山东省济南市2025-2026学年下学期高三下学期开学考模拟物理试卷

山东省济南市高三物理2025-2026学年下学期开学考模拟卷 （考试时间：90分钟，分值：100分。） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写 在本试卷上无效。 3．测试范围：山东高考范围 第Ⅰ卷 一、单项选择题：本题共8个小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1.放射性核素诊断设备PET的工作原理是：先给患者注射含有放射性同位素氟18的示踪剂，氟18衰变时会释放正电子，释放的正电子与周围组织的电子发生湮灭反应，释放两个γ光子，PET探测器环捕捉γ光子成像，对癌症、心血管等疾病进行早期诊断。下列说法正确的是（　　） A. 氟18的衰变方程为 B. 氟18的衰变过程存在质量亏损 C. 氟18比衰变生成的新核多了1个中子 D. 氟18的比结合能比衰变生成的新核的比结合能大 2.早在2018年，中国科学院光电技术研究所研制“超分辨光刻装备研制”项目已通过验收。近些年我国的光刻机研制发展迅速，成果斐然。其中一种“浸没式光刻”光刻机原理是一种通过在光刻胶和投影物镜之间加入浸没液体，从而减小曝光波长，提高分辨率的技术，如图所示。若浸没液体的折射率为1.2，当不加液体时（空气中）光刻胶的曝光波长约为174nm，则加上液体后，该曝光光波（　　） A. 在液体中的传播频率变为原来的倍 B. 在液体中的传播速度是空气中的1.2倍 C. 在液体中的曝光波长约为145nm D. 在液体中传播相等的距离，所需的时间变为原来的倍 3.某车主汽车中控仪表盘实时显示四个完全相同轮胎内气体压强（单位：）及温度（单位：℃）如图所示，不计轮胎形变，轮胎内气体可视为理想气体，则四个轮胎中，充气最多的轮胎是（　　） A. 左前轮 B. 右前轮 C. 左后轮 D. 右后轮 4.我国“千帆星座”工程计划于2027年完成1296颗卫星的组网部署，以实现全球覆盖。已知地球的半径约为，引力常量，其中用以适配手机直连的卫星在离地约400km的轨道上做匀速圆周运动，周期约为90分钟，根据以上数据可估算出（　　） A. 卫星的质量 B. 卫星的动能 C. 地球的密度 D. 地球的自转周期 5.如图所示，内、外半径分别为R和3R的两半圆的圆心均在O点，在同一直线上的PQ和MN分别为两半圆的直径，两半圆之间的圆环内存在着垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。在QN连线上放置一个与QN等长的荧光屏，在MP的中点垂直MP连线射入速率均为v的带负电的粒子（不计粒子重力及粒子间的相互作用），则始终在磁场中运动且能打在荧光屏上的粒子的最小比荷kmin和最大比荷kmax为（　　） A. B. C. D. 6.如图所示，一劲度系数为的轻质弹簧，上端固定，下端连一质量为的物块A，A放在质量也为的托盘B上。初始时，在竖直向上的力作用下系统静止且弹簧处于原长。现改变力的大小，使B以的加速度匀加速向下运动，空气阻力不计。表示B对A的作用力，表示弹簧的伸长量。则此过程中下列图像正确的是（　　） A. B. C. D. 7.抛石机的简化图如图所示，质量为m的石块装在长臂为L的杠杆末端，质量为M的配重安装于长为l的短臂末端，初始时杠杆被固定，抛石机静止，长臂与水平面的夹角为α。释放杠杆，配重下落，带动杠杆在竖直面自由转动，杆转到竖直位置时将石块以速度v水平抛出，此时配重未接触地面。石块与配重均可视为质点，不计摩擦、空气阻力和杠杆质量，重力加速度为g。释放杠杆到杠杆转到竖直位置这段过程中（　　） A. 石块增加的机械能为 B. 石块受到的合力做的功为 C. 杆对石块做的功为 D. 杆对配重做的功 8.如图所示，光滑绝缘圆环固定在水平面内，圆心为，半径，，。、两点分别固定电荷量为和的点电荷。带正电小球（可视为质点）套在圆环上，且能在圆环上任意位置保持静止，设、两点电势分别为、。则（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共4个小题，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，选对但选不全的得2分，有错选或不答的得0分。 9.如图所示波源S1和S2间距为10m，两波源先后起振，起振方向相同，频率均为0.5Hz，两波源产生的简谐横波在均匀介质中朝四周各个方向传播且同时到达P点，已知且，波速为2m/s，以下选项正确的是（　　） A. S1产生的波到达S2时，S2处质点正在平衡位置 B. S1产生的波到达S2时，S2处质点正在振幅位置 C. 两列波完全叠加后线段S1S2上振幅最小的点有3个 D. 两列波完全叠加后线段S1S2上振幅最小的点有6个 10.如图为高铁供电流程的简化图，牵引变电所的理想变压器将电压为的高压电进行降压；动力车厢内的理想变压器再把电压降至，为动力系统供电，此时动力系统的电流为，发电厂的输出电流为；若变压器的匝数，则下列关系式正确的是（　　） A. B. C. D. 11.如图甲所示，质量分别为m、4m的两物块a、b放在光滑水平面上，用轻质橡皮条水平连接，橡皮条恰好处于原长。0时刻给a向左的瞬时冲量，同时给b向右的瞬时冲量，以b的初速度方向为正，在此后的时间内，a、b运动的图像如图乙所示。已知时刻橡皮条弹性势能为10J，图像中的阴影面积为S，橡皮条一直处于弹性限度范围内。下列说法正确的是（　　） A. 时间内，a运动的距离为0.8S B. 时间内，b运动的距离为0.2S C. 从时刻开始至橡皮条第一次恢复原长过程中，橡皮条的弹力对a做功2J D. 从时刻开始至橡皮条第一次恢复原长过程中，橡皮条的弹力对a做功8J 12.火箭的回收利用可有效削减航天发射成本，电磁缓冲是火箭回收的关键技术，电磁缓冲装置的结构如图所示。匝数为n、总电阻为R、边长为l的正方形闭合线圈abcd固定在火箭主体下部，主体外侧安装有由高强度绝缘材料制成的缓冲槽，缓冲槽的深度小于l。槽中有垂直于线圈平面、磁感应强度为B的匀强磁场。当火箭以速度v0与地面碰撞后，缓冲槽立即静止，此后主体相对于缓冲槽在磁场内向下运动。已知主体（含线圈）总质量为m，重力加速度为g，不计其他阻力。则（　　） A. 缓冲槽刚静止时线圈中感应电流的大小为 B. 缓冲槽刚静止时主体受到的安培力大小为 C. 线圈相对缓冲槽下落高度h且速度减至时所用时间为 D. 当线圈中的发热功率为P时主体的加速度大小可能为 第Ⅱ卷 三、非选择题（本题共6小题，共60分。） 13.（6分）如图甲所示，某小组为了研究台球斜碰规律，进行了如下实验。 （1）原理分析：将两个质量均为的相同小球、置于较为光滑水平桌面（图乙中、位置）。使小球以一定初速度与静止的小球发生斜碰（无旋转），同时用曝光时间间隔为的频闪相机记录运动过程。以为坐标原点，沿小球初速度方向和垂直于初速度方向建立坐标系。若小球在斜碰中、方向动量均守恒，则需要验证的关系式有__________。 A. B. C. D. （2）数据处理：根据频闪照片比例，测出两小球各时刻坐标数值，如下表，已知曝光时间间隔为，方向两小球碰撞前总动量为________，碰撞后总动量________。实验结论：________。 位置 坐标 0200 0.400 0.483 0.501 0.500 0.617 0.799 坐标 0.000 0.000 0.037 0.094 （3）讨论交流：半径相同、质量相等的两球、发生弹性斜碰瞬间（无旋转），已知的速度大小为，方向与两球球心连线成角，如图丙所示。将运动按沿球心连线方向和垂直球心连线方向分解，下列分析正确的是__________ A. 沿垂直球心连线方向分速度为 B. 碰后的速度为 C. 碰撞后、两球速度方向之间的夹角为90° 14.（8分）某学习小组进行“研究充电宝不同电量时的电动势和内阻”的实验，实验器材有： A.待测充电宝，电动势约为，内阻很小，最大放电电流为； B.量程为，内阻约为的电流表； C.量程为，内阻约为的电压表； D.量程为，内阻约为的电压表； E.阻值为，额定电流为的滑动变阻器； F.阻值为的定值电阻； G.阻值为的定值电阻； H.开关一个，导线若干。 （1）该学习小组设计的实验电路图如图甲所示，则电压表应选用___________（填“C”或“D”），定值电阻应选用___________（填“F”或“G”）。 （2）请根据电路图甲，把实物图乙电路的连线补充完整。 （3）记录被测充电宝实验时的电量百分比（开始时的电量百分比为100%）。将滑动变阻器电阻调至最大。闭合开关，依次减小滑动变阻器的阻值，记录每次操作的电流表和电压表的示数，根据数据作出图像如图丙，由图像可得充电宝的电动势___________（保留两位小数），内阻___________（保留两位小数）。 （4）当充电宝电量为80%、60%、40%、20%、5%时重复上述实验操作，得到不同电量下各组的实验数据，算出对应的电动势和内阻如下表：请结合实验数据分析，充电宝的电量对充电效果是否有影响？请简要说明理由___________ 电量/% 100 80 60 40 20 5 充电宝电动势/V 5.04 5.00 5.04 5.14 5.08 充电宝内阻/ 0.21 0.20 0.21 025 0.15 15.（8分）如图，海底科学考察员背上的可通过调节器调整体积大小的氧气瓶中气体压强，体积；在水面下深度处进行考察。如果科考员要吸入氧气，需要用调节器将瓶中氧气的压强降低到与该处海水的压强相等。已知水面的大气压强，海水密度取，重力加速度取，调节器调节过程气体的温度保持不变，忽略瓶中氧气质量的改变。求： （1）该深处的压强为多少； （2）求氧气瓶中气体经过调节器调节后的体积（用做单位）； （3）若已知70米深处的海水温度为17℃，现科考员为了获取更多数据，潜到了190米深处，此处水温为12℃，此时科考员要吸入氧气，需要用调节器将瓶中氧气体积调到多大？（用做单位，此结果保留2位有效数字）。 16.（8分）某手机防窥膜的结构如图所示，在透明介质中等距排列有相互平行的吸光屏障。屏障的高度与防窥膜厚度均为，相邻屏障的间距为、透明介质的折射率为。光线从手机屏幕两屏障间的中点向四周发出，经过屏障之间的间隙，从防窥膜上表面射出，其最大折射角称为防窥膜的可视角度，可视角度越小，防窥效果越好。 （1）证明：最大可视角满足关系式； （2）当时，求可视角度； （3）实际上，手机屏幕上的发光点可位于两屏障之间的任意位置。设发光点距离左屏障的距离为。为使所有发光点的最大出射角均不超过，且，求防窥膜厚度至少应为多少（用表示）。 17.（14分）如图所示，顶角θ=37°的金属导轨MON固定在倾角α=37°的足够大的绝缘斜面上，导轨OM与斜面水平底边ab垂直，导轨处在垂直斜面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，质量为m的足够长的导体棒PQ垂直于导轨OM恰好在导轨MON上静止。t=0时刻在沿导轨OM向下的外力F作用下，导体棒从O点以恒定速度v0沿导轨OM向下匀速滑动，导体棒在滑动过程中始终与导轨OM垂直且与导轨MON接触良好。已知导轨MON与导体棒材料粗细完全相同，单位长度的电阻均为r，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）导体棒PQ与导轨MON间的动摩擦因数； （2）外力F的瞬时功率Pt随时间t变化的关系； （3）在0~t0时间内，导体棒PQ中产生的焦耳热。 18.（16分）如图所示，劲度系数的轻质弹簧一端拴接在上表面光滑的固定水平平台的左端，另一端与小物块A拴接，N点为平台的右端。木板C与平台上表面相平且紧挨平台右端，静止放置在光滑水平桌面上。初始时弹簧处于原长，紧挨A将小物块B静止放置于M点，MN之间距离。现缓慢将A向左移动后，由静止释放，A、B发生弹性碰撞，最终B恰好不从C滑下。已知B与C间的动摩擦因数，A、B质量分别为、，C的质量，弹簧的弹性势能表达式为（x为形变量，k为弹簧的劲度系数），重力加速度。求： （1）A、B碰撞后瞬间A、B的速度大小； （2）木板C的长度l； （3）从A、B分离到B与C达到共速，每当A的位移大小为0.12m时，B相对C左端的距离可能为多少（弹簧振子的周期公式，k为弹簧的劲度系数，m为振子的质量，）。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 山东省济南市高三物理2025-2026学年下学期开学考模拟卷 评分标准 1、 单项选择题：本题共8个小题，每小题3分，共24分。 二、多项选择题：本题共4个小题，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，选对但选不全的得2分，有错选或不答的得0分。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 B C A C C A C D AD BD ABD ACD 三、非选择题（本题共6小题，共60分。） 13.（6分）（1）AD（1分）（2） ①. 0.320 （1分）②. 0.320（1分）③. x方向动量守恒（1分）（3）BC（2分） 14.（8分）（1） ①. C （1分） ②. F （1分） （2）（2分）（3） ①. 5.06 （1分） ②. 0.10 （1分） （4）没有影响，由实验数据可知，在误差允许范围内，该充电宝电量减少时，它的电动势几乎没有变化，内阻始终很小，对充电效果没有影响。（2分） 15.（8分）（1）该处的压强（2分） 代入数据解得（1分） （2）由题知，调节器调节过程气体的温度保持不变，根据等温变化有（1分） 代入数据解得（1分） （3）190米深处压强（1分） 根据理想气体状态方程有（1分） 其中， 代入数据解得（1分） 16.（8分）（1）光路如图所示 （1分） 由折射定律得（1分） （1分） 联立方程解得 所以关系式成立（1分） （2）当时，代入第（1）问关系式得 （1分） 可得（1分） （3）根据题意，当光线从或处发出且从右屏障边界或左屏障边界出射时，有最大出射角，由折射定律得（1分） 把，代入上式解得（1分） 17.（14分）（1）导体棒PQ恰好在导轨MON上静止，根据受力平衡可得（2分） 解得（1分） （2）由题意可知，0~t时间内，导体棒PQ的位移为（1分） 由几何关系可知，t时刻导体棒PQ的有效长度为（1分） 导体棒PQ切割磁感线产生的感应电动势（1分） 回路的总电阻（1分） 回路中的电流（1分） 导体棒PQ受到的安培力大小（1分） 外力 t时刻外力F对导体棒PQ的功率（1分） （3）因为，利用平均功率求得在t0时间内产生的总焦耳热（2分） 导体棒产生的焦耳热（2分） 18.（16分）（1）设A、B碰撞前瞬间A的速度为，根据能量守恒有（1分） 解得 设A、B碰撞后瞬间A、B的速度分别为和，根据动量守恒和机械能守恒有，（2分） 解得，（1分） （2）B滑到C上后，根据动量守恒和能量守恒有，（1分） 联立解得，（1分） （3）A、B碰撞后B在平台上滑行的时间为（1分） 设B滑上C后与C达到共速所用时间为，对B由动量定理得（1分） 解得 则从A、B分离到B与C达到共速所用时间（1分） A、B碰撞后A做简谐运动，设振幅为A，根据能量守恒有（1分） 解得 A的振动周期为（1分） 设向右为正方向，则A的振动方程为 A的位移大小为0.12m时，即（1分） （1分） 解得的可能取值为0.1s、0.5s、0.7s。已知时B恰好到达C的左端，即B相对C左端的距离为0；时B恰好到达C的右端，即B相对C左端的距离为0.96m；B在C上滑行时，B与C的加速度大小分别为，（1分） 时，即B滑上C后的时，B距C左端的距离为（1分） 故B相对C左端的距离可能为0m、、0.96m。（1分） 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 山东省济南市高三物理2025-2026学年下学期开学考模拟卷 全解全析 （考试时间：90分钟，分值：100分。） 第Ⅰ卷 一、单项选择题：本题共8个小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1.放射性核素诊断设备PET的工作原理是：先给患者注射含有放射性同位素氟18的示踪剂，氟18衰变时会释放正电子，释放的正电子与周围组织的电子发生湮灭反应，释放两个γ光子，PET探测器环捕捉γ光子成像，对癌症、心血管等疾病进行早期诊断。下列说法正确的是（　　） A. 氟18的衰变方程为 B. 氟18的衰变过程存在质量亏损 C. 氟18比衰变生成的新核多了1个中子 D. 氟18的比结合能比衰变生成的新核的比结合能大 【答案】B 【详解】A．氟18的衰变方程为，故A错误； B．氟18的衰变过程有核能产生，所以存在质量亏损，故B正确； C．氟18比衰变生成的新核少了1个中子，故C错误； D．衰变放出能量，所以氟18的比结合能比衰变生成的新核的比结合能小，故D错误。 故选B。 2.早在2018年，中国科学院光电技术研究所研制“超分辨光刻装备研制”项目已通过验收。近些年我国的光刻机研制发展迅速，成果斐然。其中一种“浸没式光刻”光刻机原理是一种通过在光刻胶和投影物镜之间加入浸没液体，从而减小曝光波长，提高分辨率的技术，如图所示。若浸没液体的折射率为1.2，当不加液体时（空气中）光刻胶的曝光波长约为174nm，则加上液体后，该曝光光波（　　） A. 在液体中的传播频率变为原来的倍 B. 在液体中的传播速度是空气中的1.2倍 C. 在液体中的曝光波长约为145nm D. 在液体中传播相等的距离，所需的时间变为原来的倍 【答案】C 【详解】A．光的频率由光源决定，与介质无关，则光由空气进入该液体中传播频率不变，故A错误； B．光在液体中的传播速度为，解得传播速度约为原来的倍，故B错误； C．加上液体时光刻胶的曝光波长为，不加液体时，有，联立代入数据可得，故C正确； D．由以上分析可知，在液体中曝光光波的传播速度变为原来的，则传播相等的距离所需的时间变为原来的1.2倍，故D错误。 故选C。 3.某车主汽车中控仪表盘实时显示四个完全相同轮胎内气体压强（单位：）及温度（单位：℃）如图所示，不计轮胎形变，轮胎内气体可视为理想气体，则四个轮胎中，充气最多的轮胎是（　　） A. 左前轮 B. 右前轮 C. 左后轮 D. 右后轮 【答案】A 【详解】根据理想气体状态方程 可知，在体积和温度都相同的情况下，越大，气体的物质的量越多，即充气最多，通过对比可知，右前轮充入气体的量小于左前轮充入气体的量，左后轮充入气体的量小于左前轮充入气体的量，结合查理定律可得左后轮的气体在9℃时的压强为 因此左前轮的充气最多。 故选A。 4.我国“千帆星座”工程计划于2027年完成1296颗卫星的组网部署，以实现全球覆盖。已知地球的半径约为，引力常量，其中用以适配手机直连的卫星在离地约400km的轨道上做匀速圆周运动，周期约为90分钟，根据以上数据可估算出（　　） A. 卫星的质量 B. 卫星的动能 C. 地球的密度 D. 地球的自转周期 【答案】C 【详解】设地球质量，为卫星质量，为轨道半径，为卫星周期 卫星绕地球运动，引力提供向心力 可得 A．卫星的质量在方程中消去，无法求出， A错误。 B．卫星的动能 （），但未知，无法求出，B错误。 C．地球的密度 ，地球体积 可得 ，表达式中各量均为已知，故可估算地球密度，C正确。 D．地球的自转周期与卫星轨道周期无关，无法从给定数据求出，D错误。 故选C。 5.如图所示，内、外半径分别为R和3R的两半圆的圆心均在O点，在同一直线上的PQ和MN分别为两半圆的直径，两半圆之间的圆环内存在着垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。在QN连线上放置一个与QN等长的荧光屏，在MP的中点垂直MP连线射入速率均为v的带负电的粒子（不计粒子重力及粒子间的相互作用），则始终在磁场中运动且能打在荧光屏上的粒子的最小比荷kmin和最大比荷kmax为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【详解】如图所示 粒子的运动轨迹为轨迹1时有最大半径 根据洛伦兹力提供向心力有 解得 粒子的运动轨迹为轨迹2时有最小半径 根据洛伦兹力提供向心力有 解得 故选C。 6.如图所示，一劲度系数为的轻质弹簧，上端固定，下端连一质量为的物块A，A放在质量也为的托盘B上。初始时，在竖直向上的力作用下系统静止且弹簧处于原长。现改变力的大小，使B以的加速度匀加速向下运动，空气阻力不计。表示B对A的作用力，表示弹簧的伸长量。则此过程中下列图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【详解】AB．开始AB一起向下匀加速，以AB整体为研究对象，由牛顿第二定律可得 代入数据得 则时， 之后AB分离，以B为研究对象，由牛顿第二定律可得 解得，故A正确，B错误； CD．AB分离之前，以A为研究对象，由牛顿第二定律可得 解得 则时， AB分离时刻， 解得 之后一直为0，故CD错误。 故选A。 7.抛石机的简化图如图所示，质量为m的石块装在长臂为L的杠杆末端，质量为M的配重安装于长为l的短臂末端，初始时杠杆被固定，抛石机静止，长臂与水平面的夹角为α。释放杠杆，配重下落，带动杠杆在竖直面自由转动，杆转到竖直位置时将石块以速度v水平抛出，此时配重未接触地面。石块与配重均可视为质点，不计摩擦、空气阻力和杠杆质量，重力加速度为g。释放杠杆到杠杆转到竖直位置这段过程中（　　） A. 石块增加的机械能为 B. 石块受到的合力做的功为 C. 杆对石块做的功为 D. 杆对配重做的功 【答案】C 【详解】A．石块增加的机械能等于其增加的动能与增加的重力势能之和，石块增加的动能为 石块上升的高度为 增加的势能为 所以石块增加的机械能为 故A错误； B．依据动能定理，合外力对物体所做的功等于物体动能的变化量 故B错误； C．对于石块，由动能定理可得 可得 故C正确； D．因为杠杆转动过程中，石块和配重的角速度相同，依据 可得 对于配重，由动能定理 解得 故D错误。 故选C。 8.如图所示，光滑绝缘圆环固定在水平面内，圆心为，半径，，。、两点分别固定电荷量为和的点电荷。带正电小球（可视为质点）套在圆环上，且能在圆环上任意位置保持静止，设、两点电势分别为、。则（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【详解】AB．由题意可知，带电小球可以静止在圆环上任意位置，故、两点处的点电荷对环上带电小球的合力总指向点，根据电场线与等势面的关系可知，圆环为等势体，则有，故AB错误； CD．由几何关系可知（如下图左所示），， 在图示位置对小球进行受力分析（如上图右所示），由库仑定律可知、两点处点电荷对环上带电小球的库仑力分别为， 则根据共点力平衡规律有 解得，故C错误，D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共4个小题，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，选对但选不全的得2分，有错选或不答的得0分。 9.如图所示波源S1和S2间距为10m，两波源先后起振，起振方向相同，频率均为0.5Hz，两波源产生的简谐横波在均匀介质中朝四周各个方向传播且同时到达P点，已知且，波速为2m/s，以下选项正确的是（　　） A. S1产生的波到达S2时，S2处质点正在平衡位置 B. S1产生的波到达S2时，S2处质点正在振幅位置 C. 两列波完全叠加后线段S1S2上振幅最小的点有3个 D. 两列波完全叠加后线段S1S2上振幅最小的点有6个 【答案】AD 【详解】AB．根据勾股定理有 由于两波源产生的简谐横波同时到达P点，则波源S2先起振，令其比波源S1先起振的时间为，则有 S1产生的波到达S2经历的时间 则S1产生的波到达S2时，波源S2振动的时间 波源振动的周期 由于 可知，S1产生的波到达S2时，S2处质点正在平衡位置，故A正确，B错误； CD．两波源起振方向相同，两列波完全叠加后，令线段S1S2上振幅最小的点距离波源S1间距为x1，则有（n=0，±1，±2，±3…） 其中， 解得 即n可以取等于-3，-2，-1，0，1，2，可知，两列波完全叠加后线段S1S2上振幅最小的点有6个，故C错误，D正确。 故选AD。 10.如图为高铁供电流程的简化图，牵引变电所的理想变压器将电压为的高压电进行降压；动力车厢内的理想变压器再把电压降至，为动力系统供电，此时动力系统的电流为，发电厂的输出电流为；若变压器的匝数，则下列关系式正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】BD 【详解】AB．由理想变压器原、副线圈的电压比等于匝数比，两变压器则有， 可得， 由题意可知，由于输电线上有电压降，因此则有，再有，可得，故A错误，B正确； CD．由理想变压器原、副线圈的电流比等于匝数的反比，两变压器则有， 可得， 由于，，可得，故C错误，D正确。 故选BD 11.如图甲所示，质量分别为m、4m的两物块a、b放在光滑水平面上，用轻质橡皮条水平连接，橡皮条恰好处于原长。0时刻给a向左的瞬时冲量，同时给b向右的瞬时冲量，以b的初速度方向为正，在此后的时间内，a、b运动的图像如图乙所示。已知时刻橡皮条弹性势能为10J，图像中的阴影面积为S，橡皮条一直处于弹性限度范围内。下列说法正确的是（　　） A. 时间内，a运动的距离为0.8S B. 时间内，b运动的距离为0.2S C. 从时刻开始至橡皮条第一次恢复原长过程中，橡皮条的弹力对a做功2J D. 从时刻开始至橡皮条第一次恢复原长过程中，橡皮条的弹力对a做功8J 【答案】ABD 【详解】AB．时间内，对ab系统由动量守恒定律 即 则 即 由图像可知 可得a运动的距离为0.8S ，b运动的距离为0.2S，AB正确； CD．从时刻开始至橡皮条第一次恢复原长过程中，由能量关系 其中 橡皮条的弹力对a做功，C错误，D正确。 故选ABD。 12.火箭的回收利用可有效削减航天发射成本，电磁缓冲是火箭回收的关键技术，电磁缓冲装置的结构如图所示。匝数为n、总电阻为R、边长为l的正方形闭合线圈abcd固定在火箭主体下部，主体外侧安装有由高强度绝缘材料制成的缓冲槽，缓冲槽的深度小于l。槽中有垂直于线圈平面、磁感应强度为B的匀强磁场。当火箭以速度v0与地面碰撞后，缓冲槽立即静止，此后主体相对于缓冲槽在磁场内向下运动。已知主体（含线圈）总质量为m，重力加速度为g，不计其他阻力。则（　　） A. 缓冲槽刚静止时线圈中感应电流的大小为 B. 缓冲槽刚静止时主体受到的安培力大小为 C. 线圈相对缓冲槽下落高度h且速度减至时所用时间为 D. 当线圈中的发热功率为P时主体的加速度大小可能为 【答案】ACD 【详解】AB．缓冲槽刚静止时线圈速度仍为，故感应电动势的大小为 根据闭合电路的欧姆定律有线圈中感应电流的大小为 主体受到的安培力大小为,故A正确，B错误； C．设线圈相对缓冲槽下落过程某时刻速度为v,感应电流为I，经，速度变化，由动量定理有 求和得（取向下为正方向） 联立解得，故C正确； D．当线圈中的发热功率为P时，由 得线圈电流为，此时可能安培力大于重力，对主体由牛顿第二定律有 联立解得，故D正确。 故选ACD。 第Ⅱ卷 三、非选择题（本题共6小题，共60分。） 13.（6分）如图甲所示，某小组为了研究台球斜碰规律，进行了如下实验。 （1）原理分析：将两个质量均为的相同小球、置于较为光滑水平桌面（图乙中、位置）。使小球以一定初速度与静止的小球发生斜碰（无旋转），同时用曝光时间间隔为的频闪相机记录运动过程。以为坐标原点，沿小球初速度方向和垂直于初速度方向建立坐标系。若小球在斜碰中、方向动量均守恒，则需要验证的关系式有__________。 A. B. C. D. （2）数据处理：根据频闪照片比例，测出两小球各时刻坐标数值，如下表，已知曝光时间间隔为，方向两小球碰撞前总动量为________，碰撞后总动量________。实验结论：________。 位置 坐标 0200 0.400 0.483 0.501 0.500 0.617 0.799 坐标 0.000 0.000 0.037 0.094 （3）讨论交流：半径相同、质量相等的两球、发生弹性斜碰瞬间（无旋转），已知的速度大小为，方向与两球球心连线成角，如图丙所示。将运动按沿球心连线方向和垂直球心连线方向分解，下列分析正确的是__________ A. 沿垂直球心连线方向分速度为 B. 碰后的速度为 C. 碰撞后、两球速度方向之间的夹角为90° 【答案】（1）AD （2） ①. 0.320 ②. 0.320 ③. x方向动量守恒 （3）BC 【小问1详解】 碰前小球在方向速度 碰后小球在方向速度 碰后小球在方向速度 根据动量守恒 可得 碰前方向动量为零，碰后小球在方向速度 碰后小球在方向速度 根据动量守恒 可得 故选AD。 【小问2详解】 [1][2][3] 碰前在方向总动量 碰后在方向总动量 可得方向动量守恒。 【小问3详解】 把小球P的速度分解为沿球心连线方向的，垂直于球心连线方向的 在两球沿着球心连线方向，动量守恒 总机械能守恒 解得， 故碰后小球的速度方向与球心连线垂直，故碰后小球、球速度方向成90°夹角 故选BC。 14.（8分）某学习小组进行“研究充电宝不同电量时的电动势和内阻”的实验，实验器材有： A.待测充电宝，电动势约为，内阻很小，最大放电电流为； B.量程为，内阻约为的电流表； C.量程为，内阻约为的电压表； D.量程为，内阻约为的电压表； E.阻值为，额定电流为的滑动变阻器； F.阻值为的定值电阻； G.阻值为的定值电阻； H.开关一个，导线若干。 （1）该学习小组设计的实验电路图如图甲所示，则电压表应选用___________（填“C”或“D”），定值电阻应选用___________（填“F”或“G”）。 （2）请根据电路图甲，把实物图乙电路的连线补充完整。 （3）记录被测充电宝实验时的电量百分比（开始时的电量百分比为100%）。将滑动变阻器电阻调至最大。闭合开关，依次减小滑动变阻器的阻值，记录每次操作的电流表和电压表的示数，根据数据作出图像如图丙，由图像可得充电宝的电动势___________（保留两位小数），内阻___________（保留两位小数）。 （4）当充电宝电量为80%、60%、40%、20%、5%时重复上述实验操作，得到不同电量下各组的实验数据，算出对应的电动势和内阻如下表：请结合实验数据分析，充电宝的电量对充电效果是否有影响？请简要说明理由___________ 电量/% 100 80 60 40 20 5 充电宝电动势/V 5.04 5.00 5.04 5.14 5.08 充电宝内阻/ 0.21 0.20 0.21 025 0.15 【答案】（1） ①. C ②. F （2） （3） ①. 5.06 ②. 0.10 （4）没有影响，由实验数据可知，在误差允许范围内，该充电宝电量减少时，它的电动势几乎没有变化，内阻始终很小，对充电效果没有影响。 【小问1详解】 [1]充电宝的电动势约为，电压表应选用C； [2]根据闭合电路欧姆定律得 可知定值电阻应选用。 【小问2详解】 根据电路图可得实物连接图如图所示 【小问3详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律有 变形可得 则图像的纵截距代表电动势，斜率绝对值代表内阻，则有 【小问4详解】 没有影响，由实验数据可知，在误差允许范围内，该充电宝电量减少时，它的电动势几乎没有变化，内阻始终很小，对充电效果没有影响。 15.（8分）如图，海底科学考察员背上的可通过调节器调整体积大小的氧气瓶中气体压强，体积；在水面下深度处进行考察。如果科考员要吸入氧气，需要用调节器将瓶中氧气的压强降低到与该处海水的压强相等。已知水面的大气压强，海水密度取，重力加速度取，调节器调节过程气体的温度保持不变，忽略瓶中氧气质量的改变。求： （1）该深处的压强为多少； （2）求氧气瓶中气体经过调节器调节后的体积（用做单位）； （3）若已知70米深处的海水温度为17℃，现科考员为了获取更多数据，潜到了190米深处，此处水温为12℃，此时科考员要吸入氧气，需要用调节器将瓶中氧气体积调到多大？（用做单位，此结果保留2位有效数字）。 【答案】（1） （2） （3） 【小问1详解】 该处的压强 代入数据解得 【小问2详解】 由题知，调节器调节过程气体的温度保持不变，根据等温变化有 代入数据解得 【小问3详解】 190米深处压强 根据理想气体状态方程有 其中， 代入数据解得 16.（8分）某手机防窥膜的结构如图所示，在透明介质中等距排列有相互平行的吸光屏障。屏障的高度与防窥膜厚度均为，相邻屏障的间距为、透明介质的折射率为。光线从手机屏幕两屏障间的中点向四周发出，经过屏障之间的间隙，从防窥膜上表面射出，其最大折射角称为防窥膜的可视角度，可视角度越小，防窥效果越好。 （1）证明：最大可视角满足关系式； （2）当时，求可视角度； （3）实际上，手机屏幕上的发光点可位于两屏障之间的任意位置。设发光点距离左屏障的距离为。为使所有发光点的最大出射角均不超过，且，求防窥膜厚度至少应为多少（用表示）。 【答案】（1）见解析 （2） （3） 【小问1详解】 光路如图所示 由折射定律得 联立方程解得 所以关系式成立 【小问2详解】 当时，代入第（1）问关系式得 可得 【小问3详解】 根据题意，当光线从或处发出且从右屏障边界或左屏障边界出射时，有最大出射角，由折射定律得 把，代入上式解得 17.（14分）如图所示，顶角θ=37°的金属导轨MON固定在倾角α=37°的足够大的绝缘斜面上，导轨OM与斜面水平底边ab垂直，导轨处在垂直斜面向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，质量为m的足够长的导体棒PQ垂直于导轨OM恰好在导轨MON上静止。t=0时刻在沿导轨OM向下的外力F作用下，导体棒从O点以恒定速度v0沿导轨OM向下匀速滑动，导体棒在滑动过程中始终与导轨OM垂直且与导轨MON接触良好。已知导轨MON与导体棒材料粗细完全相同，单位长度的电阻均为r，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）导体棒PQ与导轨MON间的动摩擦因数； （2）外力F的瞬时功率Pt随时间t变化的关系； （3）在0~t0时间内，导体棒PQ中产生的焦耳热。 【答案】（1）0.75 （2） （3） 【小问1详解】 导体棒PQ恰好在导轨MON上静止，根据受力平衡可得 解得 【小问2详解】 由题意可知，0~t时间内，导体棒PQ的位移为 由几何关系可知，t时刻导体棒PQ的有效长度为 导体棒PQ切割磁感线产生的感应电动势 回路的总电阻 回路中的电流 导体棒PQ受到的安培力大小 外力 t时刻外力F对导体棒PQ的功率 【小问3详解】 因为，利用平均功率求得在t0时间内产生的总焦耳热 导体棒产生的焦耳热 18.（16分）如图所示，劲度系数的轻质弹簧一端拴接在上表面光滑的固定水平平台的左端，另一端与小物块A拴接，N点为平台的右端。木板C与平台上表面相平且紧挨平台右端，静止放置在光滑水平桌面上。初始时弹簧处于原长，紧挨A将小物块B静止放置于M点，MN之间距离。现缓慢将A向左移动后，由静止释放，A、B发生弹性碰撞，最终B恰好不从C滑下。已知B与C间的动摩擦因数，A、B质量分别为、，C的质量，弹簧的弹性势能表达式为（x为形变量，k为弹簧的劲度系数），重力加速度。求： （1）A、B碰撞后瞬间A、B的速度大小； （2）木板C的长度l； （3）从A、B分离到B与C达到共速，每当A的位移大小为0.12m时，B相对C左端的距离可能为多少（弹簧振子的周期公式，k为弹簧的劲度系数，m为振子的质量，）。 【答案】（1）， （2） （3）0，，0.96m 【小问1详解】 设A、B碰撞前瞬间A的速度为，根据能量守恒有 解得 设A、B碰撞后瞬间A、B的速度分别为和，根据动量守恒和机械能守恒有， 解得， 【小问2详解】 B滑到C上后，根据动量守恒和能量守恒有， 联立解得， 【小问3详解】 A、B碰撞后B在平台上滑行的时间为 设B滑上C后与C达到共速所用时间为，对B由动量定理得 解得 则从A、B分离到B与C达到共速所用时间 A、B碰撞后A做简谐运动，设振幅为A，根据能量守恒有 解得 A的振动周期为 设向右为正方向，则A的振动方程为 A的位移大小为0.12m时，即 解得的可能取值为0.1s、0.5s、0.7s。已知时B恰好到达C的左端，即B相对C左端的距离为0；时B恰好到达C的右端，即B相对C左端的距离为0.96m；B在C上滑行时，B与C的加速度大小分别为， 时，即B滑上C后的时，B距C左端的距离为 故B相对C左端的距离可能为0、、0.96m。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $