2026年高考选考物理押题模拟试卷3（含答案解析）

这是一份2026年高考选考物理押题模拟试卷3（含答案解析），文件包含数学试题docxdocx、数学试题答案pdf等2份试卷配套教学资源，其中试卷共8页， 欢迎下载使用。
本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。
考生注意：
1.答题前请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2.答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答，在本试题卷上的作答一律无效。
3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作图时先使用2B铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
4.可能用到的相关参数：重力加速度g取10m/s²
选择题部分
一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不给分）
1．下列物理量的单位中，用国际单位制的基本单位表示，正确的是（ ）
A．劲度系数k的单位是B．自感系数L的单位是
C．电阻率的单位是D．普朗克常量h的单位是
2．2024年10月25日，杭州学军中学五大校区的师生齐聚黄龙体育中心共享体育盛宴，如图为西溪校区小章同学跳高的英姿，小章同学 （ ）
A．调整空中姿态时可被视为质点B．上升过程处于失重状态
C．所受合力沿运动方向D．在空中做匀速率曲线运动
3．2025年2月23日，一个载入中国航空史册的日子。这一天，国产大飞机C919在浙江温州龙湾国际机场成功降落，完成了它的首次商业航班。这不仅是我国航空事业的重大突破，更是无数国人梦想成真的见证。关于大飞机下列说法正确的是（ ）
A．降落时的姿态可视为质点
B．空中转弯时的姿态可视为质点
C．降落时地面对飞机的作用力大于飞机对地面的压力
D．降落过程空气对飞机的作用力小于飞机对空气的作用力
4．如图1所示，同轴电缆是广泛应用于网络通讯、电视广播等领域的信号传输线，它由两个同心导体组成，内导体为铜制芯线，外导体为铝制网状编织层，两者间由绝缘材料隔开。图2为同轴电缆横截面内静电场的等势线与电场线的分布情况，相邻虚线同心圆间距相等，a、b、c、d四个点均在实线与虚线的交点上，下列说法正确的是（ ）
A．图2中虚线代表电场线
B．铝制网状编织层可起到信号屏蔽作用
C．a、b两点处的电场强度相同
D．a、d间的电势差为b、c间电势差的两倍
5．如图所示，太阳系中除地球外的七颗行星大致排列成一条直线时形成“七星连珠”的天文奇观。已知火星半径为R，火星表面的重力加速度为g，金星绕太阳运动的轨道半径为r，公转周期为T，引力常量为G。假设各行星均做圆周运动，不考虑行星间的引力和行星的自转，则（ ）
A．七星中水星绕太阳运动的向心加速度最小
B．七星中水星绕太阳运动的角速度最小
C．火星的公转周期为
D．太阳质量与火星质量之比为
6．炎热的夏天，学校教室需安装空调降暑，图甲是室外安装空调主机的情境。为安全起见，要求吊运过程中空调主机与楼墙保持一定的距离。原理如图乙，一人在高处控制一端系在主机上的轻绳，另一人在地面控制另一根一端系在主机上的轻绳，二人配合可使主机缓慢竖直上升。当绳与竖直方向的夹角时，绳与竖直方向的夹角。主机可视为质点，则下列说法正确的是（ ）
A．一定小于B．运送过程中张力变小
C．运送过程中张力变小D．地上的人受到地面的摩擦力变小
7．LC振荡电路中，某时刻的磁场方向如图所示，则下列说法中错误的是（ ）
A．若磁场正在减弱，则电容器正在充电，电流由b向a
B．若磁场正在减弱，则电场能正在增大，电容器上极板带负电
C．若磁场正在增强，则电场能正在减小，电容器上极板带正电
D．若磁场正在增强，则电容器正在放电，电流方向由a向b
8．某科研小组设计测量超导环中的电流强度，根据带电量为q的点电荷以速率v直线运动会产生磁场，该运动电荷在速度方向上各点产生的磁感应强度恰为0，垂直该电荷所在处速度方向上、距该电荷r处产生的磁感应强度为，其中k是静电常数，c是真空中的光速。将霍尔元件放在超导环的圆心处，通过测量出的霍尔电压来计算超导环的电流。已知某次实验超导环的半径为R，流过霍尔元件的电流为，霍尔电压为，且，其中H是常数，则超导环中的电流强度为（ ）

A．B．C．D．
9．竖直方向的圆柱形区域内存在沿竖直轴线方向的磁场，磁感应强度的表达式为（ω未知），其产生的感生电场满足，r为某点到圆心O点的距离。如图所示，现将一光滑绝缘细管固定于某一水平截面内，沿管方向设为x轴。管内有一质量为m，电荷量为q的小球，t=0时小球从A点静止释放，已知，，，小球恰好以为平衡位置做简谐运动。管的内径远小于d，小球直径略小于管的内径，简谐运动周期公式为。则ω为（ ）
A．B．C．D．
10．裸露的柔软导线ab，单位长度的电阻为R，其中一部分弯曲成为半径为r的圆圈，圆圈导线相交处接触良好，圆圈所在区域有与圆圈平面垂直的匀强磁场B，将导线的b端固定，用沿ba方向的恒力F慢慢将导线拉直，若圆圈在缩小的过程中始终保持圆的形状，则拉直导线所用的时间为（ ）
A．B．
C．D．
二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有
一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
11．氘核和氚核的核反应方程为+→e+，已知的比结合能是2.78MeV，的比结合能是1.09MeV，的比结合能是7.03MeV，下列说法中正确的是
A．氦原子核由两个质子和两个中子组成，其中两个质子之间三种作用力从大到小的排列顺序为：核力、库仑力、万有引力
B．聚变反应后生成的氦核的结合能为14.06MeV
C．该核反应过程释放出的能量为17.6MeV
D．原子核的比结合能大小可反映原子核的稳定程度，该值随质量数的增加而增大
12．以下光学现象正确的是（ ）
A．如图甲光导纤维中内芯的折射率大于外套
B．如图乙抽去一张纸片，劈尖干涉的条纹间距变小
C．如图丙太阳的反射光中振动方向垂直纸面的光较强
D．如图丁，用两根铅笔之间的缝隙观察衍射条纹，缝隙越窄，观察到的中央衍射条纹越宽
13．如图所示，边长为L的正三角形abc区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，质量为m、电荷量均为q的三个粒子A、B、C以大小不等的速度从a点沿与ab边成30°角的方向垂直射入磁场后从ac边界穿出，穿出ac边界时与a点的距离分别为、、L。不计粒子的重力及粒子间的相互作用，则下列说法正确的是（ ）
A．粒子C在磁场中做圆周运动的半径为2L
B．A、B、C三个粒子的初速度大小之比为3:2:1
C．A、B、C三个粒子从磁场中射出的方向均与ab边垂直
D．仅将磁场的磁感应强度减小，则粒子B从c点射出
非选择题部分
三、非选择题(本题共6小题，共58分)
14．（1）某实验小组做验证牛顿第二定律实验，实验小组中的小华用图所示装置做实验，图中带滑轮的长木板水平放置于桌面，拉力传感器可直接显示所受到的拉力大小。
小华做实验时，下列操作必要且正确的是_____
A．将长木板右端适当垫高，使小车能自由匀速滑动
B．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录传感器的示数
C．改变砂和砂桶质量，打出几条纸带
D．用天平测出砂和砂桶的质量
E．为了减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量
（2）实验小组中的小明用如图所示的实验装置来做实验。
①小明同学平衡了摩擦力后。以砂和砂桶的重力为F，在小车质量M保持不变情况下，不断往桶里加砂，砂的质量最终达到，测小车加速度a，作a-F的图像。下列图线正确的是_____。
A B． C． D．
②图为上述实验中打下的一条纸带，A点为小车刚释放时打下的起始点，每两点间还有四个计时点未画出，打点计时器的频率为50Hz，则C点的速度为_____m/s，小车的加速度为_____（以上两空均保留一位有效数字）
（3）某同学用物体A、B分别探究了加速度随着外力的变化的关系，物体A、B由静止开始加速运动（纸带与打点计时器之间阻力及空气阻力可忽略），实验后进行数据处理，得到了物体A、B的加速度a与轻质弹簧秤弹力F的关系图象分别如图中的A、B所示。
该同学仔细分析了图中两条线不重合的原因，得出结论：两个物体的质量不等，且mA_____mB
15．“围炉煮茶”是近几年广受追捧的休闲项目，曾有媒体报道了多起围炉煮茶时的一氧化碳中毒事故。某学习小组想设计一款“一氧化碳报警器”，经查阅资料，发现当人体所处环境中的一氧化碳浓度超过时，便容易发生一氧化碳中毒。该小组同学购买了一款气敏电阻，其产品说明书中提供了该气敏电阻的阻值随一氧化碳浓度变化的关系图像，如图所示。
(1)该小组同学将一量程为“0~6V”的理想电压表的表盘上“0~1V”的区域涂成红色，并将其和气敏电阻、直流电源（电动势，内阻不计）、调好阻值的电阻箱R、开关S一起按照图2所示电路连接起来，然后将整个电路置于密闭容器中，缓慢充入一氧化碳气体。
①随着一氧化碳浓度的增加，电压表的示数逐渐______（选填“增大”“减小”）；
②当一氧化碳浓度为时，电压表指针恰好指到表盘红色区的右边缘（即1V处），则调好的电阻箱R的阻值为______（保留三位有效数字）；
③若要使一氧化碳浓度更低时，电压表指针就指到红色区，应将电阻箱R的阻值适当______（选填“调大”“调小”）。
(2)为了使报警效果更好，该小组同学去掉了电压表，改用绿色灯泡指示灯L、蜂鸣报警器和光控开关P，并设计了如图所示电路（其中气敏电阻和电阻箱R未画出）。已知灯泡L电阻为，当其两端的电压达到1.0V及以上时才会发光，光控开关P正对灯泡L，有光照时开关断开，无光照时开关接通。要实现“当一氧化碳浓度小于时灯泡L亮，当一氧化碳浓度达到及以上时灯泡L灭、蜂鸣器报警”的功能：
①请补全图中所示电路图______；
②电阻箱R的阻值应调为______（保留三位有效数字）。
16．在做“用油膜法估测分子的大小”的实验中：
（1）本实验中做了三点理想化假设：将油酸分子视为球形；_________；油酸分子是紧挨在一起的；
（2）在“油膜法”估测分子大小的实验中，体现的物理思想方法是_________。（用序号字母填写）
A．理想模型法 B．控制变量法 C．等效替代法
（3）实验中所用的油酸酒精溶液为1000mL溶液中有纯油酸2mL，用量筒测得1mL上述溶液为100滴，把1滴该溶液滴入盛水的浅盘内，让油膜在水面上尽可能散开，油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图甲所示，图中正方形方格的边长为2cm，油膜所占方格数约为80个，可以估算出油膜的面积是_________m²（结果保留两位有效数字），由此估算出油酸分子的直径是_________m（结果保留三位有效数字）。
（4）在一次实验中由于痱子粉撒得过多，得到了如图乙所示的油膜，如果按此油膜来计算分子直径，你认为测量结果相对真实值会_________（填“偏大”“偏小”或“无系统误差”）。
17．有一火灾报警装置，其原理如图1所示，当活塞触及卡柱时，触发报警，致使闪烁灯闪烁、警报器鸣笛。导热性能良好的容器安装在天花板上，卡柱到容器上端距离为L。横截面积为、质量为的活塞（厚度不计）密封一定质量的理想气体，活塞能沿容器无摩擦滑动。未发生火灾时，环境温度为，活塞与卡柱的距离为；发生火灾时，容器内温度缓慢上升到，从至过程中容器中气体内能增加了9.6J。已知，，，，，，。
(1)求未发生火灾时容器内的压强；
(2)在图2中画出从至过程中容器内气体的图像；
(3)求从至过程中，气体吸收的热量。
18．某兴趣小组为研究电动汽车能量回收装置原理，设计了如图所示的模型：间距为L的无限长平行光滑金属导轨MN、PQ固定在水平面内，导轨左端通过单刀双掷开关S可分别与电源（电动势为E、内阻为r）和电容器（电容为C）相连。虚线右侧存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。质量为m、电阻为R、长度为L的金属棒ab垂直导轨静置于虚线右侧足够远位置，运动过程中始终与导轨接触良好，导轨电阻不计。已知，，，，，，。
(1)将开关S置于1，求
①刚闭合开关时金属棒ab的加速度大小；
②金属棒ab能达到的最大速度；
③金属棒ab从开始运动到最大速度的过程中，通过金属棒ab的电荷量q和电源提供的能量；
(2)金属棒ab达到最大速度后，将开关S置于2，电容器初始所带电荷量为，且上极板带正电，求金属棒ab最终的速度大小v。
19．如图甲所示，一可看作质点的物块位于底面光滑的木板的最左端，和以相同的速度在水平地面上向左运动。时刻，与静止的长木板发生弹性碰撞，且碰撞时间极短，，厚度相同，平滑地滑到的右端，此后的图像如图乙所示，时刻，与左侧的墙壁发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞前后的速度大小不变，方向相反；运动过程中，始终未离开。已知与的质量，重力加速度大小。求：
(1)与间的动摩擦因数以及与地面间的动摩擦因数；
(2)和第一次碰撞后的速度大小；
(3)之后间因摩擦产生的热量为多少？
20．某离子控制装置如图所示，以为圆心的圆形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场（未画出），在磁场上方一足够长的荧光屏与y轴垂直放置，荧光屏被离子击中时会发光。点A坐标为，点B坐标为，点D为与荧光屏的交点，右侧有水平向右的匀强电场，电场强度大小为。原点O的离子源能在图示角度范围内持续均匀发射离子，发射离子的质量、带电荷量、速率。在处放置长的挡板，离子均垂直击中挡板，击中挡板后以原速率反弹。不考虑电场边缘效应和离子间的相互作用。取。
(1)求磁场的磁感应强度大小。
(2)求挡板上有离子击中区域的长度。
(3)若离子源单位时间内发射的总离子数为n，求挡板上纵坐标范围所受的冲击力大小。
(4)设，求同一时刻从离子源射出的离子到达荧光屏的最大时间差与h的关系，以及荧光屏上亮线的长度L与h的关系。
参考答案
1．A
【详解】A．根据
F=kx
劲度系数k的单位是，故A正确；
BC．非基本单位，故BC错误；
D．根据
普朗克常量h的单位是，故D错误。
故选A。
2．B
【详解】A．小章同学调整空中姿态时，不能忽略形状和大小，故不能视为质点，故A错误；
B．小章同学上升过程，只受重力作用，加速度方向竖直向下，处于失重状态，故B正确；
CD．由B选项分析可知，小章同学所受合力即重力方向竖直向下，在空中做匀变速曲线运动，故CD错误。
故选B。
3．C
【详解】AB．当我们研究物体的姿态时，飞机的形状、大小不能忽略，因此无论降落姿态还是空中转弯姿态，都不能将飞机视为质点，故AB错误；
C．飞机降落接地时，地面对飞机的作用力是竖直方向支持力和水平方向摩擦力的合力，二者方向垂直；而飞机对地面的压力，大小仅等于地面对飞机支持力的大小。根据力的合成，地面对飞机的总作用力大小一定大于支持力（即大于飞机对地面的压力），故C正确；
D．空气对飞机的作用力和飞机对空气的作用力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律，二者大小始终相等，故D错误。
故选C。
4．B
【详解】A．图2中虚线代表等势面，A错误；
B．铝制网状编织层可起到信号屏蔽作用，B正确；
C．a、b两点处的电场强度不相同，因为方向不相同，C错误；
D．距离内导体越远，电场强度越小， ，所以a、d间的电势差大于b、c间电势差的两倍，D错误。
故选B。
5．D
【详解】A．由万有引力提供向心力有
解得
由图可知，水星绕太阳运动的轨道半径最小，则七星中水星绕太阳运动的向心加速度最大，故A错误；
B．由万有引力提供向心力有
解得
可知，由于水星绕太阳运动的轨道半径最小，七星中水星绕太阳运动的角速度最大，故B错误；
C．根据开普勒第三定律有
解得
由于火星绕太阳运动的轨道半径
则火星的公转周期大于，故C错误；
D．在火星表面有
解得
由万有引力提供向心力有
解得
则太阳质量与火星质量之比为
故D正确。
故选D。
6．A
【详解】对空调主机受力分析，建坐标系如图所示
根据平衡条件，可得y轴方向有
可得
x轴方向有
两式联立可得
化简得
解得
根据x轴方向有
可知
故A正确；
BC．由题知，要求吊运过程中空调主机与楼墙保持一定的距离，即d不变，设OP间的绳长为，OQ间的绳长为，空调主机离地的高度为h，根据几何关系可得
，
在缓慢上升过程中，OP间的绳长变短，OQ间的绳不变，但离地高度h增大，则有变大，变大，故变大，变小，根据平衡条件，可得y轴方向有
x轴方向有
联立解得
可知变大，根据
可知变大，故BC错误；
D．对地面上的人受力分析，在水平方向有
故地上的人受到地面的摩擦力变大，故D错误。
故选A。
7．D
【详解】AB．若磁场正在减弱，则电流正在减小，是充电过程，根据安培定则可确定电流由b向a，电场能增大，上极板带负电，故AB正确，但不符合题意；
CD．若磁场正在增大，则电流在增大，是放电过程，电场能正在减小，根据安培定则，可判断电流是由b向a，上极板带正电，故C正确，不符合题意，D错误。
故选D。
8．D
【详解】带电量为q的点电荷以速率v在超导环中运动，设其运动一周时间为T，有
所以该点电荷产生的电流为
则该点电荷运动在霍尔元件处产生的磁感应强度为
由题意可知，则该霍尔元件的霍尔电压为
代入数据有
整理有
故选D。
9．D
【详解】感生电场的表达式为，则小球受到的电场力为
设小球所在位置到圆心O的连线与的夹角为，则由几何关系可得电场力沿细管方向的分力大小为
又因为
代入上式解得
所以小球做简谐运动的回复力为
其中负号表示回复力与位移方向相反。已知简谐运动回复力的表达式为
又因为简谐运动的位移表达式为
其中为简谐运动的振幅。所以小球以为平衡位置做简谐运动时，其比例系数满足
根据几何关系有
联立解得
所以
联立解得
故选D。
10．A
【详解】设在恒力F的作用下，A端△t时间内向右移动微小的量△x，则相应圆半径减小△r，则有
在时间内做的功等于回路中电功
电动势为
可认为由于半径减小微小量而引起的面积的变化，有
而回路中的电阻
联立解得
显然与圆面积变化成正比，所以由面积变化为零，所经历的时间为
故选A。
11．AC
【详解】A．根据原子核的组成理论，氦原子核由两个质子和两个中子组成，其中两个质子之间三种作用力从大到小的排列顺序为：核力、库仑力、万有引力。故A正确。
B．聚变反应后生成的氦核的结合能为4×7.03MeV =28.12MeV，选项B错误；
C．氘核的比结合能为E1，氚核的比结合能为E2，氦核的比结合能为E3，根据比结合能等于结合能与核子数的比值，则有该核反应中释放的核能
△E=4E3-2E1-3E2=4×7.03-2×1.09-3×2.78=17.6MeV．
选项C正确；
D．比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢靠，原子核越稳定，比结合能并非随着质量数的增大而增大，故D错误；
故选AC。
12．ACD
【详解】A．甲光导纤维利用全反射原理，所以内芯的折射率大于外套，故A正确；
B．如图乙抽去一张纸片，即空气膜的夹角减小，根据薄膜干涉的原理可知，劈尖干涉的条纹间距变大，故B错误；
C．太阳的反射光中振动方向垂直纸面的光较强，故C正确；
D．根据单缝衍射原理可知，用两根铅笔之间的缝隙观察衍射条纹，缝隙越窄，观察到的中央衍射条纹越宽，故D正确。
故选ACD。
13．CD
【详解】A．由圆周运动的对称性可知，从同一直线边界以30°的弦切角进磁场，射出时的速度也与边界成30°角，而圆心角为60°，则圆心和入射点以及出射点构成等边三角形，由几何关系可知
A错误；
B．根据洛伦兹力提供向心力有
可得
则初速度之比
B错误；
C．由于三粒子从ac边射出时速度方向与ac边的夹角均为30°，故射出的方向均与ab边垂直，C正确；
D．由 可知，仅将B改为，则粒子B做圆周运动的半径将变为
而其他条件不变，由几何关系可知，粒子B将从c点射出，D正确。
故选CD。
14． ABC C 4 小于
【详解】(1)[1]A．将长木板右端适当垫高，平衡摩擦力,使小车能自由匀速滑动。故A正确；
B．小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录传感器的示数。故B正确；
C．改变砂和砂桶质量，打出几条纸带，多次进行测量以减小误差。故C正确；
DE．由拉力传感器可读出细线的拉力，故不需要知道砂和砂桶的质量，实验中也就不需要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量。故DE错误。
故选ABC。
(2)[2]整体分析由牛顿第二定律得
mg=(M +m)a
隔离小车，由牛顿第二定律有
T= Ma
联立可得细线的拉力为
可知在平衡摩擦力的前提下，若，小车所受的合外力可认为等于砂和砂桶的总重力，小车的加速度为
随着砂和砂桶的质量增大，当不满足关系时，小车的实际加速度为
图线会向下弯曲，故C正确；ABD错误。
故选C。
[3]依题意，纸带上相邻计数点的时间间隔为
打C点时小车的速度为
[4]根据逐差法，可得小车的加速度为
(3)[5]根据牛顿第二定律有
可得
结合图象可知，图线的斜率为，由图可知A物体对应的斜率较大，则可知A物体的质量小于B物体的质量，即
15．(1) 减小 767 调小
(2) 45.9
【详解】（1）①[1]随着一氧化碳浓度增加，Rq变大，由闭合电路欧姆定律知，干路电流变小，电压表示数逐渐减小。
②[2]当一氧化碳浓度为60mg/m3时，由图1知，气敏电阻，此时电阻箱R两端的电压，电源电动势（内阻不计），故
可得电阻箱的阻值
③[3]当一氧化碳浓度更低时，Rq更小，要求此时电阻箱两端的电压仍为1V，则仍有，故R应变小，即需要调小电阻箱的阻值。
（2）①[1]当灯泡L两端的电压小于或等于1V时，灯泡L不发光，光控开关P接通，蜂鸣报警器报警，此时虚线框两端的电压大于或等于3V，虚线框内的等效电阻≥，当一氧化碳浓度为60mg/m3时，气敏电阻，因此需要将气敏电阻与电阻箱R并联，补充电路图如图所示。
②[2]当一氧化碳浓度为60mg/m3时，虚线框内的并联总电阻，由
可得
16． 油酸分子形成单层分子膜 A 0.032 6.25×10-10 偏大
【详解】（1）[1]本实验中做了三点理想化假设：将油酸分子视为球形；油酸分子形成单层分子膜；油酸分子是紧挨在一起的；
（2）[2]在油膜法估测分子大小的实验中，让一定体积的纯油酸滴在水面上形成单分子油膜，将油酸分子看作球形，认为油酸分子是一个紧挨一个的，估算出油膜面积，从而求出分子直径，这里用到的方法是理想模型法。
故选A。
（3）[3]在本实验中将油膜分子看成紧密排列的球形，由图示油膜可知，油膜的面积为
[4]每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积为
油酸分子的直径为
（4）[5]由图可知该次实验中痱子粉撒太多，油膜未能充分展开，此时所测油膜面积偏小，所以油酸分子的直径测量结果相对真实值偏大。
17．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）未发生火灾时，对活塞有
解得
（2）活塞刚到达卡柱时的温度为，对等压变化有，，
解得
之后气体做等容变化，可得容器内气体的图像如图所示
（3）气体仅在等压膨胀阶段做功，有
从至过程中容器中气体内能增加了9.6J，代入热力学第一定律
可得气体吸收的热量为
18．(1)①；②；③，
(2)
【详解】（1）①通过金属棒ab的电流为
根据牛顿第二定律
解得
②当金属棒ab达到最大速度时
解得
③从闭合开关到金属棒ab达到最大速度的过程中，以向右为正，根据动量定理
通过金属棒ab和电源的电量为
解得
因此电源输出的能量为
解得
（2）方法一
当金属棒的速度减为0时，以向右为正，根据动量定理
解得
此时电容器所带电荷量为，电容器将继续放电，使金属棒ab向左加速
假设金属棒ab稳定运动后，电容器两端的电压为U，则
以向右为正，根据动量定理得
解得
方法二
假设电容器放电结束前，金属棒ab的速度已稳定
设金属棒ab稳定运动后，电容器的两端的电压为U，则
以向左为正，根据动量定理
根据电荷量关系可得
解得
19．(1)，
(2)
(3)
【详解】（1）由图乙有过程中在上滑动的加速度大小为
由受力分析和牛顿第二定律有
解得与间的动摩擦因数为
在过程中，和一起运动的加速度大小为
对整体受力分析和牛顿第二定律有
解得与地面间的动摩擦因数为
（2）在过程中，设的加速度为，对进行受力分析和牛顿第二定律有
解得
设时刻的速度为，经匀加速到
由运动学公式
有
和弹性碰撞，动量守恒
能量守恒
解得，
所以和碰撞后的速度大小为
（3）由图乙有，与墙壁碰撞后速度大小为
设向右匀减速运动的时间为，加速度的大小为，则
其中
解得
即时刻，速度为零，此时的速度
接着继续向左做减速运动，向左加速，设共速时间为，由运动学公式可知
可得，
由图可知之后间的相对位移为阴影部分面积，故因摩擦产生的热量为
其中
联立可得
20．(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】（1）根据题意，结合几何关系可知，轨迹圆圆心、入射点、磁场圆圆心与出射点构成的四边形为菱形，即离子在磁场运动的轨迹半径等于磁场区域的半径，离子在磁场中运动有
解得
（2）作出离子打到挡板最高位置C与最低位置H的图像，如图甲所示
由题意可得，打到C点的纵坐标
打到H点的纵坐标
则挡板上有离子击中区域的长度
（3）设离子发射速度方向与x轴正方向夹角，与离子击中挡板纵坐标位置的关系为
当时，解得
当时，解得
则单位时间内打到挡板上纵坐标范围的离子数为
由动量定理有
解得
（4）作出离子从发射到最终离开磁场区域过程的轨迹，如图乙所示
可知离子在磁场区域运动轨迹所对圆心角之和均为180°，离子运动的时间
结合的取值范围可知，当时，t的值最小，则有
当时，t的值最大，则有
则有
作出离子部分轨迹，如图丙所示
根据几何关系有
当时有
当时，离子打到荧光屏最左侧的点到y轴的距离
离子在电场中运动的最长时间
离子在电场中的加速度
离子打到荧光屏最右侧的点到y轴的距离
解得
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
B
C
B
D
A
D
D
D
A
题号
11
12
13







答案
AC
ACD
CD