精品解析：山东省泰安市新泰中学2025-2026学年高三下学期二轮复习模拟考试物理试题

新泰中学2023级高三下学期二轮复习模拟考试 物理试题 第I卷（选择题，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. 已知氘核质量为，氚核质量为，氦核质量为，中子质量为，阿伏加德罗常数取，氘核摩尔质量为，相当于。关于氘与氚聚变成氦，下列说法正确的是（　　） A. 核反应方程式为 B. 氘核的比结合能比氦核的大 C. 氘核与氚核的间距达到就能发生核聚变 D. 氘完全参与聚变释放出能量的数量级为 2. 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 3. 利用如图所示装置做“用双缝干涉测量光的波长”实验，下列说法正确的是（　　） A. 向左移动光源，相邻两个亮条纹中心间距变小 B. 减小双缝之间的距离，相邻两个亮条纹中心间距变大 C. 红色滤光片换成绿色滤光片，相邻两个亮条纹中心间距变大 D. 为了减小实验偶然误差，必须测量相邻两个亮条纹中心间距 4. 一定质量的理想气体，从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，其图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 气体在状态D的压强为3×105Pa B. 从A→B的过程中，气体分子的平均动能减小 C. 在B→C的过程中，单位时间内、单位面积上碰撞器壁的分子数增多 D. 完成A→B→C→D→A一个循环的过程中，气体对外界做功1.95×106J 5. 如图所示，在空间直角坐标系中存在磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场沿x轴正方向。原点O处有一粒子源，在平面内发射质量为m、电荷量为q的带正电粒子，速度大小为，方向与x轴正方向成，且。不计粒子重力，该粒子运动轨迹在不同坐标平面的投影中，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 《天工开物》中记载了谷物脱壳工具——土砻（图甲）。如图乙所示，手柄ab和摇臂cd位于同一水平面内且相互垂直，c端通过光滑铰链相连，d为ab中点，c位于悬点O的正下方。，手柄ab重力为G且质量分布均匀，摇臂cd质量忽略不计。人不施加作用力时ab处于静止状态，则摇臂cd对手柄ab的作用力大小为（　　） A. 2G B. C. D. 7. 如图所示，面积为S、匝数为N的矩形线框在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO'匀速转动，通过滑环向理想变压器供电，灯泡L1，L2、L3均正常发光。已知L1、L2、L3的额定功率均为P，额定电流均为I，线框及导线电阻不计，不考虑电流变化对小灯泡电阻的影响，则下列说法正确的是（　　） A. 理想变压器原、副线圈的匝数比为1：2 B. 线框在图示位置时，穿过线框的磁通量变化率最小 C. 若把副线圈上的小灯泡L2去掉，则副线圈上的灯泡L1将变亮 D. 线框转动的角速度为 8. 如图所示，长为L的导体棒AB原来不带电，现将一个带正电的点电荷q放在导体棒的中心轴线上，且距离导体棒的A端为R，O为AB的中点。当导体棒达到静电平衡后，下列说法正确的是（　　） A. A端带正电，B端带负电 B. A端电势与B端电势相等 C. 感应电荷在O点的场强大小 D. 感应电荷在O点的场强方向向右 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，选对但是选不全得2分，有选错的得0分。 9. 如图，真空中存在一水平向右的匀强电场，同时存在一水平且垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m、电量为q（q>0）的带电微粒从M点以初速度v入射，沿着MN做匀速直线运动。微粒到N点时撤去磁场，一段时间后微粒运动到P点。已知M、N、 P三点处于同一竖直平面内，MN与水平方向呈45°，N点与P等高，重力加速度为,则（　　） A. 电场强度大小为 B. 磁场强度大小为 C. N、P两点的电势差为 D. 从N点运动到P的过程中，微粒到直线NP的最大距离为 10. 我国中继卫星“鹊桥”是运行于地月拉格朗日点的通信卫星，点位于地球和月球连线的延长线上，“鹊桥”可以在几乎不消耗燃料的情况下与月球同步绕地球做匀速圆周运动，如图所示。已知“鹊桥”质量远小于月球质量，可忽略“鹊桥”对月球的影响，地球与月球的中心距离为，点与月球的中心距离为，月球绕地球公转周期为T，引力常量为G。则下列说法正确的是（　　） A. 月球的运行速度大于第一宇宙速度 B. “鹊桥”在处的加速度大小为 C. “鹊桥”只受到地球的引力 D. 地球质量与月球质量的比值为 11. 如图所示，P、Q、M为同一竖直平面内三点，P、Q位于同一条竖直线上，Q、M位于水平地面上，且PQ=QM。某一时刻小球甲从P点水平抛出，同时小球乙从Q点与QM成θ角抛出，速度方向如图，两球在M点相遇，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 从抛出到相遇，乙速度变化量大于甲 B. 甲、乙初速度大小之比为 C. 相遇前瞬间，甲、乙速度大小之比为 D. 仅改变乙抛出的θ角，则其落地时一定位于M点的左侧 12. 如图所示，倾角为、间距为的光滑导轨的上端连接一自感系数为的线圈，空间存在垂直于导轨平面向上、磁感应强度大小为的匀强磁场，现将一根质量为的导体棒从导轨上某处由静止释放，由于电路中的总电阻极小，此后导体棒在导轨上做简谐运动，导体棒的最大速度与周期和振幅的关系为，重力加速度大小为，下列说法正确的是（ ） A. 导体棒简谐运动的振幅为 B. 导体棒的最大速度为 C. 回路中的最大电流为 D. 导体棒简谐运动的周期为 三、实验题 13. 某同学用如图所示的装置验证动量守恒定律。将斜槽轨道固定在水平桌面上，轨道末段水平，右侧端点在水平木板上的垂直投影为O，木板上叠放着白纸和复写纸。实验时先将小球a从斜槽轨道上Q处由静止释放，a从轨道右端水平飞出后落在木板上；重复多次，测出落点的平均位置P与O点的距离，将与a半径相等的小球b置于轨道右侧端点，再将小球a从Q处由静止释放，两球碰撞后均落在木板上；重复多次，分别测出a、b两球落点的平均位置M、N与O点的距离、。 完成下列填空： （1）记a、b两球的质量分别为、，实验中须满足条件______（填“>”或“<”）； （2）如果测得的、、、和在实验误差范围内满足关系式______，则验证了两小球在碰撞中满足动量守恒定律。实验中，用小球落点与O点的距离来代替小球水平飞出时的速度，依据是______。 14. 用伏安法可以研究电学元件的伏安特性。阻值不随电流、电压变化的元件称为线性电阻元件，否则称为非线性电阻元件。 （1）利用伏安法测量某元件的电阻，电流表和电压表的示数分别记为和。若将电流表内接，则___________元件两端的电压，___________元件的电阻；将电流表外接，则___________流过元件的电流，___________元件的电阻。（均选填“小于”或“大于”） （2）图（a）是某实验小组用电流表内接法测得的某元件的伏安特性曲线，由图可知，所测元件是__________（选填“线性”或“非线性”）电阻元件。随着电流的增加，元件的电阻__________（选填“增大”“不变”或“减小”）。 （3）利用电流表（内阻）、电流表（内阻未知）以及一个用作保护电阻的定值电阻（阻值未知），测量电阻的阻值。将图（b）中的器材符号的连线补充完整，完成实验电路原理图__________。按完整的实验电路测量，某次测量中电流表和的示数分别为和，则___________（用和表示）。 四、解答题 15. 半圆柱体玻璃砖的横截面如图所示，O为圆心，半径OP长为R，一束由a、b两种单色光组成的复色光沿AP方向从PO面射入玻璃砖，，a光恰好在玻璃砖曲面上发生全反射。已知玻璃对a光的折射率大于玻璃对b光的折射率，光在真空中的传播速度为c，求： （1）玻璃对a光的折射率； （2）b光从进入玻璃砖到第一次射出玻璃砖所用的时间。 16. 2026年1月19日，神舟二十号飞船从中国空间站带回了一套“战功赫赫”的“飞天战袍”一一退役的舱外航天服。为检验此航天服的“气密性”，给真空状态的航天服充入体积为、压强为的氧气，使航天服内部压强，然后把航天服放入检测室，将检测室抽成真空密封。经过10小时通过压强传感器测出检测室内的压强。已知航天服的容积，检测室放入航天服后检测室剩余空腔的体积，整个过程温度不变。求： （1）给真空状态的航天服充入氧气的体积； （2）经10小时后，航天服内气体的压强； （3）经10小时后，若漏出气体的质量小于原有质量的1%，航天服的“气密性”合格，通过计算判断该航天服“气密性”是否合格。 17. 如图所示，M1N1P1Q1和M2N2P2Q2为在同一水平面内足够长的金属导轨，处在磁感应强度B=1T、方向竖直向下的匀强磁场中。导轨的M1N1段M2N2段相互平行间距L1=2 m，P1Q1段与P2Q2段相互平行，间距为L2=1 m。质量均为m=0.4 kg的金属杆a、b垂直于导轨放置，一根不可伸长的绝缘轻绳一端固定在金属杆b上，另一端连接质量mc=0.1 kg的重物c，绳子伸直，重物c放置在地面上，绝缘轻绳的水平部分与P1Q1平行且足够长（重物c始终不与滑轮相撞），对金属杆a施加一水平向左、大小为9N的恒力F，使其从静止开始运动。已知两杆在运动过程中始终垂直于导轨并与导轨保持良好接触，金属杆b始终在宽度为L2的窄轨部分运动，两杆与导轨构成回路的总电阻始终为R=1Ω，a杆和b杆与导轨间的动摩擦因数均为，重力加速度g=10 m/s2。 （1）若将重物c锁定在地面上，求金属杆a最终速度的大小； （2）若将重物c解除锁定，从金属杆a开始运动到重物c刚要离开地面时，若经历的时间为t=0.3 s，求此过程回路产生的焦耳热Q。 （3）若将重物c解除锁定，求a杆从静止开始运动的整个过程中，a杆和b杆速度相等时刻的速度v大小。 18. 高能粒子实验装置是用以发现高能粒子并研究其特性的主要实验工具，图示为某种该装置的简化模型。在轴沿竖直方向的直角坐标系中，在第一象限内有与轴负方向平行的匀强电场，电场强度大小；第二象限内有垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ；的区域内有磁感应强度大小为、方向垂直纸面向外的匀强磁场Ⅱ。现有一质量为、电荷量为的带正电粒子从点以速率沿轴负方向开始运动，经磁场偏转后通过点进入电场，经电场偏转后通过点进入磁场Ⅱ。粒子在磁场Ⅱ中还受到与速度大小成正比、方向相反的阻力，比例系数为；当粒子在磁场Ⅱ中运动到轴上的点（未画出）时恰好沿轴正方向做直线运动；轴上无电场、磁场存在，不计粒子重力。求： （1）第二象限内磁场磁感应强度大小； （2）粒子从点运动到点的时间； （3）、两点间的距离以及粒子从点运动到点的路程。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 新泰中学2023级高三下学期二轮复习模拟考试 物理试题 第I卷（选择题，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. 已知氘核质量为，氚核质量为，氦核质量为，中子质量为，阿伏加德罗常数取，氘核摩尔质量为，相当于。关于氘与氚聚变成氦，下列说法正确的是（　　） A. 核反应方程式为 B. 氘核的比结合能比氦核的大 C. 氘核与氚核的间距达到就能发生核聚变 D. 氘完全参与聚变释放出能量的数量级为 【答案】D 【解析】 【详解】A．核反应方程式为 故A错误； B．氘核的比结合能比氦核的小，故B错误； C．氘核与氚核发生核聚变，要使它们间的距离达到以内，故C错误； D．一个氘核与一个氚核聚变反应质量亏损 聚变反应释放的能量是 氘完全参与聚变释放出能量 数量级为，故D正确。 故选D。 2. 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。 3. 利用如图所示装置做“用双缝干涉测量光的波长”实验，下列说法正确的是（　　） A. 向左移动光源，相邻两个亮条纹中心间距变小 B. 减小双缝之间的距离，相邻两个亮条纹中心间距变大 C. 红色滤光片换成绿色滤光片，相邻两个亮条纹中心间距变大 D. 为了减小实验偶然误差，必须测量相邻两个亮条纹中心间距 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据条纹间距表达式可知，向左移动光源，相邻两个亮条纹中心间距不变，选项A错误； B．根据条纹间距表达式可知，减小双缝之间的距离，相邻两个亮条纹中心间距变大，选项B正确； C．根据条纹间距表达式可知，红色滤光片换成绿色滤光片，波长变小，则相邻两个亮条纹中心间距变小，选项C错误； D．为了减小实验偶然误差，应该测量多个亮条纹中心间距，然后取平均值，选项D错误。 故选B。 4. 一定质量的理想气体，从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，其图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 气体在状态D的压强为3×105Pa B. 从A→B的过程中，气体分子的平均动能减小 C. 在B→C的过程中，单位时间内、单位面积上碰撞器壁的分子数增多 D. 完成A→B→C→D→A一个循环的过程中，气体对外界做功1.95×106J 【答案】D 【解析】 【详解】A．由状态C到状态D，结合图像可知 解得，故A错误； B．状态A到状态B的过程中，气体压强不变、体积增大，可知气体温度升高，气体分子的平均动能增大，所以状态B气体分子的平均动能比状态A气体分子的平均动能大，故B错误； C．在B→C的过程中，体积不变，气体压强减小，单位时间内、单位面积上碰撞器壁的分子数减小，故C错误； D．根据p-V图像中图线与横轴所围面积表示气体做功可知，完成A→B→C→D→A一个循环的过程中，气体对外界做功为，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，在空间直角坐标系中存在磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场沿x轴正方向。原点O处有一粒子源，在平面内发射质量为m、电荷量为q的带正电粒子，速度大小为，方向与x轴正方向成，且。不计粒子重力，该粒子运动轨迹在不同坐标平面的投影中，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】粒子的速度与磁场夹角为，其运动轨迹为螺旋线，根据洛伦兹力提供向心力有 解得 粒子运动的周期为 圆周运动的角速度为 解得， A．在yOz平面内，有， 联立解得 可见轨迹的投影是圆，其圆心坐标为（0，-r），若，则半径为L，圆心坐标为（0，-L），故A正确； BD．在xOy平面内，根据运动的分解可知， 联立解得 则图像为正弦曲线，振幅为，若振幅为L时，对应x轴无投影，故BD错误； C．综上分析可知，在xOz平面内，函数关系式满足 图像为余弦函数，故C错误； 故选A。 6. 《天工开物》中记载了谷物脱壳工具——土砻（图甲）。如图乙所示，手柄ab和摇臂cd位于同一水平面内且相互垂直，c端通过光滑铰链相连，d为ab中点，c位于悬点O的正下方。，手柄ab重力为G且质量分布均匀，摇臂cd质量忽略不计。人不施加作用力时ab处于静止状态，则摇臂cd对手柄ab的作用力大小为（　　） A. 2G B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由题意，竖直、水平，为直角三角形，设，则 由勾股定理得。 与竖直方向夹角满足 解得。 对受力分析：受重力（作用在重心，竖直向下）、点绳子的拉力（作用线过点，对力矩为0）、摇臂的作用力（为轻铰链杆，作用力沿杆即水平方向）。 对悬点取力矩平衡，重力的顺时针力矩等于的逆时针力矩：   代入、 解得：  因此摇臂对手柄的作用力大小为 故C正确。 7. 如图所示，面积为S、匝数为N的矩形线框在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO'匀速转动，通过滑环向理想变压器供电，灯泡L1，L2、L3均正常发光。已知L1、L2、L3的额定功率均为P，额定电流均为I，线框及导线电阻不计，不考虑电流变化对小灯泡电阻的影响，则下列说法正确的是（　　） A. 理想变压器原、副线圈的匝数比为1：2 B. 线框在图示位置时，穿过线框的磁通量变化率最小 C. 若把副线圈上的小灯泡L2去掉，则副线圈上的灯泡L1将变亮 D. 线框转动的角速度为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于三个灯泡功率相同，额定电流相同，且均正常发光，根据原、副线圈中电路的串并联特点可知 而原、副线圈匝数比等于电流的反比，可得，故A错误； B．图示位置，线圈中的磁通量为零，但此位置线圈中磁通量的变化率最大，故B错误； C．将副线圈看成一个等效电阻，若把副线圈上的小灯泡L2去掉，等效电阻增大，导致原线圈电流减小，灯泡L3的电压减小，原线圈两端电压升高，则副线圈电压也升高，故L1变亮，故C正确； D．线圈转动产生的感应电动势的最大值为 根据可知，原线圈的功率为2P，线框转动提供的总功率为3P，则线圈转动时输出电压的有效值 而根据最大值与有效值之间的关系 联立可得，故D错误。 故选C。 8. 如图所示，长为L的导体棒AB原来不带电，现将一个带正电的点电荷q放在导体棒的中心轴线上，且距离导体棒的A端为R，O为AB的中点。当导体棒达到静电平衡后，下列说法正确的是（　　） A. A端带正电，B端带负电 B. A端电势与B端电势相等 C. 感应电荷在O点的场强大小 D. 感应电荷在O点的场强方向向右 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引可知，导体棒AB中的负电荷受到正电荷q的吸引，当导体棒AB达到静电平衡后，A端带负电，B端带正电，A错误； B．处于静电平衡下的导体是个等势体，其表面是个等势面，所以导体棒表面各点电势都相等，即A端电势与B端电势相等，B正确； CD．处于静电平衡下的导体内部场强处处为零，感应电荷的电场与外电场的合场强为零，外电场在O点的场强方向向右，则感应电荷在O点的场强方向向左；感应电荷在O点产生的场强等于点电荷q在O点产生的场强 CD错误。 故选B。 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，选对但是选不全得2分，有选错的得0分。 9. 如图，真空中存在一水平向右的匀强电场，同时存在一水平且垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m、电量为q（q>0）的带电微粒从M点以初速度v入射，沿着MN做匀速直线运动。微粒到N点时撤去磁场，一段时间后微粒运动到P点。已知M、N、 P三点处于同一竖直平面内，MN与水平方向呈45°，N点与P等高，重力加速度为,则（　　） A. 电场强度大小为 B. 磁场强度大小为 C. N、P两点的电势差为 D. 从N点运动到P的过程中，微粒到直线NP的最大距离为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB、带电体在复合场中能沿着做匀速直线运动，可知粒子受力情况如图所示。 由受力平衡可知 解得电场强度，磁感应强度，故A错误，B正确。 C、在点撤去磁场后，粒子受力方向与运动方向垂直，做类平抛运动，如图所示。 且加速度 粒子到达点时，位移偏转角为，故在点，速度角的正切值 所以粒子在点的速度 到过程，由动能定理，有 解得两点间的电势差，C正确； D、将粒子在点的速度沿水平方向和竖直方向进行分解，可知粒子在竖直方向做竖直上抛运动，且 故粒子能向上运动的最大距离 D错误； 故选BC。 10. 我国中继卫星“鹊桥”是运行于地月拉格朗日点的通信卫星，点位于地球和月球连线的延长线上，“鹊桥”可以在几乎不消耗燃料的情况下与月球同步绕地球做匀速圆周运动，如图所示。已知“鹊桥”质量远小于月球质量，可忽略“鹊桥”对月球的影响，地球与月球的中心距离为，点与月球的中心距离为，月球绕地球公转周期为T，引力常量为G。则下列说法正确的是（　　） A. 月球的运行速度大于第一宇宙速度 B. “鹊桥”在处的加速度大小为 C. “鹊桥”只受到地球的引力 D. 地球质量与月球质量的比值为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．第一宇宙速度是最大的环绕速度，对应的轨道半径等于地球半径，而月球的轨道半径大于地球半径，所以月球运行的速度小于第一宇宙速度，故A错误 B．月球和“鹊桥”的周期相同，所以鹊桥的向心加速度为 故B正确 C．对“鹊桥”，地球对“鹊桥”的万有引力与月球对“鹊桥”的万有引力的合力提供向心力，并非只有地球对“鹊桥”的万有引力提供向心力，故C错误 D．对月球 对鹊桥 解得 故D正确。 故选BD。 11. 如图所示，P、Q、M为同一竖直平面内三点，P、Q位于同一条竖直线上，Q、M位于水平地面上，且PQ=QM。某一时刻小球甲从P点水平抛出，同时小球乙从Q点与QM成θ角抛出，速度方向如图，两球在M点相遇，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 从抛出到相遇，乙速度变化量大于甲 B. 甲、乙初速度大小之比为 C. 相遇前瞬间，甲、乙速度大小之比为 D. 仅改变乙抛出的θ角，则其落地时一定位于M点的左侧 【答案】BD 【解析】 【详解】A．速度变化量为 两球运动时间相等，所以从抛出到相遇，速度变化量大小相等，故A错误； B．小球甲做平抛运动，则， 小球乙做斜上抛运动，则， 联立可得， 故B正确； C．相遇前瞬间，甲的速度大小为 乙的速度大小为 所以 故C错误； D．对乙球，有， 所以 由此可知，当时，乙球的水平位移最大，所以若改变乙抛出的θ角，其水平位移减小，即其落地时一定位于M点的左侧，故D正确。 故选BD。 12. 如图所示，倾角为、间距为的光滑导轨的上端连接一自感系数为的线圈，空间存在垂直于导轨平面向上、磁感应强度大小为的匀强磁场，现将一根质量为的导体棒从导轨上某处由静止释放，由于电路中的总电阻极小，此后导体棒在导轨上做简谐运动，导体棒的最大速度与周期和振幅的关系为，重力加速度大小为，下列说法正确的是（ ） A. 导体棒简谐运动的振幅为 B. 导体棒的最大速度为 C. 回路中的最大电流为 D. 导体棒简谐运动的周期为 【答案】BC 【解析】 【详解】导体棒运动时，感应电动势 自感电动势 电路总电阻极小，故 即 积分得，即（以平衡位置为原点，位移为）。 导体棒受力： 代入，平衡位置处，得 即平衡位置位移 以平衡位置为新原点，位移为，则，代入得： 即简谐运动回复力 角频率 A．导体棒从静止释放，初始位置为最大位移处，振幅，A错误。 B．简谐运动最大速度 代入、 得，B正确。 C．根据前面分析，可知最大电流 代入，得，C正确。 D．简谐运动周期，D错误。 故选BC。 三、实验题 13. 某同学用如图所示的装置验证动量守恒定律。将斜槽轨道固定在水平桌面上，轨道末段水平，右侧端点在水平木板上的垂直投影为O，木板上叠放着白纸和复写纸。实验时先将小球a从斜槽轨道上Q处由静止释放，a从轨道右端水平飞出后落在木板上；重复多次，测出落点的平均位置P与O点的距离，将与a半径相等的小球b置于轨道右侧端点，再将小球a从Q处由静止释放，两球碰撞后均落在木板上；重复多次，分别测出a、b两球落点的平均位置M、N与O点的距离、。 完成下列填空： （1）记a、b两球的质量分别为、，实验中须满足条件______（填“>”或“<”）； （2）如果测得的、、、和在实验误差范围内满足关系式______，则验证了两小球在碰撞中满足动量守恒定律。实验中，用小球落点与O点的距离来代替小球水平飞出时的速度，依据是______。 【答案】（1）> （2） ①. ②. 小球离开斜槽末端后做平抛运动，竖直方向高度相同故下落时间相同，水平方向匀速运动直线运动，小球水平飞出时的速度与平抛运动的水平位移成正比。 【解析】 【小问1详解】 为了保证小球碰撞为对心正碰，且碰后不反弹，要求； 【小问2详解】 [1]两球离开斜槽后做平抛运动，由于抛出点的高度相等，它们做平抛运动的时间t相等，碰撞前a球的速度大小 碰撞后a的速度大小 碰撞后b球的速度大小 如果碰撞过程系统动量守恒，则碰撞前后系统动量相等，则 整理得 [2]小球离开斜槽末端后做平抛运动，竖直方向高度相同故下落时间相同，水平方向匀速运动直线运动，小球水平飞出时的速度与平抛运动的水平位移成正比。 14. 用伏安法可以研究电学元件的伏安特性。阻值不随电流、电压变化的元件称为线性电阻元件，否则称为非线性电阻元件。 （1）利用伏安法测量某元件的电阻，电流表和电压表的示数分别记为和。若将电流表内接，则___________元件两端的电压，___________元件的电阻；将电流表外接，则___________流过元件的电流，___________元件的电阻。（均选填“小于”或“大于”） （2）图（a）是某实验小组用电流表内接法测得的某元件的伏安特性曲线，由图可知，所测元件是__________（选填“线性”或“非线性”）电阻元件。随着电流的增加，元件的电阻__________（选填“增大”“不变”或“减小”）。 （3）利用电流表（内阻）、电流表（内阻未知）以及一个用作保护电阻的定值电阻（阻值未知），测量电阻的阻值。将图（b）中的器材符号的连线补充完整，完成实验电路原理图__________。按完整的实验电路测量，某次测量中电流表和的示数分别为和，则___________（用和表示）。 【答案】（1） ①. 大于 ②. 大于 ③. 大于 ④. 小于 （2） ①. 非线性 ②. 减小 （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 [1][2]若将电流表内接，电流表与元件串联，电流表的示数为流过元件的真实电流，而电压表测量的是电流表和元件两端的总电压，所以U大于元件两端的电压。根据可知，此时U偏大，I为真实值，所以大于元件的电阻。 [3][4]将电流表外接，电压表与元件并联，电压表的示数为元件两端的真实电压，而电流表测量的是通过电压表和元件的总电流，所以I大于流过元件的电流。根据可知，此时U为真实值，I偏大，所以小于元件的电阻。 【小问2详解】 [1]根据线性元件与非线性原件的定义由图(a)可知，所测元件的伏安特性曲线不是直线，所以所测元件是非线性电阻元件。 [2]根据，在伏安特性曲线上某点与原点连线的斜率的倒数表示电阻，随着电流的增加，曲线某点与原点连线的斜率逐渐增大，其倒数逐渐减小，所以元件的电阻减小。 【小问3详解】 [1]将电流表A1与Rx并联，再与电流表A2、定值电阻R0串联接入电路。电路图如图所示 [2]根据并联电路电压相等有 可得 四、解答题 15. 半圆柱体玻璃砖的横截面如图所示，O为圆心，半径OP长为R，一束由a、b两种单色光组成的复色光沿AP方向从PO面射入玻璃砖，，a光恰好在玻璃砖曲面上发生全反射。已知玻璃对a光的折射率大于玻璃对b光的折射率，光在真空中的传播速度为c，求： （1）玻璃对a光的折射率； （2）b光从进入玻璃砖到第一次射出玻璃砖所用的时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 a光在玻璃中传播路径如图所示 由题意可知 由折射定律 a光恰好在玻璃砖曲面上发生全反射，则 解得 【小问2详解】 玻璃对a光的折射率大于玻璃对b光的折射率，则b光第一次到达曲面时不会发生全反射设b光的折射率为，则 光在玻璃砖中传播速度 光在玻璃砖中传播距离 光在玻璃中传播时间 联立解得 16. 2026年1月19日，神舟二十号飞船从中国空间站带回了一套“战功赫赫”的“飞天战袍”一一退役的舱外航天服。为检验此航天服的“气密性”，给真空状态的航天服充入体积为、压强为的氧气，使航天服内部压强，然后把航天服放入检测室，将检测室抽成真空密封。经过10小时通过压强传感器测出检测室内的压强。已知航天服的容积，检测室放入航天服后检测室剩余空腔的体积，整个过程温度不变。求： （1）给真空状态的航天服充入氧气的体积； （2）经10小时后，航天服内气体的压强； （3）经10小时后，若漏出气体的质量小于原有质量的1%，航天服的“气密性”合格，通过计算判断该航天服“气密性”是否合格。 【答案】（1） （2） （3）合格，计算见解析 【解析】 【小问1详解】 已知氧气的压强，航天服内部压强，航天服的容积，充气过程温度不变，对充入的氧气由玻意耳定律，得 解得 【小问2详解】 已知检测室内的压强，检测室剩余空腔的体积，漏气后，气体分为航天服内、检测室内两部分，总气体温度不变，由玻意耳定律，得 解得 【小问3详解】 同温下，理想气体的质量比等于物质的量比，结合理想气体状态方程 得漏出气体占比 解得 因此该航天服气密性合格。 17. 如图所示，M1N1P1Q1和M2N2P2Q2为在同一水平面内足够长的金属导轨，处在磁感应强度B=1T、方向竖直向下的匀强磁场中。导轨的M1N1段M2N2段相互平行间距L1=2 m，P1Q1段与P2Q2段相互平行，间距为L2=1 m。质量均为m=0.4 kg的金属杆a、b垂直于导轨放置，一根不可伸长的绝缘轻绳一端固定在金属杆b上，另一端连接质量mc=0.1 kg的重物c，绳子伸直，重物c放置在地面上，绝缘轻绳的水平部分与P1Q1平行且足够长（重物c始终不与滑轮相撞），对金属杆a施加一水平向左、大小为9N的恒力F，使其从静止开始运动。已知两杆在运动过程中始终垂直于导轨并与导轨保持良好接触，金属杆b始终在宽度为L2的窄轨部分运动，两杆与导轨构成回路的总电阻始终为R=1Ω，a杆和b杆与导轨间的动摩擦因数均为，重力加速度g=10 m/s2。 （1）若将重物c锁定在地面上，求金属杆a最终速度的大小； （2）若将重物c解除锁定，从金属杆a开始运动到重物c刚要离开地面时，若经历的时间为t=0.3 s，求此过程回路产生的焦耳热Q。 （3）若将重物c解除锁定，求a杆从静止开始运动的整个过程中，a杆和b杆速度相等时刻的速度v大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 若将重物c锁定在地面上，则杆b静止不动。a杆产生感应电动势 感应电流 a杆受到的安培力 稳定时a杆受到的合力为零，保持匀速 解得 【小问2详解】 b杆所受安培力方向向左，因此当重物c刚要离开地面时，对b、c有 此时a杆受到的安培力为 回路电流 感应电动势 解得 从a杆开始运动到重物c刚要离开地面过程，对a杆由动量定理 且对a杆 解得 对系统利用动能定理有 此过程回路产生的焦耳热 【小问3详解】 刚开始时a、b两杆均做变加速直线运动，通过分析可知，当 时回路中电流达到稳定，a、b两杆均做匀加速直线运动。 对a杆 对b杆 解得 如图，此后b杆的加速度是a杆的2倍，当两杆速度相等时 且满足 解得 18. 高能粒子实验装置是用以发现高能粒子并研究其特性的主要实验工具，图示为某种该装置的简化模型。在轴沿竖直方向的直角坐标系中，在第一象限内有与轴负方向平行的匀强电场，电场强度大小；第二象限内有垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ；的区域内有磁感应强度大小为、方向垂直纸面向外的匀强磁场Ⅱ。现有一质量为、电荷量为的带正电粒子从点以速率沿轴负方向开始运动，经磁场偏转后通过点进入电场，经电场偏转后通过点进入磁场Ⅱ。粒子在磁场Ⅱ中还受到与速度大小成正比、方向相反的阻力，比例系数为；当粒子在磁场Ⅱ中运动到轴上的点（未画出）时恰好沿轴正方向做直线运动；轴上无电场、磁场存在，不计粒子重力。求： （1）第二象限内磁场磁感应强度大小； （2）粒子从点运动到点的时间； （3）、两点间的距离以及粒子从点运动到点的路程。 【答案】（1） （2） （3）， 【解析】 【小问1详解】 画出粒子的运动轨迹，如图1所示 可知粒子在第二象限内做圆周运动的半径 洛伦兹力提供圆周运动的向心力，可得 解得 【小问2详解】 粒子在第二象限中运动的时间 粒子在电场中做类平抛运动，可得 联立解得 粒子从点运动到点的时间 【小问3详解】 粒子过点后，取一小段时间，粒子受力情况及矢量分解如图2所示 根据动量定理在方向上可得 在方向上可得 两边同时对过程求和可得 其中，，， 整理得 又 联立解得 在切线方向上，由动量定理可得 两边同时对过程求和有 进入磁场Ⅱ时 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $