河南郑州外国语学校2025-2026学年高三下学期4月阶段检测物理试题

物理试题 试题满分100分，限时75分钟 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 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。 一、单选题（本大题共7小题，每小题4分，共28分） 1. 破冰船可以滑上冰层借助自身重力破冰。在破冰船的船头相对冰层向上滑动的瞬间，船头受到冰层的支持力和摩擦力作用，题图所示的a、b、c、d四个方向中，这两个力的合力方向可能是（ ） A. a B. b C. c D. d 2. 如题图所示，有一不带电的金属球壳，在其中心O点处放置一正点电荷，M、N、P、Q点在一条过O点的直线上，P点与N点关于O点对称，Q点位于金属内部，M点位于球壳外部。当金属球壳处于静电平衡状态时，（　　） A. M、N点电势相等 B. Q点的电场强度不为零 C. 电子从N点运动到P点的过程中电场力所做总功一定为正 D. Q点的电势高于M点的电势 3. 在家庭电路中，接地故障通断器在用电器发生漏电时，能保护人的生命和财产安全。当用电器正常工作时，紧靠的两根绝缘电线电流大小相等、方向相反；当用电器漏电时，线圈中就会产生感应电流，断路器切断电路。若某次漏电瞬间，电线1和电线2中电流流向如题图所示，且电线2中电流小于电线1中电流，则线圈内（ ） A. 磁通量增加，感应电流从N到M B. 磁通量减少，感应电流从N到M C. 磁通量增加，感应电流从M到N D. 磁通量减少，感应电流从M到N 4. 某小组研究物体在竖直平面内做圆周运动的特点，在物体由最低点运动到最高点的过程中，其动能和重力势能随时间的变化分别如图①、②图线所示，图线①与横轴平行，则物体在此运动过程中（　　） A. 机械能守恒 B. 动量不变 C. 合外力不变 D. 克服重力做功为 5. 氢原子的能级示意图如图所示，氢原子光谱中波长在之间的谱线有（　　） A. 1条 B. 2条 C. 3条 D. 4条 6. 天狼星双星系统由质量不同的主序星和伴星组成。仅考虑两星间的万有引力，两星的运动均可视为绕它们连线上某点O的匀速圆周运动，周期相同。若两星视为质点，相距为L，主序星在时间t内转过n圈，引力常量为G，则（　　） A. 伴星运动的角速度大小为 B. 伴星运动的轨道半径为L C. 主序星和伴星的总质量为 D. 主序星与伴星绕O点运动的线速度大小之比等于它们的质量之比 7. 质量为的玩具汽车在水平地面上由静止开始沿直线运动了，其所受合外力大小与位移大小的关系如图所示，则玩具汽车（　　） A. 所受合外力做的总功为 B. 运动到处的速度大小为 C. 在0到的运动过程中所受合外力的冲量大小为 D. 在处所受合外力的瞬时功率为 二、多选题（本大题共3小题，每小题5分，共15分。不全选对得3分，有错选得0分） 8. 一列简谐波在均匀介质中沿x轴负方向传播，M和N是介质中的两个质点。t时刻的波形如图所示，M位于波峰处，N位于平衡位置，波源振动的周期为4s，则（　　） A. 波速为 B. t时刻O点处质点向下运动 C. t时刻M的加速度大小比N的大 D. 从t时刻开始运动，在这段时间内M的平均速率是N的倍 9. 如图1所示，两根相距为L的长直光滑导轨固定在水平桌面上，导轨间连接阻值为R的电阻，质量为m的金属杆垂直于导轨放置并与两导轨接触良好。整个装置放在垂直于导轨平面的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。金属杆在水平拉力作用下向右做直线运动，位移大小与速率平方的关系如图2所示。若不计金属杆和导轨的电阻，则（　　） A. 金属杆的加速度大小为 B. 金属杆所受安培力的大小与速率成反比 C. 金属杆在处所受的拉力大小为 D. 速率从增大到的过程中，金属杆的位移大小为 10. 匀强电场中，一带电粒子受重力和电场力作用在竖直平面内的运动轨迹如图所示。若粒子在M点的速度方向与加速度方向垂直，P点的速度方向与重力方向垂直，M和N点电势相等，则（　　） A. 从M点运动到N点的过程中，粒子速率先减小后增大 B. 从M点运动到P点的过程中，粒子电势能减小 C. 从M点运动到N点的过程中，电场力先做正功，再做负功 D. 粒子在P、N两点的机械能相等 三、非选择题（本大题共5小题，共57分） 11. 某小组探究小球竖直下落过程中的机械能是否守恒。他们将质量为30.0g的小球从竖直放置的刻度尺旁一定高度处由静止释放，使用每秒连续拍摄50张照片的摄像机记录小球的下落位置。从中间某张照片开始，每隔一张照片对小球的位置进行编号，数据如下表： 位置编号 1 2 3 4 5 6 7 8 位置 0.676 0.710 0.761 0.825 0.907 1.003 1.114 1.241 （1）小球在2号位置处的动能约为________J，它从该位置运动到7号位置的过程中重力做功约为________J。（结果均保留2位有效数字，重力加速度取） （2）用上述数据分析小球从2号位置运动到7号位置过程中机械能是否守恒并写出分析过程：______________。 12. 某同学拟利用发光二极管等器材制作一个创意贺卡，需要首先测定发光二极管的伏安特性。主要实验器材有：直流电源E（5V，内阻不计），电压表（，内阻约），电流表（，内阻约），滑动变阻器，发光二极管D（正常发光时电阻约为几十欧姆）。 （1）该同学测定发光二极管D两端电压在范围内的伏安特性的电路如图所示，图中只连接了部分电路，还需要连接c点与________点，e点与________点。 （2）测得的伏安特性曲线如图所示，当工作电流为时，发光二极管两端的电压约为________V。 （3）该同学设计的创意贺卡的电路如图所示。已知电源E的电动势为5V（内阻不计），音乐芯片的等效电阻为，其阻值为，若取该发光二极管的工作电流为，则电阻的取值应为________（结果保留2位有效数字）。 13. 有人提出了高速列车不停车换乘的设想。高速列车A以做匀速直线运动，接驳列车B在相邻车道由静止开始做加速度大小为a的匀加速直线运动，与车A同向行驶。两车同时到达交汇点时，车B刚好加速到，然后两车保持该速度行驶供乘客换乘。若将两车视为质点，求 （1）车B出发时，车A与交汇点的距离； （2）换乘完毕后，车B做匀减速直线运动，运动了距离后停止，求此过程中车B运动的加速度大小和运动时间。 14. 如图所示，一半径为的透明均质半球置于空气中，某圆柱形单色平行光束垂直于半球底面入射，光束横截面圆心与半球底面圆心重合。若要整束光都不发生全反射，其横截面的半径最大为。 （1）求该光束在半球中的折射率； （2）若换成半径为在半球中折射率为原光束的倍的另一光束，其他条件不变，求此时半球有光束射出的球冠底面面积。（不考虑反射光的折射） 15. 为研究静电跳球现象，某同学固定了板间距为d的水平平行导体板（板足够长），两极板连接到电压可调的直流电源上（如图），极板间电场强度竖直向下。一个质量为m的小球（可视为质点）与上极板接触后由静止释放，在两极板间沿竖直方向运动，小球每次与上极板接触后所带电量都会变为，每次与下极板接触后所带电量都会变为。小球每次与极板碰撞后瞬间的动能与碰撞前瞬间的动能比值为k，不计空气阻力，取重力加速度为g。 （1）若小球第一次反弹后恰好到达上极板，求两极板间电压，以及小球与下极板碰撞过程中损失的动能。 （2）调整电压使小球在向上运动时做匀减速直线运动，且加速度大小等于向下运动的加速度大小的一半，最终小球每次从上极板反弹后瞬间的动能均相同，写出此动能表达式，并讨论k的取值范围。 （3）再次调整电压，使小球向上时能做匀速直线运动。小球每次从上极板反弹后瞬间的动能均相同后，若在其与下极板碰撞的瞬间加上垂直纸面向内的匀强磁场，小球所能达到的最大高度恰为极板间距的一半，求：①磁感应强度大小与k的关系；②加磁场后小球水平方向的最大位移大小与k的关系。 物理试题 试题满分100分，限时75分钟 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。 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。 一、单选题（本大题共7小题，每小题4分，共28分） 【1题答案】 【答案】C 【2题答案】 【答案】D 【3题答案】 【答案】A 【4题答案】 【答案】D 【5题答案】 【答案】B 【6题答案】 【答案】C 【7题答案】 【答案】C 二、多选题（本大题共3小题，每小题5分，共15分。不全选对得3分，有错选得0分） 【8题答案】 【答案】ACD 【9题答案】 【答案】AD 【10题答案】 【答案】BC 三、非选择题（本大题共5小题，共57分） 【11题答案】 【答案】 ①. ②. 0.12 ③. 见解析 【12题答案】 【答案】 ①. a ②. d ③. 1.90##1.88##1.89##1.91##1.92 ④. 40##38##39##41 【13题答案】 【答案】（1）；（2）， 【14题答案】 【答案】（1）；（2）①，则为②，则为 【15题答案】 【答案】（1），；（2）；；（3）①，② 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $物理答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 10 答案 C D A D B C c ACD AD BC 11. 1.7×10-2 0.12 见解析 12. a d 1.90/1.88/1.89/1.91/1.92 40/38/39/41 1B.1):2)克，2 250 Vo 4(1),2①k>1,则为9®k≤1，则为m 15.(1) (1-k)mgd21-k), :（2)Ew-2k号mgd:sk<1,(3)①B- 2k(2k-1) g (1+k)g 1+k 9V(1-k2)d' d ②xx=1-√R 1.C 一解析由题意可知船头受到冰层的支持力垂直于冰面向上，摩擦力力沿着冰面向下， 根据平行四边形定则可知，这两个力的合力方向可能是c。 船 冰 2.D 一解析A.沿着电场线方向电势降低，故N点电势大于M点电势，故A错误： B.由于静电屏蔽，Q点的电场强度等于零，故B错误： C.N、P两点电势相同，电子从N点运动到P点的过程中电场力做功一定为O,故C错误： D.沿着电场线方向电势降低，N点电势大于Q点电势，Q点电势大于M点电势，故D正确。 3.A 一解析当用电器正常工作时，紧靠的两根绝缘电线电流大小相等、方向相反，此时穿 过线圈的磁通量为零：当用电器漏电时，且电线2中电流小于电线1中电流，则线圈内磁通量增加，根据 楞次定律可知感应电流从N到M。 4.D “·一解析A.由题图可知，在物体做圆周运动由最低点运动到最高点的过程中，动能不 变，重力势能逐渐增大，故机械能逐渐增大，A错误； B.物体由最低点运动到最高点的过程中，速度方向时刻改变，故动量方向时刻改变，B错误； C.由题意可知，物体做匀速圆周运动，故合外力时刻沿半径指向圆心，方向时刻改变，C错误； D.由题图可知，重力势能增量为E,故物体克服重力做功为E,D正确。 5.B 一解析波长为100nm的光子对应的能量为c,=hy,= c_1240=12.4eV 2100 hc1240 波长为124nm的光子对应的能量为62=hw2= 元2124 =10eV由氢原子能级图可得 △E1=E2-E,=-3.4eV-(←13.6)eV=10.2eV △E2=E3-E=-1.51eV-(-13.6)eV=12.09eV △E3=E4-E,=-0.85eV-（13.6)eV=12.75eV 可知氢原子光谱中波长在100124nm之间的谱线有2条。 6.C1 一解析A,主序星和伴星周期相同，由题有周期为T= 则主序星和伴星周期相同，角速度也相同，有@=2”-2π”故A错误： Tt B.两星视为质点，相距为L,两星的运动均可视为绕它们连线上某点O的匀速圆周运动，则伴星运动的 轨道半径应该小于L,故B错误； C.设主序星的质量为M,做匀速圆周运动的半径为R,伴星的质量为m,做匀速圆周运动的半径为r,则由 牛顿第二定律有Gm=M(2R;GMm=m2严)r;L=R+r 2 T 2 T 由以上各式解得M+m-4标n卫故C正确： GP D.由牛顿第二定律有GMm_M,Gm_m化简得兰=， mR 2 R 2 v2 VMr ,主序星与伴星绕0点运动的线速度大 小之比不等于它们的质量之比，故D错误。 7.C 一解析A.F-x图线与横轴所围面积表示F做的功，则合外力的总功为 合×20x2+20+40k40x51-2501A错误： B.运动到6m处时F做的功为形。号×20×2420+40叶40x3立 根据动能定理形-m解得%=7msB错误： C.同理，0-3m内所-分×20x2+0+40)k1=50-,解得%=V5ms 根据动量定理得F的冲量为I=mv=20W5NsC正确； D.运动到4m处时，F做的功为%×20x2号0+40)kUH40×1=9012m解得=3m6此时F的 2 功率为P=Fv=40x3W=120WD错误。 8.ACD 74ms=2% 一解析A.由题意可知T=4s,2=8m,则波速为v=-8 A正确； B.由“同侧法”可知，t时刻O点处质点向上运动，B错误： C.t时刻M位于波峰加速度最大，N位于平衡位置，加速度为零，故M的加速度大小比N的大，C正确； D.设振幅为A,令t时刻为0时刻，则M点的振动函数表达式为 yu=Acos （Aeos经em):1=05s时刻 yM =Acos 故0-0.56时间内M点的路程为Aw=A-242-2Acm 2 2 平均速率为w=yu t N点的振动函数表达式为yw=-Asim -Asm(水cm) =05s时刻x=4m行05je四)= 故0-0.5s时间内N点的路程为△yw= 12A(cm) 2 平均速率为w= t 故以、N丙点的平均速率之比为-A2-5-万-1 VN AYN 2 故在这段时间内M的平均速率是N的√2-1倍，D正确。 9.AD 一解析A.金属杆的位移与速度的平方成线性关系，满足匀变速直线运动规律，由 x=-=2 2a 2a2a 知图线斜率为k=。=1 得a= vo?-2a 6故A正确： 2x0 B.根据安培力公式和闭合电路欧姆定律F安=BL;I= E BLv RR 得F-B R 知安培力大小与速率成正比，故B错误； C.由牛顿第二定律F-F安ma 可得金属杆在，处所受的拉力大小为F=B+m心故C错误， R 2x0 D.根据匀变速直线运动规律x-2》-心=，故D正确。 2a 10.BC 一解析M和N点电势相等，所以匀强电场方向垂直MN连线；粒子在M点的速度 方向与加速度方向垂直，则粒子在M点的受力如图所示，F为电场力和重力的合力。 gE mg A.从M点运动到N点的过程中，F与速度方向夹角为锐角，合力对粒子做正功，粒子速率增大，故A错 误； B.从M点运动到P点的过程中，电场力与速度方向的夹角为锐角，对粒子做正功，则粒子电势能减小， 故B正确； C.从M点运动到N点的过程中，电场力与速度方向的夹角先是锐角，后是钝角，所以先做正功，再做负 功，故C正确； D.粒子从P到N,电场力做的总功为负功，所以机械能减小，故D错误。 故选BC。 11. 一解析(1)[1]由于每秒连续拍摄50张照片，所以拍照时间间隔为T=二s=0.02s 50 小球在2号位置处的速度为5=-=0.761-0.676 m/s=1.0625m/s 4T 4×0.02s 所以小球在2号位置处的动能为6=)m好=1.7×10可 [2]小球从2号位置运动到7号位置的过程中重力做功约为W=mg(x,-x2)=0.12J (3)[3]小球在7号位置处的速度为=-=1,241-1.003 4T m/s=2.975m/s 4×0.02s 所以小球在7号位置处的动能为瓦。=m听=0131由于。-。=013J0121 所以机械能不守恒。若忽略空气阻力，并考虑到测量误差，也可近似认为机械能守恒。所以分析结果机械 能守恒或者机械能不守恒都正确。 12 一解析(1)[1][2]由于电压表内阻约50k2,电流表内阻约502，发光二极管正常发光 时电阻约为几十欧姆，可知二极管正常发光时的电阻远小于电压表内阻，故电流表应采用外接法；为了测 定发光二极管D两端电压在02V范围内的伏安特性，二极管两端电压需要从零开始调节，滑动变阻器应 采用分压接法；故图中电路，还需要连接c点与a点，e点与d点。 (2)[3]当工作电流为15.0mA时，由测得的伏安特性曲线图像可知，发光二极管两端的电压约为1.90V。 (3)[4]若取该发光二极管的工作电流为15.0mA，由测得的伏安特性曲线图像可知，发光二极管两端的电 压为1.90V；根据闭合电路欧姆定律可得E=U+I(R+R2) 解得R=E-UR5x2-16702≈402 13.(1)当B刚好加速到，所用时间为。=at解得t= a 车A与交汇点的距离5=%x兰=5 (2)把匀减速逆向考虑，根据速度位移公式=2，解得4=蛤 250 根据%=at解得t=2 Vo △=解得n5 14.(1)离圆心3r处的光束恰发生全发射时有sinC=二= 3 (2)若k>1,则sinC=1可知C<C n 此时有光束射出的球冠底面半径为？=5rsi血G=和飞 5r 3r 此时半球有光束射出的球冠底面面积为S,= 9元r2 k2 若0<k≤1，则sinC=1可知C≥C 此时有光束射出的球冠底面半径为？=5r 此时半球有光束射出的球冠底面面积为S2=9π2 15.(1)设小球第一次与下极板碰撞前的动能为E1,则由动能定理mgd+qU=E1 设小球第一次反弹后的动能为E2,则由动能定理qU-mgd=0-E2 1-k g1+k:△Ee=2mg 又2=k；△E=E1-E2联立解得U=mgd1-k, 1+k U (2)向下运动的过程，由牛顿定律q,+mg=ma, 向上运动的过程，由牛顿第二定律mg一9后=ma, 又4=2a解得qU=msd 3 设稳定后所求动能为Eo,则Eko=k2(Eko+qU+mgd)+k(qU-ngd) 解得E-(gU+mg+gU-mgd-22k-mgd 1-k2 31-k2) 要使E≥0，则≤k<1 (3)向上做匀速直线运动，则9日m3 U 由2)可知，带入2)中可得，此时与上极板碰猫后的动能%。mgd 2k 设加磁场时小球的速度为y则2m听=(E。+g0+mgd= -k2mgd 解得y,= V7-28d 加磁场后，小球做圆周运动，则g州B=m兰 由题意5=解得B=4m k g 2 g V1-k2d 加磁场后每次碰撞前后的速度关系，=√y即=√1 故水平方向的最大位移xm=,25。=,d 1-√k1-k