精品解析:北京市海淀区2025-2026学年高三第二学期期末练习(二模)物理试题
2026-05-12
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 高考复习-二模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | 北京市 |
| 地区(区县) | 海淀区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.17 MB |
| 发布时间 | 2026-05-12 |
| 更新时间 | 2026-05-13 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-12 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57832077.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
海淀区2025—2026学年第二学期期末练习
高三物理
2026.05
本试卷共8页,100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分
一、本部分共14题,每题3分,共42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 关于原子及其结构,下列说法正确的是( )
A. 利用原子的特征谱线可以确定物质的组成成分
B. 原子核与电子之间的万有引力大于它们之间的库仑力
C. 通过α粒子散射实验可以推测核外电子的轨道是量子化的
D. 根据玻尔理论,原子从低能级向高能级跃迁时会放出光子
【答案】A
【解析】
【详解】A.每种原子都有独特的特征谱线,通过光谱分析对比特征谱线可以确定物质的组成成分,故A正确;
B.原子核与电子之间的库仑力远大于万有引力,万有引力通常可忽略,故B错误;
C.α粒子散射实验的结论是提出原子的核式结构模型,核外电子轨道量子化是玻尔理论的内容,无法由α粒子散射实验推测,故C错误;
D.根据玻尔理论,原子从低能级向高能级跃迁时需要吸收光子,从高能级向低能级跃迁才会放出光子,故D错误。
故选A。
2. 关于光现象及其应用,下列说法正确的是( )
A. 观察到筷子在水中的部分发生偏折,是由于光的全反射
B. 光盘记录信息的轨道可以做得很密,是由于激光亮度高
C. 观看立体电影时观众要戴上特制的眼镜,是利用了光的衍射
D. 拍摄水下景物,在相机镜头前装上偏振片可使景物的像清晰
【答案】D
【解析】
【详解】A.筷子在水中部分偏折是光的折射现象,全反射需要光从光密介质射向光疏介质且入射角大于临界角,与该现象无关,故A错误;
B.光盘记录轨道能做得很密是利用了激光平行度好、可会聚到极小光点的特性,与激光亮度高无关,故B错误;
C.立体电影利用的是光的偏振原理:两台放映机发出偏振方向不同的光,观众佩戴的偏振眼镜左右镜片偏振方向分别与之匹配,使左右眼获得不同图像从而产生立体感,与光的衍射无关,故C错误;
D.水面的反射光多为偏振光,在相机镜头前加装偏振片可以过滤掉这些反射杂光,减少画面干扰,使水下景物的像更清晰,故D正确。
故选D。
3. 关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A. 扩散现象是由于对流、重力等外界作用引起的
B. 分子势能的大小由分子间的相对位置决定
C. 液体温度越低、悬浮在液体中的颗粒越大,布朗运动越明显
D. 做加速运动的物体,其分子热运动的平均动能会增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.扩散现象的本质是分子的无规则热运动,即使没有对流、重力等外界作用也能发生,故A错误;
B.分子势能由分子间相互作用产生,其大小仅由分子间的相对位置决定,故B正确;
C.布朗运动的剧烈程度满足:温度越高、悬浮颗粒越小,布朗运动越明显,温度越低、颗粒越大时布朗运动越弱,故C错误;
D.分子热运动的平均动能仅与温度有关,和物体宏观的机械运动速度无关,故D错误。
故选B。
4. 如图所示,弹簧振子的平衡位置为O点,小球在B、C两点之间做简谐运动,B点与C点相距20cm。小球经过B点时开始计时,经过2s首次到达C点。下列说法正确的是( )
A. 弹簧振子做简谐运动的周期为2s
B. 0~3s内,小球通过的路程为0.1m
C. 0~2s内,弹簧弹力对小球始终做负功
D. 0~1s内和1~2s内,小球所受弹簧弹力的冲量大小相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据题意小球经过B点时开始计时,经过2s首次到达C点,可知弹簧振子做简谐运动的周期为4s,故A错误;
B.根据题意可知,小球做简谐运动的振幅为10cm,0~3s内,即时间内,小球通过的路程为,故B错误;
C.0~2s内,弹簧弹力开始为拉力,与小球运动方向相同,对小球做正功,经过平衡位置后,弹簧弹力表现为向右的支持力,与小球的运动方向相反,对小球做负功,即0~2s内,弹簧弹力对小球先做正功,后做负功,故C错误;
D.根据题意可知,小球在B点的速度为零,在C点的速度也为零,0~1s内弹簧弹力表现为拉力,1~2s内弹簧弹力表现为支持力,根据动量定理可知0~1s内和1~2s内,小球所受弹簧弹力的冲量大小相等,方向相反,故D正确。
故选D。
5. 如图所示,一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的OO'轴以角速度ω匀速转动。下列说法正确的是( )
A. 线圈位于图示位置时不受安培力
B. 线圈位于图示位置时产生的感应电动势最大
C. 线圈从图示位置转过半个周期,通过线圈某横截面的电荷量为0
D. 仅增大角速度ω,线圈在一个周期内产生的热量减少
【答案】A
【解析】
【详解】A.线圈位于图示位置时,线圈与磁感应强度方向平行,不受安培力,故A正确;
B.线圈位于图示位置时,穿过线圈的磁通量最大,磁通量变化率为零,此时感应电动势为零,故B错误;
C.线圈从图示位置转过半个周期,磁通量的变化量
通过线圈某横截面的电荷量,故C错误;
D.感应电动势的最大值
感应电动势的有效值
线圈在一个周期内产生的热量
联立可得
可知仅增大角速度ω,线圈在一个周期内产生的热量增加,故D错误。
故选A。
6. t=0时,物块(可视为质点)在水平推力F作用下由静止开始沿水平面做匀加速直线运动。经过时间T撤去水平推力,又经过2T,物块停在水平面上。已知物块在运动过程中所受阻力大小恒定。根据上述信息无法求出( )
A. 物块所受阻力的大小
B. 当t=T时,物块的速度大小
C. 0~T内和T~3T内,物块的位移之比
D. 0~T内和T~3T内,物块所受阻力做功之比
【答案】B
【解析】
【详解】A.对物块整个运动过程(从静止到静止)应用动量定理
解得
即推力是阻力的3倍,可求出物块所受阻力的大小,故A错误;
B.设时速度为,加速阶段
减速阶段
但由于未知,无法求出的具体数值,故B正确;
C.加速阶段位移大小
利用逆向思维,减速阶段位移大小
位移之比,可以求出,故C错误;
D.阻力做功,做功的绝对值之比等于位移之比,即,可以求出,故D错误。
故选B。
7. 在如图所示的LC电路中,已充电的平行板电容器C的两极板水平放置。开关S断开,极板间一带电灰尘恰好静止。从闭合开关S开始计时,灰尘在电容器内运动。已知LC电路的周期为,重力加速度为g,内灰尘未与两极板接触,不考虑空气阻力和LC电路的能量损耗。下列说法正确的是( )
A. 内,灰尘一直做加速运动
B. 内,灰尘在极板间做往复运动
C. 当时,灰尘的加速度大小为g
D. 当线圈中电流最大时,灰尘的加速度大小为
【答案】A
【解析】
【详解】开关S断开时,灰尘静止,说明电场力与重力平衡,即
电场力方向向上,重力向下。闭合开关后,LC电路开始无损耗振荡,周期为,电容器电荷量满足
以向上为电场正方向,电场强度满足
以向下为受力的正方向,灰尘受到的合力满足
A.内,灰尘受到的合力始终为正值,故加速度方向始终向下;灰尘初速度为0,因此一直向下做加速运动,故A正确;
B.内,灰尘受到的合力始终为正值,故加速度方向始终向下;因此在内灰尘加速度始终向下,灰尘一直向下运动,不会往复,故B错误;
C.当时,灰尘受到的合力
根据牛顿第二定律可知,灰尘的加速度大小为,故C错误;
D.LC电路中,电容器的电场能和电感线圈的磁场能总和不变,由能量守恒可知,当线圈中电流最大时,电感线圈的磁场能最大,电容器的电场能为0,因此电容器内的电场强度
此时,灰尘仅受重力作用,由牛顿第二定律可知,此时灰尘的加速度大小为,故D错误。
故选A。
8. 边界MN上方区域内存在垂直于纸面的匀强磁场,带电粒子a、b垂直于磁场方向(同时垂直于磁场边界)从O点射入,它们的部分运动轨迹如图所示。不计粒子所受重力及粒子间的相互作用。下列说法正确的是( )
A. 粒子a带负电
B. 若两粒子射入时的初速度相同,则粒子a先回到磁场边界
C. 若两粒子射入时的初动量相同,则粒子b先回到磁场边界
D. 若两粒子射入时的初动能相同,则粒子b先回到磁场边界
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据左手定则,磁场方向垂直纸面向里,粒子初速度向上。粒子向左偏转,受到的洛伦兹力向左,可知粒子带正电;粒子向右偏转,受到的洛伦兹力向右,可知粒子带负电,故A错误;
B.粒子垂直射入并在边界射出匀强磁场,均做半个圆周的运动,由图可知轨道半径。若初速度相同,根据在磁场中运动时间可知,即粒子先回到磁场边界,故B正确;
C.若两粒子初动量相同,由和可知,两粒子电荷量大小。粒子在磁场中运动时间 ,由于两粒子的质量关系未知,无法比较运动时间的长短,故C错误;
D.若两粒子初动能相同,则粒子在磁场中运动时间,由于两粒子的质量关系未知,无法比较运动时间的长短,故D错误。
故选B。
9. 如图所示,在一静止点电荷形成的电场中,一试探电荷仅在静电力作用下先、后经过P、Q两点,图中箭头方向表示试探电荷在P、Q两点处的受力方向,已知α>β。下列判断正确的是( )
A. P点电势高于Q点电势
B. P点电场强度小于Q点电场强度
C. 试探电荷与场源电荷的电性一定相同
D. 试探电荷的电势能一定先减小后增大
【答案】C
【解析】
【详解】AC.根据点电荷电场分布特点和试探电荷受力情况,试探电荷轨迹如图所示
可知,点电荷位于O点,两电荷带同种电荷,由于电性无法判断,所以点电荷周围电场方向无法判断,P点电势和Q点电势高低无法判断,故A错误,C正确;
B.由于P点离点电荷较近,由可知,P点电场强度一定大于Q点电场强度,故B错误;
D.由轨迹图可知,电场力方向与运动方向的夹角先为钝角,后为锐角,所以电场力先做负功,后做正功,试探电荷的电势能一定先增大后减小,故D错误;
故选C。
10. 如图所示为一种双量程电流表的电路图。定值电阻R1的阻值与表头G的内阻相等,R2的阻值为表头内阻的4倍。用表头的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值,将接线柱1、2接入电路时,电流表的量程为I。下列说法正确的是( )
A. 将接线柱1、2接入电路时,通过R2的电流为
B. 将接线柱1、3接入电路时,电流表的量程为
C. 将接线柱1、2接入电路时,若仅使R2阻值变小,电流表的量程会变大
D. 将接线柱1、3接入电路时,若仅使R2阻值变小,电流表的量程会变大
【答案】D
【解析】
【详解】设表头G的内阻为r,则R1=r,R2=4r;
A.将接线柱1、2接入电路时,电流表的量程为I。通过R2的电流为,A错误;
B.电流表的最大满偏电流为;将接线柱1、3接入电路时,
解得电流表的量程为,B错误;
C.将接线柱1、2接入电路时,若仅使R2阻值变小,当电流计满偏的情况下,电流计与R2两端的电压之和减小,则R1两端电压减小,R1的分流减小,则电流表的量程会变小,C错误;
D.将接线柱1、3接入电路时,根据,若仅使R2阻值变小,电流表的量程I'会变大,D正确。
故选D。
11. 光滑水平面上,用轻质橡皮条将两物块甲和乙相连,橡皮条处于松弛状态。物块甲受到一水平向左的瞬时冲量,同时物块乙受到一水平向右的瞬时冲量(和沿两物块连线方向)。从橡皮条刚达到原长时开始计时,此后时间内,两物块运动的速度随时间变化关系如图所示。橡皮条始终处于弹性限度内。下列说法正确的是( )
A. 物块甲的质量大于物块乙的质量
B. 瞬时冲量的大小等于瞬时冲量的大小
C. 内,橡皮条对物块甲做负功、对物块乙做正功
D. 内,物块甲的动能变化量等于物块乙的动能变化量
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图可知,时刻
故时刻系统动量为0,因水平面光滑,物块甲、乙运动过程中受到的合外力为0,系统动量守恒,故
规定向右为正方向,设时刻,甲、乙的初速度大小分别为和,可知
结合图像,时有
可知,故A错误;
B.根据动量定理有
可知
即瞬时冲量的大小等于瞬时冲量的大小,故B正确;
C.内,橡皮条对物块甲的拉力方向向右,物块甲向左运动,橡皮条对物块甲做负功;橡皮条对物块乙的拉力方向向左,物块乙向右运动,橡皮条对物块乙做负功,故C错误;
D.因时刻
在内,物块甲、乙的动能变化量分别为,
由动量定理有,
故,
因,
可知物块甲的动能变化量与物块乙的动能变化量不相等,故D错误。
故选B。
12. 中国载人登月工程规划在2030年前实现航天员登月。假设航天员登月后,在月球表面尝试估测月球质量。已知月球半径和引力常量。航天员分别用到如下器材,其中无法实现目标的是( )
A. 一个质量已知的钩码和一个弹簧测力计
B. 一个质量已知的钩码、一把刻度尺和一块停表
C. 一个质量未知的钩码、一把刻度尺和一块停表
D. 一个质量未知的钩码、一根长度未知的细线和一块停表
【答案】D
【解析】
【详解】月球表面物体所受万有引力近似等于重力,由
推导得
已知月球半径和引力常量,只需测得月球表面重力加速度即可求出月球质量。
A.弹簧测力计可测得已知质量钩码的重力,由
得,可求出进而得到,故A不符合题意;
B.利用自由落体运动规律
用刻度尺测下落高度、停表测下落时间,可求出进而得到,故B不符合题意;
C.自由落体运动求不需要钩码质量,仍可通过刻度尺测高度、停表测时间得到,进而求出,故C不符合题意;
D.无刻度尺,既无法测量自由落体的下落高度,也无法测量单摆的摆长,无法求出,因此不能得到月球质量,故D符合题意。
故选D。
13. 磁电式电流表依据的原理是通电线圈因受安培力而转动,其结构如图1所示。极靴和铁芯间的磁场都沿半径方向,线圈无论转到什么位置,其平面都与磁感线平行,如图2所示,线圈左、右两边所在处的磁感应强度的大小都相等。当电流通过线圈时,线圈在安培力的作用下转动,螺旋弹簧发生形变,以反抗线圈的转动。当线圈停止转动时满足NBIS=kθ,式中N为线圈匝数,B为磁感应强度的大小,I为线圈中的电流,S为线圈围成的面积,k为与螺旋弹簧有关的常量,θ为线圈(指针)的偏角。用表示电流表的灵敏度。下列说法正确的是( )
A. 电流表刻度盘上各刻度对应的电流的值是不均匀的
B. 仅更换k值更大的螺旋弹簧,可以增大电流表的灵敏度
C. 若磁极磁性减弱,则电流表的测量值偏小
D. 仅增加线圈匝数N,电流表的量程将变大
【答案】C
【解析】
【详解】A.由变形得
由于上式中N、B、S、k为常数,则与I成正比,故电流表的刻度是均匀的,故A错误;
B.电流表的灵敏度为
所以仅更换k值更大的螺旋弹簧,可以使电流表的灵敏度减小,故B错误;
C.若磁极磁性减弱,会减小。由变形得
对于相同的真实电流,由于减小,导致减小,即指针偏转角度变小,所以电流表的测量值偏小,故C正确;
D.电流表量程是指满偏电流,当取最大值时有
所以仅增加线圈匝数N,会变小,即电流表的量程将变小,故D错误。
故选C。
14. 微波技术中某种磁控管装置可简化为如图1的示意图。一电子群在垂直于磁场的平面内沿虚线轨迹做圆周运动,它们时而接近位置1,时而接近位置2,从而使位置1与位置2之间的电势差U12随时间t周期性变化,如图2所示。虚线轨迹的中心位于位置1和位置2连线的中点O上,轨迹上P点距离位置1最近。可将电子群整体视为点电荷。下列说法正确的是( )
A. 磁场方向一定垂直纸面向里
B. 当U12=Um时,电子群可能运动到P点
C. 当U12=0时,电子群可能运动到P点
D. 若电子群绕O点做半径更小的圆周运动,则图2中Um的值一定变小
【答案】D
【解析】
【详解】A.电子群在磁场中做圆周运动,但题目未指明其旋转方向(顺时针或逆时针),则无法确定磁场方向,故A错误;
B.由于电子带负电,靠近位置1会使该处电势降低,远离位置2会使该处电势升高,故运动到P点,故B错误;
C.意味着,即电子群到位置1和位置2的距离相等,应位于过点且垂直于1、2连线的两点(上下对称点),故C错误;
D.设位置1、2到点的距离为,电子群轨道半径为(),当电子群处于离位置1最远点时,到位置1距离为,到位置2距离为,此时电势差最大值为
由上式可知,电子群绕O点做半径变小时, Um的值一定变小,故D正确。
故选D。
第二部分
二、本部分共6题,共58分。
15. 用20分度的游标卡尺测量某小球的直径d,示数如图所示,则该小球的直径d=__________mm。
【答案】20.70
【解析】
【详解】20分度游标卡尺的精度为,直径。
16. 用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置,如图所示。以某位置为坐标原点,沿水平向右和竖直向下的方向建立直角坐标系,测得小球在三个位置的坐标值分别为(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3)。若满足__________,可判断小球在水平方向做匀速直线运动。
【答案】
【解析】
【详解】频闪照相的相邻两次曝光时间间隔相等,若小球水平方向做匀速直线运动,根据匀速直线运动相等时间内位移相等的特点,可得相邻相等时间的水平位移满足关系
满足该关系即可判断水平方向为匀速直线运动。
17. “测量玻璃的折射率”实验中,在白纸上放好平行玻璃砖,aa'和bb'分别是玻璃砖与空气的两个界面,如图所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2,用“+”表示大头针的位置,然后在另一侧透过玻璃砖观察,并依次插上大头针P3和P4。
(1)确定大头针P3位置的方法是__________。
(2)若大头针P4插得偏右了一点,则折射率的测量值__________。(选填“偏大”“偏小”或“不变”)
【答案】(1)使同时挡住、的像
(2)偏大
【解析】
【小问1详解】
“测量玻璃的折射率”实验中,插大头针的操作要求:需要挡住、透过玻璃砖成的像,以此保证在出射光线上,符合实验要求。
【小问2详解】
若插得偏右,连接、得到出射光线后,会使得玻璃出射光线与玻璃砖的交点偏左,会使得玻璃内部折射光线与法线的夹角(折射角)的测量值偏小,根据折射率公式
入射角的测量值不变,偏小,因此折射率的测量值偏大。
18. 某同学用图1所示的电路测量电池的电动势和内阻。
(1)调节滑动变阻器,测得多组电压U和电流I的数据,在图2中已标出若干组数据对应的坐标点,请画出U-I图线__________,并根据图线得出电池的电动势E=__________V,内阻r=__________Ω。(结果保留小数点后两位)
(2)在图3所示的U-I图像中,a为电池的路端电压与电流的关系图线,b、c、d分别为三个电学元件的电压与电流的关系图线。若将这三个元件分别与该电池连接成闭合电路,则电池与元件__________连接,电池的输出功率最大;电池与元件__________连接,电池中非静电力做功的功率最大。(选填“b”“c”或“d”)
(3)恒流源(输出电流大小恒定)与定值电阻R0并联后可视为一个电源,将其与电流表(内阻很小且未知)、电阻箱R、开关S和若干导线按图4连接电路。为测量恒流源的输出电流I0和并联电阻R0,某同学进行如下操作:闭合开关S,调节电阻箱R的阻值,记录多组R和I的值,绘出图5所示的图线,图线的纵轴截距为b、斜率为k。
根据图5可得恒流源的输出电流I0=__________和并联电阻R0=__________。(用b和k表示)
若考虑电流表的内阻,上述结果与恒流源输出电流的真实值I0真和并联电阻的真实值R0真的大小关系为__________。(选填选项前字母)
A.I0>I0真 B.I0=I0真 C.R0>R0真 D.R0=R0真
【答案】(1) ①. ②. 1.47 ③. 1.33
(2) ①. c ②. d
(3) ①. ②. ③. C
【解析】
【小问1详解】
[1]如图所示
[2][3]闭合电路欧姆定律有
根据图像斜率与截距可知,
【小问2详解】
[1] 电源输出功率P=UI,等于电源U-I图线与元件U-I图线交点坐标的乘积。根据输出功率规律:当外电阻越接近电源内阻时输出功率越大,元件的 接近电源内阻r时,对应元件c,因此电池与c连接输出功率最大;
[2] 电池非静电力做功的功率 P=EI,电动势E恒定,电流I越大功率越大。元件d与电源相交时电流I最大,因此非静电力做功功率最大。
【小问3详解】
[1] 根据并联电路电压相等,不考虑电流表内阻时,有
整理得
根据图像的斜率和截距可知,
则,
[2] 若考虑电流表内阻,真实关系为
整理得
可得测量值,
故选C。
19. 木块静止在光滑的水平桌面上,一子弹水平射入木块并嵌入其中,之后木块从桌面边缘抛出落至地面。落地点到桌面边缘的水平距离为x。已知子弹和木块的质量分别为m和2m,桌面到地面的高度为2x,重力加速度为g。不计空气阻力。求:
(1)木块从桌面边缘抛出时的速度大小v。
(2)子弹射入木块前的速度大小v0。
(3)子弹嵌入木块过程中产生的热量Q。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
子弹和木块一起从桌面边缘飞出后做平抛运动,水平方向为匀速运动
竖直方向为自由落体运动
得
【小问2详解】
根据动量守恒定律
得
【小问3详解】
根据能量守恒定律
得
20. 质谱仪可用来研究微观粒子的同位素。电荷量均为q的某元素的两种同位素粒子a、b,从容器A下方飘入S1、S2间电压为U的加速电场,加速后从小孔S3垂直于磁场方向进入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场,最后打到照相底片D上,如图所示。不计同位素粒子飘入电场的初速度、粒子所受重力及粒子间的相互作用。
(1)求同位素粒子a进入匀强磁场时的动能Ek。
(2)若测得该元素的两种同位素粒子a、b打到底片上的位置到小孔S3的距离分别为d1、d2,求同位素粒子a与b的质量之比k1。
(3)调节磁感应强度的大小,同位素粒子打到D上的位置到S3的距离会随之改变。已知同位素粒子a、b的质量分别为m1、m2,D的最左端、最右端到小孔S3的距离分别为L1、L2,为使同位素粒子a、b都能打到D上,求磁感应强度最大值与最小值之比k2。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
粒子经过电压U加速,根据动能定理
进入匀强磁场时的动能
【小问2详解】
设某种同位素粒子的质量为m,经加速电压加速后,从进入匀强磁场的速度为v,运动的半径为r,打到照相底片D上的位置为d,
由几何关系得
根据动能定理
在磁场中洛伦兹力提供向心力
联立可得,即
所以
【小问3详解】
要使两种同位素a、b都打在照相底片D上,设粒子a、b在匀强磁场中的运动半径分别为、
对粒子a有
洛伦兹力提供向心力
可得
对粒子b有
洛伦兹力提供向心力
可得
所以
21. 示波器是一种多功能电学仪器,可以在荧光屏上显示出电压波形。示波管是示波器的核心部件。如图1所示为某种示波管的原理图,它由电子枪、第一阳极P1(图中未画出)、第二阳极P2、偏转电极和第三阳极P3(荧光屏)组成。电子枪上产生的电子被加速后形成沿z轴运动的电子束。当偏转电极间均不加电压时,电子打到荧光屏上O点。已知电子的质量为m、电荷量为e,所有电子沿z轴到达P2时的速度大小为v0,两偏转电极的长度均为L1、极板之间的距离均为d,偏转电极YY'右端与P3之间的距离为L2,整个装置处于真空中。当偏转电极间加电压时,极板间的电场可视为匀强电场,所有电子均从极板间射出。忽略电子所受重力及电子间的相互作用,不考虑相对论效应。
(1)当P2和P3之间不加电压时,研究下列问题。
a.仅在偏转电极YY'上加恒定电压U,求电子从YY'射出时的偏转距离y。
b.在(1)a的基础上,电子从YY'射出后打到荧光屏上的位置到O点的距离与偏转电极间所加电压的比值称为示波管的灵敏度(用A表示),求A的表达式。
c.在YY'之间加图2所示的偏转电压(其中每段曲线都是四分之一圆弧且半径相同)时,电子打在荧光屏上的位置到O点的最大距离为dm。已知电压变化的周期远大于电子在示波管内的飞行时间。在XX'之间加图3所示的扫描电压,请在图4中画出荧光屏上呈现的稳定图像。
(2)为了使荧光屏的亮度更高,在P2和P3之间加上加速电压,使电子获得更大的动能。在示波管结构确定的情况下,结合(1)b定性说明在P2和P3之间加上电压后,示波管灵敏度A的变化情况。
【答案】(1)a.
b.
c. (2)灵敏度变小
【解析】
【小问1详解】
a.电子进入偏转电极后,受到垂直于方向的电场力,做匀加速直线运动,平行于方向不受力,做匀速直线运动,并最终从右端穿出垂直于方向有①
又②
和③
联立①②③得
b.设电子从偏转电极射出后经过打到荧光屏上,此时位置距离O点的距离为,射出后,电子沿平行于和垂直于方向均做匀速直线运动。
由
根据灵敏度定义
得
c.由示波管结构可以看出,水平偏转极板位于竖直偏转极板的右侧,距离荧光屏更近,这意味着对于极板,其对应的无电场区漂移距离更小。当加上最大值为 的偏转电压时,电子在轴方向偏离原点的最大距离为;而当加上最大值同样为的扫描电压时,电子在轴方向的最大偏转距离。
【小问2详解】
在和间加加速电压,增加了电子沿轴的速度,导致电子从偏转电极飞抵荧光屏的时间缩短。侧向速度不变,但飞行时间减少,导致电子在荧光屏上的总偏转距离减小,根据定义,当不变而减小时,灵敏度变小。
22. 振动系统广泛存在于物理研究的各个领域,在无外力作用时,周期性调整其内部结构即可改变振动情况。
(1)“十年蹴踘将雏远,万里秋千习俗同。”荡秋千时不须旁人助力,也可以越荡越高。某秋千由踏板和轻杆构成,将秋千的摆动过程简化为单摆的摆动,等效“摆球”的质量为m,人蹲在踏板上时摆长为L1,人站立时摆长为L2。
荡秋千过程中,为了摆得越来越高,人每次运动到最低点时突然站起,此后摆到最高点,在最高点时突然下蹲,再摆回到最低点。假定人站起前、后,等效“摆球”垂直于杆的速度分量与摆长的乘积保持不变。已知人第一次在最低点站起前的动能为Ek0,重力加速度为g。不计空气阻力。求:
a.人第一次在最低点站起前,等效“摆球”所受拉力的大小F。
b.人再次回到最低点站起前,等效“摆球”的动能Ek。
(2)绳系卫星是由母卫星和子卫星组成的航天器,可以用来完成特定的科学观测任务。从母卫星上用一根细长绳索连接一质量为m的子卫星(m远小于母卫星质量),由于空间存在微重力场,子卫星相对母卫星会像单摆一样摆动。某同学以图中的绳系卫星为研究对象,他设计了一种抑制子卫星摆动的方案:以母卫星为参考系(视为惯性参考系),当子卫星在速度为0或速度最大时,通过释放或收缩绳索来抑制其摆动。每次释放后绳索长为L,收缩后绳索长为L-∆L(∆L远小于L)。
a.根据该同学的方案,当子卫星速度为0时__________绳索,速度最大时__________绳索。(选填“收缩”或“释放”)
b.假设绳索质量忽略不计,且一次收缩或释放绳索的时间远小于子卫星摆动的周期。若通过一次释放和一次收缩进行调整,在(1)的基础上,求子卫星调整后最大速度与调整前最大速度之比k。
(注意:解题过程中需要用到,但题目没有给出的物理量,要在解题中做必要说明)
【答案】(1)a.,b.
(2)a.收缩;释放b.
【解析】
【小问1详解】
a.设人第一次在最低点站起前的速度为,根据牛顿第二定律
又
得
b.设人第一次在最低点站起后的速度为,此时动能为。由于人站起前、后,等效“摆球”垂直于杆的速度分量与摆长的乘积保持不变,
有
得
设人第一次到达最高点时,轻杆与竖直方向的夹角为,人从第一次站起后运动至最高点的过程中,根据动能定理
人从最高点再次回到最低点的过程中根据动能定理
所以
【小问2详解】
a.要抑制摆动,需要减小摆动总能量,根据(1)中增能过程的逆过程得:速度为0收缩绳索,速度最大释放绳索。
b.设子卫星调整前、调整后的最大速度分别为、,子卫星速度为时,绳索长为,速度为时,绳索长为L
根据(1)有
又
得
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海淀区2025—2026学年第二学期期末练习
高三物理
2026.05
本试卷共8页,100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分
一、本部分共14题,每题3分,共42分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1. 关于原子及其结构,下列说法正确的是( )
A. 利用原子的特征谱线可以确定物质的组成成分
B. 原子核与电子之间的万有引力大于它们之间的库仑力
C. 通过α粒子散射实验可以推测核外电子的轨道是量子化的
D. 根据玻尔理论,原子从低能级向高能级跃迁时会放出光子
2. 关于光现象及其应用,下列说法正确的是( )
A. 观察到筷子在水中的部分发生偏折,是由于光的全反射
B. 光盘记录信息的轨道可以做得很密,是由于激光亮度高
C. 观看立体电影时观众要戴上特制的眼镜,是利用了光的衍射
D. 拍摄水下景物,在相机镜头前装上偏振片可使景物的像清晰
3. 关于分子动理论,下列说法正确的是( )
A. 扩散现象是由于对流、重力等外界作用引起的
B. 分子势能的大小由分子间的相对位置决定
C. 液体温度越低、悬浮在液体中的颗粒越大,布朗运动越明显
D. 做加速运动的物体,其分子热运动的平均动能会增大
4. 如图所示,弹簧振子的平衡位置为O点,小球在B、C两点之间做简谐运动,B点与C点相距20cm。小球经过B点时开始计时,经过2s首次到达C点。下列说法正确的是( )
A. 弹簧振子做简谐运动的周期为2s
B. 0~3s内,小球通过的路程为0.1m
C. 0~2s内,弹簧弹力对小球始终做负功
D. 0~1s内和1~2s内,小球所受弹簧弹力的冲量大小相等
5. 如图所示,一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的OO'轴以角速度ω匀速转动。下列说法正确的是( )
A. 线圈位于图示位置时不受安培力
B. 线圈位于图示位置时产生的感应电动势最大
C. 线圈从图示位置转过半个周期,通过线圈某横截面的电荷量为0
D. 仅增大角速度ω,线圈在一个周期内产生的热量减少
6. t=0时,物块(可视为质点)在水平推力F作用下由静止开始沿水平面做匀加速直线运动。经过时间T撤去水平推力,又经过2T,物块停在水平面上。已知物块在运动过程中所受阻力大小恒定。根据上述信息无法求出( )
A. 物块所受阻力的大小
B. 当t=T时,物块的速度大小
C. 0~T内和T~3T内,物块的位移之比
D. 0~T内和T~3T内,物块所受阻力做功之比
7. 在如图所示的LC电路中,已充电的平行板电容器C的两极板水平放置。开关S断开,极板间一带电灰尘恰好静止。从闭合开关S开始计时,灰尘在电容器内运动。已知LC电路的周期为,重力加速度为g,内灰尘未与两极板接触,不考虑空气阻力和LC电路的能量损耗。下列说法正确的是( )
A. 内,灰尘一直做加速运动
B. 内,灰尘在极板间做往复运动
C. 当时,灰尘的加速度大小为g
D. 当线圈中电流最大时,灰尘的加速度大小为
8. 边界MN上方区域内存在垂直于纸面的匀强磁场,带电粒子a、b垂直于磁场方向(同时垂直于磁场边界)从O点射入,它们的部分运动轨迹如图所示。不计粒子所受重力及粒子间的相互作用。下列说法正确的是( )
A. 粒子a带负电
B. 若两粒子射入时的初速度相同,则粒子a先回到磁场边界
C. 若两粒子射入时的初动量相同,则粒子b先回到磁场边界
D. 若两粒子射入时的初动能相同,则粒子b先回到磁场边界
9. 如图所示,在一静止点电荷形成的电场中,一试探电荷仅在静电力作用下先、后经过P、Q两点,图中箭头方向表示试探电荷在P、Q两点处的受力方向,已知α>β。下列判断正确的是( )
A. P点电势高于Q点电势
B. P点电场强度小于Q点电场强度
C. 试探电荷与场源电荷的电性一定相同
D. 试探电荷的电势能一定先减小后增大
10. 如图所示为一种双量程电流表的电路图。定值电阻R1的阻值与表头G的内阻相等,R2的阻值为表头内阻的4倍。用表头的表盘刻度表示流过接线柱1的电流值,将接线柱1、2接入电路时,电流表的量程为I。下列说法正确的是( )
A. 将接线柱1、2接入电路时,通过R2的电流为
B. 将接线柱1、3接入电路时,电流表的量程为
C. 将接线柱1、2接入电路时,若仅使R2阻值变小,电流表的量程会变大
D. 将接线柱1、3接入电路时,若仅使R2阻值变小,电流表的量程会变大
11. 光滑水平面上,用轻质橡皮条将两物块甲和乙相连,橡皮条处于松弛状态。物块甲受到一水平向左的瞬时冲量,同时物块乙受到一水平向右的瞬时冲量(和沿两物块连线方向)。从橡皮条刚达到原长时开始计时,此后时间内,两物块运动的速度随时间变化关系如图所示。橡皮条始终处于弹性限度内。下列说法正确的是( )
A. 物块甲的质量大于物块乙的质量
B. 瞬时冲量的大小等于瞬时冲量的大小
C. 内,橡皮条对物块甲做负功、对物块乙做正功
D. 内,物块甲的动能变化量等于物块乙的动能变化量
12. 中国载人登月工程规划在2030年前实现航天员登月。假设航天员登月后,在月球表面尝试估测月球质量。已知月球半径和引力常量。航天员分别用到如下器材,其中无法实现目标的是( )
A. 一个质量已知的钩码和一个弹簧测力计
B. 一个质量已知的钩码、一把刻度尺和一块停表
C. 一个质量未知的钩码、一把刻度尺和一块停表
D. 一个质量未知的钩码、一根长度未知的细线和一块停表
13. 磁电式电流表依据的原理是通电线圈因受安培力而转动,其结构如图1所示。极靴和铁芯间的磁场都沿半径方向,线圈无论转到什么位置,其平面都与磁感线平行,如图2所示,线圈左、右两边所在处的磁感应强度的大小都相等。当电流通过线圈时,线圈在安培力的作用下转动,螺旋弹簧发生形变,以反抗线圈的转动。当线圈停止转动时满足NBIS=kθ,式中N为线圈匝数,B为磁感应强度的大小,I为线圈中的电流,S为线圈围成的面积,k为与螺旋弹簧有关的常量,θ为线圈(指针)的偏角。用表示电流表的灵敏度。下列说法正确的是( )
A. 电流表刻度盘上各刻度对应的电流的值是不均匀的
B. 仅更换k值更大的螺旋弹簧,可以增大电流表的灵敏度
C. 若磁极磁性减弱,则电流表的测量值偏小
D. 仅增加线圈匝数N,电流表的量程将变大
14. 微波技术中某种磁控管装置可简化为如图1的示意图。一电子群在垂直于磁场的平面内沿虚线轨迹做圆周运动,它们时而接近位置1,时而接近位置2,从而使位置1与位置2之间的电势差U12随时间t周期性变化,如图2所示。虚线轨迹的中心位于位置1和位置2连线的中点O上,轨迹上P点距离位置1最近。可将电子群整体视为点电荷。下列说法正确的是( )
A. 磁场方向一定垂直纸面向里
B. 当U12=Um时,电子群可能运动到P点
C. 当U12=0时,电子群可能运动到P点
D. 若电子群绕O点做半径更小的圆周运动,则图2中Um的值一定变小
第二部分
二、本部分共6题,共58分。
15. 用20分度的游标卡尺测量某小球的直径d,示数如图所示,则该小球的直径d=__________mm。
16. 用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置,如图所示。以某位置为坐标原点,沿水平向右和竖直向下的方向建立直角坐标系,测得小球在三个位置的坐标值分别为(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3)。若满足__________,可判断小球在水平方向做匀速直线运动。
17. “测量玻璃的折射率”实验中,在白纸上放好平行玻璃砖,aa'和bb'分别是玻璃砖与空气的两个界面,如图所示。在玻璃砖的一侧插上两枚大头针P1和P2,用“+”表示大头针的位置,然后在另一侧透过玻璃砖观察,并依次插上大头针P3和P4。
(1)确定大头针P3位置的方法是__________。
(2)若大头针P4插得偏右了一点,则折射率的测量值__________。(选填“偏大”“偏小”或“不变”)
18. 某同学用图1所示的电路测量电池的电动势和内阻。
(1)调节滑动变阻器,测得多组电压U和电流I的数据,在图2中已标出若干组数据对应的坐标点,请画出U-I图线__________,并根据图线得出电池的电动势E=__________V,内阻r=__________Ω。(结果保留小数点后两位)
(2)在图3所示的U-I图像中,a为电池的路端电压与电流的关系图线,b、c、d分别为三个电学元件的电压与电流的关系图线。若将这三个元件分别与该电池连接成闭合电路,则电池与元件__________连接,电池的输出功率最大;电池与元件__________连接,电池中非静电力做功的功率最大。(选填“b”“c”或“d”)
(3)恒流源(输出电流大小恒定)与定值电阻R0并联后可视为一个电源,将其与电流表(内阻很小且未知)、电阻箱R、开关S和若干导线按图4连接电路。为测量恒流源的输出电流I0和并联电阻R0,某同学进行如下操作:闭合开关S,调节电阻箱R的阻值,记录多组R和I的值,绘出图5所示的图线,图线的纵轴截距为b、斜率为k。
根据图5可得恒流源的输出电流I0=__________和并联电阻R0=__________。(用b和k表示)
若考虑电流表的内阻,上述结果与恒流源输出电流的真实值I0真和并联电阻的真实值R0真的大小关系为__________。(选填选项前字母)
A.I0>I0真 B.I0=I0真 C.R0>R0真 D.R0=R0真
19. 木块静止在光滑的水平桌面上,一子弹水平射入木块并嵌入其中,之后木块从桌面边缘抛出落至地面。落地点到桌面边缘的水平距离为x。已知子弹和木块的质量分别为m和2m,桌面到地面的高度为2x,重力加速度为g。不计空气阻力。求:
(1)木块从桌面边缘抛出时的速度大小v。
(2)子弹射入木块前的速度大小v0。
(3)子弹嵌入木块过程中产生的热量Q。
20. 质谱仪可用来研究微观粒子的同位素。电荷量均为q的某元素的两种同位素粒子a、b,从容器A下方飘入S1、S2间电压为U的加速电场,加速后从小孔S3垂直于磁场方向进入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场,最后打到照相底片D上,如图所示。不计同位素粒子飘入电场的初速度、粒子所受重力及粒子间的相互作用。
(1)求同位素粒子a进入匀强磁场时的动能Ek。
(2)若测得该元素的两种同位素粒子a、b打到底片上的位置到小孔S3的距离分别为d1、d2,求同位素粒子a与b的质量之比k1。
(3)调节磁感应强度的大小,同位素粒子打到D上的位置到S3的距离会随之改变。已知同位素粒子a、b的质量分别为m1、m2,D的最左端、最右端到小孔S3的距离分别为L1、L2,为使同位素粒子a、b都能打到D上,求磁感应强度最大值与最小值之比k2。
21. 示波器是一种多功能电学仪器,可以在荧光屏上显示出电压波形。示波管是示波器的核心部件。如图1所示为某种示波管的原理图,它由电子枪、第一阳极P1(图中未画出)、第二阳极P2、偏转电极和第三阳极P3(荧光屏)组成。电子枪上产生的电子被加速后形成沿z轴运动的电子束。当偏转电极间均不加电压时,电子打到荧光屏上O点。已知电子的质量为m、电荷量为e,所有电子沿z轴到达P2时的速度大小为v0,两偏转电极的长度均为L1、极板之间的距离均为d,偏转电极YY'右端与P3之间的距离为L2,整个装置处于真空中。当偏转电极间加电压时,极板间的电场可视为匀强电场,所有电子均从极板间射出。忽略电子所受重力及电子间的相互作用,不考虑相对论效应。
(1)当P2和P3之间不加电压时,研究下列问题。
a.仅在偏转电极YY'上加恒定电压U,求电子从YY'射出时的偏转距离y。
b.在(1)a的基础上,电子从YY'射出后打到荧光屏上的位置到O点的距离与偏转电极间所加电压的比值称为示波管的灵敏度(用A表示),求A的表达式。
c.在YY'之间加图2所示的偏转电压(其中每段曲线都是四分之一圆弧且半径相同)时,电子打在荧光屏上的位置到O点的最大距离为dm。已知电压变化的周期远大于电子在示波管内的飞行时间。在XX'之间加图3所示的扫描电压,请在图4中画出荧光屏上呈现的稳定图像。
(2)为了使荧光屏的亮度更高,在P2和P3之间加上加速电压,使电子获得更大的动能。在示波管结构确定的情况下,结合(1)b定性说明在P2和P3之间加上电压后,示波管灵敏度A的变化情况。
22. 振动系统广泛存在于物理研究的各个领域,在无外力作用时,周期性调整其内部结构即可改变振动情况。
(1)“十年蹴踘将雏远,万里秋千习俗同。”荡秋千时不须旁人助力,也可以越荡越高。某秋千由踏板和轻杆构成,将秋千的摆动过程简化为单摆的摆动,等效“摆球”的质量为m,人蹲在踏板上时摆长为L1,人站立时摆长为L2。
荡秋千过程中,为了摆得越来越高,人每次运动到最低点时突然站起,此后摆到最高点,在最高点时突然下蹲,再摆回到最低点。假定人站起前、后,等效“摆球”垂直于杆的速度分量与摆长的乘积保持不变。已知人第一次在最低点站起前的动能为Ek0,重力加速度为g。不计空气阻力。求:
a.人第一次在最低点站起前,等效“摆球”所受拉力的大小F。
b.人再次回到最低点站起前,等效“摆球”的动能Ek。
(2)绳系卫星是由母卫星和子卫星组成的航天器,可以用来完成特定的科学观测任务。从母卫星上用一根细长绳索连接一质量为m的子卫星(m远小于母卫星质量),由于空间存在微重力场,子卫星相对母卫星会像单摆一样摆动。某同学以图中的绳系卫星为研究对象,他设计了一种抑制子卫星摆动的方案:以母卫星为参考系(视为惯性参考系),当子卫星在速度为0或速度最大时,通过释放或收缩绳索来抑制其摆动。每次释放后绳索长为L,收缩后绳索长为L-∆L(∆L远小于L)。
a.根据该同学的方案,当子卫星速度为0时__________绳索,速度最大时__________绳索。(选填“收缩”或“释放”)
b.假设绳索质量忽略不计,且一次收缩或释放绳索的时间远小于子卫星摆动的周期。若通过一次释放和一次收缩进行调整,在(1)的基础上,求子卫星调整后最大速度与调整前最大速度之比k。
(注意:解题过程中需要用到,但题目没有给出的物理量,要在解题中做必要说明)
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