河南省开封高级中学等校2025-2026学年高三下学期学情调研（二）物理试卷

秘密★启用前 学情调研（二） 物 理 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、班级、考场号、座位号、考生号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。 如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡 上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只 有一项是符合题目要求的。 1.2025年6月，我国科学家在兰州重离子加速器国家实验室装置上成功合成目前已知最 缺中子的镤同位素一镤-210(2Pa),其核反应方程为8Ca十1Lu→2Pa十5X,该 方程中X是 A质子 B.中子 C.电子 D.a粒子 2.AR眼镜的光学模组中，一块方形透明树脂镜片竖直放置，其厚度为L=15mm。一束 光线以60°入射角从空气斜向下射向镜片左侧表面，从右侧表面射出，人射点与出射点 的高度差为d=8mm。不考虑多次反射，该树脂材料的折射率 L=15 mm. n的值为 60° mm A.1.0 B.5 16 C178 16 D.152 16 3.如图甲所示，用轻弹簧悬挂的手机A在竖直方向做简谐运动，手机上的加速度传感器 记录了其竖直方向的加速度α随时间1变化的曲 线，如图乙，规定向下为正方向。已知手机质量为 m,振动周期为T,最大加速度大小为a,重力加速 m 度为g已知弹簧振子的周期T=2x√伦，m为振 子质量，为弹簧劲度系数。忽略空气阻力，下列 说法正确的是 物理试题（二）第1页（共6页） 奇过程中，合外力对手机的冲量大小为”T,方向竖直向上 A. 且平过程中，手机的动量姿化量为零 C乞~T过程中，重力对手机的冲量大小为”g巴，方向竖直向下 T D.0~T 过程中，手机的机械能守恒，合外力的冲量大小为零 4.如图、细绳跨过固定在铁架台上的轻质滑轮，两端各悬挂一只质量 为M的重锤。在重锤1上加上n(n=0,1,2,…)个质量为△m的 小钩码。测量不同的n对应重锤的加速度，得到a-n图像，已知 △m≤M、重力加速度大小为g,忽略空气和滑轮产生的阻力，在下 重锤2 列a-n图像中，符合实际情况的是 777777 A B C D 5.滑板运动员在倾角0=37°的斜面轨道上练习起跳动作，某次起跳时速度大小vo= 8m/s,速度方向与斜面的夹角a=37°，不计空气 阻力，重力加速度g=10m/s2(已知sin37°= 0.6,cos37°=0.8)。则运动员腾空过程中离开 3700 斜面的最大距离为 A.1.0m B.1.44m 10=37° TAAETAAAAAAATAAAAAAAAAAAAEAAAAAAAAAAAAAAA C.2.0m D.2.56m 6.家用小型电阻式电热毯的调压模块核心是如图所示的理想变压器，原线圈αb输人有 效值恒定的正弦交流电。已知ce和de间的线圈匝数比为3：2， 现把一个阻值为16Ω的电阻接在c端时，其实际功率为144W。 若将该电阻接在de端，则其实际功率为 雪名 A.64W B.96W C,120W D.192W 7.如图所示，光滑绝缘圆形轨道水平放置在光滑绝缘桌面上，O为圆心，A、B连线过O 点，AO=2cm,OB=1cm,在A点固定正点电荷Q1,B点固定正点电荷Q:,带正电的 物理试题（二）第2页（共6页） 小球静止于轨道内侧P点(A、B两点均位于圆内，且A、B、P三点不共线)，已知 AP:BP=2:1。下列说法正确的是 A、Q,与Q,的电荷量大小之比为2：1 B.P点的电场强度方向垂直于AB向左 C.将小球的电荷量加倍后，它仍能静止在P点 D.A、B连线上O点电场强度最大 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有 多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8.如图所示，一段质量分布均匀的链条悬挂在竖直固定杆的A、B两点，链条总质量为 2M,链条在A、B两点处的切线与竖直方向的夹角分别为30°和60°，两杆对链条的拉 力大小分别为FA和F,C为链条的最低点，重力加速度为g。下列说法正确的是 A.A处链条内张力大小为Mg B.B处链条内张力大小为Mg 30° C.C点左右两侧链条质量之比为3：1 D.C点左右两侧链条质量之比为√3：1 60: 9.著名的法拉第圆盘发电机示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两电刷P、 Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触。圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中。圆盘以 恒定角速度旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是 A.流过电阻R的电流恒定 B.若从上向下看，圆盘沿顺时针转动，则通过电阻R的电流方 向由b到a C.若磁感应强度大小B变为原来的2倍，其他条件不变，则电 流在R上的热功率变为原来的2倍 D,若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，其他条件不变，则电流在R上的热功率变为 原来的4倍 10.拉格朗日点指在两个大天体引力作用下，能使航天器稳定的点，由法国数学家拉格朗 日1772年推导证明其存在，每个两天体系统存在5个拉格朗日点。如图所示.拉格 朗日点上的航天器在两天体引力的共同作用下可以绕“地月双星系统”的圆心做周期 相同的圆周运动，从而使地、月、航天器三者在太空的相对位置保持不变。其中L,、 工2、La位于两天体连线上，地心、月心、L（L)构成的三角形 为等边三角形，地球质量M为月球质量m的81倍，地月间距 月 L 为L,地球，月球、航天器均可视为质点，不考虑航天器及其他 地哪 星体对双星系统的影响，关于地月系统的拉格朗日点，下列说 物理试题（二）第3页（共6页） 法正确的是 A.处于L2点的航天器，其线速度大于月球做圆周运动的线速度 B.处于L4点的航天器，做圆周运动的圆心恰好处在地心 C处于L1点的航天器，加速度大于处在L?点航天器的加速度 L D.处于拉格朗日点上的航天器做圆周运动的周期为2π 82Gm 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11.(6分)某实验小组、采用单摆实验装置测定当地重力加速度的大小。实验装置如图 所示：摆线上端固定于O点，下端悬挂一个质量分布均匀的小钢 球，光电门传感器固定在O点正下方，用于记录摆球经过最低点 时的时间间隔，从而测定单摆的周期。实验步骤如下： a.用毫米刻度尺测量摆线的长度L线； b.用游标卡尺测量小钢球的直径d; c让摆球做小角度摆动（摆角小于5），通过光电门测得单摆的周 光电门 期T: 接数据采集器 d.改变摆线长度，重复上述实验，记录多组不同摆长L和对应的周期平方T2的数 据，拟合得出的T2-L图线如图所示： ◆72s2 4.5 4 3.5 2.5 2 0.5 0 0.0020.0040.0060.0080.00100.00120.00/cm (1)单摆的摆长L= (用L线和d表示)； (2)下列关于实验操作或原理的说法中，正确的是 A小球相邻两次通过光电门的时间间隔为一个周期 B.实验中摆角控制在小于5°的目的是使单摆的运动近似为简谐运动 C.多次改变摆长测量的目的是为了减小系统误差 (3)利用T2-L图线，计算当地重力加速度的值为g= m/s2(结果保留2位 有效数字，元2取9.87)。 (4)若实验小组在实验过程中，误将摆线长度L"当作摆长L(未加入小钢球的半 径)，其他操作均正确，则根据本次实验结果计算出的重力加速度g'与真实值g相比 (填“偏大”“偏小”成“不变”)。 物理试题（二）第4页（共6页） 12.(9分)其实脆小组设计了三种测量电源电动势的方法，如图所示。 E叫心 E 甲 乙 丙 ()方法一：选择合适的电压表量程，按照如图甲电路连接，闭合开关S,电压表读数 为电源电动势的测量值，则该测量值 (填“大于”“小于”或“等于”)电动势真 实值。 (2)方法二：图乙中R为保护电阻，E。为被测电源，E。为电动势可调整、可读数的电 源，G为检流计。实验时闭合开关S,调整E。,当检流计示数为零时，被测电源E.的 电动势等于此时E。的电动势。 (3)方法三：如图丙所示，E,为待测电源，E。为工作电源（内阻可忽略）、E。为标准电 源（电动势EB已知），R。、R1、R2为电阻箱，G为检流计，S1、S2为单刀单掷开关，S为 单刀双掷开关。实验过程如下： a.实验开始前，为保护检流计，将R。、R1、R2均调整到最大，闭合开关S1、S2; b.单刀双掷开关S3接通1，在保证电路安全的前提下调小R。,再调整R,和R2,直到 R。调整到零，检流计示数为零，读取此时R,和R2的阻值，记作R1。和R20; c.单刀双掷开关S3接通2，在保持R1十R2=R10十R20的前提下，调小R。,调整R, 和R2,直至将R。调整到零，且检流计示数为零，记录R1和R2的阻值，记作R 和R21。 ①实验时工作电源E。的最大电动势需要 (填“大于”或“小于”)被测电源E。 的电动势： ②被测电源电动势E,= (用已知量和测量量表示)； ②若考虑工作电源内阻，E,的测量值 (填“大于”“小于”或“等于“)E.的真 实值。 1?.(10分)内径均匀且内径远小于管长的“T”形细玻璃管竖直放置，管内有被水银封闭 的理想气体α和b,竖直管上端与大气相通，各部分长度如图所示。已知环境温度为 27℃，大气压强p。=76cmHg,热力学温度T与摄氏温度t的关系为T=t十 273K。求： (1)若两部分气体升高相同温度，竖直管水银面恰好上升至管口，气体b的长度； 物理试题（二）第5页（共6页） (2)若保持温度为27℃不变，从竖直管上端加水银至管口，加人水银柱的长度。 20 cm 24 cm 30cm 平20cmK20cmf0cd 14、（12分)如图所示，加速电场两极板竖直放置，两板之间的电压为U1,偏转电场极板水 平放置，极板长度为L,极板间的距离为d。偏转电场两板之间的电压为U2,加速电 场极板上有小孔，与偏转电场中轴线对齐。一个比荷为的点电荷以极小的初速度 m (可看作零)进入加速电场中，被加速后从极板的小孔沿偏转电场中轴线方向进人偏 转电场，然后从偏转电场右侧离开。电荷重力不计，求： (1)电荷在偏转电场的运动时间； U (2)从电荷进人偏转电场算起，水平方向前进1.5L时，竖 直方向的位移大小。 15.(17分)在半导体芯片制造的离子注人工艺中，为实现对晶圆靶材的高精度掺杂，需 将离子源产生的离子束通过磁场约束精确聚焦到靶材的指定接收点。如图所示，在 平面直角坐标系xOy内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。离 子源固定于x轴上的P点，其坐标为（一a,0),靶材的接收区域位于x轴上的Q点， 其坐标为（α，0）。离子源可发射速度大小和方向不同的大量带正电离子，且所有离 子均在xOy平面内运动，其初速度方向与y轴正方向夹角的最大值为60°。已知离 子的质量为m,电荷量为十g,所有离子的运动轨迹关于y轴对称，离子的重力不计， 忽略离子间的相互作用。 (1)若沿y轴正方向自P点进人第二象限的离子，恰好可以打在Q点，求该离子进入 第二象限时的速率； (2)假设所有离子均可打在Q点，求： ①离子的最大速率和最小速率之比； ②离子自P点到Q点运动的最长时间和最短时间 之比； ②第一象限有离子经过区域的面积。 物理试题（二）第6页（共6页）学情调研（二） 物理 参考答案 1、B解析：根据核反应中质量数守恒有40十175= 7.C解析：小球静止，沿切线方向合力为零（沿切线 210+5a,解得a=1,根据电荷数守恒有20十71= 方向电场强度为零)，如图所示，因为AP·BP= 91+5b,解得b=0,质量数为1、电荷数为0的粒子 AO:OB=2·1,根据角平分线特征可知a=β；根 是中子，B正确。故选B。 kQ29 2.C解析：光线在介质中的传播路程l=√L十d= 据平衡条件Qg9. Ap·sina= BP ·sinB,解得9= Q2 17mm,入射角0，=60°，折射角设为02，则sin02 /AP2 BD)=41.A储误；P点的电场方向沿OP方 号-骨浪据折射定律可知R一如8-” sin 0, 16, 向，B错误；因为P点切线方向电场强度为零，小 C正确。故选C。 球电荷量加倍，会增大轨道对小球的弹力，小球仍 3.C解析：a-t图像与坐标轴围成的面积与质量的 能静止在P点，C正确；A、B连线上接近A点（或 乘积表示合外力对手机的冲量，0~千过程中，合外 B点)处点电荷场强大于O点，D错误。故选C, 力对手机的冲量大于”g,A错误！了~实 4过程 中，手机的动量变化量为2mvm,方向竖直向上，其 中v。为手机最大速度，B错误；根据动量定义可知 重力对手机的冲量大小为1=1=”T,方向竖 直向下，C正确；在运动过程中手机和弹簧组成的 系统机械能守恒，手机机械能不守恒，D错误。故 8.BC解析：对链条整体分析，竖直方向受力平衡， 选C。 有FAcos a十FR COS B=2Mg,水平方向受力平衡， 4,B解析：对系统由牛顿第二定律可得n△mg= 有FAsin a=Fasin B,代入数值得√BF。=Fn,解 (2M+n△m)a·解得a=2M十Am,因为△m< 得FA=√3Mg,Fa=Mg,A错误，B正确；左侧链 M,当n很小的时候可近似表示为a=nmg,即在 条重力等于F在竖直方向的分力，右侧链条重万 2M 刀较小时，“与刀近似成正比关系，当n很大时， 等于F:在竖直方向的分力，因此m在= l右 2Mg Q=2,m三g2M十Am'6为渐近线，B正 F4cos30°3 Fncos60=1,C正确，D错误。故选BC 确。放选B。 9,AD解析：可将铜圆盘等效为若干根由圆心到圆 5.B解析：垂直斜面方向的初速度v,=vosin a= 盘边缘的导体棒，每根导体棒都在切割磁感线，产 4.8n/,垂直斜面方向加速度ay=gcos0= 生恒定的感应电动势，相当于电源，则整全铜圆盘 8m/。,当垂直斜面方向速度为0时，运动员离开 就相当于若干个相同的电源并联，圆盘中的电流恒 斜面的距离最大。由运动学公式v=2ad,得 定，放A正确；根据右手定则可知，若从上向下看， =1,4mB正确。故选B。 d= 圆盘顺时针转动，则通过电阻R的电流沿由a到b 2a, 的方向，故B错误，圆盘产生的感应电动势为E 6.A解折：电阻接ce第时，由P= R得U.=48V, BL,兰-言8L,无论随感应强皮大小B变为 根据匝数比”一3 北：1一2，弹想变压器副线圈电压与匝 原米的？倍，还是圆盘转动的角速度变为原米的2 倍，感应电动势均变为原米的2倍，通过R的电流 数成正比，U-U×"=2V,接dr端时的功 变为原米的2倍，根据P一R可，电流在R上 _6的W,A正角。做选A。 的热功举均变为原来的4倍，枚C惜误，D正确。 率P 故选AD, ，物理（二）餐荣（弟1两，共3页）· 10.∧D解析：1，点的航天器与月球做周期相同的 12.答案：(1)小于〈2分) 圆周运动，因此两者做圆凋运动的角速度，相 R (3分) 同。角速度相同的情况下，轨道半径越大，线速度 (3)①大于(2分)@En·R0 越大。因此，工，点航天器的线速度大于月球的线 ③等于(2分) 速度，A正确；L,点的位置满足“地心、月心、L: 解析：(1)电压表内阻非尤穷大，会与电源形成闭 点构成等边三角形”、合力提供问心力，合力指向 合回路，测量值为路端电压U=E一Ir,小于真实 圆心，不指向地心，B错误；L,点航天器的轨道半 电动势。 径大于L,点航天器的轨道半径，二者角速度相 3)①图丙中E。等于电阻箱R,、R:两端电压之 等，因此Lg处航天器的加速度更大，C错误；处于 和，而E。等于电阻箱R,两端电压，故工作电源 拉格朗日点上的航天器，其做圆周运动的周期与 E。电动势的最大值应大于被测电源E,的电 “月双星系统”的周期相同。设月球轨道半径为 动势。 r1,地球轨道半径为r2,根据万有引力公式，对月 ②校准阶段：E。=E。‘R。+R动' 球有G学-m号，对地球有6收 测量阶段：E,=E,'R十R其中R下R T72,联立可得GM+m=4x2 (r1+r2),又 R10+R20, Ru 有r,+r:=L,解得T=2m√82Gm 两式相除消去E。和总电阻得E,=E。: ,D正确。故 ③，考虑工作电源内阻的影响，Eg司E:.· 选AD。 1答案：1Ls+号 Ry、 (1分) 7+RtR0E=E·。 +R,+R其申十 (2)B(1分) 十R=r+R十R0·得E,=E。R, (3)9.9(9.8或9.9均给分)(2分) 此E,的测量值不受工作电源内阻影响。 (4)不变(2分) 13.答案：(1)15cm 解析：(1)单摆摆长定义为悬点到小球重心的距 离。已知摆线长度为L,小球直径为d,小球重 (2号cm 飞在球心，则小球半径为号。因此，摆长公式为 解析：(1)两部分气体升高相同温度，竖直管水银 面恰好上升至管日时，上升高度为20cm,设玻璃 L=L+ d 管内径为S,对气体a有P,Vp T (2分) (2)根据小球运动特征，小球相邻两次通过光电门 其中p,=(76+24)cmHg=100、cmHg,V,= 的时间间隔为半个周期，A错误，摆角小于5时， 30S,T1=(27+273)K=300K, 单摆回复力近似满足F=一kx,运动视为简谐运 p',=(76+24+20)cnHg-120cmHg 动，B正确：多次改变摆长测量周期，目的是通过 V',='S, 乡次实验减小偶然误差，C错误。故选B。 (3)根据单握周期公式T-2,√官 ，变形得T= 对气休6学兴 (2分) 其中p2=(76+24)cmHg=l00cmHg,V: ,了-L图像的斜率=如，g 4x2 。围 10S,p'?=(76+24+20)cm1g=120cmlg, V2=',S, 线过坐标原点和100m,4g)点，则6-T L 且气体的体积满足V',一V,+V'g-V,=20S (1分) 482/m,6=1 --9.87m/82w9.9m/s 联立解得T',m540K.',一46cml',=15cm (4)根据(8)网可知，不甘人小钢球半径图线斜举 (1分) 不变，则g的测量值不变。 即气体b的长度为15cm。 ·物现（工）答策（第2页，共3返）· (2)保持温度不变，从竖直管上端加水银至管口， 解析：(1)当离子沿y轴正方向进人第二象限， 对气体a有pV,=p”V"” (1分) x轴为边界，粒子将垂直x轴到达Q点。轨迹半 其中ヵ”，='(76+24+20)cmHg=120cmHg, 径r=a (2分) V”=,S、 该过程洛伦兹力提供向心力，有 对气体b有pV,=力”V”。 (1.分) quBm ()分) 其中è”2=(76十24+20）cmHg=120cmHg, V”2=”gS, 解得u=9Bu (1分) 25 联立解得”=25cm,=3cm (1分) (2)①根据几何关系 则加入水银长度为 2mv 2a= Bq -sin B (2分) △2=l1-”,+l2-l”2+20cm= 80 3 cm (1分) 14.答案：(1)L√2g可 UL? (2)2au 解析：(1)点电荷在加速电场中，根据动能定理得 Uw 30° 1分) U, 解得一√m (1分) 在偏转电场中做类平抛运动，在偏转电场中运动 其中B是速度方向与x轴夹角的绝对值，离子自 的时间 P点出发，汇聚到)点，因此vsin为常数 (1分) 品 m (2分) 初速度方向垂直x轴时，速率最小，初速度方向 (2)在偏转电场中电荷的加速度大小 与x轴正方向夹角为30时，速率最大 曾 (1分) 可得”=2 1 (2分) 电府在偏转电场中竖直方向位移大小 ②圆周运动周期T= 2xnl ,运动时间由轨迹圆心 y- 1 4U: 2U2L2 md(L ldu, (2分) 角决定，有1=2元 (1分) 射出电场时竖直方向速度大小 n 最短时间轨迹对应圆心角a血= 3 (1分) ,=a-m·L,6 (1分) md 最长时间轨迹对应圆心角amx= 5π 设电荷离开偏转电场时的偏转角为日，则 (1分) 3 tan g=V3 (1分) (1分) 离开偏转电场后做匀速直线运动，则由几何关 ③如图所示，根据，=m Ba ,轨迹半径的最大值为 系得 ten R=2a (2分) (1分) xOy平面内有离子通过的区域 则电荷在数直方向的位移大小为 U2L? s,=4a2-2(答4a-a-(+85)a y=y,+y2=2d0, (2分) (1分) 15.答案：1)3B@ 第-一象限面积S--(借+) (1分) (2)①211②511 ®(g+ ，物里（二）答#（第8页，共}夏）·