精品解析：2026届山东青岛市胶州市高三下学期一模物理试题

高三物理检测试题 2026.4.12 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 山东海阳核电站是中国大型商用核电站，反应堆中所用到的铀-235是一种放射性同位素，反应堆中核反应的方程为，下列说法正确的是（　　） A. 该核反应方程中X为中子 B. 该核反应为核聚变反应 C. 该核反应过程中没有质量亏损 D. 经过一个半衰期，10个放射性铀-235原子核一定剩下5个 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据质量数守恒，有 解得 电荷数守恒，有 解得，故X为中子，故A正确； B．该反应为铀-235吸收中子后分裂为钡和氪等中等质量核，属于核裂变反应，而非轻核结合的核聚变反应，故B错误； C．核裂变释放大量能量，根据爱因斯坦质能方程，能量释放对应质量亏损，故C错误； D．半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少量原子核无法确定衰变后剩余确切个数，只能描述概率行为，故D错误。 故选A。 2. 一实验小组利用光传感器做双缝干涉实验，实验装置如图甲所示。某次实验中用激光器发射一单色光照射双缝，利用传感器和计算机得到干涉条纹各点的光照强度分布曲线如图乙所示，已知双缝中心之间的距离为0.3mm，双缝与光传感器感应屏之间的距离为1m，则该单色光的波长为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由图乙可知，相邻条纹间距 根据双缝干涉条纹间距 解得单色光的波长为 故选C。 3. 如图所示，面积为、电阻为R的矩形金属框绕与金属框平面共面的竖直轴以角速度匀速转动，在面积为（）的虚线框区域内存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场，则金属框转动一周的过程中，金属框产生的焦耳热为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】电动势最大值为 金属框转动一周的过程中，只有半个周期产生感应电流，则金属框转动一周的过程中，金属框产生的焦耳热为 故选C。 4. 如图所示，两根长度相等的轻质细杆AO、BO，一端通过光滑铰链与竖直墙面上A、B两点处连接，另一端栓接在O点。一根轻质弹性细绳CO一端固定在墙上C点，另一端栓接在O点，C点处于AB连线的垂直平分线上，在O点悬挂一质量为m的重物，静止时AOB所在的平面处于水平，，OC连线与水平面的夹角为30°，已知重力加速度为g，则杆AO对墙的作用力大小为（ ） A. B. mg C. D. 2mg 【答案】B 【解析】 【详解】设杆AO对墙的作用力大小为，则轻质细杆AO、BO的合力大小为 对结点O受力分析，设弹性细绳上的弹力大小为，根据平衡条件可得， 联立解得 故选B。 5. 甲、乙两车在平直公路上从同一地点同时出发，如图所示为甲、乙两车运动的位置x与速度的平方的变化关系图像，甲、乙两车的出发位置均为，则甲、乙两车在下一次相遇前的最大距离为（ ） A. 2m B. 4m C. 8m D. 12m 【答案】D 【解析】 【详解】由速度位移公式 整理得到 表达式结合图像坐标系可知图线的斜率为，纵截距为，可以求得乙的初速度和加速度分别为， 结合图像信息可知当时，。甲的初速度和加速度分别为， 当甲、乙两车在下一次相遇前距离达到最大时，两车速度相等，得 由速度时间公式得 解得 最大距离 故选D。 6. 如图所示，一小球从斜面上的O点以垂直于斜面的初速度斜向左上方抛出，在之后的运动过程中，小球依次撞击斜面上的P、Q两点，不计空气阻力，不计小球与斜面碰撞的时间和动能损失。则OP与PQ的距离之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设斜面倾角为，将重力加速度分解：平行斜面方向，初速度为，加速度，做初速度为0的匀加速直线运动；垂直斜面方向，初速度为​，加速度，做匀变速运动。 小球从斜面出发到再次落回斜面时，垂直斜面方向位移为，由 得往返时间​​ 因为碰撞无动能损失，垂直斜面方向碰撞后速度大小不变、方向反向，因此相邻两次落在斜面上的时间间隔相等：小球从到P的时间为，从到的总时间为。 平行斜面方向做初速度为0的匀加速直线运动， 因此 得 故选C。 7. 如图所示，将质量为2m的重物B悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端绕过光滑轻质定滑轮系一质量为m的小环A，小环A套在竖直固定的光滑直杆上，定滑轮与直杆的距离为d。现将小环A从与定滑轮等高的位置由静止释放，不计空气阻力，重力加速度为g，则小环A由静止开始下降时的动能为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】小环A由静止开始下降时，令连接A的绳与竖直方向夹角为，根据几何关系有 解得 根据速度分解有 对A、B构成的系统，根据机械能守恒定律有 A的动能 解得 故选B。 8. 如图所示，在真空中A、B两点处固定两个电荷量均为Q的正点电荷，C点为A、B连线的垂直平分线上的一点，O点为A、B连线的中点，将一电荷量为q、质量为m的负点电荷从C点由静止释放，A、B两点间的距离为L，O、C两点间的距离为d，且。已知质量为m的物体做简谐运动所受回复力与位移的关系为，振动的周期为，不计负点电荷的重力，静电力常量为k，则该负点电荷的振动周期为（ ） A. B. C. 2 D. 【答案】A 【解析】 【详解】设正电荷Q与负电荷q的连线与y轴的夹角为，则负电荷q受到的电场力大小为 由几何关系得 联立得 又L>>d，则 又提供负电荷q做简谐振动的回复力，根据 则 因为 所以 故选A。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 如图所示为一定质量的理想气体由A→B→C→A变化过程的图像。其中CA部分的延长线过坐标原点，BC部分与横轴平行，理想气体的内能与热力学温度成正比，下列说法正确的是（ ） A. 气体在BC过程中分子的数密度保持不变 B. 气体在状态A下的压强大于状态B下的压强 C. 气体在状态A下分子的平均动能大于状态C下分子的平均动能 D. 气体在CA过程放出的热量大于在AB和BC过程吸收的总热量 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．BC过程是等容过程，故气体分子的数密度保持不变，故A正确； B．由 得，图中A和O连线的斜率比B和O连线的斜率小，故气体在状态A下的压强大于状态B下的压强，故B正确； C．气体从状态A到状态 C ，温度升高，而温度是分子的平均动能大小的标志，故气体在状态A下分子的平均动能小于状态C下分子的平均动能，故C错误； D．因从这一个循环，气体的内能没变，由图作出对应p-V图可知 气体在CA过程中外界对气体做的功大于在AB和BC过程气体对外界做的功，气体在CA过程放出的热量大于在AB和BC过程吸收的总热量，故D正确。 故选ABD。 10. 如图所示，某飞船沿半径为的圆轨道1绕地球做匀速圆周运动，运行周期为T。为使该飞船返回地面，宇航员在轨道1上A点启动发动机，使飞船速度瞬间改变后关闭发动机，飞船恰好能沿着以地心为焦点的椭圆轨道2运行，该椭圆轨道与地球表面B点相切。已知地球半径为R，，引力常量为G，下列说法正确的是（ ） A. 地球的密度为 B. 地球的密度为 C. 飞船沿轨道2从A到B的时间为 D. 飞船沿轨道2从A到B的时间为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．飞船在半径为的圆轨道1绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，则有 地球的体积为 由题意可知 地球的密度 联立解得，故A错误，B正确。 CD．椭圆轨道2的半长轴 根据开普勒第三定律，可得飞船在椭圆轨道2的周期为 飞船沿轨道2从到运动时间为 联立解得，故C错误，D正确。 故选BD。 11. 如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播。实线为时刻的波形图，虚线为时刻的波形图，且该波形自之后首次出现，下列说法正确的是（ ） A. 时，处的质点沿y轴负方向振动 B. 时，处的质点沿y轴正方向振动 C. 0～14.5s内，处的质点的路程为85.5cm D. 0～14.5s内，处的质点的路程为87cm 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．由图可得波长为，实线为时刻的波形图，虚线为时刻的波形图，可得 可得波速为，根据可得周期为 由图可得时，处的质点位移为正，沿y轴正方向振动，经过半个周期即时，质点的位移为负且沿y轴负方向振动，故A正确，B错误； CD．时处的质点的位移为零，0～14.5s内该质点振动了，可得质点振动的路程为，故C正确，D错误。 故选AC。 12. 某磁约束装置的截面图如图所示，一环形区域截面的内圆半径为R，外圆半径为，圆心均在O点。环形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为B。内圆上的点有一粒子源，可在纸面内发射质量为m、电荷量为q的带正电粒子，其中粒子甲垂直于方向向右射入磁场，粒子乙沿方向射入磁场，不计粒子重力和粒子之间的相互作用力。若两粒子均刚好不穿出外圆边界，则下列选项正确的是（　　） A. 粒子甲的速度大小为 B. 粒子乙的速度大小为 C. 粒子乙从射入磁场到第n次返回点所需时间为 D. 粒子乙从射入磁场到第n次返回点所需时间为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．带电粒子在匀强磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，有 得轨迹半径 周期 甲垂直向右射出，运动轨迹如图所示 在内圆上，故。设甲轨迹半径为，轨迹与外圆相切，由几何关系，得 解得 代入，解得，故A正确； B．乙沿向下射出，运动轨迹如图所示 设乙轨迹半径为，轨迹与外圆相切，由几何关系，得 解得 代入，解得，故B错误； CD．对乙的轨迹，由几何关系得，粒子每从一个内圆交点运动到下一个内圆交点，轨迹圆心角为，每次返回的过程中，总圆心角为 每次返回的过程中，在磁场中的运动时间 每次返回的过程中，在内圆的运动时间 则第次返回的总时间，故C错误，D正确。 故选AD。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某实验小组用如图甲所示的装置测量物体的质量和当地重力加速度大小。在铁架台上端横梁O处固定一力传感器，力传感器下端通过轻绳悬挂一小球，铁架台下方固定了一个光电门。小球静止时，调节光电门的位置，使其发出的红外线刚好射到小球的球心。 安装好实验器材，实验小组进行如下操作： ①测出轻绳的悬点到小球球心的距离l和小球直径d。 ②小球静止悬挂时，读出力传感器示数。 ③将轻绳拉到偏离平衡位置一定角度，由静止释放小球，小球摆动经过光电门时，读出力传感器的示数F和小球经过光电门时的遮光时间t。 ④让小球从偏离平衡位置不同角度释放，重复实验，记录多组F、t数据，并计算得到。 （1）以F为纵轴、为横轴做出的关系图像如图乙所示，已知该图像的斜率为k，则该小球的质量为____，当地重力加速度大小为_____。（均用题中给出的字母表示） （2）若实验中摆线出现松动，则小球质量的测量值与真实值相比________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”），当地重力加速度大小的测量值与真实值相比________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【答案】（1） ①. ②. （2） ①. 偏小 ②. 偏大 【解析】 【小问1详解】 [1][2] 小球经过光电门时的速度大小为 小球静止悬挂时，读出力传感器示数，则 根据牛顿第二定律有 整理得 结合图乙，有 解得， 【小问2详解】 [1][2] 若实验中摆线出现松动，则l变大，代入数据偏小，根据可知质量偏小；同理根据，可知重力加速度偏大。 14. 我国芯片制造技术飞速发展，新型高导电合金材料（代号X合金）因兼具低电阻率、高稳定性，被广泛应用于芯片内部互联线路。某实验小组对X合金丝的电阻率进行精确测量，为芯片线路设计提供数据支撑。实验室提供以下器材： A．电源E（电动势为3V，内阻r未知，可视为不变） B．电流表A（量程为0～100mA） C．滑动变阻器（阻值范围，额定电流1A） D．滑动变阻器（阻值范围，额定电流1A） E．定值电阻（阻值为30） F．待测X合金丝（阻值约20） G．开关S、及导线若干。 实验小组设计了如图甲所示实验电路。 （1）用螺旋测微器测量该合金丝的直径，如图乙所示，则该合金丝的直径为________mm。 （2）实验时为使实验数据更准确，滑动变阻器应选________（选填“”或“”），根据电路图连接好电路，将滑动变阻器接入电路的电阻调至最大，闭合S。将断开，适当减小滑动变阻器接入电路的电阻，此时电流表读数记为，然后将闭合，此时电流表读数记为。 （3）继续微调滑动变阻器阻值，重复上述的测量过程，得到多组、测量数据，根据测量数据作出图像，如图丙所示，则X合金丝的电阻值为_____。 （4）用刻度尺测量X合金丝接入电路中的长度为，由以上数据可得，待测合金丝的电阻率________（保留2位有效数字）。 【答案】（1）0.400 （2） （3）19.5 （4） 【解析】 【小问1详解】 根据螺旋测微器测量原理可得该合金丝的直径为 【小问2详解】 与电路总电阻匹配，便于精细调节，使电流变化平缓，数据更准确； 【小问3详解】 根据闭合电路欧姆定律可知将断开，适当减小滑动变阻器接入电路的电阻，此时电流表读数记为，则 然后将闭合，此时电流表读数记为，则 则 其中 故 【小问4详解】 根据，可得 15. 由某种透明介质制成的空心球壳，截面如图所示。球壳内外径分别为和2R，是过球心的直线。一细束单色光线平行于从P点射入球壳，折射后到达内表面上的Q点。已知与垂直，与延长线的夹角，P点与的距离为，，，光在真空中的传播速度为c，不考虑光线在介质中的二次反射。求： （1）球壳对该单色光的折射率； （2）该单色光在球壳中传播的时间t。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 以球心为原点，为轴，为轴建立坐标系。由题意得，外半径 点纵坐标为，可得点横坐标为，即 在内球面，，内半径，得 的长度为 则 则是等腰三角形，由几何关系，得 即折射角 入射光线平行，入射角为入射光线与法线的夹角，得 由折射定律 【小问2详解】 光在介质中的速度 根据对称性可知，光在球壳中传播的路程为 传播时间 16. 如图所示，上、下端均开口的竖直气缸由大、小两个同轴圆筒组成，两圆筒足够长且筒中各有一个厚度不计且导热性良好的光滑活塞，小活塞的横截面积为S、质量为m，大活塞的横截面积为4S、质量为5m。两活塞用长为L的刚性细杆连接，两活塞间封闭一定质量的气体，在距离大圆筒底端处有一水平小卡栓。开始时，位于大圆筒底端右侧的阀门K处于关闭状态，两活塞处于静止状态，活塞A与卡栓间的距离为，现将阀门K打开，抽气装置缓慢抽气，当杆对B的作用力恰好为零时关闭K。已知重力加速度为g，外界大气压强恒为，且，抽气管、卡栓和细杆体积不计，环境温度保持不变，两活塞间封闭气体始终可视为理想气体。求： （1）抽气前杆对A活塞的作用力大小和方向； （2）抽气装置抽出气体的质量与原先封闭气体的质量之比。 【答案】（1），方向竖直向下 （2） 【解析】 【小问1详解】 设开始时封闭气体压强为，杆对A的作用力为F 对A、B整体有 对A有 解得，方向竖直向下 【小问2详解】 设原先封闭气体的质量为，抽气装置缓慢抽气过程，活塞A缓慢向下移动，该过程中杆的作用力保持3mg不变； 气体压强保持不变，直至A移动至卡栓处，设杆的作用力为零时，封闭气体压强为 活塞A刚移动至卡栓位置时，封闭气体的质量为 对B有 将质量为、压强为、体积为的封闭气体等温降为压强为，设此时气体体积为，则有 则关闭K后封闭气体的质量为 解得 17. 如图所示，一对相互平行且足够长的金属导轨DE、GF与水平面成θ角倾斜放置，在底端E、F处各用一小段绝缘材料平滑连接另一对固定在水平面上也相互平行且足够长的光滑金属导轨EM、FN，导轨间距均为d，D、G之间接电容为C的不带电电容器，G、F之间和M、N之间均接有阻值为R的定值电阻。DEFG区域内存在磁感应强度大小为B、方向垂直倾斜导轨面向上的匀强磁场，PQNM区域内存在磁感应强度大小也为B、方向竖直向上的另一匀强磁场，PQ与EF平行。金属棒甲恰好静止在倾斜导轨上，且离EF足够远，金属棒乙静置在EF与PQ之间。已知两棒的质量均为m、电阻均为r、长度均为d，且均与导轨接触良好，不计导轨的电阻，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现闭合开关S，同时用平行于DE、沿导轨面向下的恒定拉力F0作用在金属棒甲上，求： （1）金属棒甲到达EF处时的速度大小； （2）若在金属棒甲速度达到第（1）问所求速度的一半时，断开开关S，立即改变拉力大小并使金属棒甲做匀速运动。电容器充电过程中，当拉力的功率是定值电阻R功率的三倍时，求电容器两端的电压UC以及从开关断开到此刻拉力所做的功W； （3）不计金属棒甲在E、F处的能量损失，进入水平面后立即撤掉拉力，甲和乙发生碰撞并粘连在一起进入PQNM区域，求甲乙在PQNM区域向右运动的最大距离xm。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 金属棒甲恰好静止在倾斜导轨上，则最大静摩擦力 对金属棒甲施加拉力后，因为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，对金属棒甲，有 因为棒离EF足够远，金属棒甲到达EF处前加速度为零，设甲速度大小为vm，即，， 所以 【小问2详解】 断开开关S，电容器充电，则电容器与定值电阻串联，设电源的电动势为 金属棒甲匀速运动，则 拉力的功率为 定值电阻R功率为， 可得 由闭合电路欧姆定律有 电容器两端的电压 从开关断开到此刻拉力所做的功， 所以 【小问3详解】 金属棒甲乙碰撞后两金属棒粘在一起运动，由动量守恒定律可得 在PQNM区域运动直到静止，由动量定理可得，， 联立解得 18. 如图所示，半径为的光滑半圆弧轨道PQ与水平直轨道平滑连接，PQ连线与水平轨道垂直。水平直轨道上M点左侧粗糙，且QM长度，右侧MN光滑且足够长。质量的物块A和质量的物块B之间压缩着一轻质弹簧并锁定（物块与弹簧不拴接），三者静置于MN段中间，A、B可视为质点。紧靠N的右侧水平地面上停放着质量的小车，其上表面EF段粗糙，与MN等高，长度。FG段为半径的四分之一光滑圆弧轨道，小车与地面间的阻力忽略不计。现解除弹簧锁定，A、B由静止被弹出（A、B脱离弹簧后立即撤走弹簧），其中A进入MQP轨道，而B滑上小车。A与QM间的动摩擦因数，B与EF段的动摩擦因数，重力加速度，不计物块经过各连接点时的机械能损失及空气阻力。 （1）若A经过MQ后恰好能到达P点，求： （ⅰ）A通过Q点时，对圆弧轨道的压力大小； （ⅱ）B滑上小车后运动的最高点与表面EF的距离； （2）若B向右滑上小车后能通过F点，并且后续运动过程始终不会从左端滑离小车，求被锁定弹簧的弹性势能的取值范围。 【答案】（1）（ⅰ）；（ⅱ） （2） 【解析】 【小问1详解】 （ⅰ）由题意知，A经过圆弧轨道后恰好能到达P点，则在P点由重力提供向心力，有 解得 设A在Q时速度，则从Q到P，根据机械能守恒，有 解得 在Q点，设A受到支持力，由牛顿第二定律，得 解得 根据牛顿第三定律可知，A通过Q点时对圆弧轨道的压力。 （ⅱ）设A、B与弹簧分离后速度分别为、，则对A从M到Q过程，由动能定理，有 解得 规定向右为正方向，A、B与弹簧组成的系统动量守恒，则有 解得 B滑上小车后运动到小车的最高点时，设二者水平方向共速为，对B与小车组成的系统，由水平方向动量守恒，得 解得 系统能量守恒，得 解得 所以B滑上小车后能从G点冲出，设到达的最高点到G点的距离为h，由 解得 则B到达的最高点与水平表面EF的距离为 【小问2详解】 当B滑上小车刚滑到F点与车共速时，弹性势能最小，设A、B与弹簧分离后速度分别为、，由动量守恒，有 设共速为，则由动量守恒，得 根据能量守恒，有 由能量守恒，弹性势能为 联立以上解得弹性势能最小值为 当B滑上小车圆弧轨道再次返回E点与车共速时，弹性势能最大，设A、B与弹簧分离后速度分别为、，由动量守恒，有 设共速为，则由动量守恒，得 根据能量守恒，有 由能量守恒，弹性势能为 联立以上解得弹性势能最大值为 所以被锁定弹簧的弹性势能的取值范围为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三物理检测试题 2026.4.12 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 山东海阳核电站是中国大型商用核电站，反应堆中所用到的铀-235是一种放射性同位素，反应堆中核反应的方程为，下列说法正确的是（　　） A. 该核反应方程中X为中子 B. 该核反应为核聚变反应 C. 该核反应过程中没有质量亏损 D. 经过一个半衰期，10个放射性铀-235原子核一定剩下5个 2. 一实验小组利用光传感器做双缝干涉实验，实验装置如图甲所示。某次实验中用激光器发射一单色光照射双缝，利用传感器和计算机得到干涉条纹各点的光照强度分布曲线如图乙所示，已知双缝中心之间的距离为0.3mm，双缝与光传感器感应屏之间的距离为1m，则该单色光的波长为（ ） A. B. C. D. 3. 如图所示，面积为、电阻为R的矩形金属框绕与金属框平面共面的竖直轴以角速度匀速转动，在面积为（）的虚线框区域内存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场，则金属框转动一周的过程中，金属框产生的焦耳热为（ ） A. B. C. D. 4. 如图所示，两根长度相等的轻质细杆AO、BO，一端通过光滑铰链与竖直墙面上A、B两点处连接，另一端栓接在O点。一根轻质弹性细绳CO一端固定在墙上C点，另一端栓接在O点，C点处于AB连线的垂直平分线上，在O点悬挂一质量为m的重物，静止时AOB所在的平面处于水平，，OC连线与水平面的夹角为30°，已知重力加速度为g，则杆AO对墙的作用力大小为（ ） A. B. mg C. D. 2mg 5. 甲、乙两车在平直公路上从同一地点同时出发，如图所示为甲、乙两车运动的位置x与速度的平方的变化关系图像，甲、乙两车的出发位置均为，则甲、乙两车在下一次相遇前的最大距离为（ ） A. 2m B. 4m C. 8m D. 12m 6. 如图所示，一小球从斜面上的O点以垂直于斜面的初速度斜向左上方抛出，在之后的运动过程中，小球依次撞击斜面上的P、Q两点，不计空气阻力，不计小球与斜面碰撞的时间和动能损失。则OP与PQ的距离之比为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，将质量为2m的重物B悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端绕过光滑轻质定滑轮系一质量为m的小环A，小环A套在竖直固定的光滑直杆上，定滑轮与直杆的距离为d。现将小环A从与定滑轮等高的位置由静止释放，不计空气阻力，重力加速度为g，则小环A由静止开始下降时的动能为（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，在真空中A、B两点处固定两个电荷量均为Q的正点电荷，C点为A、B连线的垂直平分线上的一点，O点为A、B连线的中点，将一电荷量为q、质量为m的负点电荷从C点由静止释放，A、B两点间的距离为L，O、C两点间的距离为d，且。已知质量为m的物体做简谐运动所受回复力与位移的关系为，振动的周期为，不计负点电荷的重力，静电力常量为k，则该负点电荷的振动周期为（ ） A. B. C. 2 D. 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 如图所示为一定质量的理想气体由A→B→C→A变化过程的图像。其中CA部分的延长线过坐标原点，BC部分与横轴平行，理想气体的内能与热力学温度成正比，下列说法正确的是（ ） A. 气体在BC过程中分子的数密度保持不变 B. 气体在状态A下的压强大于状态B下的压强 C. 气体在状态A下分子的平均动能大于状态C下分子的平均动能 D. 气体在CA过程放出的热量大于在AB和BC过程吸收的总热量 10. 如图所示，某飞船沿半径为的圆轨道1绕地球做匀速圆周运动，运行周期为T。为使该飞船返回地面，宇航员在轨道1上A点启动发动机，使飞船速度瞬间改变后关闭发动机，飞船恰好能沿着以地心为焦点的椭圆轨道2运行，该椭圆轨道与地球表面B点相切。已知地球半径为R，，引力常量为G，下列说法正确的是（ ） A. 地球的密度为 B. 地球的密度为 C. 飞船沿轨道2从A到B的时间为 D. 飞船沿轨道2从A到B的时间为 11. 如图所示，一列简谐横波沿x轴正方向传播。实线为时刻的波形图，虚线为时刻的波形图，且该波形自之后首次出现，下列说法正确的是（ ） A. 时，处的质点沿y轴负方向振动 B. 时，处的质点沿y轴正方向振动 C. 0～14.5s内，处的质点的路程为85.5cm D. 0～14.5s内，处的质点的路程为87cm 12. 某磁约束装置的截面图如图所示，一环形区域截面的内圆半径为R，外圆半径为，圆心均在O点。环形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为B。内圆上的点有一粒子源，可在纸面内发射质量为m、电荷量为q的带正电粒子，其中粒子甲垂直于方向向右射入磁场，粒子乙沿方向射入磁场，不计粒子重力和粒子之间的相互作用力。若两粒子均刚好不穿出外圆边界，则下列选项正确的是（　　） A. 粒子甲的速度大小为 B. 粒子乙的速度大小为 C. 粒子乙从射入磁场到第n次返回点所需时间为 D. 粒子乙从射入磁场到第n次返回点所需时间为 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某实验小组用如图甲所示的装置测量物体的质量和当地重力加速度大小。在铁架台上端横梁O处固定一力传感器，力传感器下端通过轻绳悬挂一小球，铁架台下方固定了一个光电门。小球静止时，调节光电门的位置，使其发出的红外线刚好射到小球的球心。 安装好实验器材，实验小组进行如下操作： ①测出轻绳的悬点到小球球心的距离l和小球直径d。 ②小球静止悬挂时，读出力传感器示数。 ③将轻绳拉到偏离平衡位置一定角度，由静止释放小球，小球摆动经过光电门时，读出力传感器的示数F和小球经过光电门时的遮光时间t。 ④让小球从偏离平衡位置不同角度释放，重复实验，记录多组F、t数据，并计算得到。 （1）以F为纵轴、为横轴做出的关系图像如图乙所示，已知该图像的斜率为k，则该小球的质量为____，当地重力加速度大小为_____。（均用题中给出的字母表示） （2）若实验中摆线出现松动，则小球质量的测量值与真实值相比________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”），当地重力加速度大小的测量值与真实值相比________（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 14. 我国芯片制造技术飞速发展，新型高导电合金材料（代号X合金）因兼具低电阻率、高稳定性，被广泛应用于芯片内部互联线路。某实验小组对X合金丝的电阻率进行精确测量，为芯片线路设计提供数据支撑。实验室提供以下器材： A．电源E（电动势为3V，内阻r未知，可视为不变） B．电流表A（量程为0～100mA） C．滑动变阻器（阻值范围，额定电流1A） D．滑动变阻器（阻值范围，额定电流1A） E．定值电阻（阻值为30） F．待测X合金丝（阻值约20） G．开关S、及导线若干。 实验小组设计了如图甲所示实验电路。 （1）用螺旋测微器测量该合金丝的直径，如图乙所示，则该合金丝的直径为________mm。 （2）实验时为使实验数据更准确，滑动变阻器应选________（选填“”或“”），根据电路图连接好电路，将滑动变阻器接入电路的电阻调至最大，闭合S。将断开，适当减小滑动变阻器接入电路的电阻，此时电流表读数记为，然后将闭合，此时电流表读数记为。 （3）继续微调滑动变阻器阻值，重复上述的测量过程，得到多组、测量数据，根据测量数据作出图像，如图丙所示，则X合金丝的电阻值为_____。 （4）用刻度尺测量X合金丝接入电路中的长度为，由以上数据可得，待测合金丝的电阻率________（保留2位有效数字）。 15. 由某种透明介质制成的空心球壳，截面如图所示。球壳内外径分别为和2R，是过球心的直线。一细束单色光线平行于从P点射入球壳，折射后到达内表面上的Q点。已知与垂直，与延长线的夹角，P点与的距离为，，，光在真空中的传播速度为c，不考虑光线在介质中的二次反射。求： （1）球壳对该单色光的折射率； （2）该单色光在球壳中传播的时间t。 16. 如图所示，上、下端均开口的竖直气缸由大、小两个同轴圆筒组成，两圆筒足够长且筒中各有一个厚度不计且导热性良好的光滑活塞，小活塞的横截面积为S、质量为m，大活塞的横截面积为4S、质量为5m。两活塞用长为L的刚性细杆连接，两活塞间封闭一定质量的气体，在距离大圆筒底端处有一水平小卡栓。开始时，位于大圆筒底端右侧的阀门K处于关闭状态，两活塞处于静止状态，活塞A与卡栓间的距离为，现将阀门K打开，抽气装置缓慢抽气，当杆对B的作用力恰好为零时关闭K。已知重力加速度为g，外界大气压强恒为，且，抽气管、卡栓和细杆体积不计，环境温度保持不变，两活塞间封闭气体始终可视为理想气体。求： （1）抽气前杆对A活塞的作用力大小和方向； （2）抽气装置抽出气体的质量与原先封闭气体的质量之比。 17. 如图所示，一对相互平行且足够长的金属导轨DE、GF与水平面成θ角倾斜放置，在底端E、F处各用一小段绝缘材料平滑连接另一对固定在水平面上也相互平行且足够长的光滑金属导轨EM、FN，导轨间距均为d，D、G之间接电容为C的不带电电容器，G、F之间和M、N之间均接有阻值为R的定值电阻。DEFG区域内存在磁感应强度大小为B、方向垂直倾斜导轨面向上的匀强磁场，PQNM区域内存在磁感应强度大小也为B、方向竖直向上的另一匀强磁场，PQ与EF平行。金属棒甲恰好静止在倾斜导轨上，且离EF足够远，金属棒乙静置在EF与PQ之间。已知两棒的质量均为m、电阻均为r、长度均为d，且均与导轨接触良好，不计导轨的电阻，重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现闭合开关S，同时用平行于DE、沿导轨面向下的恒定拉力F0作用在金属棒甲上，求： （1）金属棒甲到达EF处时的速度大小； （2）若在金属棒甲速度达到第（1）问所求速度的一半时，断开开关S，立即改变拉力大小并使金属棒甲做匀速运动。电容器充电过程中，当拉力的功率是定值电阻R功率的三倍时，求电容器两端的电压UC以及从开关断开到此刻拉力所做的功W； （3）不计金属棒甲在E、F处的能量损失，进入水平面后立即撤掉拉力，甲和乙发生碰撞并粘连在一起进入PQNM区域，求甲乙在PQNM区域向右运动的最大距离xm。 18. 如图所示，半径为的光滑半圆弧轨道PQ与水平直轨道平滑连接，PQ连线与水平轨道垂直。水平直轨道上M点左侧粗糙，且QM长度，右侧MN光滑且足够长。质量的物块A和质量的物块B之间压缩着一轻质弹簧并锁定（物块与弹簧不拴接），三者静置于MN段中间，A、B可视为质点。紧靠N的右侧水平地面上停放着质量的小车，其上表面EF段粗糙，与MN等高，长度。FG段为半径的四分之一光滑圆弧轨道，小车与地面间的阻力忽略不计。现解除弹簧锁定，A、B由静止被弹出（A、B脱离弹簧后立即撤走弹簧），其中A进入MQP轨道，而B滑上小车。A与QM间的动摩擦因数，B与EF段的动摩擦因数，重力加速度，不计物块经过各连接点时的机械能损失及空气阻力。 （1）若A经过MQ后恰好能到达P点，求： （ⅰ）A通过Q点时，对圆弧轨道的压力大小； （ⅱ）B滑上小车后运动的最高点与表面EF的距离； （2）若B向右滑上小车后能通过F点，并且后续运动过程始终不会从左端滑离小车，求被锁定弹簧的弹性势能的取值范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $