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山东聊城市2026年普通高中学业水平等级考试模拟卷
物理试题（二）
一、单选题：本大题共8小题，共24分。
1.中国下一代“人造太阳”关键系统已通过验收，达到国际先进水平。“人造太阳”的目标是模仿太阳发光发热的原理以实现发电，这项技术被视为通往能源自由的重要途径。“人造太阳”内部发生的核反应为，下列说法正确的是( )
A. 该核反应为核裂变 B. 核反应方程中的为中子
C. 反应后的总质量数和反应前相比变小 D. 的比结合能小于
2.年中国农业科学院团队研究发现，当两个农药分子在溶液中靠近时，两分子间作用力和分子势能随分子间距离的变化曲线如图所示。下列说法正确的是( )
A. 当时，农药分子间作用力表现为斥力
B. 当时，农药分子间作用力为零，分子势能最大
C. 当，在农药分子相互远离过程中，分子间作用力一直减小
D. 当，在农药分子相互靠近过程中，分子势能一直增大
3.如图所示，通过光学仪器可以测量金属的热膨胀系数，将待测圆柱形金属样品置于水平的实验平台上，样品的上底面水平放置一平整的玻璃板，将另一平整的薄玻璃板固定于样品正上方，且与水平方向呈一非常小的夹角。用平行单色光沿竖直方向照射薄玻璃板上，在薄玻璃板上出现了水平方向的明暗相间的条纹。下列的说法正确的是( )
A. 产生明暗相间的条纹的原因是因为光的折射现象
B. 条纹出现在玻璃板的上表面
C. 温度略微升高，条纹将向左侧移动
D. 介质对单色光的折射率越大，单色光产生的条纹间距约小
4.“食双星”是一种双星系统，两颗恒星在引力作用下绕连线上某点做匀速圆周运动，由于距离遥远，观测者不能把两颗星区分开，但两颗恒星的彼此“掩食”会使观测到的亮度发生周期性变化。如图所示，两颗恒星相邻两次“掩食”的时刻分别为、。时刻，较亮的恒星遮挡较暗的恒星，观测到亮度稍微减弱；时刻，较暗的恒星遮挡较亮的恒星，观测到亮度减弱比较明显。若双星间的距离始终为，引力常量为，不计其他星球的影响，下列说法正确的是( )
A. 根据已知条件，可求得两恒星质量之比 B. 双星系统的角速度为
C. 双星系统的总质量为 D. 双星做圆周运动的速率之和为
5.如图所示，在、间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为，磁场区域宽度为。“”型铝线框，在水平面上以速度向左匀速穿过磁场区域，运动过程中与始终平行，铝线框边长，。则在线框穿过磁场区域的过程中，产生的感应电动势有效值为( )
A. B. C. D.
6.如图所示，截面为直角三角形的斜面体固定在水平面上，两光滑斜面倾角分别为和，左侧斜面底端固定一挡板，物块紧挨挡板放置，斜面顶端固定一光滑定滑轮，轻绳一端连接物块，另一端跨过定滑轮与劲度系数为的轻质弹簧上端连接，弹簧的下端连接物块。初始状态用手托住物块处于处，使两物块、均静止，弹簧处于原长且轻绳刚好伸直，轻绳和弹簧都与斜面平行。现释放物块，物块从运动到最低点的过程中，物块恰好没有离开挡板。已知物块的质量为，物块从运动到用时为，从返回用时为，弹簧的弹性势能表达式为弹簧形变量，重力加速度为，下列说法正确的是( )
A. B. 物块的质量为
C. 弹簧的最大弹性势能为 D. 物块的最大动能为
7.某士兵在与水平面成角的斜坡上进行手榴弹投掷训练，先后从斜坡上同一点分别以速度水平抛出和以速度垂直斜坡抛出两个手榴弹，两个手榴弹落在斜坡上同一位置。不计空气阻力，两个手榴弹初速度大小的比值为( )
A. B. C. D.
8.如图甲所示为某机场行李物品传送装置实物图，图乙为行李传送装置简化图，该装置由传送带及相对地面不动的固定挡板组成，挡板与传送带上表面垂直，传送带上表面与水平台面的夹角。传送带以速度匀速转动时，将长方体行李箱从点由静止释放，在运动后取下行李箱，行李箱运动时的截面图如图丙所示。已知行李箱大小相对传送带长度可忽略不计，行李箱底部与传送带上表面间的动摩擦因数为，其侧面与挡板的动摩擦因数为。不计空气阻力，重力加速度，，。则行李箱在传送带上运动的时间为( )
A. B. C. D.
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
9.如图所示，甲、乙两列简谐横波分别在介质和介质Ⅱ中沿轴正方向传播，两波源沿轴方向振动且频率相同，两列波的振幅均为，甲波在介质中的波速为，为介质中的质点，为介质Ⅱ中的质点。图示为时刻两列波的部分波形图，此时、两个质点的位移均为。下列说法正确的是( )
A. 甲波的周期为 B. 乙波在介质Ⅱ中的波速为
C. 时，沿轴正方向运动 D. 时，沿轴正方向运动
10.如图所示，横截面为半圆的光滑绝缘柱体固定在水平面上，两个带电量大小均为的小球甲、乙均可看作点电荷因相互作用分别静止在圆弧面上的、两点，、、、处于同一半圆弧上，为半圆的圆心，方向竖直，与的夹角为，与的夹角为，与的夹角为，两小球电量保持不变。取无穷远处电势为零，下列说法正确的是( )
A. 小球甲的质量比小球乙的质量大
B. 在圆弧间一定存在一个电势为的点
C. 、两点的电场强度大小相等
D. 保持小球甲位置不变，若将小球乙向下移动一微小距离，小球乙仍可能保持静止
11.如图所示，光滑细杆的一端固定在竖直转轴上的点，并可随轴一起转动，点位于水平地面上。杆上套有一轻质弹簧，弹簧一端固定于点，另一端与套在杆上的圆环相连。已知细杆长度，杆与竖直转轴的夹角始终为，弹簧原长，弹簧劲度系数，圆环质量；弹簧始终在弹性限度内，重力加速度大小取，不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A. 圆环处于细杆末端时，细杆匀速转动的角速度大小为
B. 圆环处于细杆末端时，细杆匀速转动的角速度大小为
C. 若圆环处于细杆末端时剪断弹簧，圆环从点水平飞出，落地时距点的距离为
D. 若圆环处于细杆末端时剪断弹簧，圆环从点水平飞出，落地时距点的距离为
12.如图所示，第一象限内存在沿轴负方向的匀强电场，电场强度大小为，第二象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场，第三象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场及沿轴负方向的匀强电场，电场强度大小为。现有一电荷量为、质量为的带正电粒子从轴上的点以初速度垂直于轴射入电场，经轴上的点进入第二象限，随后垂直轴从点图中未标出进入第三象限。已知第二、三象限内磁感应强度的大小相等，点的横坐标为，点的纵坐标为，不计粒子重力。下列说法正确的是( )
A. 电场强度的大小为
B. 第二、三象限内磁感应强度的大小为
C. 粒子第一次在第三象限运动过程中与轴的最远距离为
D. 粒子第一次在第三象限中运动到与轴最远时与轴的距离为
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
13.某校举办科技月活动，一位同学设计了名为“多功能加速度测量仪”的简易装置，如图甲所示。将下端系有小球的细线上端悬于小车内点，细线和小球后面固定一个处于竖直面内的半圆形刻度盘，细线和小球在与刻度盘平行的竖直面内摆动且与刻度盘均不接触。
图乙中用游标卡尺测量小球的直径，读数为 。
若保持小车静止，可用该装置测量当地的重力加速度，拉动小球使细线指向“”处，由静止释放小球，小球在竖直平面内发生次全振动的时间为，已知从点到小球上端的细线长度为，小球的直径为。则当地重力加速度的表达式为
A. ． ．
当用该装置测量小车在水平方向的加速度时，将图甲中的角度值改为加速度值，则可以根据细线所在位置直接读出小车的加速度值。那么“”处对应的加速度值应为 取，结果保留位有效数字。
14.如图甲所示是一个多量程多用电表的简化电路图，请完成下列问题。
该多用电表的直流电流挡、直流电压挡和欧姆挡各有两个量程。当选择开关旋到 位置时，电表可测量直流电流，且量程较大。
该多用电表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能欧姆调零，正确使用欧姆挡测量某一个电阻时，测得的电阻值相比真实值 选填“偏大”“偏小”或“不变”。
某实验小组利用下列器材研究欧姆挡不同倍率的原理，组装如图乙所示的简易欧姆表。实验器材如下：
A.干电池电动势为，内阻不计；
B.电流计量程，内阻；
C.可变电阻器；
D.定值电阻；
E.导线若干，红、黑表笔各一只
若在图乙中，保持断开，表盘上刻度线对应的电阻刻度值是 ；
若在图乙中，闭合，这相当于欧姆表换挡，则换挡前、后倍率之比为 。
四、计算题：本大题共4小题，共46分。
15.导光管采光系统是一套采集自然光并经管道传输到室内的采光装置，图示为过装置中心轴线的截面图。上半部分是某种均匀透明材料制成的半球形采光球，采光球球心为，半径为，底面水平，、为半球截面直径上的两点，下半部分是长为的竖直空心导光管，导光管内侧涂有反光涂层，上端与半球底面相连，下端水平与室内相连。有一平行于的细光束从点射入采光球，折射后照射到点。已知点与相距，真空中的光速为。
求该透明材料的折射率；
若上述细光束由点竖直向下射入采光球，与竖直方向夹角，求光由点到达导光管下端水平面的时间。
16.在科学发展的历史上，人们曾发明了一种叫“潜水钟”的装置，其被认为是世界最早的水下呼吸装置。潜水钟因其底部开口，形似钟，故得此名。当潜水钟下潜到水中时，钟内始终保持一定量的空气，可供潜水员呼吸，使潜水员能在水下逗留较长时间。潜水钟可简化为质量为、内部体积为、开口向下的薄壁圆筒筒壁的体积忽略不计。如图所示，某次潜水员将开口向下的潜水钟由水面上方拉至海水中，下潜到深度时未知潜水员撤去作用力，潜水钟恰好能处于悬浮状态，整个过程中钟内气体没有逸出。已知海水的密度为，重力加速度大小为，大气压强为，潜水钟下潜深度远大于潜水钟的高度，忽略海水温度和密度随深度的变化。
求潜水钟悬浮时距水面的深度；
潜水员缓慢消耗掉一部分气体后，再将潜水钟拉到距水面深度处，潜水钟恰好再次悬浮。计算潜水员消耗的气体在压强为状态下的体积。
17.如图所示，水平地面上固定一倾角为足够长的斜面，斜面顶端固定一光滑圆弧轨道，轨道所对应的圆心角为，轨道下端与斜面相切。长木板放置在斜面上，其上端与斜面上端对齐，物块放在上的某点。初始时、均静止，物块从圆弧最高点由静止释放，沿圆弧轨道滑到斜面顶端时与发生弹性正碰，碰撞时间极短。已知、均可视为质点，始终未从上滑下，圆弧轨道的半径为，，，与之间及、与斜面间的动摩擦因数均为，，，。求：
在圆弧轨道最低点与碰前瞬间，对轨道的压力大小；
与之间因摩擦产生的热量；
最终右端与之间的距离。
18.如图所示，、是固定在水平桌面上，相距的光滑平行金属导轨足够长，导轨间存在着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。间连接一个的电容器，质量分别为，的两导体棒、垂直导轨放置，其长度与导轨间距相等，其中棒阻值，棒阻值。在棒右侧处固定一个弹性装置，金属棒与碰撞后瞬间可以原速率弹回。现锁定棒，闭合开关，棒在外力的作用下，以的速度向右匀速运动，当棒与棒碰撞前瞬间，棒解除锁定，且同时撤去外力。已知、两棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻、接触电阻不计。求：
棒与棒碰撞前，锁定装置对棒的作用力；
若、两棒相碰后立即粘合在一起，碰到前已做匀速运动，计算匀速运动的速度大小；
若碰撞前瞬间，将开关断开并同时给棒一个向左的初速度，大小为，棒与棒发生弹性碰撞，则最终、两棒的速度大小为多少？
参考答案
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13.
14.
偏大
15.【详解】光线在点的光路图如图甲所示
根据几何关系知
则根据折射定律有
光竖直向下由点射入采光球时，如图乙所示
由 得，点的折射角
设光在采光球内传播的路程为 ，由几何关系可得
解得
在界面上再次发生折射，由几何关系知，入射角为
由折射定律可知，折射角为，由几何关系可知，光在空心导光管的传播路程为
光在采光球内的速率
故传播总时间为
解得

16.【详解】设悬浮时潜水钟内气体的体积为 ，由于潜水钟处于静止状态
有
依题意，下潜深度远大于潜水钟的高度，则下潜时内部气体的压强为
忽略海水温度变化，气体发生等温变化，由玻意耳定律
有
解得
由于在 处依然能够保持悬浮状态，设此时剩余气体的体积为 ，剩余气体的压强为 ，根据平衡条件
有 ，
设潜水员消耗的气体的体积为 ，气体发生等温变化，由玻意耳定律
有 ，
解得

17.【详解】物块沿圆弧轨道下滑过程中，由动能定理有
到达圆弧轨道最低点
联立解得
由牛顿第三定律，物块在圆弧轨道最低点时对轨道的压力为
与发生弹性碰撞，以沿斜面向下为正方向
由动量守恒定律得
由能量守恒定律得
联立解得 ，
此后向下做匀减速运动，加速度大小为 ，向下做匀加速运动，加速度大小为
对有
对有
联立解得 ，
设经时间、两者共速，由运动学关系得
解得 ，
由运动学关系得、两者间的相对位移为
A、间摩擦产生的热量为
解得
设沿斜面下降的位移为 ，沿斜面下降的位移为 ，对应用动能定理，则
对、组成的系统整个过程应用能量守恒，则
解得 ，
因此最终右端与间的距离为

18.【详解】棒切割磁场产生的电动势大小为
电流大小为
棒受到的安培力大小为：
根据棒受力平衡可得
设碰后瞬间两棒的速度为 ，碰撞后稳定时两棒的速度为 ，则
根据动量守恒，碰撞瞬间有：
根据动量定理有
解得
以向右为正方向，发生弹性碰撞则有
解得 ，
由于棒在运动至弹性装置前，两棒在运动方向上均仅受等大的安培力作用，质量之比为 ，因此两棒的加速度大小始终为 ，两棒的速度大小始终为 ，故通过的位移大小也始终为
因此棒撞上弹性装置前 ，
此过程中，安培力大小为
对棒应用动量定理有
对棒应用动量定理有
，
解得 ，
反弹后，导体棒速度反向，大小不变，向左运动过程中，系统动量守恒有
解得
即两棒稳定后，最终的速度均为，方向向左

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