精品解析：湖南常德市临澧县第一中学2026-2027学年高二上学期11月阶段检测物理试题

临澧一中2027届高三第一期第三次阶段性考试物理 一、单项选择题：本题共7小题。 1. 用大量能量为0.95 eV的光子照射一大群处于不同能级的氢原子，氢原子的能级图如图所示。下列关于此过程的说法正确的是（　　 ） A. 基态的氢原子，其核外电子动能最小 B. 能级的氢原子吸收一个光子可以电离 C. 能级的氢原子可以跃迁到能级 D. 能级的氢原子始终稳定 【答案】B 【解析】 【详解】A．由，，解得，基态的氢原子核外电子轨道半径最小，则动能最大，故A错误； B．使能级的氢原子电离需要吸收的光子的能量至少为，故照射用光子能量为，大于能级氢原子电离所需的最小能量，因此可以电离，故B正确； C．和两个能级的能量差为，而氢原子跃迁时必须吸收固定频率的光子，即应为，故能级的氢原子不能跃迁到能级，故C错误; D．能级的氢原子会自发地向基态跃迁，故D错误。 故选B。 2. 反光衣是利用玻璃微珠的“回归反射”原理，使光线沿原方向返回，从而达到提醒的目的。如图所示，现有一束与光轴（经过O、B两点）平行的单色光照在半径为R的玻璃微珠上，MA是其中一条入射角的入射光线，经折射后恰射到B点。玻璃微珠可视为球体且右侧涂有反光膜，O为球体球心，真空中的光速为c。下列说法不正确的是（ ） A. 此玻璃材料的折射率为 B. 光进入此玻璃材料中，传播速度变小 C. 光进入此玻璃材料中，光子的能量不变 D. 光进入此玻璃材料中，波长变长 【答案】D 【解析】 【详解】A．连接OA、OB，OA和OB都是玻璃微珠的半径，因此△OAB为等腰三角形。入射光线与光轴平行，入射角 由几何关系可得折射角 根据折射定律，故A正确； B．光在介质中的传播速度满足，玻璃折射率，因此光进入玻璃后传播速度变小，故B正确； C．光子能量公式为，光的频率由光源决定，进入介质后光的频率不会发生变化，因此光子能量不变，故C正确； D．光的频率不变，介质中光速 真空中光速 因此介质中波长 由于，介质中的波长比真空中更短，故D错误。 本题要求选择不正确的，故选D。 3. 在一家复古风格的咖啡馆装修过程中，需要将一幅质量分布不均（重心偏左）的矩形照片挂在墙上，工作人员用与两根装饰绳来悬挂照片，要求矩形照片底边与地面平行，如图所示。后来为了调整装饰布局，在保持绳长度不变的情况下，将端向左移动，使得绳缩短（但绳仍长于绳），照片仍然保持底边与地面平行的状态。针对这一调整过程，下列说法正确的是（　　 ） A. 绳的拉力大小总小于绳的拉力大小 B. 绳的拉力大小不变 C. 绳与绳拉力的合力变小 D. 初、末状态相比，绳的拉力大小可能相等 【答案】D 【解析】 【详解】A．设照片重力大小为，两绳拉力大小分别为、，两绳与竖直方向的夹角分别为、。由于、两点等高，有 由可知。根据水平方向的平衡条件，有 因此，A错误； B．照片受三个力平衡，两绳拉力的作用线交于点，因此重力的作用线也经过点。照片始终保持水平，重心与点的水平距离不变，又因绳长不变，故不变。将端向左移动时，减小。根据竖直方向的平衡条件，有 结合水平方向的平衡条件，解得 随着减小，增大，故减小，B错误； C．两绳拉力的合力始终与照片的重力等大反向，大小恒为，C错误； D．由上述平衡条件可得 例如，当，由减小至时，初、末状态均满足，即，且，故初、末状态的相等，D正确，故选D。 4. 旅客在网上购买高铁票后，可使用二代身份证在自动检票闸机上刷身份证进出站。当身份证进入刷卡机感应范围后，刷卡机会向身份证发射高频电磁波，下列说法正确的是（ ） A. 身份证放在刷卡机上不动不会产生感应电流 B. 身份证放在刷卡机上不动就会产生感应电流 C. 身份证快速靠近刷卡机感应电流会变大 D. 身份证快速远离刷卡机感应电流会变大 【答案】B 【解析】 【详解】AB．身份证放在刷卡机上不动时，刷卡机产生的交变磁场会使穿过身份证内置线圈的磁通量随时间周期性变化，因此会产生感应电流，故A错误，B正确； CD．据法拉第电磁感应定律，感应电流大小与磁通量变化率成正比，身份证快速靠近或者快速远离刷卡机过程，由于刷卡机产生的是交变磁场，这两个过程中的磁通量变化率都有可能是减小的，感应电流也可能是减小的，故C错误，D错误。 故选B。 5. 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. 若要使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；若要使飞行途中加速度减小，需要增大地月距离，D错误； 故选B。 6. 光敏变色布被紫外线照射到的地方会变色留痕。如图所示，竖直放置的光敏变色布前面竖直悬挂一根弹簧，弹簧下端所系物块装有向光敏变色布垂直发射紫外线的激光笔。使物块上下振动的同时，以速率v水平向左匀速拉动光敏变色布，在所绘痕迹上建立坐标系，已知物块在内完成10次全振动。下列说法正确的是（　　） A. 物块振动频率为 B. 振动过程中，物块机械能不守恒 C. 时，物块的速度和加速度都为零 D. 若，则拉动光敏变色布的速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．物块在内完成10次全振动，则周期为 物块振动频率为，故A错误； B．振动过程，由于物块与弹簧组成的系统满足机械能守恒；由于存在弹簧弹力对物块做功，所以物体的机械能不守恒，故B正确； C．时，由题图可知，物块处于最高点，则物块的速度为零，但加速度最大，不为零，故C错误； D．若，由题图可知，拉动光敏变色布的速度，故D错误。 故选B。 7. 如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为M的物体A、B（B物体与弹簧连接），弹簧的劲度系数为k，初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体A上，使物体A开始向上做加速度为（a<g）的匀加速运动，测得两个物体的v-t图像如图乙所示。已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 施加外力F大小恒为M（g+a） B. A、B分离时，弹簧弹力恰好为零 C. A、B分离时，A上升的距离为 D. 弹簧恢复到原长时，物体B的速度达到最大值 【答案】C 【解析】 【详解】A．分离前整体分析有 由于a不变，x减小，则F增大。故A错误； B．A、B分离时，对B有 解得 A、B分离时，弹簧弹力不为零，故B错误； C．施加F前，物体A、B整体平衡，根据平衡条件，有 2Mg=kx1 解得 A、B分离时，A上升的距离为 故C正确； D．A、B分离后，B将做加速度减小的加速运动，当时，B达到最大速度，故D错误。 故选C。 二、多选题：本题共3小题。 8. 空间分布有竖直方向的匀强电场，现将一质量为m的带电小球A从O点斜向上抛出，小球沿如图所示的轨迹击中绝缘竖直墙壁的P点。将另一质量相同、电荷量不变、电性相反的小球B仍从O点以相同的速度抛出，该球垂直击中墙壁的Q点（图中未画出）。对于上述两个过程，忽略空气阻力，下列叙述正确的是（ ） A. 球A的加速度大于球B的加速度 B. P点位置高于Q点 C. 球A的电势能减小，球B的电势能增加 D. 电场力对球A的冲量大小等于对球B的冲量大小 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据题意可知，水平方向做匀速运动，水平速度相同，两次水平方向位移相同，则时间相同，竖直方向上，球A的速度变化量大，则由可知，球A的加速度较大，故A正确； B．竖直方向上，由可知，由于球A的加速度较大，所以球A的最高点低于球B的最高点，则有P点位置低于Q点，故B错误； C．球A加速度大，所受电场力向下，电场力做负功，电势能增大；球B加速度小，所受电场力向上，电场力做正功，电势能减小，故C错误； D．由于运动时间相等，电场力大小相等，电场力对球A的冲量等于对球B的冲量大小，故D正确。 故选AD。 9. 我国霍尔推进器技术世界领先，其简化的工作原理如图所示。放电通道两端电极间存在一加速电场，该区域内有一与电场近似垂直的约束磁场（未画出）用于提高工作物质被电离的比例。工作时，工作物质氙气进入放电通道后被电离为氙离子，再经电场加速喷出，形成推力。某次测试中，氙气被电离的比例为95%，氙离子喷射速度为，推进器产生的推力为。已知氙离子的比荷为；计算时，取氙离子的初速度为零，忽略磁场对离子的作用力及粒子之间的相互作用，则（　　） A. 氙离子的加速电压约为 B. 氙离子的加速电压约为 C. 氙离子向外喷射形成的电流约为 D. 每秒进入放电通道的氙气质量约为 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．氙离子经电场加速，根据动能定理有 可得加速电压为 故A正确，B错误； D．在时间内，有质量为的氙离子以速度喷射而出，形成电流为，由动量定理可得 进入放电通道的氙气质量为，被电离的比例为，则有 联立解得 故D正确； C．在时间内，有电荷量为的氙离子喷射出，则有 ， 联立解得 故C错误。 故选AD。 10. 如图，坚硬的水平地面上放置一木料，木料上有一个竖直方向的方孔，方孔各侧壁完全相同。木栓材质坚硬，形状为正四棱台，上下底面均为正方形，四个侧面完全相同且与上底面的夹角均为。木栓质量为m，与方孔侧壁的动摩擦因数为。将木栓对准方孔，接触但无挤压，锤子以极短时间撞击木栓后反弹，锤子对木栓冲量为I，方向竖直向下。木栓在竖直方向前进了的位移，未到达方孔底部。若进入的过程方孔侧壁发生弹性形变，弹力呈线性变化，最大静摩擦力约等于滑动摩擦力，已知重力加速度为g。则（　　） A. 进入过程，木料对木栓的合力的冲量为 B. 进入过程，木料对木栓的平均阻力大小约为 C. 进入过程，木料和木栓的机械能共损失了 D. 木栓前进后木料对木栓一个侧面的最大静摩擦力大小约为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．锤子撞击木栓到木栓进入过程，对木栓分析可知合外力的冲量为0，锤子对木栓的冲量为I，由于重力有冲量，则木料对木栓的合力冲量不为-I，故A错误； B．锤子撞击木栓后木栓获得的动能为 木栓进入过程根据动能定理有 解得平均阻力为 故B正确； C．木栓进入过程损失的动能与重力势能，一部分转化为系统内能另一部分转化为木栓的弹性势能， 故C错误； D．对木栓的一个侧面受力分析如图 由于方孔侧壁弹力成线性变化，则有 且根据B选项求得平均阻力 又因为 联立可得 故D正确。 故选BD。 三、实验题：本大题共2小题。 11. 某软件能够调用手机内置加速度传感器，实时显示手机加速度的数值。小明通过安装有该软件的智能手机（其坐标轴如图1所示）探究加速度与力、质量的关系，实验装置原理图如图2所示。已知当地重力加速度为g。 （1）分别称量出小桶的质量和手机的质量。 （2）开始时，整个实验装置处于静止状态，小桶里没有装砝码。 （3）用手突然向上托起小桶，使得绳子松弛，此瞬间手机受到的合力为________（用题目所给字母表示），读出此瞬间手机轴上的加速度的数值。 （4）往小桶中增加砝码，重复步骤（3），测得实验数据如下： 实验次数 1 2 3 4 5 6 小桶和砝码的质量m（kg） 0.0245 0.0445 0.0645 0.0845 0.1045 0.1245 手机加速度a（） 1.76 2.58 3.39 4.20 4.98 根据图3软件截图，上表中空白处的数据为________。利用数据作出图像，在图4中描出第一组数据的点并连线________，可以得到结论：________________。 （5）保持小桶和砝码的质量不变，用双面胶把不同数量的配重片贴在手机背面，重复步骤（3），测得实验数据并作出图像，得出结论。 【答案】 ①. ②. 1.0 ③. ④. 质量一定时，物体的加速度与所受合力成正比。 【解析】 【详解】[1]以手机为研究对象，取竖直向上的轴方向为正方向，设弹簧对手机的弹力为。开始时装置静止，细绳的拉力等于小桶的重力，由手机的受力平衡得 用手突然向上托起小桶，细绳刚松弛的瞬间，弹簧的形变量尚未改变，弹力仍为，细绳的拉力变为零，所以手机受到的合力为 合力方向竖直向上。 [2]图3是手机沿轴的加速度随时间变化的图像，其纵坐标表示该方向的加速度。细绳刚松弛时，手机仍处于原来的位置，受到向上的合力，对应曲线开始变化后的第一个正峰；由该峰的纵坐标读得 [3][4]往小桶中增加砝码后，同理可知，细绳刚松弛时手机所受合力的大小等于小桶和砝码的总重力，即 以合力为横坐标、加速度为纵坐标，将第一组数据对应的点补在图4中，再作直线，使各数据点均匀分布在直线两侧，所得图像如答案图所示。图像近似为经过原点的直线，说明手机质量不变时，其加速度与所受合力成正比。步骤（5）中，表示手机与配重片的总质量。保持小桶和砝码的质量不变，细绳刚松弛时手机与配重片整体所受合力的大小不变；改变并研究与的关系，是为了探究合力一定时加速度与质量的关系。 12. 某科技小组利用压敏电阻制作简易的自动分拣装置（甲图），它能按一定质量标准自动分拣大小苹果。为压敏电阻，质量为的托盘置于上，苹果经过托盘时对产生压力，的阻值随压力变化。初始状态衔铁水平，当电阻箱两端电压时，控制电路使电磁铁吸动衔铁，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，电流表为理想电表，量程，。 （1）压敏电阻的阻值与压力的关系测试。 ①关闭图甲中的传送带，断开控制电路，在托盘上加一个砝码（），记录压敏电阻受到的压力； ②闭合开关S前，将电阻箱阻值调到最大，其目的是___________； ③闭合开关S，调节电阻箱，记录电阻箱和电流表读数。当电阻箱示数为时，如丙图所示电流表示数为___________A，则此压力下压敏电阻___________； ④依次增加砝码，改变压力，重复步骤③，获取多组数据； ⑤根据实验数据，描绘压敏电阻阻值随压力变化的图像（如图乙），为后续设定分拣标准提供依据。 （2）苹果分拣质量标准设置。 如图乙，现以为标准质量将苹果分拣开，为使该装置达到分拣标准，电阻箱的阻值应调为___________（结果保留一位小数）；根据题述条件可知，质量小于的小苹果将通过___________（填“上通道”或“下通道”）。 【答案】（1） ①. 保护电路##保护电流表##保护电源 ②. ③. （2） ①. ②. 上通道 【解析】 【小问1详解】 [1]闭合开关S前，将电阻箱阻值调到最大的目的是保护电路。防止闭合开关瞬间电流过大，损坏电流表或电源。 [2]如图丙所示，该电流表读数为 [3]由闭合电路欧姆定律 代入、、、 解得 【小问2详解】 [1]标准质量苹果加上托盘，总质量，产生压力大小 从图乙查得时对应的压敏电阻阻值 由图甲电路，临界吸合时电阻箱两端电压为 联立解得 [2]质量小于的小苹果产生的压力小，由图乙可知，增大，则达不到，电磁铁不吸合，苹果通过上通道。 四、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。 13. 如图所示，竖直放置的容器横截面积为S，容器内有一密封良好的隔板，隔板置于卡槽上，将容器分成上、下两部分，体积均为，压强均为大气压强。一气筒分别通过单向阀门、与容器上、下两部分连接，打气筒从最右侧运动至最左侧完成一次抽气，抽气时阀门打开，阀门闭合；打气筒从最左侧运动至最右侧完成一次打气，打气时阀门闭合，阀门打开。气筒连接处的体积不计，抽气、打气过程温度保持不变。若完成一次抽气、打气后，隔板与卡槽恰好未分离，此时容器上、下两部分气体压强之比为，重力加速度为。求： （1）隔板的质量； （2）若隔板固定，则完成次抽气、打气后，上、下两部分中气体的质量之比。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设打气筒容积为，对上部分气体完成一次抽气，根据玻意耳定律可得 对下部分气体完成一次打气，根据玻意耳定律可得 根据题意 解得， 对隔板，根据平衡条件可知 解得 【小问2详解】 设初始时刻两部分气体的质量均为，由以上分析，结合玻意耳定律可得，上部分气体每次压强变为原来的，n次后上部分压强变为原来的，则上部分质量为，则下部分质量为，因此上下两部分气体质量之比为 14. 如图所示，某款液压装置竖直放置并固定，密封良好的储油筒内装满阻尼油，质量的受压板通过轻杆与带细孔的轻活塞固定相连，受压板下表面和储油筒上表面通过的轻弹簧相连，阻尼油被迫通过细孔的过程中，会对活塞产生阻力。初始时，受压板静止（此时阻尼油的阻力为零），现有质量也为的物块从受压板上方处自由释放，与受压板在极短时间内碰撞后以共同速度下降，已知下降过程中弹簧保持在弹性限度内，阻尼油对活塞的阻力为，其它阻力不计，重力加速度大小取，则： （1）求物块与受压板碰撞后瞬间共同速度大小； （2）若阻力与活塞速度成正比，即（比例系数为），求物块与受压板碰后瞬间整体的加速度大小； （3）碰撞后受压板下降时，速度减为零，求受压板克服弹簧弹力做功及阻尼油对活塞做的功。 【答案】（1）1m/s （2）0.5m/s2 （3）1.5J；-1.5J 【解析】 【小问1详解】 物块自由落体后与受压板发生完全非弹性碰撞，由运动学公式得 动量守恒可得 联立解得，方向竖直向下。 【小问2详解】 物块与受压板碰撞前，受压板速度为0，阻力为0，弹簧弹力为 碰后的阻力为 碰后对物块和受压板整体分析，由牛顿第二定律得 联立解得 【小问3详解】 初始时弹簧弹力为 下降高度h，速度为0时，弹簧弹力为 由于弹簧力与位移是线性关系，则克服弹簧力做功可以表示为 联立解得，由动能定理得 解得 15. 如图甲所示，空间直角坐标系将的空间划分为四个区域，Ⅳ区域存在沿轴负方向的匀强电场，Ⅱ、Ⅲ区域存在沿轴负方向的匀强磁场。在平面内区域放置一足够大且不计厚度的吸收屏，吸收屏下方紧靠屏上处有一粒子源可向轴负方向发射速率为、质量为、带电量为的粒子（重力不计），平面图如图乙所示。粒子运动经过点且刚好打在点。粒子打在吸收屏上即被吸收且不影响空间电、磁场分布。求： （1）匀强电场的电场强度大小； （2）匀强磁场的磁感应强度大小； （3）现调节Ⅳ区域中电场强度大小为（电场方向不变），要求粒子能进入Ⅰ区域打在吸收屏上，求的取值范围和粒子在Ⅰ区域的运动时间。 【答案】（1） （2） （3）； 【解析】 【小问1详解】 粒子从P到Q做类平抛运动，设运动时间为t1，x方向有 z方向有 其中 联立解得 【小问2详解】 设粒子到达Q点时，速度方向与x轴成角， 由 解得 粒子在磁场中做匀速圆周运动，从Q点进入磁场，从M点离开磁场，如图所示，设粒子圆周运动半径为r，速度vQ， 由洛伦兹力提供向心力有 解得 由几何关系 粒子打在P点，几何关系有 联立得匀强磁场的磁感应强度大小 【小问3详解】 调节Ⅳ区域的电场强度后，设粒子从点进入磁场，再从点离开磁场，根据之间距离 可知与Ⅳ区域电场强度大小无关，则之间距离 之间距离 解得 粒子要进入I区域，打在吸收屏上，需满足 可得，即 粒子到达点时，z方向的分速度大小 设粒子在I区域运动经历时间，有 联立解得。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 临澧一中2027届高三第一期第三次阶段性考试物理 一、单项选择题：本题共7小题。 1. 用大量能量为0.95 eV的光子照射一大群处于不同能级的氢原子，氢原子的能级图如图所示。下列关于此过程的说法正确的是（　　 ） A. 基态的氢原子，其核外电子动能最小 B. 能级的氢原子吸收一个光子可以电离 C. 能级的氢原子可以跃迁到能级 D. 能级的氢原子始终稳定 2. 反光衣是利用玻璃微珠的“回归反射”原理，使光线沿原方向返回，从而达到提醒的目的。如图所示，现有一束与光轴（经过O、B两点）平行的单色光照在半径为R的玻璃微珠上，MA是其中一条入射角的入射光线，经折射后恰射到B点。玻璃微珠可视为球体且右侧涂有反光膜，O为球体球心，真空中的光速为c。下列说法不正确的是（ ） A. 此玻璃材料的折射率为 B. 光进入此玻璃材料中，传播速度变小 C. 光进入此玻璃材料中，光子的能量不变 D. 光进入此玻璃材料中，波长变长 3. 在一家复古风格的咖啡馆装修过程中，需要将一幅质量分布不均（重心偏左）的矩形照片挂在墙上，工作人员用与两根装饰绳来悬挂照片，要求矩形照片底边与地面平行，如图所示。后来为了调整装饰布局，在保持绳长度不变的情况下，将端向左移动，使得绳缩短（但绳仍长于绳），照片仍然保持底边与地面平行的状态。针对这一调整过程，下列说法正确的是（　　 ） A. 绳的拉力大小总小于绳的拉力大小 B. 绳的拉力大小不变 C. 绳与绳拉力的合力变小 D. 初、末状态相比，绳的拉力大小可能相等 4. 旅客在网上购买高铁票后，可使用二代身份证在自动检票闸机上刷身份证进出站。当身份证进入刷卡机感应范围后，刷卡机会向身份证发射高频电磁波，下列说法正确的是（ ） A. 身份证放在刷卡机上不动不会产生感应电流 B. 身份证放在刷卡机上不动就会产生感应电流 C. 身份证快速靠近刷卡机感应电流会变大 D. 身份证快速远离刷卡机感应电流会变大 5. 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. 若要使飞行途中地球加速度减小，则应减小地月质心距离 6. 光敏变色布被紫外线照射到的地方会变色留痕。如图所示，竖直放置的光敏变色布前面竖直悬挂一根弹簧，弹簧下端所系物块装有向光敏变色布垂直发射紫外线的激光笔。使物块上下振动的同时，以速率v水平向左匀速拉动光敏变色布，在所绘痕迹上建立坐标系，已知物块在内完成10次全振动。下列说法正确的是（　　） A. 物块振动频率为 B. 振动过程中，物块机械能不守恒 C. 时，物块的速度和加速度都为零 D. 若，则拉动光敏变色布的速度 7. 如图甲所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端叠放两个质量均为M的物体A、B（B物体与弹簧连接），弹簧的劲度系数为k，初始时物体处于静止状态。现用竖直向上的拉力F作用在物体A上，使物体A开始向上做加速度为（a<g）的匀加速运动，测得两个物体的v-t图像如图乙所示。已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 施加外力F大小恒为M（g+a） B. A、B分离时，弹簧弹力恰好为零 C. A、B分离时，A上升的距离为 D. 弹簧恢复到原长时，物体B的速度达到最大值 二、多选题：本题共3小题。 8. 空间分布有竖直方向的匀强电场，现将一质量为m的带电小球A从O点斜向上抛出，小球沿如图所示的轨迹击中绝缘竖直墙壁的P点。将另一质量相同、电荷量不变、电性相反的小球B仍从O点以相同的速度抛出，该球垂直击中墙壁的Q点（图中未画出）。对于上述两个过程，忽略空气阻力，下列叙述正确的是（ ） A. 球A的加速度大于球B的加速度 B. P点位置高于Q点 C. 球A的电势能减小，球B的电势能增加 D. 电场力对球A的冲量大小等于对球B的冲量大小 9. 我国霍尔推进器技术世界领先，其简化的工作原理如图所示。放电通道两端电极间存在一加速电场，该区域内有一与电场近似垂直的约束磁场（未画出）用于提高工作物质被电离的比例。工作时，工作物质氙气进入放电通道后被电离为氙离子，再经电场加速喷出，形成推力。某次测试中，氙气被电离的比例为95%，氙离子喷射速度为，推进器产生的推力为。已知氙离子的比荷为；计算时，取氙离子的初速度为零，忽略磁场对离子的作用力及粒子之间的相互作用，则（　　） A. 氙离子的加速电压约为 B. 氙离子的加速电压约为 C. 氙离子向外喷射形成的电流约为 D. 每秒进入放电通道的氙气质量约为 10. 如图，坚硬的水平地面上放置一木料，木料上有一个竖直方向的方孔，方孔各侧壁完全相同。木栓材质坚硬，形状为正四棱台，上下底面均为正方形，四个侧面完全相同且与上底面的夹角均为。木栓质量为m，与方孔侧壁的动摩擦因数为。将木栓对准方孔，接触但无挤压，锤子以极短时间撞击木栓后反弹，锤子对木栓冲量为I，方向竖直向下。木栓在竖直方向前进了的位移，未到达方孔底部。若进入的过程方孔侧壁发生弹性形变，弹力呈线性变化，最大静摩擦力约等于滑动摩擦力，已知重力加速度为g。则（　　） A. 进入过程，木料对木栓的合力的冲量为 B. 进入过程，木料对木栓的平均阻力大小约为 C. 进入过程，木料和木栓的机械能共损失了 D. 木栓前进后木料对木栓一个侧面的最大静摩擦力大小约为 三、实验题：本大题共2小题。 11. 某软件能够调用手机内置加速度传感器，实时显示手机加速度的数值。小明通过安装有该软件的智能手机（其坐标轴如图1所示）探究加速度与力、质量的关系，实验装置原理图如图2所示。已知当地重力加速度为g。 （1）分别称量出小桶的质量和手机的质量。 （2）开始时，整个实验装置处于静止状态，小桶里没有装砝码。 （3）用手突然向上托起小桶，使得绳子松弛，此瞬间手机受到的合力为________（用题目所给字母表示），读出此瞬间手机轴上的加速度的数值。 （4）往小桶中增加砝码，重复步骤（3），测得实验数据如下： 实验次数 1 2 3 4 5 6 小桶和砝码的质量m（kg） 0.0245 0.0445 0.0645 0.0845 0.1045 0.1245 手机加速度a（） 1.76 2.58 3.39 4.20 4.98 根据图3软件截图，上表中空白处的数据为________。利用数据作出图像，在图4中描出第一组数据的点并连线________，可以得到结论：________________。 （5）保持小桶和砝码的质量不变，用双面胶把不同数量的配重片贴在手机背面，重复步骤（3），测得实验数据并作出图像，得出结论。 12. 某科技小组利用压敏电阻制作简易的自动分拣装置（甲图），它能按一定质量标准自动分拣大小苹果。为压敏电阻，质量为的托盘置于上，苹果经过托盘时对产生压力，的阻值随压力变化。初始状态衔铁水平，当电阻箱两端电压时，控制电路使电磁铁吸动衔铁，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，电流表为理想电表，量程，。 （1）压敏电阻的阻值与压力的关系测试。 ①关闭图甲中的传送带，断开控制电路，在托盘上加一个砝码（），记录压敏电阻受到的压力； ②闭合开关S前，将电阻箱阻值调到最大，其目的是___________； ③闭合开关S，调节电阻箱，记录电阻箱和电流表读数。当电阻箱示数为时，如丙图所示电流表示数为___________A，则此压力下压敏电阻___________； ④依次增加砝码，改变压力，重复步骤③，获取多组数据； ⑤根据实验数据，描绘压敏电阻阻值随压力变化的图像（如图乙），为后续设定分拣标准提供依据。 （2）苹果分拣质量标准设置。 如图乙，现以为标准质量将苹果分拣开，为使该装置达到分拣标准，电阻箱的阻值应调为___________（结果保留一位小数）；根据题述条件可知，质量小于的小苹果将通过___________（填“上通道”或“下通道”）。 四、计算题：解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。 13. 如图所示，竖直放置的容器横截面积为S，容器内有一密封良好的隔板，隔板置于卡槽上，将容器分成上、下两部分，体积均为，压强均为大气压强。一气筒分别通过单向阀门、与容器上、下两部分连接，打气筒从最右侧运动至最左侧完成一次抽气，抽气时阀门打开，阀门闭合；打气筒从最左侧运动至最右侧完成一次打气，打气时阀门闭合，阀门打开。气筒连接处的体积不计，抽气、打气过程温度保持不变。若完成一次抽气、打气后，隔板与卡槽恰好未分离，此时容器上、下两部分气体压强之比为，重力加速度为。求： （1）隔板的质量； （2）若隔板固定，则完成次抽气、打气后，上、下两部分中气体的质量之比。 14. 如图所示，某款液压装置竖直放置并固定，密封良好的储油筒内装满阻尼油，质量的受压板通过轻杆与带细孔的轻活塞固定相连，受压板下表面和储油筒上表面通过的轻弹簧相连，阻尼油被迫通过细孔的过程中，会对活塞产生阻力。初始时，受压板静止（此时阻尼油的阻力为零），现有质量也为的物块从受压板上方处自由释放，与受压板在极短时间内碰撞后以共同速度下降，已知下降过程中弹簧保持在弹性限度内，阻尼油对活塞的阻力为，其它阻力不计，重力加速度大小取，则： （1）求物块与受压板碰撞后瞬间共同速度大小； （2）若阻力与活塞速度成正比，即（比例系数为），求物块与受压板碰后瞬间整体的加速度大小； （3）碰撞后受压板下降时，速度减为零，求受压板克服弹簧弹力做功及阻尼油对活塞做的功。 15. 如图甲所示，空间直角坐标系将的空间划分为四个区域，Ⅳ区域存在沿轴负方向的匀强电场，Ⅱ、Ⅲ区域存在沿轴负方向的匀强磁场。在平面内区域放置一足够大且不计厚度的吸收屏，吸收屏下方紧靠屏上处有一粒子源可向轴负方向发射速率为、质量为、带电量为的粒子（重力不计），平面图如图乙所示。粒子运动经过点且刚好打在点。粒子打在吸收屏上即被吸收且不影响空间电、磁场分布。求： （1）匀强电场的电场强度大小； （2）匀强磁场的磁感应强度大小； （3）现调节Ⅳ区域中电场强度大小为（电场方向不变），要求粒子能进入Ⅰ区域打在吸收屏上，求的取值范围和粒子在Ⅰ区域的运动时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $