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2026上海物理等级考预测练习
1．如图所示，某同学用频闪相机记录P、Q两球的碰撞过程。图中共记录了连续7次闪光的照片，碰撞前相邻两曝光时刻P球的球心间距为；碰后相邻两曝光时刻，P球的球心间距为，Q球的球心间距为。碰撞后P、Q两球的运动方向与P球原运动方向的夹角分别为、。已知两球的质量相等，不计一切摩擦。下列说法正确的是（　　）
A．若碰撞过程中动量守恒，则一定有
B．若碰撞过程中动量守恒，则一定有
C．若碰撞过程中机械能、动量都守恒，则一定有，且
D．若碰撞过程中机械能、动量都守恒，则一定有，且
2．如图为某种“电磁弹射”装置的简化原理图。在竖直向下的匀强磁场中，两根光滑的平行长直导轨水平放置，一根导体棒放置在导轨上，与导轨垂直且接触良好。已知磁场的磁感应强度大小为B，导轨间距为L，导体棒的质量为m，电阻为R。开关S接1，导轨与恒流源相连，回路中的电流恒定为I，导体棒由静止开始做匀加速运动，一段时间后速度增大为v。此时，将开关S接2，导轨与定值电阻R0相连，导体棒开始做减速运动直至停止。不计导轨电阻及空气阻力。
(1)开关S接1后，求导体棒受到安培力的大小FA及其加速运动的时间t；
(2)开关S接2后，求导体棒速度为0.5v时加速度的大小a；
(3)求导体棒在加速运动阶段及减速运动阶段产生的焦耳热Q1和Q2.
3．2026年1月2日，中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所科研团队宣布，我国重大科学工程有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）实验证实托卡马克密度自由区的存在，找到突破密度极限的方法，为磁约束核聚变装置高密度运行提供重要的物理依据。其中我国“人造太阳”主要是将氢的同位素氘或氚的核聚变反应释放的能量用来发电，有一种核聚变反应的方程为。已知氘核的质量为，比结合能为E，中子的质量为，反应中释放的核能为，光速为c，下列说法正确的是（　　）
A．反应产物x为
B．x核的质量为
C．x的比结合能为
D．提升等离子体的密度，在常温常压下也能发生聚变反应
4．利用放射性元素衰变可测定百年以来现代沉积物的绝对年代和沉积速率，这种测年法是一种高精度的地质年代测定技术。我国利用放射性元素衰变测定沉积物年龄的应用最早可追溯到20世纪60年代左右。其中铀-钍测年法利用的衰变方程为。下列说法正确的是（　　）
A．衰变方程中的X是
B．升高温度可以加快的衰变
C．与的质量差等于衰变的质量亏损
D．半衰期为，若有4个核，经过后只剩下1个
5．有心力是指力的作用线始终经过一个定点（力心）的力。行星绕太阳运动时，太阳可视为固定，行星所受引力始终指向太阳中心，即为有心力。万有引力，库仑力都是有心力。理论上可以证明，质点在有心力的作用下运动时，满足面积定律：质点与力心的连线在相等时间内扫过的面积相等。
(1)开普勒从第谷观测火星位置所得资料中总结出来类似的规律，称为开普勒第二定律。如图1所示，将行星绕太阳运动的轨道简化为半径为的圆轨道。
a．设极短时间内，行星与太阳的连线扫过的面积为。求行星绕太阳运动的线速度的大小，并结合开普勒第二定律证明行星做匀速圆周运动；（扇形面积半径弧长）
b．若测得行星公转周期为，求行星的向心加速度的大小。
(2)如图2所示，用粒子束入射待测材料靶（例如金箔），通过测量不同角度方向上散射粒子的数目，可确定材料靶原子的种类、浓度及深度分布等信息。
a．粒子可通过放射性元素衰变获得。一个静止的（钋）衰变为（铅），同时放出一个粒子，写出此衰变过程的反应式。
b．如图3所示，质量为、电荷量为、速度为的粒子从足够远处沿某直线入射靶核，该直线与靶核的距离为。在库仑力作用下，粒子最终将被散射远离靶核而去。散射过程中，电荷量为的靶核近似不动，可视为固定的正点电荷。已知当以无穷远处为电势零点时，电荷量为的点电荷在距离自身处的电势为，式中为静电力常量。求粒子接近靶核的最近距离。
6．电磁血流量计的原理是基于法拉第电磁感应定律，可用于心血管手术的精密监控，其原理如图所示。空间存在竖直向下、磁感应强度大小为的匀强磁场。当血液从内径为的水平血管左侧流入、右侧流出时，因为血液中含有大量的正、负离子，血管上下两侧间将形成电势差。当血液的流量（单位时间内流过血管横截面的血液体积）一定时，下列说法正确的是（ ）
A．血管上侧电势低，血管下侧电势高
B．若血管内径变大，则血液流速变大
C．若血管内径变大，则变小
D．的大小与血液流速无关
7．如图所示为导轨式电磁炮实验装置示意图。两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，其间安放金属滑块（即实验用弹丸）。滑块可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触。电源提供的强大电流从一根导轨流入，经过滑块，再从另一导轨流回电源。滑块被导轨中的电流形成的磁场推动而发射。在发射过程中，该磁场在滑块所在位置始终可以简化为垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。已知两导轨内侧间距，滑块的质量，滑块沿导轨滑行后获得的发射速度（此过程可视为匀加速运动）。
(1)求滑块在发射过程中的加速度的大小；
(2)求发射过程中电源提供的电流的大小；
(3)若滑块所在电路的总电阻为，试推导论证滑块在发射过程中可视为匀加速运动的合理性。
参考答案
1.【答案】D
【详解】设闪光的时间间隔为：
AB．若碰撞过程中动量守恒，需要满足，
约分后有，
故AB错误；
CD．若碰撞过程中机械能、动量都守恒，还需要满足
整理可得
碰撞前后总动量方向在同一直线上，如图所示
由于
可知
故D正确，C错误。
故选D。
2.【答案】(1)，
(2)
(3)，
【详解】（1）开关S接1后，导体棒受到安培力的大小
根据牛顿第二定律有
得
导体棒做匀加速直线运动的时间
得
（2）开关S接2后，当导体棒速度为0.5v时，导体棒的感应电动势
回路中的感应电流
导体棒受到的安培力
根据牛顿第二定律，导体棒加速度的大小
（3）开关S接1后，导体棒产生的焦耳热
开关S接2后，电路产生的焦耳热
其中导体棒产生的焦耳热
3.【答案】C
【详解】A．核反应满足电荷数、质量数守恒，左侧总电荷数为1+1=2，总质量数为2+2=4；右侧中子电荷数为0、质量数为1，因此x的电荷数为2，质量数为4-1=3，即x为，故A错误；
B．质能方程
又质量亏损
联立得，故B错误；
C．原子核结合能=比结合能×核子数，反应前两个氘核总结合能为
设x的比结合能为，反应后x的结合能为，聚变释放的能量等于反应后总结合能与反应前总结合能的差，即
解得，故C正确；
D．核聚变需要原子核克服库仑斥力接近到核力作用范围，必须满足高温高压条件，常温常压下即使提升密度也无法发生聚变，故D错误。
故选C。
4.【答案】A
【详解】A．根据原子核衰变时的电荷数和质量数守恒，可知X是，A正确；
B．半衰期不受温度的影响，B错误；
C．质量亏损是衰变前铀核质量与衰变后钍核、α粒子总质量的差值，而非仅铀与钍的质量差，C错误；
D．半衰期是大量放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间，不能分析几个原子核的衰变情况，D错误。
故选A。
5.【答案】(1)a. ；b.
(2)a．b.
【详解】（1）a．根据扇形面积公式可得，时间内行星扫过的扇形面积为
解得
根据开普勒第二定律，对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等，即为常量，则行星绕太阳运动的线速度大小也为常量，所以行星做匀速圆周运动。
b．行星的向心加速度大小为
（2）a．衰变方程为
b．粒子受力始终背离靶核的中心，粒子在同一平面内运动。当粒子最接近靶核时，此时的速度应与粒子与靶核的连线垂直。根据面积定律，有
在散射过程中，只有库仑力做功，系统能量守恒。以无穷远处的电势为零，有
联立以上方程，解得（另一值无物理意义，已舍去）
6.【答案】C
【详解】A．根据左手定则可知，正离子所受洛伦兹力向上，负离子所受洛伦兹力向下，所以，血管上侧聚集正离子，电势高，下侧聚集负离子，电势低，故A错误；
B．血液的流量为
若血管内径变大，则S变大，因Q一定，则v变小，故B错误；
C．稳定时，粒子所受洛伦兹力等于所受的电场力，即
得
又，
联立得
所以，若d变大，则变小，故C正确；
D．在流量Q一定的条件下，根据可知若v变化，则d就变化，根据可知， 必定变化，所以与v有关，故D错误。
故选C。
7.【答案】(1)
(2)
(3)见解析
【详解】（1）滑块在两导轨间做匀加速运动
解得
（2）根据牛顿第二定律，可知滑块受到的安培力
解得
（3）滑块在发射过程中可视为匀加速运动的情况下，若忽略滑块产生的感应电动势，电源的电动势为
当滑块速度最大时，由于切割磁感线，滑块产生的感应电动势为
此时的为最大感应电动势，通过对比可知电源电动势远大于，因此在加速过程中，滑块产生的感应电动势可忽略不计，即滑块受到的安培力可看作定值。
根据牛顿第二定律
可知滑块视做匀加速运动是合理的。
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