精品解析：2026届山东省济宁市高三下学期2月模拟预测物理试题

物理试题 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 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。 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. 天然放射现象在医药领域的应用涵盖了从基础研究到临床治疗的多个方面，推动了核医学的发展和精准诊疗的进步。氟具有放射性，可用来标记药物，其衰变方程为。某含的化合物中，核的数量与核的数量比值k随时间t变化的图线如图所示，则下列说法正确的是 A. 的半衰期为 年 B. 的半衰期为 年 C. 该衰变是α衰变 D. 核的比结合能比核的比结合能大 2. 爱因斯坦提出的光子说成功地解释了光电效应的实验现象，在物理学发展历程中具有重大意义。如图所示为四个与光电效应有关的图像，下列说法正确的是（　　） A. 在图甲装置中，改用强度更大的红光照射锌板也一定有光电子飞出 B. 由图乙可知，当正向电压增大时，光电流不一定增大 C. 由图丙可知，该图线的斜率为普朗克常量 D. 由图丁可知，入射光频率越高，金属的逸出功越大 3. 在一次无人机飞行表演中，初始时刻两无人机从空中同一地点以相同的初速度由西向东水平飞行。无人机甲安装有加速度传感器，无人机乙安装有速度传感器，选取向东为正方向，两无人机各自传感器读数与时间的关系图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 3~9s内，甲向东飞行，乙向西飞行 B. 3~9s内，甲的加速度与乙的加速度相同 C. 9s末甲乙相距45m D. 0~9s内甲的平均速度为0 4. 如图所示，一个质量为m的小物块（可看作质点）放置在圆盘的边缘，圆形餐桌桌面水平，半径为R，中部有一半径为r的圆盘，其圆心与餐桌圆心重合可绕其中心轴转动。现圆盘转速由零开始缓慢增加，小物块最终从餐桌上滑落。已知小物块与圆盘间的动摩擦因数为μ1，小物块与餐桌间的动摩擦因数为μ2 ，，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，圆盘厚度及圆盘与餐桌间的间隙不计。则（　　） A. 小物块滑离圆盘后在餐桌上做曲线运动 B. 小物块在圆盘上的加速度一定大于 C. 若小物块随圆盘匀速转动，角速度可能为 D. 小物块在餐桌上滑动过程中因摩擦产生的热量小于 5. 如图所示，小型发电机连在原、副线圈匝数比为的理想变压器电路中，已知发电机输出电压为，定值电阻，滑动变阻器阻值可调，电流表为理想交流电表，其余电阻均不计，下列说法正确的是（　　） A. 线圈在图示位置时感应电动势最大 B. 流经的电流方向每秒改变次 C. 调节，当电流表的示数为时消耗的电功率最大 D. 调节，当电流表的示数为时阻值为 6. 如图所示为轴上一段电场线的电场强度随位置的变化图像（场强正方向与轴正方向相同）。下列说法正确的是（　　） A. 若该电场由轴上的两个不等量异种电荷产生，则正电荷在左负电荷在右 B. 若该电场由轴上的两个不等量异种电荷产生，则电荷量小的电荷在左侧 C. 若仅考虑电场力作用，试探电荷在处的电势能为0 D. 若到和到图像与坐标轴围成的面积相等，则电势差 7. “嫦娥六号”降落月球前经过三次关键变轨，简化如图所示，“嫦娥六号”经环月椭圆轨道Ⅰ的Q点变轨进入距离月球表面高度为h的圆轨道Ⅱ，再经圆轨道Ⅱ的Q点变轨到更低的椭圆轨道Ⅲ。在轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中经过Q点，加速度大小分别为、、，在圆轨道Ⅱ上运动的周期为，已知月球半径为，引力常量为，则（　　） A. B. 月球质量 C. 嫦娥六号在轨道Ⅲ上运动时离Q点越近机械能越大 D. 嫦娥六号在轨道Ⅲ的机械能大于轨道Ⅱ的机械能 8. 卡诺循环是由法国工程师卡诺于1824年提出的。卡诺循环由两个等温过程和两个绝热过程组成。如图为卡诺循环的p-V图像，一定质量的理想气体从状态A开始沿循环曲线ABCDA回到初始状态，其中AB和CD为两条等温线，BC和DA为两条绝热线。下列说法正确的是（　　） A. A→B过程中，单位时间内撞击到容器壁上的气体分子数增大 B. C→D过程中，气体向外界放热，内能减少 C. B→C过程气体温度升高 D. 在一次循环过程中A→B过程气体吸收的热量大于C→D过程放出的热量 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. 如图甲所示为一列简谐横波在t=2s时的波形图，如图乙所示为处的质点的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 此列波沿轴正方向传播 B. 处的质点的振动方程为 C. 0~3s时间内，处质点运动的路程为24 cm D. 处的质点比处的质点振动相位滞后 10. 如图所示，质量为M的楔形物体ABC放置在墙角的水平地板上，BC面与水平地板间的动摩擦因数为，楔形物体与地板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。在楔形物体AC面与竖直墙壁之间，放置一个质量为m的光滑球体，同时给楔形物体一个向右的水平力，楔形物体与球始终处于静止状态。已知AC面倾角，，重力加速度为g，则（　　） A. 楔形物体对地板的压力大小始终为Mg + mg B. 向右的水平力F的最小值一定是零 C. 当时，楔形物体与地板间无摩擦力 D. 向右的水平力F的最大值为 11. 如图所示，两根足够长、电阻不计的平行光滑金属导轨相距L=1m，导轨平面与水平面夹角。长度均为L=1m的两金属棒a、b紧挨着置于两导轨上，金属棒a的质量为m1=0.5kg、电阻为R1=0.5Ω，金属棒b的质量为m2=1kg、电阻为R2=1Ω，整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B=0.5T。现将金属棒b由静止释放，同时给金属棒a施加平行导轨向上的恒力F=7.5N。已知运动过程中金属棒与导轨始终垂直并保持良好接触，重力加速度为，则（　　） A. 金属棒a、b的最大加速度相等 B 金属棒b与金属棒a同时达到最大速度，此后匀速运动 C. 金属棒b的速度大小为2m/s时，金属棒b的热功率为4W D. 由开始至金属棒b沿导轨向下运动2m的过程中流经金属棒a的电荷量为1.5 C 12. 如图所示，左侧竖直墙面上固定半径为R=0.5m光滑半圆环，右侧竖直墙面上与圆环的圆心O等高处固定一水平光滑直杆。质量为2m的小球a套在半圆环上，质量为m=1kg的小球b套在直杆上，两者之间用长为的轻杆通过两铰链连接。现将a从圆环的最高处静止释放，让其沿圆环自由下滑，不计一切摩擦，a、b均视为质点，重力加速度g=10m/s2，则以下说法中正确的是（　　） A. 小球a滑到与圆心O等高的P点时，a的速度大小为 B. 小球a滑到与圆心O等高的P点时，a的向心加速度为10m/s2 C. 小球a从释放到下滑至圆环最低点过程中，a、b两球组成的系统机械能守恒 D. 小球a从P点下滑至杆与圆环相切的Q点（图中未画出）的过程中，杆对小球b做的功为 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某研究小组用图甲所示的装置测量当地的重力加速度。用质量均为M的重物P和Q系在不可伸长的轻绳两端，使系统平衡。再在重物P上加一质量为m的砝码，用薄板从下方托住P，放置砝码并调整好高度h后突然撤去薄板，系统失去平衡。P下落距离h后砝码被架在固定环形座上，用光电门（图中未画出）测出P穿过环形座后速度大小为v，然后借助缓冲器结束当次测试。 （1）用螺旋测微器测量滑块P上挡光片的宽度，示数如图乙所示，则________ （2）实验时，保持M不变，更换不同的m进行多次实验，得到的速度v和m的数据，绘制成图像如图乙所示，已知图像的横坐标为，则图像的纵坐标为 ___________（选填“ ν ”、“ ν 2 ”、“”或“”）。 （3）若图像纵轴截距为b，若忽略实验过程中的摩擦阻力和空气阻力，可得当地的重力加速度为___________（用h、b表示）。 14. 某同学利用图甲所示电路通过下列操作来测定电源E1的电动势E1及内阻r1。已知图中电源E2的电动势E2 = 3.0V，内阻r2 = 1.2Ω。 （1）该同学把单刀双掷开关拨至a，多次适当调节电阻箱的阻值R，并记下对应的电流表示数I，计算出两者的乘积，记录在表格中。 ①根据记录数据，在坐标系里作出的的图像如图乙所示。 ②若不考虑电流表的内阻影响，依据图像可知电源的电动势E1 =________V，内阻r1 =________。（结果均保留一位小数） （2）该同学再次把单刀双掷开关拨至a，适当调节电阻箱的阻值，记下电流表示数I1，保证电阻箱R的阻值不变，再把单刀双掷开关拨至b，记下电流表示数I2，多次改变电阻箱的阻值，重复上述操作，依据记录的数据，作出的图像如图丙所示，根据这一图像及（1）分析可知，电源的内阻________，电流表的内阻rA=________。 15. 如图所示，某圆心角为 的柱状透明器件，截面是半径为R的扇形，一束单色平行光沿透明器件对称轴OO’射向OA面，经OA面折射后方向偏转了进入该柱状介质内。 （1）求该柱状介质的折射率； （2）求弧面AB有光线射出的部分对应的弧长（不考虑二次反射）。 16. 如图，一竖直放置的汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成，汽缸中活塞Ⅰ和活塞Ⅱ之间封闭有一定量的理想气体，两活塞用一轻杆连接，汽缸连接处有小卡销，活塞Ⅱ不能通过连接处。活塞Ⅰ、Ⅱ的质量分别为2m、m，，面积分别为2S、S，，轻杆长为。初始时系统处于平衡状态，活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸连接处的距离相等，两活塞间气体的温度为T0 = 300K。已知活塞外大气压强为，忽略活塞与缸壁间的摩擦，汽缸无漏气，不计轻杆的体积。（重力加速度常量） （1）求活塞间气体压强； （2）轻杆上力的大小； （3）缓慢加热两活塞间的气体，求当活塞Ⅱ刚运动到汽缸连接处时，活塞间气体的温度。 17. 如图所示，足够大的光滑水平地面上静置着一小车，小车左端安装有四分之一圆弧光滑轨道AB，半径R = 0.6 m，右端BC段是动摩擦因数μ=0.6的水平粗糙轨道，两段轨道相切于B点，轨道与小车总质量M = 6 kg。一质量为m = 2 kg的小滑块（可视为质点）从轨道上A点由静止开始沿AB轨道滑下，然后滑入BC轨道，未滑离小车，已知重力加速度大小g=10m/s2 。 （1）求小滑块运动过程中的最大速度大小vm； （2）求轨道BC的最小长度L； （3）当小车相对地面有最大位移时，求小滑块水平方向相对地面位移的大小x。 18. 如图，半径为R和2R的同心圆a、b将足够大的空间分隔为I、II、III区域，圆心为O。I区存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场；II区存在沿半径方向向内的辐向电场；III区存在方向垂直纸面向外的匀强磁场（图中未标出）。一带负电粒子从P点沿半径方向以速度v0射入I区，偏转后从K点离开I区，穿过II区后，以速率2v0进入III区。已知∠POK=60°，忽略带电粒子所受重力。 （1）求该粒子第一次由P运动到K的时间； （2）求a、b之间的电势差的大小； （3）若粒子第二次从II区进入III区之前能经过P点，求III区磁场磁感应强度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 物理试题 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 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。 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. 天然放射现象在医药领域的应用涵盖了从基础研究到临床治疗的多个方面，推动了核医学的发展和精准诊疗的进步。氟具有放射性，可用来标记药物，其衰变方程为。某含的化合物中，核的数量与核的数量比值k随时间t变化的图线如图所示，则下列说法正确的是 A. 的半衰期为 年 B. 的半衰期为 年 C. 该衰变是α衰变 D. 核的比结合能比核的比结合能大 【答案】A 【解析】 【详解】AB．设初始的总原子核数为，半衰期为，则时刻剩余的原子核数为：   衰变产生的原子核数等于衰变的的原子核数，即 题目中，当时：  得 即剩余为初始的一半，为原来的两倍，此时，对应时间年，因此半衰期年。故A正确，B错误。 C．该衰变放出的是（正电子），属于衰变；衰变会放出氦核，与题目不符，故C错误。 D．衰变是自发释放能量的过程，衰变后生成的新核更稳定，比结合能更大，因此的比结合能大于的比结合能，故D错误。 故选A。 2. 爱因斯坦提出光子说成功地解释了光电效应的实验现象，在物理学发展历程中具有重大意义。如图所示为四个与光电效应有关的图像，下列说法正确的是（　　） A. 在图甲装置中，改用强度更大的红光照射锌板也一定有光电子飞出 B 由图乙可知，当正向电压增大时，光电流不一定增大 C. 由图丙可知，该图线的斜率为普朗克常量 D. 由图丁可知，入射光的频率越高，金属的逸出功越大 【答案】B 【解析】 【详解】A．由于红光的频率较小，所以在图甲装置中，改用强度更大的红光照射锌板不一定有光电子飞出，故A错误； B．由题图可知，当光电流达到饱和时，即使再增大正向电压，光电流也不会再增大，故B正确； C．爱因斯坦光电效应方程为 又因为 联立解得金属的遏止电压与入射光频率的关系式为 所以图像的斜率为 即图像的斜率不是普朗克常量，故C错误； D．金属的逸出功由金属本身的属性决定，与入射光的频率无关，故D错误。 故选B。 3. 在一次无人机飞行表演中，初始时刻两无人机从空中同一地点以相同初速度由西向东水平飞行。无人机甲安装有加速度传感器，无人机乙安装有速度传感器，选取向东为正方向，两无人机各自传感器读数与时间的关系图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 3~9s内，甲向东飞行，乙向西飞行 B. 3~9s内，甲的加速度与乙的加速度相同 C. 9s末甲乙相距45m D. 0~9s内甲的平均速度为0 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图像可知，在内乙向东做减速运动，其速度方向向东，故A错误； B．在内，甲的加速度大小；乙的加速度大小 ： 可知两无人机加速度大小相等，方向相反，故B错误； C．在图像中画出甲的图线，如图所示 根据图像与横轴围成的面积表示位移，可知在前内 即时两飞机间距离为 内两飞机的位移相等，则9s末甲乙相距45m，故C正确； D．由图可知内甲机一直向东飞行，其位移必不为零，平均速度必不为零，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，一个质量为m的小物块（可看作质点）放置在圆盘的边缘，圆形餐桌桌面水平，半径为R，中部有一半径为r的圆盘，其圆心与餐桌圆心重合可绕其中心轴转动。现圆盘转速由零开始缓慢增加，小物块最终从餐桌上滑落。已知小物块与圆盘间的动摩擦因数为μ1，小物块与餐桌间的动摩擦因数为μ2 ，，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，圆盘厚度及圆盘与餐桌间的间隙不计。则（　　） A. 小物块滑离圆盘后在餐桌上做曲线运动 B. 小物块在圆盘上的加速度一定大于 C. 若小物块随圆盘匀速转动，角速度可能为 D. 小物块在餐桌上滑动过程中因摩擦产生的热量小于 【答案】C 【解析】 【详解】A．小物块从圆盘上滑落后，小物块受到的摩擦力的方向与运动的方向始终相反，所以在餐桌上做减速直线运动，故A错误； B．小物块在圆盘上做圆周运动时，随转盘转速的增加，加速度逐渐变大，小物块从圆盘上滑落的瞬间，摩擦力达到最大静摩擦力，此时加速度最大，为 小物块在餐桌上的加速度 由于，可知，但小物块在圆盘上的加速度不一定大于，故B错误； C．小物块在圆盘上随圆盘运动，角速度满足 即，故C正确； D．小物块从圆盘上滑落后沿圆盘的切线方向在桌面上做匀减速直线运动，在餐桌上滑动过程中相对桌面滑动的位移 可知摩擦生热为，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，小型发电机连在原、副线圈匝数比为的理想变压器电路中，已知发电机输出电压为，定值电阻，滑动变阻器阻值可调，电流表为理想交流电表，其余电阻均不计，下列说法正确的是（　　） A. 线圈在图示位置时感应电动势最大 B. 流经的电流方向每秒改变次 C. 调节，当电流表的示数为时消耗的电功率最大 D. 调节，当电流表的示数为时阻值为 【答案】D 【解析】 【详解】A．当线圈在图示位置时，磁通量最大，磁通量的变化率为零，所以感应电动势为零，故A错误； B．线圈转动角速度为 由 可得 变压器不能改变交流电的频率，所以流经的电流频率也为，方向每秒改变次，故B错误； C．可将发电机与一起当作电源，当作电源内阻，当内、外电阻相等时电源输出功率最大，此时分得的电压为电源电动势的一半即，可知（为R0两端电压），故C错误。 D．发电机电压有效值 当电流表的示数为时，变压器输入电压为 根据匝数关系可知变压器输出电压为，电流为，阻值为，故D正确。 故选D。 6. 如图所示为轴上一段电场线的电场强度随位置的变化图像（场强正方向与轴正方向相同）。下列说法正确的是（　　） A. 若该电场由轴上的两个不等量异种电荷产生，则正电荷在左负电荷在右 B. 若该电场由轴上的两个不等量异种电荷产生，则电荷量小的电荷在左侧 C. 若仅考虑电场力作用，试探电荷在处的电势能为0 D. 若到和到图像与坐标轴围成的面积相等，则电势差 【答案】A 【解析】 【详解】AB．若该电场由两个轴上的不等量异种电荷产生，x2处的场强为0，可知这是电荷量小的这一侧的电场分布，由于O到x2的场强指向轴负方向，可知位于的左侧且靠近的电荷带负电，且电荷量小的负电荷在电荷量大的正电荷的右侧，故A正确，B错误； C．场强为0的地方，电势能不一定为0，C错误； D．若x1到x2和x2到x3图像与坐标轴围成的面积相等，可得，但电势差，，故D错误； 7. “嫦娥六号”降落月球前经过三次关键变轨，简化如图所示，“嫦娥六号”经环月椭圆轨道Ⅰ的Q点变轨进入距离月球表面高度为h的圆轨道Ⅱ，再经圆轨道Ⅱ的Q点变轨到更低的椭圆轨道Ⅲ。在轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中经过Q点，加速度大小分别为、、，在圆轨道Ⅱ上运动的周期为，已知月球半径为，引力常量为，则（　　） A. B. 月球质量 C. 嫦娥六号在轨道Ⅲ上运动时离Q点越近机械能越大 D. 嫦娥六号在轨道Ⅲ的机械能大于轨道Ⅱ的机械能 【答案】B 【解析】 【详解】A．在Q点，由万有引力提供向心力 解得 可知不同轨道在Q点的加速度有，故A错误； B．在Ⅱ轨道，由万有引力提供向心力 解得，故B正确； C．嫦娥六号在轨道Ⅲ上运动时机械能守恒，故C错误； D．嫦娥六号从轨道Ⅲ进入轨道Ⅱ，需要加速离心，所以嫦娥六号在轨道Ⅲ的机械能小于轨道Ⅱ的机械能，故D错误； 故选B。 8. 卡诺循环是由法国工程师卡诺于1824年提出的。卡诺循环由两个等温过程和两个绝热过程组成。如图为卡诺循环的p-V图像，一定质量的理想气体从状态A开始沿循环曲线ABCDA回到初始状态，其中AB和CD为两条等温线，BC和DA为两条绝热线。下列说法正确的是（　　） A. A→B过程中，单位时间内撞击到容器壁上的气体分子数增大 B. C→D过程中，气体向外界放热，内能减少 C. B→C过程气体温度升高 D. 在一次循环过程中A→B过程气体吸收的热量大于C→D过程放出的热量 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可知，A→B过程中，气体分子平均动能不变，气体的体积增大，则气体的分子数密度减小，单位时间内撞击到容器壁上的气体分子数减少，故A错误； B．由图示图像可知，C→D过程气体体积减小，外界对气体做功，即 C到D过程气体温度不变，气体内能不变，即，根据热力学第一定律 ，可知 即气体向外界放出热量，故B错误； C．B→C过程与外界没有热交换，气体体积变大，对外界做的功，内能减少，故温度降低，故C错误； D．p﹣V图像中图线与坐标轴围成的面积表示功。由图知，在一次循环过程中，气体对外界做功，为确保气体的内能不变，则气体一定从外界吸收热量，故一次循环过程中气体吸收的热量大于放出的热量，故D正确。 故选D。 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. 如图甲所示为一列简谐横波在t=2s时的波形图，如图乙所示为处的质点的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 此列波沿轴正方向传播 B. 处的质点的振动方程为 C. 0~3s时间内，处的质点运动的路程为24 cm D. 处的质点比处的质点振动相位滞后 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．由图乙可知该时刻x=2m处质点沿y轴负方向振动，根据同侧法可知此列波沿x轴负向传播，故A错误； B．设处质点振动方程为 已知时，处质点在波谷 ，代入得  因此振动方程为，B正确。 C．一个周期内质点运动路程为4A，故时间内，处的质点运动的路程为，故C正确； D．根据图甲可得x=1m处质点比x=1.5处质点振动相位滞后，故D正确。 故选BCD。 10. 如图所示，质量为M的楔形物体ABC放置在墙角的水平地板上，BC面与水平地板间的动摩擦因数为，楔形物体与地板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。在楔形物体AC面与竖直墙壁之间，放置一个质量为m的光滑球体，同时给楔形物体一个向右的水平力，楔形物体与球始终处于静止状态。已知AC面倾角，，重力加速度为g，则（　　） A. 楔形物体对地板的压力大小始终为Mg + mg B. 向右的水平力F的最小值一定是零 C. 当时，楔形物体与地板间无摩擦力 D. 向右的水平力F的最大值为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．将M、m视为一个整体可知，楔形物体对地板的压力大小为，故A正确； B．斜面体受到的最大静摩擦力 当水平向右的外力最小（设为）时，斜面体可能有向左运动趋势，当时， 当时， 故B错误； C．球体对AC面的弹力大小为 当时，楔形物体水平方向上受到的合力为零，没有运动趋势，摩擦力为零。故C正确； D．当水平向右的外力最大（设为）时，斜面体有向右运动趋势，由平衡条件有 解得 故D正确。 故选ACD。 11. 如图所示，两根足够长、电阻不计的平行光滑金属导轨相距L=1m，导轨平面与水平面夹角。长度均为L=1m的两金属棒a、b紧挨着置于两导轨上，金属棒a的质量为m1=0.5kg、电阻为R1=0.5Ω，金属棒b的质量为m2=1kg、电阻为R2=1Ω，整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B=0.5T。现将金属棒b由静止释放，同时给金属棒a施加平行导轨向上的恒力F=7.5N。已知运动过程中金属棒与导轨始终垂直并保持良好接触，重力加速度为，则（　　） A. 金属棒a、b的最大加速度相等 B. 金属棒b与金属棒a同时达到最大速度，此后匀速运动 C. 金属棒b的速度大小为2m/s时，金属棒b的热功率为4W D. 由开始至金属棒b沿导轨向下运动2m的过程中流经金属棒a的电荷量为1.5 C 【答案】BC 【解析】 【详解】A．对金属棒a进行受力分析，可得 对金属棒b进行受力分析，可得 初始时，I=0，加速度最大，代入数据计算可得二者加速度不等大，故A错误； B．对电路分析可知 可知：加速阶段，电流在增大，安培力在增大，加速度在减小，故两棒均做加速度逐渐减小的变加速直线运动，由上述代入可知 则当时 所以金属棒a、b同时开始做匀速直线运动，故B正确； C．根据B选项分析可得，金属棒a的速度大小始终是金属棒b的速度大小的2倍，即 金属棒b的速度为时金属棒a的速度为，且方向相反，对整个回路分析，可知 故 可知P=I2R=4W，故C正确； D．金属棒b沿导轨向下运动的过程中金属棒a沿导轨向上运动，对回路分析可知 ， 且 联立可得 代入可得q = 2C，故D错误。 故选BC。 12. 如图所示，左侧竖直墙面上固定半径为R=0.5m的光滑半圆环，右侧竖直墙面上与圆环的圆心O等高处固定一水平光滑直杆。质量为2m的小球a套在半圆环上，质量为m=1kg的小球b套在直杆上，两者之间用长为的轻杆通过两铰链连接。现将a从圆环的最高处静止释放，让其沿圆环自由下滑，不计一切摩擦，a、b均视为质点，重力加速度g=10m/s2，则以下说法中正确的是（　　） A. 小球a滑到与圆心O等高的P点时，a的速度大小为 B. 小球a滑到与圆心O等高的P点时，a的向心加速度为10m/s2 C. 小球a从释放到下滑至圆环最低点过程中，a、b两球组成的系统机械能守恒 D. 小球a从P点下滑至杆与圆环相切的Q点（图中未画出）的过程中，杆对小球b做的功为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．当小球a滑到与圆心O等高的P点时，小球a的速度v沿圆环的切线方向向下，此时小球a沿杆方向的速度为零，所以小球b此时的速度为零，则由机械能守恒定律可得 解得此时小球a的速度大小为，故A正确； B．小球a滑到与圆心O等高的P点时，小球a的向心加速度为，故B错误； C．小球a从释放到下滑至圆环最低点的过程中，a、b两球组成的系统只有重力对系统做功，所以a、b两球组成的系统机械能守恒，故C正确； D．当小球a从P点下滑至杆与圆环相切的Q点时，如图所示： 此时小球a的速度沿杆方向，设此时小球、b的速度分别为、，则有 由几何关系可得 从点下滑至杆与圆环相切的点的过程，小球a下降的高度为 a、b两球组成的系统满足机械能守恒，则有 小球a从P点下滑至杆与圆环相切的Q点的过程中，对小球b列动能定理方程有 联立解得杆对小球b做的功为，故D正确。 故选ACD。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某研究小组用图甲所示的装置测量当地的重力加速度。用质量均为M的重物P和Q系在不可伸长的轻绳两端，使系统平衡。再在重物P上加一质量为m的砝码，用薄板从下方托住P，放置砝码并调整好高度h后突然撤去薄板，系统失去平衡。P下落距离h后砝码被架在固定环形座上，用光电门（图中未画出）测出P穿过环形座后速度大小为v，然后借助缓冲器结束当次测试。 （1）用螺旋测微器测量滑块P上挡光片的宽度，示数如图乙所示，则________ （2）实验时，保持M不变，更换不同的m进行多次实验，得到的速度v和m的数据，绘制成图像如图乙所示，已知图像的横坐标为，则图像的纵坐标为 ___________（选填“ ν ”、“ ν 2 ”、“”或“”）。 （3）若图像纵轴截距为b，若忽略实验过程中的摩擦阻力和空气阻力，可得当地的重力加速度为___________（用h、b表示）。 【答案】（1）5.699##5.700##5.701 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 挡光片的宽度 【小问2详解】 忽略阻力影响，由系统机械能守恒有 得 故图像的纵坐标为。 【小问3详解】 图像纵轴截距为b，则 可得当地的重力加速度为 14. 某同学利用图甲所示电路通过下列操作来测定电源E1的电动势E1及内阻r1。已知图中电源E2的电动势E2 = 3.0V，内阻r2 = 1.2Ω。 （1）该同学把单刀双掷开关拨至a，多次适当调节电阻箱的阻值R，并记下对应的电流表示数I，计算出两者的乘积，记录在表格中。 ①根据记录数据，在坐标系里作出的的图像如图乙所示。 ②若不考虑电流表的内阻影响，依据图像可知电源的电动势E1 =________V，内阻r1 =________。（结果均保留一位小数） （2）该同学再次把单刀双掷开关拨至a，适当调节电阻箱的阻值，记下电流表示数I1，保证电阻箱R的阻值不变，再把单刀双掷开关拨至b，记下电流表示数I2，多次改变电阻箱的阻值，重复上述操作，依据记录的数据，作出的图像如图丙所示，根据这一图像及（1）分析可知，电源的内阻________，电流表的内阻rA=________。 【答案】（1） ①. 2.0 ②. 2.0 （2） ①. 1.2 ②. 0.8 【解析】 【小问1详解】 [1][2]根据闭合电路欧姆定律可得 即 结合图像可得， 【小问2详解】 [1][2]开关拨至a时有 即 同理当开关拨至b时有 联立可得 丙中图线的纵截距为零，则 根据（1）的测量原理可知，，所以 15. 如图所示，某圆心角为 的柱状透明器件，截面是半径为R的扇形，一束单色平行光沿透明器件对称轴OO’射向OA面，经OA面折射后方向偏转了进入该柱状介质内。 （1）求该柱状介质的折射率； （2）求弧面AB有光线射出的部分对应的弧长（不考虑二次反射）。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 对光线进入介质时，由折射定律得 其中， 可得 【小问2详解】 进入介质内的光线，在AB弧面上恰发生全反射时，设临界角为C，可知 可得 光路如图所示，射到AB弧面上的光线入射角为，可知 折射进入的光线在弧面上到达位置越向上入射角越大，设恰好射到点的光线为对应临界角时的光线，则 可得 故射出光线的圆弧部分对应圆心角为 对应的弧长为 16. 如图，一竖直放置的汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成，汽缸中活塞Ⅰ和活塞Ⅱ之间封闭有一定量的理想气体，两活塞用一轻杆连接，汽缸连接处有小卡销，活塞Ⅱ不能通过连接处。活塞Ⅰ、Ⅱ的质量分别为2m、m，，面积分别为2S、S，，轻杆长为。初始时系统处于平衡状态，活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸连接处的距离相等，两活塞间气体的温度为T0 = 300K。已知活塞外大气压强为，忽略活塞与缸壁间的摩擦，汽缸无漏气，不计轻杆的体积。（重力加速度常量） （1）求活塞间气体的压强； （2）轻杆上力的大小； （3）缓慢加热两活塞间的气体，求当活塞Ⅱ刚运动到汽缸连接处时，活塞间气体的温度。 【答案】（1） （2）40N （3）400K 【解析】 【小问1详解】 设封闭气体的压强为，对两活塞和轻杆的整体受力分析，由平衡条件有 代入数据解得 【小问2详解】 对活塞Ⅰ分析，由平衡条件 解得轻杆上的力为 【小问3详解】 缓慢加热两活塞间的气体，使活塞Ⅱ刚运动到汽缸连接处时，对两活塞和轻杆的整体分析，由平衡条件可知，气体的压强不变依然为 即封闭气体发生等压过程，由等压方程可知，， 代入数据解得 17. 如图所示，足够大的光滑水平地面上静置着一小车，小车左端安装有四分之一圆弧光滑轨道AB，半径R = 0.6 m，右端BC段是动摩擦因数μ=0.6的水平粗糙轨道，两段轨道相切于B点，轨道与小车总质量M = 6 kg。一质量为m = 2 kg的小滑块（可视为质点）从轨道上A点由静止开始沿AB轨道滑下，然后滑入BC轨道，未滑离小车，已知重力加速度大小g=10m/s2 。 （1）求小滑块运动过程中的最大速度大小vm； （2）求轨道BC的最小长度L； （3）当小车相对地面有最大位移时，求小滑块水平方向相对地面位移的大小x。 【答案】（1）3m/s （2）1m （3）1.2 m 【解析】 【小问1详解】 小滑块在小车上运动的过程中，小车先加速后减速，最后静止。 小滑块刚滑到B点时速度最大，取水平向右为正方向。 由动量守恒定律得 小滑块从A滑到B的过程中，由机械能守恒定律得 解得小滑块运动过程中最大速度大小 【小问2详解】 对整个运动过程，由水平方向动量守恒定律得 解得 由能量守恒定律得 解得轨道BC间的最小长度 L = 1 m 【小问3详解】 设小车相对地面的最大位移大小为s，小滑块水平方向相对地面的位移为x，取水平向右为正方向。 由水平方向动量守恒得 又s + x = L+R=1.6 m 代入数据解得小滑块水平方向相对地面的位移的大小x = 1.2 m 18. 如图，半径为R和2R的同心圆a、b将足够大的空间分隔为I、II、III区域，圆心为O。I区存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场；II区存在沿半径方向向内的辐向电场；III区存在方向垂直纸面向外的匀强磁场（图中未标出）。一带负电粒子从P点沿半径方向以速度v0射入I区，偏转后从K点离开I区，穿过II区后，以速率2v0进入III区。已知∠POK=60°，忽略带电粒子所受重力。 （1）求该粒子第一次由P运动到K的时间； （2）求a、b之间的电势差的大小； （3）若粒子第二次从II区进入III区之前能经过P点，求III区磁场磁感应强度大小。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【详解】（1）粒子从P点沿半径方向射入I区，偏转后从K点离开I区，根据左手定则可知，四指指向与粒子运动方向相反，则带电粒子带负电。设带电粒子所带电量为-q，粒子在I区做匀速圆周运动的半径为r，作出粒子运动轨迹如图a所示 根据几何关系有 粒子在I区做匀速圆周运动，运动时间为 （2）由洛伦兹力提供向心力，则有 解得 带电粒子在II区做减速直线运动，根据动能定理有 结合上述解得 （3）带电粒子在III区运动，设轨迹半径为，III区磁场磁感应强度大小，则有 结合上述解得 作出粒子运动轨迹，如图b所示 设粒子在b圆面上射入III区，在点离开III区，令，在I区内运动次，III区内运动次后，回到P点，则有（、均为正整数，） 可知，粒子运动轨迹有两种可能性。 情况i：当，时，时，带电粒子在III区运动后，沿PO方向直接进入II区时，运动轨迹如图c所示 根据几何关系有 结合上述解得， 情况ii： ，时，，带电粒子在III区运动后，进入II区，又在I区运动后，沿OP方向回到P点时，运动轨迹如图d所示 根据几何关系有 结合上述解得， 第1页/共1页 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