精品解析：2027届广东佛山市顺德区高三一模物理试题

高三物理 本试卷共8页 满分100分，考试时间75分钟 注意事项： 1．答题前，考生务必清楚地将自己的姓名、准考证号填写在规定的位置，核准条形码上的准考证号、姓名与本人相符并完全正确及考试科目也相符后，将条形码粘贴在规定的位置。 2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用黑色墨水签字笔或钢笔作答，字体工整、笔迹清楚。 3．考生必须在答题卡各题目的规定答题区域内答题，超出答题区域范围书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 4．保持答题卡清洁、完整，不得折叠。严禁在答题卡上做任何标记，严禁使用涂改液和修正带。 第一部分 选择题（共46分） 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. 江门中微子实验室使用我国自主研发的光电倍增管，利用光电效应捕捉中微子信号，下列说法正确的是（ ） A. 若光照时间足够长，阴极一定能逸出光电子 B. 入射光光强减弱，光电子的最大初动能会减小 C. 若换用频率更高的光照射阴极，光电效应的截止频率会增大 D. 逸出的光电子在光电倍增管的高压电场中加速，其电势能减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．阴极能否逸出光电子取决于入射光频率是否达到阴极材料的截止频率，与光照时间无关；若入射光频率低于截止频率，即使延长光照时间也不能发生光电效应，故A错误； B．根据爱因斯坦光电效应方程，光电子的最大初动能由入射光频率和阴极材料的逸出功决定，与入射光光强无关，故B错误； C．光电效应的截止频率是阴极材料的固有属性，与照射阴极的入射光频率无关，故C错误； D．光电子在高压电场中加速，电场力对光电子做正功，所以其电势能减小，故D正确。 故选D。 2. 手机电容式触摸屏的核心部件可简化为平行板电容器。手指按压触摸屏，两极板与手指间电场线如图所示。若维持电容器工作电压恒定，下列说法正确的是（ ） A. 点的电场强度比点大 B. 点的电势比点高 C. 手指按压触摸屏时，电容器处于充电状态 D. 手指按压触摸屏时，等效电容器电容变小 【答案】C 【解析】 【详解】A．电场线越密的地方场强越大，电场线越疏的地方场强越小，由图可知，M点的电场强度小于N点的电场强度，故A错误； B．顺着电场线电势逐渐降低，则N点的电势大于M点的电势，故B错误； CD．手指按压触摸屏时，电容器两极板间距d减小，根据可知，电容C增大，又因为U不变，根据Q=CU可知，Q增大，即电容器处于充电状态，故C正确，D错误。 故选C。 3. 顺德某乡村振兴示范点配备小型交流发电机，以保障供电。图甲为该发电机结构示意图，线圈匝数为50匝，通过线圈的磁通量随时间的变化规律如图乙。下列说法正确的是（ ） A. 时，线圈产生的感应电动势瞬时值最大 B. 时，感应电流方向发生改变 C. 通过线圈的磁通量最大值为 D. 若线圈转动加快，电流表读数不变 【答案】A 【解析】 【详解】A．时刻，磁通量变化率最大，线圈产生的感应电动势瞬时值最大，故A正确； B．时刻前后，图像斜率符号不变，故感应电流方向未发生改变，故B错误； C．磁通量与线圈匝数无关。通过线圈的磁通量最大值即为图乙中的，故C错误； D．若线圈转动加快，角速度增大，根据可知，电动势最大值增大，电动势有效值也增大，根据闭合电路欧姆定律可知，线圈中电流增大，即电流表读数增大，故D错误。 故选A。 4. 在2026年第二届世界人形机器人运动会的百米赛跑中，机器人甲和机器人乙展开激烈角逐。如图是某段时间内两机器人的位移-时间图像，图中曲线为抛物线，0时刻曲线与时间轴相切。下列说法正确的是（ ） A. 0~2 s内，乙的速度一直在增大 B. 0~2 s内，乙的速度总大于甲的速度 C. 时，甲的加速度大小为 D. 时，甲与乙的速度相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．图像的斜率表示速度，乙的图像是倾斜直线，斜率不变，说明乙做匀速直线运动，速度不变，故A错误； B．图像的斜率表示速度，由图可知，乙的速度先大于甲的速度后小于甲的速度，故B错误； C．甲的图像是抛物线，且0时刻与时间轴相切，说明甲做初速度为零的匀加速直线运动，由图可知，内甲的位移为10m，则对甲有 解得，故C正确； D．由图可知，乙的速度 2s时甲的速度，故D错误。 故选C。 5. 农用无人机在田间作业时，可通过调节驱动力频率，使机身发生受迫振动以脱落表面雾滴。已知无人机机身的固有周期与质量的关系为，其中为定值。某架无人机机身的固有频率为，空气中机械波的传播速度。下列说法正确的是（ ） A. 当驱动力频率为时，机身振幅达到最大 B. 雾滴大量附着使机身等效质量增大，机身的固有频率会增大 C. 当驱动力频率从逐渐增大到，机身的振幅会逐渐增大 D. 机身振幅达到最大时，该振动形成的机械波在空气中的波长为 【答案】D 【解析】 【详解】AC．无人机机身发生受迫振动，驱动力频率等于机身固有频率时发生共振，振幅最大。机身固有频率为，驱动力频率为时振幅未达到最大；驱动力频率从增大到时逐渐偏离固有频率，振幅逐渐减小，故AC错误； B．由题给，结合频率与周期的关系可得机身固有频率为 等效质量增大时，机身固有频率减小，故B错误； D．机身振幅最大时发生共振，此时机械波频率为。由波长、频率和波速的关系可得，故D正确。 故选D。 6. 某同学受电影《流浪地球》启发，提出：在月球表面对称建造若干台卫星发动机推动月球，同时保持一定的地月质心距离，利用月球对地球的万有引力牵引地球，从而实现地月系统以加速度加速。设地球半径为，地球表面重力加速度为，月球质量为，万有引力常量为。忽略自转及月球卫星发动机喷流对地球的影响，且不计其他天体对地月系统的引力作用。下列说法正确的是（ ） A. 为实现加速，月球对地球的引力应大于地球对月球的引力 B. 地月之间应保持的质心距离为 C. 卫星发动机需提供的总推力为 D. 若飞行途中地球加速度减小，则应减小地月质心距离 【答案】B 【解析】 【详解】A．由牛顿第三定律可知，月球对地球的引力与地球对月球的引力为一对相互作用力，大小相等，方向相反，A错误； B．对地球，合力是月球给地球的万有引力，故有 解得，B正确； C．对地月系统，系统受到的合外力就是发动机的总推力，故有 地球表面重力加速度为，对地球表面的物体有 联立解得，C错误； D．对地球，有 解得 与成反比；若加速度减小，需要增大地月距离，D错误； 故选B。 7. 我国倡导全民健身，磁阻划船机成为热门健身器材，其核心原理利用金属导体杆切割磁感线产生安培力，提供无接触磁阻尼。如图甲，间距为的光滑平行金属导轨水平固定，磁感应强度为的匀强磁场垂直导轨平面竖直向下。质量为、电阻为的金属单杆垂直放置在导轨上，导轨电阻不计。健身时人对金属杆施加恒定水平外力，金属杆由静止开始运动，通过实验测得金属杆加速度随速度变化的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. 金属杆做加速度逐渐增大的加速直线运动 B. 恒定外力大小为 C. 磁感应强度大小 D. 当杆的速度为时，杆所受安培力等于恒定外力的一半 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图乙可知，随着速度 v的增大，加速度 a逐渐减小，故金属杆做加速度逐渐减小的加速直线运动，故A错误； BC．对金属杆受力分析，根据牛顿第二定律有 其中 整理得 由图乙可知当时， 解得 当时， 解得，故BC错误； D．由可知，安培力与速度大小成正比，当时，，此时 当时， 故D正确。 故选D。 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. 在大气静电研究与雷电防护的物理建模中，可将近地面局部雷云聚集的正电荷区域近似等效为一个孤立的正点电荷。如图所示，以等效正点电荷的位置为球心，绘制两个半径不同的同心球面1、2。其中a点位于球面1上，b点、c点位于球面2上。下列说法正确的是（ ） A. b点场强与c点场强相同 B. 同一电荷在a点受电场力比b点大 C. 正电荷从a点移到b点电势能增加 D. b点与c点电势相等 【答案】BD 【解析】 【详解】孤立正点电荷产生的电场中，以点电荷为球心的同一球面上各点电场强度大小相等、方向均沿半径向外，等势面是以点电荷为球心的球面。 A．b、c两点位于同一球面2上，电场强度大小相等，但方向不同，电场强度是矢量，故b、c两点电场强度不相同，故A错误； B．由可知，a点所在球面1的半径小于b点所在球面2的半径，a点离场源电荷更近，电场强度更大，由可知同一电荷在a点受到的电场力比在b点大，故B正确； C．正电荷从a点移到b点，即沿电场线方向由近及远移动，电场力做正功，电势能减小，故C错误； D．b、c两点位于同一等势面上，电势相等，故D正确。 故选BD。 9. 如图甲所示，光从一种介质射入另一种介质时，满足（为折射率，为入射角或折射角）。如图乙所示，某光学元件由厚度均为、长度均为的透明介质平板1、2组成，平板1的折射率。某单色点光源嵌在平板1的左上角A处，光源发出的某条光线以入射角经平板1、2的分界面折射后，在平板2的下表面发生反射，恰好从处射出。已知光在真空中的速度为，下列说法正确的是（ ） A. 平板2的折射率 B. 增大入射角，光线可能无法射入平板2 C. 光线在平板1中的速度大于其在平板2中的速度 D. 光线在元件中的运动时间为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据题意，画出光路图，如图所示 由几何关系可得 则， 又有 联立解得，故A正确； B．由于，则光线从平板1进入平板2不能发生全反射，则增大入射角，光线不可能无法射入平板2，故B错误； C．根据题意，由公式 可得 由于，则光线在平板1中的速度大于其在平板2中的速度，故C正确； D．根据题意，由几何关系可知，光线在平板1中传播的距离为 在平板2中传播的距离为 光线在平板1和平板2中的速度分别为， 则光线在元件中的运动时间为，故D错误。 故选AC。 10. 将质量为的木板静止置于光滑水平地面，在木板右端放上一质量、体积可忽略的铁块。铁块与木板间动摩擦因数，铁块始终不会滑离木板，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 若铁块以向左滑上木板，则铁块最终速度为 B. 若用水平拉力向左拉铁块，则铁块的加速度为零 C. 若用水平拉力向左拉铁块，则木板的加速度大小为 D. 若，木板与地面动摩擦因数为0.1，用水平拉力向左拉铁块，则铁块的加速度大小为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．水平面光滑，铁块与木板组成的系统水平方向不受外力，根据动量守恒定律 代入数据解得v=0.4m/s，A正确； B．若用水平拉力3N向左拉铁块，铁块能给木板的最大静摩擦力对应的木板临界加速度为 若两者相对静止，整体加速度 说明两者一起向左加速，铁块加速度为0.6m/s2，B错误； C．若用水平拉力6N向左拉铁块，假设两者共速的整体加速度 因此两者发生相对滑动，木板的合力等于铁块给的滑动摩擦力，加速度，C正确； D．若木板与地面动摩擦因数为0.1，木板与地面的滑动摩擦力为 铁块与木板的最大静摩擦力为 木板能达到的最大加速度为 用水平拉力10N向左拉铁块，若两者共速需要的加速度 因此两者相对滑动，对铁块由牛顿第二定律得 代入得，D正确。 故选ACD。 第二部分 非选择题（共54分） 三、实验与解答题：本题共5小题。共54分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算题，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 在“探究加速度与力、质量关系”实验中，针对不同实验方案，需明确两个关键操作条件：①是否必须平衡摩擦力；②是否必须满足小车质量远大于所挂钩码的质量。 甲方案：采用如图甲所示的装置。认为钩码的重力等于小车受到的拉力。 乙方案：采用如图乙所示的装置。使用弹簧测力计直接测量细绳对钩码的拉力。 丙方案：采用如图丙所示的装置。使用力传感器直接测量细绳对小车的拉力。 （1）上述三种实验方案中，若要顺利完成实验，哪些方案需要平衡摩擦力（　　） A. 甲方案 B. 乙方案 C. 丙方案 D. 都不需要 （2）上述三种实验方案中，哪个方案需满足“小车质量远大于所挂钩码的质量”（　　） A. 甲方案 B. 乙方案 C. 丙方案 D. 都不需要 （3）某同学用乙方案进行实验，正确操作后获得一条清晰的纸带。A、B、C、D、E、F、G是选取的计数点，如图a所示，相邻两个计数点之间还有四个点未画出，为使实验结果尽可能准确，他用刻度尺测量出各计数点与点A之间的距离。已知交流电的频率是50Hz，计算小车运动的加速度大小a=___________m/s2（结果保留两位有效数字）。 （4）该同学用甲、乙、丙三个实验方案作出的a-F图像分别对应图b中的_____（填选项前字母序号）。 A. ABC B. CAB C. CBA D. ACB 【答案】（1）ABC （2）A （3）0.50 （4）B 【解析】 【小问1详解】 甲、乙、丙方案中均需要使绳子对小车的拉力（或其合力）等于小车所受合力，故需要平衡摩擦力。 故选ABC。 【小问2详解】 根据牛顿第二定律可得， 联立可得 由此可知，当小车质量M远大于所挂钩码的质量m时，钩码的重力等于小车受到的拉力，而乙、丙均有测力的工具，不需要满足小车质量M远大于所挂钩码的质量m。 故选A。 【小问3详解】 由于交流电的频率为50Hz，且相邻两个计数点间还有4个计时点未画出，则相邻两个计数点间的时间间隔为 根据逐差法可得小车运动的加速度大小为 【小问4详解】 对甲图，根据牛顿第二定律可得， 联立可得， 当小车质量M远大于所挂钩码的质量m时，钩码的重力等于小车受到的拉力，即小车所受合力，所以 当钩码质量不断增大时，即F增大，若不满足小车质量M远大于所挂钩码的质量m时，则a-F图线切线的斜率不断减小，即图线向下弯曲，对乙图，根据牛顿第二定律可得 解得 对丙图，根据牛顿第二定律可得 解得 由以上分析可知，图线A为乙方案，图线B为丙方案，图线C为甲方案。 故选B。 12. 实验小组利用压力传感器制作体重计，电路图为压敏电阻R与毫安表串联，毫安表内阻未知。已知电源电动势E=6V，电源内阻不计，压力传感器阻值与压力关系为（F单位：N，R单位：Ω，g取10N/kg）。 （1）当踏板无压力（F=0）时，压敏电阻R=_____Ω，此时毫安表示数为12mA，可算得毫安表内阻为_____Ω。 （2）若毫安表量程0~20mA，此体重计能测量的最大压力为_____N。 （3）使用一段时间后，电源电动势减小，但实验小组不知，则压力的测量值_________真实值（选填“大于”“小于”或“等于”）。 【答案】（1） ①. 300 ②. 200 （2）1000N （3）小于 【解析】 【小问1详解】 [1]当踏板无压力（F=0）时，压敏电阻为 [2]根据闭合电路欧姆定律可得 代入数据解得 【小问2详解】 随压力增大，压敏电阻阻值减小，所以当压力最大时，压敏电阻阻值最小，回路中总电阻最小，电流最大，即， 代入数据解得， 【小问3详解】 由以上分析可知，当电源电动势减小时，相同真实压力对应的回路电流更小，根据原有刻度计算得到的压敏电阻阻值偏大，对应压力测量值偏小，故压力的测量值小于真实值。 13. 某中学科技节举办水火箭竞赛，参赛同学利用容积为的饮料瓶制作水火箭。先向瓶内注入的水，瓶内剩余空气初始压强等于大气压强。使用打气筒通过细管向瓶内压入空气，打气筒每次可将体积为的外界空气压入瓶中。综合考虑装置安全与发射效果，要求发射前瓶内气体压强控制在至范围内。全过程装置气密性良好，忽略饮料瓶形变及气体温度变化，求： （1）比赛时学生至少需要打多少次气； （2）某次打气至饮料瓶内气体压强为，发射后，瓶内水全部排出，瓶内外压强相等，求瓶内所剩空气质量与发射前瓶内空气质量之比。 【答案】（1）8 （2） 【解析】 【小问1详解】 注入0.6L水后，瓶内初始空气的体积为 初始压强为大气压。 设至少打气次，每次打入压强为的空气体积为。以瓶内原有空气和所有打入的空气为整体研究对象，全过程温度不变，最终瓶内气体体积始终为0.8L，要求发射前压强不小于，由玻意耳定律   解得 因此至少打气8次。 【小问2详解】 发射前瓶内气体状态：压强，体积。对这部分气体应用玻意耳定律，可得这些气体在压强为时的总体积满足   代入数值得 同温同压下，同种气体的质量与体积成正比。发射后水全部排出，瓶内剩余气体压强为，体积等于饮料瓶总容积1.4L，因此剩余空气质量和发射前总空气质量的比值等于二者在同温同压下的体积比：  14. 中国空间站搭载的粒子探测模块，其截面如图所示。该模块包含一个半径为的空心转筒，其上有一小孔。转筒中心点有垂直于纸面的转轴，转筒绕该轴逆时针匀速转动，其角速度可调。整个转筒内部存在垂直纸面向外的匀强磁场。半圆柱面探测板固定于转筒外，与转筒共轴。速度大小不同的质子（质量为，电荷量为）从容器沿轴射入转筒，其中速度大小为的质子在磁场中运动四分之一周期后恰好沿轴负方向离开磁场。落在筒壁或探测板的质子会被吸收，不计重力和粒子间相互作用，忽略相对论效应。 （1）求磁感应强度的大小； （2）若某速度的质子能打在板的处，与轴正方向的夹角为，求转筒角速度的表达式： （3）在（2）问的情况下，经过时间，有个质子打在板的处，求此过程中处受到的平均冲力的大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 进入转筒内的离子在磁场中做匀速圆周运动，经磁场偏转后恰好沿轴负方向离开磁场，可知速度大小为的离子在磁场中的轨迹半径等于，由洛伦兹力提供向心力可得 解得 【小问2详解】 若某速度的质子能打在板的处，运动轨迹如图所示 由几何关系可得，轨迹所对圆心角为，设轨迹的半径为，则有 由洛伦兹力提供向心力有 质子在磁场中的运动时间为 联立解得 则转筒在此时间内转过的角度需满足 解得 【小问3详解】 在（2）问的情况下，质子的速度大小为 根据题意可知，经过时间，有个质子垂直打在板的处后，会被板吸收，对个质子，由动量定理有 解得 由牛顿第三定律可知，此过程中处受到的平均冲力的大小 15. 游乐场里有一种简易弹射装置，如图所示。在足够长的光滑水平台面上，轻弹簧左端固定，右端紧靠质量为的小球A，小球A初始处在弹簧原长位置。将质量为、半径为的光滑四分之一圆弧滑道B静止放置于台面，圆弧滑道B的底端与台面平滑相切。工作人员用力向左推动小球A压缩弹簧，使其静止释放。小球A离开弹簧后滑上圆弧滑道B，上升到圆弧滑道B的最高点时，二者恰好相对静止。小球A可视为质点，重力加速度为。求： （1）小球A释放时弹簧所具有的弹性势能； （2）小球A与圆弧滑道B第一次分离时，二者的速度大小； （3）小球A第一次返回到圆弧滑道B底端时，受到的弹力大小。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 小球A滑上圆弧滑道B，上升到圆弧滑道B的最高点的过程中，由水平方向上动量守恒 由机械能守恒 解得， 小球A释放后弹簧所具有的弹性势能全部转化为小球A的动能可得 【小问2详解】 小球A滑上圆弧滑道B，到小球A与圆弧滑道B第一次分离的过程中，由水平方向上动量守恒 由机械能守恒 解得， 速度大小， 【小问3详解】 小球A第一次返回到圆弧滑道B底端时，相对滑道B的速度大小 小球A第一次返回到圆弧滑道B底端时受力分析，小球A受到的弹力和重力的合力充当向心力 解得小球A受到的弹力大小 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三物理 本试卷共8页 满分100分，考试时间75分钟 注意事项： 1．答题前，考生务必清楚地将自己的姓名、准考证号填写在规定的位置，核准条形码上的准考证号、姓名与本人相符并完全正确及考试科目也相符后，将条形码粘贴在规定的位置。 2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用黑色墨水签字笔或钢笔作答，字体工整、笔迹清楚。 3．考生必须在答题卡各题目的规定答题区域内答题，超出答题区域范围书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。 4．保持答题卡清洁、完整，不得折叠。严禁在答题卡上做任何标记，严禁使用涂改液和修正带。 第一部分 选择题（共46分） 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. 江门中微子实验室使用我国自主研发的光电倍增管，利用光电效应捕捉中微子信号，下列说法正确的是（ ） A. 若光照时间足够长，阴极一定能逸出光电子 B. 入射光光强减弱，光电子的最大初动能会减小 C. 若换用频率更高的光照射阴极，光电效应的截止频率会增大 D. 逸出的光电子在光电倍增管的高压电场中加速，其电势能减小 2. 手机电容式触摸屏的核心部件可简化为平行板电容器。手指按压触摸屏，两极板与手指间电场线如图所示。若维持电容器工作电压恒定，下列说法正确的是（ ） A. 点的电场强度比点大 B. 点的电势比点高 C. 手指按压触摸屏时，电容器处于充电状态 D. 手指按压触摸屏时，等效电容器电容变小 3. 顺德某乡村振兴示范点配备小型交流发电机，以保障供电。图甲为该发电机结构示意图，线圈匝数为50匝，通过线圈的磁通量随时间的变化规律如图乙。下列说法正确的是（ ） A. 时，线圈产生的感应电动势瞬时值最大 B. 时，感应电流方向发生改变 C. 通过线圈的磁通量最大值为 D. 若线圈转动加快，电流表读数不变 4. 在2026年第二届世界人形机器人运动会的百米赛跑中，机器人甲和机器人乙展开激烈角逐。如图是某段时间内两机器人的位移-时间图像，图中曲线为抛物线，0时刻曲线与时间轴相切。下列说法正确的是（ ） A. 0~2 s内，乙的速度一直在增大 B. 0~2 s内，乙的速度总大于甲的速度 C. 时，甲的加速度大小为 D. 时，甲与乙的速度相等 5. 农用无人机在田间作业时，可通过调节驱动力频率，使机身发生受迫振动以脱落表面雾滴。已知无人机机身的固有周期与质量的关系为，其中为定值。某架无人机机身的固有频率为，空气中机械波的传播速度。下列说法正确的是（ ） A. 当驱动力频率为时，机身振幅达到最大 B. 雾滴大量附着使机身等效质量增大，机身的固有频率会增大 C. 当驱动力频率从逐渐增大到，机身的振幅会逐渐增大 D. 机身振幅达到最大时，该振动形成的机械波在空气中的波长为 6. 某同学受电影《流浪地球》启发，提出：在月球表面对称建造若干台卫星发动机推动月球，同时保持一定的地月质心距离，利用月球对地球的万有引力牵引地球，从而实现地月系统以加速度加速。设地球半径为，地球表面重力加速度为，月球质量为，万有引力常量为。忽略自转及月球卫星发动机喷流对地球的影响，且不计其他天体对地月系统的引力作用。下列说法正确的是（ ） A. 为实现加速，月球对地球的引力应大于地球对月球的引力 B. 地月之间应保持的质心距离为 C. 卫星发动机需提供的总推力为 D. 若飞行途中地球加速度减小，则应减小地月质心距离 7. 我国倡导全民健身，磁阻划船机成为热门健身器材，其核心原理利用金属导体杆切割磁感线产生安培力，提供无接触磁阻尼。如图甲，间距为的光滑平行金属导轨水平固定，磁感应强度为的匀强磁场垂直导轨平面竖直向下。质量为、电阻为的金属单杆垂直放置在导轨上，导轨电阻不计。健身时人对金属杆施加恒定水平外力，金属杆由静止开始运动，通过实验测得金属杆加速度随速度变化的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. 金属杆做加速度逐渐增大的加速直线运动 B. 恒定外力大小为 C. 磁感应强度大小 D. 当杆的速度为时，杆所受安培力等于恒定外力的一半 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. 在大气静电研究与雷电防护的物理建模中，可将近地面局部雷云聚集的正电荷区域近似等效为一个孤立的正点电荷。如图所示，以等效正点电荷的位置为球心，绘制两个半径不同的同心球面1、2。其中a点位于球面1上，b点、c点位于球面2上。下列说法正确的是（ ） A. b点场强与c点场强相同 B. 同一电荷在a点受电场力比b点大 C. 正电荷从a点移到b点电势能增加 D. b点与c点电势相等 9. 如图甲所示，光从一种介质射入另一种介质时，满足（为折射率，为入射角或折射角）。如图乙所示，某光学元件由厚度均为、长度均为的透明介质平板1、2组成，平板1的折射率。某单色点光源嵌在平板1的左上角A处，光源发出的某条光线以入射角经平板1、2的分界面折射后，在平板2的下表面发生反射，恰好从处射出。已知光在真空中的速度为，下列说法正确的是（ ） A. 平板2的折射率 B. 增大入射角，光线可能无法射入平板2 C. 光线在平板1中的速度大于其在平板2中的速度 D. 光线在元件中的运动时间为 10. 将质量为的木板静止置于光滑水平地面，在木板右端放上一质量、体积可忽略的铁块。铁块与木板间动摩擦因数，铁块始终不会滑离木板，重力加速度。下列说法正确的是（　　） A. 若铁块以向左滑上木板，则铁块最终速度为 B. 若用水平拉力向左拉铁块，则铁块的加速度为零 C. 若用水平拉力向左拉铁块，则木板的加速度大小为 D. 若，木板与地面动摩擦因数为0.1，用水平拉力向左拉铁块，则铁块的加速度大小为 第二部分 非选择题（共54分） 三、实验与解答题：本题共5小题。共54分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算题，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 在“探究加速度与力、质量关系”实验中，针对不同实验方案，需明确两个关键操作条件：①是否必须平衡摩擦力；②是否必须满足小车质量远大于所挂钩码的质量。 甲方案：采用如图甲所示的装置。认为钩码的重力等于小车受到的拉力。 乙方案：采用如图乙所示的装置。使用弹簧测力计直接测量细绳对钩码的拉力。 丙方案：采用如图丙所示的装置。使用力传感器直接测量细绳对小车的拉力。 （1）上述三种实验方案中，若要顺利完成实验，哪些方案需要平衡摩擦力（　　） A. 甲方案 B. 乙方案 C. 丙方案 D. 都不需要 （2）上述三种实验方案中，哪个方案需满足“小车质量远大于所挂钩码的质量”（　　） A. 甲方案 B. 乙方案 C. 丙方案 D. 都不需要 （3）某同学用乙方案进行实验，正确操作后获得一条清晰的纸带。A、B、C、D、E、F、G是选取的计数点，如图a所示，相邻两个计数点之间还有四个点未画出，为使实验结果尽可能准确，他用刻度尺测量出各计数点与点A之间的距离。已知交流电的频率是50Hz，计算小车运动的加速度大小a=___________m/s2（结果保留两位有效数字）。 （4）该同学用甲、乙、丙三个实验方案作出的a-F图像分别对应图b中的_____（填选项前字母序号）。 A. ABC B. CAB C. CBA D. ACB 12. 实验小组利用压力传感器制作体重计，电路图为压敏电阻R与毫安表串联，毫安表内阻未知。已知电源电动势E=6V，电源内阻不计，压力传感器阻值与压力关系为（F单位：N，R单位：Ω，g取10N/kg）。 （1）当踏板无压力（F=0）时，压敏电阻R=_____Ω，此时毫安表示数为12mA，可算得毫安表内阻为_____Ω。 （2）若毫安表量程0~20mA，此体重计能测量的最大压力为_____N。 （3）使用一段时间后，电源电动势减小，但实验小组不知，则压力的测量值_________真实值（选填“大于”“小于”或“等于”）。 13. 某中学科技节举办水火箭竞赛，参赛同学利用容积为的饮料瓶制作水火箭。先向瓶内注入的水，瓶内剩余空气初始压强等于大气压强。使用打气筒通过细管向瓶内压入空气，打气筒每次可将体积为的外界空气压入瓶中。综合考虑装置安全与发射效果，要求发射前瓶内气体压强控制在至范围内。全过程装置气密性良好，忽略饮料瓶形变及气体温度变化，求： （1）比赛时学生至少需要打多少次气； （2）某次打气至饮料瓶内气体压强为，发射后，瓶内水全部排出，瓶内外压强相等，求瓶内所剩空气质量与发射前瓶内空气质量之比。 14. 中国空间站搭载的粒子探测模块，其截面如图所示。该模块包含一个半径为的空心转筒，其上有一小孔。转筒中心点有垂直于纸面的转轴，转筒绕该轴逆时针匀速转动，其角速度可调。整个转筒内部存在垂直纸面向外的匀强磁场。半圆柱面探测板固定于转筒外，与转筒共轴。速度大小不同的质子（质量为，电荷量为）从容器沿轴射入转筒，其中速度大小为的质子在磁场中运动四分之一周期后恰好沿轴负方向离开磁场。落在筒壁或探测板的质子会被吸收，不计重力和粒子间相互作用，忽略相对论效应。 （1）求磁感应强度的大小； （2）若某速度的质子能打在板的处，与轴正方向的夹角为，求转筒角速度的表达式： （3）在（2）问的情况下，经过时间，有个质子打在板的处，求此过程中处受到的平均冲力的大小。 15. 游乐场里有一种简易弹射装置，如图所示。在足够长的光滑水平台面上，轻弹簧左端固定，右端紧靠质量为的小球A，小球A初始处在弹簧原长位置。将质量为、半径为的光滑四分之一圆弧滑道B静止放置于台面，圆弧滑道B的底端与台面平滑相切。工作人员用力向左推动小球A压缩弹簧，使其静止释放。小球A离开弹簧后滑上圆弧滑道B，上升到圆弧滑道B的最高点时，二者恰好相对静止。小球A可视为质点，重力加速度为。求： （1）小球A释放时弹簧所具有的弹性势能； （2）小球A与圆弧滑道B第一次分离时，二者的速度大小； （3）小球A第一次返回到圆弧滑道B底端时，受到的弹力大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $