精品解析：天津市西青区杨柳青第一中学2025-2026学年高三上学期第三次阶段性测试物理试卷

2025~2026学年度第一学期高三年级第三次阶段性测试 物理试卷（2025.12） 一、单项选择题（每题只有唯一正确选项，每题5分，共25分） 1. 在测定年代较近的湖泊沉积物形成年份时，常利用沉积物中半衰期较短的，其衰变方程为。以下说法正确的是（　　） A. 衰变方程中的X是电子 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. 方程中的X来自于内质子向中子的转化 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据质量数和电荷数守恒可知，X是电子，故A正确； B．放射性元素衰变的快慢是由核内部自身的因素决定的，跟原子所处的化学状态和外部条件无关，故B错误； C．与和电子X的质量和之差等于衰变的质量亏损，故C错误； D．方程中的X来自于内中子向质子的转化，故D错误。 故选A。 2. 中国运动员以121公斤的成绩获得2024年世界举重锦标赛抓举金牌，举起杠铃稳定时的状态如图所示。重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. 双臂夹角越大双臂所受杠铃作用力越小 B. 杠铃对每只手臂作用力大小为 C. 杠铃对手臂的压力和手臂对杠铃的支持力是一对平衡力 D. 在加速举起杠铃过程中，地面对人的支持力大于人与杠铃总重力 【答案】D 【解析】 【详解】A．运动员举起杠铃，杠铃稳定时，对杠铃受力分析，杠铃受重力和双臂的支持力，由力的平衡条件可知双臂对杠铃的支持力的合力等于杠铃的重力。由牛顿第三定律可知，双臂所受杠铃作用力大小等于杠铃的重力大小，与双臂的夹角无关，故A错误； B．杠铃的重力为 假设手臂与竖直方向夹角为，根据平衡条件可知 结合 解得杠铃对手臂的弹作用力，B错误； C．杠铃对手臂的压力和手臂对杠铃的支持力是一对相互作用力，C错误； D．加速举起杠铃，人和杠铃构成的相互作用系统加速度向上，系统处于超重状态，因此地面对人的支持力大于人与杠铃的总重力，D正确。 故选D。 3. 2025年4月24日，载人飞船神舟二十号在酒泉卫星发射中心点火发射，在进入预定轨道后成功与空间站完成自主快速交会对接，然后绕地球做匀速圆周运动。已知空间站轨道高度低于地球同步卫星轨道，则下面说法正确的是（　　） A. 火箭在加速升空的过程中处于失重状态 B. 航天员在空间站所受地球的引力小于其在地面上受到的地球引力 C. 空间站绕地球做匀速圆周运动的角速度小于地球自转角速度 D. 空间站绕地球做匀速圆周运动的加速度小于地球同步卫星的加速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．火箭加速升空过程，加速度方向竖直向上，则处于超重状态，故A错误； B．根据，宇航员与地球的质量不变，宇航员在空间站离地心更远，则受到的万有引力小于在地表受到万有引力，故B正确； C．根据可得，可知空间站绕地球做匀速圆周运动的角速度大于同步卫星的角速度，即大于地球自转角速度，故C错误； D．根据可得，可知空间站绕地球做匀速圆周运动的加速度大于地球同步卫星的加速度，故D错误。 故选B 。 4. 如图所示，交流发电机中的线圈ABCD沿逆时针方向匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律为。下列说法正确的是（ ） A. 该交流电的频率为100Hz B. 线圈转到图示位置时，产生的电动势为0 C. 线圈转到图示位置时，磁通量变化率最大 D. 仅线圈转速加倍，电动势的最大值变为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据题意可知，该交流电的频率为，故A错误； BC．线圈转到图示位置时，磁场与线圈平面平行，磁通量最小，磁通量变化率最大，感应电动势最大，故B错误，C正确； D．题意可知电动势最大值，根据电动势的最大值 可知仅线圈转速n加倍，电动势的最大值变为原来的2倍，为，故D错误。 故选C。 5. 在沿斜面向上的恒力F作用下，一物体从足够长的光滑斜面的底端由静止开始向上运动，在某一高度撤去恒力F。以地面为零势能面，设重力势能为、机械能为，则整个向上运动过程中，它们随时间t变化的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据题意可知，撤去恒力前，物体做匀加速运动，设加速度为，撤去恒力后，物体做匀减速运动，设加速度为，匀加速后物体的速度为，由运动学公式可得，匀加速时的位移为 匀减速时的位移为 AB．以地面为零势能面，根据题意，由重力做功与重力势能的关系可知，撤去恒力前 可知，重力势能与时间为二次函数，且开口向上，撤去恒力后 可知，重力势能与时间仍为二次函数，但开口向下，故B错误A正确； CD．根据题意，由功能关系可知，撤去恒力前，物体的机械能为 可知，机械能与时间为二次函数，且开口向上，撤去恒力后，只有重力做功，机械能保持不变，故CD错误。 故选A。 二、不定项选题（每题至少两个正确选项，多选、错选不给分，漏选得3分，选对得5分。） 6. 下列说法正确的是（　　） A. 由图甲可知，状态①的温度比状态②的温度低 B. 由图乙可知，气体由状态A变化到B的过程中，气体分子平均动能一直增大 C. 由图丙可知，当分子间的距离时，分子间的作用力随分子间距离的增大先减小后增大 D. 由图丁可知，在r由变到的过程中分子力做正功 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图甲可知，①中速率大的分子占据比例较大，说明状态①对应的温度较高，故A错误； B．一定质量的理想气体由状态A变化到B的过程中，由图乙可知，状态A与状态B的相等，则状态A与状态B的温度相同，由图线的特点可知，增大，温度升高，气体由状态A到状态B温度先升高再降低到原来温度，气体分子平均动能先增大后减小，故B错误； C．由图丙可知，当分子间的距离时，分子间的作用力随分子间距离的增大先增大后减小，故C错误； D．由图丁可知，在r由变到的过程中，分子势能一直减小，则分子力做正功，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，一电场的电场线分布关于y轴（沿竖直方向）对称，O、M、N是y轴上的三个点，且，P点在y轴的右侧，，则（　　） A. M点的电势比P点的电势高 B. 将负电荷由O点移动到P点，电场力做正功 C. M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差 D. 在O点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴做直线运动 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】A．作出过点M的等势线，因电场线与等势线是垂直的，且沿电场线方向电势是降低的，A正确； B．将负电荷从O点移到P点时，因所处位置电势降低，其电势能增大，故应是克服电场力做功，B错误； C．由公式 及电场线疏密程度知O、M两点间电势差应大于M、N两点间电势差，C错误； D．沿y轴上各点电场强度方向相同，故从O点由静止释放的带正电粒子运动中始终受到沿y轴方向的合外力，即在O点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴做直线运动，D正确。 故选AD。 8. 如图所示，A、B两球质量相等，A球用不能伸长的轻绳系于O点，B球用轻弹簧系于O'点，O与O'点在同一水平面上将两球分别拉到与悬点等高处，使绳和轻弹簧均处于水平，弹簧处于自然状态，由静止开始释放，当两球达到各自悬点的正下方时，两球仍处于同一水平面上，则（　　） A. 两球到达各自悬点的正下方时，A球动能较大 B. 两球到达各自悬点的正下方时，向心加速度大小相等 C. 两球在运动过程中机械能都守恒 D. 两球到达各自悬点的正下方时，两球重力势能减小量相等 【答案】AD 【解析】 【详解】CD．由于两小球质量相等，初末位置高度相同，则由可知，两小球到达各自悬点的正下方时，两球重力势能减少量相等。由能量守恒可知，A球减小的重力势能全部转化为动能，B球减小的重力势能转化为弹簧的弹性势能和小球的动能，显然A球运动过程机械能守恒，B球不守恒，故C错误，D正确； AB．结合前面选项分析，可知A球到达悬点的正下方时动能较大，由，知此时A球速度较大；在最低点时，根据向心加速度公式，可得A球向心加速度为2g；但从弹簧摆的理论可知，通过连续调节参数，总能找到使轨迹穿过最低点的解，参数空间的连续性保证存在无穷多组弹簧的劲度系数和原长可以实现题设的末态，而对应的aB可取小于g到大于2g的连续值，不可能恒等于2g，则无法比较A、B两球的向心加速度大小，故A正确，B错误。 故选AD。 三、实验题（本题每空2分，共12分） 9. 某同学用如图所示的装置验证动量守恒定律。将斜槽轨道固定在水平桌面上，轨道末段水平，右侧端点在水平木板上的垂直投影为O，木板上叠放着白纸和复写纸。实验时先将小球a从斜槽轨道上Q处由静止释放，a从轨道右端水平飞出后落在木板上；重复多次，测出落点的平均位置P与O点的距离，将与a半径相等的小球b置于轨道右侧端点，再将小球a从Q处由静止释放，两球碰撞后均落在木板上；重复多次，分别测出a、b两球落点的平均位置M、N与O点的距离、。 完成下列填空： （1）下列关于实验的要求哪个是正确的______。 A. 斜槽的末端必须是水平的 B. 斜槽的轨道必须是光滑的 C. 必须测出斜槽末端的高度 D. 小球a每次都从同一位置由静止释放 （2）记a、b两球的质量分别为、，实验中须满足条件______（填“>”或“<”）； （3）如果测得的、、、和在实验误差范围内满足关系式______，则验证了两小球在碰撞中满足动量守恒定律。 【答案】（1）AD （2）> （3） 【解析】 【小问1详解】 A．要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，故A正确； B．斜槽轨道不一定必须是光滑的，只要小球到达底端时速度相同即可，故B错误； C．小球做平抛运动的竖直高度相同，时间相同，则可用水平位移代替水平速度，没必要测出斜槽末端的高度，故C错误； D．要保证碰撞前速度相同，所以每次小球a都要从同一高度由静止滚下，故D正确。 故选AD。 【小问2详解】 为防止入射球碰后反弹，则小球质量的关系应满足>。 【小问3详解】 两球离开斜槽后做平抛运动，由于抛出点的高度相等，它们做平抛运动的时间相等，碰撞前球的速度大小 碰撞后的速度大小 碰撞后球的速度大小 如果碰撞过程系统动量守恒，则碰撞前后系统动量相等，则 整理得 10. 某班级的同学在实验室利用“自由落体运动”来验证机械能守恒定律。 （1）不同组学生在实验操作过程中出现如图1的四种情况，其中操作正确的是______； （2）如图2所示，小华同学实验测得点B距起始点O的距离为，BC两点间的距离为，CD两点间的距离为，若相邻两点的打点时间间隔为T，重锤质量为m，根据上述条件计算重锤从释放到打下C点时重力势能减少量，动能增加量______； （3）小明同学误把点当作O点，其它操作与小华相同，也绘制出图像如图3，b是小华同学作的图线，则小明同学所作的图线最有可能是______（填写图线上的字母）。 【答案】（1）B （2） （3）a 【解析】 【小问1详解】 A．打点计时器应使用交流电源，故A错误，B正确；； CD．纸带弯曲了，在重锤下落过程中，纸带与计时器之间的摩擦会造成较大的实验误差，故CD错误。 故选B。 【小问2详解】 重锤静止释放，O为纸带上第一个计时点，所以，C点的速度等于B到D的平均速度，有 重锤动能增量 【小问3详解】 小明同学误把O′点当作O点，其它操作与小华相同，当时，速度不为0，则小明所作的图线最有可能是a。 四、计算题 11. 如图，在水平桌面上固定两条相距的平行且足够长的光滑金属导轨，导轨的左端连接阻值的电阻，导轨上放有垂直导轨的金属杆，金属杆的质量，接入电路的电阻，整个空间存在磁感应强度、竖直向下的匀强磁场。初始时刻金属杆在水平向右的恒力的作用下，向右做速度的匀速直线运动，经后撤去恒力。整个运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计，求： （1）水平恒力的大小； （2）从初始时刻到金属杆停止运动的过程中，电阻上产生的热量； （3）从初始时刻到金属杆停止运动的过程中，金属杆向右运动的位移。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【分析】 【详解】（1）金属杆匀速运动时，感应电动势 根据闭合电路的欧姆定律得 金属杆所受安培力 根据金属杆受力平衡得 代入数据解得 （2）前1.5s内金属杆运动的位移 水平恒力F做的功 根据功能关系得 其中 代入数据解得 （3）撤去恒力F后，金属杆的加速度大小满足 即 等式两边同时乘以非常短的时间，即 整理得 解得 所以撤去恒力F后，金属杆继续运动的位移为 从初始时刻到金属杆停止运动的过程中，金属杆向右运动的位移 12. 如图所示，一轻质弹簧的一端固定在滑块B上，另一端与滑块C接触但未连接，该整体静止放在离地面高为H=5m的光滑水平桌面上，现有一滑块A从光滑曲面上离桌面h=0.45m高处由静止开始滑下，与滑块B发生碰撞并粘在一起压缩弹簧推动滑块C向前运动，经一段时间，滑块C脱离弹簧，然后在水平桌面上运动一段距离后从桌面边缘飞出．已知mA=2kg，mB=1kg，mC=3kg，g=10m/s2，求： （1）滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度大小； （2）压缩过程中弹簧的最大弹性势能； （3）滑块C落地点与桌面边缘的水平距离。 【答案】（1）；（2）3J；（3）2m 【解析】 【详解】（1）设滑块A与滑块B碰撞前瞬间速度大小为，滑块A从光滑曲面上h高处由静止开始滑下的过程，根据机械能守恒可得 解得 3m/s 滑块A与B碰撞结束瞬间具有共同速度v2，根据动量守恒可得 解得滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度为 （2）滑块A、B发生碰撞后与滑块C一起压缩弹簧，当滑块A、B、C速度相等时，弹簧压缩量达到最大，弹性势能最大，根据动量守恒可得 解得 根据系统机械能守恒可得 解得压缩过程中弹簧的最大弹性势能为 （3）被压缩弹簧再次恢复自然长度时，滑块C脱离弹簧，设滑块A、B的速度为v4，滑块C的速度为，根据系统动量守恒和机械能守恒可得 联立解得 滑块C从桌面边缘飞出后做平抛运动，则有 联立解得滑块C落地点与桌面边缘的水平距离为 13. 如图所示，在x轴的上方存在垂直纸面向里，磁感应强度大小为B0的匀强磁场。位于x轴下方的离子源C发射质量为m、电荷量为q的一束负离子，其初速度大小范围，这束离子经电势差的电场加速后，从小孔O（坐标原点）垂直x轴并垂直磁场射入磁场区域，最后打到x轴上。在x轴上区间水平固定放置一探测板（），假设每秒射入磁场的离子总数为N0，打到x轴上的离子数均匀分布（离子重力不计）。 （1）求离子束从小孔O射入磁场后打到x轴最远处位置（用含的物理量a表示）； （2）调整磁感应强度的大小，可使速度最大的离子恰好打在探测板右端，求此时的磁感应强度大小B1； （3）保持磁感应强度B1不变，求每秒打在探测板上的离子数N；若打在板上的离子80%被吸收，20%被反向弹回，弹回速度大小为打板前速度大小的0.6倍，被吸收和被弹回的离子数在探测板上沿x轴均匀分布，求探测板受到的作用力大小。 【答案】（1）4a；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）粒子进入电场中有 在磁场中有 打到x轴的距离为 由上述分析可知，当粒子在磁场中的半径最大，即最远，此时粒子从粒子源出来时的速度最大，解得 （2）由题意可知，速度最大粒子打在探测板最右侧，则由几何关系有 磁场中有 结合（1）中数据，解得 （3）对初速度为零的离子，经过电场加速度后，有 解得 在磁场中有 解得 磁感应强度为时，粒子打在x轴上的区间为[1.5a，3a]，每秒打在探测板上的离子数为 对打探测器最左端（）的离子，轨道半径为a，则离子在磁场中 解得 打到x轴上的离子均匀分布，所以打在探测板上的离子的平均速度为 被吸收和弹回的离子数在探测板上沿x轴均匀分布，由动量定理可得 解得单位时间内探测板受到的作用力 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025~2026学年度第一学期高三年级第三次阶段性测试 物理试卷（2025.12） 一、单项选择题（每题只有唯一正确选项，每题5分，共25分） 1. 在测定年代较近的湖泊沉积物形成年份时，常利用沉积物中半衰期较短的，其衰变方程为。以下说法正确的是（　　） A. 衰变方程中的X是电子 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. 方程中的X来自于内质子向中子的转化 2. 中国运动员以121公斤的成绩获得2024年世界举重锦标赛抓举金牌，举起杠铃稳定时的状态如图所示。重力加速度，下列说法正确的是（　　） A. 双臂夹角越大双臂所受杠铃作用力越小 B. 杠铃对每只手臂作用力大小为 C. 杠铃对手臂的压力和手臂对杠铃的支持力是一对平衡力 D. 在加速举起杠铃过程中，地面对人的支持力大于人与杠铃总重力 3. 2025年4月24日，载人飞船神舟二十号在酒泉卫星发射中心点火发射，在进入预定轨道后成功与空间站完成自主快速交会对接，然后绕地球做匀速圆周运动。已知空间站轨道高度低于地球同步卫星轨道，则下面说法正确的是（　　） A. 火箭在加速升空的过程中处于失重状态 B. 航天员在空间站所受地球的引力小于其在地面上受到的地球引力 C. 空间站绕地球做匀速圆周运动的角速度小于地球自转角速度 D. 空间站绕地球做匀速圆周运动的加速度小于地球同步卫星的加速度 4. 如图所示，交流发电机中的线圈ABCD沿逆时针方向匀速转动，产生的电动势随时间变化的规律为。下列说法正确的是（ ） A. 该交流电的频率为100Hz B. 线圈转到图示位置时，产生的电动势为0 C. 线圈转到图示位置时，磁通量变化率最大 D. 仅线圈转速加倍，电动势的最大值变为 5. 在沿斜面向上的恒力F作用下，一物体从足够长的光滑斜面的底端由静止开始向上运动，在某一高度撤去恒力F。以地面为零势能面，设重力势能为、机械能为，则整个向上运动过程中，它们随时间t变化的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 二、不定项选题（每题至少两个正确选项，多选、错选不给分，漏选得3分，选对得5分。） 6. 下列说法正确的是（　　） A. 由图甲可知，状态①的温度比状态②的温度低 B. 由图乙可知，气体由状态A变化到B的过程中，气体分子平均动能一直增大 C. 由图丙可知，当分子间的距离时，分子间的作用力随分子间距离的增大先减小后增大 D. 由图丁可知，在r由变到的过程中分子力做正功 7. 如图所示，一电场的电场线分布关于y轴（沿竖直方向）对称，O、M、N是y轴上的三个点，且，P点在y轴的右侧，，则（　　） A. M点的电势比P点的电势高 B. 将负电荷由O点移动到P点，电场力做正功 C. M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差 D. 在O点静止释放一带正电粒子，该粒子将沿y轴做直线运动 8. 如图所示，A、B两球质量相等，A球用不能伸长的轻绳系于O点，B球用轻弹簧系于O'点，O与O'点在同一水平面上将两球分别拉到与悬点等高处，使绳和轻弹簧均处于水平，弹簧处于自然状态，由静止开始释放，当两球达到各自悬点的正下方时，两球仍处于同一水平面上，则（　　） A. 两球到达各自悬点的正下方时，A球动能较大 B. 两球到达各自悬点的正下方时，向心加速度大小相等 C. 两球在运动过程中机械能都守恒 D. 两球到达各自悬点的正下方时，两球重力势能减小量相等 三、实验题（本题每空2分，共12分） 9. 某同学用如图所示的装置验证动量守恒定律。将斜槽轨道固定在水平桌面上，轨道末段水平，右侧端点在水平木板上的垂直投影为O，木板上叠放着白纸和复写纸。实验时先将小球a从斜槽轨道上Q处由静止释放，a从轨道右端水平飞出后落在木板上；重复多次，测出落点的平均位置P与O点的距离，将与a半径相等的小球b置于轨道右侧端点，再将小球a从Q处由静止释放，两球碰撞后均落在木板上；重复多次，分别测出a、b两球落点的平均位置M、N与O点的距离、。 完成下列填空： （1）下列关于实验的要求哪个是正确的______。 A. 斜槽的末端必须是水平的 B. 斜槽的轨道必须是光滑的 C. 必须测出斜槽末端的高度 D. 小球a每次都从同一位置由静止释放 （2）记a、b两球的质量分别为、，实验中须满足条件______（填“>”或“<”）； （3）如果测得的、、、和在实验误差范围内满足关系式______，则验证了两小球在碰撞中满足动量守恒定律。 10. 某班级的同学在实验室利用“自由落体运动”来验证机械能守恒定律。 （1）不同组学生在实验操作过程中出现如图1的四种情况，其中操作正确的是______； （2）如图2所示，小华同学实验测得点B距起始点O的距离为，BC两点间的距离为，CD两点间的距离为，若相邻两点的打点时间间隔为T，重锤质量为m，根据上述条件计算重锤从释放到打下C点时重力势能减少量，动能增加量______； （3）小明同学误把点当作O点，其它操作与小华相同，也绘制出图像如图3，b是小华同学作的图线，则小明同学所作的图线最有可能是______（填写图线上的字母）。 四、计算题 11. 如图，在水平桌面上固定两条相距的平行且足够长的光滑金属导轨，导轨的左端连接阻值的电阻，导轨上放有垂直导轨的金属杆，金属杆的质量，接入电路的电阻，整个空间存在磁感应强度、竖直向下的匀强磁场。初始时刻金属杆在水平向右的恒力的作用下，向右做速度的匀速直线运动，经后撤去恒力。整个运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计，求： （1）水平恒力的大小； （2）从初始时刻到金属杆停止运动的过程中，电阻上产生的热量； （3）从初始时刻到金属杆停止运动的过程中，金属杆向右运动的位移。 12. 如图所示，一轻质弹簧的一端固定在滑块B上，另一端与滑块C接触但未连接，该整体静止放在离地面高为H=5m的光滑水平桌面上，现有一滑块A从光滑曲面上离桌面h=0.45m高处由静止开始滑下，与滑块B发生碰撞并粘在一起压缩弹簧推动滑块C向前运动，经一段时间，滑块C脱离弹簧，然后在水平桌面上运动一段距离后从桌面边缘飞出．已知mA=2kg，mB=1kg，mC=3kg，g=10m/s2，求： （1）滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度大小； （2）压缩过程中弹簧的最大弹性势能； （3）滑块C落地点与桌面边缘的水平距离。 13. 如图所示，在x轴的上方存在垂直纸面向里，磁感应强度大小为B0的匀强磁场。位于x轴下方的离子源C发射质量为m、电荷量为q的一束负离子，其初速度大小范围，这束离子经电势差的电场加速后，从小孔O（坐标原点）垂直x轴并垂直磁场射入磁场区域，最后打到x轴上。在x轴上区间水平固定放置一探测板（），假设每秒射入磁场的离子总数为N0，打到x轴上的离子数均匀分布（离子重力不计）。 （1）求离子束从小孔O射入磁场后打到x轴最远处位置（用含的物理量a表示）； （2）调整磁感应强度的大小，可使速度最大的离子恰好打在探测板右端，求此时的磁感应强度大小B1； （3）保持磁感应强度B1不变，求每秒打在探测板上的离子数N；若打在板上的离子80%被吸收，20%被反向弹回，弹回速度大小为打板前速度大小的0.6倍，被吸收和被弹回的离子数在探测板上沿x轴均匀分布，求探测板受到的作用力大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $