开始下滑，经B处后沿水平滑道滑至C处停止。滑车上的速度传感器可以记录不同时刻的速度，其中从B到C的速度—时间图线如图丙所示，倾斜滑道AB和水平滑道BC过程均可视为匀变速直线运动。已知游客与滑车的总质量m=60 kg，β=30°，不计空气阻力和B连接处的能量损失，游客与滑车可视为质点，重力加速度g=10 m/s2。 （1）求游客与滑车在水平滑道上运动时的加速度大小； （2）若游客从A处滑下的同时有一个小孩恰在B处向C处以v=3 m/s的速度匀速前进，通过计算说明游客是否会撞到小孩。 14. 如图所示，质量为的小车静止在光滑水平面上，其上表面有长为的粗糙水平轨道与半径为的光滑四分之一圆弧轨道，一质量也为 的物块静止于小车最右端；一质量为的小球用不可伸长、长为的轻质细线悬挂于O点正下方，并轻靠在物块右侧。现将细线拉直到水平位置，由静止释放小球，小球运动到最低点时与物块发生对心弹性碰撞。不计空气阻力，重力加速度g取。 （1）求小球与物块碰撞后的瞬间物块速度的大小； （2）为使物块能进入圆弧轨道，且不脱离小车，求物块与水平轨道间的动摩擦因数的取值范围。 15. 正反粒子对撞（速度等大反向）湮灭是未来的超级能源前景，其原理是通过电、磁场进行加速、聚焦实现相遇对撞。如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在第I象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，在第II象限内有平行于x轴负向的匀强电场E1（大小未知），在第IV象限内的虚线MN下方有同时存在的垂直纸面向里的匀强磁场和平行于x轴正向的匀强电场。一电子以速度v0从x轴上的A点（，0）沿y轴正方向射入电场，经y轴上的C点（0，）射入磁场，再经x轴上D点（3L，0）以垂直于x轴的速度进入第IV象限的对撞通道（内部无场且足够长），另一正电子从y轴上的F点以速度v0沿x轴正方向射入第IV象限，它们能在对撞通道内发生对撞湮灭现象。已知电子的比荷为k，不计它们所受的重力以及它们之间的相互作用。求： （1）电子进入第I象限时速度v的大小和第I象限内匀强磁场磁感应强度B1的大小； （2）若要正电子恰好运动到最大速度时满足对撞条件进入对撞通道，第IV象限内匀强电场的场强与匀强磁场磁感应强度的比值； （3）满足（2）时，正电子入射点F到M点的距离∆y。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年上学期高三9月一模物理试卷 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 一、选择题（共10小题，46分。1-7，单选，每题4分；8-10多选，每题6分） 1. 中国游泳队终于打开在巴黎奥运会上的金牌“账户”，中国籍选手潘展乐在31日进行的男子100米自由泳决赛中（标准泳道长50米），以46秒40打破由自己保持的世界纪录，夺得冠军。下列说法正确的是（ ） A. 研究潘展乐的游泳技巧时可以将潘展乐看成质点 B. 潘展乐破世界纪录的46秒40指的是时间间隔 C. 潘展乐100米自由泳比赛的位移是100米 D. 潘展乐此次自由泳可以看成匀加速直线运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．研究游泳技巧时，需要分析运动员的肢体动作，身体的形状和大小会影响研究结果，不能把运动员看成质点，故A错误； B．46秒40是运动员完成100米自由泳这一过程所经历的时长，表示时间间隔，故B正确； C．标准泳道长50米，100米自由泳需要往返一次，运动员的初、末位置重合，位移为0；100米表示运动的路程，故C错误； D．匀变速直线运动要求物体沿直线运动且速度随时间均匀变化。游泳过程中速度并非均匀变化，且需要在泳道端折返，不符合匀变速直线运动的特点，故D错误。 故选B。 2. 以下说法中正确的是（　　） A. 甲图是粒子散射实验示意图，当显微镜在a、b、c、d中的c位置时荧光屏上接收到的粒子数最多 B. 乙图是氢原子的能级示意图，氢原子从能级跃迁到能级时放出了一定能量的光子 C. 丙图是光电效应实验示意图，当用光照射不带电的锌板时，验电器的指针发生了偏转，验电器指针带正电荷 D. 丁图是描绘两种温度下黑体辐射强度与波长的关系图，爱因斯坦在研究黑体辐射的基础上，提出了量子理论 【答案】C 【解析】 【详解】A．粒子散射的实验现象是：绝大多数粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，只有少数粒子发生大角度偏转，极少数偏转的角度甚至大于。所以当显微镜在a、b、c、d中的位置时荧光屏上接收到的粒子数最多，故A错误； B．氢原子从能级跃迁到能级时，是氢原子从低能级向高能级跃迁，需要吸收光子。只有氢原子从高能级向低能级跃迁时，才放出光子。故B错误； C．光电效应中，当光照射锌板时，锌板逸出光电子，锌板失去电子带正电。由于验电器和锌板相连，所以验电器指针也带正电，指针偏转。故C正确； D．研究黑体辐射提出量子理论的是普朗克，不是爱因斯坦。故D错误。 故选C。 3. “奋斗者号”潜水器2020年成功坐底马里亚纳海沟，标志着我国载人深潜技术已达世界领先水平。现利用固定在潜水器体外的一个密闭气缸做验证性实验：如图，气缸内封闭一定质量的理想气体，轻质导热活塞可自由移动。在潜水器缓慢下潜的过程中，海水温度逐渐降低，则此过程中理论上被封闭的气体（ ） A. 从外界吸热 B. 压强与潜水器下潜的深度成正比 C. 气缸内的理想气体内能逐渐增加 D. 单位时间内气体分子撞击单位面积器壁的次数增多 【答案】D 【解析】 【详解】A．设活塞横截面积为，潜水器下潜深度为，海水密度为，大气压强为，气缸内气体压强为，轻质活塞受力平衡，根据平衡条件有 解得 下潜过程中增大，气体压强增大，同时海水温度降低，气体温度降低，根据理想气体状态方程有 可知气体体积减小，外界对气体做正功；理想气体的内能只与温度有关，温度降低使气体内能减小，根据热力学第一定律有 由、解得 因此气体向外界放热，故A错误； B．气体压强与下潜深度的关系为 由于大气压强不为零，气体压强与下潜深度不成正比，故B错误； C．理想气体的内能只与温度有关，下潜过程中气体温度逐渐降低，因此气体内能逐渐减小，故C错误； D．下潜过程中气体压强增大，而温度降低使气体分子的平均动能减小，单个气体分子与器壁碰撞时的平均作用效果减弱；气体压强仍增大，说明单位时间内气体分子撞击单位面积器壁的次数增多，故D正确。 故选D。 4. 随着科技的发展，新能源电动汽车无线充电技术应运而生，如图所示，M为受电线圈，N为送电线圈，可视为理想变压器。已知送电、受电线圈匝数比，a、b端输入电压。下列说法正确的是（　　） A. a、b端输入的交变电流方向每秒变化50次 B. 送电线圈的输入功率大于受电线圈的输出功率 C. 受电线圈产生的电动势的有效值为22V D. 在时，送电线圈的电动势最大 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题意得交流电的周期s 因为正弦式交流电每个周期内电流方向改变两次，故每秒变化100次，故A错误； B．理想变压器原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，故B错误； C．送电线圈电压的有效值为V=220V 根据电压之比与线圈匝数之比的关系 解得V 故C正确； D．将代入 解得 故D错误； 故选C。 5. 如图甲所示，在竖直平面内有一半径为0.5m的圆形轨道（粗糙程度未知），a、c分别为轨道最低点和最高点，一个质量为0.5kg的小物块（视为质点）从a点开始在轨道内侧沿顺时针运动；图乙是物块的速度v与物块和圆心连线转过的夹角θ的关系图像。重力加速度g取10m/s2。则以下说法中正确的是（　　） A. 小物块做圆周运动时机械能不守恒 B. 小物块恰能安全通过c点 C. θ=60°时，克服重力做功2.5J D. θ=60°时，克服重力做功的功率为W 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由图像可知，小物块在a点速度为6m/s，运动到c点速度为4m/s，有 可知小物块运动时机械能守恒；在c点，有 可知此时小物块与轨道间弹力大于0，不是恰安全通过；AB错误。 CD． θ=60°时，克服重力做功=1.25J，C错误； 物块由a点到θ=60°过程，由动能定理得， 解得 物块克服重力做功的瞬时功率，D正确。 故选D。 6. 太极图形象地表达了阴阳相互转化、相互统一的形式美与和谐美。图为由绝缘框架构成的太极图形，O为大圆圆心，O1为上侧阳半圆的圆心，O2为下侧阴半圆的圆心，O、O1、O2在同一竖直线上，A、B为大圆水平直径的两个顶点，C、D为大圆竖直直径的两个顶点，P、Q分别是AO和BO的中点。整个框架单位长度所带电荷量均相等，其中圆弧O—D—B—C带正电，圆弧O—C—A—D带负电，规定无穷远处电势为零，下列说法正确的是（　　） A. O点的电场强度为0 B. O1、O2两点的电场强度相等 C. O1、O2两点的电势相等 D. P、Q两点的电势相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．把太极图沿竖直直径分成左右两部分，根据对称性，左右两部分在O点产生的场强大小相等，但方向并非相反（因为左右部分电荷分布关于竖直直径不对称） ，故O点合场强不为0，故A错误； B．电场线从正电荷出发终止于负电荷，画出该图电场线，由对称性可知，O1、O2两点的电场强度大小相等，方向相同，即O1、O2两点的电场强度相等，故B正确； C．靠近负电荷电势低，靠近正电荷电势高。点靠近负电荷，点靠近正电荷，所以点电势低于点电势，故C错误； D．P靠近负电荷，Q靠近正电荷，故Q点电势高于P点电势，故D错误。 故选B。 7. 中国也正在打造中国版的“星链”，预计发射1.3万颗星链卫星，卫星放在400公里~650公里近地轨道上。2024年2月23日，我国成功将通信技术试验卫星十一号送入预定轨道。把地球看作是密度均匀的球体，这颗卫星轨道离地高度与地球半径之比为。地球赤道和两极重力加速度之比为，以地球自转周期“天”为单位，这颗卫星的周期是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】对于卫星 在极地 根据题意，解得 物体在赤道时 解得 解得 故选B。 8. 光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成，长为L，其侧截面如图所示，一复色光以一定的入射角（）从轴心射入光导纤维后分为a、b两束单色光，已知内芯材料对a光的绝对折射率为n（），真空中的光速为c。下列说法正确的是（　　） A. 在同一双缝干涉装置中光产生的条纹间距小 B. 入射角由逐渐增大时，单色光全反射现象先消失 C. 内芯相对外套是光疏介质 D. 若入射角时，、单色光在内芯和外套界面都发生全反射，则单色光在介质中传播的时间为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由图可知b光的折射角更小，由，可知 则，根据，可知 根据可知，a光的条纹间距更大，故A错误； B．由上分析可知内芯材料中a的折射率比对b的折射率小，根据可知，a光的临界角大。入射角i由逐渐增大时，a单色光全反射现象先消失，故B正确； C．光从光密介质进入光疏介质才会发生全反射，所以内芯相对外套是光密介质，故C错误； D．当入射角时，设a单色光的折射角为r，根据折射定律有 根据几何关系得a单色光的传播距离为 由，得a单色光在介质中传播速度 a单色光在介质中传播的时间为 联立解得。故D正确。 故选BD。 9. 如图所示，一电阻不计的“箭形”金属导轨abc和ade固定在绝缘的水平面上，abd是边长为l的正三角形，a处有小缝隙（大小可忽略），bc平行于de，间距为l。导轨处存在竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、长为l、电阻不计的导体棒MN垂直导轨静止，单位长度电阻为r0、长为l的导体棒gh在外力作用下以垂直于bd的速度v0从a匀速运动到bd，gh始终平行于bd且与导轨接触良好，gh运动到bd处时MN刚好不滑动。MN与两导轨间的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。关于此过程，下列说法正确的是（　　） A. 回路中电流逐渐变大 B. 回路中电流大小始终为 C. MN与导轨间的动摩擦因数为 D. 安培力对gh做的功为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．gh在运动的时间t内，位移为 产生的感应电动势大小为 所以 由此可知，感应电流大小不变，故A错误，B正确； C．MN刚好不滑动，有 解得，故C正确； D．位移为x时，gh的有效长度为 安培力大小为 所以安培力对gh做的功为，故D错误。 故选BC。 10. 如图甲，劲度系数的轻弹簧左端固定在竖直墙上，右端栓接一个质量为的木板。开始时弹簧处于原长，木板静止在光滑的水平桌面上，在时刻一质量的物块（可视为质点）从木板左端以初速度滑上木板，时恰好到达木板的右端。图乙中、分别为物块和木板的速度随时间变化关系图像，其中为直线，为正弦图线。已知重力加速度，弹簧的弹性势能公式，根据图中所给信息可得（　　） A. 木板的长度为 B. 时，弹簧的弹性势能为 C. 时，木板受到物块的摩擦力与弹簧的弹力大小相等 D. 内物块和木板因摩擦产生的热量为 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．图像与轴围成的面积表示物体运动的位移，由图乙图像可知，内物块一直向右运动，位移为，木板先向右运动再向左运动，位移为0，所以物块运动的位移等于木板长度，即木板的长度为，故A正确； B．由图乙图像可知，物块做减速运动的加速度大小为 对物块受力分析，根据牛顿第二定律有 当时，木板速度最大，加速度为，对木板受力分析有 此时弹簧的伸长量的大小等于木板的位移，即 解得 由正弦图线的对称性可知，当时，木板的位移为，所以弹簧的弹性势能为，故B正确； C．时，木板此时仍有加速度，木板受到物块的摩擦力应小于弹簧的弹力，故C错误； D．内物块和木板因摩擦产生的热量为 由图像可知，全过程物块与木板的相对路程即等于物块的位移，因此系统摩擦生热为，故D正确。 故选ABD。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验装置。 主要实验步骤如下： ①按图甲安装实验器材：质量为m的重物用轻绳挂在动滑轮上，其下端与纸带相连；轻绳左端与固定于天花板的力传感器相连，可以测量绳上的拉力大小，右端跨过定滑轮与质量为M的钩码连接； ②接通打点计时器的电源，释放钩码，带动重物上升，在纸带上打出一系列点，记录此时传感器的读数F； ③改变钩码的质量，多次重复实验步骤②。 （1）已知打点计时器的打点周期为0.02s，某次实验所得纸带如图乙所示，M、P和P、N间各有4个点未标出，则重物在P点的速度大小为v=______________________m/s（结果保留两位有效数字）。 （2）甲同学在不考虑动滑轮质量的情况下，想利用该装置验证机械能守恒定律，设OP的长度为L，请写出验证机械能守恒的表达式_________________________________（用m，M，L，v，g表示）。 （3）乙同学想测量动滑轮的质量，实验得到重物的加速度大小a与力传感器示数F的关系如图丙所示，图像的斜率为k、纵截距为−b（b>0），则动滑轮的质量m0=__________________________________ 【答案】（1）0.44 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由于每两个计数点之间还有四个计时点，则计数点之间的时间间隔为 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知 【小问2详解】 钩码运动的距离是纸带的2倍，速度也是2倍，对系统列机械能守恒 化简可得 【小问3详解】 对重物由牛顿第二定律得 可得 则斜率 解得动滑轮的质量为 12. 某水果加工厂的苹果自动分拣装置的示意图如图甲所示，该装置能把大小不同的苹果按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果，装置中R1为半导体薄膜压力传感器，托盘置于R1上，托盘所受重力不计。苹果经过托盘时对R1产生压力，半导体薄膜压力传感器R1的阻值随压力F变化的图像如图乙所示。初始状态衔铁水平，当电阻箱R2两端电压时，控制电路使电磁铁工作吸动衔铁，并保持一段时间，确保苹果在衔铁上运动时电磁铁保持吸合状态。已知电源电动势，内阻，取重力加速度大小。 （1）当质量较大的苹果通过托盘时，对应的压力传感器R1的阻值__________（填“较大”或“较小”）。 （2）现以0.3kg为标准质量将苹果分拣开，根据题述条件可知，质量小于0.3kg的小果将通过__________（填“上通道”或“下通道”），电阻箱R2的阻值应调为__________Ω（结果保留一位小数）。 （3）若要将分拣标准质量提高到0.40kg，仅将R2的阻值调为__________Ω即可实现。（结果保留一位小数） （4）若电源长时间未使用，内阻r增大，但电动势不变，则分拣标准质量将会__________（填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】（1）较小 （2） ①. 上通道 ②. 10.5 （3）8.0 （4）变大 【解析】 【小问1详解】 苹果通过托盘时，质量较大的苹果托盘对R1的压力较大，根据图乙可知，R1的阻值较小； 【小问2详解】 [1]若苹果质量小于0.3kg时，则R1阻值增大，分压增大，由于电源电动势不变，R2两端分压减小，电衔铁将不被吸合，小苹果将通过上通道； [2]当苹果质量为0.3kg时，此时 为使该装置达到分拣目的，R2的阻值满足 解得 【小问3详解】 同理当苹果质量为0.40kg时，此时 为使该装置达到分拣目的，R2的阻值满足 解得 【小问4详解】 若电源长时间未使用，内阻r增大，但电动势不变，根据 可知内阻r增大，则实际要吸引衔铁打开通道时的电阻偏小，需要的压力偏大，即分拣标准质量将会偏大 13. 图甲是某大型娱乐场的高速玻璃滑梯，使运动者在感受风一般速度的同时体验人与大自然的和谐。现将滑道简化成倾斜滑道AB和水平滑道BC两部分，如图乙所示，一游客坐在滑车上从离水平面高度h=10 m的顶端A处由静止开始下滑，经B处后沿水平滑道滑至C处停止。滑车上的速度传感器可以记录不同时刻的速度，其中从B到C的速度—时间图线如图丙所示，倾斜滑道AB和水平滑道BC过程均可视为匀变速直线运动。已知游客与滑车的总质量m=60 kg，β=30°，不计空气阻力和B连接处的能量损失，游客与滑车可视为质点，重力加速度g=10 m/s2。 （1）求游客与滑车在水平滑道上运动时的加速度大小； （2）若游客从A处滑下的同时有一个小孩恰在B处向C处以v=3 m/s的速度匀速前进，通过计算说明游客是否会撞到小孩。 【答案】（1） （2）会 【解析】 【小问1详解】 根据图像可知游客与滑车在水平滑道上运动时的加速度大小为 【小问2详解】 由图像可知B处的速度为从A到B过程，根据运动学公式可得 解得游客与滑车在倾斜轨道上的加速度大小为 从A处运动至B处的时间为 当游客到达B处时，小孩向右运动的位移为 从游客到达B处开始计时，设经过t时间，游客速度等于小孩速度，则有 此过程游客通过的位移分别为 小孩通过的位移 由于 可知游客会撞到小孩。 14. 如图所示，质量为的小车静止在光滑水平面上，其上表面有长为的粗糙水平轨道与半径为的光滑四分之一圆弧轨道，一质量也为 的物块静止于小车最右端；一质量为的小球用不可伸长、长为的轻质细线悬挂于O点正下方，并轻靠在物块右侧。现将细线拉直到水平位置，由静止释放小球，小球运动到最低点时与物块发生对心弹性碰撞。不计空气阻力，重力加速度g取。 （1）求小球与物块碰撞后的瞬间物块速度的大小； （2）为使物块能进入圆弧轨道，且不脱离小车，求物块与水平轨道间的动摩擦因数的取值范围。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设小球与物块碰撞前瞬间的速度为，则小球下落过程由机械能守恒定律有 设小球与物块碰撞后瞬间的速度分别为、，则小球与物块发生弹性碰撞过程，根据动量守恒定律有 根据机械能守恒定律有 代入数据联立解得小球与物块碰撞后的瞬间物块速度的大小为 【小问2详解】 若物块在左侧圆弧最低点与小车共速，则根据动量守恒定律有 根据能量守恒定律有 代入数据联立解得此时物块与水平轨道间的动摩擦因数为 若物块在圆弧最高点与小车共速，则根据动量守恒定律有 根据能量守恒定律有 代入数据联立解得此时物块与水平轨道间的动摩擦因数为 若物块冲上圆弧后又返回水平轨道在粗糙平面的右端与小车共速，则根据动量守恒定律有 根据能量守恒定律有 代入数据联立解得此时物块与水平轨道间的动摩擦因数为 所以为使物块能进入圆弧轨道，且不脱离小车，物块与水平轨道间的动摩擦因数的取值范围为。 15. 正反粒子对撞（速度等大反向）湮灭是未来的超级能源前景，其原理是通过电、磁场进行加速、聚焦实现相遇对撞。如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在第I象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，在第II象限内有平行于x轴负向的匀强电场E1（大小未知），在第IV象限内的虚线MN下方有同时存在的垂直纸面向里的匀强磁场和平行于x轴正向的匀强电场。一电子以速度v0从x轴上的A点（，0）沿y轴正方向射入电场，经y轴上的C点（0，）射入磁场，再经x轴上D点（3L，0）以垂直于x轴的速度进入第IV象限的对撞通道（内部无场且足够长），另一正电子从y轴上的F点以速度v0沿x轴正方向射入第IV象限，它们能在对撞通道内发生对撞湮灭现象。已知电子的比荷为k，不计它们所受的重力以及它们之间的相互作用。求： （1）电子进入第I象限时速度v的大小和第I象限内匀强磁场磁感应强度B1的大小； （2）若要正电子恰好运动到最大速度时满足对撞条件进入对撞通道，第IV象限内匀强电场的场强与匀强磁场磁感应强度的比值； （3）满足（2）时，正电子入射点F到M点的距离∆y。 【答案】（1）2v0， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设电子的质量为m，电子在第Ⅱ象限内的电场中运动的时间为 t1，根据运动的合成和分解， ， 联立解得 v=2v0 设电子在第Ⅰ象限的磁场中做匀速圆周运动的速度为v，半径为 r1，根据几何关系有 得 r1=2L 根据洛伦兹力提供向心力有 联立解得 【小问2详解】 由题意 对正电子由动能定理 对正电子在y轴方向由动量定理，其中 联立解得 【小问3详解】 将正电子的v0按平行四边形定则分解成v1和v2，如图所示，且使v1满足 则v1引起的分运动是沿y轴正方向的匀速直线运动；则 而v2引起的分运动为xOy平面内的匀速圆周运动，有 则 当v2运动到也沿y轴正方向时，正电子的合速度达到最大，此时转过的圆心角为 由v2的洛伦兹力提供圆周运动的向心力，得 又由圆周运动公式，得 由几何知识得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $