精品解析：广东部分学校2026-2027学年高三上学期10月适应性训练物理试题

2026—2027学年上学期高三年级10月适应性训练 物理 本试卷分选择题和非选择题两部分，共4页，满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.开考前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的校名、姓名、班级、考号等相关信息填写在答题卡指定区域内。 2.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上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；不能答在试卷上。 3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 4.考生必须保持答题卡的整洁。 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；每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意，有选错或不答的得0分） 1. 2025年2月，哈尔滨亚冬会成功举办。下列关于亚冬会的场景，解释正确的是（　　） A. 图甲：冰壶表面打磨得很光滑，是为了增大摩擦力 B. 图乙：运动员以抛物线的轨迹腾飞到最高点时，运动员处于平衡状态 C. 图丙：冰球离杆后继续运动，是因为冰球受到杆的作用力 D. 图丁：滑冰运动员匀速转弯滑行时，所受合力不为零 2. 取两个质量相同的山楂A、B，将山楂B夹在拇指与弯曲的食指之间，山楂A放在中指上，使两山楂处于同一高度，如图所示。用食指弹击放在中指上的山楂A，山楂A沿水平方向抛出，山楂B同时被释放，不计空气阻力。则（　　） A. 加大食指的力度，山楂A落地的时间会变短 B. 两个山楂落地时速度的变化量相同 C. 两个山楂落地时动能的变化量不相同 D. 两个山楂落地时重力的平均功率不同 3. 某种微型“纳米光子电子加速器”利用激光照射周期性排列的纳米柱体时产生的交变电场来加速电子束。电子束通过虚线框区域的极短时间内，电场可视为恒定的，电场线分布如图所示，这段时间内（　　） A. a点的电场强度比b点的大 B. 电子沿直线从a点运动到b点时，动能减小 C. 电子沿直线从b点运动到c点时，电势能减小 D. 电子束的横截面大小和形状均不变 4. 几百年前科学家已经观测到土星外有多个光环伴随，如图所示。从理论上已经论证了土星环是无数个小卫星在土星赤道面上绕土星旋转的物质系统，其中称为D环的是一个贴近土星表面的暗弱的环，其到土星表面的距离为h。已知土星质量为M，半径为R，引力常数为G，则下列说法正确的是（　　） A. 距离土星越近的小卫星，运行周期越大 B. 所有环上的小卫星角速度大小相等 C. D环中小卫星的向心加速度为 D. D环中小卫星的周期为 5. 某学校采用了如图甲所示的内置微型芯片的感应式饭卡，可简化为线圈和芯片组成的电路，a、b是同一匝线圈上的两点，如图乙所示。当饭卡处于感应区域时，刷卡机会激发变化的磁场，饭卡内线圈产生感应电流驱动芯片工作，向刷卡机发送卡片信息以完成支付。已知磁感应强度B随时间t变化规律为B=kt+B0（k为实数），线圈面积为S，匝数为n，总电阻为r。刷卡时饭卡静止，磁场垂直线圈平面向里，且全部处于磁场区域内。（　　） A. 刷卡时，线圈面积有扩大趋势 B. 刷卡时，a点比b点的电势低 C. 刷卡时，感应电流的大小 D. 进出感应区域全过程，通过芯片的电荷量为零 6. 如图为码头装卸简化装置，天花板固定轻质定滑轮，工人甲在码头的水平地面上向左运动拉动细绳，竖直绳吊起货物乙匀速上升，不计滑轮、绳的重力及摩擦。在乙匀速上升的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 乙的机械能守恒 B. 甲需加速向左运动 C. 悬绳对天花板的拉力大小不变 D. 甲对地面的压力逐渐增大 7. “魔力陀螺”可在竖直圆轨道外侧旋转而不脱落，如图甲所示。某同学为研究其运动规律，将其简化为一质量为m的小球沿竖直放置的磁性圆轨道外侧做圆周运动，如图乙所示。a、b分别为轨道的最高点和最低点。已知重力加速度大小为g，轨道半径为R，轨道对小球吸引力大小恒为6mg，方向指向圆心，不计一切阻力。在a点给小球一沿切线方向的速度使小球沿轨道外侧运动一周时间最短，则小球（　　） A. 在a点时的速度大小为 B. 运动到a点时对轨道压力为零 C. 由b运动到a过程，小球的机械能增加 D. 由a运动到b过程，轨道受到的压力逐渐增大 二、多项选择题（本题共3题，每小题6分，共18分，且每小题有不止一个答案正确，全部选对得6分，漏选得3分，错选得0分） 8. 如图所示滑雪场近似看作倾角一定的斜面，某运动员（视为质点）由静止开始沿斜面向下无动力滑行。若斜面粗糙程度处处相同，选取斜面末端所在水平面为零势能面，下滑过程中，只计摩擦阻力，则该运动员的加速度大小a、动能Ek、重力势能Ep和机械能E随运动时间t变化的图像中，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 9. 如图所示为一种质谱仪的原理图。离子室产生电荷量为e=1.6×10-19 C、质量为m=3.2×10-26 kg的正离子，初速度可忽略。离子经加速电压U加速后，进入速度选择器，速度选择器的极板间电场强度E=4.0×104 V/m，方向竖直向下，匀强磁场的磁感应强度为B1=0.2 T，方向垂直纸面向里。只有直线通过速度选择器的离子才能从狭缝O′射出，随后进入一个磁感应强度为B2=0.5 T的匀强磁场，方向垂直纸面向外，离子在磁场中做匀速圆周运动，最终打在照相底片上，落点P到O′距离为L。已知离子在离开速度选择器后，进入B2磁场分析区时，由于真空度不佳，该区域残留少量中性气体分子，质量为离子质量的2倍。不计离子的重力及离子间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 该速度选择器允许通过的速度为v0=2.0×105 m/s B. 若加速电压U为800 V，则离子通过该加速电压加速后可以从狭缝O′射出 C. 若不考虑中性气体分子的影响，能从狭缝O′射出的离子落点距离L=16.0 cm D. 若在B2区域内，离子与静止的中性气体分子发生完全非弹性碰撞（二者粘在一起，电荷量不变），碰撞后继续偏转，新落点距离O′更近 10. 一闯关游戏如下：将一帆布带大部分置于桌面上，另一小部分置于桌外，设置于桌面的AB部分长0.6 m（设桌面外的部分其质量远小于AB部分的质量），O为AB中点，整条带的质量为m=0.2 kg。将一质量为M=0.6 kg、可看成质点的砖块置于AB部分的中点处，砖块与帆布带、帆布带与桌面、砖块与桌面的滑动摩擦因数都为μ=0.2。游戏时闯关者用恒定水平拉力F拉帆布带，若能使帆布带与砖块分离且砖块不从桌面掉落下来，则算闯关成功。设砖块未脱落帆布带时帆布带受的滑动摩擦力不变，g=10 m/s2。则下列说法正确的是（　　） A. 砖块能达到的最大加速度大小为2 m/s2 B. 闯关时，帆布带所受到的摩擦力一定是2.8 N C. 闯关者用大于4 N的力拉帆布带，则闯关成功 D. 若砖块与帆布带分离时的速度为 m/s，闯关恰好成功 第二部分非选择题（共54分） 三、实验题（本题共16分） 11. 为测量小物块m与半径为R的水平圆形转台之间的最大静摩擦因数μs（最大静摩擦因数μs：两个接触的物体之间，即将发生相对滑动时，最大静摩擦力与正压力的比值），某小组设计了图甲的实验装置，并进行如下操作： ①测得遮光片宽为d，d远小于转台半径R； ②调节光电门的位置，让电动机带动转台绕轴OO′转动，使遮光片扫过光电门的激光束； ③将小物块m放在水平转台上，测量小物块中心到OO′的距离为l，转台从静止开始逐渐加速转动，遮光片每次经过光电门后提高转速（加速时间忽略不计），当小物块m恰好相对转台滑动时，记录光电门显示的时间t； ④多次改变小物块到OO′的距离，同时记录小物块恰好滑动时光电门显示的时间。 （1）用螺旋测微器测量遮光片d的宽度如图乙所示，则d=________mm； （2）根据实验测得的数据绘制出图像如图丙所示，若l为纵坐标，则横坐标为________（填“t”或“t2”）； （3）图丙图像斜率为k，当地重力加速度为g，则μs=________（用k、d、R、g表示）。 12. 工业生产中需要物料配比的地方常用“吊斗式”电子秤，它的结构如图甲所示，其中实现称质量的关键性元件是拉力传感器。拉力传感器的内部电路如图乙所示，R1、R2、R3是定值电阻，R1=20 kΩ，R2=10 kΩ，R0是对拉力敏感的应变片电阻。 （1）已知该型号的拉力传感器R0在不同拉力下，其阻值为十几千欧~几十千欧之间。为了精确测量传感器在不同压力下的阻值，实验小组设计了如图丙的电路，实验室提供了以下器材：电源E（电动势为3 V、内阻未知） 电流表A1（量程10 mA、内阻约为5 Ω） 电流表A2（量程250 μA、内阻约为50 Ω） 电压表V1（量程15 V、内阻约为15 kΩ） 电压表V2（量程3 V、内阻约为3 kΩ） 滑动变阻器R1（阻值0~1000 Ω、额定电流为0.5 A） 滑动变阻器R2（阻值0~10 Ω、额定电流为2 A） 为了尽可能提高测量的准确性，电流表应选________，电压表应选________，滑动变阻器应选________；（填写器材名称代号） （2）实验小组通过多次实验测得该传感器R0的阻值随压力F变化的关系图像如图丁所示。而在乙所示的电路中，已知料斗重1×103 N。没装料时Uba=0，则R3=________kΩ。 （3）已知重力加速度为g，则Uba与所加物料的质量m的关系式为________。 四、计算题（本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值的单位） 13. 一架无人机携带质量为m=20kg的货物接近目标上空后，从高空竖直向目标俯冲。在对着目标点以初速度v0=5m/s释放货物后，随即拉起机身飞离，货物沿直线下落至目标区域，如图所示。为避免货物损坏，在货物释放后t=1s时遥控打开安装在货物上的减速装置，使货物受到竖直向上大小为f=300N的恒力作用，货物到达目标时速度大小v1=1m/s，立即关闭减速装置，货物与目标相互作用0.2s后静止，不计其他阻力作用，重力加速度g=10m/s2。求： （1）打开货物上的减速装置时，货物的速度vt的大小； （2）货物释放位置距离目标的高度为h； （3）求货物与目标之间平均相互作用力F的大小。 14. 扫地机器人可利用磁场对通电线圈的安培力实现悬浮与驱动。如图，一扫地机器人内含abcd、a′b′c′d′两矩形线框，其中a′b′c′d′为平衡框，用于保持悬浮，abcd为驱动框，用于提供向前的动力。上下两导线通电后，其中间形成的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。每个框都有一条边长为L并嵌入金属芯的边，金属芯使得该边处磁场的磁感应强度变为原来的k（k＞1）倍。两线框通过绝缘杆固定连接，总质量为m，运动过程中线框整体受到的摩擦阻力大小恒定，导线和线框均始终在同一竖直平面内，且线框的上下边与导线始终水平。（重力加速度为g） （1）为了使线框整体悬浮，通入线框a′b′c′d′的电流方向是顺时针还是逆时针，并求框中电流I的大小； （2）若线框以速度大小v0在水平方向上匀速运动，某时刻保持电流大小不变，仅将动力线框abcd中的电流反向，线框在安培力和阻力作用下做匀减速直线运动，经过位移s后停止，求整个减速过程，动力线框cd边所受安培力的平均功率大小。 15. 如图所示，半圆形光滑轨道AB固定在竖直面内，半径R=0.5米，与光滑水平面BC相切于B点。水平面BC右侧为顺时针转动的水平传送带，与传送带相邻的光滑水平面DF足够长。F处固定一竖直挡板，物块撞上挡板后以原速率反弹。现有物块P恰好通过圆弧最高点A，沿着圆弧运动到B点。DF上静置一物块Q。已知P、Q均可视为质点，质量分别为m=1 kg，M=3 kg，P、Q间碰撞为弹性碰撞，且碰撞始终发生在DF上。传送带长L=5 m，物块P与传送带间的动摩擦因数μ=0.2。不考虑物块滑上和滑下传送带的机械能损失，重力加速度g=10 m/s2，不计空气阻力，结果可用根式表示。求： （1）求物块P第一次到达传送带C点的速度vC大小； （2）调整传送带的速度大小，物块P到达D点时可能速度大小的范围； （3）若传送带速度大小为5m/s，求从P、Q第1次碰撞结束到第2026次碰撞结束，物块P在传送带上运动产生的总摩擦热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026—2027学年上学期高三年级10月适应性训练 物理 本试卷分选择题和非选择题两部分，共4页，满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.开考前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的校名、姓名、班级、考号等相关信息填写在答题卡指定区域内。 2.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上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；不能答在试卷上。 3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。 4.考生必须保持答题卡的整洁。 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；每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意，有选错或不答的得0分） 1. 2025年2月，哈尔滨亚冬会成功举办。下列关于亚冬会的场景，解释正确的是（　　） A. 图甲：冰壶表面打磨得很光滑，是为了增大摩擦力 B. 图乙：运动员以抛物线的轨迹腾飞到最高点时，运动员处于平衡状态 C. 图丙：冰球离杆后继续运动，是因为冰球受到杆的作用力 D. 图丁：滑冰运动员匀速转弯滑行时，所受合力不为零 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲中，冰壶在冰面上滑行时，压力一定，接触面打磨得越光滑，滑动摩擦力越小，所以打磨得很光滑是为了减小摩擦力，便于冰壶滑行，而不是增大摩擦力，A错误； B．图乙中，运动员沿抛物线腾飞到最高点时，只有竖直分速度为零，水平方向仍有速度；此时运动员只受重力作用（不计空气阻力），加速度为重力加速度，合力不为零，不处于平衡状态，B错误； C．图丙中，冰球离杆后，冰球与杆不再接触，杆对冰球的作用力已经消失；冰球能继续运动是因为冰球具有惯性，保持原来的运动状态，而不是因为受到杆的作用力，C错误； D．图丁中，滑冰运动员匀速转弯滑行时，速率不变但速度方向不断改变，做曲线运动，加速度不为零，所受合力不为零，合力提供转弯所需的向心力，D正确。 故选D。 2. 取两个质量相同的山楂A、B，将山楂B夹在拇指与弯曲的食指之间，山楂A放在中指上，使两山楂处于同一高度，如图所示。用食指弹击放在中指上的山楂A，山楂A沿水平方向抛出，山楂B同时被释放，不计空气阻力。则（　　） A. 加大食指的力度，山楂A落地的时间会变短 B. 两个山楂落地时速度的变化量相同 C. 两个山楂落地时动能的变化量不相同 D. 两个山楂落地时重力的平均功率不同 【答案】B 【解析】 【详解】A．山楂被弹出后做平抛运动，竖直方向为自由落体运动，落地时间 仅由下落高度决定，与水平初速度无关；加大食指的力度只增大水平初速度，落地时间不变，A错误； B．速度变化量 两山楂同时开始运动、同时落地，运动时间相同，则落地时速度的变化量相同，B正确； C．由动能定理，落地时动能的变化量 两山楂质量相同、下落高度相同，动能的变化量相同，C错误； D．重力的平均功率 两山楂重力做功相同、运动时间相同，重力的平均功率相同，D错误。 故选B。 3. 某种微型“纳米光子电子加速器”利用激光照射周期性排列的纳米柱体时产生的交变电场来加速电子束。电子束通过虚线框区域的极短时间内，电场可视为恒定的，电场线分布如图所示，这段时间内（　　） A. a点的电场强度比b点的大 B. 电子沿直线从a点运动到b点时，动能减小 C. 电子沿直线从b点运动到c点时，电势能减小 D. 电子束的横截面大小和形状均不变 【答案】C 【解析】 【分析】电场线的疏密表示电场强度的大小，电子带负电，所受电场力方向与电场线方向相反。 【详解】A．由图可知点处的电场线比点处密，故点的电场强度大于点，故A错误； B．电子从点运动到点，电场力方向向右，与位移方向相同，电场力做正功，由得电子的动能增大，故B错误； C．电子从点运动到点，电场力方向向右，与位移方向相同，电场力做正功，由得电子的电势能减小，故C正确； D．电子束中轴线以外的电子所在处的电场线是弯曲的，电场力存在垂直于运动方向的分力，会使电子发生偏转，电子束横截面的大小和形状都会改变，故D错误。 故选C。 4. 几百年前科学家已经观测到土星外有多个光环伴随，如图所示。从理论上已经论证了土星环是无数个小卫星在土星赤道面上绕土星旋转的物质系统，其中称为D环的是一个贴近土星表面的暗弱的环，其到土星表面的距离为h。已知土星质量为M，半径为R，引力常数为G，则下列说法正确的是（　　） A. 距离土星越近的小卫星，运行周期越大 B. 所有环上的小卫星角速度大小相等 C. D环中小卫星的向心加速度为 D. D环中小卫星的周期为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据开普勒第三定律可知，距离土星越近的小卫星，轨道半径越小，则运行周期越小，A错误； B．根据 可得 可知环上各个小卫星的轨道半径不一定相同，可知所有环上的小卫星角速度大小不一定相等，B错误； C．对D环中小卫星根据 可得向心加速度为，C正确； D．根据 可得D环中小卫星的周期为，D错误。 故选C。 5. 某学校采用了如图甲所示的内置微型芯片的感应式饭卡，可简化为线圈和芯片组成的电路，a、b是同一匝线圈上的两点，如图乙所示。当饭卡处于感应区域时，刷卡机会激发变化的磁场，饭卡内线圈产生感应电流驱动芯片工作，向刷卡机发送卡片信息以完成支付。已知磁感应强度B随时间t变化规律为B=kt+B0（k为实数），线圈面积为S，匝数为n，总电阻为r。刷卡时饭卡静止，磁场垂直线圈平面向里，且全部处于磁场区域内。（　　） A. 刷卡时，线圈面积有扩大趋势 B. 刷卡时，a点比b点的电势低 C. 刷卡时，感应电流的大小 D. 进出感应区域全过程，通过芯片的电荷量为零 【答案】D 【解析】 【分析】刷卡时磁场垂直线圈平面向里且逐渐增强，由楞次定律可判断感应电流的方向与线圈形变的趋势，由磁通量的变化可求通过芯片的电荷量。 【详解】A．穿过线圈的磁通量增大，由楞次定律可知感应电流的磁场要阻碍磁通量的增大，线圈有收缩的趋势，故A错误； B．穿过线圈的磁通量增大，由楞次定律可知感应电流的磁场垂直线圈平面向外，由安培定则可知感应电流沿逆时针方向，线圈右侧边中的电流由流向。线圈是电源，电源内部电流从低电势流向高电势，所以点的电势高于点，故B错误； C．由法拉第电磁感应定律得，由闭合电路欧姆定律得，故C错误； D．线圈进出感应区域的全过程中，初、末状态穿过线圈的磁通量均为零，即，由得通过芯片的电荷量为零，故D正确。 故选D。 6. 如图为码头装卸简化装置，天花板固定轻质定滑轮，工人甲在码头的水平地面上向左运动拉动细绳，竖直绳吊起货物乙匀速上升，不计滑轮、绳的重力及摩擦。在乙匀速上升的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 乙的机械能守恒 B. 甲需加速向左运动 C. 悬绳对天花板的拉力大小不变 D. 甲对地面的压力逐渐增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．乙匀速上升，动能不变，重力势能增加，根据机械能等于动能与重力势能之和可知，乙的机械能增加，故A错误； B．设绳子与水平方向的夹角为，将甲的速度沿绳子方向和垂直绳子方向分解，沿绳子方向的分速度等于乙的速度，即有 解得 甲向左运动过程中，减小，增大，而不变，所以减小，即甲做减速运动，故B错误； C．乙匀速上升，绳子拉力，甲向左运动，滑轮两侧的两股绳子的夹角增大，根据平行四边形定则，合力减小，即悬绳对滑轮的拉力减小，根据牛顿第三定律，滑轮对悬绳的拉力减小，故悬绳对天花板的拉力减小，故C错误； D．对甲，根据平衡条件，可知地面对甲的支持力 甲向左运动，减小，减小，T不变，则支持力增大，根据牛顿第三定律，甲对地面的压力逐渐增大，故D正确。 故选D。 7. “魔力陀螺”可在竖直圆轨道外侧旋转而不脱落，如图甲所示。某同学为研究其运动规律，将其简化为一质量为m的小球沿竖直放置的磁性圆轨道外侧做圆周运动，如图乙所示。a、b分别为轨道的最高点和最低点。已知重力加速度大小为g，轨道半径为R，轨道对小球吸引力大小恒为6mg，方向指向圆心，不计一切阻力。在a点给小球一沿切线方向的速度使小球沿轨道外侧运动一周时间最短，则小球（　　） A. 在a点时的速度大小为 B. 运动到a点时对轨道压力为零 C. 由b运动到a过程，小球的机械能增加 D. 由a运动到b过程，轨道受到的压力逐渐增大 【答案】A 【解析】 【详解】A．设小球在点的速度为，设轨道上任一点与圆心O的连线和Oa的夹角为 由牛顿第二定律得 由机械能守恒定律得 联立得 当（即点）时最小，为使小球不脱离轨道，需 即，得 故点的速度最大为，故A正确； B．在点，，故小球对轨道的压力为，故B错误； C．磁力和轨道支持力始终与速度方向垂直，不做功，只有重力做功，小球的机械能守恒，故C错误； D．由运动到的过程中，由增大到，逐渐减小，由可知轨道对小球的支持力逐渐减小，由牛顿第三定律可知轨道受到的压力逐渐减小，故D错误。 故选A。 二、多项选择题（本题共3题，每小题6分，共18分，且每小题有不止一个答案正确，全部选对得6分，漏选得3分，错选得0分） 8. 如图所示滑雪场近似看作倾角一定的斜面，某运动员（视为质点）由静止开始沿斜面向下无动力滑行。若斜面粗糙程度处处相同，选取斜面末端所在水平面为零势能面，下滑过程中，只计摩擦阻力，则该运动员的加速度大小a、动能Ek、重力势能Ep和机械能E随运动时间t变化的图像中，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】A．设运动员的质量为m，其与斜面间的动摩擦因数为µ，斜面的倾角为θ，对运动员下滑过程进行受力分析，根据牛顿第二定律可得 所以 由此可知，运动员下滑的加速度不随时间变化，故A正确； B．由以上分析可知，运动员在斜面上由静止开始向下做匀加速直线运动，其速度为 下滑过程中动能为 即动能是关于时间的二次函数，故B错误； C．设初始时运动员距离零势能面的高度为h，其下滑的位移为 则运动员下滑过程中重力势能为 即重力势能是关于时间的二次函数，且图像开口向下，故C错误； D．设运动员在初始时刻的机械能为E0，运动员在下滑过程中，摩擦力对其做的功为 下滑过程中运动员的机械能为 即机械能是关于时间的二次函数，且图像开口向下，故D正确。 故选AD。 9. 如图所示为一种质谱仪的原理图。离子室产生电荷量为e=1.6×10-19 C、质量为m=3.2×10-26 kg的正离子，初速度可忽略。离子经加速电压U加速后，进入速度选择器，速度选择器的极板间电场强度E=4.0×104 V/m，方向竖直向下，匀强磁场的磁感应强度为B1=0.2 T，方向垂直纸面向里。只有直线通过速度选择器的离子才能从狭缝O′射出，随后进入一个磁感应强度为B2=0.5 T的匀强磁场，方向垂直纸面向外，离子在磁场中做匀速圆周运动，最终打在照相底片上，落点P到O′距离为L。已知离子在离开速度选择器后，进入B2磁场分析区时，由于真空度不佳，该区域残留少量中性气体分子，质量为离子质量的2倍。不计离子的重力及离子间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 该速度选择器允许通过的速度为v0=2.0×105 m/s B. 若加速电压U为800 V，则离子通过该加速电压加速后可以从狭缝O′射出 C. 若不考虑中性气体分子的影响，能从狭缝O′射出的离子落点距离L=16.0 cm D. 若在B2区域内，离子与静止的中性气体分子发生完全非弹性碰撞（二者粘在一起，电荷量不变），碰撞后继续偏转，新落点距离O′更近 【答案】AC 【解析】 【详解】A．正离子在速度选择器中向右做直线运动时，电场力竖直向下，洛伦兹力竖直向上，二力平衡，有 解得，故A正确； B．离子由静止经加速电压加速，由动能定理得 解得 加速所得速度小于速度选择器允许通过的速度，离子不能从狭缝射出，故B错误； C．离子进入磁场后，洛伦兹力提供向心力，有 又因离子运动半周后打在照相底片上，所以 解得，故C正确； D．设碰撞后离子与中性气体分子的共同速度为。碰撞时间极短，离子与中性气体分子组成的系统动量守恒，有 碰撞后的复合粒子在磁场中仍由洛伦兹力提供向心力，有 解得 碰撞后速度方向仍沿原轨迹的切线，轨道半径也不变，因此碰撞后的轨迹与原轨迹重合，落点不变，故D错误。 故选AC。 10. 一闯关游戏如下：将一帆布带大部分置于桌面上，另一小部分置于桌外，设置于桌面的AB部分长0.6 m（设桌面外的部分其质量远小于AB部分的质量），O为AB中点，整条带的质量为m=0.2 kg。将一质量为M=0.6 kg、可看成质点的砖块置于AB部分的中点处，砖块与帆布带、帆布带与桌面、砖块与桌面的滑动摩擦因数都为μ=0.2。游戏时闯关者用恒定水平拉力F拉帆布带，若能使帆布带与砖块分离且砖块不从桌面掉落下来，则算闯关成功。设砖块未脱落帆布带时帆布带受的滑动摩擦力不变，g=10 m/s2。则下列说法正确的是（　　） A. 砖块能达到的最大加速度大小为2 m/s2 B. 闯关时，帆布带所受到的摩擦力一定是2.8 N C. 闯关者用大于4 N的力拉帆布带，则闯关成功 D. 若砖块与帆布带分离时的速度为 m/s，闯关恰好成功 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．砖块的合外力由它受到的滑动摩擦力提供，最大加速度满足 解得，故A正确； B．当帆布带相对砖块运动时，所受的摩擦力 但若二者相对静止，此时帆布带与砖块间的摩擦力是静摩擦力，帆布带所受到的摩擦力小于2.8 N，故B错误； CD．要让帆布带和砖块发生相对滑动，需帆布带加速度大于砖块的最大加速度2 m/s2，则有 解得 若闯关者用4 N的力拉帆布带，则帆布带的加速度满足 解得 则砖块滑离帆布带的时间满足 解得 此时砖块的速度为 砖块脱离帆布带后做匀减速运动，匀减速运动的加速度大小为，则匀减速运动的位移 匀加速的位移为 总位移为 此时砖块恰好不掉落，若闯关者用大于4 N的力拉帆布带，则帆布带加速度更大，相对滑动时间更短，砖块总位移变小，闯关成功，同时可知若砖块与帆布带分离时的速度为 m/s，恰好闯关成功，故CD正确。 故选ACD。 第二部分非选择题（共54分） 三、实验题（本题共16分） 11. 为测量小物块m与半径为R的水平圆形转台之间的最大静摩擦因数μs（最大静摩擦因数μs：两个接触的物体之间，即将发生相对滑动时，最大静摩擦力与正压力的比值），某小组设计了图甲的实验装置，并进行如下操作： ①测得遮光片宽为d，d远小于转台半径R； ②调节光电门的位置，让电动机带动转台绕轴OO′转动，使遮光片扫过光电门的激光束； ③将小物块m放在水平转台上，测量小物块中心到OO′的距离为l，转台从静止开始逐渐加速转动，遮光片每次经过光电门后提高转速（加速时间忽略不计），当小物块m恰好相对转台滑动时，记录光电门显示的时间t； ④多次改变小物块到OO′的距离，同时记录小物块恰好滑动时光电门显示的时间。 （1）用螺旋测微器测量遮光片d的宽度如图乙所示，则d=________mm； （2）根据实验测得的数据绘制出图像如图丙所示，若l为纵坐标，则横坐标为________（填“t”或“t2”）； （3）图丙图像斜率为k，当地重力加速度为g，则μs=________（用k、d、R、g表示）。 【答案】（1）#### （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知，遮光片的宽度 【小问2详解】 遮光片通过光电门时的速度为，由得转台的角速度，故小物块的线速度 小物块恰好滑动时，最大静摩擦力提供向心力，由得 故与成正比，图像的横坐标为。 【小问3详解】 由可知，得 12. 工业生产中需要物料配比的地方常用“吊斗式”电子秤，它的结构如图甲所示，其中实现称质量的关键性元件是拉力传感器。拉力传感器的内部电路如图乙所示，R1、R2、R3是定值电阻，R1=20 kΩ，R2=10 kΩ，R0是对拉力敏感的应变片电阻。 （1）已知该型号的拉力传感器R0在不同拉力下，其阻值为十几千欧~几十千欧之间。为了精确测量传感器在不同压力下的阻值，实验小组设计了如图丙的电路，实验室提供了以下器材：电源E（电动势为3 V、内阻未知） 电流表A1（量程10 mA、内阻约为5 Ω） 电流表A2（量程250 μA、内阻约为50 Ω） 电压表V1（量程15 V、内阻约为15 kΩ） 电压表V2（量程3 V、内阻约为3 kΩ） 滑动变阻器R1（阻值0~1000 Ω、额定电流为0.5 A） 滑动变阻器R2（阻值0~10 Ω、额定电流为2 A） 为了尽可能提高测量的准确性，电流表应选________，电压表应选________，滑动变阻器应选________；（填写器材名称代号） （2）实验小组通过多次实验测得该传感器R0的阻值随压力F变化的关系图像如图丁所示。而在乙所示的电路中，已知料斗重1×103 N。没装料时Uba=0，则R3=________kΩ。 （3）已知重力加速度为g，则Uba与所加物料的质量m的关系式为________。 【答案】（1） ①. ②. ③. （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 [1] [2]电源电动势为，为减小电压表读数误差，所选电压表量程应接近电源电动势，因此电压表应选用。通过电流表的电流最大值约为，电流表量程过大，指针偏转角度较小，而电流表量程为，测量更精确，所以电流表应选。 [3] 控制电路采用分压式接法，应选用最大阻值更小、额定电流更大的，调节更便捷、测量误差更小。 【小问2详解】 未装料时传感器所受拉力等于料斗的重力，即 由图丁可知，此时应变片电阻的阻值为 没装料时Uba=0，根据电桥平衡可得 则。 【小问3详解】 由图丁可知，应变片电阻随压力变化的关系式为 当所加物料质量为时，总拉力为 此时应变片电阻为 由图乙可知，电动势为，则点电势为 点电势为 则。 四、计算题（本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案的不给分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值的单位） 13. 一架无人机携带质量为m=20kg的货物接近目标上空后，从高空竖直向目标俯冲。在对着目标点以初速度v0=5m/s释放货物后，随即拉起机身飞离，货物沿直线下落至目标区域，如图所示。为避免货物损坏，在货物释放后t=1s时遥控打开安装在货物上的减速装置，使货物受到竖直向上大小为f=300N的恒力作用，货物到达目标时速度大小v1=1m/s，立即关闭减速装置，货物与目标相互作用0.2s后静止，不计其他阻力作用，重力加速度g=10m/s2。求： （1）打开货物上的减速装置时，货物的速度vt的大小； （2）货物释放位置距离目标的高度为h； （3）求货物与目标之间平均相互作用力F的大小。 【答案】（1）15m/s （2）32.4m （3）300N 【解析】 【小问1详解】 打开货物上的减速装置前，货物做竖直下抛运动 【小问2详解】 开减速装置前1s内，匀加速下落的位移  打开货物上的减速装置后，根据牛顿第二定律 减速下降过程有 货物释放位置距离目标的高度为 解得 【小问3详解】 货物与目标作用过程中，取向上为正方向， 由动量定理   代入数值解得 14. 扫地机器人可利用磁场对通电线圈的安培力实现悬浮与驱动。如图，一扫地机器人内含abcd、a′b′c′d′两矩形线框，其中a′b′c′d′为平衡框，用于保持悬浮，abcd为驱动框，用于提供向前的动力。上下两导线通电后，其中间形成的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。每个框都有一条边长为L并嵌入金属芯的边，金属芯使得该边处磁场的磁感应强度变为原来的k（k＞1）倍。两线框通过绝缘杆固定连接，总质量为m，运动过程中线框整体受到的摩擦阻力大小恒定，导线和线框均始终在同一竖直平面内，且线框的上下边与导线始终水平。（重力加速度为g） （1）为了使线框整体悬浮，通入线框a′b′c′d′的电流方向是顺时针还是逆时针，并求框中电流I的大小； （2）若线框以速度大小v0在水平方向上匀速运动，某时刻保持电流大小不变，仅将动力线框abcd中的电流反向，线框在安培力和阻力作用下做匀减速直线运动，经过位移s后停止，求整个减速过程，动力线框cd边所受安培力的平均功率大小。 【答案】（1）逆时针， （2） 【解析】 【小问1详解】 回路电流大小相同，线框a′d’与b′c′处的磁场相同，两边所受安培力可以抵消； 因金属芯处磁场比a’b’处磁场更强，金属芯所受安培力比a’b’所受安培力大，若要悬浮，即总安培力与重力抵消，应使金属芯受的安培力向上，由左手定则知，电流应沿逆时针方向，大小满足 解得 【小问2详解】 设ab边所受安培力为，则金属芯所受安培力为，线框以速度大小在水平方向上匀速运动，整体阻力为 电流反向时，线框在安培力和阻力作用下做匀减速直线运动有 经过位移后停止有 动力线框cd边所受安培力的平均功率大小为 联立解得 15. 如图所示，半圆形光滑轨道AB固定在竖直面内，半径R=0.5米，与光滑水平面BC相切于B点。水平面BC右侧为顺时针转动的水平传送带，与传送带相邻的光滑水平面DF足够长。F处固定一竖直挡板，物块撞上挡板后以原速率反弹。现有物块P恰好通过圆弧最高点A，沿着圆弧运动到B点。DF上静置一物块Q。已知P、Q均可视为质点，质量分别为m=1 kg，M=3 kg，P、Q间碰撞为弹性碰撞，且碰撞始终发生在DF上。传送带长L=5 m，物块P与传送带间的动摩擦因数μ=0.2。不考虑物块滑上和滑下传送带的机械能损失，重力加速度g=10 m/s2，不计空气阻力，结果可用根式表示。求： （1）求物块P第一次到达传送带C点的速度vC大小； （2）调整传送带的速度大小，物块P到达D点时可能速度大小的范围； （3）若传送带速度大小为5m/s，求从P、Q第1次碰撞结束到第2026次碰撞结束，物块P在传送带上运动产生的总摩擦热。 【答案】（1）5m/s （2） （3）45465J 【解析】 【小问1详解】 物块P恰通过A点，对物块P在A点列牛顿第二定律得 对物块P从A到B过程列动能定理有 解得vB=5m/s 可知物块P第一次到达传送带C点的速度vC=vB=5m/s 【小问2详解】 设物块P到达D点时最小速度为vD1，最大速度为vD2，根据动能定理有 若一直减速 若一直加速 化简整理解得， 那么达D点速度大小的范围为 【小问3详解】 若传送带速度大小为5m/s，则物块P相对传送带静止，滑出传送带时的速度为vB=5m/s，设水平向右为正方向，第1次碰撞对系统，列动量守恒定律 由机械能守恒定律有 解二次方程得 设物块P向左滑上传送带的位移为x，根据牛顿第二定律和运动学规律可得μmg=ma 可得a=2m/s2 而 解得 速度减为零用时间 物块P速度减为零后向右运动，滑离传送带时的速度大小仍为，此过程中物块P相对传送带运动的距离 第2次碰撞，对系统列动量守恒定律和机械能守恒定律有， 解得 物块P向左滑上传送带，则根据动能定理和运动学规律可得 滑过传送带用时间 而 解得：h=0.25m＜R 则滑块P未脱离圆轨道，滑回到C点的速度仍为，则到达D点时 可得 该过程中物块P相对传送带运动的距离 物块P再次滑离D点后与Q相碰的情况重复原来的过程，则从P、Q第1次碰撞结束到第2026次碰撞结束，物块P在传送带上运动产生的总摩擦热量 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $