广东省汕头市潮南区2026-2027学年高三上学期10月阶段性物理检测

作业大赛 温馨提示：请将【】中的说明替换为您自己的内容，保留表格与逻辑框架，文档中灰色字体为填写提示，实际填写时可删除并输入所需内容。 该模板仅供参考，无统一标准，可按照自己思路创作！ 一、作品基础信息 项目 填写内容 作品名称 【2026-2027学年高三上学期10月阶段检测物理试题】 学段学科 【高中】【物理】 适用年级 【高三年级】 教材版本 【人教版】 对应内容 【阶段检测】 作业类型 【综合测试】 完成时长 总时长75分钟 设计者 【郑秋舟】 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年高三上学期10月阶段检测物理试题 限时75分钟 满分100分 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 B C C B D D B AD BCD BD 11．【答案】(1) B (2) (3) （每空2分） 12．【答案】(1) 1.10 425 (2) 小于 (3)483 （每空2分） 13、解：(1) 依题意可知，，， 气体等温变化，根据玻意耳定律，得： 变形得体积倍数： 代入数据： 即：等温降压后，气体体积变为原来的 倍。 (2) 等容升温计算 + 热力学定律综合判断 步骤 1：等容变化查理定律 气体等容变化，遵循查理定律： 等温过程末温 代入数据求解末温： 温度变化量： 步骤 2：热力学第一定律分析 公式： 1、做功判断：等容过程气体体积不变 ，气体不对外做功、外界也不对气体做功，即 ； 2、内能判断：理想气体内能仅由温度决定，温度升高，气体内能增大 ； 3、吸放热判断：由 ，得气体吸收热量。 即温度升高 ；等容升温过程气体内能增加，气体吸收热量。 14、解：(1)求对接后共同速度（6 分） 水平面光滑，系统合外力为零，碰撞过程动量守恒。 取运动方向为正方向，由动量守恒定律，得： 代入数据解得： (2) 求系统损失的机械能（6 分） 损失的机械能等于系统碰撞前总动能与碰撞后总动能的差值 碰撞前总动能 代入数据解得： 碰撞后总动能 代入数据解得： 所以损失的机械能 15、解：(1)依题意可知，负离子：电场力水平向左、重力竖直向下、洛伦兹力斜向右上，三力平衡。 重力远小于电磁力，得 (2) 匀速圆周运动证明 + 半径周期 证明：关停电场后，粒子受恒定重力、永不做功的洛伦兹力。洛伦兹力不改变速率，粒子速度大小恒定；恒力仅偏移圆心，不破坏等速率回转运动，故粒子做匀速圆周运动。 (3) 水平最大偏移合外力做功 匀速圆周运动：合外力始终垂直速度，永不做功 一、单项选择题：本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1、【答案】B 【解析】A．根据氢原子跃迁光谱线条数公式： 能级跃迁最多产生光子种类：种，并非4种，故A错误。 B．计算对应能级能量：， 光子能量： 光电效应发生条件：光子能量≥金属逸出功，该光子能量恰好等于逸出功，可发生光电效应，故B正确。 C． 光子能量： 光子能量小于金属逸出功，无法发生光电效应，无光电子逸出，故C 错误 D．基态氢原子跃迁至第一激发态需吸收紫外光子能量，可见光光子能量最高仅 3.1 eV，能量不足，无法激发基态氢原子，故D 错误 2、【答案】C 【解析】A．空气微团从外围向风眼运动，轨迹为螺旋向心运动。气压差合力指向圆心内侧，与微团位移夹角为锐角，合力做正功，并非不做功，故A错误； B．向心加速度公式，越靠近风眼，气压梯度越大、向心力越大，因此向心加速度越大。B完全颠倒规律，故B错误； C．外围气流向内运动过程中，大气压力持续做正功，机械能不断累积增大。因此中心区域气流机械能大于外围气流机械能，该选项正确。也是台风中心能量强、破坏力大的物理原因。 D．台风环流的圆周运动向心力，由水平气压梯度力（气压差）提供。重力与浮力竖直平衡，完全不提供水平圆周向心力，D概念错误。 3、【答案】C 【解析】A．对无人机受力分析可知，物体受重力、拉力、空气阻力、浮力的左右，故A错误。 BC．无人机处于静止状态，由平衡条件可得， 水平方向： 竖直方向：，可得B错误，C正确。 D．空气阻力恒定，则水平分力始终不变；浮力变化仅改变竖直方向受力，不影响水平分力，故D错误。 4、【答案】B 【解析】A．正弦交流电有效值：，故A错误。 B．，故B正确。 C．由图可知，为半周期位置，电压瞬时值为0，故C错误。 D．由，得该交变电压表达式为，故D错误。 5、【答案】D 【解析】A．根据 ，折射角越大，介质折射率越小，故，A错误。 B．折射率越大，光的频率越高，故频率，B错误。 C．介质光速公式 ，折射率越小速度越大，故甲光在介质中传播速度更大，C错误。 D．由折射率关系得波长：，根据 ，乙光波长更短，干涉条纹间距更小、条纹更密集，D正确。 6、【答案】D 【解析】A．A点等势面更密集，说明电场线更密集，因此，故A错误。 B．题目未给出电场线方向，无法判断 电势高低，因此无法比较正电荷电势能大小，故B错误。 C．不知道 A、B 电势谁高谁低，无法确定负电荷移动时电场力做功正负，故C错误。 D．电势差是电场的固有属性，只由电场位置决定，与是否放入电荷、电荷正负、电荷量大小完全无关，故D正确。 7、【答案】B 【解析】A．由几何关系可知，边长为 的正六边形，中心到各边的垂直距离（边心距）：， 粒子不穿出磁场的最大临界半径受上下斜边限制，真实最大约束半径为：，选项数值偏大，几何临界建模错误，故选项A错误。 B．粒子轨迹与六边形斜边刚好相切，由正六边形几何关系得临界轨道半径 。由 变形得：，故选项B正确。 C．低速粒子半径小、偏转程度大，从右侧边界射出时圆心角可大于 ；高速粒子圆心角更小，故选项C错误。 D．粒子可在磁场内发生大角度折返，最大偏转角可达 ，最长运动时间：，选项D错误。 二、多项选择题：本大题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题列出的四个选项中，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、【答案】AD 【解析】A．，故选项A错误。 B．，故选项B正确。 C．，故选项C正确。 D．，故选项D错误。 9、【答案】BCD 【解析】A．设电场向上、磁场垂直纸面向里，正粒子速度，则洛伦兹力，粒子向洛伦兹力方向偏转（磁场一侧），而非电场力一侧，故选项A错误。 B．质子：，：。粒子回旋周期，可见二者周期比值固定、可匹配交变电源调频适配，故选项B正确。 C．最大速度由设备上限决定：，与加速电压无关；电压越高，单次获得能量越多，需要加速的次数越少，故选项C正确。 D．霍尔电压公式：，与载流子数密度成反比，更换更大的材料，霍尔电压变小，故选项D正确。 10、【答案】BD 【解析】导体棒向右切割磁感线产生动生电动势，回路产生感应电流，导体棒受到向左的安培力做变减速直线运动，最终速度减为 0；导体棒初始动能全部转化为、的焦耳热。动生电动势：，回路总电流：，安培力大小：。 AB．全过程动能全部转化为回路总焦耳热：，与串联，焦耳热与电阻成正比，分配关系：。 是与的总焦耳热，并非仅电阻的热量，故A错误，B正确。 D．取水平向右为正方向，对导体棒全过程，由动量定理得：，整理得：，其中回路总电荷量 ，因此：，故D正确。 C．结合电荷量定义，可联立求出导体棒总滑行位移，可见该表达式是导体棒滑行总位移，不是回路电荷量，故C正确。 三、非选择题：本大题共5小题，共54分。考生根据要求作答。 11．【答案】(1)B (2) (3) （每空2分） 【解析】（1）A.探究小车速度随时间变化规律用的是极值法，图像法和逐差法，故A错误; B.探究加速度与物体受力、物体质量的关系时，当研究加速度与其中某一个因素的关系，需控制其他量不变，采用的是控制变量法，而研究向 心力与其中某一个因素的关系，需控制其他量不变，采用控制变量法，故B正确; C.探究两个互成角度的力的合成规律采用的是等效法，故C错误; D.探究平抛运动的特点采用的科学方法是运动的独立性原理和运动的合成与分解方法，故D错误。故选B。 （2）[1]转盘匀速转动时，激光接收周期为，所以转盘的旋转周期为 根据角速度与周期的关系 解得重物随圆盘做匀速圆周运动的角速度为 [2]已知狭缝宽度为d，每次接收到光照的时长为Δt，则重物随圆盘做匀速圆周运动的线速度为 根据线速度与角速度的关系 解得重物的转动半径为 （3）由图丙可知，图像的斜率为 设重物做匀速圆周运动过程受到的最大静摩擦力为，根据牛顿第二定律有 其中，，代入上式解得 所以有 解得重物的质量为 12．【答案】(1) 1.10 425 (2) 小于 (3)483 （每空2分） 【解析】（1）[1][2]由可知图像在纵轴的截距等于电源电动势，斜率的绝对值等于内阻，由图像可得， （2）[1][2]本实验存在系统误差，原因是电压表分流，使得电流表示数小于干路电流，外电路短路时，电压表分流为零，实际电流等于电流表电流，电压越大，电压表分流越多，实际电流大于电流表电流，图像斜率的绝对值将越大，由此造成电源内阻测量值小于真实值。 （3）当开关接1时，图线的纵截距为电动势的真实值，由图线可知，水果电池的真实电动势为 当开关接2时，横截距为短路电流的真实值，图线可表示为 时，可知短路电流为 水果电池内阻的真实值为 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年高三上学期10月阶段检测物理试题 限时75分钟 满分100分 一、单项选择题：本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1、（原创）我国自主研发的原子量子精密传感设备，利用氢原子能级跃迁产生的单色光子进行微弱信号探测，光子照射特种光电探测金属可实现光电信号转换。已知氢原子的能级公式为，基态能量，该探测金属的逸出功，下列说法正确的是（ ） A.一群处于能级的氢原子向低能级跃迁，最多可产生4种频率的探测光子 B.氢原子从能级跃迁到能级产生的光子，能使该金属发生光电效应 C.氢原子从能级跃迁到能级产生的光电子最大初动能为 D.用可见光照射基态氢原子，可使其跃迁到激发态实现光子发射 【答案】B 【解析】A．根据氢原子跃迁光谱线条数公式： 能级跃迁最多产生光子种类：种，并非4种，故A错误。 B．计算对应能级能量：， 光子能量： 光电效应发生条件：光子能量≥金属逸出功，该光子能量恰好等于逸出功，可发生光电效应，故B正确。 C． 光子能量： 光子能量小于金属逸出功，无法发生光电效应，无光电子逸出，故C 错误 D．基态氢原子跃迁至第一激发态需吸收紫外光子能量，可见光光子能量最高仅 3.1 eV，能量不足，无法激发基态氢原子，故D 错误 2、（原创）超强台风“红霞”影响广东海域时，气象物理模型可将台风环流视为：大气压力差提供向心力，不同位置空气微团绕风眼做稳定的匀速圆周运动。忽略摩擦与空气阻力，下列关于台风气流物理性质的判断正确的是（ ） A.空气微团向风眼靠近过程中，合力不做功 B.越靠近台风风眼，空气微团的向心加速度越小 C.同一高度下，台风外围空气微团的机械能小于近中心空气微团机械能 D.空气微团做圆周运动的向心力由重力与浮力的合力提供 【答案】C 【解析】A．空气微团从外围向风眼运动，轨迹为螺旋向心运动。气压差合力指向圆心内侧，与微团位移夹角为锐角，合力做正功，并非不做功，故A错误； B．向心加速度公式，越靠近风眼，气压梯度越大、向心力越大，因此向心加速度越大。B完全颠倒规律，故B错误； C．外围气流向内运动过程中，大气压力持续做正功，机械能不断累积增大。因此中心区域气流机械能大于外围气流机械能，该选项正确。也是台风中心能量强、破坏力大的物理原因。 D．台风环流的圆周运动向心力，由水平气压梯度力（气压差）提供。重力与浮力竖直平衡，完全不提供水平圆周向心力，D概念错误。 3、（原创）我国自主研发的平流层定点探测无人机可长时间静止悬停，实现气象持续观测。设无人机质量为，悬停时受恒定发动机拉力（与竖直方向夹角为、斜向右上方）、竖直向下重力、水平向左空气阻力、竖直向上空气浮力，无人机处于静止状态。下列受力分析与平衡表达式正确的是（ ） A.无人机受到重力、拉力、空气阻力的作用 B.水平方向的空气阻力 C.竖直向上空气浮力 D.若无人机浮力增大，为保持悬停平衡，拉力的水平分力一定变大 【答案】C 【解析】A．对无人机受力分析可知，物体受重力、拉力、空气阻力、浮力的左右，故A错误。 BC．无人机处于静止状态，由平衡条件可得， 水平方向： 竖直方向：，可得B错误，C正确。 D．空气阻力恒定，则水平分力始终不变；浮力变化仅改变竖直方向受力，不影响水平分力，故D错误。 4、（原创）我国南海海上漂浮式风电平台是国产新能源核心装备，风机转动切割磁感线输出正弦式交变电压，为海岛微电网供电。某时段发电机输出交变电压随时间按正弦规律变化，已知周期，电压峰值。下列说法正确的是（ ） A.该交变电压的有效值为 B.该交变电压的频率为 C.时，电压瞬时值最大 D.该交变电压表达式为 0 【答案】B 【解析】A．正弦交流电有效值：，故A错误。 B．，故B正确。 C．由图可知，为半周期位置，电压瞬时值为0，故C错误。 D．由，得该交变电压表达式为，故D错误。 5、（原创）国产高精度激光全息检测仪器采用甲、乙两束单色平行激光进行精密元件探伤检测。甲、乙两束光以相同的入射角从空气射入同一介质时，甲光的折射角大于乙光的折射角。下列关于甲、乙两束光的光学性质与实验现象判断正确的是（ ） A.该介质对甲光的折射率大于乙光 B.真空中甲光的频率高于乙光 C.介质中乙光的传播速度更大 D.同一双缝干涉装置，乙光的干涉条纹更密集 【答案】D 【解析】A．根据 ，折射角越大，介质折射率越小，故，A错误。 B．折射率越大，光的频率越高，故频率，B错误。 C．介质光速公式 ，折射率越小速度越大，故甲光在介质中传播速度更大，C错误。 D．由折射率关系得波长：，根据 ，乙光波长更短，干涉条纹间距更小、条纹更密集，D正确。 6、（原创）我国自主研发的微纳粒子静电操控精密仪器，利用特殊电极设计形成稳定非匀强静电场，仪器工作区域的等势面分布疏密不同。已知粒子在电场中仅受电场力作用，有A、B两个位置，其中A位置等势面密集、B位置等势面稀疏。下列说法正确的是（ ） A.A点的电场强度小于B点的电场强度 B.正试探电荷在A点的电势能一定大于在B点的电势能 C.负试探电荷从A移到B，电场力一定做正功 D.A、B两点间电势差大小与移动电荷无关 【答案】D 【解析】A．A点等势面更密集，说明电场线更密集，因此，故A错误。 B．题目未给出电场线方向，无法判断 电势高低，因此无法比较正电荷电势能大小，故B错误。 C．不知道 A、B 电势谁高谁低，无法确定负电荷移动时电场力做功正负，故C错误。 D．电势差是电场的固有属性，只由电场位置决定，与是否放入电荷、电荷正负、电荷量大小完全无关，故D正确。 7、（原创）国产高端半导体离子加速器内部采用正六边形对称磁约束腔，利用匀强磁场边界临界效应实现不同速率掺杂离子的精准分选，是精密芯片制造的核心物理模块。如图所示，在纸面内有一边长为的水平放置正六边形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里。正六边形几何中心为，左侧为竖直边界，左边界中点为粒子入射点。带正电粒子从点水平向右垂直边界射入磁场，不计粒子重力，粒子入射速度可连续调节。磁感应强度大小为，带电粒子质量为、电荷量为。粒子在磁场中做匀速圆周运动，下列临界判断与表达式正确的是（ ） P A.粒子全程不穿出六边形磁场的最大轨道半径 B.粒子轨迹恰好与六边形右上斜边相切时，临界入射速度满足 C.能从六边形右侧竖直边射出的粒子，运动轨迹圆心角一定小于 D.粒子在磁场中运动的最长时间为 【答案】B 【解析】A．由几何关系可知，边长为 的正六边形，中心到各边的垂直距离（边心距）：， 粒子不穿出磁场的最大临界半径受上下斜边限制，真实最大约束半径为：，选项数值偏大，几何临界建模错误，故选项A错误。 B．粒子轨迹与六边形斜边刚好相切，由正六边形几何关系得临界轨道半径 。由 变形得：，故选项B正确。 C．低速粒子半径小、偏转程度大，从右侧边界射出时圆心角可大于 ；高速粒子圆心角更小，故选项C错误。 D．粒子可在磁场内发生大角度折返，最大偏转角可达 ，最长运动时间：，选项D错误。 二、多项选择题：本大题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题列出的四个选项中，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、（原创）我国北斗三号全球导航系统由多颗地球同步轨道与中轨道卫星组网而成。已知北斗系统中两颗卫星P、Q绕地球做匀速圆周运动，轨道半径满足，不计卫星间相互作用与空气阻力。下列关于两颗卫星运行物理量之比不正确的是（ ）P Q A. 线速度大小之比 B. 角速度之比 C. 向心加速度之比 D. 运行周期之比 【答案】AD 【解析】A．，故选项A错误。 B．，故选项B正确。 C．，故选项C正确。 D．，故选项D错误。 9、（原创）国产高能粒子精密分选检测系统广泛应用于核物理与半导体科研，核心包含速度选择器、回旋加速器、霍尔传感器。结合三大电磁科技装置原理，忽略粒子重力，下列说法正确的是（ ） A.带电粒子以大于 的速度正向射入速度选择器，若电场竖直向上，则粒子会向电场力方向偏转 B.用同一回旋加速器分别加速质子和，可使用同一组交变加速电源 C.回旋加速器在不改变 D 形盒半径和磁场的前提下，提高加速电压，可减少加速次数、不改变粒子最大速度 D.利用霍尔元件测量磁场时，若更换载流子数密度更大的材料，其他条件不变，霍尔电压会变小 【答案】BCD 【解析】A．设电场向上、磁场垂直纸面向里，正粒子速度，则洛伦兹力，粒子向洛伦兹力方向偏转（磁场一侧），而非电场力一侧，故选项A错误。 B．质子：，：。粒子回旋周期，可见二者周期比值固定、可匹配交变电源调频适配，故选项B正确。 C．最大速度由设备上限决定：，与加速电压无关；电压越高，单次获得能量越多，需要加速的次数越少，故选项C正确。 D．霍尔电压公式：，与载流子数密度成反比，更换更大的材料，霍尔电压变小，故选项D正确。 10、（原创）我国新型轨道交通电磁阻尼制动系统，利用电磁感应实现无磨损平稳刹车。其核心原理可简化为导轨切割模型：水平光滑平行金属导轨间距为，处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为。质量为、电阻为的金属导体棒垂直导轨放置，导轨左端接定值电阻，导轨电阻不计。现给导体棒一个水平向右的初速度，导体棒在安培力作用下向右滑行直至停下，全过程不计空气阻力。下列说法正确的是（ ） A.电阻上产生焦耳热为 B.电阻上产生焦耳热为 C.通过电阻的电荷量为 D.通过电阻的电荷量为 【答案】BD 【解析】导体棒向右切割磁感线产生动生电动势，回路产生感应电流，导体棒受到向左的安培力做变减速直线运动，最终速度减为 0；导体棒初始动能全部转化为、的焦耳热。动生电动势：，回路总电流：，安培力大小：。 AB．全过程动能全部转化为回路总焦耳热：，与串联，焦耳热与电阻成正比，分配关系：。 是与的总焦耳热，并非仅电阻的热量，故A错误，B正确。 D．取水平向右为正方向，对导体棒全过程，由动量定理得：，整理得：，其中回路总电荷量 ，因此：，故D正确。 C．结合电荷量定义，可联立求出导体棒总滑行位移，可见该表达式是导体棒滑行总位移，不是回路电荷量，故C正确。 三、非选择题：本大题共5小题，共54分。考生根据要求作答。 11．（8分）某同学利用如下图甲装置研究重物做圆周运动的向心力与角速度的关系，在表面粗糙的转盘同一直径上开了两道宽度均为的狭缝，转盘上放置一质量未知的重物，拉力传感器固定在转轴上，重物与拉力传感器用轻绳连接。激光发射器发出的细小光束穿过狭缝后可被正对的接收器接收，调整激光发射器和接收器的位置使得激光束恰好正对着重物中间。实验开始时把轻绳拉直，启动电机让转盘缓慢加速，重物与转盘始终保持相对静止，最后一起保持匀速转动。某次实验中当转盘匀速转动时，接收器接收到的激光强度随时间的变化情况如图乙所示：激光接收周期为，每次接收到光照的时长为。 (1)本实验主要用到的科学方法与下列哪个实验是相同的 ； A.探究小车速度随时间变化规律 B.探究加速度与物体受力、物体质量的关系 C.探究两个互成角度的力的合成规律 D.探究平抛运动的特点 (2)实验时物体随圆盘匀速转动时的角速度 ，重物的转动半径 （用题中已知量的符号表示） (3)改变转盘转速，进行多次实验，测得多组激光接收周期及对应的传感器示数，得到如图丙所示的图像，由图像可得重物的质量 （用题中已知量的符号表示）。 【答案】(1)B (2) (3) （每空2分） 【解析】（1）A.探究小车速度随时间变化规律用的是极值法，图像法和逐差法，故A错误; B.探究加速度与物体受力、物体质量的关系时，当研究加速度与其中某一个因素的关系，需控制其他量不变，采用的是控制变量法，而研究向 心力与其中某一个因素的关系，需控制其他量不变，采用控制变量法，故B正确; C.探究两个互成角度的力的合成规律采用的是等效法，故C错误; D.探究平抛运动的特点采用的科学方法是运动的独立性原理和运动的合成与分解方法，故D错误。故选B。 （2）[1]转盘匀速转动时，激光接收周期为，所以转盘的旋转周期为 根据角速度与周期的关系 解得重物随圆盘做匀速圆周运动的角速度为 [2]已知狭缝宽度为d，每次接收到光照的时长为Δt，则重物随圆盘做匀速圆周运动的线速度为 根据线速度与角速度的关系 解得重物的转动半径为 （3）由图丙可知，图像的斜率为 设重物做匀速圆周运动过程受到的最大静摩擦力为，根据牛顿第二定律有 其中，，代入上式解得 所以有 解得重物的质量为 12．（8分）实践活动中，小甘同学设计了如图1所示的电路，用来测量水果电池的电动势和内阻。当单刀双掷开关分别接1和2时，测得如图2所示的、两条图线。 (1)当开关接2时，由图线可知，测得水果电池的电动势 V，内阻 （内阻值结果保留整数）； (2)当开关接2时，测得水果电池的内阻与真实值相比， （选填“大于”“小于”或“等于”）； (3)小甘同学进一步研究发现，由于电流表、电压表内阻的影响，两种方法测得的水果电池的内阻均存在误差，但结合两次实验数据，可得出水果电池内阻的真实值为_____（结果保留整数）。 【答案】(1) 1.10 425 (2) 小于 (3)483 （每空2分） 【解析】（1）[1][2]由可知图像在纵轴的截距等于电源电动势，斜率的绝对值等于内阻，由图像可得， （2）[1][2]本实验存在系统误差，原因是电压表分流，使得电流表示数小于干路电流，外电路短路时，电压表分流为零，实际电流等于电流表电流，电压越大，电压表分流越多，实际电流大于电流表电流，图像斜率的绝对值将越大，由此造成电源内阻测量值小于真实值。 （3）当开关接1时，图线的纵截距为电动势的真实值，由图线可知，水果电池的真实电动势为 当开关接2时，横截距为短路电流的真实值，图线可表示为 时，可知短路电流为 水果电池内阻的真实值为 13、（原创）（8分）国产载人航天飞行器配备智能气密保压舱，舱体为刚性密闭结构，可近似视为理想气体系统，用于维持航天员在轨生存环境。在地面调试时，气密舱内封闭理想气体温度，恒温缓慢搬运至真空模拟实验室，稳定后气体压强降为 。为恢复标准气压，对舱内气体升温，使气体压强回升至标准大气压 ，整个过程气体质量不变、舱体容积恒定，求： (1) 等温过程中，气体体积变为原来的多少倍； (2) 等容升温过程中，气体温度升高多少K，并判断该过程气体内能变化、吸放热情况（简要说明理由）。 解：(1) 依题意可知，，，气体等温变化，遵循玻意耳定律： 变形得体积倍数： 代入数据： 即：等温降压后，气体体积变为原来的 倍。 (2) 等容升温计算 + 热力学定律综合判断 步骤 1：等容变化查理定律 气体等容变化，遵循查理定律： 等温过程末温 代入数据求解末温： 温度变化量： 步骤 2：热力学第一定律分析 公式： 1、做功判断：等容过程气体体积不变 ，气体不对外做功、外界也不对气体做功，即 ； 2、内能判断：理想气体内能仅由温度决定，温度升高，气体内能增大 ； 3、吸放热判断：由 ，得气体吸收热量。 即温度升高 ；等容升温过程气体内能增加，气体吸收热量。 14、（原创）（12分）现代化智能仓储系统广泛应用于电商物流、工业生产等领域，系统通过AGV自动搬运机器人实现货物无人化转运、对接、分拣作业，大幅提升仓储运转效率。AGV机器人配备智能锁紧对接装置，可在匀速行驶状态下完成自主贴合、机械锁死，实现两台设备一体化同步运动。 某仓储车间地面经过精密找平处理，可视为绝对光滑水平面，忽略行驶过程中一切摩擦阻力与空气阻力。作业过程中，质量为 的重载载货AGV机器人，以 的恒定速度沿直线向前匀速行驶；其正前方同一轨迹上，质量为 的空载辅助AGV机器人，以 同方向匀速前行。 后续重载机器人追上前方辅助机器人，两台设备发生平稳的完全非弹性碰撞，通过智能装置自动锁紧对接，碰撞后两台机器人结合为整体，保持匀速直线运动状态。忽略碰撞过程中设备的形变质量损耗、信号延迟影响。求： (1)两机器人对接后的共同速度大小； (2)本次对接碰撞过程中系统损失的机械能。 解：(1)求对接后共同速度（6 分） 水平面光滑，系统合外力为零，碰撞过程动量守恒。 取运动方向为正方向，由动量守恒定律，得： 代入数据解得： (2) 求系统损失的机械能（6 分） 损失的机械能等于系统碰撞前总动能与碰撞后总动能的差值： 碰撞前总动能 代入数据解得： 碰撞后总动能 代入数据解得： 所以损失的机械能 15、（原创）（18分）离子注入是芯片制造四大核心工艺之一，是制备晶体管、调控硅晶圆导电性的关键工序。国产自研28nm中束流离子注入机，工作核心为复合场精准分选：电离产生的掺杂离子常混杂负离子杂质，需通过“匀强电场+匀强磁场+重力场”复合真空腔，筛选合格正离子、拦截负电杂质离子，保障芯片制程精度与良品率。设备腔内同时存在水平向右的匀强电场、垂直纸面向外的匀强磁场和自然重力场。合格粒子匀速直线通行，异常粒子偏转打在挡板被滤除。已知设备腔内匀强电场的场强，匀强磁场的磁感应强度，重力加速度。现筛选负电杂质离子，粒子质量，所带电量大小。 (1)若该负离子以恒定速度水平向右射入复合筛选区，恰好沿中轴线匀速直线穿过、无偏转。求该标准筛选速度； (2)为做对比检测，关闭电场仅保留磁场与重力场，离子仍以速度水平入射。证明离子做匀速圆周运动，并求轨道半径与周期； (3)在(2)的工况下，离子从中轴线原点入射，求离子第一次到达水平最大偏移位移过程中，合外力对粒子做的总功。 解：(1) 依题意可知，负离子：电场力水平向左、重力竖直向下、洛伦兹力斜向右上，三力平衡。 重力远小于电磁力，得 (2) 匀速圆周运动证明 + 半径周期 证明：关停电场后，粒子受恒定重力、永不做功的洛伦兹力。洛伦兹力不改变速率，粒子速度大小恒定；恒力仅偏移圆心，不破坏等速率回转运动，故粒子做匀速圆周运动。 (3) 水平最大偏移合外力做功 匀速圆周运动：合外力始终垂直速度，永不做功 评分细则（18 分） (1) 受力分析 + 平衡方程 3 分、公式推导 2 分、结果 1 分 (2) 严谨运动证明 2 分、半径计算 2 分、周期计算 2 分 (3) 几何临界判断 3 分、功能关系结论 3 分 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年高三上学期10月阶段检测物理试题 限时75分钟 满分100分 一、单项选择题：本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1、（原创）我国自主研发的原子量子精密传感设备，利用氢原子能级跃迁产生的单色光子进行微弱信号探测，光子照射特种光电探测金属可实现光电信号转换。已知氢原子的能级公式为，基态能量，该探测金属的逸出功，下列说法正确的是（ ） A.一群处于能级的氢原子向低能级跃迁，最多可产生4种频率的探测光子 B.氢原子从能级跃迁到能级产生的光子，能使该金属发生光电效应 C.氢原子从能级跃迁到能级产生的光电子最大初动能为 D.用可见光照射基态氢原子，可使其跃迁到激发态实现光子发射 2、（原创）超强台风“红霞”影响广东海域时，气象物理模型可将台风环流视为：大气压力差提供向心力，不同位置空气微团绕风眼做稳定的匀速圆周运动。忽略摩擦与空气阻力，下列关于台风气流物理性质的判断正确的是（ ） A.空气微团向风眼靠近过程中，合力不做功 B.越靠近台风风眼，空气微团的向心加速度越小 C.同一高度下，台风外围空气微团的机械能小于近中心空气微团机械能 D.空气微团做圆周运动的向心力由重力与浮力的合力提供 3、（原创）我国自主研发的平流层定点探测无人机可长时间静止悬停，实现气象持续观测。设无人机质量为，悬停时受恒定发动机拉力（与竖直方向夹角为、斜向右上方）、竖直向下重力、水平向左空气阻力、竖直向上空气浮力，无人机处于静止状态。下列受力分析与平衡表达式正确的是（ ） A.无人机受到重力、拉力、空气阻力的作用 B.水平方向的空气阻力 C.竖直向上空气浮力 D.若无人机浮力增大，为保持悬停平衡，拉力的水平分力一定变大 4、（原创）我国南海海上漂浮式风电平台是国产新能源核心装备，风机转动切割磁感线输出正弦式交变电压，为海岛微电网供电。某时段发电机输出交变电压随时间按正弦规律变化，已知周期，电压峰值。下列说法正确的是（ ） A.该交变电压的有效值为 B.该交变电压的频率为 C.时，电压瞬时值最大 D.该交变电压表达式为 0 5、（原创）国产高精度激光全息检测仪器采用甲、乙两束单色平行激光进行精密元件探伤检测。甲、乙两束光以相同的入射角从空气射入同一介质时，甲光的折射角大于乙光的折射角。下列关于甲、乙两束光的光学性质与实验现象判断正确的是（ ） A.该介质对甲光的折射率大于乙光 B.真空中甲光的频率高于乙光 C.介质中乙光的传播速度更大 D.同一双缝干涉装置，乙光的干涉条纹更密集 6、（原创）我国自主研发的微纳粒子静电操控精密仪器，利用特殊电极设计形成稳定非匀强静电场，仪器工作区域的等势面分布疏密不同。已知粒子在电场中仅受电场力作用，有A、B两个位置，其中A位置等势面密集、B位置等势面稀疏。下列说法正确的是（ ） A.A点的电场强度小于B点的电场强度 B.正试探电荷在A点的电势能一定大于在B点的电势能 C.负试探电荷从A移到B，电场力一定做正功 D.A、B两点间电势差大小与移动电荷无关 7、（原创）国产高端半导体离子加速器内部采用正六边形对称磁约束腔，利用匀强磁场边界临界效应实现不同速率掺杂离子的精准分选，是精密芯片制造的核心物理模块。如图所示，在纸面内有一边长为的水平放置正六边形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里。正六边形几何中心为，左侧为竖直边界，左边界中点为粒子入射点。带正电粒子从点水平向右垂直边界射入磁场，不计粒子重力，粒子入射速度可连续调节。磁感应强度大小为，带电粒子质量为、电荷量为。粒子在磁场中做匀速圆周运动，下列临界判断与表达式正确的是（ ） P A.粒子全程不穿出六边形磁场的最大轨道半径 B.粒子轨迹恰好与六边形右上斜边相切时，临界入射速度满足 C.能从六边形右侧竖直边射出的粒子，运动轨迹圆心角一定小于 D.粒子在磁场中运动的最长时间为 二、多项选择题：本大题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题列出的四个选项中，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、（原创）我国北斗三号全球导航系统由多颗地球同步轨道与中轨道卫星组网而成。已知北斗系统中两颗卫星P、Q绕地球做匀速圆周运动，轨道半径满足，不计卫星间相互作用与空气阻力。下列关于两颗卫星运行物理量之比不正确的是（ ）P Q A. 线速度大小之比 B. 角速度之比 C. 向心加速度之比 D. 运行周期之比 9、（原创）国产高能粒子精密分选检测系统广泛应用于核物理与半导体科研，核心包含速度选择器、回旋加速器、霍尔传感器。结合三大电磁科技装置原理，忽略粒子重力，下列说法正确的是（ ） A.带电粒子以大于 的速度正向射入速度选择器，若电场竖直向上，则粒子会向电场力方向偏转 B.用同一回旋加速器分别加速质子和，可使用同一组交变加速电源 C.回旋加速器在不改变 D 形盒半径和磁场的前提下，提高加速电压，可减少加速次数、不改变粒子最大速度 D.利用霍尔元件测量磁场时，若更换载流子数密度更大的材料，其他条件不变，霍尔电压会变小 10、（原创）我国新型轨道交通电磁阻尼制动系统，利用电磁感应实现无磨损平稳刹车。其核心原理可简化为导轨切割模型：水平光滑平行金属导轨间距为，处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为。质量为、电阻为的金属导体棒垂直导轨放置，导轨左端接定值电阻，导轨电阻不计。现给导体棒一个水平向右的初速度，导体棒在安培力作用下向右滑行直至停下，全过程不计空气阻力。下列说法正确的是（ ） A.电阻上产生焦耳热为 B.电阻上产生焦耳热为 C.通过电阻的电荷量为 D.通过电阻的电荷量为 三、非选择题：本大题共5小题，共54分。考生根据要求作答。 11．（8分）某同学利用如下图甲装置研究重物做圆周运动的向心力与角速度的关系，在表面粗糙的转盘同一直径上开了两道宽度均为的狭缝，转盘上放置一质量未知的重物，拉力传感器固定在转轴上，重物与拉力传感器用轻绳连接。激光发射器发出的细小光束穿过狭缝后可被正对的接收器接收，调整激光发射器和接收器的位置使得激光束恰好正对着重物中间。实验开始时把轻绳拉直，启动电机让转盘缓慢加速，重物与转盘始终保持相对静止，最后一起保持匀速转动。某次实验中当转盘匀速转动时，接收器接收到的激光强度随时间的变化情况如图乙所示：激光接收周期为，每次接收到光照的时长为。 (1)本实验主要用到的科学方法与下列哪个实验是相同的 ； A.探究小车速度随时间变化规律 B.探究加速度与物体受力、物体质量的关系 C.探究两个互成角度的力的合成规律 D.探究平抛运动的特点 (2)实验时物体随圆盘匀速转动时的角速度 ，重物的转动半径 （用题中已知量的符号表示） (3)改变转盘转速，进行多次实验，测得多组激光接收周期及对应的传感器示数，得到如图丙所示的图像，由图像可得重物的质量 （用题中已知量的符号表示）。 12．（8分）实践活动中，小甘同学设计了如图1所示的电路，用来测量水果电池的电动势和内阻。当单刀双掷开关分别接1和2时，测得如图2所示的、两条图线。 (1)当开关接2时，由图线可知，测得水果电池的电动势 V，内阻 （内阻值结果保留整数）； (2)当开关接2时，测得水果电池的内阻与真实值相比， （选填“大于”“小于”或“等于”）； (3)小甘同学进一步研究发现，由于电流表、电压表内阻的影响，两种方法测得的水果电池的内阻均存在误差，但结合两次实验数据，可得出水果电池内阻的真实值为_____（结果保留整数）。 13、（原创）（8分）国产载人航天飞行器配备智能气密保压舱，舱体为刚性密闭结构，可近似视为理想气体系统，用于维持航天员在轨生存环境。在地面调试时，气密舱内封闭理想气体温度，恒温缓慢搬运至真空模拟实验室，稳定后气体压强降为 。为恢复标准气压，对舱内气体升温，使气体压强回升至标准大气压 ，整个过程气体质量不变、舱体容积恒定，求： (1) 等温过程中，气体体积变为原来的多少倍； (2) 等容升温过程中，气体温度升高多少K，并判断该过程气体内能变化、吸放热情况（简要说明理由）。 14、（原创）（12分）现代化智能仓储系统广泛应用于电商物流、工业生产等领域，系统通过AGV自动搬运机器人实现货物无人化转运、对接、分拣作业，大幅提升仓储运转效率。AGV机器人配备智能锁紧对接装置，可在匀速行驶状态下完成自主贴合、机械锁死，实现两台设备一体化同步运动。 某仓储车间地面经过精密找平处理，可视为绝对光滑水平面，忽略行驶过程中一切摩擦阻力与空气阻力。作业过程中，质量为 的重载载货AGV机器人，以 的恒定速度沿直线向前匀速行驶；其正前方同一轨迹上，质量为 的空载辅助AGV机器人，以 同方向匀速前行。 后续重载机器人追上前方辅助机器人，两台设备发生平稳的完全非弹性碰撞，通过智能装置自动锁紧对接，碰撞后两台机器人结合为整体，保持匀速直线运动状态。忽略碰撞过程中设备的形变质量损耗、信号延迟影响。求： (1)两机器人对接后的共同速度大小； (2)本次对接碰撞过程中系统损失的机械能。 15、（原创）（18分）离子注入是芯片制造四大核心工艺之一，是制备晶体管、调控硅晶圆导电性的关键工序。国产自研28nm中束流离子注入机，工作核心为复合场精准分选：电离产生的掺杂离子常混杂负离子杂质，需通过“匀强电场+匀强磁场+重力场”复合真空腔，筛选合格正离子、拦截负电杂质离子，保障芯片制程精度与良品率。设备腔内同时存在水平向右的匀强电场、垂直纸面向外的匀强磁场和自然重力场。合格粒子匀速直线通行，异常粒子偏转打在挡板被滤除。已知设备腔内匀强电场的场强，匀强磁场的磁感应强度，重力加速度。现筛选负电杂质离子，粒子质量，所带电量大小。 (1)若该负离子以恒定速度水平向右射入复合筛选区，恰好沿中轴线匀速直线穿过、无偏转。求该标准筛选速度； (2)为做对比检测，关闭电场仅保留磁场与重力场，离子仍以速度水平入射。证明离子做匀速圆周运动，并求轨道半径与周期； (3)在(2)的工况下，离子从中轴线原点入射，求离子第一次到达水平最大偏移位移过程中，合外力对粒子做的总功。 1 学科网（北京）股份有限公司 $