资源简介

2026年山东省菏泽市高考物理一模试卷
一、单选题：本大题共8小题，共24分。
1.水银具有强毒性与不可降解性，根据关于汞的水俣公约，从年月日起，我国禁止生产水银体温计。水银体温计断裂后，逸出的水银在玻璃表面形成球形的水银滴并能轻松滚落。下列说法正确的是( )
A. 水银能浸润玻璃
B. 水银很难被压缩是因为液体分子间不存在空隙
C. 水银滴呈球形是因为水银滴表面层分子间引力与斥力相等
D. 将两端开口的细玻璃管竖直插入水银中，管内水银面低于管外水银面
2.地球的公转轨道接近圆，哈雷彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆。天文学家哈雷成功预言哈雷彗星的回归，哈雷彗星最近出现的时间是年，预测下次飞近地球将在年。若哈雷彗星在近日点和远日点与太阳中心的距离为和。则( )
A. 哈雷彗星的公转周期大约为年
B. 哈雷彗星在近日点与远日点的速度比值
C. 哈雷彗星在近日点和远日点的加速度大小之比
D. 哈雷彗星通过与地球轨道的交点时的速度小于地球经过该点时的速度
3.如图所示，虚线是物体做平抛运动的轨迹。实线是与虚线形状相同的光滑轨道，小环从轨道顶端无初速下滑，、质量相等。下列说法正确的是( )
A. A、两物体到达底端时的速度相同
B. A、两物体到达底端所用时间相同
C. A、两物体到达底端时重力的瞬时功率相同
D. A、两物体整个运动过程中合外力做功相同
4.如图甲所示水浒好汉城内有现代仿制的鱼洗双耳铜盆。摩擦它的双耳时会形成相互叠加的水波可以看成横波，某时刻形成的两列水波如图乙所示，实线波向右传播，虚线波向左传播，、、、、为介质中的质点，则下列说法正确的是( )
A. 稳定后，、两点为振动加强点
B. 质点再经过四分之一周期到达波峰
C. 增大摩擦盆耳的频率，形成水波的波长可能变长
D. 质点再经过四分之一周期运动到图中质点所在位置
5.某物体做直线运动，其图像如图所示，下列说法正确的是( )
A. 与时间内位移大小之比为：
B. 与时间内加速度大小之比为：
C. 与时间内平均速度大小之比为：
D. 与时间内中间位置速度大小之比为：
6.某山区高压输电线路易发生覆冰灾害，电力工人采用“直流短路融冰”技术进行除冰。将被覆冰的线路从电网断开后，在两端将多根输电线用专用短接线两两串联，再接入可调直流电源，构成闭合回路，利用焦耳热使冰层脱落。已知该线路共有六条输电线，融冰过程中输入直流电，消耗，不计电源内阻、短接线电阻和连接处电阻，则( )
A. 直流电源输出功率为
B. 单根导线电阻为
C. 融冰电流大小为
D. 若融冰电流加倍，相同时间内产生的焦耳热变为原来的倍
7.如图所示，劲度系数为的轻弹簧上端固定，下端拴小物块和，的质量为，的质量为，系统处于静止状态，某时刻剪断间的细绳，开始做简谐运动。重力加速度为，做简谐运动时的周期。下列说法正确的是( )
A. 在最高点的加速度大小为
B. 做简谐运动的振幅为
C. 的最大速度为
D. 从开始到第一次到达原长的时间为
8.如图所示长方体框架内，上表面是边长为的正方形，顶点、固定两个电荷量均为的点电荷，通过固定在顶点、的两段细线悬挂质量、不带电的金属小球，其中，小球在竖直平面内，该平面平行于长方体前表面，平面与夹角为。重力加速度，，。则( )
A. 使小球在点保持静止，在面内所加外力的最小值为
B. 小球从图中位置由静止释放的瞬间，绳的拉力大小为
C. 小球从图中位置由静止释放，运动到最低点时的速度大小为
D. 若小球电荷量，它在平面内做完整的圆周运动，经过最高点的最小速度为
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
9.关于高中物理教科书中的以下四张图片，下列说法正确的是( )
A. 图甲中，车从你身边疾驰而过，鸣笛的音调由高变低，是由声波反射引起的
B. 图乙中，若换用频率更大的单色光，其他条件不变，观察到的干涉条纹变窄
C. 图丙中，光子与电子碰撞时，一部分动量转移给电子，光子的波长变长
D. 图丁中，卢瑟福根据粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，成功解释了氢原子光谱分立特点
10.智能家居中的光窗系统常利用光敏电阻自动调节窗帘。如图所示，控制电路由电源电动势为，内阻、定值电阻、光敏电阻光照增强时阻值减小，电机及电流表、电压表均视为理想电表组成。电机在通过电流超过临界值之前不启动可视为纯电阻，启动后牵引窗帘遮挡光敏电阻直至电流小于临界值。若外界光照突然增强，电机通过电流始终未超过临界值，则( )
A. 电流表示数增大，电压表示数增大
B. 电流表示数减小，电压表示数减小
C. 通过的电流变大，电机的电流减小，且通过的电流增加量大于通过电机的电流减小量
D. 电源的输出功率一定减小
11.如图所示，质量为的木箱木箱未画出顶端悬挂质量为的小球，现木箱沿某一方向做直线运动，细绳与竖直方向的夹角保持不变，重力加速度为，箱子可能的运动情况及整体受到的合力( )
A. 自由落体运动，整体受到的合力为
B. 水平向左匀减速运动，整体受到的合力为
C. 斜向右下与水平方向的夹角为，整体受到的合力为
D. 斜向右上与水平方向的夹角为，整体受到的合力为
12.医用质子治疗仪利用回旋加速器产生高能质子束轰击肿瘤细胞。为缩小设备体积，科研人员采用紧凑型超导回旋加速器。其核心结构如图所示：形盒半径，磁感应强度，两形盒间隙，加速电压。质子质量，电荷量，忽略相对论效应及狭缝中的运动时间。已知运行中磁场发生缓慢线性衰减，变化规律为，衰减系数。若高频电源的频率始终实时调整为该时刻质子回旋频率，以保证质子每次经过狭缝均恰好加速，忽略粒子在磁场中运动时磁场的变化。下列说法正确的是( )
A. 质子最终可获得的最大动能约为
B. 质子从静止加速到最大能量需要被加速约次
C. 当磁场随时间衰减时，高频电源频率随时间变化的关系式为
D. 在磁场衰减的情况下，质子从静止加速到最大能量所需时间内，磁感应强度衰减了约
三、实验题：本大题共2小题，共20分。
13.某兴趣小组为探究小车的加速度与力、质量的关系，按如图装置进行实验。长木板水平放置，小车通过轻质细绳与钩码相连，电火花计时器固定在长木板一端，纸带穿过计时器与小车相连，可通过增减砝码改变小车的总质量，槽码悬挂于细绳下端滑轮光滑且细绳与木板平行。
关于实验器材与操作，下列说法正确的是
A.打点周期由电源频率决定
B.实验时应先释放小车，再接通电源
C.实验前需将长木板一端适当垫高，以平衡小车受到的阻力
实验中若未满足小车与钩码总质量远大于槽码质量，这种误差属于 选填“系统误差”或“偶然误差”。
某同学研究打出纸带的一部分，已知交流电源频率为，每相邻两个计数点间有还有个点未画出，计数点标注为、、图未画，已知间距为，间距，则小车的加速度大小为 结果保留两位有效数字。
14.某实验小组为测量一锂电池的电动势和内阻。
首先用多用电表的直流电压挡粗略测量了锂电池的电动势，测量结果如图甲所示。
为精确测量该电动势，又设计了如图乙所示电路，所用器材有：锂电池、智能手机、电压传感器、定值电阻、电阻箱、开关、导线等。按电路图连接电路，将智能手机与电压传感器通过蓝牙无线连接，闭合开关，逐次改变电阻箱的阻值，用智能手机记录对应的电压传感器测得的电压。回答下列问题：
由图甲可知，该锂电池的电动势约为 ；
根据记录数据作出图像，如图丙所示。已知，可得 ， 结果均保留两位有效数字；
电压传感器的电阻不理想对锂电池电动势的测量结果 填“有”或“无”影响。
四、计算题：本大题共4小题，共40分。
15.如图是医院用于静脉输液的示意图，倒置的输液瓶上方有一气室，密封瓶口处的软木塞上插有两根细管，其中管与大气相通且药液始终没有进入，管为输液软管，中间有一气室，管通过针头接入人体静脉，输液处由于液体压强高于静脉血压，药液顺利进入静脉。气室内气体温度与室温相同，输液瓶近似为高度的圆柱体，瓶内总体积。初始时，药液体积，输液一段时间后，药液体积减少至。大气压强，药液密度，重力加速度，管上端到瓶口的距离为。求：
初始状态气室中封闭气体压强；
此过程中进入气室的空气与原有空气的质量比。
16.如图所示，平放在桌面上的某透光圆环外圆和内圆半径为、。一束激光从点水平射入，当入射角由增大到时，激光在圆环的内表面恰好发生了全反射；继续增大入射角，当入射角增至时，观察到折射光线恰与内圆相切。光在真空中的传播速度为，不考虑多次反射。求：
的值；
激光通过圆环的最长时间用和表示。
17.如图所示，、为在同一水平面内足够长的金属导轨，处在如图所示磁感应强度大小均为，虚线左侧部分竖直向下、右侧部分竖直向上的匀强磁场中。导轨间距。质量均为的金属杆、垂直导轨静止放置，不可伸长的绝缘轻绳一端固定在金属杆上，另一端连接质量的重物，被锁定。两杆在运动过程中始终垂直导轨并与导轨保持良好接触，两杆的电阻均为，导轨电阻不计，、与导轨间的动摩擦因数分别为、，重力加速度。求：
解除对的锁定瞬间杆的加速度大小及开始运动时的速度大小；
若有向右的初速度，经时间杆没有到达虚线位置释放，恰好开始向右运动，则这内系统产生的焦耳热为多少？
18.如图所示，轻质弹簧的左端固定在质量为的小球上，右端与质量为的小球接触但未拴接，和静止在光滑水平台面上，离水平台面右端点的距离为，质量为的小球以向右运动，与发生弹性碰撞，碰撞时间极短。当运动到点时弹簧恰好恢复原长，沿水平抛出，落入固定在水平地面上的竖直四分之一椭圆轨道内。为椭圆的中心，椭圆轨道半长轴为，半短轴为，三个小球、、均可看成质点，重力加速度为，椭圆方程参考公式。求：
与碰撞后球的速度大小；
运动到点的时间；
改变的初速度及，落到椭圆轨道上的最小动能。
答案解析
1.【答案】
【解析】解：水银在玻璃表面形成球形且可轻松滚落，说明水银不会附着在玻璃表面，属于不浸润玻璃的液体，故A错误；
B.液体分子间存在空隙，水银难以压缩的原因是分子间距小于平衡距离时，分子间斥力远大于引力，斥力阻碍压缩，故B错误；
C.水银滴呈球形是表面张力作用的结果，水银表面层分子比内部分子稀疏，分子间距大于平衡距离，分子间表现为引力，使液面收缩为球形，故C错误；
D.水银不浸润玻璃，毛细现象中不浸润液体在细管内液面会下降，因此管内水银面低于管外水银面，故D正确。
故选：。
依据浸润与不浸润、分子力、表面张力及毛细现象的知识，逐一分析各选项，判断水银与玻璃的浸润性、分子间作用力特征及毛细现象的表现。
本题以水银体温计为生活背景，考查了液体表面现象与分子动理论的核心知识点，贴近实际，能有效检验学生对基础概念的理解与应用能力。
2.【答案】
【解析】解：哈雷彗星最近出现年，下次年，公转周期年年年，故A错误；
B.根据开普勒第二定律，取极短时间，哈雷彗星在近日点、远日点扫过面积相等
整理得，近日点与远日点速度比为，故B正确；
C.加速度由万有引力提供，由
代入数据得
近日点与远日点加速度比，故C错误；
D.地球在该点做匀速圆周运动，速度满足
哈雷彗星在交点处，接下来会向远日点远离太阳运动，星球的轨道的半长轴越大，星球的机械能越大，当势能相等时，动能大，即速度大。此规律与星球质量无关，所以彗星的速度大，故哈雷彗星速度更大，故D错误。
故选：。
先由哈雷彗星两次出现的年份差计算其公转周期，再利用角动量守恒定律分析近日点与远日点的速度比值，根据万有引力提供向心力推导加速度大小之比，最后通过圆周运动与椭圆运动的速度规律判断交点处两者速度大小关系，逐一判断各选项。
本题考查开普勒定律、角动量守恒及万有引力定律的应用，以哈雷彗星为背景，侧重天体运动核心规律的辨析，难度较低，能有效巩固天体运动的基础知识点。
3.【答案】
【解析】解：物体做平抛运动，有初始动能，物体的初速度为，初始动能为，根据机械能守恒，、两物体初始高度相同，重力势能相同，初始时物体的机械能大于物体的机械能，、两物体运动到达底端时机械能全部转化为动能，因此物体到达底端时的速度大于物体，故A错误；
B.物体做的是平抛运动，在竖直方向的加速度为，因为有轨道支持力的存在，竖直方向的加速度小于，所以两物体同时开始运动，运动时间不同，故B错误；
C.两物体运动到达底端时，物体到达底端时的速度大于物体，速度方向相同，运动到达底端时竖直方向分速度有，结合
A、两物体运动到达底端时重力的瞬时功率分别为，
因此，故C错误；
D.、两物体运动到达底端的过程中，物体受到轨道支持力与速度方向垂直不做功，、两物体在整个运动过程中竖直方向位移相同且重力相同，、两物体整个运动过程中合外力做功相同，故D正确。
故选：。
先明确平抛运动与沿光滑轨道下滑运动的受力和运动差异，结合速度矢量性、运动时间分析、重力瞬时功率计算及动能定理，逐一分析各选项判断正误。
本题将平抛运动与光滑轨道下滑运动对比，融合了运动分析、功率计算与能量守恒知识，能有效考查学生对不同运动模型的辨析与综合应用能力。
4.【答案】
【解析】解：稳定后，、两点振动方向相同，为振动加强点，故A正确；
B.质点是振动减弱点，振动减弱点是振幅最小的点，位移为，不随时间变化，故B错误；
C.增大摩擦盆耳的频率，波的频率增大，周期减小，波速只与介质有关，根据，水波的波长变短，故C错误；
D.质点只会上下振动，不会随波移动，故D错误。
故选：。
依据波的干涉加强与减弱条件判断质点振动强弱，结合横波质点振动方向、波速频率波长关系及质点不随波迁移的规律，逐一分析选项。
本题以传统鱼洗为生活情境，将波的干涉知识与实际现象结合，全面考查了波动的核心规律，能有效检验学生对波的干涉、振动及传播规律的综合应用能力。
5.【答案】
【解析】解：在图像中，图像与坐标轴围成的面积代表物体的位移，在与时间内的位移之比是，故A正确；
B.在图像中，图线的斜率代表物体的加速度，在与时间内的加速度大小之比是，故B错误；
C.匀变速直线运动中，平均速度等于初末速度和的一半，在与时间内的平均速度大小之比是，故C错误；
D.在匀变速直线运动中，在时间内，设中间位置的速度为，结合运动学公式，
代入数据得
在时间内，设中间位置的速度为，结合运动学公式得，
代入数据得，在与时间内中间位置的速度之比为，故D错误；
故选：。
利用图像的面积代表位移、斜率代表加速度的规律，结合匀变速直线运动的平均速度与中间位置速度公式，逐一分析各选项。
本题以图像为载体，全面考查了匀变速直线运动的核心物理量，能有效检验学生对图像物理意义及运动学公式的掌握程度。
6.【答案】
【解析】解：根据
代入数据得，故A错误；
B.设每根导线电阻为，电路的总电阻为
根据
代入数据得，故B正确；
C.根据
代入数据得，故C错误；
D.根据
若电流加倍，时间不变，电阻不变时，产生的焦耳热变为原来的倍，故D错误。
故选：。
先由电功公式计算电源输出功率，再结合电路串并联结构，利用欧姆定律和焦耳定律分别计算总电阻、单根导线电阻及融冰电流，最后分析电流加倍时焦耳热的变化，逐一判断选项正误。
本题以高压输电线融冰为实际情境，整合了电功、电功率、焦耳定律与电路串并联知识，能有效考查学生将物理规律应用于工程实际问题的能力。
7.【答案】
【解析】解：系统静止时，弹簧弹力等于、总重力
代入数据得
剪断细绳后，的平衡位置满足
代入数据得
故振幅，故B错误；
A.简谐运动中，加速度，最高点相对平衡位置的位移为
代入数据，故A错误；
C.最大速度出现在平衡位置，由机械能守恒初始位置到平衡位置
代入数据，故C正确；
D.弹簧原长位置，相对平衡位置
故位移
简谐运动方程，其中，，令，得
代入数据得
第一次满足的最小角度为
代入数据，故D错误。
故选：。
先确定系统静止时弹簧的伸长量，找到剪断细绳后的平衡位置，进而分析振幅、最高点加速度、最大速度及运动时间，逐一判断各选项。
本题以弹簧振子为载体，考查简谐运动的核心规律，侧重对平衡位置、回复力及能量转化的理解，难度适中，能有效检验学生对简谐运动基本概念和规律的掌握。
8.【答案】
【解析】解：小球静止在点，绳子拉力沿径向指向，外力最小需平衡重力的切向分量
代入数据得，故A错误；
B.释放瞬间速度为，向心力为，径向合力为零，设单根绳拉力为，每根绳径向分量为
两根总径向分量为，等于重力径向分量
代入数据得，故B错误；
C.从到最低点，竖直下落高度差
由动能定理
代入数据得，故C正确；
D.由对称性，两个点电荷对的库仑斥力合力恒沿径向背离圆心点，库仑力合力为
重力为
即
故经过最高点的最小速度可以为，故D错误。
故选：。
先分析小球不带电时的受力，结合空间几何分解重力，通过受力平衡、牛顿第二定律、动能定理分析前三个选项；再分析带电后库仑力与重力的等效合力，结合圆周运动临界条件分析最后一个选项，逐一判断各选项。
本题以空间长方体为载体，融合静电场、力学平衡、动能定理与圆周运动，侧重空间受力分析和临界问题，难度适中，能有效考查学生的空间想象与物理综合解题能力。
9.【答案】
【解析】解：车从身边疾驰而过，鸣笛音调由高变低，由多普勒效应引起的，故 A错误；
B.在双缝干涉中，根据条纹间距公式
若换用频率更大的单色光，波长变短，其他条件不变，则干涉条纹变窄，故B正确；
C.光子与电子碰撞时，一部分动量转移给电子，光子动量减小，由
光子的波长变长，故C正确；
D.卢瑟福根据粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，但成功解释氢原子光谱分立特点的是玻尔的原子模型，故D错误。
故选：。
逐一分析每个选项对应的物理现象，结合多普勒效应、双缝干涉、康普顿效应、原子核式结构模型的核心原理，判断各选项的正误。
本题综合考查近代物理和光学的基础概念，涉及多普勒效应、干涉、康普顿散射及核式结构模型，侧重对核心现象和原理的辨析，难度较低，能有效巩固基础物理知识。
10.【答案】
【解析】解：外界光照突然增强，光敏电阻阻值减小，总电阻减小，总电流变大，电流表示数增大，两端电压变大，电压表示数增大，故A正确，B错误；
C.电阻以及电源内阻的电压都变大，电阻和电动机并联支路的电压减小，电机的电流减小，总电流变大，通过的电流增大，结合
通过的电流增加量大于电机的电流减小量，故C正确；
D.外电路等效电阻与电源内阻的关系大小不确定，不能判断电源的输出功率如何变化，故D错误。
故选：。
光照增强时光敏电阻阻值减小，先分析总电阻变化，再由闭合电路欧姆定律判断电路中总电流、路端电压及各支路电流、电压的变化，进而逐一分析选项。
本题考查闭合电路欧姆定律的动态分析，结合光敏电阻的特性考查电路中各物理量的变化规律，侧重对电路动态分析方法的考查，难度适中。
11.【答案】
【解析】解：物体做自由落体运动，处于完全失重状态，绳对小球没有拉力，以整体为研究对象，故A正确；
B.水平向左匀减速运动时，研究小球，根据牛顿第二定律
以整体为研究对象根据牛顿第二定律
代入数据得，故B错误；
C.箱子斜向右下与水平方向的夹角为，设加速度大小为
根据牛顿第二定律，
代入数据得
以整体为研究对象
代入数据得，故C错误；
D.箱子斜向右上与水平方向的夹角为，设加速度大小为
根据牛顿第二定律，
代入数据得
以整体为研究对象
代入数据得，故D正确。
故选：。
先对小球受力分析，由细绳夹角恒定得到小球的加速度，再利用整体法结合不同运动方向的加速度，分析整体合力并判断选项。
本题以连接体模型为载体，考查了受力分析、牛顿第二定律与整体法的应用，能有效检验学生对动力学问题的分析推理能力。
12.【答案】
【解析】解：当质子运动半径等于形盒半径时，速度最大，动能最大，由洛伦兹力提供向心力有
因为最大动能为
代入数据得，故A正确；
B.每次加速获得的能量为，加速次数
代入数据得次，故B正确；
C.回旋频率等于质子在磁场中做圆周运动的频率
由
代入数据得
因为
代入数据得，故C正确；
D.质子共加速次，每加速一次对应半个周期，平均磁感应强度近似为，则质子总加速时间
代入数据得
磁感应强度衰减量
代入数据得，故D错误。
故选：。
先由洛伦兹力提供向心力推导质子的最大动能，再用最大动能除以单次加速获得的能量得到加速次数，根据回旋频率与磁场的关系写出高频电源频率的表达式，最后结合加速时间和磁场衰减规律分析磁感应强度的衰减量，逐一判断各选项。
本题以医用质子回旋加速器为背景，考查其核心工作原理及磁场衰减下的动态分析，侧重对最大动能、加速次数、频率匹配等核心公式的应用与推导，难度适中，能有效检验学生对电磁学与力学综合问题的分析能力。
13.【答案】
系统误差

【解析】解：打点计时器通过交流电的周期实现打点计时，打点周期由电源频率决定，故A正确。
B.实验时，应该先打开打点计时器，让打点计时器稳定工作后，然后释放小车，故B错误。
C.探究小车的加速度与力、质量的关系实验中，需要平衡小车运动中的摩擦力，使小车受到的绳子拉力等于小车受到的合力，需要将长木板一端垫高，故C正确。
故选：。
实验中未满足小车与钩码总质量远大于槽码质量，这是实验中系统组成所产生的误差，不能消除，只能减小这种影响，属于系统误差。
根据逐差法得。
故答案为：；系统误差；。
回忆打点计时器周期与电源频率的关系、实验操作规范、平衡阻力的目的，逐一分析选项判断正误；
根据系统误差与偶然误差的定义，分析未满足质量条件是由实验原理局限导致的误差类型；
先确定相邻计数点的时间间隔，再利用逐差法公式，结合纸带位移数据计算加速度。
本题围绕经典力学实验展开，从操作规范、误差分析到数据处理全面考查，能有效检验学生的实验基础与核心素养。
14.【答案】
无

【解析】解：由于测量电源电压时选用的是多用电表的直流电压挡，分度值为，故电表读数为
由闭合电路欧姆定律有
滑动变阻器分压为
整理可得
根据图丙可知，
代入数据得
图丙直线斜率为
又因为
代入数据得
根据
电源电压只与截距有关，与电阻箱无关，电压传感器的电阻不理想仅影响电阻箱，故电压传感器的电阻不理想对锂电池电动势的测量结果无影响。
故答案为：；，；无。
先确定多用电表直流电压挡的量程与最小刻度，再根据指针偏转位置读取电压值，得到电动势的粗略测量结果；
依据闭合电路的电压电流规律，推导出电压倒数与电阻箱电阻倒数的线性关系，结合图像的截距和斜率，代入已知定值电阻的数值，计算出电动势和内阻；
分析电压传感器电阻不理想时，对线性关系式的影响，判断其是否改变图像截距与斜率的物理意义，进而确定对电动势测量结果的影响。
本题以锂电池测量为载体，整合了多用电表读数、图像法数据处理与误差分析，全面考查了闭合电路欧姆定律的应用与实验探究能力，能有效检验学生的物理实验素养。
15.【答案】初始状态气室中封闭气体压强是 此过程中进入气室的空气与原有空气的质量比是：
【解析】解：输液瓶为圆柱体，总容积 ，总高 ，因此横截面积
初始药液体积，气室体积
气室高度
液体总高度，管上端到液面的高度
代入数据得
管上端的压强，可得初始状态气室中的压强
代入数据得
药液体积时，中封闭气体体积
压强，
代入数据得
由理想气体方程可得，中封闭气体物质的量之比
代入数据得
进入空气与原有空气的物质的量之比
故此过程中进入气室的空气与原有空气的质量比约为：。
答：初始状态气室中封闭气体压强是；
此过程中进入气室的空气与原有空气的质量比是：。
根据静力学压强平衡，结合气室与大气间的药液高度差，利用压强叠加关系，列出初始状态下气室气体压强的表达式并求解；
确定输液前后气室的气体体积与压强，在等温条件下应用玻意耳定律，将最终状态气体等效为原有气体与新进入气体两部分，分别建立状态方程，通过体积关系推导质量比。
本题以临床输液为真实情境，融合了液体静力学与理想气体等温变化规律，能有效考查学生构建物理模型、应用实验定律解决实际问题的综合能力。
16.【答案】的值是 激光通过圆环的最长时间是
【解析】解：根据题意作出光路图
界面上点，
激光在点恰好发生全反射，可知
在中由正弦定理
三式联立得，
代入数据得
界面上点
当折射光与内表面相切时
代入数据得
由折射率与光速的计算公式
代入数据得
当激光与内圆相切时在圆环内的光程最长
激光在圆环中的最长传播时间为
代入数据得
答：的值是；
激光通过圆环的最长时间是。
先根据全反射临界角条件和折射定律，结合折射光线与内圆相切的几何关系，联立方程求解内外圆半径的比值；
分析激光在圆环中传播的最长路径，结合光在介质中的传播速度，计算出通过圆环的最长时间。
本题以透光圆环为载体，融合了折射定律、全反射临界角与几何光学知识，能有效考查学生的几何分析能力和物理规律综合应用能力。
17.【答案】除对的锁定瞬间杆的加速度大小是，开始运动时的速度大小是 若有向右的初速度，经时间杆没有到达虚线位置释放，恰好开始向右运动，则这内系统产生的焦耳热为
【解析】解：解除对的瞬间，对、整体：
代入数据得
开始运动时，对，，，
代入数据得
设的初速度为，即将滑动时的速度为，在该过程的位移为，有，
代入数据得
规定初速度方向为正，对利用动量定理
即
代入数据得
由系统的能量守恒
代入数据得
答：除对的锁定瞬间杆的加速度大小是，开始运动时的速度大小是；
若有向右的初速度，经时间杆没有到达虚线位置释放，恰好开始向右运动，则这内系统产生的焦耳热为。
解除锁定瞬间，对杆和重物整体受力分析，由牛顿第二定律求加速度；当杆所受安培力等于其最大静摩擦力时开始运动，结合电磁感应定律、安培力公式与运动规律，求出此时的速度；
杆向右运动切割磁感线，受安培力和摩擦力做减速运动，对应用动量定理，结合释放时恰好运动的临界条件，求出的末速度，再由能量关系计算系统产生的焦耳热。
本题是电磁感应与力学、动量、能量的综合题，侧重多过程分析与临界条件判断，考查受力分析、牛顿运动定律、动量定理及能量守恒的综合应用，难度适中，能有效检验学生的物理综合解题能力。
18.【答案】与碰撞后球的速度大小是 运动到点的时间是 改变的初速度及，落到椭圆轨道上的最小动能是
【解析】解：、碰撞过程，设碰后的速度为，由系统动量守恒得
由系统机械能守恒得
代入数据得
、和弹簧系统动量守恒，设任一时刻，球速度为，球的速度为，则有
经一微小段时间，有
可得
代入数据得
设球平抛的初速度为，经时间落到轨道上。根据平抛运动规律可得，
把以上两式代入椭圆方程得
即
平抛过程，对球用动能定理得
联立可得
根据基本不等式可知，当
即
落到椭圆轨道上的动能最小为
答：与碰撞后球的速度大小是；
运动到点的时间是；
改变的初速度及，落到椭圆轨道上的最小动能是。
与发生弹性碰撞，碰撞时间极短，满足动量守恒和机械能守恒，联立两个守恒方程，求解碰撞后球的速度；
与在弹簧作用下运动，到点时弹簧恢复原长，此过程系统动量守恒、机械能守恒，先求出的速度，再结合的位移，利用匀速直线运动公式计算运动时间；
从点水平抛出后做平抛运动，将平抛的水平、竖直位移代入椭圆方程，结合平抛运动规律写出动能表达式，再通过数学方法求动能的最小值。
本题以多物体、多过程的力学场景为载体，融合了弹性碰撞、弹簧相互作用、平抛运动与几何约束，全面考查了学生的过程分析、模型构建与极值问题求解能力。
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