精品解析：2026届山东省菏泽市高三下学期二模物理试题

2026年高三二模考试 物理试题 注意事项： 1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。 2．答题前，考生务必将姓名、考生号等个人信息填写在答题卡指定位置。 3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答。超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 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. 香烟中含有的物质钋（）放射性强、危害大。已知的半衰期为138天，其衰变方程为。下列说法正确的是（　　） A. 该衰变过程能够发生链式反应 B. 经过276天，800个原子核还剩下200个 C. 该反应过程存在质量亏损、向外释放能量，说明能量与质量可以相互转化 D. α衰变的实质是原子核内的2个质子和2个中子结合成氦核释放出来 2. 电磁波治疗仪可改善局部血液循环、促进组织修复、缓解疼痛与炎症，在临床中广泛应用。其核心部件为电磁波发生器，主要由高频振荡电路构成。工作时，交变电流通过线圈产生交变电磁场，以短波、微波等形式穿透皮肤，作用于深层组织。下列说法正确的是（　　） A. 短波和微波在同一介质中传播速率相同 B. 线圈的自感系数越小，发射电磁波的本领越大 C. 电磁波从空气进入人体，传播速度减小，波长变大 D. 电磁波治疗仪利用红外线的热辐射作用升高浅层组织温度 3. 如图所示，将倒扣导热玻璃管缓慢上提至管内外水面齐平（下端未离开水面）。下列关于管内气体的说法正确的是（　　） A. 分子平均动能不变，分子碰撞器壁频率降低 B. 单位体积内分子数减少，管内气体压强增大 C. 分子间平均距离增大，分子间引力作用增强 D. 气体对外做功并从外界吸收热量，每个气体分子内能不变 4. 如图所示为半圆形玻璃砖的截面图，AB为直径。一束平行光垂直AB面入射，光线到达圆弧面时，能射出的区域与发生全反射的区域对应的圆心角之比为1∶2。玻璃砖的折射率为（　　） A. 1.2 B. 1.33 C. 1.8 D. 2 5. 2026年8月，我国将发射嫦娥七号开展月球南极探测，配套中继卫星运行于地月拉格朗日点（该点位于地月连线延长线、月球背向地球一侧），中继卫星与月球保持相对静止、同步绕地心做匀速圆周运动。下列说法正确的是（　　） A. 中继卫星的重力势能大于月球的重力势能 B. 中继卫星的向心力大小由地球的质量决定 C. 中继卫星运行的线速度大于月球绕地球的线速度 D. 中继星的向心加速度与月球绕地球公转的向心加速度相等 6. 如图所示，两名同学在水平地面上练习排球垫球。垫出点与接住点高度相同。左侧同学先后两次以不同初速度、将排球斜向上垫出，排球沿两条轨迹运动，右侧同学在同一位置接住排球。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 两次垫球的初速度一定大于 B. 两次排球到达最高点时的速度大小相等 C. 排球沿轨迹1运动时，在空中运动的时间更长 D. 两次运动中，排球的机械能一定相同 7. 用如图所示一次函数图像反映物理量之间关系的描述中正确的是（　　） A. x为频率、y为动能，可表示光电效应中光电子最大初动能与入射光频率的关系 B. x为时间、y为动量，可表示初速度不为零的匀加速直线运动过程中动量与时间的关系 C. x为时间、y为电动势，可表示均匀变化磁场中闭合线框的感应电动势与时间的关系 D. x为电荷量、y为电能，可表示平行板电容器充电过程中储存的电能与电荷量的关系 8. 某物理兴趣小组不再局限于理想光滑模型，利用材质相同、粗糙均匀的细杆开展力学拓展探究。竖直平面内以O点为圆心作圆，PQ为圆的一条直径，PA为圆的一条弦，过P点的圆切线与水平方向夹角为θ，弦PA与该切线的夹角为α，PB竖直。小圆环套在细杆上，圆环与杆间动摩擦因数恒定，满足µ=tanθ。现将同一圆环，从P、B两点间圆弧上的任意位置由静止释放，沿细杆下滑至P点，下列说法正确的是（　　） A. 圆环下滑到P点的速度大小相同 B. 圆环下滑过程中克服摩擦力所做功相同 C. 细杆倾角越大，圆环下滑到P点的时间越短 D. 圆环能下滑到P点的时间仍严格相等，为 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. 图甲为一列简谐横波在t=0时的波形图，图乙为波的传播方向上平衡位置在x=0.5 m处质点的振动图像，P是平衡位置在x=1m处的质点，下列说法正确的是（　　） A. 波速为0.5m/s B. 波沿x轴正方向传播 C. 当t=10s时，平衡位置在x=1.5m处的质点Q恰好到达波峰位置 D. P在0~0.5s与0.5~1s时间内的平均速度之比为 10. 如图所示，A、B、C为真空中边长为a的正三角形的三个顶点，三个顶点上分别固定了电荷量为+5q、+3q、+q的点电荷，O为正三角形的中心，若规定，点电荷产生的电势（k为静电力常量，Q为点电荷电量，r为到点电荷的距离），下列说法正确的是（　　） A. O点的电势为 B. O点的电场强度大小为 C. O点的电场强度的方向平行于AC指向C D. 固定在B点的点电荷受到另外两个点电荷的作用力大小为 11. 如图，“”形导线框置于范围足够大，磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中。线框相邻两边均互相垂直，各边长均为L，电阻均不计。线框绕a、d所在直线以角速度ω顺时针匀速转动。t=0时，面abcd水平，线框接到理想变压器上。下列说法正确的是（　　） A. 线框产生的感应电动势瞬时表达式为 B. 线框转过一周，线框中产生的平均感应电动势为零 C. 保持不动，滑片向右滑动的过程中，电流表变小，电压表示数变大 D. 保持不动，滑片向下滑动的过程中，消耗的功率增大 12. 如图所示，倾斜光滑金属导轨，与足够长的水平光滑金属导轨平滑连接，连接处绝缘，导轨宽度均为L，导轨电阻不计。倾斜导轨倾角为θ，两倾斜导轨间依次接有定值电阻、直流电源和电容器，分别由、、三个开关控制，定值电阻的阻值为R，电源电动势为E，内阻为r（较大），电容器电容为C，且不会被击穿。整个装置处在范围足够大，磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中。一电感线圈接在水平导轨的最右端，且与导轨垂直，直流电阻为零，金属棒a垂直于倾斜导轨放置，已知，a棒的质量为m，电阻忽略不计，重力加速度为g，则（　　） A. 若只闭合开关，金属棒a沿斜面下滑过程中电流随时间均匀增大 B. 若只闭合开关，金属棒a在斜面上稳定运动时的速度为 C. 若只闭合开关，金属棒a在斜面上做匀加速直线运动，加速度大小为 D. 金属棒a在水平导轨上的运动可视为简谐运动的一部分 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，某同学按图甲所示装置进行操作。所用双缝间距d=0.30 mm，像屏与双缝间距L=700 mm。实验中使用带有20分度游标卡尺的测量头，测量干涉条纹位置。实验过程中记录了如下关键数据： （1）同学先将分划板中心刻线对准某条亮纹中心A，此时测量头主尺与游标尺读数如图所示，示数应记录为________mm。接着转动测量头，使分划板中心刻线对准第7条亮纹中心B（即从A到B共跨越6个完整条纹间距），测得A、B间距离为8.40mm。根据该组数据，经计算可得经滤光片后的单色光波长λ=________m（结果保留两位有效数字）。 （2）实验完成后，该同学希望在不更换双缝、不改变屏距L的前提下，让像屏上出现更多清晰条纹（即条纹总数增加），仍保证条纹对比度良好。以下操作中，合理且可行的是（　　） A. 仅在单缝前加一偏振片 B. 仅将单缝向双缝方向靠近少许 C. 仅将滤光片从红色换成绿色 D. 仅将单缝与双缝互换位置 14. 某同学设计了两种倍率的欧姆表，其内部电路如图甲所示，已知表头内阻，电源电动势未知，内阻不可忽略，则： （1）开关S________（选填“闭合”或者“断开”）时，倍率较大； （2）选择开关S断开时，进行欧姆调零后，A、B两表笔之间接不同的标准电阻时，表头G的示数I与的关系如图乙所示，电源的电动势E=________； （3）再把开关S闭合，两表笔短接发现表头指针刚好半偏，________； （4）电源由于长时间使用，电动势略有减小，内阻略有增大，用该表测电阻时测量值会________（选填“偏小”、“偏大”或“不变”）。 15. 如图，导热细玻璃管内，一段长度h=25cm的水银柱封闭了一定质量的理想气体。沿倾角30°的光滑长斜面下滑时气柱长度L=40cm。大气压强，重力加速度g=10m/s2，不计水银与管壁摩擦。求： （1）玻璃管在光滑斜面上滑行时封闭气体的压强； （2）玻璃管开口向上竖直静置，封闭气柱的长度。 16. 如图所示，半径为R的光滑半圆环轨道处于竖直平面内，半圆环与水平地面相切于圆环的端点A。一质量m=0.6kg的小球从A点以初速度冲上竖直半圆环，沿轨道运动到B点飞出，最后落在水平地面上的C点（图上未画），g取10m/s2。求： （1）若R=0.5m，小球在最高点对圆环的压力； （2）仅调整R的大小，小球从最高点飞出，求A、C间的最大距离及对应的R值。 17. 如图所示，一固定光滑水平足够长横杆，长为l=1m的非弹性轻绳一端固定在杆的左端O点，另一端拴有小球A，紧靠O点有一小环C套在杆上，小球B也由一长为1m的非弹性轻绳悬挂在C上，处于静止状态，整个装置处于同一竖直面内。将连接A球的轻绳拉直与水平方向的夹角成角，由静止释放，运动到最低点时与B球发生弹性碰撞，已知，A的质量为m1=1kg，B和C质量分别为和，，三者均可视为质点，重力加速度大小g=10m/s2，求： （1）A与B碰撞后，A的速度大小； （2）A与B碰撞后，B上升的最大高度 （3）B再次运动到最低点时绳子的拉力大小。 18. 我国散裂中子源（CSNS）是世界四大脉冲中子源之一，其核心技术之一是通过三维交变电磁场，实现质子束的精准加速与轨道控制。某简化实验装置中，三维空间xyz内的场分布如图所示，电场强度E（大小未知）的正方向沿y轴正方向，磁感应强度B（大小为）的正方向沿z轴正方向，t=0时刻，一质量为m，电荷量为e的质子从坐标原点O以初速度开始沿x轴正方向运动，时刻质子恰好第一次通过x轴。 （1）求大小； （2）求质子第二次通过x轴的位置坐标； （3）若调整初速度的大小为，方向在xOz面内，与x轴成45°沿右上进入，其他条件不变，求（n为正整数）时刻，质子所在位置的坐标。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年高三二模考试 物理试题 注意事项： 1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间90分钟。 2．答题前，考生务必将姓名、考生号等个人信息填写在答题卡指定位置。 3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答。超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 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. 香烟中含有的物质钋（）放射性强、危害大。已知的半衰期为138天，其衰变方程为。下列说法正确的是（　　） A. 该衰变过程能够发生链式反应 B. 经过276天，800个原子核还剩下200个 C. 该反应过程存在质量亏损、向外释放能量，说明能量与质量可以相互转化 D. α衰变的实质是原子核内的2个质子和2个中子结合成氦核释放出来 【答案】D 【解析】 【详解】A．链式反应是重核裂变特有的反应，该过程属于α衰变，是天然放射性衰变，无法发生链式反应，故A错误； B．半衰期是对大量原子核衰变的统计规律，对确定个数的少量原子核不适用，无法准确预测剩余原子核的具体个数，故B错误； C．质能方程体现的是质量与能量的当量对应关系，并非二者可以相互转化，质量亏损是原子核的静止质量减少，总质量（包含运动质量）和总能量依然守恒，故C错误； D．α粒子为氦核，由2个质子和2个中子组成，α衰变的实质是原子核内的2个质子和2个中子结合为氦核后释放出来，故D正确。 故选D。 2. 电磁波治疗仪可改善局部血液循环、促进组织修复、缓解疼痛与炎症，在临床中广泛应用。其核心部件为电磁波发生器，主要由高频振荡电路构成。工作时，交变电流通过线圈产生交变电磁场，以短波、微波等形式穿透皮肤，作用于深层组织。下列说法正确的是（　　） A. 短波和微波在同一介质中传播速率相同 B. 线圈的自感系数越小，发射电磁波的本领越大 C. 电磁波从空气进入人体，传播速度减小，波长变大 D. 电磁波治疗仪利用红外线的热辐射作用升高浅层组织温度 【答案】B 【解析】 【详解】A．短波和微波的频率不同，同一介质对不同频率电磁波的折射率不同，根据传播速率公式，二者在同一介质中的传播速率不相同，故A错误； B．LC振荡电路的固有频率为，其他条件不变时，线圈自感系数越小，振荡频率越高，而电磁波的发射本领随频率升高而增大，故B正确； C．电磁波从空气进入人体时，人体的折射率大于空气，因此传播速度减小；电磁波的频率由波源决定保持不变，根据，波长会变小，故C错误； D．题干明确说明治疗仪是通过短波、微波穿透皮肤作用于深层组织，并非利用红外线的热辐射升高浅层组织温度，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，将倒扣导热玻璃管缓慢上提至管内外水面齐平（下端未离开水面）。下列关于管内气体的说法正确的是（　　） A. 分子平均动能不变，分子碰撞器壁频率降低 B. 单位体积内分子数减少，管内气体压强增大 C. 分子间平均距离增大，分子间引力作用增强 D. 气体对外做功并从外界吸收热量，每个气体分子内能不变 【答案】A 【解析】 【详解】AB．玻璃管导热，则管内外气体的温度总相等，则气体温度不变，则气体分子平均动能不变，气体压强减小，体积变大，气体分子数密度减小，可知分子碰撞器壁频率降低，A正确，B错误； C．气体体积变大，则分子间平均距离增大，但分子间引力作用可认为为零，不变，C错误； D．气体体积变大，则气体对外做功，因气体温度不变，内能不变，则气体从外界吸收热量，而气体内能是指大量气体分子的总动能和分子势能之和，单个气体分子内能没有意义可言，D错误。 故选A。 4. 如图所示为半圆形玻璃砖的截面图，AB为直径。一束平行光垂直AB面入射，光线到达圆弧面时，能射出的区域与发生全反射的区域对应的圆心角之比为1∶2。玻璃砖的折射率为（　　） A. 1.2 B. 1.33 C. 1.8 D. 2 【答案】D 【解析】 【详解】由题意可知，能射出的区域与发生全反射的区域对应的圆心角之比为1∶2，可知能射出光线的部分所对的圆心角为60°，则临界角为C=30°。根据，可得折射率为n=2。 故选D。 5. 2026年8月，我国将发射嫦娥七号开展月球南极探测，配套中继卫星运行于地月拉格朗日点（该点位于地月连线延长线、月球背向地球一侧），中继卫星与月球保持相对静止、同步绕地心做匀速圆周运动。下列说法正确的是（　　） A. 中继卫星的重力势能大于月球的重力势能 B. 中继卫星的向心力大小由地球的质量决定 C. 中继卫星运行的线速度大于月球绕地球的线速度 D. 中继星的向心加速度与月球绕地球公转的向心加速度相等 【答案】C 【解析】 【详解】由题意可知，中继卫星与月球绕地心做匀速圆周运动的角速度相同，中继卫星的轨道半径，月球的轨道半径。 A．重力势能表达式为，其大小与天体自身质量有关，中继卫星和月球质量未知，无法比较重力势能大小，故A错误； B．中继卫星的向心力由地球对它的万有引力和月球对它的万有引力的合力提供，向心力大小和地球质量、月球质量、中继卫星自身质量都有关，并非仅由地球质量决定，故B错误； C．匀速圆周运动线速度，二者角速度相同，，因此，故C正确； D．匀速圆周运动向心加速度，二者角速度相同，，因此，向心加速度不相等，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，两名同学在水平地面上练习排球垫球。垫出点与接住点高度相同。左侧同学先后两次以不同初速度、将排球斜向上垫出，排球沿两条轨迹运动，右侧同学在同一位置接住排球。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 两次垫球的初速度一定大于 B. 两次排球到达最高点时的速度大小相等 C. 排球沿轨迹1运动时，在空中运动的时间更长 D. 两次运动中，排球的机械能一定相同 【答案】C 【解析】 【详解】C．将排球的运动看作是两段平抛运动，则根据，可知排球在空中运动的时间为，因排球沿轨迹1运动时，上升的高度较大，可知在空中运动的时间更长，C正确； B．根据可知，因水平位移相等，可知沿轨迹1运动时的水平速度较小，即到达最高点的速度较小，B错误； AD．根据可知沿轨迹1运动时抛出的竖直速度较大，根据可知不能比较两次垫球的初速度与的大小，也不能确定两次运动中，排球的机械能是否相同，AD错误。 故选C。 7. 用如图所示一次函数图像反映物理量之间关系的描述中正确的是（　　） A. x为频率、y为动能，可表示光电效应中光电子最大初动能与入射光频率的关系 B. x为时间、y为动量，可表示初速度不为零的匀加速直线运动过程中动量与时间的关系 C. x为时间、y为电动势，可表示均匀变化磁场中闭合线框的感应电动势与时间的关系 D. x为电荷量、y为电能，可表示平行板电容器充电过程中储存的电能与电荷量的关系 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据光电效应方程  若x为入射光频率、y为光电子最大初动能，则纵截距为，即负截距，故A错误； B．初速度不为零的匀加速直线运动满足  动量  与成线性关系，且时 即纵截距为正，完全符合题图规律，故B正确； C．均匀变化的磁场中，根据法拉第电磁感应定律  因恒定，因此感应电动势是不随时间变化的恒定值，图像应为平行于x轴的直线，故C错误。 D．平行板电容器储存的电能  电能与电荷量的平方成正比，是二次函数关系，不是线性一次关系，故D错误； 故选Ｂ。 8. 某物理兴趣小组不再局限于理想光滑模型，利用材质相同、粗糙均匀的细杆开展力学拓展探究。竖直平面内以O点为圆心作圆，PQ为圆的一条直径，PA为圆的一条弦，过P点的圆切线与水平方向夹角为θ，弦PA与该切线的夹角为α，PB竖直。小圆环套在细杆上，圆环与杆间动摩擦因数恒定，满足µ=tanθ。现将同一圆环，从P、B两点间圆弧上的任意位置由静止释放，沿细杆下滑至P点，下列说法正确的是（　　） A. 圆环下滑到P点的速度大小相同 B. 圆环下滑过程中克服摩擦力所做功相同 C. 细杆倾角越大，圆环下滑到P点的时间越短 D. 圆环能下滑到P点的时间仍严格相等，为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据牛顿第二定律可得， 解得 根据速度位移关系可得 根据几何关系可得 联立解得 由此可知，从P、B两点间圆弧上的任意位置由静止释放，沿细杆下滑至P点速度大小不同，故A错误； B．圆环下滑过程中克服摩擦力所做功为 由此可知，圆环下滑过程中克服摩擦力所做功不相同，故B错误； CD．根据位移时间关系可得 联立解得 由此可知，圆环能下滑到P点的时间均相等，故C错误，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. 图甲为一列简谐横波在t=0时的波形图，图乙为波的传播方向上平衡位置在x=0.5 m处质点的振动图像，P是平衡位置在x=1m处的质点，下列说法正确的是（　　） A. 波速为0.5m/s B. 波沿x轴正方向传播 C. 当t=10s时，平衡位置在x=1.5m处的质点Q恰好到达波峰位置 D. P在0~0.5s与0.5~1s时间内的平均速度之比为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．图甲可知该波波长为2m，图乙可知该波周期为4s，则波速，故A正确； B．图乙可知t=0时刻x=0.5m处的振动沿y轴正方向振动，结合图甲，同侧法可知波沿x轴负方向传播，故B错误； C．10s恰好为2.5个周期，故t=10s时，平衡位置在x=1.5 m处的质点Q恰好到达平衡位置，故C错误； D．由图可知P点的振动方程为 在t=0.5s时其位移 该段时间质点运动距离为；在t=1s时其位移 则在0.5~1s时间内，质点位移为。因此P在0~0.5s与0.5~1s时间内的平均速度之比为，故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，A、B、C为真空中边长为a的正三角形的三个顶点，三个顶点上分别固定了电荷量为+5q、+3q、+q的点电荷，O为正三角形的中心，若规定，点电荷产生的电势（k为静电力常量，Q为点电荷电量，r为到点电荷的距离），下列说法正确的是（　　） A. O点的电势为 B. O点的电场强度大小为 C. O点的电场强度的方向平行于AC指向C D. 固定在B点的点电荷受到另外两个点电荷的作用力大小为 【答案】ABC 【解析】 【详解】、、三处的点电荷到的距离 A．由于，则有点电荷在点的电势为 点电荷在点的电势为 点电荷在点的电势为 所以点的电势为，故A正确； BC．根据点电荷的场强公式，点电荷在点产生的场强的大小为，方向由点指向点 点电荷在点产生的场强的大小为，方向由点指向点 点电荷在点产生的场强的大小为，方向由点指向点 由于场强、、两两之间的夹角为，根据平行四边形定则，它们的合场强大小，方向与的夹角为，即平行于指向，故BC正确； D．根据库仑定律有，点电荷与点电荷间的作用力为，方向由点指向点 点电荷与点电荷间的作用力为，方向由点指向点 所以与之间的夹角为，所以固定在点的点电荷受到另外两个点电荷的作用力大小显然小于，故D错误。 故选ABC。 11. 如图，“”形导线框置于范围足够大，磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中。线框相邻两边均互相垂直，各边长均为L，电阻均不计。线框绕a、d所在直线以角速度ω顺时针匀速转动。t=0时，面abcd水平，线框接到理想变压器上。下列说法正确的是（　　） A. 线框产生的感应电动势瞬时表达式为 B. 线框转过一周，线框中产生的平均感应电动势为零 C. 保持不动，滑片向右滑动的过程中，电流表变小，电压表示数变大 D. 保持不动，滑片向下滑动的过程中，消耗的功率增大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．两个面的感应电动势相位差，合成后感应电动势瞬时值为，故A错误； B．线框转过一周，穿过线框的磁通量变化量为0，故线框中产生的平均感应电动势为零，故B正确； C．由A选项可知，该电流为交变电流，因此有效值是恒定的，即线框输出的有效电压是恒定的，将原线圈等效为电阻，则 则原线圈电流 若保持P1不动，滑片P2向右滑动的过程中，则变大，减小，则电流表示数减小，副线圈电压减小，原线圈电压减小，故电压表示数增大，故C正确； D．若保持P2不动，滑片P1向下滑动的过程中，减小，根据可知，原线圈电流减小，根据可知，副线圈电流的变化情况无法判断，因此消耗的功率无法判断，故D错误。 故选BC。 12. 如图所示，倾斜光滑金属导轨，与足够长的水平光滑金属导轨平滑连接，连接处绝缘，导轨宽度均为L，导轨电阻不计。倾斜导轨倾角为θ，两倾斜导轨间依次接有定值电阻、直流电源和电容器，分别由、、三个开关控制，定值电阻的阻值为R，电源电动势为E，内阻为r（较大），电容器电容为C，且不会被击穿。整个装置处在范围足够大，磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中。一电感线圈接在水平导轨的最右端，且与导轨垂直，直流电阻为零，金属棒a垂直于倾斜导轨放置，已知，a棒的质量为m，电阻忽略不计，重力加速度为g，则（　　） A. 若只闭合开关，金属棒a沿斜面下滑过程中电流随时间均匀增大 B. 若只闭合开关，金属棒a在斜面上稳定运动时的速度为 C. 若只闭合开关，金属棒a在斜面上做匀加速直线运动，加速度大小为 D. 金属棒a在水平导轨上的运动可视为简谐运动的一部分 【答案】CD 【解析】 【详解】A．只闭合，接定值电阻，电流 沿斜面牛顿第二定律为。 解得   加速度随增大而减小，与成正比，因此电流做加速度减小的增大，不是均匀增大，故A错误； B．只闭合，接电源，稳定运动时加速度为0，由欧姆定律 平衡条件 整理得：   故B错误； C． 只闭合，接电容器，电容器带电量 充电电流 代入牛顿定律：   整理得：   故C正确； D．金属棒滑到水平导轨后，设位移为，电感为，感应电动势 积分得 安培力 故a满足简谐运动的动力学条件，因此运动是简谐运动的一部分，故D正确； 故选CD。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，某同学按图甲所示装置进行操作。所用双缝间距d=0.30 mm，像屏与双缝间距L=700 mm。实验中使用带有20分度游标卡尺的测量头，测量干涉条纹位置。实验过程中记录了如下关键数据： （1）同学先将分划板中心刻线对准某条亮纹中心A，此时测量头主尺与游标尺读数如图所示，示数应记录为________mm。接着转动测量头，使分划板中心刻线对准第7条亮纹中心B（即从A到B共跨越6个完整条纹间距），测得A、B间距离为8.40mm。根据该组数据，经计算可得经滤光片后的单色光波长λ=________m（结果保留两位有效数字）。 （2）实验完成后，该同学希望在不更换双缝、不改变屏距L的前提下，让像屏上出现更多清晰条纹（即条纹总数增加），仍保证条纹对比度良好。以下操作中，合理且可行的是（　　） A. 仅在单缝前加一偏振片 B. 仅将单缝向双缝方向靠近少许 C. 仅将滤光片从红色换成绿色 D. 仅将单缝与双缝互换位置 【答案】（1） ①. 0.70 ②. （2）C 【解析】 【小问1详解】 [1]图中游标卡尺的分度值为0.05mm，主尺整毫米示数为0，游标卡尺的第14刻度线与主尺刻度线对齐，则示数为0＋14×0.05 mm=0.70 mm [2] A、B条纹间的距离为6倍相邻亮（暗）条纹间的距离，故 根据相邻亮（暗）条纹间的间距公式有 解得 代入数据可得λ= 【小问2详解】 A．仅在单缝前加一偏振片，屏上条纹总数不变，亮度变暗，故A错误； B．根据双缝干涉的条纹间距公式，仅向右移动单缝，干涉条纹间距不变，故B错误； C．仅将红色滤光片换为绿色滤光片，波长变小，干涉条纹间距将变小，像屏上出现更多清晰条纹（即条纹总数增加），故C正确； D．仅将单缝与双缝的位置互换，将不能正常观察双缝干涉，故D错误。 故选C。 14. 某同学设计了两种倍率的欧姆表，其内部电路如图甲所示，已知表头内阻，电源电动势未知，内阻不可忽略，则： （1）开关S________（选填“闭合”或者“断开”）时，倍率较大； （2）选择开关S断开时，进行欧姆调零后，A、B两表笔之间接不同的标准电阻时，表头G的示数I与的关系如图乙所示，电源的电动势E=________； （3）再把开关S闭合，两表笔短接发现表头指针刚好半偏，________； （4）电源由于长时间使用，电动势略有减小，内阻略有增大，用该表测电阻时测量值会________（选填“偏小”、“偏大”或“不变”）。 【答案】（1）断开 （2）3V （3）240Ω （4）偏大 【解析】 【小问1详解】 当开关S闭合时，表头满偏时的电路电流比开关S断开时大，电源电动势不变，电路中的电流与电阻成反比关系，则开关S断开时所测电阻倍率较大。 【小问2详解】 根据题意时，时 则根据闭合电路欧姆定律 代入数据，解得， 【小问3详解】 闭合开关S，两表笔短接，则有 解得 【小问4详解】 设欧姆表内部电路总电阻为，流经待测电阻的电流为，实验时内阻增大可以通过欧姆调零时调节消除电源内阻变化带来的影响，但若电动势减小根据 计算时使用的电动势大于实际值，导致电阻测量值偏大。 15. 如图，导热细玻璃管内，一段长度h=25cm的水银柱封闭了一定质量的理想气体。沿倾角30°的光滑长斜面下滑时气柱长度L=40cm。大气压强，重力加速度g=10m/s2，不计水银与管壁摩擦。求： （1）玻璃管在光滑斜面上滑行时封闭气体的压强； （2）玻璃管开口向上竖直静置，封闭气柱的长度。 【答案】（1）75cmHg （2）30cm 【解析】 【分析】 【小问1详解】 对玻璃管和水银柱整体，由牛顿第二定律 得，方向平行斜面向下 对水银柱受力分析，设封闭气体压强为，玻璃管横截面积S，由牛顿第二定律 代入数据得 【小问2详解】 玻璃管开口向上竖直放置时气柱的长度，设此时封闭气体的压强为，水银柱受力平衡 可得 代入数据得 由玻意耳定律可得，又， 解得封闭气柱的长度cm 【点睛】 16. 如图所示，半径为R的光滑半圆环轨道处于竖直平面内，半圆环与水平地面相切于圆环的端点A。一质量m=0.6kg的小球从A点以初速度冲上竖直半圆环，沿轨道运动到B点飞出，最后落在水平地面上的C点（图上未画），g取10m/s2。求： （1）若R=0.5m，小球在最高点对圆环的压力； （2）仅调整R的大小，小球从最高点飞出，求A、C间的最大距离及对应的R值。 【答案】（1）13.2N，方向竖直向上 （2）1.8m，0.45m 【解析】 【小问1详解】 设小球到达B点时的速度为v，小球从A到B的运动过程中，由动能定理得 在B点，设轨道对小球弹力为，方向竖直向下，对小球由牛顿第二定律得 代入数据解得 由牛顿第三定律可知小球在最高点对轨道的压力N，方向竖直向上。 【小问2详解】 设小球到达B点时的速度为v，小球从A到B的运动过程中，由动能定理得 小球从B点飞出做平抛运动，由平抛运动规律可知， 联立以上各式，整理得 当时，即m时，x有最大值； 将m代入解得： 17. 如图所示，一固定光滑水平足够长横杆，长为l=1m的非弹性轻绳一端固定在杆的左端O点，另一端拴有小球A，紧靠O点有一小环C套在杆上，小球B也由一长为1m的非弹性轻绳悬挂在C上，处于静止状态，整个装置处于同一竖直面内。将连接A球的轻绳拉直与水平方向的夹角成角，由静止释放，运动到最低点时与B球发生弹性碰撞，已知，A的质量为m1=1kg，B和C质量分别为和，，三者均可视为质点，重力加速度大小g=10m/s2，求： （1）A与B碰撞后，A的速度大小； （2）A与B碰撞后，B上升的最大高度 （3）B再次运动到最低点时绳子的拉力大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 A由静止开始自由下落，设当绳再次刚要绷紧时A的速度大小为，则对A由机械能守恒有 解得m/s 设A与B碰前A的速度大小为，则从绳再次绷紧后到A运动到最低点的过程中，对A由动能定理得 解得 设A与B发生弹性碰撞后，A的速度大小为，B的速度大小为，根据动量守恒有 由机械能守恒得 联立解得m/s，m/s 【小问2详解】 B与C组成的系统，在水平方向上动量守恒，二者共速时B上升的高度最大，设二者共同速度为v，则有 由机械能守恒得 解得m 【小问3详解】 B与C组成的系统，在水平方向上动量守恒，设B再次运动到最低点时速度为，C的速度为，则有 由机械能守恒得 解得，m/s B相对C的速度大小为m/s 对B由牛顿第二定律得 解得N。 18. 我国散裂中子源（CSNS）是世界四大脉冲中子源之一，其核心技术之一是通过三维交变电磁场，实现质子束的精准加速与轨道控制。某简化实验装置中，三维空间xyz内的场分布如图所示，电场强度E（大小未知）的正方向沿y轴正方向，磁感应强度B（大小为）的正方向沿z轴正方向，t=0时刻，一质量为m，电荷量为e的质子从坐标原点O以初速度开始沿x轴正方向运动，时刻质子恰好第一次通过x轴。 （1）求大小； （2）求质子第二次通过x轴的位置坐标； （3）若调整初速度的大小为，方向在xOz面内，与x轴成45°沿右上进入，其他条件不变，求（n为正整数）时刻，质子所在位置的坐标。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 在xOy平面内，时间质子做类平抛运动，设沿电场方向运动到P点时位移为y，速度大小为v，与水平方向的夹角为θ，由牛顿第二定律得 由类平抛运动规律得， 在时间，质子在xOy平面内做匀速圆周运动，由， 可得 故质子在时间内，恰好运动半个周期到达x轴上的Q点，与水平方向的夹角也为θ，如图所示 联立以上各式可求得， 【小问2详解】 将代入，可求得： 在P点沿y方向的速度得： 所以 在时间内，从Q到M的运动为反方向的类平抛运动，该过程跟O到P过程对称，因此质子到达M点时速度大小为，方向沿x轴的负方向，沿电场方向的位移大小仍为y。 在时间内，质子在xOy平面内做匀速圆周运动，由 求得 所以在质子第二次到达x轴时，轨迹跟x轴在N点恰好相切，由几何关系可得： 故坐标为。 【小问3详解】 质子在x轴和z轴的分速度均是，在时间内，质子可看作沿z轴做匀速直线运动，在平行于xOy面重复以上过程的叠加，故在时刻，质子所在位置坐标为：。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $