精品解析：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 【答案】C 【解析】 【详解】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。 故选C。 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 【答案】D 【解析】 【详解】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0，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。 故选D。 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 【答案】A 【解析】 【详解】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。 故选A。 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 【答案】D 【解析】 【详解】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，故物体克服重力做功为，D正确。 故选D。 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 【答案】B 【解析】 【详解】波长为的光子对应的能量为 波长为的光子对应的能量为 由氢原子能级图可得 可知氢原子光谱中波长在之间的谱线有2条。 故选B。 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 【答案】C 【解析】 【详解】A．主序星和伴星周期相同，由题有周期为 则主序星和伴星周期相同，角速度也相同，有 故A错误； 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 由以上各式解得 故C正确； D．由牛顿第二定律有 化简得 主序星与伴星绕O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。 故选C。 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 【答案】C 【解析】 【详解】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 A错误； B．运动到处时F做的功为 根据动能定理 解得 B错误； C．同理，0~3m内 解得 根据动量定理得F的冲量为 C正确； D．运动到4m处时，F做的功为 解得 此时F的功率为 D错误。 故选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. 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 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．由题意可知，，则波速为 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，令时刻为时刻，则M点的振动函数表达式为 时刻 故时间内M点的路程为 平均速率为 N点的振动函数表达式为 时刻 故时间内N点的路程为 平均速率为 故M、N两点的平均速率之比为 故在这段时间内M的平均速率是N的倍，D正确。 故选ACD。 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 【答案】AD 【解析】 【详解】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 知图线斜率为 得 故A正确； B．根据安培力公式和闭合电路欧姆定律 得 知安培力大小与速率成正比，故B错误； C．由牛顿第二定律 可得金属杆在处所受的拉力大小为 故C错误； D．根据匀变速直线运动规律 故D正确。 故选AD。 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 【答案】BC 【解析】 【详解】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。 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。 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：______________。 【答案】 ①. ②. 0.12 ③. 见解析 【解析】 【详解】（1）[1]由于每秒连续拍摄50张照片，所以拍照时间间隔为 小球在2号位置处的速度为 所以小球在2号位置处的动能为 [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 （3）[3]小球在7号位置处的速度为 所以小球在7号位置处的动能为 由于 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. 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）。 【答案】 ①. a ②. d ③. 1.90##1.88##1.89##1.91##1.92 ④. 40##38##39##41 【解析】 【详解】（1）[1][2]由于电压表内阻约，电流表内阻约，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。 （3）[4]若取该发光二极管的工作电流为，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；根据闭合电路欧姆定律可得 解得 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。 【答案】（1）；（2）， 【解析】 【详解】（1）当B刚好加速到，所用时间为 解得 车A与交汇点的距离 （2）把匀减速逆向考虑，根据速度位移公式 解得 根据 解得 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） 【答案】（1）；（2）①，则为②，则为 【解析】 【详解】（1）离圆心3r处的光束恰发生全发射时有 解得 （2）若，则可知 此时有光束射出的球冠底面半径为 此时半球有光束射出的球冠底面面积为 若，则可知 此时有光束射出的球冠底面半径为 此时半球有光束射出的球冠底面面积为 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。 【答案】（1），；（2）；；（3）①，② 【解析】 【详解】（1）设小球第一次与下极板碰撞前的动能为，则由动能定理 设小球第一次反弹后的动能为，则由动能定理 又 联立解得 （2）向下运动的过程，由牛顿定律 向上运动的过程，由牛顿第二定律 又 解得 设稳定后所求动能为，则 解得 要使，则 （3）向上做匀速直线运动，则 由（2）可知，带入（2）中可得，此时与上极板碰撞后的动能 设加磁场时小球的速度为则 解得 加磁场后，小球做圆周运动，则 由题意 解得 加磁场后每次碰撞前后的速度关系 即 故水平方向的最大位移 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 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。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $