精品解析：2025届山东省实验中学高三下学期第二次模拟考试物理试题

山东省实验中学2025届高三第二次模拟考试 物理试题 注意事项： 1、答卷前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题纸上。 2、选择题的作答：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，再选涂其他答案标号。 3、非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 第Ⅰ卷（共40分） 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. “人造太阳”是基于核聚变的能源装置，通过在1.5亿摄氏度高温下维持氢同位素的持续聚变，产生比传统核电站更高效的能量输出。关于核聚变方程，下列说法正确的是（　　） A. X是 B. 带正电 C. 核反应前后总质量不变 D. X的结合能小于的结合能 2. 黄河铁牛是世界桥梁史上的传世之宝。如图，唐代蒲津浮桥通过两岸的铁牛固定，铁牛底部的铁柱插入地下。铁牛受到3个力：其中桥索对铁牛的拉力为，铁柱对铁牛的作用力为，铁牛自身重力为G，则（　　） A. 若增大，则减小 B. 与的合力竖直向上 C. 铁柱对铁牛的作用力一定沿着铁柱向上 D. 若桥索与竖直方向夹角变大，则与的合力变小 3. 如图所示，半球形容器内有三块不同长度的滑板、、，其下端都固定于容器底部点，上端搁在容器侧壁上，与水平面间的夹角分别为、、。若三个完全相同的滑块同时从A、B、C处开始由静止下滑（忽略阻力），则（　　） A. A处滑块最先到达点 B. B处滑块最先到达点 C. 三种情况下滑块到达点的速度不相同 D. 若换用摩擦系数相同的杆，运动过程中产生的摩擦热相等 4. 如图所示，一理想变压器的原线圈通过导线与两根水平放置的平行导轨相连，导轨所处空间存在方向竖直向上的匀强磁场。所有电表均为理想电表，不计导体棒、导轨的电阻。导体棒在外力作用下沿导轨运动，以下说法正确的是（　　） A. 导体棒匀速运动时，滑动触头下移，电流表示数减小 B. 导体棒匀速运动时，滑动触头下移，电流表示数增大 C. 导体棒匀加速运动时，电压表示数均匀增大 D. 导体棒匀加速运动时，电压表示数均匀增大 5. 我国近地小行星防御系统能够监测、预警和应对近地天体的撞击，展现了从被动预警到主动防御的科技跨越。如图所示，近地圆轨道Ⅰ和椭圆轨道Ⅱ相切于点，椭圆轨道Ⅱ和同步轨道Ⅲ相切于点。现有防御卫星在轨道Ⅰ处做匀速圆周运动，经变轨后运行到同步轨道Ⅲ的点拦截小行星进行干预，已知地球自转的角速度为，防御卫星在轨道Ⅰ和Ⅲ上运行的角速度为和，卫星在轨道Ⅰ、Ⅲ和轨道Ⅱ上的点、点运行的线速度分别为、、、。下列说法正确的是（　　） A. B. C. 卫星在轨道Ⅱ上从点运动到点过程中，机械能增大 D. 卫星在轨道Ⅲ上从点到点的运动时间大于在轨道Ⅱ上从点运动到点运动时间 6. 真空中，一半圆形玻璃砖放置在转盘上，圆心恰好在转轴处，玻璃砖右侧有一足够大的光屏。一束由单色光a、b组成的光线从左侧沿着玻璃砖半径方向入射，荧光屏上有两个亮点。使转盘从图示位置开始顺时针匀速转动，光屏上单色光a的亮点先消失。下列说法正确的是（　　） A. a光的频率小于b光的频率 B. a光在玻璃砖内的传播速度大于b光在玻璃砖内的传播速度 C. 用同样的装置做双缝干涉实验时，b光相邻亮条纹间距较大 D. 若a、b均能使某金属发生光电效应，则b光产生的光电子对应的遏止电压更大 7. 跳台滑雪是一项极富有挑战性的运动。运动简化过程如图乙所示，运动员起跳瞬间速度大小v1，方向与水平方向的夹角为α，着陆瞬间速度大小为v2，方向与水平方向的夹角为β。运动员与滑雪板的总质量为m，所受空气阻力与速度大小成正比，比例系数为k，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 在运动过程中运动员始终处于超重状态 B. 运动员在空中的运动为匀变速曲线运动 C. 从起跳点A到着陆点C运动员的重力势能减少量为 D. 起跳点A到着陆点C的水平距离为 8. 如图，一质量均匀分布的木板长度为L，静止在均匀粗糙的水平桌面上，其右端和桌面右端对齐。现给木板一水平向右的瞬时冲量，木板右移 后静止。将木板放回原位，桌子右端拼合上一张等高的光滑水平桌面，再给木板同样的瞬时冲量I，则木板完全停下时右移的距离为（　　） A. B. C. D. L 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 在均匀介质中有一列简谐横波沿x轴正方向传播，波源位于坐标原点O，波源振动整数个周期后停止振动。从波源停止振动时开始计时，t=1s时波源附近的波形图如图所示。质点P的平衡位置位于x=2.2m处。下列说法中正确的是（　　） A. 波源的起振方向向下 B. 波的传播速度为2m/s C. 波的周期为0.8s D. 在t=1.5s时，质点P的位移为 10. 如图甲所示是带有报警装置的加热器模型。一高度为H的汽缸开口向上直立在水平地面上，汽缸壁和活塞都是绝热的，活塞横截面积为S，在缸的正中间处有固定卡环，活塞可以在卡环以上无摩擦运动。活塞下方封闭有一定质量的理想气体，初始状态封闭气体温度为T0，压强等于外界大气压强p0，现通过电热丝缓慢加热，活塞缓慢上升了，恰好触碰到报警装置。已知理想气体内能U与温度T的关系为（k为正的已知常量），不计活塞和卡环的厚度，重力加速度为g。封闭气体状态变化如图乙所示，以下说法正确的是（　　） A. 活塞质量 B. 活塞质量 C. 从a到c的过程中，气体吸收的热量为 D. 从a到c的过程中，气体吸收的热量为 11. 如图所示，平面内圆周上的P、Q、R、S四点处于匀强电场中，电场方向与圆平面平行，O为圆心。K为弦PR的中点，L为弦QS的中点。电荷量为+q的粒子从P点沿圆弧移动到Q点电势能减少；若该粒子从R点沿圆弧移动到S点，电势能减少。P、R和Q、S间的电势差分别为、。下列说法正确的是（　　） A. P点电势高于Q点电势 B. 若粒子从K点移动到L点，电场力做功为 C. 若，则 D. 若R、S的距离为d，则电场强度最小值为 12. 如图所示，水平光滑平面与顺时针匀速转动的水平传送带的右端A点平滑连接，轻质弹簧右端固定，原长时左端恰位于A点。现用外力缓慢推动一质量为m的小滑块（与弹簧不相连），使弹簧处于压缩状态，由静止释放后，滑块以速度v滑上传送带，一段时间后返回并再次压缩弹簧。已知返回后弹簧的最大压缩量是初始压缩量的一半，滑块第一次从释放点到A点的时间及第一次在传送带上运动的时间均为t0。已知弹簧弹性势能，其中k为劲度系数。不计空气阻力，弹簧始终在弹性限度内，以下说法正确的是（　　） A. 传送带匀速转动的速度大小为 B. 经过足够长的时间，滑块最终静止于水平面上 C. 滑块第一次在传送带上运动的过程中电机多消耗的电能为 D. 滑块从释放到第4次经过A点的总时间为 第II卷（共60分） 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 利用光传感器可以分析光的衍射和干涉现象。实验装置如图甲所示，包括激光光源、缝板（单缝、双缝）和光屏（光传感器）。光照信息经计算机处理后，能直观显示出传感器上各点的光照强度，据此可分析条纹特征。 （1）（单选）保持装置的位置和双缝不变，分别测得红光和蓝光的衍射和干涉结果，以下为光屏相同区域内的光强分布图像，其中蓝光的衍射图像是__________。 A. B. C. D. （2）（多选）关于该实验，下列描述正确的是__________。 A. 该实验用激光作为光源主要因为其相干性好 B. 光强分布图像中的波峰位置为亮条纹中心 C. 单缝越窄，衍射光强分布图像中央峰值越高 D. 光源靠近双缝时，相同区域内观察到的波峰变多 （3）某次双缝干涉实验的光强分布图像如图乙所示，已知双缝到屏的距离为1.2m，双缝的间距为0.2mm，则所用激光的波长为__________nm（结果保留三位有效数字）。 14. 某实验小组设计实验测量压力传感器在不同压力下的阻值，并利用该压力传感器制作自动分拣装置。测量实验器材如下： 压力传感器：约几十千欧 电源：电动势6V 电流表：量程250μA，内阻约为50Ω 电压表：量程3V，内阻=20kΩ 滑动变阻器：阻值范围0~100Ω 开关，导线若干。 （1）为提高测量的准确性，将电路原理图补充完整。 （2）经多次实验测得压力传感器阻值随压力变化的关系图像如图甲所示。实验小组利用该压力传感器设计了如图乙所示的自动分拣装置，分拣标准质量为0.20kg，大于和小于该质量的物体将沿不同通道运输。图乙中为压力传感器，为滑动变阻器，电源电动势为6V（内阻不计）。质量不同的物体经传送带运输到托盘上，当控制电路两端电压<2V时，水平，物体进入水平通道1；当控制电路两端电压≥2V时，端下移，物体进入倾斜通道2。根据以上原理可知，接入电路的阻值为______kΩ（重力加速度大小取10m/s²，结果保留3位有效数字）。质量为0.15kg的物体将进入通道______（选填“1”或“2”）。 （3）若一段时间后电源内阻增大至不可忽略，但电动势不变，则分拣标准质量将会______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 15. 某品牌“锁鲜包”采用了气调保鲜技术，通过向包装内充入惰性气体，隔绝氧气和抑制细菌生长。如图所示，某锁鲜包容积为800ml，包内盛放质量为250g、体积为200ml的辣鸭脖。在的低温车间里封装完毕后，通过冷链运输至各销售门店，由于温度改变，锁鲜包封装膜“鼓起”的体积为锁鲜包容积的5%。已知销售门店的温度，大气压强，锁鲜包内外温度始终一致，求： （1）在门店销售时，锁鲜包内的气体压强（结果用分数表示）； （2）为了防止喷溅，在开启包装前，需要先给锁鲜包“放气”直至包内外压强相同（封装膜不再鼓起），放气过程中，锁鲜包放出的气体与封装时包内气体的质量之比。 16. 如图所示，相距的两根足够长的光滑平行金属导轨倾斜放置，与水平面夹角，导轨电阻不计，导轨所在平面内有垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场，磁感应强度为。质量的导体棒垂直于导轨放置，接入电路电阻为，定值电阻阻值，电容器的耐压值足够大，初始时不带电，电源的电动势，内阻。将导体棒由静止释放，，取重力加速度。 （1）仅闭合开关，当导体棒下滑的距离时，定值电阻产生的焦耳热为，求此时导体棒的速度大小； （2）仅闭合开关，当导体棒下滑的时间时，电容器带电量为，求此时导体棒的速度大小； （3）仅闭合开关，求导体棒最终稳定时的速度大小。 17. 如图所示，长为的木板右端有一挡板（厚度不计），静置在光滑水平地面上，完全相同的两物块、（可视为质点）分别置于的左端和中点处，、、的质量均为。现给一水平向右的初速度，此后和、和各发生一次碰撞，且恰好未从上滑落。所有的碰撞均为弹性碰撞，碰撞时间极短，重力加速度大小为。求： （1）与碰撞前后，的加速度大小之比； （2）从开始运动至再次回到左端过程中，系统产生的热量； （3）和碰撞前瞬间的速度大小； （4）从开始运动至再次回到左端时，的位移。 18. 回旋加速器的工作原理如图甲所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间距很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计｡磁感应强度为的匀强磁场与盒面垂直｡圆心O处粒子源产生的粒子，质量为m､电荷量为+q，在加速器中被加速，加速电压u随时间的变化关系如图乙所示，其中。加速过程中不考虑相对论效应和变化电场对磁场分布的影响｡ （1）粒子从静止开始被加速，估算该离子离开加速器时获得的动能； （2）若时粒子从静止开始被加速，求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间t； （3）实际上，带电粒子在磁场中做圆周运动的圆心并不是金属盒的圆心O，而且在不断的变动。设粒子从静止开始被加速，第一次加速后在磁场中做圆周运动的圆心到O的距离为（r已知），第二次加速后做圆周运动的圆心到O的距离为，求n次加速后做圆周运动的圆心到O的距离； （4）实际使用中，磁感应强度B会出现波动，若在时产生的粒子第一次被加速，要实现连续n次加速，求B可波动的最大范围｡ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 山东省实验中学2025届高三第二次模拟考试 物理试题 注意事项： 1、答卷前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题纸上。 2、选择题的作答：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，再选涂其他答案标号。 3、非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 第Ⅰ卷（共40分） 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. “人造太阳”是基于核聚变的能源装置，通过在1.5亿摄氏度高温下维持氢同位素的持续聚变，产生比传统核电站更高效的能量输出。关于核聚变方程，下列说法正确的是（　　） A. X是 B. 带正电 C. 核反应前后总质量不变 D. X的结合能小于的结合能 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据质量数与电荷数守恒可知，核聚变方程为 故A正确； B．是中子不带电，故B错误； C．核反应前后质量数不变，因为存在质量亏损，所以质量不守恒，故C错误； D．核子数越大结合能越大，由A选项可知，X是，所以X的结合能大于的结合能，故D错误。 故选A。 2. 黄河铁牛是世界桥梁史上的传世之宝。如图，唐代蒲津浮桥通过两岸的铁牛固定，铁牛底部的铁柱插入地下。铁牛受到3个力：其中桥索对铁牛的拉力为，铁柱对铁牛的作用力为，铁牛自身重力为G，则（　　） A. 若增大，则减小 B. 与的合力竖直向上 C. 铁柱对铁牛的作用力一定沿着铁柱向上 D. 若桥索与竖直方向夹角变大，则与的合力变小 【答案】B 【解析】 【详解】ABD．根据共点力平衡条件及矢量三角形法则可知若增大，增大，且与的合力与重力等大反向，方向竖直向上，故AD错误，B正确； C．根据三个力的合成可知一定与和重力合力的方向相反，不一定沿着铁柱向上，故C错误。 故选B。 3. 如图所示，半球形容器内有三块不同长度的滑板、、，其下端都固定于容器底部点，上端搁在容器侧壁上，与水平面间的夹角分别为、、。若三个完全相同的滑块同时从A、B、C处开始由静止下滑（忽略阻力），则（　　） A. A处滑块最先到达点 B. B处滑块最先到达点 C. 三种情况下滑块到达点的速度不相同 D. 若换用摩擦系数相同的杆，运动过程中产生的摩擦热相等 【答案】C 【解析】 【详解】AB．令半球形容器的半径为R，滑板的倾角为，对滑块进行分析，根据牛顿第二定律有 根据位移公式有 解得 可知时间t与滑板的倾角和板的长度均无关，故三个滑块同时到达点，故AB错误； C．由于下落高度不同，重力做功不同，由动能定理可知，三种情况下，滑块到达底端的动能不同，故速度不同，故C正确； D．令半球形容器的半径为R，换用摩擦系数相同的杆，运动过程中产生的摩擦热 即摩擦生热不相等，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，一理想变压器的原线圈通过导线与两根水平放置的平行导轨相连，导轨所处空间存在方向竖直向上的匀强磁场。所有电表均为理想电表，不计导体棒、导轨的电阻。导体棒在外力作用下沿导轨运动，以下说法正确的是（　　） A. 导体棒匀速运动时，滑动触头下移，电流表示数减小 B. 导体棒匀速运动时，滑动触头下移，电流表示数增大 C. 导体棒匀加速运动时，电压表示数均匀增大 D. 导体棒匀加速运动时，电压表示数均匀增大 【答案】C 【解析】 【详解】AB．导体棒匀速运动时，感应电动势稳定，理想变压器原线圈回路产生恒定的电流，由楞次定律知，理想变压器副线圈回路不产生感应电流，滑动触头下移，电流表示数不发生变化，故AB错误； C．导体棒匀加速运动时，速度均匀增大，产生的感应电动势均匀增大 由题意知，电压表示数等于感应电动势的大小，即示数均匀增大，故C正确； D．由上述分析可知，理想变压器原线圈回路电流均匀增大，穿过闭合铁芯的磁通量均匀增大，副线圈产生稳定的感应电动势，副线圈回路产生稳定的感应电流，电压表示数为副线圈回路的路端电压将保持不变，故D错误； 故选C。 5. 我国近地小行星防御系统能够监测、预警和应对近地天体的撞击，展现了从被动预警到主动防御的科技跨越。如图所示，近地圆轨道Ⅰ和椭圆轨道Ⅱ相切于点，椭圆轨道Ⅱ和同步轨道Ⅲ相切于点。现有防御卫星在轨道Ⅰ处做匀速圆周运动，经变轨后运行到同步轨道Ⅲ的点拦截小行星进行干预，已知地球自转的角速度为，防御卫星在轨道Ⅰ和Ⅲ上运行的角速度为和，卫星在轨道Ⅰ、Ⅲ和轨道Ⅱ上的点、点运行的线速度分别为、、、。下列说法正确的是（　　） A. B. C. 卫星在轨道Ⅱ上从点运动到点过程中，机械能增大 D. 卫星在轨道Ⅲ上从点到点的运动时间大于在轨道Ⅱ上从点运动到点运动时间 【答案】D 【解析】 【详解】A．卫星绕地球做匀速圆周运动，由 解得 可知同步轨道的角速度小于近地轨道的角速度，而地球自转的角速度和同步轨道的角速度相同，综合可知 故A错误； B．卫星绕地球做匀速圆周运动，由 解得 可知，由于卫星在轨道I的P点需要点火加速到轨道II，则有，同理在Q点有，综合可知 故B错误； C．卫星在轨道Ⅱ上从点运动到点过程中，机械能不变，故C错误； D．题图可知卫星在轨道III的轨道半径大于在轨道II的半长轴，根据开普勒第三定律易得卫星在轨道III的运行周期大于在轨道II的运行周期，故卫星在轨道Ⅲ上从点到点的运动时间大于在轨道Ⅱ上从点运动到点运动时间，故D正确。 故选 D。 6. 真空中，一半圆形玻璃砖放置在转盘上，圆心恰好在转轴处，玻璃砖右侧有一足够大的光屏。一束由单色光a、b组成的光线从左侧沿着玻璃砖半径方向入射，荧光屏上有两个亮点。使转盘从图示位置开始顺时针匀速转动，光屏上单色光a的亮点先消失。下列说法正确的是（　　） A. a光的频率小于b光的频率 B. a光在玻璃砖内的传播速度大于b光在玻璃砖内的传播速度 C. 用同样的装置做双缝干涉实验时，b光相邻亮条纹间距较大 D. 若a、b均能使某金属发生光电效应，则b光产生的光电子对应的遏止电压更大 【答案】C 【解析】 【详解】A．a光的光斑先消失，所以a光的临界角小于b光的临界角，根据 则有 则a光的频率大于b光的频率，故A错误； B．根据 可知，a光在玻璃砖内的传播速度小于b光在玻璃砖内的传播速度，故B错误； C．由a光的频率大于b光的频率，结合可知，a光的波长小于b光的波长，根据 可知，b光相邻亮条纹间距较大，故C正确； D．根据 可知，因为a光的频率大于b光的频率，即，所以a光产生的光电子对应的遏止电压更大，故D错误。 故选C。 7. 跳台滑雪是一项极富有挑战性的运动。运动简化过程如图乙所示，运动员起跳瞬间速度大小v1，方向与水平方向的夹角为α，着陆瞬间速度大小为v2，方向与水平方向的夹角为β。运动员与滑雪板的总质量为m，所受空气阻力与速度大小成正比，比例系数为k，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A. 在运动过程中运动员始终处于超重状态 B. 运动员在空中的运动为匀变速曲线运动 C. 从起跳点A到着陆点C运动员的重力势能减少量为 D. 起跳点A到着陆点C的水平距离为 【答案】D 【解析】 【详解】A．空气阻力与速度方向相反，运动员受到空气阻力与重力作用，竖直方向先向上减速后向下加速，竖直方向上加速度方向向下，可知，在运动过程中运动员始终处于失重状态，故A错误； B．运动员受到空气阻力与重力作用，由于所受空气阻力与速度大小成正比，可知，运动员所受外力的合力在发生变化，即加速度发生变化，运动员在空中的运动不是匀变速曲线运动，故B错误； C．令空气阻力做功为，根据动能定理有 其中 解得 故C错误； D．由于所受空气阻力与速度大小成正比，即有 在水平方向上，根据动量定理有 其中， 解得 故D正确。 故选D。 8. 如图，一质量均匀分布的木板长度为L，静止在均匀粗糙的水平桌面上，其右端和桌面右端对齐。现给木板一水平向右的瞬时冲量，木板右移 后静止。将木板放回原位，桌子右端拼合上一张等高的光滑水平桌面，再给木板同样的瞬时冲量I，则木板完全停下时右移的距离为（　　） A. B. C. D. L 【答案】C 【解析】 【详解】第一次根据动能定理 其中 第二次设木板完全停下时右移的距离为x，则由动能定理 解得 故选C。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 在均匀介质中有一列简谐横波沿x轴正方向传播，波源位于坐标原点O，波源振动整数个周期后停止振动。从波源停止振动时开始计时，t=1s时波源附近的波形图如图所示。质点P的平衡位置位于x=2.2m处。下列说法中正确的是（　　） A. 波源的起振方向向下 B. 波的传播速度为2m/s C. 波的周期为0.8s D. 在t=1.5s时，质点P的位移为 【答案】AC 【解析】 【详解】BC．从波源停止振动时开始计时，t=1s时波源附近的波形图如图所示，由图可知波的传播速度为 由题图可知波长为，则波的周期为 故B错误，C正确； A．由题图根据同侧法可知，若此时的质点继续振动，处的质点向下振动，由于波源振动整数个周期后停止振动，则各个质点也是振动整数个周期后停止振动，所以处的质点起振方向向下，波源的起振方向向下，故A正确； D．若以题图作为质点P的振动0时刻，则质点P的方程为 则在t=1.5s时，质点P相对题图时刻振动了，质点P的位移为 故D错误。 故选AC。 10. 如图甲所示是带有报警装置的加热器模型。一高度为H的汽缸开口向上直立在水平地面上，汽缸壁和活塞都是绝热的，活塞横截面积为S，在缸的正中间处有固定卡环，活塞可以在卡环以上无摩擦运动。活塞下方封闭有一定质量的理想气体，初始状态封闭气体温度为T0，压强等于外界大气压强p0，现通过电热丝缓慢加热，活塞缓慢上升了，恰好触碰到报警装置。已知理想气体内能U与温度T的关系为（k为正的已知常量），不计活塞和卡环的厚度，重力加速度为g。封闭气体状态变化如图乙所示，以下说法正确的是（　　） A. 活塞质量 B. 活塞质量 C. 从a到c的过程中，气体吸收的热量为 D. 从a到c的过程中，气体吸收的热量为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．设活塞质量为m，b到c过程气体等压膨胀 由平衡知识可得 解得，故A错误，B正确； CD．从a到c过程，气体先经历等容升温增压过程，再经历等压升温增容过程 由理想气体状态方程有 解得 据题意得 从b到c过程，气体对外做功 由热力学第一定律可得，从a到c的过程中 气体吸收的热量 故C正确，D错误； 故选BC。 11. 如图所示，平面内圆周上的P、Q、R、S四点处于匀强电场中，电场方向与圆平面平行，O为圆心。K为弦PR的中点，L为弦QS的中点。电荷量为+q的粒子从P点沿圆弧移动到Q点电势能减少；若该粒子从R点沿圆弧移动到S点，电势能减少。P、R和Q、S间的电势差分别为、。下列说法正确的是（　　） A. P点电势高于Q点电势 B. 若粒子从K点移动到L点，电场力做功为 C. 若，则 D. 若R、S的距离为d，则电场强度最小值为 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．电荷量为+q的粒子从P点沿圆弧移动到Q点电势能减少，由可知P点电势高于Q点电势，故A正确； B．电荷量为+q的粒子从P点沿圆弧移动到Q点电势能减少，则 该粒子从R点沿圆弧移动到S点，电势能减少，则 匀强电场中电势随距离均匀变化，所以， 若粒子从K点移动到L点，电场力做功为 故B正确； C．，则 解得 即 故C错误； D．若R、S的距离为d，则电场强度 为RS与电场方向的夹角，当时，即电场方向由R指向S时电场强度最小，电场强度最小值为 故D正确。 故选ABD。 12. 如图所示，水平光滑平面与顺时针匀速转动的水平传送带的右端A点平滑连接，轻质弹簧右端固定，原长时左端恰位于A点。现用外力缓慢推动一质量为m的小滑块（与弹簧不相连），使弹簧处于压缩状态，由静止释放后，滑块以速度v滑上传送带，一段时间后返回并再次压缩弹簧。已知返回后弹簧的最大压缩量是初始压缩量的一半，滑块第一次从释放点到A点的时间及第一次在传送带上运动的时间均为t0。已知弹簧弹性势能，其中k为劲度系数。不计空气阻力，弹簧始终在弹性限度内，以下说法正确的是（　　） A. 传送带匀速转动的速度大小为 B. 经过足够长的时间，滑块最终静止于水平面上 C. 滑块第一次在传送带上运动的过程中电机多消耗的电能为 D. 滑块从释放到第4次经过A点的总时间为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由于返回后弹簧的最大压缩量是初始压缩量的一半，表明滑块滑上传送带时先向左做匀减速直线运动，后向右做匀加速直线运动，加速至与皮带速度相等后向右做匀速直线运动，则有， 解得传送带的速度 故A正确； B．结合上述可知，滑块返回A点后匀速向右运动，压缩弹簧至最短，又向左加速至脱离弹簧做匀速运动，之后再次在传送带上向左做匀减速直线运动，减速至0后向右做匀加速直线运动到达A时速度恰好与皮带速度相等，之后重复上述运动，可知，经过足够长的时间，滑块最终不会静止于水平面上，故B错误； C．滑块第一次向左做匀减速直线运动过程，利用逆向思维有 第一次返回向右做匀加速直线运动过程有 根据功能关系可知，滑块第一次在传送带上运动的过程中电机多消耗的电能为 解得 故C错误； D．滑2第一次向右匀速运动的时间 结合上述解得 根据题意有 其中 由于滑块与弹簧接触过程的运动是简谐运动，可知，滑块在水平面上每次向右与向左运动的时间相等，均为t0，则滑块从释放到第4次经过A点的总时间为 结合上述解得 故D正确。 故选AD。 第II卷（共60分） 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 利用光传感器可以分析光的衍射和干涉现象。实验装置如图甲所示，包括激光光源、缝板（单缝、双缝）和光屏（光传感器）。光照信息经计算机处理后，能直观显示出传感器上各点的光照强度，据此可分析条纹特征。 （1）（单选）保持装置的位置和双缝不变，分别测得红光和蓝光的衍射和干涉结果，以下为光屏相同区域内的光强分布图像，其中蓝光的衍射图像是__________。 A. B. C. D. （2）（多选）关于该实验，下列描述正确的是__________。 A. 该实验用激光作为光源主要因为其相干性好 B. 光强分布图像中的波峰位置为亮条纹中心 C. 单缝越窄，衍射光强分布图像中央峰值越高 D. 光源靠近双缝时，相同区域内观察到的波峰变多 （3）某次双缝干涉实验的光强分布图像如图乙所示，已知双缝到屏的距离为1.2m，双缝的间距为0.2mm，则所用激光的波长为__________nm（结果保留三位有效数字）。 【答案】（1）A （2）AB （3）667 【解析】 【小问1详解】 单缝衍射条纹不等间距，即中央宽、两边窄的明暗相间的条纹，单缝越窄、波长越长，条纹越宽，由于蓝光的波长小，则条纹宽度窄。 故选A。 【小问2详解】 A．该实验用激光作为光源主要因为其相干性好，故A正确； B．光强分布图像中的波峰位置为亮条纹中心，故B正确； C．单缝越窄，衍射现象越明显，条纹越宽，光强分布越分散，导致光强分布图像中央峰值越低，故C错误； D．光源靠近双缝时，干涉图像条纹间距不变，相同区域内观察到的波峰不变，故D错误。 故选AB。 【小问3详解】 由图乙可知，干涉图像条纹间距 由公式 可得，所用激光的波长为 14. 某实验小组设计实验测量压力传感器在不同压力下的阻值，并利用该压力传感器制作自动分拣装置。测量实验器材如下： 压力传感器：约几十千欧 电源：电动势6V 电流表：量程250μA，内阻约为50Ω 电压表：量程3V，内阻=20kΩ 滑动变阻器：阻值范围0~100Ω 开关，导线若干。 （1）为提高测量的准确性，将电路原理图补充完整。 （2）经多次实验测得压力传感器阻值随压力变化的关系图像如图甲所示。实验小组利用该压力传感器设计了如图乙所示的自动分拣装置，分拣标准质量为0.20kg，大于和小于该质量的物体将沿不同通道运输。图乙中为压力传感器，为滑动变阻器，电源电动势为6V（内阻不计）。质量不同的物体经传送带运输到托盘上，当控制电路两端电压<2V时，水平，物体进入水平通道1；当控制电路两端电压≥2V时，端下移，物体进入倾斜通道2。根据以上原理可知，接入电路的阻值为______kΩ（重力加速度大小取10m/s²，结果保留3位有效数字）。质量为0.15kg的物体将进入通道______（选填“1”或“2”）。 （3）若一段时间后电源内阻增大至不可忽略，但电动势不变，则分拣标准质量将会______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】（1） （2） ①. 13.0 ②. 1 （3）变大 【解析】 【小问1详解】 由于电压表内阻确定，则采用外接法，滑动变阻器阻值相对较小，采用分压式接法，如图 【小问2详解】 [1]质量为0.20kg的物体对的压力为N 由图甲可知，此时，由闭合电路欧姆定律 且 联立可得 [2]由甲图可知，压力变小，阻值变大，故电路中电流变小，两端电压变小，小于2V，故物体将进入通道1。 【小问3详解】 若电源长时间未使用，内阻r增大，但电动势不变，根据闭合电路欧姆定律，有 可知内阻r增大，则实际要吸引衔铁打开通道时的电阻偏小，需要的压力偏大，即分拣标准质量将会偏大。 15. 某品牌“锁鲜包”采用了气调保鲜技术，通过向包装内充入惰性气体，隔绝氧气和抑制细菌生长。如图所示，某锁鲜包容积为800ml，包内盛放质量为250g、体积为200ml的辣鸭脖。在的低温车间里封装完毕后，通过冷链运输至各销售门店，由于温度改变，锁鲜包封装膜“鼓起”的体积为锁鲜包容积的5%。已知销售门店的温度，大气压强，锁鲜包内外温度始终一致，求： （1）在门店销售时，锁鲜包内的气体压强（结果用分数表示）； （2）为了防止喷溅，在开启包装前，需要先给锁鲜包“放气”直至包内外压强相同（封装膜不再鼓起），放气过程中，锁鲜包放出的气体与封装时包内气体的质量之比。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 封装时锁鲜包的气体，， 在销售门店锁鲜包的气体压强为p，， 根据气体状态方程有 可得 【小问2详解】 在放气过程中放出的气体体积，根据玻意尔定律有 解得 则 16. 如图所示，相距的两根足够长的光滑平行金属导轨倾斜放置，与水平面夹角，导轨电阻不计，导轨所在平面内有垂直于导轨平面斜向上的匀强磁场，磁感应强度为。质量的导体棒垂直于导轨放置，接入电路电阻为，定值电阻阻值，电容器的耐压值足够大，初始时不带电，电源的电动势，内阻。将导体棒由静止释放，，取重力加速度。 （1）仅闭合开关，当导体棒下滑的距离时，定值电阻产生的焦耳热为，求此时导体棒的速度大小； （2）仅闭合开关，当导体棒下滑的时间时，电容器带电量为，求此时导体棒的速度大小； （3）仅闭合开关，求导体棒最终稳定时的速度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 仅闭合开关，当导体棒下滑的距离时，定值电阻产生的焦耳热为，则整个回路产生的总焦耳热为 根据能量守恒可得 解得此时导体棒的速度大小为 【小问2详解】 仅闭合开关，当导体棒下滑的时间时，电容器带电量为，对导体棒由动量定理可得 其中 联立解得此时导体棒的速度大小为 【小问3详解】 仅闭合开关，导体棒最终稳定时，有 电路中电源提供回路的电流使得安培力向下，故导体棒最终稳定时回路总电动势为 感应电流为 联立解得 17. 如图所示，长为的木板右端有一挡板（厚度不计），静置在光滑水平地面上，完全相同的两物块、（可视为质点）分别置于的左端和中点处，、、的质量均为。现给一水平向右的初速度，此后和、和各发生一次碰撞，且恰好未从上滑落。所有的碰撞均为弹性碰撞，碰撞时间极短，重力加速度大小为。求： （1）与碰撞前后，的加速度大小之比； （2）从开始运动至再次回到左端过程中，系统产生的热量； （3）和碰撞前瞬间的速度大小； （4）从开始运动至再次回到左端时，的位移。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 与碰撞前，以为研究对象，有 与碰撞后，A、C相对静止，以和为研究对象，则 则与碰撞前后，的加速度大小之比为 【小问2详解】 对于、、系统，从开始运动至再次回到左端过程中，由动量守恒有 由能量守恒得系统产生的热量 解得 【小问3详解】 对全过程，有 、碰撞前瞬间，由动量守恒有 从开始到B、C碰撞前瞬间，由功能关系有 解得 【小问4详解】 经分析A、B、C的位移大小相等，设B、C碰撞前C的位移为，由动能定理有 设B、C碰撞后到A、B、C共速前，C的位移为，由动能定理有 又 解得 18. 回旋加速器的工作原理如图甲所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间距很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计｡磁感应强度为的匀强磁场与盒面垂直｡圆心O处粒子源产生的粒子，质量为m､电荷量为+q，在加速器中被加速，加速电压u随时间的变化关系如图乙所示，其中。加速过程中不考虑相对论效应和变化电场对磁场分布的影响｡ （1）粒子从静止开始被加速，估算该离子离开加速器时获得的动能； （2）若时粒子从静止开始被加速，求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间t； （3）实际上，带电粒子在磁场中做圆周运动的圆心并不是金属盒的圆心O，而且在不断的变动。设粒子从静止开始被加速，第一次加速后在磁场中做圆周运动的圆心到O的距离为（r已知），第二次加速后做圆周运动的圆心到O的距离为，求n次加速后做圆周运动的圆心到O的距离； （4）实际使用中，磁感应强度B会出现波动，若在时产生的粒子第一次被加速，要实现连续n次加速，求B可波动的最大范围｡ 【答案】（1）；（2）；（3）若加速次数为奇数，；若加速次数为偶数，；（4） 【解析】 【详解】（1）由 得 得 所以 （2）设加速n次，则 因为 所以得 （3）由 得 可知 所以第一次加速后 第二次加速后 第三次加速后 可以看出，若加速次数为奇数，则 若加速次数为偶数，则 （4）设磁感应强度偏小时为，圆周运动的周期为 得 又因为 所以 设磁感应强度偏大时为，圆周运动的周期为 解得 解得 所以 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $