辽宁省大连市金州高级中学2025-2026学年高三上学期期中物理试卷

2025-2026学年辽宁省大连市金州高级中学高三（上）期中物理试卷 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1.中国传统木工的榫卯工艺，外形唯美且遵循力学原理。如图甲所示为榫眼的凿削操作，图乙为截面图，凿子尖端夹角为。在凿子顶部施加竖直向下的力F时，其竖直面和侧面对两侧木头的压力分别为和，不计凿子的重力及摩擦力，下列判断正确的是(    ) A. 力一定大于F B. C. 力一定小于F D. 2.如图所示，一定质量的理想气体分别经历和两个过程，其中为等温过程，状态b、c的体积相同．则(    ) A. 状态a的内能大于状态b B. 状态a的温度高于状态c C. 过程中气体吸收热量 D. 过程中外界对气体做正功 3.夏天的柏油马路上经常会看到前方路面上好像有一滩波动的水，有时候还看到车的倒影。高温下，路面上方空气层的温度由下至上梯度减小，折射率也随之变化。如图所示，从汽车上A点反射的太阳光线在空气中多次折射，在底层空气发生了全反射，下列说法正确的是(    ) A. 该光线在传播过程中频率不断变化 B. 该光线在温度越高的空气层的折射率越小 C. 该光线在温度越高的空气层的传播速度越小 D. 若减小该光线的入射角，该光线更容易发生全反射 4.利用如图所示电路观察电容器的充、放电现象，其中E为电源，R为定值电阻，C为电容器，A为电流表，V为电压表。下列说法正确的是(    ) A. 充电过程中，电流表的示数逐渐增大后趋于稳定 B. 充电过程中，电压表的示数迅速增大后趋于稳定 C. 放电过程中，电流表的示数均匀减小至零 D. 放电过程中，电压表的示数均匀减小至零 5.图甲为一列简谐横波在时的波形图，质点Q的平衡位置在处，图乙为其振动图像。下列说法正确的是(    ) A. 该列波沿x轴负方向传播 B. 该波波速为 C. 时，质点Q速度沿y轴正方向 D. 质点Q在内的路程为10cm 6.在倾角为的斜坡上，沿着与水平线成角的方向斜向上方抛出一石块，如图所示。设石块落在斜坡上的位置离抛出点的距离为L，则石块抛出的初速度为(    ) A. B. C. D. 7.如图所示，电动传送带保持恒定的速率顺时针转动，将物块无初速度地放在传送带底端，到达顶端前物块已匀速运动。物块的动能、机械能E、所受摩擦力的功率P以及传送物块多消耗的电能随时间t变化关系正确的是(    ) A. B. C. D. 二、多选题：本大题共3小题，共18分。 8.2021年12月15日秦山核电站迎来了安全发电30周年，核电站累计发电约，相当于减排二氧化碳六亿多吨。为了提高能源利用率，核电站还将利用冷却水给周围居民供热。下列说法正确的是(    ) A. 秦山核电站利用的是核聚变释放的能量 B. 秦山核电站发电使原子核亏损的质量约为 C. 核电站反应堆中需要用镉棒控制链式反应的速度 D. 反应堆中存在的核反应 9.如图所示，MN、PQ两条平行光滑固定金属导轨与水平面的夹角为，两导轨的间距为L，M和P之间接阻值为R的定值电阻。导轨所在的空间有两条宽度均为d的匀强磁场Ⅰ和Ⅱ，磁场方向垂直于导轨平面向下，大小分别为、，磁场I的下边界与磁场Ⅱ的上边界间距为8d。现将一质量为m，阻值为2R的导体棒从距磁场I上边界距离为d处由静止释放，导体棒恰好分别以速度、匀速穿过磁场Ⅰ和Ⅱ。导体棒穿过磁场Ⅰ和Ⅱ的过程中通过导体棒横截面的电荷量分别为、，定值电阻R上产生的热量分别为、。导轨电阻不计，重力加速度为g，在运动过程中导体棒始终垂直于导轨且与导轨接触良好，则(    ) A. B. C. D. 10.利用现代技术可以高效地辅助物理实验探究。如图所示，轻绳一端连接小球，另一端可绕水平转轴在竖直面内自由转动，在最低点给小球一个初速度，使小球能做完整的圆周运动，利用传感器记录绳的拉力大小F，同时记录对应时刻轻绳与竖直方向的夹角，将数据输入计算机得到图像如图所示。已知g取，则下列判断正确的是(    ) A. 小球的质量为 B. 轻绳长为1m C. 小球在最高点的速度大小为 D. 小球在最低点与最高点绳的拉力差随初速度大小的增大而增大 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11.灵敏电流计俗称“表头”的结构如图1所示，线圈由长而细的铜丝绕制而成，当电流通过接柱流入线圈时，线圈会在均匀辐向磁场中转动，从线圈的偏转角度就能判断电流的大小。灵敏电流计的优点是灵敏度高，但是允许通过的电流很弱，如希望用它测量较大的电流值，就要进行电表的改装。 当电流流过灵敏电流计的线圈时，线圈因受到          力的作用而转动。 如图2所示，为将内阻为、满偏电流为2mA的表头改装成量程为的电流表，应给表头并联一个定值电阻R1，R1的阻值为          结果保留两位有效数字。 某同学查阅资料了解到制作定值电阻的材料是锰铜或镍铬合金，而制作表头线圈的材料是铜，对比材料的电阻率随温度变化的数据得知，图2中表头的阻值Rg随温度升高而增大，而R1几乎不随温度变化。他认为电流表这样直接改装会因环境温度变化的影响对测量带来较大的误差。为了探究大量程电流表的结构，他打开了双量程安培表的后盖观察内部电路，发现其表头是与一个电阻R0串联后才一起接入电路的，如图3所示，经查阅资料发现这是一个温度补偿电阻。 a.为保持在一定温度区间内精准测量的要求，这个温度补偿电阻的阻值随温度变化的特点应为：随温度升高电阻的阻值          选填“增大”、“减小”或“不变”。 b.若将用图2方法改装且已完成刻度盘重新标度的电流表，放到更高温度的环境下使用，会造成测量结果偏大还是偏小？请分析说明          。 12.如图甲，用量程为5N的弹簧测力计，测量一个超出其量程的物体的重力： 将表面印有等距圆环的白纸固定在竖直放置的木板上； 三根细线分别与弹簧测力计一端、一个图钉、待测重物相连，弹簧测力计的另一端固定，通过改变图钉在木板的位置调节细线OB，使细线的结点O与圆环的圆心位置重合； 标出OA、OB、OC的拉力方向，记录弹簧测力计的读数          N； ①根据共点力平衡条件和平行四边形定则，用“力的图示”在图乙中作出OA、OB拉力的合力          ； ②由平衡条件可知，OA、OB两细绳上的拉力的合力与物块重力的关系为          ，由作图结果可得重物的重力为          结果保留一位小数。 四、计算题：本大题共3小题，共38分。 13.无人机在距离水平地面高度h处，以速度水平匀速飞行并释放一包裹，不计空气阻力，重力加速度为g。 求包裹释放点到落地点的水平距离x； 求包裹落地时的速度大小v； 以释放点为坐标原点，初速度方向为x轴方向，竖直向下为y轴方向，建立平面直角坐标系，写出该包裹运动的轨迹方程。 14.如图1所示，在绝缘光滑水平桌面上，以O为原点、水平向右为正方向建立x轴，在区域内存在方向竖直向上的匀强磁场。桌面上有一边长、电阻的正方形线框abcd，当平行于磁场边界的cd边进入磁场时，在沿x方向的外力F作用下以的速度做匀速运动，直到ab边进入磁场时撤去外力。若以cd边进入磁场时作为计时起点，在内磁感应强度B的大小与时间t的关系如图2所示，在内线框始终做匀速运动。 求外力F的大小； 在内存在连续变化的磁场，求磁感应强度B的大小与时间t的关系； 求在内流过导线横截面的电荷量q。 15.探究粒子漂移运动的装置原理如图所示。坐标为的P点处有一质量为m，电荷量为的负电粒子，x轴上方存在沿y轴正方向，电场强度大小为E的匀强电场，x轴下方存在垂直xOy平面向内，磁感应强度大小为B的匀强磁场。已知粒子比荷，，，，记粒子在P点的初速度大小为，方向垂直y轴指向x轴正向。不计粒子的重力，不考虑电磁场的边界效应。 求粒子做圆周运动的半径本问结果可保留； 控制大小，可使粒子先击中x轴上D点未在图中标出，然后历经磁场回到P点，求粒子： ①从出射到第一次击中x轴上D点所用时间t； ②速度的大小； 若，求粒子第三次经过x轴时的坐标。 答案和解析 1.【答案】B  【解析】如图所示 由图可知，， 根据几何关系，，故B正确，ACD错误。 故选：B。 2.【答案】C  【解析】解：A、是等温过程，气体温度不变，气体的内能相等，故A错误； BCD、由图示图象可知，状态b、c的体积相同，根据一定质量理想气体的状态方程，可知c的温度大于b和a的温度，且c的内能大于b和a的内能，从a到c气体体积增大，气体对外界做功，，该过程内能增大，，由热力学第一定律可知：，可知，所以，过程中气体吸收热量，故BD错误，C正确； 故选：C。 一定量的理想气体内能由温度决定；气体体积变大，气体对外做功；图线与坐标轴围成图形的面积等于气体做的功；根据图示图象分析清楚气体状态变化过程，然后应用热力学第一定律分析答题。 知道图线与坐标轴围成图形的面积等于气体做的功、根据图示图象分析清楚气体状态变化过程是解题的前提；掌握基础知识、应用热力学第一定律即可解题。 3.【答案】B  【解析】解：该光线在传播过程中频率保持不变，故A错误； 由光路图可知，下面的空气层相对于上面空气层属于光疏介质，即下面的空气层相对于上面空气层的折射率小，故该光线在温度越高的空气层的折射率越小；根据 可知该光线在温度越高的空气层的传播速度越大，故B正确，C错误； D.由光路图可知，若增大该光线的入射角，该光线更容易发生全反射，故D错误。 故选：B。 光线在传播过程中频率保持不变，根据光的偏折分析折射率大小及可知光速大小，根据全反射特点分析D。 本题考查全反射及光的折射的理解，解题关键掌握折射率大小的分析。 4.【答案】B  【解析】解：A、充电过程中，由于电容器两端的电压越来越高，电源与电容器间的电势差越来越小，电流表的示数逐渐减小，故A错误； B、充电过程中，电压表的示数迅速增大，最后与电源的电动势相等，即示数趋于稳定，故B正确； C、放电过程，电流表的示数是逐渐变小的，但不是均匀减小的，如图所示： 故C错误； D、放电过程，电压表的示数是逐渐变小的，但不是均匀减小的，故D错误。 故选：B。 明确电容器充放电的基本规律，知道充时时电流越小，而放电时电流越来越大。 本题考查电容器的充放电规律，要注意明确充电时电流越来越小，电压越来越大，而放电时电流越来越大，电压越来越小；注意电流和电压均不是均匀变化的。 5.【答案】B  【解析】解：A、时质点Q向上振动，根据同侧法可知该列波沿x轴正方向传播，故A错误； B、该波的波速为：，故B正确； C、根据图乙可知，时，质点Q速度沿y轴负方向，故C错误； D、质点Q在内的路程为：，故D错误。 故选：B。 根据同侧法判断波的传播方向；根据求解速度大小；根据图乙判断质点Q速度方向；质点在一个周期通过的路程为4A，由此得到质点Q在内的路程。 本题既要理解振动图像和波动图像各自的物理意义，由振动图像能判断出质点的速度方向，同时要把握两种图像的内在联系，能由质点的速度方向，判断出波的传播方向。 6.【答案】B  【解析】解：将石块的运动看成是沿方向的匀速直线运动和自由落体运动的合运动。运动合成情况如图所示。图中平行四边形对角线是合运动位移，依题意其大小为L，两条相邻边s和h则是两个分运动的位移。 设运动时间为t，由运动学公式知：， 再由几何关系知：， 联立以上四式，消去t，解得， 故B正确；ACD错误； 故选：B。 将石块的运动分解为沿方向的匀速直线运动和自由落体运动两个运动进行分析，利用两个运动的等时性和独立性进行列式，联立即可求出初速度。 本题关键明确运动合成和分解的应用，注意因为是求解初速度，而物体只受重力，故将物体的运动分解为了竖直方向和沿初速度两个方向进行分析。 7.【答案】D  【解析】解：设物块的质量为m，重力加速度为g，物块与传送带的动摩擦因数为，传送带与底面的夹角为，传送带的速率为。 A、物块无初速度地放在传送带底端，根据牛顿第二定律有： 可知加速度a保持不变，即物块先向上做匀加速直线运动，则在共速前，对物块有： 则动能为： 可知这段时间的图像是开口向上的曲线；时间后物块与传送带共速，物块的动能不变，为：，可知这段时间的是平行于时间轴的直线，故A错误； C、物块无初速度地放在传送带底端，先向上做匀加速直线运动，在共速前，对物块有： 且摩擦力为滑动摩擦力，大小保持不变，为： 则这段时间物块所受摩擦力的功率： 可知这段时间的图像为过原点的倾斜直线；在共速后，摩擦力为静摩擦力，大小保持不变，为： 则这段时间物块所受摩擦力的功率：，可知这可知这段时间的图像为平行于时间轴的直线，故C错误； B、物块无初速度地放在传送带底端，先向上做匀加速直线运动，在共速前，对物块有： 则动能为： 物块发生的位移为： 物块上升的高度为： 则重力势能为： 则这段时间的机械能： 变形得： 可知这段时间的图像是开口向上的曲线；时间后，物块与传送带共速，物块的动能不变，为： 物块做匀速直线运动，则位移为： 则重力势能为： 则这段时间的机械能： 变形得：，可知这段时间的是一条倾斜向右上方的直线，故B错误； D、物块无初速度地放在传送带底端，先向上做匀加速直线运动，在共速前，对物块有： 传送带的位移为： 相对位移为： 则这段时间产生的热量为： 故这段时间多消耗的电能等于增加的机械能与热量之和，则有： 代入共速前的机械能E和热量Q的表达式，解得： 故这段时间的是一条过原点的倾斜直线；共速后，摩擦力为静摩擦力，物块与传送带的相对位移为零，则产生的热量为零，故这段时间多消耗的电能等于增加的机械能，即增加的重力势能，则有： 故这段时间的是一条过倾斜右上方直线；因： 故后面直线的斜率更小，故D正确。 故选：D。 理清物块在传送带上的两个过程，由牛顿第二定律和运动学规律求出速度和位移，进而得到动能和机械能的表达式； 由功率公式，根据物块在整个过程中的运动规律判断摩擦力功率的变化； 由摩擦生热的公式求出热量，然后再表示出因传送物块而多消耗的电能的表达式，分两个阶段进行分析判断。 解决本题的关键掌握功能关系，知道除重力以外其它力做功等于机械能的增加量，知道摩擦产生的内能等于摩擦力与相对位移的乘积。 8.【答案】CD  【解析】解：A、目前核电站均利用铀核裂变释放的能量发电，故A错误； B、秦山核电站30年累计发电约，根据爱因斯坦质能方程得 ， 核反应产生的能量不能完全转化为电能，故质量亏损比更多，故B错误； C、铀核裂变可通过反应堆中的镉棒控制链式反应速度，故C正确； D、用一个中子轰击铀核，产生3个中子，铀核裂变方程式为：，其中核反应方程两端的中子不能约去，故D正确。 故选：CD。 核电站采用铀核裂变提供能量发电；核裂变是可控的链式反应；核能的利用率不能达到。 本题考查核能的应用，要注意正确区分核裂变和核聚变的区别，知道核电站的工作模式。 9.【答案】BC  【解析】解：当导体棒在导轨上无磁场区域运动过程，根据牛顿第二定律 解得 导体棒从静止运动到磁场I上边界过程，根据 解得导体棒运动到磁场I上边界时的速度为 同理导体棒从静止运动到磁场Ⅱ上边界过程，根据 解得 解得 ：：3 故A错误； B.受到的安培力为 导体种通过两匀强磁场时做匀速直线运动有 两式联立解得磁感应强度 则 故B正确； C.通过导体棒电荷量 两磁场宽度相等，导体棒长度不变，两磁场的磁感应强度大小之比 则导体棒在穿过匀强磁场I和Ⅱ过程中通过导体棒横截面的电荷量 故C正确； D.导体棒的电阻与定值电阻阻值相等，根据串联电路特点可知，两者产生的热量相等，导体棒匀速通过匀强磁场I过程中，根据能量守恒定律有 导体棒匀速通过匀强磁场Ⅱ过程中，根据能量守恒定律有 则 故D错误。 故选：BC。 应用动力学规律求出导体棒进入磁场时的速度； 由求出导体棒切割磁感线产生的感应电动势，应用闭合电路的欧姆定律求出感应电流，应用安培力公式求出导体棒受到的安培力，应用平衡条件求出磁感应强度； 根据电流的定义式求出电荷量； 根据能量守恒定律求出回路产生的热量，然后求出定值电阻产生的热量。 分析清楚电路结构与导体棒的运动过程是解题的前提与关键，应用动能定理、、闭合电路的欧姆定律与能量守恒定律即可解题。 10.【答案】AC  【解析】解：AB、轻绳与竖直方向的夹角为，当时，，拉力提供向心力，由牛顿第二定律得 小球从最低点到该位置的过程中，根据动能定理得 由图像可知当时，，由牛顿第二定律得 小球从最低点到该位置的过程中，根据动能定理得 联立解得，，故A正确，B错误； C、小球从最低点到最高点的过程中，根据动能定理得 解得小球在最高点的速度大小为，故C正确； D、在最低点，根据牛顿第二定律，得 在最高点，根据牛顿第二定律，得 小球从最低点到最高点的过程中，根据动能定理得 联立解得 故小球在最低点与最高点绳的拉力差保持不变，故D错误。 故选：AC。 由牛顿第二定律和动能定理求小球的质量和小球在最低点的初速度大小；根据动能定理求小球在最高点的速度大小；由牛顿第二定律判断小球在最低点与最高点绳的拉力差。 本题关键是明确小球的受力情况和运动情况，找到向心力来源，然后结合牛顿第二定律和动能定理列式求解。 11.【答案】安培   .减小 设在不同温度下两次测量同一电流I，则流过表头的电流Ig，当温度升高后，Rg变大而R1不变，因此Ig变小；而改装表的读数正比于流过表头的电流Ig，因此测量值小于真实值   【解析】解：根据表头的工作原理，线圈转动是受到安培力的作用而转动的； 将电流表的量程扩大，应并联一个分流电阻R1； a.表头的阻值Rg随温度升高而增大，而与之串联的温度补偿电阻应该随着温度的增加而减小； b.设在不同温度下两次测量同一电流I，则流过表头的电流Ig，当温度升高后，Rg变大而R1不变，因此Ig变小；而改装表的读数正比于流过表头的电流Ig，因此测量值小于真实值。 故答案为：安培；；a.减小；b.偏小，分析说明：设在不同温度下两次测量同一电流I，则流过表头的电流Ig，当温度升高后，Rg变大而R1不变，因此Ig变小；而改装表的读数正比于流过表头的电流Ig，因此测量值小于真实值。 线圈转动是受到安培力的缘故。明确改装原理，根据并联电路规律可明确应并联的电阻； 根据给出的电流范围进行分析，确定对应的总阻值，从而确定滑动变阻器和定值电阻； 根据并联电路规律分析误差情况，并找出纠正的方法。 本题考查测量电动势和内电阻实验的基本方法和仪表选择，要注意正确分析实验原理，掌握串并联电路的基本规律和应用即可正确求解。 12.【答案】 等大反向   【解析】弹簧测力计的最小分度为，读数时需要估读到，所以其读数为。 ①做出力的图示，如图所示 ②由平衡条件可知，OA、OB两细绳上的拉力的合力与物块重力的关系为等大反向。由作图结果可得重物的重力为。 13.【答案】解：包裹脱离无人机后做平抛运动，在竖直方向做自由落体运动，则有： 解得： 水平方向上做匀速直线运动，所以水平距离为： 包裹落地时，竖直方向速度为： 落地时速度为： 包裹做平抛运动，分解位移，水平方向上有： 竖直方向上有： 两式消去时间得包裹的轨迹方程为： 答：包裹释放点到落地点的水平距离x为； 包裹落地时的速度大小v落地时速度为； 以释放点为坐标原点，初速度方向为x轴方向，竖直向下为y轴方向，建立平面直角坐标系，该包裹运动的轨迹方程为。  【解析】根据竖直高度求出物体在空中运动的时间，结合水平位移公式求包裹释放点到落地点的水平距离x； 根据速度位移公式求出落地时的竖直分速度，结合平行四边形定则求出包裹落地时的速度大小v； 包裹做平抛运动，分解位移，分别得到水平方向和竖直方向上的分位移表达式，然后消去时间得包裹的轨迹方程。 本题以无人机水平匀速飞行并释放一包裹为背景考查了平抛运动在实际问题中的应用，解决此题的关键是要明白平抛运动在水平方向上做匀速直线运动和竖直方向上做自由落体运动，灵活选取运动学公式求解。 14.【答案】解：根据图2可得，在时。 回路电流 安培力 根据平衡条件可得 联立解得。 匀速出磁场，电流为0，磁通量不变，则有。 时，，磁通量 t时刻，磁通量 得。 根据法拉第电磁感应定律，，可得电荷量 电荷量 总电荷量为。  【解析】根据图2可得在时的磁感应强度大小，再根据平衡条件结合安培力的计算公式求解拉力； 匀速出磁场，电流为0，磁通量不变，则有：，由此得到磁感应强度与时间的关系； 根据法拉第电磁感应定律可得出求出电荷量和电荷量，再求出总电荷量。 本题主要是考查电磁感应现象与图像问题、力学问题的综合，根据受力情况结合平衡条件求解力；如果涉及电荷量问题，常根据电荷量的经验公式或根据动量定理结合法拉第电磁感应定律、闭合电路的欧姆定律列方程进行解答。 15.【答案】粒子做圆周运动的半径为  ①从出射到第一次击中x轴上D点所用时间是；②速度的大小是  若，粒子第三次经过x轴时的坐标为  【解析】解：粒子在电场中运动时只有电场力做功，根据动能定理得 解得 根据牛顿第二定律 解得 ①粒子从P运动到D的过程中，根据类平抛规律有， 解得， ②粒子运动轨迹如图 根据类平抛规律可得， 代入数据可得， 由题意可知粒子圆周运动圆心位于y轴，根据几何关系有 联立解得 粒子经过多个周期性运动，向右漂移，轨迹如图 过程中，有   过程，粒子后退距离为 代入数据得 过程，粒子前进距离为 过程，粒子前进距离为 所以第三次击中x轴位置 故粒子第三次经过x轴时的坐标为。 答：粒子做圆周运动的半径为； ①从出射到第一次击中x轴上D点所用时间是； ②速度的大小是； 若，粒子第三次经过x轴时的坐标为。 粒子在电场中做平抛运动，只有电场力做功，根据动能定理求出粒子达到磁场的速度大小；根据带电粒子进入磁场后做匀速圆周运动，结合洛伦兹力提供向心力，以及几何关系分析求解； ①根据粒子在电场中做平抛运动，结合牛顿第二定律分析求解第一次击中x轴上D点所用时间；②结合题目中的条件，画出粒子在磁场中与电场中运动的轨迹，然后结合几何关系求解； 根据粒子在电场中做平抛运动，先求出粒子沿x方向的位移与达到D的速度，由洛伦兹力提供向心力求出半径，然后结合斜上抛运动的特点进一步求出粒子第三次经过x轴时的坐标。 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，根据题目合理选取公式是解决此类问题的关键。 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $