内容正文:
5月份高三年级学情调研
物理
9
命题要素一览表
注:
1.能力要求:
I,理解能力Ⅱ,推理能力
Ⅲ,分析综合能力Ⅳ,应用数学处理物理问题的能力V,实验能力
2.核心素养:
①物理观念
②科学思维③实验探究
④科学态度与责任
分
知识点
能力要求
核心素养
预估难度
题号
题型
值
(主题内容)
ⅢW
①
②
③
④
档次
系数
1
选择题
4
气体速率分布图
易
0.85
选择题
4
衰变、半衰期
易
0.85
选择题
4
a粒子散射实验
中
0.75
选择题
4
失重环境下的圆周运动
中
0.70
开普勒行星运动定律、万有引力
选择题
0.75
定律
务
6
选择题
4
动量守恒、人船模型
中
0.75
选择题
4
远距离输电
中
0.65
8
选择题
6
光的折射
易
0.85
9
选择题
6
机械波
中
0.65
10
选择题
6
功能关系
难
0.60
11
非选择题
P
粘滞系数
中
0.65
12
非选择题
8
测量金属丝的电阻率
中
0.75
13
非选择题
10
圆周运动、平抛运动
中
0.75
14
非选择题
12
带电粒子在复合场中的运动
中
0.65
法拉第电磁感应定律、含电容器
15
非选择题
16
难
0.50
的杆切割
1
参考答案及解析
·高三物理·
参考答案及解析
高三物理
一、选择题
可得mgL(1-cos日)=
m,可得u=
1
1.A【解析】气体温度越高,速率大的气体占比越大,
故甲曲线对应的氧气的温度较低,分子平均动能较
√2gL(1一cos),相对于升降机小球将做匀速圆周
运动,周期为T=
2L=
2πL
小,氧气的内能较小,A项正确,B项错误:根据号
U
√/2gL(1-cos0)
C可知,甲曲线对应的氧气的压强小于乙曲线对应的
2L
π√g1os0)D项正确。
氧气的压强,C项错误;两状态下,氧气分子数目相
5.C【解析】地球卫星的发射速度应大于7.9km/s,小
同,体积也相同,所以分子数密度相等,故D项错误。
2.C【解析】核反应过程中质量数和电荷数均守恒,则
于1.2km/s(脱高地球速度),A项错误;根据GM☑
该双a衰变的方程为Xe→lSn十2He,A项错
=ma→a=G
产可知,卫星在近地点的加速度大于在
误;自发衰变的本质是从不稳定核向更稳定核转化,
远地点的加速度,B项错误;根据开普勒第二定律可
而原子核的稳定性由比结合能决定:比结合能越大,
得r近=V露”运,可求出对应的速率之比,C项正
原子核越稳定,Xe的比结合能小于Sn的比结合
确:只有轨道数据,无法求出中心天体一地球的质
能,B项错误;结合能定义为把原子核拆成自由核子
量,D项错误。
所需的能量。衰变释放的核能等于反应后产物的总
6.C【解析】设小球的质量为m,圆弧轨道的质量为
结合能减去反应前母核的结合能,即衰变释放的能量
M。小球和圆弧轨道组成的系统水平方向动量守恒,
为100E2十8E-108E,C项正确;原子核的半衰期
由核内部自身结构决定,与外界环境(温度、压强、化
则mu=M;系统机械能守恒,则mgh=
2 mv
学状态等)无关,D项错误。
之M6,可得助十=√2ah1+得),故增大速率之
3.B【解析】正电荷周围电场线发散向外,沿着电场线
和的方式为增大小球的质量、减小圆弧轨道的质量
电势降低,故w<9N,A项错误:α粒子靠近金原子
M、提高小球释放高度h,与圆弧轨道半径无关,C项
核的过程中,电场力做负功,电势能增大,α粒子在P
正确。
点具有最大的电势能,B项正确;同一等势线电势相
7.D【解析】交流电的周期由原线圈输入电压决定,T
等,故粒子穿越虚线M时的电势能相等,因只有电场
力做功,α粒子的电势能和动能之和不变,故沿不同
=2红=0.02s,理想变压器不改变周期,因此算力中
轨迹运动的α粒子穿越虚线M时的动能相同,C项
心输入端交流电周期仍为0.02s,A项错误;升压变
错误;α粒子的电势能和动能之和不变,根据E,=q9
压器T:的输入电压有效值为500V,根据理想变压
可知α粒子经过虚线M时的电势能小于经过虚线N
器电压与匝数关系可得U2=2U1=25000V,B项
n
时的电势能,则沿轨迹3运动的a粒子经过虚线M
错误;当算力中心负载增多(总功率增大)时,输电线
时的动能大于经过虚线V时的动能,经过虚线M时
上的电流增大,输电线的电压损失增大,导致降压变
的速度大于经过虚线N时的速度,D项错误。
4.D【解析】小球自最高处摆至最低处,根据动能定理
压器T2的输入电压减小,根据U,=U,降压变压
73
1
·高三物理·
参考答案及解析
器T2的输出电压减小,C项错误;当升压变压器T
一次出现波谷的时刻为t。=亭=25二2s
12.5
的输入功率为500kW时,根据P=U2I2可得输电线
0.02s,D项正确。
上的电流I2=20A,输电线上损失的电功率为△P=
10.BC【解析】弹性绳弹力的水平分量为L,竖直分
I形r=4kW,D项正确。
量为h,h为圆环与A点的距离,圆环与杆之间的
8.ACD【解析】由题意作出光路图,如图所示:
摩擦力f=kL="坚为定值,A项错误:圆环从A点
6
运动到C点过程,根据能量守恒定律有mgh1=
之十h,解得A=哭,圆环下落过程经过AC
2k
34
D
的中点时,根据能量守恒定律有mg会=冬(今)
折射光线与AC边平行,由∠A=120°可得∠DSA=
60°,则∠2=30°,又光在中点S的入射角为∠1=60°,
+∫号十合m,解得0=华√罗,B项正确:设圆
由折射定律得一器器-尽,故A项正确:曲s如℃
环从C点向上运动的最高点到A点的距离为h2,根
=】-号光在BC边的人射角为60,不能从BC边
据能量守恒定律有子一之媚=mgh:一:)十
射出,故B项错误:根据光路的对称性可得,光从AC
fa一:),解得加-爱,故圆环从C点向上运动的
边射出时的折射角为60°,故C项正确;光在棱镜中
传播的距离为SD十DE=L,光在棱镜中的传播速度
最大距离为△h=h一hg=紧,C项正确:只要速度
为0=二=合,光在棱镜中传播的时间为1=上,解
为零时合力小于等于最大静摩擦力就停止运动,
mg一<婴→3≤<,圆环从C点向
得=L,故D项正确。
9.AD【解析】由图可知波长λ=3m,若波沿x轴正方
上运动,第一次最高点处有mg一h:=mg一k·罗
向传播,则有3十1=t1(n=0,1,2…),可得v=
=0<f,故圆环停在A点下方"m坚处,故D项错误。
15+5m/s(m=0,1,2…),当n=1时波速=
2
二、非选择题
10m/s,A项正确;若波沿x轴正方向传播,则有T=
11.(1)v-r2图像如图所示(2分)
6
=15n+5s(n=0,1,2…),w=
2π
v/(mm's-1)
20
18
53n十rad/s(n=0,1,2…),故B项错误;若波沿
16
3
14
x轴负方向传播,则有0.4s=(号十m)T(m=0,1,
10
6
2…),可得T=5(3n+2s(n=0,1,2…,当n=0时
周期T=0.6s,当n=1时周期T=0.24s,则波的周
0.20.40.60.81.01.22mm2)
期不可能为1.2s,C项错误;若波沿x轴负方向传
(2)17.5(2分)
播,且T<t<2T,设波速为,则有x'=t1,<x
<2,可得寸=若-总n/=12.5m,质点P第
(3)0.44(2分)
(4)变小(2分)
·2
参考答案及解析
·高三物理·
【解析】(2)斜率k=△=17.5-2.8
≈17.5(mm·s)1。
解得m=4kg
(1分)
△21.00-0.16
6=4m/s
(1分)
4πr
4πr
(3)根据平衡条件可知pm3g=6π十p顾3g:
(2)小球从C点抛出后做平抛运动,则有
可得u=2g生二),产,则口r2图像的斜率k
2R-78
(1分)
9n
2gp继一版,代入数据可得个≈0.44kg/(m·s)。
x=Vct
(1分)
97
由动能定理可得
(4)根据u=2g生),,铝球的密度更小,故
91
mg·2R=ma-m6
(1分)
变小。
联立解得x=√(1.6-4R)4R
(1分)
12.(1)B(2分)
当1.6-4R=4R时,即R=0.2m时x取最大值
(2)6.516(6.5156.517,1分)10.225(1分)
可得xmx=0,8m
(1分)
(3)等于(2分)
14.【解析】(1)线圈半径至少为粒子圆周运动的直径粒
(e分)
子才有可能回到x轴,由洛伦兹力提供向心力可得
【解析】(1)选用“×100”挡,欧姆调零后测量阻值,
qB=m
(1分)
r
发现指针偏转角度过小,说明该电阻的阻值较大,应
更换“×1k”挡,重新欧姆调零后测量,故B项正确。
解得一B
(1分)
(2)螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和,
则线圈半径至少为R=2一霜
(2分)
所以d=6.5mm十1.6×0.01mm=6.516mm,游
标卡尺的最小分度值为0.05mm,读数为L=
(2)根据分析可知粒子所受洛伦兹力垂直于x轴,使
粒子在垂直于x轴方向做匀速圆周运动,粒子还受
102mm+5×0.05mm=102.25mm=10.225cm。
(3)根据欧姆定律可得(2一I1)R=I1(R。十1),整
沿x轴方向的电场力。粒子第一次回到x轴的坐标
为d,则有
理得12=1+十D)1,则1g-1图像的斜率k=
R
qE=ma
(1分)
1十R十n,可得R,=凸,若忽略偶然误差,则
R
k一1
d=1
(1分)
R,的测量值等于真实值。
对应时间正好是粒子做圆周运动的一个完整周期,
(4)由(3)可得R,=
R。十n
k一1
-P
长,可得p
则有=T-织-器
(1分)
=πd(R+m)
4L(k-1)
联立解得E=dB
2π
(1分)
13.【解析】(1)小球从A点到B点过程,根据动能定理
(3)粒子每经过一个周期回到x轴一次,第n次回到
可得一网gR=之m-子m
(1分)
x轴时的位移为
在B点,根据牛顿第二定律得
d=nm=1,23)
(2分)
m
=m关
(1分)
解得dn=nd(n=1,2,3,…)
(2分)
15.【解析】(1)设金属圆盘转动产生的电动势为E,则
1
整理得F=m·京-2mng
(1分)
有E=号Bar
(2分)
结合题图乙可知2mg=80,m6=1.25
80
解得E=12.5V
(1分)
·3·
·高三物理·
参考答案及解析
设电容器所带的电荷量为Q,则有Q=CE
(1分)
设在达到最大速度过程中通过金属棒的电量为q,
解得Q=0.75C
(1分)
则q=C(E-U)
(1分)
(2)从开始运动到最终停止,初末动量均为0,安培
在达到最大速度过程中,由动量定理得
力的冲量等于摩擦力的冲量,则BdCE=mgta
∑Bdi△t-ngt=mn-0
(2分)
(2分)
解得vm=2.5m/s
解得t8=1.5s
(1分)
根据能量守恒定律可得
(3)设金属棒的最大速度为m,最大速度时电流为
I,电容器的电压为U,则BId=mg
(1分)
2C(E-U)=号m6+Q
(2分)
解得I=0.5A
解得Q=3.625J
(1分)
U=IR+Bdvm
(1分)
4
5 月份高三年级学情调研
物 理
本卷满分100分,考试时间75分钟。
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.容积一定的容器封闭一定质量的氧气(可视为理想气体),氧气分子在两种不同温度下的速率分布情况如图中甲、乙曲线所示,下列说法正确的是( )
A.乙曲线对应的氧气的内能较大
B.甲曲线对应的氧气分子平均动能较大
C.甲曲线对应的氧气的压强大于乙曲线对应的氧气的压强
D.甲曲线对应的分子数密度小于乙曲线对应的分子数密度
2.2026年2月11日,南京理工大学物理学院研究者发表了有关双α衰变的研究成果。研究指
出,Xe发生双α衰变后生成Sn,已知Xe、Sn 和α粒子的比结合能分别为E1、E2、E3,下列说法正确的是( )
A.该双α衰变的方程为Xe →Sn+He
B. Xe的比结合能大于Sn的比结合能
C.1个Xe 发生双α衰变释放的核能为100E2十8E3-108E1
D.环境温度越高Xe发生双α衰变的半衰期越短
3.1909 年,物理学家卢瑟福指导他的助手盖革和马斯顿进行α粒子散射实验,基于实验结果提出了原子的核式结构模型。如图所示为一束初动能相同的α粒子撞击静止金箔时的示意图,其中实线为粒子运动轨迹,虚线M、N为以金原子核为圆心的同心圆,轨迹4中P点距离金原子核最近,不考虑α粒子间的相互作用,下列说法正确的是( )
A.虚线M、N对应电势的高低关系为φM>φN
B.沿轨迹4运动的α粒子在P点具有最大的电势能
C.沿不同轨迹运动的α粒子穿越虚线M时的动能不同
D.沿轨迹3运动的α粒子经过虚线M时的速度小于经过虚线N时的速度
4.如图所示,升降机的地板上放置着一竖直支架,支架上用长为L的轻绳悬挂一小球,现使小球做小角度θ(θ<5°)摆动,当小球摆至最低点时,升降机突然掉落做自由落体运动,若不考虑空气阻力,重力加速度为g,则之后小球的运动周期为( )
A.0 B.
C. D.
5.2026年3月15日21时22分,长征六号改运载火箭在太原卫星发射中心托举着遥感五十号02星直刺苍穹,并成功进入预定轨道。遥感五十号02星在高度为701 km×944 km(近地点×远地点)的轨道运行。已知地球的半径为6400km,下列关于遥感五十号02星的说法正确的是( )
A.发射速度大于11.2 km/s
B.在近地点的加速度小于远地点的加速度
C.根据题中所给数据,可以算出近地点和远地点的速率之比
D.根据题中所给数据,可以算出地球的质量
6.如图所示,四分之一光滑圆弧轨道静止在光滑水平面上,轨道末端与水平面相切。一小球从距水平面某高度处由静止释放后,刚好从圆弧轨道的最高点无碰撞的进入圆弧轨道。若要使小球与圆弧轨道分离时两者的速率之和增大,则下列措施可行的是( )
A.仅增大圆弧轨道的半径 B.仅减小圆弧轨道的半径
C.仅增大小球的质量 D.仅增大圆弧轨道的质量
7.2025年12月,青海塔拉滩光伏基地通过特高压远距离输电跨越2000公里为粤港澳大湾区AI算力中心供电。如图所示为远距离输电示意图,变压器均为理想变压器。升压变压器 T1和降压变压器T2的原、副线圈匝数比分别为n1:n2=l:50、n3:n4=49:1,输电线总电阻为r=10Ω,在升压变压器T1的原线圈两端接入电压为u=500sin(100πt)(V)的交流电,下列说法正确的是( )
A.算力中心输入端交流电的周期为0.01s
B.升压变压器T1输出电压的有效值为25 000 V
C.当算力中心负载功率增大时,降压变压器T2的输出电压增大
D.当升压变压器T1的输入功率为500kW时,输电线上损失的电功率为4kW
8.利用某种透明材料制成三棱镜,其截面为等腰三角形,如图所示,其中∠A=120°,AB=AC=L,真空一束单色激光平行BC边自AB边的中点射入三棱镜后,其折射光线恰与AC边平行,忽略二次反射的光线,光在真空中的速度为c,下列说法正确的是( )
A.该透明材料的折射率为
B.光能从BC边射出棱镜
C.光从AC边射出时的折射角为60°
D.光在棱镜中传播的时间为
9.如图所示,当健身者以固定频率上下抖动战绳时,战绳呈现的波浪状起伏可视为简谐横波。t=0时刻的波形如图实线所示,在t1=0.4s时刻的波形如图虚线所示,P为战绳上平衡位置位于x=2m处的质点。下列说法正确的是( )
A.若波沿x轴正方向传播,波速可能为10m/s
B.若波沿x轴正方向传播,质点P的振动方程可能为
y=-10sin(5πt+) cm
C.若波沿x轴负方向传播,波的周期可能为1.2s
D.若波沿x轴负方向传播,且T<t1<2T,则t=0.02s时质点P第一次到达波谷位置
10.如图所示,劲度系数为k的弹性绳一端固定于P点,另一端绕过Q处的光滑小滑轮,与质量为m、套在粗糙竖直杆上的圆环相连。P、Q、A三点等高,弹性绳的原长恰好等于P、Q间的距离,Q点到杆的距离为L。现将圆环从A点由静止释放,C为圆环运动过程中的最低点。已知重力加速度为g,圆环与杆之间的动摩擦因数μ=,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,弹性绳的弹性势能Ep=kx²,其中x为弹性绳的形变量,弹性绳始终在弹性限度内,下列说法正确的是( )
A.圆环从A点下落至C点的过程中,摩擦力逐渐增大
B.圆环下落过程经过AC的中点时的速度大小为
C.圆环从C点向上运动的最大距离为
D.圆环最终停止在A点下方处
二、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(8分)在深海资源勘探与环境监测中,水下微传感器的沉降特性研究至关重要。当微小金属球在海水中运动时,会受到斯托克斯摩擦阻力f=6πηrv(其中r为小球半径,v为相对速度,η为海水粘滞系数)。某科研小组为模拟深海环境,用高精度传感器研究钛合金球在模拟海水中的下落运动,装置如图甲所示。
实验测得不同半径的钛合金球(密度均为4.5g/cm3)下落的终极速度(球未触底)数据如下表:
(1)根据表格中数据,在图乙中画出v-r²关系图线。
(2)根据所画图像求出图线的斜率k=______(mm·s)-1(结果保留三位有效数字)。
(3)已知模拟海水的密度为1.03g/cm3,重力加速度g=9.8 m/s2,根据实验数据,计算模拟海水的粘滞系数η=__kg/(m·s)(结果保留两位有效数字)。
(4)若将钛合金球替换为同半径的铝球(密度ρ铝=2.7 g/cm3),在相同模拟海水中下落,其终极速度将____(填“变大”“变小”或“不变”)。
12.(8分)某研究性学习小组测量一粗细均匀的金属丝的电阻率
(1)先选用欧姆表“×100”挡,欧姆调零后测量其阻值,发现指针偏转角度过小,为了更准确地
测量该金属丝的阻值,下列操作正确的是(填正确答案标号)。
A.换用“×1 k”挡,直接测量
B.换用“×1k”挡,重新欧姆调零后测量
C.换用“×10”挡,直接测量
D.换用“×10”挡,重新欧姆调零后测量
(2)用螺旋测微器测得其外径d如图甲所示,则d=______mm;用游标卡尺测得其有效长
度L如图乙所示,则L=________cm。
(3)小组设计了如图丙所示电路精确测量该金属丝的电阻Rx,调节电阻箱的阻值为R0,电表指针偏转明显。然后多次调节滑动变阻器R,记录电流表A1(内阻为r1)的示数I1,电流表 A2(内阻未知)的示数I2,做出I₂-I1图像的斜率为k,若忽略偶然误差,则Rx的测量值(填“大于”或“等于”或“小于”)真实值。
(4)该金属丝的电阻率ρ=_______(用k、r1、R0、d、L表示)。
13.(10分)如图甲所示,一半径R可调的竖直光滑半圆形轨道ABC在A点与水平轨道相切,在与轨道圆心等高的B点内侧安装有压力传感器(不影响小球运动)。一可视为质点的小球以某一速度从A点冲上轨道ABC,得到压力传感器的示数与半径R的倒数的关系图像如图乙所示,不计空气阻力,重力加速度g=10 m/s²。求:
(1)小球的质量和初速度大小;
(2)若小球能通过轨道上的C点,则其落地点距A点水平距离的最大值。
14.(12 分)某物理实验室为研究带电粒子在电磁复合场中的运动规律,搭建了基于亥姆霍兹线圈的实验装置:一对完全相同的同轴圆形亥姆霍兹线圈,通入同向恒定电流,在两线圈正对区域内形成沿中心轴线O1O2方向的匀强磁场,线圈正对区域以外的磁场可忽略,同时在线圈正对区域叠加沿O1O2方向的匀强电场。以O3为原点、O1O2方向为x轴正方向建立坐标系,垂直于x轴放置圆形探测屏,其圆心固定于x轴上的P点。粒子源从原点O3沿垂直于x轴的方向持续发射比荷为k、初速度为v0的同种带电粒子。已知匀强磁场磁感应强度为B,粒子第一次返回x轴时的位置坐标为d,不计粒子重力与粒子间相互作用。求:
(1)线圈半径的最小值;
(2)匀强电场的电场强度大小;
(3)若使粒子均打到探测屏的P点,则探测屏中心与粒子源间的距离应满足的条件。
15.(16分)如图所示,半径r=0.5m的水平金属圆盘绕过中心O的竖直轴以ω=100 rad/s的角速度逆时针匀速转动。圆盘边缘通过电刷与导轨的A1点相连,中心O与单刀双掷开关S的接线柱1相连。无限长平行粗糙导轨A1A2 和B1B2固定在水平面上,垂直导轨放置的金属棒PQ与导轨之间的动摩擦因数为μ=0.5。圆盘和水平导轨均处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度的大小均为B=1.0T。已知金属棒PQ的质量m=0.1kg,导轨的宽度d=1.0m,定值电阻R=5.0Ω,电容器的电容C=0.06F,电容器储存电能Ec与两极板间电压U的关
系为Ec=CU2。不计金属棒PQ、导轨的电阻,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,电容器两侧电压始终低于击穿电压,重力加速度g=10 m/s²。
(1)求开关掷到1时,电容器所带的电荷量;
(2)将开关从1掷到2,金属棒PQ运动的最长时间;
(3)将开关从1掷到2,金属棒PQ由静止开始运动,经t=0.4s金属棒达到最大速度,求此过程中系统产生的总热量
1
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