精品解析：浙江杭州第十四中学2026-2027学年高三上学期10月热身考（一模）物理试题

2026年高三10月一模热身考物理试题 考生注意： 1、本试卷分为选择题和非选择题两部分，共8页，满分100分，考试时间90分钟。 2、可能用到的参数：重力加速度取，，。 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. 用吸管喝珍珠奶茶时，奶茶中的珍珠在吸管内运动时会受到奶茶的摩擦阻力，这种阻力称为粘滞力。如果奶茶的粘滞性较大，珍珠的半径较小，则珍珠受到的粘滞力满足 式中称为奶茶的粘滞系数，r为珍珠半径，为珍珠相对奶茶的运动速度。若采用国际单位制中的基本单位来表示的单位，则其单位为（ ） A. B. C. D. 2. 如图为2026年美加墨世界杯赛场上某球员主罚任意球时的场景。在下列问题中，足球可被看作质点的是（　　） A. 研究足球踢出后的转动效果 B. 研究足球与球员脚接触时的受力部位 C. 研究足球从罚球点飞向球门的飞行轨迹 D. 研究足球击中球门立柱时发生的形变情况 3. 一种新型的核电池可用来制造，这种电池有超长的使用寿命。它的一种核反应方程式为，另一种核反应方程式为，下列说法正确的是（ ） A. 第一种核反应是衰变，第二种核反应为衰变 B. 的比结合能小于的比结合能 C. 比更稳定 D. 第一种核反应后，原子核的原子序数增加了，反应体系的总质量却减小了 4. 防静电地板可以提供接地使电荷耗散。在施工时，地板下面要铺设铝箔，铝箔连接到地下预埋导体。下列说法正确的是（　　） A. 地板下面铺设铝箔的主要目的是防潮 B. 地板必须是导电的，如地板中含有导电纤维 C. 地板必须是绝缘材料，可以减少静电吸附的灰尘 D. 只要地板下面铺设铝箔，地板材料是绝缘的或导电的均可 5. 如图所示，某人造地球卫星首先在较低圆轨道Ⅰ环绕地球飞行；在A点启动发动机短时加速，变轨进入椭圆转移轨道Ⅱ。卫星沿椭圆轨道由近地点A向远地点B飞行，抵达B点时发动机再次点火加速，最终进入更高的目标圆轨道Ⅲ。忽略点火变轨过程的持续时间。在整个运动过程中，下列卫星速率v随时间t变化的图像，可能正确的是（ ） A. B. C. D. 6. 唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土更省力，设牛用大小相等的拉力通过耕索分别拉两种犁，与竖直方向的夹角分别为和，，如图所示，忽略耕索质量，耕地过程中，下列说法正确的是（ ） A. 曲辕犁相对直辕犁起土更省力是因为牛拉曲辕犁力的F的水平分力更大 B. 曲辕犁相对直辕犁起土更省力是因为牛拉曲辕犁力的F的竖直分力更大 C. 当曲辕犁匀速前进时，耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力 D. 当直辕犁加速前进时，耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力 7. 国产高端芯片制造中的电子束曝光光刻设备，依靠高精度加速电场对阴极发射电子进行提速，形成高密度、定向稳定电子束，实现纳米级芯片图案刻蚀。工作时阴极逸出电子初速度近似为零，电子经过电压为U的加速电场加速后，形成截面积为S、单位体积电子数为N的均匀电子束。已知电子质量为m、电荷量大小为e，不考虑电子间相互作用。则离开加速电场后，电子束形成的电流为（ ） A. B. C. D. 8. 小成同学国庆去龙泉驿找朋友时，在路上遇见了很多“萝卜快跑”的无人驾驶汽车，它们“敏捷”地参与着交通。好奇之下，他查阅资料发现无人驾驶技术使用毫米波雷达发射和接收无线电波，再通过因波的时间差和多普勒效应造成的频率变化来测量目标的相对距离和相对速度。若该雷达发射的无线电波的频率为，接收到的回波的频率为，则（ ） A. 当时，表明前车与无人车速度相同 B. 当时，表明前车一定处于静止状态 C. 当时，表明前车在加速行驶 D. 当时，表明前车在减速行驶 9. 发电机的示意图如图甲所示，边长为L的正方形金属框，在磁感应强度为B的匀强磁场中以恒定角速度绕OO′轴转动，阻值为R的电阻两端的电压如图乙所示。其他电阻不计，图乙中的Um为已知量。则金属框转动一周（ ） A. 框内电流方向不变 B. 框外电阻中为交流电 C. 流过电阻的电荷量 D. 电阻产生的焦耳热 10. 如图甲所示，两根金属导轨固定在同一水平面内，其中bc段、ed段与x坐标轴平行，间距，abef为等腰梯形，a、f的x坐标为0，b、e的x坐标为2m，导轨左端点a、f之间的距离为，导轨右端点c、d之间接有阻值的定值电阻。质量、长度略大于L的金属棒垂直于x轴置于导轨上，整个装置处于竖直向下、磁感应强度大小的匀强磁场中。金属棒与导轨间的动摩擦因数。金属棒以沿x轴正方向的某一初速度，在外力F的作用下从af位置开始运动，其在导轨的ab、fe之间运动时速度的倒数与位移x的关系图像如图乙所示，金属棒运动到be处时撤去外力F，最终金属棒恰能运动到处，金属棒从处运动到处共用时，运动过程中金属棒始终与x轴垂直且与导轨接触良好。除定值电阻外其他电阻均忽略不计，取。下列说法不正确的是（ ） A. 外力F的作用时间为1.5s B. C. D. 外力F对金属棒做了2.5J的功 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. 物理学习离不开教材阅读，关于教材中的下列四幅插图说法正确的是（　　） A. 甲图中，干簧管是一种能够感知电场的传感器 B. 乙图中，LC电磁振荡电路此时刻电容器正在充电，螺线管电流产生的磁场正在减弱 C. 丙图中，增大电容C，调谐频率增大 D. 丁图中，悬臂梁左侧固定，其上下表面分别固定两个完全相同的电阻应变片A、B。当受力端受到一个竖直向下的外力作用时，悬臂梁发生微小形变，导致A的电阻变大、B的电阻变小 12. 如图所示，等腰三角形ABD为折射率的某透明介质的横截面，，，P为AD边的中点。在ABD平面内有一细光束以入射角从P点射入介质。已知光在真空中的传播速度为c，考虑到光束发生折射的同时也有反射，下面判断正确的是（ ） A. 光束能从AB面射出 B. 光束射出介质时一定偏离原入射方向 C. 光束在介质中传播的最短时间 D. 光束在介质中传播的最短时间 13. 如图甲所示，将洛伦兹力演示器放在水平桌面上，乙为其结构示意图。演示仪中有一对励磁 线圈，通电后在其间产生垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小与线圈中的电流成正 比。半径为R的圆球形玻璃泡内的电子枪从球心O的正下方0.75R处发射电子，发射速度 大小由电子枪处的加速电压决定。当励磁线圈电流为I1时，电子绕 O 做圆周运动，如图丙中的轨迹1；保持电子发射速度不变，仅将励磁线圈电流调为I2，电子2打在与圆心等高的玻璃球面A点，如图丙中的轨迹2。则（　　） A. 这两种情况下，两电子运动周期不相等 B. 电子 1 完成一周运动所用时间，大于电子 2 从发射到抵达 A 点的时间 C. 电流为时，电子 2 的轨道半径为 D. 与的大小之比为 25∶18 非选择题部分 三、非选择题（本题共6小题，共58分） 14. 某同学发现可以利用智能手机的软件直接测量手机运动时的加速度。为测量重力加速度大小，该同学设计了如图甲所示的实验装置。手机与木块固定后，放在木板上。木块通过一根跨过光滑定滑轮的细线悬挂不同个数的相同钩码。 （1）为平衡木块受到的摩擦力，应在________（填“挂”或“不挂”）钩码的情况下将木板未固定定滑轮的一端垫高，直至木块能在木板上做匀速直线运动。 （2）平衡摩擦力后，改变细线上悬挂钩码的个数n，释放钩码后测得木块相应的加速度大小a，得到多组实验数据后绘制出图像如图乙所示。已知该图像的斜率为k，在纵轴的截距为b，则当地的重力加速度大小为________，手机和木块的总质量与单个钩码质量的比值为________。（均选用b、k表示） 15. 在“测量金属丝的电阻率”实验中： （1）测量一段金属丝电阻时所用器材和部分电路连线如图1所示，本次实验要求：控制电路用滑动变阻器的分压式接法、测量电路用电流表外接的伏安法测电阻，请用3根导线完成实物连线。 （2）开关闭合前，图1中滑动变阻器滑片应置于_____（选填“左”或“右”）端。合上开关，调节滑动变阻器，得到多组U和I数据。甲同学由每组U、I数据计算电阻，然后求电阻平均值；乙同学通过图像求电阻。则两种求电阻的方法更合理的是_____（选填“甲”或“乙”）。 （3）两同学进一步探究用镍铬丝将满偏电流的表头G改装成电流表。如图2所示，表头G两端并联长为L的镍铬丝，调节滑动变阻器使表头G满偏，毫安表示数为I；改变L，重复上述步骤，获得多组I、L数据，作出图像如图3所示。则图像斜率k=_____ 。若要把该表头G改装成量程为9mA的电流表，需要把长为_____m的镍铬丝并联在表头G两端。（结果均保留两位有效数字） 16. 如图所示，一个底面积为绝热气缸固定在倾角为的足够长斜面上，顶部有一缺口。气缸内部被一个质量为的活塞分成上、下两部分，下方密封有一定质量的理想气体。活塞上部连接一根劲度系数为的轻质弹簧，弹簧上端固定在气缸顶部。初始时，活塞静止，弹簧处于原长，下方气柱的长为，温度为。现通过电热丝（体积不计）缓慢加热下方气体，使活塞缓慢上移距离。已知大气压强为，不计气缸壁厚度及一切摩擦阻力。 （1）活塞上移距离时，求气体的温度T2： （2）若在该缓慢加热过程中，气体从电热丝处吸收热量，求该过程中理想气体内能的变化量；（提示：可用图中图线与x轴围成的“面积”表示F所做的功） （3）停止加热，将活塞锁定在气缸中。随后解除气缸与斜面之间的固定，气缸沿斜面滑动。与解除固定前瞬间相比，理想气体的内能________（选填“变大”、“不变”或“变小”），理想气体对活塞的压力________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 17. 如图所示为某游戏轨道模型图，该装置由固定在水平地面上倾角的直轨道AB、螺旋圆形轨道BCDE、水平直轨道EF，传送带FG，MN是固定于水平地面上的薄平板，除直轨道EF和传送带FG外其余各段轨道均光滑，且各处平滑连接。现将一可视为质点的滑块自A点静止释放，经螺旋圆形轨道BCDE后，滑上传送带FG。已知滑块质量，A距B所在的水平面高度，圆轨道半径，水平直轨道EF长，传送带FG长并可向右匀速传动，M与G水平距离，高度差，平板MN长，滑块与直轨道FE和传送带FG间的动摩擦因数均为，，，..，求： （1）滑块通过轨道B点的速度大小； （2）滑块通过圆轨道最低点C时对轨道的压力大小； （3）要使滑块从A点由静止释放时落在平板上，求传送带的速度范围。 18. 小明设计的电磁健身器的简化装置如图乙所示，两根平行金属导轨相距l＝0.50 m，倾角θ＝53°，导轨上端串接一个R＝0.05 Ω的电阻。在导轨间长d＝0.56 m的区域内，存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B＝2.0 T。质量m＝4.0 kg的金属棒CD水平置于导轨上，用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆GH相连。CD棒的初始位置与磁场区域的下边界相距x＝0.24 m。一位健身者用恒力F＝80 N拉动GH杆，CD棒由静止开始运动，上升过程中CD棒始终保持与导轨垂直。当CD棒到达磁场上边界时健身者松手，触发恢复装置使CD棒回到初始位置。不计CD杆和导轨的电阻，不计拉杆和绳索的质量，忽略一切摩擦。重力加速度g＝10 m/s2，sin 53°＝0.8．求： （1）CD棒进入磁场时速度v的大小 （2）CD棒进入磁场时的加速度a的大小 （3）在拉升CD棒的过程中，电阻R 产生的焦耳热Q （4）健身者每次由于拉升CD棒的过程而消耗的能量E 19. 在空间粒子探测、质谱分析等精密测量中，单个带电粒子产生的信号极其微弱，通常要先把它放大到可记录的程度。如图是某实验室研制的“环形倍增器”样机的核心部分。空间中从左往右依次分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域。Ⅰ、Ⅲ两区内分布着磁感应强度大小相同、方向垂直于纸面向外（指向读者）的匀强磁场，粒子进入磁场后被偏转、折回中间的通道，从而能在同一装置内往复运动。Ⅱ区内，两块长为 3L 的倍增板 MN、PQ 水平平行放置，板间距为 4L；两板正中间沿中轴线放一块很薄的电极板 OO′，它在板间的上、下两个半区分别形成竖直向下、竖直向上的匀强电场，把射入其中的带负电粒子推向板面。各区域内的电场、磁场均为匀强场，磁场区域足够大。现有一质量为 m、电荷量大小为 ne 的带负电粒子，初速度为零，经电压为 U 的电场加速后，从 a 点水平进入下方电场。且穿进电场或磁场时，电场强度或磁感应强度恰好发生变化，使得运动轨迹保持不变。粒子在装置中的运动轨迹如图所示，经过分界线上的 a、b、c、d 四点时，速度方向均沿水平方向。已知 a、c 到各自最近倍增板的距离均为 L。倍增板可理想化为弹性挡板：粒子与板面接触瞬间，电荷量变为原来的 k（k>1）倍，而质量保持不变，水平方向的速度保持不变，竖直方向的速度大小不变、方向反向，接触时间忽略不计，不计粒子重力，不计电磁场变化产生的电磁感应效应。 （1）若 k=2，求： ① 粒子从 a 点进入下方电场时的速度大小 v0； ② 开始进入电场时，电场强度 E 的大小； ③ b、c 两点间的竖直距离； ④ 粒子第一次进入磁场时，磁感应强度 B 的大小。 （2）求粒子从开始进入电场到第一次回到 a 点的过程中运动的时间 t（用 k 表示）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年高三10月一模热身考物理试题 考生注意： 1、本试卷分为选择题和非选择题两部分，共8页，满分100分，考试时间90分钟。 2、可能用到的参数：重力加速度取，，。 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. 用吸管喝珍珠奶茶时，奶茶中的珍珠在吸管内运动时会受到奶茶的摩擦阻力，这种阻力称为粘滞力。如果奶茶的粘滞性较大，珍珠的半径较小，则珍珠受到的粘滞力满足 式中称为奶茶的粘滞系数，r为珍珠半径，为珍珠相对奶茶的运动速度。若采用国际单位制中的基本单位来表示的单位，则其单位为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由题给珍珠所受粘滞力的关系有，其中为无量纲常数； 变形得 力、半径和速度的国际单位制单位分别为，和，将各量单位代入，得到的单位为 故选C。 2. 如图为2026年美加墨世界杯赛场上某球员主罚任意球时的场景。在下列问题中，足球可被看作质点的是（　　） A. 研究足球踢出后的转动效果 B. 研究足球与球员脚接触时的受力部位 C. 研究足球从罚球点飞向球门的飞行轨迹 D. 研究足球击中球门立柱时发生的形变情况 【答案】C 【解析】 【详解】A．研究足球踢出后的转动效果，不能忽略足球的大小和形状，不能将足球看成质点，故A错误； B．研究足球与球员脚接触时的受力部位，不能忽略足球的大小和形状，不能将足球看成质点，故B错误； C．研究足球从罚球点飞向球门的飞行轨迹，可以忽略足球的大小和形状，将足球看成质点，故C正确； D．研究足球击中球门立柱时发生的形变情况，不能忽略足球的大小和形状，不能将足球看成质点，故D错误。 故选C。 3. 一种新型的核电池可用来制造，这种电池有超长的使用寿命。它的一种核反应方程式为，另一种核反应方程式为，下列说法正确的是（ ） A. 第一种核反应是衰变，第二种核反应为衰变 B. 的比结合能小于的比结合能 C. 比更稳定 D. 第一种核反应后，原子核的原子序数增加了，反应体系的总质量却减小了 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据核反应中质量数和电荷数守恒，可知为氚核。第一种核反应放出电子，是衰变；第二种核反应为，是轻核聚变，A错误； B．自由中子的结合能为0，而氘核具有正的结合能，因此氘核的比结合能大于自由中子的比结合能，B错误； C．氚核具有放射性，而是稳定的原子核，且比结合能更大，因此更稳定，C错误； D．第一种核反应是衰变，原子核中的一个中子转化为一个质子，同时放出一个电子，原子序数增加1。该反应释放核能，由质能方程可知，反应前后粒子的静止质量总和减小，D正确。 故选D。 4. 防静电地板可以提供接地使电荷耗散。在施工时，地板下面要铺设铝箔，铝箔连接到地下预埋导体。下列说法正确的是（　　） A. 地板下面铺设铝箔的主要目的是防潮 B. 地板必须是导电的，如地板中含有导电纤维 C. 地板必须是绝缘材料，可以减少静电吸附的灰尘 D. 只要地板下面铺设铝箔，地板材料是绝缘的或导电的均可 【答案】B 【解析】 【详解】地板在施工时，地板下面要铺设铝箔，铝箔要连接到地下预埋导体，即要将地板上的静电导走，所以防静电地板必须是导电的，如地板中含有导电纤维。 故选B。 5. 如图所示，某人造地球卫星首先在较低圆轨道Ⅰ环绕地球飞行；在A点启动发动机短时加速，变轨进入椭圆转移轨道Ⅱ。卫星沿椭圆轨道由近地点A向远地点B飞行，抵达B点时发动机再次点火加速，最终进入更高的目标圆轨道Ⅲ。忽略点火变轨过程的持续时间。在整个运动过程中，下列卫星速率v随时间t变化的图像，可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】卫星在圆轨道Ⅰ和Ⅲ上均做匀速圆周运动，其速率—时间图像中的水平线段表示速率保持不变。设地球质量为，卫星质量为，圆轨道半径为，万有引力常量为。在圆轨道上，万有引力提供向心力，有，解得 轨道Ⅲ的半径大于轨道Ⅰ的半径，因此最终稳定速率低于初始稳定速率。在点和点，两次点火均使卫星加速；忽略点火持续时间，速率—时间图像在这两个时刻均向上跃变。在椭圆轨道Ⅱ上从近地点向远地点飞行时，卫星到地心的距离逐渐增大，万有引力做负功，由动能定理可知卫星的动能减小，速率连续减小。因此，图像应依次呈现初始水平段、向上跃变、连续下降、再次向上跃变和最终水平段，且最终水平段低于初始水平段。 故选B。 6. 唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土更省力，设牛用大小相等的拉力通过耕索分别拉两种犁，与竖直方向的夹角分别为和，，如图所示，忽略耕索质量，耕地过程中，下列说法正确的是（ ） A. 曲辕犁相对直辕犁起土更省力是因为牛拉曲辕犁力的F的水平分力更大 B. 曲辕犁相对直辕犁起土更省力是因为牛拉曲辕犁力的F的竖直分力更大 C. 当曲辕犁匀速前进时，耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力 D. 当直辕犁加速前进时，耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力 【答案】B 【解析】 【详解】AB．将拉力正交分解如下图所示 则在方向可得出， 在方向可得出， 由题知 则，，故A错误，B正确； CD．根据牛顿第三定律，耕索对犁的拉力与犁对耕索的拉力是一对作用力与反作用力，无论犁是匀速还是加速运动，二者大小始终相等，故C、D错误。 故选B。 7. 国产高端芯片制造中的电子束曝光光刻设备，依靠高精度加速电场对阴极发射电子进行提速，形成高密度、定向稳定电子束，实现纳米级芯片图案刻蚀。工作时阴极逸出电子初速度近似为零，电子经过电压为U的加速电场加速后，形成截面积为S、单位体积电子数为N的均匀电子束。已知电子质量为m、电荷量大小为e，不考虑电子间相互作用。则离开加速电场后，电子束形成的电流为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】电子初速度近似为0，加速过程中电场力做功等于动能增量，由动能定理得 解得 电流微观表达式为 解得 故选A。 8. 小成同学国庆去龙泉驿找朋友时，在路上遇见了很多“萝卜快跑”的无人驾驶汽车，它们“敏捷”地参与着交通。好奇之下，他查阅资料发现无人驾驶技术使用毫米波雷达发射和接收无线电波，再通过因波的时间差和多普勒效应造成的频率变化来测量目标的相对距离和相对速度。若该雷达发射的无线电波的频率为，接收到的回波的频率为，则（ ） A. 当时，表明前车与无人车速度相同 B. 当时，表明前车一定处于静止状态 C. 当时，表明前车在加速行驶 D. 当时，表明前车在减速行驶 【答案】A 【解析】 【详解】AB．当声源和观察者之间的距离不发生变化时，观察者接收到的频率和声源发出的频率相等，故当时，说明二者之间的距离不变，表明前车与无人车速度相同，但不一定静止，故A正确，B错误； C．当时，说明接收到的频率增大，两车间距离减小，表明后车速度大于前车速度，无法直接得出前车自身在加速行驶的结论，故C错误； D．当时，说明接收到的频率减小，表明前车速度大于后车速度，两车距离增大，无法得出前车在减速行驶的结论，故D错误。 故选A。 9. 发电机的示意图如图甲所示，边长为L的正方形金属框，在磁感应强度为B的匀强磁场中以恒定角速度绕OO′轴转动，阻值为R的电阻两端的电压如图乙所示。其他电阻不计，图乙中的Um为已知量。则金属框转动一周（ ） A. 框内电流方向不变 B. 框外电阻中为交流电 C. 流过电阻的电荷量 D. 电阻产生的焦耳热 【答案】D 【解析】 【详解】A．金属框转动一周，经过中性面两次，框内电流方向改变两次，故A错误； B．由题知，阻值为R的电阻两端的电压如图乙所示，可知电压的方向不变，故外阻通过的是直流电，故B错误； C．金属框转过半周，磁通量变化量为 根据， ， 联立解得 由于流过电阻的电流方向不变，则金属框转过一周，流过电阻的电荷量为，故C错误； D．最大电压为 解得 根据焦耳定律，金属框转动一圈，电阻产生的焦耳热为 其中， 联立解得，故D正确。 故选D。 10. 如图甲所示，两根金属导轨固定在同一水平面内，其中bc段、ed段与x坐标轴平行，间距，abef为等腰梯形，a、f的x坐标为0，b、e的x坐标为2m，导轨左端点a、f之间的距离为，导轨右端点c、d之间接有阻值的定值电阻。质量、长度略大于L的金属棒垂直于x轴置于导轨上，整个装置处于竖直向下、磁感应强度大小的匀强磁场中。金属棒与导轨间的动摩擦因数。金属棒以沿x轴正方向的某一初速度，在外力F的作用下从af位置开始运动，其在导轨的ab、fe之间运动时速度的倒数与位移x的关系图像如图乙所示，金属棒运动到be处时撤去外力F，最终金属棒恰能运动到处，金属棒从处运动到处共用时，运动过程中金属棒始终与x轴垂直且与导轨接触良好。除定值电阻外其他电阻均忽略不计，取。下列说法不正确的是（ ） A. 外力F的作用时间为1.5s B. C. D. 外力F对金属棒做了2.5J的功 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图乙可知，图像与轴围成的面积表示时间，金属棒在、之间运动的时间 此过程外力作用，故外力的作用时间为，故A正确； BC．金属棒运动到处时速度，撤去外力后运动时间 根据动量定理有 代入数据解得，故B错误，C正确； D．在过程中，导轨宽度 速度表达式 安培力表达式 安培力随位移均匀变化，所以克服安培力做功 克服摩擦力做功 根据动能定理 解得，故D正确。 本题选说法不正确的，故选B。 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. 物理学习离不开教材阅读，关于教材中的下列四幅插图说法正确的是（　　） A. 甲图中，干簧管是一种能够感知电场的传感器 B. 乙图中，LC电磁振荡电路此时刻电容器正在充电，螺线管电流产生的磁场正在减弱 C. 丙图中，增大电容C，调谐频率增大 D. 丁图中，悬臂梁左侧固定，其上下表面分别固定两个完全相同的电阻应变片A、B。当受力端受到一个竖直向下的外力作用时，悬臂梁发生微小形变，导致A的电阻变大、B的电阻变小 【答案】BD 【解析】 【详解】A．甲图中干簧管是一种能够感知磁场的传感器，故A错误； B．乙图中LC电磁振荡电路磁场向上，可知电流流向正极板，此时刻电容器正在充电，电流减小，螺线管产生的磁场正在减弱，故B正确； C．丙图中，电容C增大，根据电磁振荡的频率可知调谐频率减小，故C错误； D．受力端受到一个竖直向下的外力作用时，悬臂梁发生微小形变，应变片A的长度变长，B应变片变短，根据可知，RA变大，RB变小，故D正确。 故选BD。 12. 如图所示，等腰三角形ABD为折射率的某透明介质的横截面，，，P为AD边的中点。在ABD平面内有一细光束以入射角从P点射入介质。已知光在真空中的传播速度为c，考虑到光束发生折射的同时也有反射，下面判断正确的是（ ） A. 光束能从AB面射出 B. 光束射出介质时一定偏离原入射方向 C. 光束在介质中传播的最短时间 D. 光束在介质中传播的最短时间 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．光的折射满足 已知入射角，透明介质的折射率 解得介质内折射角 介质内的光路图如图所示 P为边的中点，由几何关系可知光线将在边的中点发生反射，入射角，光在介质内的全反射临界角满足 因此 故光束不能直接从面射出；另由对称性可知，反射光线的出射点为边的中点，且与关于OD对称，故光束射出介质时与原入射方向相同；考虑到光束发生折射的同时也有反射，则光线在边也发生了反射现象，且反射光线与面垂直，故有光束能从面射出，故A正确，B错误； CD．介质内光的传播速度满足 光束在介质中传播的时间最短，对应的即为这一段传播路径，由几何关系可知 故光束在介质中传播的最短时间，故C正确，D错误。 故选AC。 13. 如图甲所示，将洛伦兹力演示器放在水平桌面上，乙为其结构示意图。演示仪中有一对励磁 线圈，通电后在其间产生垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小与线圈中的电流成正 比。半径为R的圆球形玻璃泡内的电子枪从球心O的正下方0.75R处发射电子，发射速度 大小由电子枪处的加速电压决定。当励磁线圈电流为I1时，电子绕 O 做圆周运动，如图丙中的轨迹1；保持电子发射速度不变，仅将励磁线圈电流调为I2，电子2打在与圆心等高的玻璃球面A点，如图丙中的轨迹2。则（　　） A. 这两种情况下，两电子运动周期不相等 B. 电子 1 完成一周运动所用时间，大于电子 2 从发射到抵达 A 点的时间 C. 电流为时，电子 2 的轨道半径为 D. 与的大小之比为 25∶18 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．电子圆周运动周期，两次励磁线圈电流不同，则磁场不同，周期不同，故A 正确； BC．电子1从球心O的正下方0.75R处发射，由图丙可知其轨迹1半径为。电子2从同一点发射，打在与等高的点，设轨迹2半径为，电子2速度沿水平方向，所以轨迹圆心在点正上方，由几何关系得 解得： 洛伦兹力提供电子做匀速圆周运动的向心力，即 可得 容易计算得电子1的周期为 电子2的周期为 电子2从发射到抵达点的时间设为，可知 所以电子1完成一周运动所用时间，大于电子2从发射到抵达点的时间，故B正确，C错误； D．由于，结合半径公式可得 故D正确。 故选ABD。 非选择题部分 三、非选择题（本题共6小题，共58分） 14. 某同学发现可以利用智能手机的软件直接测量手机运动时的加速度。为测量重力加速度大小，该同学设计了如图甲所示的实验装置。手机与木块固定后，放在木板上。木块通过一根跨过光滑定滑轮的细线悬挂不同个数的相同钩码。 （1）为平衡木块受到的摩擦力，应在________（填“挂”或“不挂”）钩码的情况下将木板未固定定滑轮的一端垫高，直至木块能在木板上做匀速直线运动。 （2）平衡摩擦力后，改变细线上悬挂钩码的个数n，释放钩码后测得木块相应的加速度大小a，得到多组实验数据后绘制出图像如图乙所示。已知该图像的斜率为k，在纵轴的截距为b，则当地的重力加速度大小为________，手机和木块的总质量与单个钩码质量的比值为________。（均选用b、k表示） 【答案】（1）不挂 （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 平衡摩擦力的操作要求是：不挂钩码，垫高木板无定滑轮的一端，轻推木块，若木块能沿木板做匀速直线运动，就说明木块的重力分力完全抵消了滑动摩擦力，完成摩擦力平衡。 【小问2详解】 [1][2]设单个钩码质量为，手机和木块的总质量为，对个钩码、木块和手机组成的整体由牛顿第二定律得：  将公式变形：  纵轴截距 因此当地重力加速度 图线斜率 可得 15. 在“测量金属丝的电阻率”实验中： （1）测量一段金属丝电阻时所用器材和部分电路连线如图1所示，本次实验要求：控制电路用滑动变阻器的分压式接法、测量电路用电流表外接的伏安法测电阻，请用3根导线完成实物连线。 （2）开关闭合前，图1中滑动变阻器滑片应置于_____（选填“左”或“右”）端。合上开关，调节滑动变阻器，得到多组U和I数据。甲同学由每组U、I数据计算电阻，然后求电阻平均值；乙同学通过图像求电阻。则两种求电阻的方法更合理的是_____（选填“甲”或“乙”）。 （3）两同学进一步探究用镍铬丝将满偏电流的表头G改装成电流表。如图2所示，表头G两端并联长为L的镍铬丝，调节滑动变阻器使表头G满偏，毫安表示数为I；改变L，重复上述步骤，获得多组I、L数据，作出图像如图3所示。则图像斜率k=_____ 。若要把该表头G改装成量程为9mA的电流表，需要把长为_____m的镍铬丝并联在表头G两端。（结果均保留两位有效数字） 【答案】（1） （2） ①. 左 ②. 乙 （3） ①. 0.54##0.53##0.55##0.56##0.57 ②. 0.064##0.060##0.061##0.062##0.063##0.066##0.067##0.068 【解析】 【小问1详解】 根据实验要求，电路连接如下 【小问2详解】 [1]为了保护电表，开关闭合前，图1中滑动变阻器滑片应置于左端； [2]作图像可以剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度，减少实验的误差，则乙同学通过图像求电阻，求电阻的方法更合理。 【小问3详解】 [1]由图像可知其斜率为 [2]将图像延长如图所示 由图像可知，当 时，，解得金属丝的长度 16. 如图所示，一个底面积为绝热气缸固定在倾角为的足够长斜面上，顶部有一缺口。气缸内部被一个质量为的活塞分成上、下两部分，下方密封有一定质量的理想气体。活塞上部连接一根劲度系数为的轻质弹簧，弹簧上端固定在气缸顶部。初始时，活塞静止，弹簧处于原长，下方气柱的长为，温度为。现通过电热丝（体积不计）缓慢加热下方气体，使活塞缓慢上移距离。已知大气压强为，不计气缸壁厚度及一切摩擦阻力。 （1）活塞上移距离时，求气体的温度T2： （2）若在该缓慢加热过程中，气体从电热丝处吸收热量，求该过程中理想气体内能的变化量；（提示：可用图中图线与x轴围成的“面积”表示F所做的功） （3）停止加热，将活塞锁定在气缸中。随后解除气缸与斜面之间的固定，气缸沿斜面滑动。与解除固定前瞬间相比，理想气体的内能________（选填“变大”、“不变”或“变小”），理想气体对活塞的压力________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 【答案】（1） （2） （3） ①. 不变 ②. 不变 【解析】 【小问1详解】 初始状态时，活塞平衡，弹簧处于原长，对活塞进行受力分析 由平衡条件得 解得 初态气柱体积 末状态时，活塞平衡，弹簧压缩x，末态气柱体积 对活塞进行受力分析 解得 根据理想气体状态方程 可得 【小问2详解】 外界对气体做功 根据热力学第一定律 可得 【小问3详解】 [1]活塞锁定，封闭气体体积不变，则有，气缸活塞绝热，则有，所以气体内能不变。 [2]由于温度和体积不变，所以气体对活塞的压力不变。 17. 如图所示为某游戏轨道模型图，该装置由固定在水平地面上倾角的直轨道AB、螺旋圆形轨道BCDE、水平直轨道EF，传送带FG，MN是固定于水平地面上的薄平板，除直轨道EF和传送带FG外其余各段轨道均光滑，且各处平滑连接。现将一可视为质点的滑块自A点静止释放，经螺旋圆形轨道BCDE后，滑上传送带FG。已知滑块质量，A距B所在的水平面高度，圆轨道半径，水平直轨道EF长，传送带FG长并可向右匀速传动，M与G水平距离，高度差，平板MN长，滑块与直轨道FE和传送带FG间的动摩擦因数均为，，，..，求： （1）滑块通过轨道B点的速度大小； （2）滑块通过圆轨道最低点C时对轨道的压力大小； （3）要使滑块从A点由静止释放时落在平板上，求传送带的速度范围。 【答案】（1） （2）82N （3） 【解析】 【小问1详解】 滑块从A到B过程，根据动能定理，有 解得 【小问2详解】 滑块从A点到C点的过程中，由机械能守恒定律有 解得 对滑块在C点受力分析，根据牛顿第二定律有 解得圆轨道对滑块的支持力 由牛顿第三定律可知，滑块通过圆轨道最低点C时，圆轨道对滑块的支持力与滑块对轨道的压力等大反向，即 【小问3详解】 设滑块从G点飞出后能够到达平板的最小速度为，最大速度为；竖直方向，滑块做自由落体运动，满足 水平方向，滑块做匀速直线运动，满足， 解得， 若传送带不动，设滑块运动到G点的速度为，从C点到G点由动能定理得 解得 若传送带一直对滑块做正功，设滑块运动到G点的速度为，从C点到G点由动能定理得 解得 故要使滑块从A点由静止释放时落在平板上，传送带的速度范围为 18. 小明设计的电磁健身器的简化装置如图乙所示，两根平行金属导轨相距l＝0.50 m，倾角θ＝53°，导轨上端串接一个R＝0.05 Ω的电阻。在导轨间长d＝0.56 m的区域内，存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B＝2.0 T。质量m＝4.0 kg的金属棒CD水平置于导轨上，用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆GH相连。CD棒的初始位置与磁场区域的下边界相距x＝0.24 m。一位健身者用恒力F＝80 N拉动GH杆，CD棒由静止开始运动，上升过程中CD棒始终保持与导轨垂直。当CD棒到达磁场上边界时健身者松手，触发恢复装置使CD棒回到初始位置。不计CD杆和导轨的电阻，不计拉杆和绳索的质量，忽略一切摩擦。重力加速度g＝10 m/s2，sin 53°＝0.8．求： （1）CD棒进入磁场时速度v的大小 （2）CD棒进入磁场时的加速度a的大小 （3）在拉升CD棒的过程中，电阻R 产生的焦耳热Q （4）健身者每次由于拉升CD棒的过程而消耗的能量E 【答案】（1） （2）0 （3）26.88J （4）64J 【解析】 【小问1详解】 金属棒CD进入磁场前，在恒力作用下沿导轨向上做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有 代入数据解得 根据匀变速直线运动的速度与位移关系有 代入数据解得 【小问2详解】 金属棒CD进入磁场时产生感应电动势，根据法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律及安培力公式分别有，， 联立并代入数据解得 对金属棒CD受力分析，根据牛顿第二定律有 代入数据解得 【小问3详解】 由小问2可知，金属棒CD进入磁场时的加速度为，故金属棒CD在磁场中做匀速直线运动，在拉升金属棒CD穿过磁场的过程中，根据能量守恒定律有 代入数据解得 【小问4详解】 健身者每次由于拉升金属棒CD的过程而消耗的能量等于恒力所做的功，根据功的计算公式有 代入数据解得 19. 在空间粒子探测、质谱分析等精密测量中，单个带电粒子产生的信号极其微弱，通常要先把它放大到可记录的程度。如图是某实验室研制的“环形倍增器”样机的核心部分。空间中从左往右依次分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域。Ⅰ、Ⅲ两区内分布着磁感应强度大小相同、方向垂直于纸面向外（指向读者）的匀强磁场，粒子进入磁场后被偏转、折回中间的通道，从而能在同一装置内往复运动。Ⅱ区内，两块长为 3L 的倍增板 MN、PQ 水平平行放置，板间距为 4L；两板正中间沿中轴线放一块很薄的电极板 OO′，它在板间的上、下两个半区分别形成竖直向下、竖直向上的匀强电场，把射入其中的带负电粒子推向板面。各区域内的电场、磁场均为匀强场，磁场区域足够大。现有一质量为 m、电荷量大小为 ne 的带负电粒子，初速度为零，经电压为 U 的电场加速后，从 a 点水平进入下方电场。且穿进电场或磁场时，电场强度或磁感应强度恰好发生变化，使得运动轨迹保持不变。粒子在装置中的运动轨迹如图所示，经过分界线上的 a、b、c、d 四点时，速度方向均沿水平方向。已知 a、c 到各自最近倍增板的距离均为 L。倍增板可理想化为弹性挡板：粒子与板面接触瞬间，电荷量变为原来的 k（k>1）倍，而质量保持不变，水平方向的速度保持不变，竖直方向的速度大小不变、方向反向，接触时间忽略不计，不计粒子重力，不计电磁场变化产生的电磁感应效应。 （1）若 k=2，求： ① 粒子从 a 点进入下方电场时的速度大小 v0； ② 开始进入电场时，电场强度 E 的大小； ③ b、c 两点间的竖直距离； ④ 粒子第一次进入磁场时，磁感应强度 B 的大小。 （2）求粒子从开始进入电场到第一次回到 a 点的过程中运动的时间 t（用 k 表示）。 【答案】（1）①；②；③；④ （2） 【解析】 【小问1详解】 ①设粒子经加速电场后的速度大小为，根据动能定理得 解得 ②粒子在下方电场中运动时，碰撞前、后的电荷量大小分别为，。设相应的竖直加速度大小分别为，，由牛顿第二定律得， 设粒子从点运动到下方倍增板的时间为，碰撞后运动到点的时间为。碰撞时竖直速度大小为 粒子到达点时竖直速度减为零，故 解得 粒子的水平速度始终为，由水平方向的位移关系得 解得 由竖直方向的位移关系得 结合前述结果得 由牛顿第二定律得 解得 ③设粒子碰撞后上升到点的高度为，由匀变速直线运动速度与位移的关系得， 解得 点距上方倍增器为，两倍增板相距，而点距下方倍增板为，因此点与点的竖直距离为 ④粒子在右侧磁场中的轨迹为半圆，可得半径为 粒子第一次进入磁场时的电荷量大小为，由洛伦兹力提供向心力得 解得 【小问2详解】 设粒子在任意一段电场运动中，碰撞前的竖直加速度大小为，到达倍增板前的竖直速度大小为，由匀变速直线运动速度与位移的关系得 碰撞后电荷量变为原来的倍，同一段电场内的竖直加速度大小变为，由匀变速直线运动速度与位移的关系得 因此点距下方倍增板、点距上方倍增板均为。这一结论只使用碰撞前、后加速度的倍数关系，不需要假设上、下两段电场轨迹关于中轴线对称。一般值下各关键点到倍增板的距离及两段磁场轨迹的半径关系如图所示。 粒子在每段电场区域内的水平位移均为，水平速度大小始终为，故两段电场运动的总时间为 由两倍增器相距，点和点距相应倍增板均为，可知右侧磁场中点与点的竖直距离为 左侧磁场中点与点的竖直距离为 两段磁场轨迹均为半圆，半径分别为 粒子在磁场中的速度大小保持为，故两段磁场运动的总时间为 因此粒子第一次回到点所用的时间为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $