精品解析：浙江杭州第二中学2026-2027学年高三上学期开学适应性检测物理试卷

杭二中高三年级2026学年第一学期开学适应性检测 物理试卷 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 在国际单位制中，下列都属于力学基本单位的一组是（　　） A. kg、m B. m、N C. m/s、A D. s、J 【答案】A 【解析】 【详解】在国际单位制中，力学基本单位是kg、m、s。选项中的N、m/s、J均是国际单位制中的导出单位；A是电学中的基本单位。 故选A。 2. 麻雀等小型鸟类可以原地起飞，而天鹅则需要一段时间的助跑才能起飞，助跑时一边“跑步”一边扇动翅膀，下列说法正确的是（　　） A. 麻雀可以看作质点，天鹅不能看作质点 B. 研究天鹅助跑动作时可以把天鹅看作质点 C. 天鹅能够飞起来是因为空气对它向上的作用力大于重力 D. 天鹅匀速飞行时不受重力 【答案】C 【解析】 【详解】A．物体能不能看作质点，需要根据具体的研究问题来判断，麻雀不一定能看作质点，天鹅也有可能可以看作质点，故A错误； B．研究天鹅助跑动作时需要考虑天鹅的翅膀扇动的动作，不能看作质点，故B错误； C．天鹅能够飞起来说明合力向上，则有空气对它向上的作用力大于重力，故C正确； D．天鹅受重力与它所处的状态无关，即匀速飞行时仍然受重力，故D错误。 故选C。 3. 如图所示，光滑斜面高度一定，斜面倾角θ可调节。物体从斜面顶端由静止释放，沿斜面下滑到斜面底端，下列物理量与斜面倾角无关的是（　　） A. 物体受到支持力的大小 B. 物体加速度的大小 C. 合力对物体做的功 D. 物体重力的冲量 【答案】C 【解析】 【详解】设斜面倾角为，斜面的高度为： A．垂直斜面方向，根据平衡条件可得物体受到支持力大小 则物体受到支持力的大小与斜面倾角有关，故A错误； B．沿着斜面方向，根据牛顿第二定律 可得 则物体加速度的大小与斜面倾角有关，故B错误； C．物体下滑过程中只有重力做功，则合力对物体做的功都为，与斜面倾角无关，故C正确； D．沿着斜面方向，根据运动学公式 解得 物体重力的冲量 与斜面倾角有关，故D错误。 故选C。 4. 2024年6月，“嫦娥六号”探测器成功着陆在月球背面预选着陆区，开启人类探测器首次在月球背面实施的样品采集任务。“嫦娥六号”被月球捕获进入月球轨道的部分过程如图所示：探测器在椭圆轨道1运行经过P点时变轨进入椭圆轨道2、在轨道2上经过P点时再次变轨进入圆轨道3。三个轨道相切于P点，Q点是轨道2上离月球最远的点。下列说法正确的是（　　） A. 探测器从轨道1进入轨道2的过程中，需点火加速 B. 探测器在轨道2上从P点运行到Q点的过程中，机械能越来越大 C. 探测器分别沿着轨道2和轨道3运行，经过P点时的加速度相同 D. 探测器在轨道3上运行的周期大于其在轨道1上运行的周期 【答案】C 【解析】 【详解】A．由轨道1变到轨道2，半径减小，做近心运动，因此需要在P点减速，故A错误； B．探测器在轨道2上从P点运行到Q点的过程中，只有万有引力做功，机械能守恒，故B错误； C．根据牛顿第二定律，有 由于探测器分别沿着轨道2和轨道3运行，经过P点的距离r相同，所以经过P点时的加速度相同，故C正确； D．根据开普勒第三定律 可知，轨道1的半长轴大于轨道3的半长轴，所以在轨道1上运行的周期比在轨道3上运行的周期大，故D错误。 故选C。 5. 图甲为某无线门铃按钮，其原理如图乙所示。其中M为信号发射装置，M中有电流通过时，屋内的门铃会响（M中流过的电流越大，门铃就越响）。磁铁固定在按钮内侧，按下门铃按钮，磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮，磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是（ ） A. 按住按钮不动，门铃会一直响 B. 松开按钮的过程，门铃不会响 C. 按下按钮的快慢不同，门铃的响度不同 D. 按下和松开按钮过程，通过M的电流方向相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．按住按钮不动，则穿过螺线管的磁通量不变，螺线管中无感应电流产生，则门铃不会响，故A错误； B．松开按钮的过程，穿过螺线管的磁通量减小，在螺线管中产生感应电流，则门铃会响，故B错误； C．按下按钮的快慢不同，则磁通量的变化率不同，则感应电动势不同，通过M的电流大小不同，门铃的响度不同，故C正确； D．按下和松开按钮过程，穿过线圈的磁通量分别为向右的增加和减小，根据楞次定律可知，通过M的电流方向相反，故D错误。 故选C。 6. 如图甲所示为考场安检场景，安检时所用手柄式金属探测仪的核心部件为线圈与电容器组成的LC振荡电路，如图乙所示。某次，电路中电容器极板的带电量q随时间t的变化规律如图丙所示。下列说法正确的是（ ） A. 该LC电路的周期为4s B. t＝0时，线圈L中磁场能达到最大值 C. 若减小线圈自感系数，电路振荡频率降低 D. 在时间内，LC电路中电流在减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．由丙图可知，该电路的周期为，故A错误； B．由丙图可知，在时，电容器极板的带电量达到最大值，电容器中的电场能最大，此时电路中的电流为零，则线圈中磁场能最小，故B错误； C．根据振荡电路的频率公式有 可知若减小线圈自感系数，电路的振荡频率将升高，故C错误； D．在时间内，电容器极板的带电量逐渐减小，电容器处于放电状态，电场能逐渐减小，磁场能逐渐增加，因此电路中电流在减小，故D正确。 故选D。 7. 如图甲所示为乐清湾农光互补、渔光互补光伏电力项目。该项目以U0=220kV高压输出，通过本地的变电站网络逐级降压配送。图乙是首次降压的变压器示意图，通往居民区的输出电压为U1=110kV，通往工业区的输出电压为U2=55kV。已知工业区耗电功率是居民区的10倍，变压器可视为理想变压器，初级线圈匝数为n0，电流为I0；居民区次级线圈匝数为n1，电流为I1；工业区次级线圈匝数为n2，电流为I2。则（ ） A. B. I0：I1=11：2 C. I1：I2=1：2 D. I1：I2=11：40 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据理想变压器的原理 解得，故A错误； BCD．由于理想变压器输入功率等于输出功率，则有 结合题意可知 代入数据解得，，故B正确，CD错误。 故选B。 8. 某同学设计了一款调光装置，可调节窗户的透光率。设计原理图如图所示，其结构包括控制部分、自动控制模块P、光敏电阻Rc、偏振片M和N、驱动部分。用户可以通过调节电阻箱R的阻值来实现对室内照度（照度是描述光的强弱的物理量，单位为lx，光越强照度越大）的控制。当室内照度不满足用户需求时，自动控制模块P发出指令给驱动部分，驱动部分的电动机带动驱动轮转动，驱动轮带动偏振片N缓慢转动，从而实现对室内照度的控制。控制部分的电源电动势为E=12V，内阻不计，不同照度下光敏电阻Rc阻值如下表。当自动控制模块P输入电压U≠4V时，系统会调节透光率，U=4V时不再调节。假设室外照度足够，则下列说法正确的是（ ） 照度lx 2196 1370 948 690 535 420 340 300 253 215 Rc/kΩ 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 1.10 1.20 1.30 A. 两偏振片透振方向夹角为0°时透光性最差 B. 若室内照度从690lx调至948lx，需要增大电阻箱接入电路的阻值 C. 当电阻箱阻值R=2400Ω时，可实现室内照度控制为253lx D. 电阻箱接入电路的阻值不变时，照度越大，光敏电阻两端的电压越大 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据光的偏振原理可知，两偏振片透振方向夹角为时透光性最好，故A错误； B．根据 由表中信息可知，若将室内照度由690lx调至948lx，则光敏电阻阻值变小，需要减小电阻箱接入电路的阻值R，故B错误； C．根据可知，当电阻箱阻值R=2400Ω时，有 解得 由表中信息可知，可实现室内照度控制为253lx，故C正确； D．根据可知，电阻箱接入电路的阻值不变时，照度越大，光敏电阻阻值越小，两端的电压越小，故D错误。 故选C。 9. 如图所示，一支砷化镓介质发光管，其上部是折射率为的透明半球形介质，O为球心，半径 R=4.5mm。管芯AB为直径d=2.4mm的圆形发光面，厚度忽略不计，其圆心紧贴O点。发光面发出的光束进入透明介质，第一次射向半球面时，下列分析正确的是（ ） A. 光束频率减小 B. 光束的光子动量减小 C. 光束不会在半球面发生全反射 D. 光束在透明介质中的最短传播时间为t=5×10－11s 【答案】C 【解析】 【详解】A．光的频率由光源决定，传播过程中进入透明介质时频率不会发生变化，故A错误。 B．光子动量 介质中光速 光的波长​​（​为真空中波长） 因此介质中光子动量 故光在介质中动量比在空气中更大，故B错误。 C．发光面上任意一点发出的射向半球面的光线，与半球面法线（沿球半径方向）的夹角就是该光线的入射角。设发光面上某点到O的最远距离为 由几何关系可知任意光线的入射角满足 而该介质发生全反射的临界角满足 显然 所有光线入射角都小于临界角，不会发生全反射，C正确。 D．最短传播路径是发光面边缘点垂直射向半球面的最短距离 对应最短时间 ，远小于，故D错误。 故选C。 10. 场蒸发离子显微镜工作原理如图所示，在纳米针尖和屏幕之间施加一脉冲高压U（U>10kV），使针尖表面原子电离，这些正离子在电场作用下从针尖表面脱离（初速度可忽略）并被加速，轰击屏幕后产生亮点，在屏幕上形成针尖表面原子结构的二维图像。假设该针尖头部为r=25nm的半球，球心到荧光屏表面的距离L=10cm，离子质量为m，电荷量为2e。以下说法正确的是（ ） A. 该显微镜的放大倍率为4×106 B. 正离子从针尖射出后做匀加速直线运动 C. 针尖头部半径r越小，针尖表面附近的电场强度越小 D. 若单位时间发射出N个离子，则荧光屏受力至少为 【答案】A 【解析】 【详解】A．放大倍率近似为屏幕到针尖的距离与针尖半径之比，即，故A正确； B．针尖与屏幕间的电场类似于点电荷的电场，是非匀强电场，离子受到的电场力随位置变化，加速度变化，做变加速直线运动，故B错误； C．导体带电时，尖端曲率半径越小，表面电荷密度越大，表面附近电场强度越大（尖端效应），因此针尖半径r越小，电场强度越大，故C错误； D．离子在电场中加速，根据动能定理有 离子到达屏幕的速度 离子被屏幕吸收，根据动量定理有 其中，联立解得，故D错误。 故选A。 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11. 下列说法正确的是（ ） A. 利用红外传感器可制成商场的自动门 B. 热量能自发地从低温物体传到高温物体 C. 电子的反粒子是正电子，质子的反粒子是反质子 D. 无线电波的接收过程叫调制 【答案】AC 【解析】 【详解】A．红外传感器可以感应人体辐射的红外线，触发门的开关，因此可制成商场自动门，故A正确； B．根据热力学第二定律，热量不能自发地从低温物体传到高温物体，只有外界做功（引起其他变化）才能实现该过程，故B错误； C．反粒子的性质是和对应粒子质量相等、电荷相反，电子的反粒子是正电子，质子的反粒子是反质子，符合反粒子的定义，故C正确； D．将信号加载到高频无线电载波上的过程叫调制，这是发射过程；接收过程为调谐（选台）和解调，故D错误。 故选AC 。 12. 如图是汞原子的能级图，汞原子从能级跃迁到能级时产生a光，从能级跃迁到能级时产生b光，a、b光的功率相同。真空中一对半径均为0.5d的圆形金属板P、Q圆心正对平行放置，两板距离为d，Q板中心镀有一层半径为0.25d的圆形钙金属薄膜，钙的逸出功。Q板受到a或b光持续照射后，只有薄膜区域的电子可逸出。现将两金属板P、Q与灵敏电流计G、电压可调的电源连接成如图所示的电路。电子电荷量为e，且光电子逸出的方向各不相同。忽略光电子的重力以及光电子之间的相互作用，不考虑平行板的边缘效应，光照条件保持不变，则（ ） A. 用a光照射时，逸出的光电子初动能均为4.9eV B. 用a光照射时，当电压调整到时，灵敏电流计示数为0 C. 用b光照射时，单位时间产生的光电子数量比a光多 D. 用a光照射时，当时，灵敏电流计示数为饱和电流值 【答案】BD 【解析】 【详解】A．汞原子从n=2能级跃迁到n=1能级时产生a光，a光的光子能量为 用a光照射Q板时，根据爱因斯坦光电效应方程，可得逸出的光电子的最大初动能为 可知逸出的光电子动能是从0到1.7eV连续分布的，故A错误； B．用a光照射Q板时，当灵敏电流计示数恰好为0时，两板间所加的电压为反向遏止电压，根据动能定理有 又，联立解得 由于是反向电压，P板电势应低于Q板电势，即电压调整到时，选项中的电压3.2V更大，灵敏电流计示数为0，故B正确； C．汞原子从能级跃迁到能级时产生b光，b光的光子能量为 故b光照到Q板上不能发生光电效应，故C错误； D．用a光照射时，要使灵敏电流计示数达到最大值（饱和电流），所有从钙膜逸出的光电子都必须到达P板。考虑最不容易到达P板的光电子，即钙膜边缘逸出，且初速度方向平行于极板，大小为最大初动能对应的速度，则有 解得 该电子在垂直于极板方向做初速度为0的匀加速直线运动，则有 又加速度 解得 在平行于极板方向做匀速直线运动，有 联立解得 故用a光照射时，当时，灵敏电流计示数为饱和电流值，故D正确。 故选BD。 13. 如甲图所示的水平管道分叉为一个直管和一个由4个半径为的圆组成的曲管。波源S位于管道的分岔口，时刻开始振动，波同时进入两个管道，已知波在曲管中（存在介质a）的传播速度是直管中（存在介质b）传播速度的倍。直管中的P点的振动图像如乙图所示，若波只在曲管中传播时有能量损失，且能量与振幅的平方成正比，则下列说法正确的是（ ） A. 波在直管介质中的传播速度为 B. P点距离波源S的距离为3 m C. P点右侧0.5 m处是振动加强点 D. 波在曲管中的能量损失率为55.6％ 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．曲管由4个半径为的圆组成，弧长为 由振动图像知，经曲管的波先到达点，直管中的波在到达，两路波到达点的时间差为。两路波到达点的时间差为 代入和 整理得。直管波到达点的时刻为，由波速定义得 结合上述结果有，故A正确，B错误； CD．由图像读出波的周期为，由前述计算得。两波的相位差为 两波在汇合后沿同一直管传播，到达右侧任一点的时间差不变，故点右侧处两波仍相位相反，不是振动加强点。曲管波单独到达时的振幅为，两波叠加后的振幅为。两波相位相反，且直管中传播无能量损失，直管波的振幅为 由题给能量与振幅的平方成正比，曲管中能量损失率为，故C错误，D正确。 故选AD。 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 14. 某同学设计了一个验证牛顿第二定律的实验，使用的器材有：直导轨、小车、光电门、数字毫秒计、遮光条、天平、钩码、刻度尺、游标卡尺、定滑轮、细绳等。实验装置如图所示，光电门1、2分别固定在导轨、处，遮光条安装在小车上，连接小车两端的细绳分别跨过左右定滑轮、各悬挂10个质量均为的钩码，定滑轮间的细绳与导轨平行。重力加速度大小为 。实验步骤如下： ⅰ．用天平测量小车和遮光条的总质量 ，用刻度尺测量、间的距离，用游标卡尺测量遮光条的宽度 。 ⅱ．调节导轨倾斜程度，使小车沿导轨向右下滑时通过两个光电门的遮光时间近似相等。 ⅲ．从左侧细绳取下 个钩码挂到右侧细绳，再从导轨左端静止释放小车，用数字毫秒计测量遮光条经过光电门1、2的遮光时间、。 回答下列问题： （1）步骤ⅱ操作的主要目的是__________。 （2）由牛顿第二定律，小车的加速度大小 __________（用、 、 和 表示）。 （3）步骤ⅲ中测得的小车加速度大小 __________（用 、、和表示）。 （4）该同学根据测出的多组、 值，作出图像。若该图像近似是一条通过原点的直线，则可以验证：质量一定时，物体的加速度与所受合外力成__________。 （5）若图像明显不过原点，原因可能是__________（单选，填标号）。 A. 步骤ⅲ中小车没有从静止释放 B. 步骤ⅱ中导轨的倾斜程度调节不恰当 C. 钩码质量没有远小于小车和遮光条的总质量 【答案】（1）平衡摩擦力 （2） （3） （4）正比 （5）B 【解析】 【小问1详解】 通过两个光电门的遮光时间近似相等，可知速度相等，小车做匀速运动，故步骤ⅱ的主要目的是平衡摩擦力； 【小问2详解】 根据牛顿第二定律，对整体 解得小车的加速度大小为 【小问3详解】 根据运动学公式有 解得 【小问4详解】 根据前面分析有 可知当图像为一条过原点的直线，当质量一定时，物体的加速度与所受到的合外力成正比； 【小问5详解】 A．小车没有从静止释放，不影响测量的加速度大小，故不会使图像不过原点，故A错误； B．导轨的倾斜程度调节不恰当时，可知平衡摩擦力不足或者过大，根据牛顿第二定律，对整体 得，图像不过原点，故B正确； C．根据前面分析，对整体分析得出加速度表达式，当钩码质量没有远小于小车和遮光条的总质量，对本实验没有影响，故C错误。 故选B。 15. 压敏传感器是设计机器人的重要元件。一实验小组研究某压敏电阻的电学特性，完成如下操作： （1）首先用多用电表的“”欧姆挡，粗略测得无压力状态下的阻值，图甲欧姆表原理图，图乙是正确测量时的示数，则的阻值约为________；电阻表内置电源为旧电池，电动势略有减小，则测量值与真实值相比_______（选填“相等”、“偏大”或“偏小”）。 （2）为精确测量无压力状态下的阻值，该小组设计了如图丙所示的电路，定值电阻、，电阻箱的调节范围为，G为灵敏电流计，当电阻箱调为时，灵敏电流计示数为0，则的阻值为_______。 （3）该小组测得不同压力下的的数据图像如图丁所示。同时将该压敏电阻安装在机器人的手指处，用图戊的电路为其供电，已知电源的电动势（内阻不计），电阻箱接入电路的阻值，电流表的量程为（内阻不计）。则机器人手指感受的最大压力为_______N（保留两位有效数字） 【答案】（1） ①. 150 ②. 偏大 （2）152 （3）40 【解析】 【小问1详解】 [1]此时电表的读数为，处在“”挡位，故读数为 [2]调零后内阻为 此时测量定值电阻时电表示数有 电源电动势变小，对应调零后内阻变小，对应电表示数偏小，测量值比真实值偏大。 【小问2详解】 由电桥平衡方程知 整理得 【小问3详解】 机器人感受到最大压力时，电路内电流最大，为电流表的量程10mA，此时电路中总电阻为 与串联，这时 查表可知此时对应的压力为； 16. 如图所示，竖直轻杆一端固定于点，另一端连接活塞，导热良好的薄壁气缸通过活塞密封一定质量的理想气体，水平台面上有一尺寸较小的压力传感器。初始时，气缸保持静止，活塞底部与汽缸底部的距离为，气缸底部与压力传感器上表面的距离为，环境温度为。缓慢升高环境温度，气缸向下运动，恰好与压力传感器接触，此过程气缸内气体内能增加了102J；继续升高环境温度，直至压力传感器示数为。已知气缸质量为，大气压强恒为，气缸底面积为，活塞一直未脱离汽缸，不计一切摩擦。 （1）从初始状态至气缸接触压力传感器， ①气缸内气体压强_______气体分子的平均动能________；（以上两空均选填“变大”“变小”或者“不变”）； ②求：气缸内气体吸收的热量________； （2）求：压力传感器示数为时，气缸内气体的热力学温度。 【答案】（1） ①. 不变 ②. 变大 ③. 152J （2）363K 【解析】 【小问1详解】 ①设气缸内气体压强为，有 解得 从初始状态至气缸接触压力传感器，由上式可知气体做等压变化，压强不变，温度升高，可知气体分子的平均动能变大。 ②恰好与压力传感器接触，此过程气缸内气体内能增加了102J。气体对外做功 由热力学第一定律 可得气缸内气体吸收的热量 【小问2详解】 设缸内气体压强为，有 解得 根据理想气体状态方程有 解得 17. 无刷直流电机（BLDC）技术是新能源汽车电驱系统的基石，使其成为自动驾驶的执行终端，常用霍尔传感器测量转子位置、转速等信息。如图1所示，电机的转子上均匀安装了8个永磁体，在定子上固定霍尔传感器。将霍尔元件放大，如图2所示，设霍尔元件的高度为，宽度为，单位体积中自由电子的个数为，通过元件的电流是由于电子定向运动产生的，当转子磁极正对霍尔元件时，元件处的磁感应强度大小为B。磁极每经过霍尔元件时会产生一个脉冲电压，在示波器上的显示图像如图3所示。 （1）判断霍尔元件上、下两个表面哪一个电势高？并求出上、下两表面的电势差的值；（用B、I、N、e、d表示） （2）若图3中，求转子的转速； （3）霍尔传感器存在着高温失效的风险，有些电机需要采用电磁感应法测转速：若将图1中的霍尔元件替换为一个匝数为、边长为的正方形检测小线圈，已知定子的半径为，求线圈输出的脉冲电压和转子转速的关系式。 【答案】（1）霍尔元件下表面电势高， （2）25r/s （3） 【解析】 【小问1详解】 根据左手定则判断可知，霍尔元件下表面电势高，当电场力与洛伦兹力平衡时 根据电流的微观表达式 联立解得 【小问2详解】 设转子运动的周期为T，则 解得 则转速为 【小问3详解】 磁场经过线圈产生感应电动势为 又因为 联立解得 18. 如图甲所示，一个方形台安装在足够大的水平地面上，方形台的横截面是边长为a（未知）的正方形，沿方形台的轴线开凿有半径为R（）、与台等长的圆柱形中空光滑通道，为通道底部的中心线。现有一个内含少量炸药的可视为质点的滑块在通道底部中心线附近滑行，俯视轨迹近似为正弦曲线，如图乙所示。滑块每次通过中心线时的速度大小为v，方向与中心线夹角为45°。某次通过中心线时，滑块瞬间炸裂成速率不等的两个小滑块，炸裂前后各速度方向均在同一条直线上，炸裂处距通道两端均足够远。炸裂后，两个小滑块在离开通道前均刚好不脱离轨道，离开通道后均做平抛运动且平抛运动的水平位移大小相等。忽略炸裂前后滑块总质量的变化，重力加速度为g。 （1）若、，g取，求图中轨迹的“波长”； （2）求炸裂刚结束时，两个小滑块中的较小速率和较大速率； （3）求方形台横截面的边长a； （4）若，求两个小滑块中较大质量与较小质量的比值。 【答案】（1） （2）， （3） （4）或 【解析】 【小问1详解】 未炸裂前小滑块的运动可以近似看成单摆和水平方向匀速直线运动的合成，根据单摆的周期公式可得 小滑块水平方向匀速直线运动的速度为 所以图中轨迹的“波长”为 【小问2详解】 由分析可知，要想使两个小滑块在离开通道前均刚好不脱离轨道，且小滑块炸裂瞬间两滑块的速率不等，则应使较小速率的小滑块刚好到达圆心的等高处，而较大速率的小滑块刚好过圆形通道的顶点，则对炸裂后速率较小的小滑块根据动能定理有 解得 设炸裂后速率较大的小滑块运动到圆形通道顶点时的速率为，其沿着半径方向的速率为，则对炸裂后速率较大的小滑块根据动能定理有 对炸裂后速率较大的小滑块在圆形通道的顶点根据牛顿第二定律有 又因为 联立解得 【小问3详解】 由分析可知，要想使炸裂后的两个小滑块平抛运动的水平位移相等，则只能是较大速率的小滑块在最低点抛出，而较小速率的小滑块在最高点（即与轴线等高处）抛出。设较大速率的小滑块平抛运动的时间为，则有 则较大速率的小滑块平抛运动的水平位移为 同理设较小速率的小滑块平抛运动的时间为，则有 则较小速率的小滑块平抛运动的水平位移为 根据题意有 联立解得方形台横截面的边长为 【小问4详解】 设炸裂后向前和向后运动的小滑块的质量分别记为和。若向前、向后，则根据动量守恒定律有 解得 即两个小滑块中较大质量与较小质量的比值为；若向前、向后，则根据动量守恒定律有 解得 即两个小滑块中较大质量与较小质量的比值为。综上所述，若，则两个小滑块中较大质量与较小质量的比值为或。 19. 图中给出一带电团簇（由数个原子构成）在电、磁场中发生周期性振荡的示意图。在垂直于纸面的空间里，上部是由电势差为U、间距为d的两极板产生的均匀电场区，且在下极板中间开有一小孔P；中部为磁感应强度大小为B，但方向不同的三个矩形磁场区域（I区域磁场方向垂直于纸面向里，两侧相同的区域Ⅱ磁场方向垂直于纸面向外）；下部存在一非均匀电场，取I区下边界中点为坐标原点O，沿中轴向下建立Ox轴，下部电场强度大小E=﹣Cx（C为已知常量，负号表示电场方向竖直向上）。现有带电量为+q、质量为m、初速度为的团簇1从上电场紧贴上极板的左侧边界S1处水平射入，同时另一质量和初速度大小与团簇1相同但不带电的团簇2从右侧边界S2处水平射入，两者高度差为，在中心S处发生完全非弹性碰撞，时间极短并粘在一起成为团簇3。团簇3进入磁场后沿图中右侧轨迹运动（区域I右上的圆弧，右侧区域Ⅱ的半圆，区域I右下的圆弧），从下电场返回磁场后沿图中左侧轨迹运动，团簇3在电磁场中做周期性振荡。不计团簇重力。 （1）求上电场的极板长度L； （2）求磁场中间区域I的面积； （3）求团簇3在下电场中的最大位移； （4）若U和B分别增大为4U和2B，求团簇3在电磁场中振荡周期与原周期T的差值。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 团簇1从到，由平抛规律得， 由牛顿第二定律得 结合，联立解得 【小问2详解】 团簇1到S点时，在电场方向上的速度 团簇1和团簇2在S点完全非弹性碰撞，水平方向 即碰撞后水平方向上的分速度为0。竖直方向有 解得 团簇3从S点到P点，由动能定理得 解得 团簇3在磁场中做匀速圆周运动 解得 磁场中间区域I的面积 【小问3详解】 团簇3在下电场中的减速过程中有 解得 【小问4详解】 团簇3在电磁场中从P点开始计时，在磁场中运动时间 在下电场中，团簇3受到的合力 令，则 显然，团簇3在电磁场中做简谐运动，运动周期与进入下电场时的速度无关。而U增大为4U，只改变其速度。因此团簇3在下电场中的运动时间不变。 团簇3进入上方电场中先减速后加速，由对称性可知加减速时间相等，设总时间为。减速过程中，由动量定理得 解得 团簇3在磁场和上电场中运动时间 显然，若U和B分别增大为4U和2B，则。因此团簇3在电磁场中振荡周期与原周期T的差值 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 杭二中高三年级2026学年第一学期开学适应性检测 物理试卷 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 在国际单位制中，下列都属于力学基本单位的一组是（　　） A. kg、m B. m、N C. m/s、A D. s、J 2. 麻雀等小型鸟类可以原地起飞，而天鹅则需要一段时间的助跑才能起飞，助跑时一边“跑步”一边扇动翅膀，下列说法正确的是（　　） A. 麻雀可以看作质点，天鹅不能看作质点 B. 研究天鹅助跑动作时可以把天鹅看作质点 C. 天鹅能够飞起来是因为空气对它向上的作用力大于重力 D. 天鹅匀速飞行时不受重力 3. 如图所示，光滑斜面高度一定，斜面倾角θ可调节。物体从斜面顶端由静止释放，沿斜面下滑到斜面底端，下列物理量与斜面倾角无关的是（　　） A. 物体受到支持力的大小 B. 物体加速度的大小 C. 合力对物体做的功 D. 物体重力的冲量 4. 2024年6月，“嫦娥六号”探测器成功着陆在月球背面预选着陆区，开启人类探测器首次在月球背面实施的样品采集任务。“嫦娥六号”被月球捕获进入月球轨道的部分过程如图所示：探测器在椭圆轨道1运行经过P点时变轨进入椭圆轨道2、在轨道2上经过P点时再次变轨进入圆轨道3。三个轨道相切于P点，Q点是轨道2上离月球最远的点。下列说法正确的是（　　） A. 探测器从轨道1进入轨道2的过程中，需点火加速 B. 探测器在轨道2上从P点运行到Q点的过程中，机械能越来越大 C. 探测器分别沿着轨道2和轨道3运行，经过P点时的加速度相同 D. 探测器在轨道3上运行的周期大于其在轨道1上运行的周期 5. 图甲为某无线门铃按钮，其原理如图乙所示。其中M为信号发射装置，M中有电流通过时，屋内的门铃会响（M中流过的电流越大，门铃就越响）。磁铁固定在按钮内侧，按下门铃按钮，磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮，磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是（ ） A. 按住按钮不动，门铃会一直响 B. 松开按钮的过程，门铃不会响 C. 按下按钮的快慢不同，门铃的响度不同 D. 按下和松开按钮过程，通过M的电流方向相同 6. 如图甲所示为考场安检场景，安检时所用手柄式金属探测仪的核心部件为线圈与电容器组成的LC振荡电路，如图乙所示。某次，电路中电容器极板的带电量q随时间t的变化规律如图丙所示。下列说法正确的是（ ） A. 该LC电路的周期为4s B. t＝0时，线圈L中磁场能达到最大值 C. 若减小线圈自感系数，电路振荡频率降低 D. 在时间内，LC电路中电流在减小 7. 如图甲所示为乐清湾农光互补、渔光互补光伏电力项目。该项目以U0=220kV高压输出，通过本地的变电站网络逐级降压配送。图乙是首次降压的变压器示意图，通往居民区的输出电压为U1=110kV，通往工业区的输出电压为U2=55kV。已知工业区耗电功率是居民区的10倍，变压器可视为理想变压器，初级线圈匝数为n0，电流为I0；居民区次级线圈匝数为n1，电流为I1；工业区次级线圈匝数为n2，电流为I2。则（ ） A. B. I0：I1=11：2 C. I1：I2=1：2 D. I1：I2=11：40 8. 某同学设计了一款调光装置，可调节窗户的透光率。设计原理图如图所示，其结构包括控制部分、自动控制模块P、光敏电阻Rc、偏振片M和N、驱动部分。用户可以通过调节电阻箱R的阻值来实现对室内照度（照度是描述光的强弱的物理量，单位为lx，光越强照度越大）的控制。当室内照度不满足用户需求时，自动控制模块P发出指令给驱动部分，驱动部分的电动机带动驱动轮转动，驱动轮带动偏振片N缓慢转动，从而实现对室内照度的控制。控制部分的电源电动势为E=12V，内阻不计，不同照度下光敏电阻Rc阻值如下表。当自动控制模块P输入电压U≠4V时，系统会调节透光率，U=4V时不再调节。假设室外照度足够，则下列说法正确的是（ ） 照度lx 2196 1370 948 690 535 420 340 300 253 215 Rc/kΩ 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 1.10 1.20 1.30 A. 两偏振片透振方向夹角为0°时透光性最差 B. 若室内照度从690lx调至948lx，需要增大电阻箱接入电路的阻值 C. 当电阻箱阻值R=2400Ω时，可实现室内照度控制为253lx D. 电阻箱接入电路的阻值不变时，照度越大，光敏电阻两端的电压越大 9. 如图所示，一支砷化镓介质发光管，其上部是折射率为的透明半球形介质，O为球心，半径 R=4.5mm。管芯AB为直径d=2.4mm的圆形发光面，厚度忽略不计，其圆心紧贴O点。发光面发出的光束进入透明介质，第一次射向半球面时，下列分析正确的是（ ） A. 光束频率减小 B. 光束的光子动量减小 C. 光束不会在半球面发生全反射 D. 光束在透明介质中的最短传播时间为t=5×10－11s 10. 场蒸发离子显微镜工作原理如图所示，在纳米针尖和屏幕之间施加一脉冲高压U（U>10kV），使针尖表面原子电离，这些正离子在电场作用下从针尖表面脱离（初速度可忽略）并被加速，轰击屏幕后产生亮点，在屏幕上形成针尖表面原子结构的二维图像。假设该针尖头部为r=25nm的半球，球心到荧光屏表面的距离L=10cm，离子质量为m，电荷量为2e。以下说法正确的是（ ） A. 该显微镜的放大倍率为4×106 B. 正离子从针尖射出后做匀加速直线运动 C. 针尖头部半径r越小，针尖表面附近的电场强度越小 D. 若单位时间发射出N个离子，则荧光屏受力至少为 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11. 下列说法正确的是（ ） A. 利用红外传感器可制成商场的自动门 B. 热量能自发地从低温物体传到高温物体 C. 电子的反粒子是正电子，质子的反粒子是反质子 D. 无线电波的接收过程叫调制 12. 如图是汞原子的能级图，汞原子从能级跃迁到能级时产生a光，从能级跃迁到能级时产生b光，a、b光的功率相同。真空中一对半径均为0.5d的圆形金属板P、Q圆心正对平行放置，两板距离为d，Q板中心镀有一层半径为0.25d的圆形钙金属薄膜，钙的逸出功。Q板受到a或b光持续照射后，只有薄膜区域的电子可逸出。现将两金属板P、Q与灵敏电流计G、电压可调的电源连接成如图所示的电路。电子电荷量为e，且光电子逸出的方向各不相同。忽略光电子的重力以及光电子之间的相互作用，不考虑平行板的边缘效应，光照条件保持不变，则（ ） A. 用a光照射时，逸出的光电子初动能均为4.9eV B. 用a光照射时，当电压调整到时，灵敏电流计示数为0 C. 用b光照射时，单位时间产生的光电子数量比a光多 D. 用a光照射时，当时，灵敏电流计示数为饱和电流值 13. 如甲图所示的水平管道分叉为一个直管和一个由4个半径为的圆组成的曲管。波源S位于管道的分岔口，时刻开始振动，波同时进入两个管道，已知波在曲管中（存在介质a）的传播速度是直管中（存在介质b）传播速度的倍。直管中的P点的振动图像如乙图所示，若波只在曲管中传播时有能量损失，且能量与振幅的平方成正比，则下列说法正确的是（ ） A. 波在直管介质中的传播速度为 B. P点距离波源S的距离为3 m C. P点右侧0.5 m处是振动加强点 D. 波在曲管中的能量损失率为55.6％ 非选择题部分 三、非选择题（本题共5小题，共58分） 14. 某同学设计了一个验证牛顿第二定律的实验，使用的器材有：直导轨、小车、光电门、数字毫秒计、遮光条、天平、钩码、刻度尺、游标卡尺、定滑轮、细绳等。实验装置如图所示，光电门1、2分别固定在导轨、处，遮光条安装在小车上，连接小车两端的细绳分别跨过左右定滑轮、各悬挂10个质量均为的钩码，定滑轮间的细绳与导轨平行。重力加速度大小为 。实验步骤如下： ⅰ．用天平测量小车和遮光条的总质量 ，用刻度尺测量、间的距离，用游标卡尺测量遮光条的宽度 。 ⅱ．调节导轨倾斜程度，使小车沿导轨向右下滑时通过两个光电门的遮光时间近似相等。 ⅲ．从左侧细绳取下 个钩码挂到右侧细绳，再从导轨左端静止释放小车，用数字毫秒计测量遮光条经过光电门1、2的遮光时间、。 回答下列问题： （1）步骤ⅱ操作的主要目的是__________。 （2）由牛顿第二定律，小车的加速度大小 __________（用、 、 和 表示）。 （3）步骤ⅲ中测得的小车加速度大小 __________（用 、、和表示）。 （4）该同学根据测出的多组、 值，作出图像。若该图像近似是一条通过原点的直线，则可以验证：质量一定时，物体的加速度与所受合外力成__________。 （5）若图像明显不过原点，原因可能是__________（单选，填标号）。 A. 步骤ⅲ中小车没有从静止释放 B. 步骤ⅱ中导轨的倾斜程度调节不恰当 C. 钩码质量没有远小于小车和遮光条的总质量 15. 压敏传感器是设计机器人的重要元件。一实验小组研究某压敏电阻的电学特性，完成如下操作： （1）首先用多用电表的“”欧姆挡，粗略测得无压力状态下的阻值，图甲欧姆表原理图，图乙是正确测量时的示数，则的阻值约为________；电阻表内置电源为旧电池，电动势略有减小，则测量值与真实值相比_______（选填“相等”、“偏大”或“偏小”）。 （2）为精确测量无压力状态下的阻值，该小组设计了如图丙所示的电路，定值电阻、，电阻箱的调节范围为，G为灵敏电流计，当电阻箱调为时，灵敏电流计示数为0，则的阻值为_______。 （3）该小组测得不同压力下的的数据图像如图丁所示。同时将该压敏电阻安装在机器人的手指处，用图戊的电路为其供电，已知电源的电动势（内阻不计），电阻箱接入电路的阻值，电流表的量程为（内阻不计）。则机器人手指感受的最大压力为_______N（保留两位有效数字） 16. 如图所示，竖直轻杆一端固定于点，另一端连接活塞，导热良好的薄壁气缸通过活塞密封一定质量的理想气体，水平台面上有一尺寸较小的压力传感器。初始时，气缸保持静止，活塞底部与汽缸底部的距离为，气缸底部与压力传感器上表面的距离为，环境温度为。缓慢升高环境温度，气缸向下运动，恰好与压力传感器接触，此过程气缸内气体内能增加了102J；继续升高环境温度，直至压力传感器示数为。已知气缸质量为，大气压强恒为，气缸底面积为，活塞一直未脱离汽缸，不计一切摩擦。 （1）从初始状态至气缸接触压力传感器， ①气缸内气体压强_______气体分子的平均动能________；（以上两空均选填“变大”“变小”或者“不变”）； ②求：气缸内气体吸收的热量________； （2）求：压力传感器示数为时，气缸内气体的热力学温度。 17. 无刷直流电机（BLDC）技术是新能源汽车电驱系统的基石，使其成为自动驾驶的执行终端，常用霍尔传感器测量转子位置、转速等信息。如图1所示，电机的转子上均匀安装了8个永磁体，在定子上固定霍尔传感器。将霍尔元件放大，如图2所示，设霍尔元件的高度为，宽度为，单位体积中自由电子的个数为，通过元件的电流是由于电子定向运动产生的，当转子磁极正对霍尔元件时，元件处的磁感应强度大小为B。磁极每经过霍尔元件时会产生一个脉冲电压，在示波器上的显示图像如图3所示。 （1）判断霍尔元件上、下两个表面哪一个电势高？并求出上、下两表面的电势差的值；（用B、I、N、e、d表示） （2）若图3中，求转子的转速； （3）霍尔传感器存在着高温失效的风险，有些电机需要采用电磁感应法测转速：若将图1中的霍尔元件替换为一个匝数为、边长为的正方形检测小线圈，已知定子的半径为，求线圈输出的脉冲电压和转子转速的关系式。 18. 如图甲所示，一个方形台安装在足够大的水平地面上，方形台的横截面是边长为a（未知）的正方形，沿方形台的轴线开凿有半径为R（）、与台等长的圆柱形中空光滑通道，为通道底部的中心线。现有一个内含少量炸药的可视为质点的滑块在通道底部中心线附近滑行，俯视轨迹近似为正弦曲线，如图乙所示。滑块每次通过中心线时的速度大小为v，方向与中心线夹角为45°。某次通过中心线时，滑块瞬间炸裂成速率不等的两个小滑块，炸裂前后各速度方向均在同一条直线上，炸裂处距通道两端均足够远。炸裂后，两个小滑块在离开通道前均刚好不脱离轨道，离开通道后均做平抛运动且平抛运动的水平位移大小相等。忽略炸裂前后滑块总质量的变化，重力加速度为g。 （1）若、，g取，求图中轨迹的“波长”； （2）求炸裂刚结束时，两个小滑块中的较小速率和较大速率； （3）求方形台横截面的边长a； （4）若，求两个小滑块中较大质量与较小质量的比值。 19. 图中给出一带电团簇（由数个原子构成）在电、磁场中发生周期性振荡的示意图。在垂直于纸面的空间里，上部是由电势差为U、间距为d的两极板产生的均匀电场区，且在下极板中间开有一小孔P；中部为磁感应强度大小为B，但方向不同的三个矩形磁场区域（I区域磁场方向垂直于纸面向里，两侧相同的区域Ⅱ磁场方向垂直于纸面向外）；下部存在一非均匀电场，取I区下边界中点为坐标原点O，沿中轴向下建立Ox轴，下部电场强度大小E=﹣Cx（C为已知常量，负号表示电场方向竖直向上）。现有带电量为+q、质量为m、初速度为的团簇1从上电场紧贴上极板的左侧边界S1处水平射入，同时另一质量和初速度大小与团簇1相同但不带电的团簇2从右侧边界S2处水平射入，两者高度差为，在中心S处发生完全非弹性碰撞，时间极短并粘在一起成为团簇3。团簇3进入磁场后沿图中右侧轨迹运动（区域I右上的圆弧，右侧区域Ⅱ的半圆，区域I右下的圆弧），从下电场返回磁场后沿图中左侧轨迹运动，团簇3在电磁场中做周期性振荡。不计团簇重力。 （1）求上电场的极板长度L； （2）求磁场中间区域I的面积； （3）求团簇3在下电场中的最大位移； （4）若U和B分别增大为4U和2B，求团簇3在电磁场中振荡周期与原周期T的差值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $