2026届甘肃白银市靖远县第一中学高三下学期物理模拟试卷

**基本信息** 2026年甘肃靖远一中高考物理模拟卷，以星链卫星、无人机电磁阻尼回收等科技情境为载体，覆盖力学、电磁学、热学等核心模块，通过多过程问题设计考查科学思维与问题解决能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|7/28|原子结构、气体定律、天体运动等|结合物理学史（汤姆孙发现电子）与科技情境（太空垃圾规避）| |多选题|3/15|机械波、平抛运动、复合场运动|通过波形图与振动图像综合考查波动规律| |实验题|2/16|平抛运动数字化探究、光伏电池特性|融合高速摄像技术与伏安特性曲线分析| |计算题|3/41|光的折射、弹性碰撞、电磁感应|设计多物体碰撞（小球与斜面上物块）、多架无人机电磁阻尼回收等复杂过程，注重模型建构与能量转化分析|

2026年甘肃省白银市靖远县第一中学高考物理模拟试卷 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1.关于原子结构、原子核结构及物理学史，下列说法正确的是(    ) A. 汤姆孙发现电子，由此确立了“核式结构模型” B. 天然放射现象说明原子核内部具有复杂结构 C. 卢瑟福通过粒子散射实验发现了中子的存在 D. 普朗克为解释光电效应提出了光子说 2.如图所示，一定质量的理想气体从状态1经图上的直线过程到达状态2，再经过绝热过程回到状态1构成循环，下列说法正确的是(    ) A. 状态1的温度等于状态2的温度 B. 状态1的内能小于状态2的内能 C. 状态1经直线到状态2过程气体对外做功 D. 一个完整的循环过程，外界对气体做的功大于气体对外做的功 3.大量“星链卫星”涌入地球近地轨道高度，其轨道高度跟我国空间站轨道高度相近，到期的卫星留下了大量的残片成为“太空垃圾”，空间站为了避免太空撞击，预设了“主动规避+清理+防护”等多层避险方案。如图所示，某时刻太空垃圾碎片A、B均处于远地点，两者和空间站恰好共线，都绕地球逆时针运动，A、B所在的椭圆轨道与空间站的圆形轨道相切于M点，此时三者的速度分别为、、，周期分别为、、，下列说法正确的是(    ) A. ， B. C. 碎片A再经过半个周期后，一定与空间站在M点相遇 D. 若经过一段时间碎片A将要与空间站相碰，空间站可适当减速避免碰撞 4.如图所示的电路，电源电动势为E，内阻为r，定值电阻的阻值为，灯泡L的电阻值恒定不变设为，电表均为理想电表。闭合开关后，将滑动变阻器的滑片从最左端缓慢移动至最右端，在此过程中，下列判断正确的是(    ) A. 电压表示数减小 B. 电流表示数减小 C. 电压表V的示数变化量大小与电流表A的示数变化量大小的比值逐渐减小 D. 若在滑动过程中，灯泡突然熄灭，且电流表示数减小、电压表示数增大，则故障可能是滑动变阻器R短路 5.如图所示，A、B两位同学从同一高度分别抛出沙包1和2，两沙包抛出的初速度大小均为，方向与水平方向的夹角分别为、，且，两沙包抛出后在空中的运动轨迹分别如图中Ⅰ和Ⅱ所示。已知两位同学均能在各自的抛出点同时接住对方抛来的沙包，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是(    ) A. A、B两同学可能同时抛出沙包 B. 沙包1和2在空中运动过程中相同时间内速度变化量不相同 C. 沙包1和2在空中运动过程中离抛出点的最大高度之比为 D. A、B两同学之间的距离一定小于 6.如图所示，真空中有一菱形ABCD，，A、B、C三点分别固定电荷量为q、2q、q的正点电荷，D点的电场强度为。现撤走B、C两点的点电荷，则D的电场强度大小E为(    ) A. B. C. D. 7.如图所示，有一T形支架固定在水平地面上，N、M、O、P、Q都是支架上的点，且。有一可看作质点的物块放置在OP上，物块与OP间的动摩擦因数处处相同，轻质弹性绳的一端与物块相连，另一端跨过M处的光滑定滑轮固定在N点，弹性绳的自然长度与MN间距离相等。物块从O点静止释放，沿杆向下运动至最低点P后又沿杆向上运动，Q为OP中点。绳中弹力始终遵从胡克定律，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则物块(    ) A. 从O运动至P的过程中，受到的摩擦力变大 B. 第一次运动至Q点时，速度最大 C. 第一次从P点返回的过程中，速度最大的位置在Q点上方 D. 做振幅不变的简谐运动 二、多选题：本大题共3小题，共15分。 8.图1是沿x轴传播的一列简谐横波在时刻的波形图，图2是质点P的振动图像，下列说法正确的是(    ) A. 该波沿x轴正方向传播 B. 波的周期 C. 在时刻，质点P的位移为5cm D. 在时刻，质点Q的位移为 9.如图所示，离地面高h的水平台面OP上有一轻弹簧，左端固定，弹簧处于原长时右端处于A点。用一质量为m的可看成质点的物块，将弹簧压缩至B点，由静止释放物块，物块脱离弹簧后正好运动至P点。现将该物块从距P点水平距离为s的C处斜向上抛出，物块无碰撞地从P点落在台面上，且正好将弹簧压缩至B点。已知，，忽略空气阻力，重力加速度为g。下列说法正确的是(    ) A. 物块从C点抛出时的水平速度大小为 B. 物块从C至B点的过程中，克服重力、摩擦力、弹簧弹力做的总功等于物块损失的机械能 C. 物块与台面间的动摩擦因数为 D. 物块与台面间的动摩擦因数为 10.如图所示，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，点N处有一绝缘挡板。一质量为m、电荷量为的带电微粒从M点在纸面内以初速度v入射，沿着MN做匀速直线运动，MN垂直于挡板。微粒与挡板碰撞瞬间，立刻改变磁场的方向为垂直纸面向外，碰后微粒速度大小变为kv，方向相反，电荷量及带电性质不变。已知MN与水平方向夹角，重力加速度为g，MN的长度为，不考虑磁场方向变化产生的影响，，下列说法正确的是(    ) A. M、N之间的电势差为 B. 磁感应强度大小为 C. 当时，微粒能再次回到点M D. 当时，微粒不能再次回到点M 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11.某学习小组利用高速摄像技术和计算机图像分析软件改进教材“平抛运动”探究实验，实现高精度、数字化研究平抛运动的特点。装置如图所示，使小球做平抛运动，高速摄像机以固定频率拍摄小球运动轨迹，通过软件确定每一帧画面中的小球球心坐标，得到平面直角坐标系下的位置数据以小球离开斜槽末端瞬间球心位置为原点，水平向右为x轴，竖直向下为y轴。 已知摄像机拍摄频率，从小球离开斜槽末端开始，部分数据如表： 帧数 0 第1帧 第2帧 第3帧 第4帧 第5帧 第6帧 摄像机的拍摄周期为        s，数据分析可得小球做平抛运动的初速度大小        计算结果保留2位有效数字。 用逐差法计算可得重力加速度        计算结果保留2位有效数字。 12.光伏电池板的电动势主要由材料决定，如单晶硅光伏板的电动势约为，光照强度对其影响较小。其内阻受到光照强度和负载电阻等因素影响可从零点几欧姆到几十欧姆之间变化，进而影响其短路电流，其伏安特性曲线与普通电池也有很大不同。理论证明，当负载电阻时电源的输出功率最大。某实验小组找到若干片单晶硅光伏板，利用实验室的器材设计了图1所示的电路图，并进行如下操作： ①将光伏电池组置于稳定的光照强度下，调节变阻箱R，记录多组传感器的数据，通过计算机描点作图得到该电池的图像，如图所示； ②减小光照强度，重复①的操作，得到不同光照强度下的曲线，如图所示。观察并分析上述实验结果可知： 该小组用的光伏电池组是由        片光伏板        填“串联”或“并联”而成的。 在相同的光照强度下，光伏板的内阻随负载电阻R的增大而        填“增大”“减小”或“不变”。 通过图像可以观察光伏电池的输出功率最大的状态即为光伏电池的最佳“工作点”，在最强光照下，如图，该电池组的最佳“工作点”M的输出功率约为        mW，此时该光伏电池组的总内阻约        。计算结果均保留2位有效数字 四、计算题：本大题共3小题，共41分。 13.如图所示，楔形玻璃的横截面为直角三角形ABC，其中，BC边上的点光源S到点B的距离为d，从点光源S发出的光到达AB边的最短时间为，不考虑光的多次反射，光在真空中传播速度为c，，求： 楔形玻璃的折射率计算结果用分数表示； 边上有光射出部分的长度。 14.如图所示，足够多的完全相同质量为的物块静止在倾角为的足够长斜面上，物块的间距均为x，物块与斜面间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。一质量为的光滑小球在距离1号物块处由静止释放，小球和物块均可看作质点，小球与物块、物块与物块之间的碰撞均为弹性碰撞，重力加速度g取，。 求小球第一次与1号物块碰撞后瞬间，两者的速度大小分别为多少； 若小球每次与1号物块碰撞前瞬间的速度均相等，则x为多少。 15.利用电磁阻尼可以快速批量回收固定翼无人机，其简化原理如图所示，足够长平行光滑金属导轨MN、PQ被固定在水平绝缘桌面上，导轨间距为，右端连接阻值为的定值电阻。导轨处存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为。无人机尾部装有长度也为的金属杆，电阻也为无人机其他部分视为绝缘，无人机的总质量为，无人机长度为，均以初速度从同一位置进入磁场，速度减为0时被锁定，下一架降落时上一架已经被锁定。无人机尾部的金属杆运动时始终与轨道垂直，不计空气阻力和导轨的电阻，忽略回路中的电流对原磁场的影响。 求第1架无人机在磁场中滑行的距离； 为保证无人机不发生碰撞，此装置最多能停几架； 在问的整个过程中，求第1架无人机尾部的金属杆和最后一架无人机尾部的金属杆产生的热量之比：。 答案和解析 1.【答案】B  【解析】解：A、汤姆孙发现电子，提出“葡萄干布丁模型”，“核式结构模型”是由卢瑟福基于粒子散射实验确立的，故A错误； B、天然放射现象表明原子核并非单一不可分割的粒子，而是由更基本的粒子组成，存在复杂的内部相互作用，故B正确； C、卢瑟福通过粒子散射实验发现了原子核，卢瑟福预言了中子的存在，但中子的实际发现者是他的学生查德威克，故C错误； D、普朗克为解释黑体辐射提出能量子假说，爱因斯坦基于普朗克的能量子假说提出光子说以解释光电效应，故D错误。 故选：B。 卢瑟福确立了“核式结构模型”；天然放射现象说明原子核可再分；粒子散射实验发现了原子核的存在；爱因斯坦提出了光子说。 本题考查学生对原子物理学史的熟悉程度，了解物理书上重要物理学家的主要工作，以及知晓重要的理论和实验成果。 2.【答案】C  【解析】解：AB、状态2到状态1的绝热过程，外界压缩气体，气体与外界没有热交换，温度升高，内能增大，故AB错误； CD、状态1到2，体积增大气体对外做功，状态2到1体积减小，外界对气体做功，但是状态1到2图线与V轴围成的面积更大，对外做功更多，故C正确，D错误。 故选：C。 依据理想气体状态方程判断两状态温度与内能，借助图面积判断气体做功情况，结合绝热过程规律与循环总内能变化为零的特点辨析选项。 本题以包含直线过程和绝热过程的循环为载体，融合理想气体内能、气体做功图像含义、绝热过程热力学第一定律等热学核心知识点，侧重热学循环的定性逻辑分析。 3.【答案】D  【解析】解：AB、由图可知，碎片A、B所在椭圆轨道的半长轴均大于空间站圆轨道的半径，即，根据开普勒第三定律可知，运行周期满足；碎片在远地点的速度小于该点对应圆轨道的运行速度，根据圆轨道速度公式，轨道半径越大，运行速度越小，故且，故AB错误； C、碎片A经过半个周期后到达点M，但空间站周期与无特定倍数关系，此时空间站不一定位于M点，故不一定相遇，故C错误； D、若碎片A将与空间站相碰，空间站适当减速，其所需向心力减小，使得万有引力大于所需向心力，空间站将做近心运动，轨道高度降低，从而避开碎片轨道，避免碰撞，故D正确。 故选：D。 需明确碎片A、B处于椭圆轨道的远地点，与空间站圆形轨道相切于M点。比较三者的速度时需结合椭圆轨道远地点速度小于该点对应圆轨道速度的规律，同时根据开普勒第三定律分析周期关系。对于相遇问题，需考虑碎片与空间站的周期是否匹配；对于避免碰撞的策略，则需分析空间站减速后轨道变化导致的向心力与万有引力关系。 本题以太空垃圾与空间站共线为背景，巧妙融合了开普勒定律、圆周运动速度与轨道半径关系以及变轨原理等核心知识点。题目图形直观呈现了椭圆轨道与圆轨道的几何关系，要求学生能够准确比较不同轨道上物体在特定点的速度大小及周期关系，并理解变轨操作的实际效果。计算量不大，但需要学生具备清晰的物理图景和严谨的逻辑推理能力，特别是对椭圆轨道远地点速度与对应圆轨道速度的比较，以及开普勒第三定律在椭圆与圆轨道混合问题中的应用，是本题的考查重点。选项D涉及的规避策略，则进一步检验了学生对向心力与万有引力关系的动态分析能力，体现了理论联系实际的应用价值。 4.【答案】A  【解析】解：将滑动变阻器的滑片从最左端缓慢移动至最右端，R接入电路的电阻一直减小，由串反并同知，电压表示数减小，电流表示数增大，故A正确，B错误； C.根据闭合电路欧姆定律，得不变，故C错误； D.若R短路，并联部分电阻为0，电流表示数增大，电压表示数减小，故D错误。 故选：A。 根据串反并同的规律分析电流表和电压表的示数变化情况；根据闭合电路的欧姆定律列式判断；根据R短路时各表的示数变化进行分析解答。 本题考查动态电路分析以及电路故障判断，考查学生的电路分析与动态推理能力，属于中等难度考题。 5.【答案】D  【解析】解：两沙包抛出后均做斜抛运动，其运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动。由于两沙包均能在各自的抛出点被对方接住，说明两沙包的水平射程相等，即。 根据斜抛运动的水平射程公式，有。因为且抛射角均为锐角，必然满足，解得：。 A、沙包在空中的运动时间，因为，所以。题干指出两人能在各自抛出点同时接住沙包，意味着沙包同时到达对方手中，因沙包1的飞行时间更长，所以A同学必须早于B同学抛出沙包，两人不可能同时抛出，故A错误； B、沙包在空中运动过程中仅受重力，处于完全失重状态，加速度均为竖直向下的重力加速度g。根据速度变化量公式可知，沙包1和2在相同时间内速度变化量的大小和方向均相同，故B错误； C、沙包离抛出点的最大高度，则最大高度之比。由可知，故，故C错误； D、A、B两同学之间的距离。由于且互余，可知，因此，从而得出，故D正确。 故选：D。 该题涉及两同学互抛沙包的运动分析，属于斜抛运动模型。核心条件是两沙包在抛出点被对方接住，这意味着它们的水平位移相等且飞行时间满足特定关系。分析时需将斜抛运动分解为水平匀速和竖直上抛，利用水平位移公式和飞行时间公式建立角度与时间的关系，结合角度大小比较可判断抛出时刻的先后。速度变化量仅由重力加速度决定，故相同时间内变化量相同。最大高度由竖直分速度决定，利用角度互余关系可推导高度比。水平位移表达式中的正弦函数最大值决定了距离上限，从而判断距离与给定值的大小关系。 本题以两位同学互抛沙包的情境为载体，综合考查了斜抛运动的规律。题目巧妙设定了“两人在各自抛出点同时接住对方沙包”这一条件，隐含了水平射程相等且运动时间满足特定关系，这要求学生能够将实际情境抽象为物理模型，并运用斜抛运动的分解思想进行分析。解题关键在于推导出抛射角互余这一重要结论，并由此判断运动时间、比较最大高度和计算水平距离。本题计算量适中，但思维层次较高，重点考查了学生的逻辑推理能力、模型构建能力以及对斜抛运动各物理量间关联性的深刻理解。选项D的判断需要结合角度范围对三角函数最值进行分析，体现了对知识综合运用能力的考查。 6.【答案】A  【解析】解：ABC三处的点电荷在D点的电场强度如图所示： 设菱形边长为r，有，，，由矢量合成法则可知，则只余A点的点电荷后D点电场强度，故A正确，BCD错误。 故选：A。 先分析三个点电荷在D点的电场强度，再根据矢量叠加原理分析。 考查了点电荷电场强度的叠加，熟练掌握矢量合成法则。 7.【答案】B  【解析】解：A、设弹性绳与斜面组成的夹角为，下滑过程对物块受力分析如图所示 垂直斜面方向上有，其中，，可知大小不变，摩擦力为滑动摩擦力不变，故摩擦力大小不变，故A错误； B、沿斜面方向有，以O点为坐标原点，沿斜面向下建立x轴，则有，可知物块沿斜面下滑的力大小与x有关，分析可知物块下滑时做简谐运动，O点和P点速度为0，可知Q点为平衡位置，速度最大，故B正确； C、从P点返回过程中，受力分析如图所示 速度最大的位置即为加速度为0的点，摩擦力沿斜面向下，故加速度为0的点在Q点下方，故C错误； D、物块下滑和上滑时分别做简谐运动，但振幅不一致，故D错误。 故选：B。 先分析弹性绳的弹力方向与物块运动方向的关系，结合垂直于杆的受力变化，判断从O到P过程中摩擦力的变化；再根据合力为零的位置是速度最大点，分析物块向下运动和向上运动时合力为零的位置与Q点的关系；最后结合摩擦力做功会消耗机械能，判断物块是否做振幅不变的简谐运动，以此逐一验证选项的对错。 这道题以斜面上的弹性绳物块模型为载体，考查了摩擦力的动态变化、简谐运动条件与受力平衡位置分析，情境设计新颖，将几何关系、弹力分解与摩擦力、速度变化规律结合，能有效检验学生对受力分析、变力做功及简谐运动本质的理解，是一道区分度较高的力学综合题。 8.【答案】BD  【解析】解：A、时P向上振动，根据“同侧法”可知，该波沿x轴负方向传播传播，故A错误； B、根据图1可知，波长，P点到坐标原点的距离为，根据图2可知，，解得波的周期，故B正确； C、P点到坐标原点的距离为，在时刻，P点对应的初相为，则质点P的位移为：，故C错误； D、根据图1可得Q点的振动方程为： 所以，在时刻，质点Q的位移为：，故D正确。 故选：BD。 根据“同侧法”判断传播方向；根据图1确定P点的位置，根据图2求解波的周期；求出P点对应的初相求解质点P的位移；根据图1可得Q点的振动方程，求出在时刻质点Q的位移。 本题既要理解振动图像和波动图像各自的物理意义，由振动图像能判断出质点的速度方向，同时要把握两种图像的内在联系，能由波的传播方向，判断出质点的振动方向，知道波速、波长和周期之间的关系。 9.【答案】AC  【解析】解：物块从B点由静止释放运动至P点，根据动能定理有，解得弹簧做功。 A、物块从C点斜向上抛出后无碰撞地落在P点，表明其到达P点时竖直分速度为零，速度方向水平。 将其逆过程视为从P点向右的平抛运动，根据平抛规律，竖直方向满足，水平方向满足，联立解得P点速度大小。 由于斜抛运动水平方向不受力，做匀速直线运动，故物块从C点抛出时的水平分速度等于，即，故A正确； B、物块从C点运动至B点过程中，根据动能定理，克服重力、摩擦力及弹簧弹力所做总功等于其动能减少量； 依据功能关系，物块机械能减少量仅等于克服摩擦力与弹簧弹力做功之和，而克服重力做功对应重力势能增加，不影响系统机械能，两者含义不同，故B错误； CD、物块从P点向左运动并将弹簧重新压缩至B点且速度减为零的过程中，根据动能定理有，将与代入，联立解得动摩擦因数，故C正确，D错误。 故选：AC。 题目描述物块在水平台面上的运动，涉及弹簧释放、斜抛、平抛等过程。分析关键在将物块从C点斜抛视为平抛的逆过程，确定到达P点时速度水平，利用平抛规律求出水平速度；物块从B到P和从P到B两次过程均涉及弹簧弹力做功和摩擦力做功，结合动能定理建立能量关系，进而推导动摩擦因数。注意物块从C到B过程中，克服重力做功对应重力势能变化而不影响机械能，机械能损失仅与摩擦力和弹簧弹力做功有关。 本题综合考查平抛运动、动能定理、功能关系等核心力学知识，计算量适中但需要较强的建模能力。题目通过弹簧与物块的多过程运动，巧妙地将平抛运动规律与动能定理在摩擦力作用下的应用结合，考查学生对物理过程的整体把握与分段分析能力。亮点在于将斜抛运动逆向视为平抛，有效简化了问题，并引导学生理解功能关系中机械能变化与动能变化的区别。 10.【答案】AC  【解析】解：作三个力的矢量三角形如图所示 可以求出 MN之间的电压为 故A正确，B错误； C.当微粒反弹速度为0时，利用配速法知道，微粒的运动可以分解为沿N到M的速度为v的匀速直线运动和速度为v的顺时针的圆周运动，因微粒从N匀速到M的时间 恰好运动一周到M点。 故C正确； D.当微粒反弹速度为时，利用配速法知道，微粒的运动可以分解为沿N到M的速度为v的匀速直线运动和速度为的顺时针的圆周运动，恰好运动一周到M点，故D错误。 故选：AC。 作三个力的矢量三角形，根据几何关系求M、N之间的电势差以及磁感应强度大小； C.根据配速法求出微粒从N匀速到M的时间，结合周期公式分析； D.根据配速法判断当时，微粒能否再次回到点M。 本题以带电粒子在复合场中的匀速直线运动与碰撞后运动为背景，考查电场力、洛伦兹力、重力三力平衡、配速法分析复杂运动，考查学生的综合分析能力与数学建模能力。 11.【答案】   【解析】解：摄像机拍摄频率，所以摄像机的拍摄周期为。相邻两帧照片之间的水平距离分别为，，，，，，所以在相等时间内的水平位移为，则小球做平抛运动的初速度大小 根据逐差法可得当地的重力加速度大小为 故答案为：，；。 根据周期和频率关系计算；计算出相邻两帧间的平均距离，然后根据水平方向做匀速直线运动计算； 根据逐差公式计算即可。 知道把平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动是解题的基础。 12.【答案】3 串联 减小 50 24   【解析】解：根据题干信息，单晶硅光伏板的电动势约为，光照强度对其影响较小。观察图可知，该光伏电池组的开路电压约为2V。 要得到约2V的总电动势，需将多片光伏板串联，因为串联电路的总电动势等于各电源电动势之和，所以该小组用的光伏电池组是由3片光伏板串联而成的。 电源的特性曲线中，某点对应的负载电阻，电源内阻，即曲线在该点切线斜率的绝对值。 当负载电阻R增大时，工作点沿曲线向右下方移动，电流Ⅰ减小。从图的曲线可以看出，随着工作点右移，切线的斜率绝对值逐渐减小，因此光伏板的内阻随负载电阻R的增大而减小。 由图可知，最佳“工作点”M的坐标约为，。可得输出功率。 题干中提到，当负载电阻时，电源的输出功率最大。此时的负载电阻，因此该光伏电池组的总内阻约为。 故答案为：；串联。减小。；24。 根据单块光伏板的电动势与电池组开路电压，通过串联电源电动势相加规律确定光伏板的数量与连接方式。 结合特性曲线的切线斜率定义，分析负载电阻增大时电源内阻的变化趋势。 利用输出功率公式计算最佳工作点功率，并根据负载电阻等于电源内阻时输出功率最大，求解电池组的总内阻。 本题主要考查光伏电池的串并联特性、电源内阻的曲线分析方法、电源输出功率的计算以及输出功率最大的条件，综合了电路动态分析、电源特性与功率计算的核心知识，侧重对实验数据处理与规律应用的考查。 13.【答案】楔形玻璃的折射率为  AB边上有光射出部分的长度为  【解析】解：发出的光垂直射向AB边时传播时间最短，如图所示： 由几何关系可知，则传播速度，由折射定律可知，代入数据可得； 由全反射临界角和折射率关系可知，代入数据可得，恰好发生全反射时的光路图如图所示： 由几何关系可知，AB边上有光射出部分的长度，代入数据可得。 答：楔形玻璃的折射率为； 边上有光射出部分的长度为。 发出的光垂直射向AB边时传播时间最短，画出光路图，分解几何关系和折射定律分析； 根据全反射临界角和折射率关系分析临界角，画出恰好全反射时的光路图，根据几何关系分析。 考查了光的折射现象的分析方法，画出光路图并分析几何关系是解题关键。 14.【答案】小球第一次与1号物块碰撞后瞬间，小球和物块的速度大小均为  物块间的间距x为  【解析】解：小球沿光滑斜面下滑，受重力及支持力作用，根据牛顿第二定律有，解得：。 小球自释放到与1号物块碰撞前瞬间，根据运动学公式，代入数据解得碰前速度。 小球与1号物块发生弹性碰撞，规定沿斜面向下为正方向，设碰后小球速度为，1号物块速度为，根据动量守恒定律和机械能守恒定律有和，联立解得，，故小球第一次与1号物块碰撞后瞬间，小球和物块的速度大小均为。 对质量为m的物块受力分析，重力沿斜面向下的分力，物块受到的最大静摩擦力，计算得，因两者相等，1号物块被碰后受到的滑动摩擦力恰好等于重力分力，根据牛顿第二定律其加速度为零，将沿斜面向下做匀速直线运动，1号物块以运动位移x后与2号物块发生弹性碰撞，因两物块质量相等，碰后发生速度交换，1号物块静止于2号物块初始位置，即1号物块每次被碰后均向下移动位移x后即保持静止，小球每次与1号物块碰撞前瞬间的速度均相等，说明小球在再次碰上1号物块时，速度必须恢复到向下且大小为，小球在两次碰撞之间，以向上运动再反向向下加速，加速度恒为，设从碰后到再次达到经历的时间为t，根据速度公式，解得：。 在此段时间内小球的位移，代入数据解得，小球在此位移处刚好追上已静止的1号物块，故两物块间的间距，即，检验1号物块的运动时间，代入数据解得，由于，即小球到达前1号物块已经静止，符合物理逻辑，故x为。 答：小球第一次与1号物块碰撞后瞬间，小球和物块的速度大小均为。 物块间的间距x为。 小球从静止沿光滑斜面下滑，其加速度由重力沿斜面的分力提供，通过运动学规律可求出与1号物块碰撞前的速度。小球与物块发生弹性碰撞，两者动量与机械能均守恒，利用质量关系可求出碰后各自的速度大小。 分析1号物块碰后的运动状态，其重力沿斜面的分力与最大静摩擦力相等，故物块将做匀速直线运动。物块运动x距离后与2号物块发生弹性碰撞，因质量相等发生速度交换，1号物块静止。小球碰后以反弹速度向上做匀减速运动至零，再反向向下加速。为使小球每次与1号物块碰撞前速度相等，小球从碰后到再次达到碰撞前速度的时间t内，其位移应等于1号物块匀速运动x距离后静止的位置。通过小球匀变速运动的位移关系与时间关系，结合物块匀速运动的时间条件，可建立方程求解x。 本题综合考查力学中的牛顿运动定律、运动学规律、弹性碰撞以及多物体过程的动态分析。题目涉及多个物理模型的衔接，对学生的逻辑推理能力和物理建模能力提出了较高要求。第一问通过基本运动学和弹性碰撞公式即可求解，计算量适中，重点在于正确应用碰撞规律。第二问的难度显著提升，其关键在于深入分析物块的受力与运动状态，并建立小球与物块运动的时空关联。题目设计巧妙，通过“小球每次与物块碰撞前瞬间速度相等”这一条件，将复杂的多体多次碰撞过程简化为一个可解的周期性运动问题，有效考查学生分析复杂过程、挖掘隐含条件并构建方程的综合能力。整个解题过程需要严谨的推理和细致的验证，体现了物理思维的系统性与深刻性。 15.【答案】第1架无人机在磁场中滑行的距离为20m  此装置最多能停6架无人机  第1架无人机尾部的金属杆和最后一架无人机尾部的金属杆产生的热量之比为1：1  【解析】解：对第1架无人机，在整个运动过程中，根据动量定理可得，其中通过回路的电荷量。 联立以上两式，可解得第1架无人机滑行的距离为，代入已知数据，解得。 当第n架无人机进入导轨时，已有架被锁定在导轨上，此时外电路由n个阻值均为R的电阻并联组成， 其中包含一个定值电阻和根被锁定的金属杆，因此外电阻，回路的总电阻为。 同理，对该无人机应用动量定理，有，解得其滑行距离。 为确保不发生碰撞，需要满足前一架无人机的尾部金属杆与后一架无人机的机头不相撞，即。 代入数据并化简，得到，即。 满足该不等式的最大正整数为，这意味着第6架无人机可以安全停下，其与第5架的距离大于， 而第7架会与第6架发生碰撞，故该装置最多能停下的无人机数量为架。 第k架无人机在减速过程中，其消耗的总动能全部转化为回路中的焦耳热。 其中，作为电源的第k架无人机的金属杆所分担的热量为。 外电路分担的热量则平均分配给k个阻值同为R的并联电阻，因此，每个已被锁定的金属杆产生的热量为。 在整个过程中，第1架无人机金属杆产生的总热量⃯。 最后一架，即第6架无人机，其金属杆仅在自身滑行时产生热量，其总热量为。 因此，两者产生的热量之比：：1。 答：第1架无人机在磁场中滑行的距离为20m。 此装置最多能停6架无人机。 第1架无人机尾部的金属杆和最后一架无人机尾部的金属杆产生的热量之比为1：1。 第1架无人机进入磁场后，金属杆切割磁感线产生感应电流，受到与运动方向相反的安培力作用而减速。滑行过程中，安培力的冲量使无人机动量减小至零。利用动量定理，将安培力冲量与通过回路的电荷量关联，电荷量又可通过磁通量变化与滑行距离建立联系，从而由初速度、质量、电阻、磁场及导轨间距求出滑行距离。 第n架无人机进入时，已锁定的架金属杆与定值电阻并联构成外电路，总电阻随n变化。每架无人机减速的物理过程相同，其滑行距离与回路总电阻成正比。为保证不碰撞，需满足相邻两架无人机滑行距离之差大于无人机长度。通过建立滑行距离关于n的表达式，代入距离差条件求解不等式，得到能安全停放的最大架数。 每架无人机减速损失的动能全部转化为回路焦耳热。作为电源的金属杆产生的热量与其在回路中的电阻占比有关。第1架金属杆在整个过程中，既在自身减速时作为电源产热，也在后续其他无人机减速时作为外电路电阻分得热量。需分别计算其在各架次减速过程中分担的热量并求和。最后一架仅在其自身减速过程中作为电源产热。通过分析各次能量分配比例，可求出两者总热量之比。 本题是一道综合性较强的电磁感应与动力学结合的好题，它巧妙地将动量定理、电路动态分析、能量守恒以及数列不等式等知识点融为一体，全面考查了学生的物理建模能力和逻辑推理能力。题目通过“多架无人机依次减速”的物理情境，构建了随数量变化的等效电路模型，计算量适中但思维层次丰富。第问是常规的电磁阻尼单过程分析，为后续问题奠定基础；第问需要学生动态分析外电阻的变化，并利用滑行距离的递推关系结合碰撞条件建立不等式，是本题的核心与难点，对学生的综合分析能力要求较高；第问则进一步深入到能量分配细节，需要厘清每一架无人机作为电源时在总焦耳热中的贡献，以及热量在不同电阻间的分配关系，最终通过数列求和得到简洁的比值结果，体现了物理过程的对称性与数学工具的巧妙应用。 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $