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2026年山东省聊城市高考物理模拟试卷（一）
一、单选题：本大题共8小题，共24分。
1.真空中有一平行板电容器，两极板分别由铂和钾其极限频率分别为和制成。现用频率为的单色光持续照射两板内表面，下列说法正确的是( )
A. 该单色光能使铂金属板发生光电效应
B. 两极板之间的最大电压等于
C. 减小极板间距，最终电容器上的电荷量会增加
D. 增大入射光的波长，金属板逸出的光电子最大初动能会增大
2.将两个相同的弹簧振子，分别竖直悬挂在地球和某行星表面处，发现在地球上弹簧的伸长量是在该行星上弹簧伸长量的倍。已知地球质量是该行星质量的倍，则该行星与地球半径之比为( )
A.
B.
C. ：
D. ：
3.平凹透镜由平面和半径很大的球面构成，如图所示，现将平凹透镜与水平玻璃板叠放，中间形成一层很薄的空气膜。用单色光垂直透镜的平面向下照射，会观察到明暗相间的同心圆环，则下列说法正确的是( )
A. 同心圆环的形成原理是由于光的折射
B. 同心圆环外疏内密
C. 透镜下表面半径越大，圆环越密集
D. 选择波长更长的单色光，圆环会变稀疏
4.卡诺循环是只有两个热源的简单循环。一定质量的理想气体经历如图所示的卡诺循环过程，该循环由、两个等温过程和、两个绝热过程组成。下列说法正确的是( )
A. 气体在状态的温度低于在状态的温度
B. 过程中单位时间内气体分子碰撞单位面积器壁的次数不变
C. 过程中气体从外界吸收的热量等于过程中放出的热量
D. 过程中气体对外做的功等于过程中外界对气体做的功
5.如图所示，水平桌面上有三根固定竖直立柱，立柱高度相同且间距均为，将一半径为、质量分布均匀的球静置于立柱上，球对立柱的压力均为，不计所有摩擦，则球的重力大小为( )
A. B. C. D.
6.某汽车在一条平直的道路上等交通信号灯，司机看到绿灯亮起后立即以恒定的牵引力启动汽车，时刻达到额定功率后保持功率不变继续行驶，在运动时间内汽车位移为，其图像如图所示。已知汽车的质量为，汽车在行驶过程中受到的阻力恒定，下列说法正确的是( )
A. 汽车的额定功率为
B. 时间内，汽车的平均功率为
C. 汽车在行驶过程中受到的阻力为
D. 汽车在行驶过程中所能达到的最大速度为
7.如图所示，整个区域内有竖直向下的匀强磁场图中未画出，磁感应强度大小，两根间距为、半径为的光滑四分之一圆弧金属导轨竖直放置底端切线水平，顶端连接阻值为的电阻。长为、质量为、阻值为的金属棒从导轨顶端处以恒定速率下滑，整个过程中金属棒与导轨接触良好，且始终与导轨垂直。导轨电阻忽略不计，重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 金属棒在处时两端电压为
B. 金属棒运动到处时两端电压为
C. 金属棒从导轨处运动至处的过程中，电阻产生的热量为
D. 金属棒从导轨处运动至处的过程中，电阻产生的热量为
8.如图所示，质量均为的滑块和滑块静止在光滑水平地面上，滑块、之间有轻绳相连，小球的质量为，与、之间用长为的轻杆通过铰链连接，轻杆与滑块、小球间可自由转动，初始时两轻杆夹角为。对小球施加一竖直向下的恒力，。重力加速度为，，剪断轻绳，由开始运动到刚与地面接触时的过程中，下列说法正确的是( )
A. A、、组成的系统机械能守恒
B. 杆对做正功
C. 小球重力的最大功率为
D. 小球下落过程中加速度总是小于
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
9.如图甲所示，均匀介质中三个波源分别位于平面直角坐标系中的、、点。从波源开始振动为计时起点且三个波源的振动图像均如图乙所示，振动方向均垂直平面，波速为。下列说法正确的是( )
A. 质点比质点晚起振
B. 时，质点的速度方向与加速度方向相同
C. 稳定后质点与质点的振幅不相等
D. 若取走处波源，则稳定后在间有个振动减弱点
10.如图所示，水平面内的等边三角形的边长为，顶点恰好位于光滑绝缘直轨道的最低点，点到、两点的距离均为，点在边上的竖直投影点为。、两点固定两个等量的正点电荷，电荷量为。在点将质量为、电荷量为的小球套在轨道上忽略它对原电场的影响，已知静电力常量为，重力加速度为，且，忽略空气阻力。将小球由静止释放，下列说法正确的是( )
A. 轨道上点的电场强度大小为 B. 小球到达中点时的电势能最大
C. 小球刚到达点时的加速度为 D. 小球刚到达点时的动能为
11.如图甲所示，劲度系数为的轻弹簧竖直固定在水平面上，质量为的小球从点自由下落，至点时开始压缩弹簧，下落的最低位置为点。以点为坐标原点，沿竖直向下建立轴，定性画出小球从到过程中加速度与位移的关系，如图乙所示。重力加速度为，对于小球、弹簧和地球组成的系统，下列说法正确的是( )
A. 小球在点时的速度最大
B. 图乙中轴上方和下方阴影部分的面积大小相等
C. 小球从到，系统的动能与弹性势能之和增大
D. 小球从到的运动过程中下落的高度为
12.如图所示，两根足够长且不计电阻的光滑平行金属导轨固定在水平桌面上，导轨的端点、间接有阻值为的电阻，两导轨间的距离为。磁场垂直于导轨平面向下，磁感应强度与时间的关系为。时一质量为、电阻不计的金属杆在外力作用下以恒定的加速度从端由静止开始向导轨的另一端滑动，在滑动过程中金属杆时刻保持与导轨垂直且接触良好。下列说法正确的是( )
A. 电阻上感应电流的方向由指向
B. 时刻感应电动势的大小为
C. 时间内通过电阻的电荷量为
D. 若时刻后磁感应强度及作用在金属杆上的外力均不再改变，则金属杆能达到的最大速度
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
13.某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。实验器材有：带有标尺的竖直杆、光电计时器、直径为的小球、小球释放器可使小球无初速释放、网兜。实验时改变光电门的位置并测量出小球挡光时间，从竖直杆上读出小球到光电门间的竖直距离，根据实验数据作出图像如图丙所示，已知当地重力加速度为。
使用游标卡尺测量小球的直径如图乙所示，则小球直径 ；
丙图中直线斜率为，若 则可以验证小球机械能守恒；
由于空气阻力的影响，实验结果存在误差，本实验中小球受到的空气阻力大小为 用、、表示。
14.年，赛贝克发现，把两种不同的金属导体接成闭合电路时，如果把它的两个接点分别置于温度不同的两个环境中，则电路中就会有电流产生。这一现象称为塞贝克效应，这种情况下产生的电动势叫做温差电动势。我国“嫦娥三号”“嫦娥四号”月球探测器都运用了一种温差电池，完美解决了在光照不足或极端低温的太空或地外环境中，实现长期、可靠的能源供给，现在已经用在火星探测任务上了。某种温差电池的电动势与温度差成正比，满足表达式，其中是材料的塞贝克系数，由材料决定。某兴趣小组通过如图所示电路测量不同温差下电池的电动势，以得到某温差电池的塞贝克系数。滑动变阻器最大阻值为，电流表甲的量程为，内阻等于，电流表乙的量程为，内阻约为。
电流表应选 填“甲”或“乙”；
温差为时，闭合开关，多次调节滑动变阻器，记录每次调节后电流表和的读数，作出图像，则温差电池的电动势 结果保留一位小数；
改变温差，重复上述实验步骤，得到多组数据，作出图像，由图可得 结果保留一位小数；
若实验过程中电池冷端散热不充分导致接点温差小于环境温差，则的测量值 填“大于”“小于”或“等于”真实值。
四、计算题：本大题共4小题，共46分。
15.春节期间月季公园的湖水没有结冰，工作人员在湖水下方同一深度处水平安装了两条平行的直线形彩灯，光源和水面平行，彩灯间距为。该光源发出红光，在水面上观察到红色亮条，亮条间距为，如图所示。已知水对红光的折射率为，光在真空中的传播速度为，求：
彩灯到水面的距离；
彩灯发出的红光从发出到射出水面的最长时间。
16.某种肺活量测试的规则为：一次尽力吸气并快速尽力呼出后，呼出气体的温度视为人体内的热力学温度，气体在一个大气压强下的体积作为肺活量测试的结果。物理兴趣小组的同学用如图所示的装置进行测试，两导热良好的气缸、之间由细管相连，气缸的底面积为，高度为，内部充满密度为的液体，气缸的底面积为，高为。气缸顶部的小孔和与气缸连接的软管均与大气连通。测试时，甲同学通过软管向气缸中吹气，然后立即关闭气缸顶部的阀门，经过一段时间稳定后，气缸中的液体恰好全部流入气缸。已知，，环境温度，，，，取重力加速度，细管的体积、软管的体积以及呼出气体中水蒸气的影响均忽略不计，呼出的气体可视为理想气体。
求甲同学的肺活量；
由于气缸高度的限制，乙同学测试前先将气缸上方的小孔封闭，重复甲同学操作，稳定后气缸中的液体也恰好全部流入气缸中，则乙同学肺活量是甲同学肺活量的多少倍？
17.如图为货物“绿色”传输的示意图。自动分拣装置不断的将传送带运送来的质量均为的货物在处以初速度沿轨道推出，货物在轨道末端无机械能损失地滑上静止在水平面上的平板车，平板车的质量为，货物运动到平板车的最右端时，货物的速度恰好是平板车速度的倍，此时平板车与吸能装置碰撞，货物滑上水平工作台，并与静止在点的另一货物发生弹性正碰，被碰货物最终停在点后运走，而平板车经碰撞后反弹，恰好能返回到点。已知轨道的长度、倾角，平板车右端与吸能装置的距离，工作台、间的距离，货物与轨道、工作台间的动摩擦因数，平板车与地面间的摩擦力为平板车对地面压力的倍，货物可看成质点，不计空气阻力和碰撞时间，重力加速度取，。求：
货物在点的速度大小；
为使货物都能顺利运到处，在处推出货物的最小时间间隔；
货物的质量与平板车的质量的比值。
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，经电场偏转后通过轴上的某点进入磁场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：
第二象限内磁场磁感应强度大小；
粒子从点运动到点的时间；
、两点间的距离以及粒子从点运动到点的路程。
答案解析
1.【答案】
【解析】解：光电效应发生条件为入射光频率大于金属极限频率，光电子最大初动能满足，遏止电压满足。
A.铂的极限频率，不满足光电效应发生条件，无法发生光电效应，故A错误；
B.只有钾能发生光电效应，光电子最大初动能，稳定时极板间最大电压为遏止电压，推导得，故B错误；
C.最终稳定时极板间电压等于遏止电压，根据平行板电容器电容，减小极板间距，电容增大，由可知电容器带电量增加，故C正确；
D.增大入射光波长，由可知入射光频率减小，光电子最大初动能会减小，故D错误。
故选：。
根据光电效应发生的条件分析解答；根据光电子最大初动能表达式和遏止电压知识推导解答；根据稳定时的电压和平行板电容器的决定式和定义式综合判断；根据波长与频率关系结合光电子最大初动能公式判断。
考查光电效应方程的应用和平行板电容器的决定式和计算式的理解，属于中等难度考题。
2.【答案】
【解析】解：弹簧振子在天体表面竖直悬挂静止时，满足，得，由题意有，解得，故B正确，ACD错误。
故选：。
根据万有引力等于重力结合弹簧振子的平衡条件列式推导半径比值。
考查万有引力定律的应用，关键是结合弹簧振子的平衡条件列式，属于基础题。
3.【答案】
【解析】解：形成同心圆环由光的叠加原理形成，属于光的薄膜干涉现象，故A错误；
B.明暗相间的同心圆环是由透镜和玻璃板之间的空气膜上下两表面的反射光发生干涉后形成的，同一亮圆环或暗圆环处空气膜的厚度相等，相邻的两个明圆环处，空气膜的厚度差等于半个波长，离圆心越远的位置，空气膜的厚度减小的越快，则圆环越密，所以同心圆环内疏外密，故B错误；
C.透镜的曲率半径变大，空气膜的厚度变化越慢，其形成的圆环比曲率半径小的透镜形成的圆环稀疏，故C错误；
D.选择波长更大的单色光，波长增大，出现同一级亮纹的光程差大，空气层厚度应增大，所以，同一级圆环的半径大，即圆环状条纹间距将增大，所以圆环更稀疏，故D正确。
故选：。
牛顿环是光的薄膜干涉现象，薄膜干涉是由薄膜的两个表面反射光叠加形成，形成等厚干涉圆环图样，根据圆环形成的原理解答。
本题主要考查薄膜干涉的有关知识，根据光的干涉原理即可完成分析作答，基础题。
4.【答案】
【解析】解：对于一定质量的理想气体经历卡诺循环，其中为等温膨胀，为绝热膨胀，为等温压缩，为绝热压缩。
A、在绝热膨胀过程中，气体对外界做功，且该过程与外界无热量交换，根据热力学第一定律，可得。理想气体的内能仅取决于温度，故其温度降低，因此状态的温度高于状态的温度，故A错误；
B、为等温压缩过程，气体温度保持不变，分子的平均动能不变。由于气体体积减小，分子数密度增大，所以单位时间内气体分子对单位面积器壁的碰撞次数增加，故B错误；
C、在整个循环过程中，图线所围面积表示气体对外所做的总功，由于循环方向为顺时针，总功。根据热力学第一定律，且整个循环内能变化，解得：，即吸收的总热量大于放出的总热量，因此过程吸收的热量大于过程放出的热量，故C错误；
D、与均为绝热过程，气体对外做功或外界对气体做功的绝对值等于内能变化量的绝对值。由于两过程发生在相同的两条等温线之间，温度变化量的绝对值相等，因此内能变化量的绝对值相等，即过程中气体对外做的功等于过程中外界对气体做的功，故D正确。
故选：。
首先明确与为等温过程，与为绝热过程，通过绝热膨胀与压缩过程中内能变化与做功关系判断温度高低；再根据等温压缩时体积减小导致分子数密度增大，分析单位时间碰撞器壁次数的变化；接着利用整个循环内能变化为零及对外做正功，得出吸热总量大于放热总量；最后依据两绝热过程温度变化绝对值相等，推导内能变化绝对值相等，从而确定两过程做功量相等。
本题以卡诺循环为背景，综合考查了理想气体状态方程、热力学第一定律以及气体分子动理论等核心知识。题目涉及等温与绝热过程的能量转换分析，计算量适中但思维要求较高，能有效锻炼学生的图像分析、逻辑推理和能量守恒的综合应用能力。其亮点在于将宏观的图线与微观的分子碰撞统计规律相结合，并通过对绝热过程内能变化绝对值的比较，考查学生对过程对称性的深刻理解。正确解答需要清晰把握各过程的热力学特征，并准确应用的符号规则。
5.【答案】
【解析】解：由几何关系可知，每根立柱对球的弹力方向与竖直方向夹角为，则
解得
故
根据平衡条件可得
解得，故A正确，BCD错误。
故选：。
先求出每根立柱对球的弹力方向与竖直方向夹角的正弦值，再求出余弦值，结合平衡条件得出的大小。
本题考查的是平衡条件的应用，其中需注意每根立柱对球的弹力方向与竖直方向夹角正弦值的求解方法。
6.【答案】
【解析】解：、时间内，汽车做匀加速直线运动，设时刻的速度为，时刻的速度为。根据得
可得，时刻达到额定功率，为，故A错误；
B、时间内，加速度为，时刻的速度为，时间内，平均速度为，则汽车的平均功率为，故B正确；
C、时间内，由牛顿第二定律可得，解得，故C错误；
D、当牵引力与阻力大小相等时，速度最大，则，由，解得最大速度，故D错误。
故选：。
汽车在时间内做匀加速直线运动，根据求出时刻速度，再由求汽车的额定功率；求出时间内的平均速度，再求汽车的平均功率；根据速度时间公式求出匀加速运动的加速度，由牛顿第二定律求阻力大小；当牵引力与阻力相等时，速度最大，由功率公式求最大速度。
本题考查读图能力和分析汽车起动过程的能力，要抓住汽车速度最大的临界条件：牵引力与阻力大小相等；匀加速运动结束的条件：汽车的功率达到额定功率。
7.【答案】
【解析】解：、金属棒沿圆弧轨道下滑时，磁场方向竖直向下，切割磁感线的有效速度为其水平方向的分速度。当金属棒位于位置时，速度方向竖直向下，与磁场方向平行，因此感应电动势，其两端电压；当金属棒运动至处时，速度方向变为水平，感应电动势，代入数据解得：，此时两端电压为路端电压，，代入数据解得：，故A、B错误；
、由于金属棒以恒定速率做圆周运动，其水平分速度随时间呈正弦规律变化，感应电流的有效值为，运动时间为，电阻上产生的热量，代入数据解得：，故C错误，D正确。
故选：。
金属棒在竖直平面内以恒定速率沿光滑圆弧轨道下滑，整个过程中受到竖直向下的匀强磁场作用。分析感应电动势的产生需关注金属棒切割磁感线的有效速度分量，即垂直于磁场方向的速度分量。在处速度竖直向下，与磁场平行，有效速度为零，感应电动势为零，因此金属棒两端电压为零；运动到处时速度变为水平，完全垂直切割磁感线，产生感应电动势，但此时两端电压为路端电压，需考虑内阻分压关系。对于热量计算，金属棒做匀速圆周运动，其水平分速度随时间正弦变化，因此感应电动势和电流也呈正弦变化，需通过有效值计算电阻上产生的焦耳热，并利用四分之一圆弧轨道对应的运动时间确定总热量。
本题以金属棒在圆弧导轨上匀速下滑为背景，综合考查了电磁感应中的动生电动势、闭合电路欧姆定律、交变电流的有效值以及焦耳定律等多个核心知识点。题目计算量适中，难度中等偏上，重点检验学生对切割磁感线有效速度的深刻理解，以及将变速圆周运动转化为正弦式交变电流模型的分析能力。解答过程需要学生准确判断不同位置的速度方向与磁场方向的关系，并灵活运用有效值计算非恒定电流产生的热量，能有效锻炼其物理建模与逻辑推理能力。
8.【答案】
【解析】解：对滑块、滑块及小球构成的系统进行受力与运动过程分析。
A、在小球下落过程中，恒力对系统做正功，根据功能关系可知，系统的机械能不守恒，故A错误；
B、整个过程中滑块从静止开始运动，最后当小球接触地面时，滑块的水平速度，即滑块的动能变化量为，由动能定理可知杆对滑块做的总功为，故B错误；
C、设小球下落高度为，根据系统机械能守恒定律将恒力视为等效重力场有，由运动关联关系，当小球接触地面时，，代入数据解得，重力的瞬时功率，代入解得重力最大功率，故C正确；
D、对小球列动力学方程，可知在临近地面时，加速度趋近于，且通过极限分析可知其在下落末段会超过后再减小，故D错误。
故选：。
题目描述小球受恒力作用，滑块与小球通过轻杆铰接，系统在水平面运动。分析需明确恒力对系统机械能的影响，判断机械能守恒是否成立；杆对滑块做功需结合滑块动能变化与运动过程关联；小球重力功率最大值出现在其速度最大时，需通过系统能量转化与运动关联确定的末速度；小球加速度变化需分析其受力与运动学关系，特别是下落过程中角度变化对加速度的影响。整个思路围绕系统受力、能量转化及运动学关联展开。
本题综合考查了质点系的动力学与能量问题，涉及多体系统的运动关联、机械能守恒条件、瞬时功率计算以及变加速过程分析。题目通过轻杆与铰链连接构造了滑块与小球间的运动约束，要求考生将恒力等效为重力场分量，进而运用系统机械能守恒处理非惯性系问题，计算量适中但思维层次较高。重点检验了学生对系统受力与能量转化的整体把握能力，以及将复杂约束条件转化为数学关系进行定量推导的逻辑严谨性。其中选项需结合运动学关联与能量守恒求解末速度，并正确计算瞬时功率；选项则需建立小球动力学方程并分析极限行为，对学生的数学分析能力提出了一定挑战。
9.【答案】
【解析】解：由振动图像乙可知，三个波源的振动周期，振幅；根据波速，可得波长，解得。
A、波从各波源传到、点的时间由距离决定。波源到的距离为，则点起振时间；波源、到的距离均为，短于到的距离，故D点起振时间；质点比质点晚起振，解得：，故A错误；
B、在时，波源、的波尚未传到点需到达，此时点仅受波源的波影响；点已振动的时间为，对应振动图像乙中的处；由图可知，此时质点位移且正在向平衡位置运动，则速度方向向下，加速度方向也向下指向平衡位置，两者方向相同，故B正确；
C、稳定后，点到、、的路程差分别为，，解得：，三列波在该点相位相同，产生加强效应，振幅，解得：；点到、、的路程差分别为，，三列波在该点也均同相加强，振幅，两点振幅相等，故C错误；
D、若取走处波源，、为同相波源，其间振动减弱点的条件为路程差，解得：；间的距离，路程差范围为，代入得，解得：；整数可取，，，共个值，对应个减弱点，故D正确。
故选：。
题目描述三个同相波源在均匀介质中产生机械波，需分析特定点的起振时间、振动状态、叠加后的振幅以及减弱点数量。明确波速、波长和周期关系后，起振时间取决于波源到该点的最短传播时间；某时刻质点的速度与加速度方向需结合其振动图像中位移变化趋势判断；稳定后振幅由多列波在该点的相位差决定；若减少一个波源，则两波源间减弱点需满足路程差为半波长的奇数倍，结合距离范围确定整数解个数。
本题是一道综合性较强的多波源干涉与振动分析题，涉及机械波的传播、叠加、振动图像分析以及干涉加强减弱条件等多个核心知识点。题目计算量适中，但要求考生具备清晰的物理图景和较强的空间分析能力，能够将波动问题与几何关系紧密结合。通过分析各质点的起振时间、振动状态以及多列波叠加后的稳定振幅，有效考查了学生对波动传播规律和干涉原理的理解深度。特别是选项D中，需要学生准确运用同相波源减弱点的条件，并结合几何约束确定整数解的数量，对逻辑推理和数学处理能力提出了较高要求。整体而言，本题难度中等偏上，是一道能较好区分学生思维层次的好题。
10.【答案】
【解析】解：由题意，根据等量同种电荷的电场分布可知点的电场强度竖直向上，大小为
故A正确；
B.根据等量同种电荷的电场分布情况和沿电场方向电势降低，可知中点的电势最大，小球带负电，所以小球在中点的电势能最小，故B错误。
C.由几何知识可知
，
根据对称性可知、两点的电场强度大小相等，大小为
小球在点手段的电场力大小为
则沿杆方向的合力为
解得
故C错误；
D.根据等量同种点电荷的电场分布和对称关系可知，、两点电势相等，电荷从到的过程中电场力做功为零，根据动能定理可得
解得
故D正确。
故选：。
根据电场强度公式计和平行四边形定则计算；根据等量同种电荷的电场分布情况和沿电场方向电势降低分析判断；根据对称性判断、两点的电场强度关系，根据正交分解和牛顿第二定律计算加速度；根据动能定理计算。
本题关键掌握等量同种电荷的电场分布情况和沿电场方向电势降低特点，利用平行四边形定则、牛顿第二定律和动能定理处理问题的方法。
11.【答案】
【解析】解：、小球在点处弹簧无形变，弹力为零，仅受重力作用，加速度大小为，方向竖直向下，小球继续加速。当弹力与重力大小相等时，加速度为零，速度达到最大值，该位置位于点下方，故A错误；
B、根据动能定理，从点到点过程，小球动能变化量为零，合外力做功为零。在图像中，图线与轴所围面积对应倍的合外力功，由于总功为零，正功与负功的绝对值相等，故图像中上方与下方阴影部分的面积大小相等，故B正确；
C、对于由小球、弹簧和地球构成的系统，仅有重力和弹力做功，系统机械能守恒，即动能、重力势能与弹性势能之和保持不变。小球从点运动至点过程中，高度降低，重力势能减小，因此系统的动能与弹性势能之和增加，故C正确；
D、若小球从点由静止释放，根据机械能守恒有，解得：。现小球从点自由下落，到达点时已具有速度，动能不为零，弹簧的压缩量将更大，故其下落高度大于，故D错误。
故选：。
小球从到经历了自由落体和压缩弹簧两个阶段。在点开始接触弹簧，此时弹力为零，小球继续加速，当弹力与重力平衡时速度最大，并非在点，因此A错误。根据动能定理，从到过程动能变化为零，合外力做功总和为零，图像中图线与轴围成的面积对应合外力的功，故上下阴影面积相等，B正确。对于小球、弹簧和地球系统，机械能守恒，从到重力势能减小，因此动能与弹性势能之和增大，C正确。若小球从静止释放，压缩量满足弹力与重力平衡的关系，但实际从自由下落至已有速度，故压缩量更大，下落高度大于该值，D错误。
本题是一道综合性较强的力学多选题，主要考查含弹簧连接体的竖直方向简谐运动模型及其能量转化规律。题目通过构建加速度与位移的关系图像，将动力学分析与能量观点、图像信息提取能力紧密结合，计算量适中但思维深度较高。解答本题需要学生深刻理解简谐运动的对称性、机械能守恒的条件与表达，并具备将图像面积与做功建立联系的转化能力。具体而言，正确判断速度最大位置需分析动态平衡点；理解图像面积代表合外力功的倍是解决选项B的关键；而选项C和则要求学生准确辨析系统机械能守恒中不同能量形式的此消彼长，并注意初始条件对最大压缩量的影响。本题能有效锻炼学生的物理建模、逻辑推理和综合分析能力。
12.【答案】
【解析】解：金属杆从时刻起以加速度做匀加速直线运动，在任意时刻，其位移为，速度为。此时刻的磁感应强度为，回路所包围的有效面积为。
A、穿过回路的磁通量，它随时间的增大而增加，依据楞次定律，感应电流激发的磁场方向应垂直于纸面向外，再根据安培定则，可知回路中的感应电流方向为逆时针，即流过电阻的电流由指向，故A正确；
B、回路中的总感应电动势由感生电动势与动生电动势两部分构成，具体表达式为，代入相关量可得，将代入，得到，故B正确；
C、在到这段时间内，通过电阻的电荷量为，代入数据计算得，故C错误；
D、在时刻，感应电流为，金属杆所受安培力为。根据牛顿第二定律，可解得此时施加的外力为。当外力与磁感应强度均保持恒定后，金属杆最终以最大速度匀速运动，此时加速度为零，满足，代入数据解得最大速度为，故D正确。
故选：。
题目描述金属杆在匀强磁场中以恒定加速度做匀加速直线运动，同时磁场强度随时间线性变化，需分析感应电流方向、感应电动势大小、通过电阻的电荷量以及金属杆最终能达到的最大速度。金属杆运动过程中切割磁感线产生动生电动势，而变化的磁场产生感生电动势，总电动势为两者之和；感应电流方向由楞次定律判断，电荷量通过磁通量变化量与电阻的比值计算；最大速度出现在外力与安培力平衡时，需结合时刻的受力情况与后续恒定条件分析。
本题综合考查电磁感应中的动生与感生电动势叠加、楞次定律、电荷量计算以及含安培力的动力学分析，属于电磁感应与动力学、能量相结合的综合性难题。题目同时涉及磁场随时间线性变化和导体棒匀加速运动两个动态过程，要求学生深刻理解法拉第电磁感应定律的完整形式，并能准确应用于非匀变速磁场下的运动导体问题。计算量较大，对学生的物理建模、公式推导和代数运算能力要求较高。其中选项D的求解需要将时刻的动力学状态与最终的稳定状态联系起来，过程分析环环相扣，充分考查了学生的逻辑推理与综合分析能力。
13.【答案】

【解析】解：由图示游标卡尺可知，其精度为，小球直径。
小球经过光电门时的速度，
小球下落过程如果机械能守恒，由机械能守恒定律得，整理得，则图像的斜率。
小球下落过程受到空气阻力，设空气阻力大小为，对小球，由动能定理得，
整理得，图像的斜率，解得。
故答案为：；；。
游标卡尺主尺与游标尺读数的和是游标卡尺读数。
应用机械能守恒定律求出图像的函数解析式，然后求解。
考虑空气阻力，应用动能定理求出图像的函数解析式，然后分析答题。
要掌握常用器材的使用方法与读数方法；理解实验原理，应用机械能守恒定律与动能定理即可解题。
14.【答案】甲
小于

【解析】解：电流表的作用是测电源两端电压，电流表甲的内阻已知，可以通过欧姆定律测得电压，而电流表乙内阻未知，不能测电压；
由闭合电路欧姆定律可得
整理可得
则图像的斜率为
纵截距为
联立可得
根据表达式
图像的斜率表示塞贝克系数，则由图可知
电池冷端散热不充分会导致偏小，电动势偏小，图像的斜率偏小，偏小，故的测量值小于真实值。
故答案为：甲；均可；；小于。
根据电流表甲的内阻已知，电流表乙内阻未知分析求解；
根据闭合电路欧姆定律，结合图像的斜率与截距分析求解；
根据表达式，结合图像的斜率表示塞贝克系数分析求解；
根据电池冷端散热不充分会导致偏小，电动势偏小，图像的斜率偏小分析求解。
本题考查了测量不同温差下电池的电动势，以得到某温差电池的塞贝克系数相关实验，理解实验目的、步骤、数据处理以及误差分析是解决此类问题的关键。
15.【答案】彩灯到水面的距离为 彩灯发出的红光从发出到射出水面的最长时间为
【解析】解：设光由水中射向空气的临界角为
根据折射定律
又根据几何关系有：
解得彩灯到水面的距离
由
又折射率
解得彩灯发出的红光从发出到射出水面的最长时间
答：彩灯到水面的距离为；
彩灯发出的红光从发出到射出水面的最长时间为。
根据折射定律，结合几何关系分析求解；
根据折射率与介质中的速度关系，结合匀速直线运动分析求解。
本题考查了光的折射和全反射相关知识，理解全反射的临界条件，熟练掌握折射定律和不同情况下的光路图是解决此类问题的关键。
16.【答案】甲同学的肺活量大小为 乙同学肺活量是甲同学的倍
【解析】解：稳定时，气缸中气体压强满足。对中气体，由理想气体状态方程可得，解得，代入数值计算得。
设乙同学的肺活量为。对于中气体，其变化过程可视为等温过程，满足，解得。对于中气体，再次应用理想气体状态方程，有，将代入，解得。由此可得，代入数值计算得。
答：甲同学的肺活量大小为。
乙同学肺活量是甲同学的倍。
稳定后气缸中液体全部流入气缸，需确定此时中气体压强。中气体压强等于大气压强加上液体对底部的压强，该压强由气缸中液柱高度决定。对甲同学，中气体初始状态为呼出气体，末状态压强与体积满足理想气体状态方程，环境温度已知，由此建立肺活量与已知量的关系。
乙同学测试前封闭了气缸上方小孔，因此中气体被封闭。稳定后中液体全部流入，中气体体积被压缩，其压强变化需通过等温过程分析。中气体末状态压强等于中气体压强加上液体产生的压强，再对中气体应用理想气体状态方程，得到乙同学肺活量的表达式，最后与比较求倍数关系。
本题是一道综合性较强的理想气体状态方程应用题，以肺活量测试为背景，巧妙结合了力学平衡与热学过程分析。题目考查的核心知识点包括气体压强的计算、平衡状态下液体产生的压强传递，以及理想气体状态方程在不同条件下的灵活应用。第一问中，学生需要准确分析稳定后气缸内气体的压强，这涉及液体静压强的计算与连通器原理的理解，并正确选取初末状态的气体参量列方程。第二问则显著提升了难度，它引入了封闭气缸内气体的等温变化过程，要求学生独立分析两个相互关联的气体系统。乙同学操作后，气缸内气体被压缩，其压强变化会通过液体影响到气缸内气体的最终压强，这充分考查了学生的多对象关联分析能力和综合建模思维。整个解题过程计算量适中，但对物理过程的逻辑梳理和状态参量的准确确定要求较高，是一道能有效锻炼学生分析综合能力的好题。
17.【答案】货物在点的速度大小为 在处推出货物的最小时间间隔为 货物的质量与平板车的质量之比为
【解析】解：设货物到达点时的速度为，从点到点的过程中，根据动能定理有，解得：。
设货物运动到平板车最右端点时的速度为。两货物发生弹性碰撞，碰后速度分别为和，根据动量守恒定律有，根据机械能守恒定律有，联立解得：，。被碰货物从点运动到点的过程中，由动能定理得，解得：，因此碰撞前平板车的速度。
设碰后平板车的速度为，平板车从点返回点的过程中，由动能定理得，解得：。设平板车向右运动到点的时间为，返回点的时间为，平板车在、间往返一次的时间为，则有，，，即，故在处推出货物的最小时间间隔为。
货物从点到点的过程中，设其加速度大小为，货物与平板车间的动摩擦因数为，则有。由运动学公式得，联立解得。平板车从点到点的过程中，设其加速度大小为，则有。由运动学公式得，联立解得货物的质量与平板车的质量之比为。
答：货物在点的速度大小为。
在处推出货物的最小时间间隔为。
货物的质量与平板车的质量之比为。
货物从到沿斜面下滑，需分析其受力与运动过程。已知初速度、轨道长度和倾角，货物受重力、支持力和滑动摩擦力，利用动能定理建立重力做功、摩擦力做功与初末动能变化的关系，从而求解点速度。
该问涉及货物在平板车上的运动、碰撞及后续运动的时间衔接。货物滑上平板车后，两者发生相对滑动直至货物到达平板车右端，此时货物速度是平板车速度的倍。平板车与吸能装置碰撞后反弹，恰好能返回点，由此可分析平板车向右运动和向左返回两段匀变速运动的时间。为使货物都能运到处，需保证前一个货物完成从到的匀减速运动且被碰走，同时平板车完成一次往返，因此时间间隔由平板车往返一次的总时间决定。
需要分析货物与平板车在水平轨道上从到的相互作用过程。货物在平板车上滑动时，两者之间存在滑动摩擦力，该摩擦力对货物是阻力、对平板车是动力，同时平板车还受到地面恒定摩擦阻力。利用两者运动到点时速度的比例关系，以及平板车从点反弹恰好回到点的运动过程，分别对货物和平板车应用牛顿第二定律和运动学规律，联立方程可求得质量比。
本题是一道综合性较强的力学压轴题，融合了动力学、能量、动量等多个核心板块。题目通过一个多过程的货物传输情境，全面考查学生对动能定理、动量守恒、机械能守恒、牛顿运动定律及匀变速直线运动规律的掌握与综合应用能力。计算量较大，过程设计环环相扣，对学生的物理建模、过程分析、逻辑推理和数学运算能力提出了较高要求。其亮点在于将多个物理过程斜面运动、板块模型、弹性碰撞、往返运动有机串联，并巧妙地将时间间隔问题转化为平板车往返周期的分析，对学生的思维深度和整体把握能力是极佳的锻炼。
18.【答案】第二象限内磁场磁感应强度大小为 粒子从点运动到点的时间为 、两点间的距离以及粒子从点运动到点的路程为
【解析】解：画出粒子的运动轨迹，如下图所示，
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
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
粒子过点后，取一小段时间，粒子受力情况及矢量分解如下图所示
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
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
进入磁场时
联立解得
答：第二象限内磁场磁感应强度大小为；
粒子从点运动到点的时间为；
、两点间的距离以及粒子从点运动到点的路程为。
根据粒子的运动轨迹，结合洛伦兹力提供向心力分析求解；
根据粒子在电场中做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速运动分析求解；
根据动量定理，结合方向和方向的运动分析求解。
本题考查了带电粒子在复合场中的运动，理解粒子在复合场中的运动状态，理解洛伦兹力和其他力的关系是解决此类问题的关键。
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