内容正文:
2025-2026学年第二学期高三年级5月期中考试物理试卷
考试时间:75分钟 考试分值:100分 命题教师:肖寒
一、单选题(本题共7小题,每小题4分,共28分)
1.如图为全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST),通过在其真空室内加入氘()和氚()进行的核聚变反应释放出大量能量,被誉为“人造太阳”,是中国自主设计、研制的世界首个全超导非圆截面托卡马克装置。2025年1月20日,首次实现1亿摄氏度1066秒稳态长脉冲高约束模式等离子体运行,标志着聚变研究从前沿的基础研究转向工程实践,是一次重大跨越。已知原子核质量m1、原子核质量m2、原子核质量m3、质子质量mp、中子质量mn,以下说法错误的是( )
A.反应方程为
B.反应出现的高温等离子体可以通过磁约束使其不与器壁接触而作螺旋运动
C.核的结合能为
D.一个原子核与一个原子核反应后释放的能量为
2.劈尖干涉是一种薄膜干涉,如图所示,两平板玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜,当蓝光从上方入射后,从上往下可以看到明暗相间的等间距干涉条纹。下列四幅图中,形成的干涉条纹中相邻亮条纹间距减小的是( )
A.上玻片稍向上平移
B.上玻片稍向右平移
C.旋转上玻片,稍增大夹角
D.旋转上玻片,稍减小夹角
3.如图所示,甲、乙两人在冰面上“拔河”。两人中间位置处有一分界线,约定先使对方过分界线者为赢。若绳子质量不计,冰面可看成光滑,则下列说法正确的是( )
A.甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力
B.甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力
C.若甲的质量比乙大,则甲能赢得“拔河”比赛的胜利
D.谁的力气大,谁能赢得“拔河”比赛的胜利
4.如图所示,两端封闭的水平导热细玻璃管中理想气体被水银柱分为A、B两部分,环境温度不变,将细玻璃管顺时针缓慢竖起的过程中( )
A.A气体分子平均速率减小,B气体分子平均速率增大
B.气体分子对管壁单位面积单位时间的平均撞击次数A的小于B的
C.A气体的吸热量等于B气体的放热量
D.A气体压强的减少量一定等于B气体压强的增加量
5.如图,光滑水平面上存在竖直向上、宽度d大于的匀强磁场,其磁感应强度大小为B。甲、乙两个合金导线框的质量均为m,长均为,宽均为L,电阻分别为R和。两线框在光滑水平面上以相同初速度并排进入磁场,忽略两线框之间的相互作用。则( )
A.甲线框进磁场和出磁场的过程中电流方向相同
B.甲、乙线框刚进磁场区域时,所受合力大小之比为
C.乙线框恰好完全出磁场区域时,速度大小为0
D.甲、乙线框从刚进磁场区域到完全出磁场区域产生的焦耳热之比为
6.甲乙两车并排在同一平直公路上的两条平行车道上同向行驶。甲车由静止开始做匀加速直线运动,乙车做匀速直线运动,其各自的位移随时间变化关系如图所示,两条图线刚好在时刻相切,则( )
A.在时刻,乙车的速度大小为
B.甲车的加速度为
C.在内,两车有两次机会并排行驶
D.在内,乙车平均速度与甲车平均速度相等
7.2022年12月8日发生了火星冲日的天文奇观,即火星、地球和太阳位于同一直线上,且火星与地球的距离达到了最近值,对于很多的天文爱好者来说,这是观察火星最佳的时期。火星和地球的相关数据如下表所示,根据表中的数据通过估算预测下一次火星冲日发生在( )
行星
质量(kg)
直径(km)
绕太阳公转轨道半径(km)
火星
6.4×1023
6794
2.28×108
地球
6.0×1024
12756
1.5×108
A.2024年1~2月 B.2025年1~2月 C.2025年5~6月 D.2026年5~6月
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分)
8.如图所示,ABC、DEF为电阻忽略不计的金属导轨,导轨间距不变。AB、DE部分水平,粗糙,其间有竖直向下、大小为B的匀强磁场。BC、EF部分倾斜,光滑。G、H为BC、EF上的两等高点,GH与BE平行,离CF足够远。GHFC间有垂直GHFC向下、大小为B的匀强磁场。初始时导体棒MN静置于AB、DE上,MN离BE足够远。导轨、导体棒接触良好。导体棒PQ从倾斜导轨上GH上方某处无初速释放,则导体棒PQ从释放到进入磁场中的一段时间内的速度时间图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
9.如图所示,一束平行红光从左侧射入肥皂薄膜,下列说法正确的是( )
A.人从右侧向左看,可以看到红色条纹
B.人从左侧向右看,可以看到红色条纹
C.红色条纹水平排列
D.红色条纹竖直排列
E.红色条纹是由光的干涉形成的
10.如图所示水平传送带能以不同大小的速度沿顺时针方向匀速转动。现将一物体无初速度轻放在传送带A端,物体运动到B端时已相对传送带静止。物体从A运动到B的过程中,下列说法正确的是( )
A.传送带的速度越大,物体运动时间越短
B.传送带的速度越大,物体运动时间越长
C.传送带的速度越大,物体相对传送带滑动的距离越长
D.传送带的速度越大,物体相对传送带滑动的距离越短
三、实验题(本题共2小题,每空2分,共14分)
11.某同学利用如图所示的单摆测量当地的重力加速度。
(1)若用L表示单摆的摆长,T表示单摆的周期,则可求出当地的重力加速度大小______。
(2)某同学为了提高实验精度,在实验中改变几次摆长L,并测出相应的周期T,算出的值,再以L为横轴、为纵轴建立直角坐标系,画出图线并求得该直线的斜率为k,则当地的重力加速度大小_______(用k表示)。
(3)若该同学第一次测得摆线长为,对应的单摆的周期为,第二次测得摆线长为,对应的单摆的周期为,利用这两次测得的数据求得的重力加速度大小_____。
12.某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率,步骤如下:
(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图1,由图可知其长度L=_______mm;用螺旋测微器测量其直径如图2所示,由图可知其直径D=_______mm;
(2)用多用电表的电阻“×10”挡,按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻,表盘示数如图3所示,则该电阻的阻值约为_______Ω;
(3)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻,现有的器材及其代号和规格如下:
电流表A1(量程0~5mA,内阻约50Ω);
电流表A2(量程0~15mA,内阻约30Ω);
电压表V(量程0~3V,内阻约10kΩ);
滑动变阻器R1(阻值范围0~15Ω,允许通过的最大电流2.0A);
滑动变阻器R2(阻值范围0~20kΩ,允许通过的最大电流0.5A);
直流电源E(电动势4V,内阻不计);
开关S;导线若干。
①为使实验误差较小,要求测得多组数据进行分析, 滑动变阻器选取R1,电流表选取_______,(填写所用器材的代号)。
②请将电路实物连线补充完整_______。
③若已知伏安法测电阻电路中电压表和电流表示数分别用U和I表示,则用此法测出该圆柱体材料的电阻率ρ=_______。(不要求计算,用题中所给字母表示)
四、解答题(本题共3小题 13题10分 14题15分 15题15分 共40分)
13.风洞是研究空气动力学的实验设备。如图,在距地面高度上方设置一足够大的风洞,可以使实验中所用小球受到水平向右等大恒定风力作用。一质量为的小球甲从距地面高处以一定初速度水平抛出。在距抛出点同一竖直平面内水平距离处地面上,同时竖直向上抛出另一质量为的小球乙(甲、乙可视为质点,除风洞产生的风力外不考虑其他空气阻力,重力加速度取)。
(1)关闭风洞,两小球恰好在空中相遇,求小球乙抛出时的初速度;
(2)打开风洞,调节风力,调节乙小球抛出时的初速度为,两小球恰好在空中相遇,求相遇点距地面的高度;
(3)打开风洞,调节风力,调节乙小球抛出时的初速度为,两小球恰好在空中相遇,求该次风力的大小。
14.如图,边长为L的正方形区域及矩形区域内均存在电场强度大小为E、方向竖直向下且与边平行的匀强电场,右边有一半径为且与相切的圆形区域,切点为的中点,该圆形区域与区域内均存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。一带电粒子从b点斜向上射入电场后沿图中曲线运动,经边的中点进入区域,并沿直线通过该区域后进入圆形区域。所有区域均在纸面内,粒子始终在该纸面内运动,不计粒子重力。求:
(1)粒子沿直线通过区域时的速度大小;
(2)粒子的电荷量与质量之比;
(3)粒子射出圆形区域时速度方向与进入圆形区域时速度方向的夹角。
15.如图所示,两平行光滑长直金属导轨水平放置,间距为。区域有匀强磁场,磁感应强度大小为,方向竖直向上。初始时刻,磁场外的细金属杆M以初速度向右运动,磁场内的细金属杆N处于静止状态。两金属杆与导轨接触良好且运动过程中始终与导轨垂直。已知杆M的质量为,在导轨间的电阻为,杆N的质量为,在导轨间的电阻为,感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计。
(1)求M刚进入磁场时受到的安培力的大小和方向;
(2)若两杆在磁场内未相撞且N出磁场时的速度为,求:
①N在磁场内运动过程中N上产生的热量;
②初始时刻N到的最小距离。
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2025-2026学年第二学期高三年级5月期中考试
15.(共16分)
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13. (共10分)
14. (共12分)
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客观题(请用2B铅笔填涂)
1
A
B
C
D
5
A
B
C
D
9
A
B
C
D
2
A
B
C
D
6
A
B
C
D
10
A
B
C
D
3
A
B
C
D
7
A
B
C
D
4
A
B
C
D
8
A
B
C
D
主观题 请在答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效
11.(共8分)
(1) (2) (3)
12.(共8分)
(1) (2)
(3) (4)
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2025-2026学年第二学期高三年级5月期中考试物理试卷参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
C
C
B
D
D
B
BD
BCE
AC
1.C
【详解】A.核反应遵循质量数守恒和核电荷数守恒,故A正确;
B.工作时,高温等离子体中的带电粒子被强匀强磁场约束在环形真空室内部,而不与器壁碰撞,故B正确;
C.将核子结合为原子核时所释放的能量即为结合能,中有两个质子和两个中子,它们结合为时,质量亏损为
可知的结合能为
故C错误;
D.个原子核与一个原子核反应后质量亏损为
释放的能量为
故D正确。
本题选择错误的,故选C。
2.C
【详解】设劈尖的夹角为,上玻片下表面的反射光和下玻片上表面的反射光发生干涉,若某处为振动加强点,出现亮条纹,此处薄层厚度为,有
若向右移动处为下一条亮条纹,有
得
可知若要使相邻亮条纹的间距减小,需要增大劈尖的夹角或者减小入射光的波长。
故选C。
3.C
【详解】A.甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对作用力与反作用力,故A错误;
B.甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是一对平衡力,故B错误;
CD.冰面光滑,无论谁的力气大,两人受绳子的拉力大小相等。根据牛顿第二定律有,可知质量大的加速度小。甲的质量比乙大,所以甲的加速度小,在相同时间内,甲的位移小,乙的位移大,所以乙先过分界线,则甲赢得比赛,故C正确,D错误。
故选C。
4.B
【详解】A.A气体与B气体温度不变,故分子平均速率不变,故A错误;
B.A气体与B气体分子平均速率相等,A气体压强小于B气体压强,故单位面积单位时间的平均撞击次数A的小于B的,故B正确;
C.A、B气体体积变化大小相同,A气体压强小于B气体压强,故水银柱对A气体做的功小于对B气体做的功,又A、B气体内能不变,故A气体的吸热量小于B气体的放热量,故C错误;
D.设水银柱的压强为,则有
可得,即A气体压强的减少量与B气体压强的增加量之和为水银柱的压强,二者不一定相等,故D错误。
故选B。
5.D
【详解】A.根据楞次定律,甲线框进磁场的过程电流方向为顺时针,出磁场的过程中电流方向为逆时针,故A错误;
B.甲线框刚进磁场区域时,合力为,
乙线框刚进磁场区域时,合力为,
可知;
故B错误;
CD.假设甲乙都能完全出磁场,对甲根据动量定理有,
同理对乙有,
解得,
故甲恰好完全出磁场区域,乙完全出磁场区域时,速度大小不为0;由能量守恒可知甲、乙线框从刚进磁场区域到完全出磁场区域产生的焦耳热分别为,
即;
故C错误,D正确。
故选D。
6.D
【详解】A.乙车的运动为匀速直线运动,速度保持不变,A错误;
B.甲车由静止开始做匀加速直线运动,根据
由图可知,当时,甲的位移
解得,B错误;
C.观察图像,两图在内,只有一个交点,说明在此段时间内甲、乙只有一次相遇的机会,C错误;
D.在内,乙车与甲车的位移相等,根据可知,两车平均速度相等,D正确。
故选D。
7.B
【详解】设地球绕太阳公转周期为T1,火星绕太阳公转周期为T2,由开普勒第三定律可得
解得
设经时间t地球与火星再次相距最近,即再次火星冲日,则有
解得
可知预测下一次火星冲日发生在2025年1~2月。
故选B。
8.BD
【详解】AB.导体棒PQ进入磁场后,若最终MN没有运动,根据牛顿第二定律有
根据法拉第电磁感应定律有
且
则有
则PQ开始做匀加速运动,进入磁场后可能做匀速运动或加速度减小的加速运动或加速度减小的减速运动直至匀速,故A错误,B正确;
C.导体棒PQ开始做匀加速运动,进入磁场后,若速度太大,则会减速,但不会减小为零,故C错误;
D.导体棒PQ进入磁场后,若速度太大,则会减速,同时MN可能会加速。若当PQ加速度减小为零,MN仍在加速且速度小于PQ,则接下来PQ做加速度增大的加速运动,MN做加速度减小的加速运动,当两者加速度相等时一起做加速度不变的匀加速运动,故D正确。
故选BD。
9.BCE
【详解】前后表面的反射光在前表面发生干涉,所以在薄膜的左侧出现红色条纹,因为路程差即(膜的厚度的两倍)是半波长的偶数倍,振动加强,为亮条纹,路程差是半波长的奇数倍,振动减弱,为暗条纹,所以出现亮条纹时,膜的厚度相同,则红色条纹水平排列。
故选BCE。
10.AC
【详解】AB.作出物体在传送带上的运动的v-t图像如下图所示:
A、B两端的距离一定,即v-t图像与时间轴围成的面积一定,可得传送带的速度越大,物体加速运动的时间越长,从A运动到B运动的总时间越短,故A正确,B错误。
CD.物体加速阶段的加速度为a,则物体加速至与传送带速度相同所需的时间为
物体相对传送带滑动的距离为,
解得
由该式可知,传送带速度v越大,物体相对传送带滑动的距离Δx也越大,故C正确,D错误。
故选AC。
11.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)根据
可得
(2)根据
可得
则
可得
(3)根据
可得,
联立解得
12.(1) /4.701/4.699
(2)
(3) A2
【详解】(1)[1]20分度的游标卡尺精度为,可知长度L=
[2]螺旋测微器的精度为,可知直径D=
(2)多用电表的挡位为“×10”挡,表盘示数为22,可知该电阻的阻值约为
(3)[1]电路中的最大电流,故选择电流表A2
[2]根据,电阻较小,故电流表应选外接法,又题目要求尽量精确测量故变阻器应用分压式接法,电路实物连线如图所示
[3]由欧姆定律可得,电阻阻值为
由电阻定律得
联立解得电阻率
13.(1);(2);(3)
【详解】(1)关闭风洞,球甲做平抛运动,从抛出假设经过时间两小球在空中相遇,球甲在水平方向做匀速直线匀速,则有
球甲在竖直方向做自由落体运动,则有
球乙竖直向上做加速度为的匀减速直线运动,则有
两球的竖直位移关系为
联立以上式子解得
(2)打开风洞,调节风力,调节乙小球抛出时的初速度为,两小球恰好在空中相遇,由于风力水平向右,不影响球甲和球乙在竖直方向的运动,球乙在竖直方向上升的最大高度为
说明球乙没有进入风洞区域,相遇点一定在球乙抛出点的正上方,假设从抛出经过时间,两球在空中相遇,则有
解得
相遇时的高度为
(3)打开风洞,调节风力,调节乙小球抛出时的初速度为,两小球恰好在空中相遇,由于风力水平向右,不影响球甲和球乙在竖直方向的运动,,假设从抛出经过时间,两球在空中相遇,则有
解得
相遇时离地面的高度为
说明相遇位置位于风洞区域内,假设球乙刚进入风洞区域的速度为,则有
解得
球乙从抛出到刚进入风洞区域所用时间为
假设风力大小为,则两球在水平方向的加速度分别为
,
从抛出到两球相遇,两球在水平方向的位移分别为
,
两球的水平位移关系为
联立解得风力为
14.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)带电粒子在区域做直线运动,则有电场力与洛伦兹力平衡,可知粒子带正电,经边的中点速度水平向右,设粒子到达边的中点速度大小为,带电荷量为,质量为,由平衡条件则有
解得
(2)粒子从b点到边的中点的运动,可逆向看作从边的中点到b点的类平抛运动,设运动时间为,加速度大小为,由牛顿第二定律可得
由类平抛运动规律可得
联立解得粒子的电荷量与质量之比
(3)粒子从中点射出到圆形区域做匀圆周运动,设粒子的运动半径为,由洛伦兹力提供向心力可得
解得
粒子在磁场中运动轨迹图如图所示,由图可知,粒子沿半径方向射入,又沿半径方向射出,设粒子射出圆形区域时速度方向与进入圆形区域时速度方向的夹角为,由几何关系可知
可得
则有
15.(1),方向水平向左;(2)①;②
【详解】(1)细金属杆M以初速度向右刚进入磁场时,产生的动生电动势为
电流方向为,电流的大小为
则所受的安培力大小为
方向水平向左。
(2)(1)棒所受安培力等大反向,故两棒系统动量守恒。设棒出磁场时棒的速度大小为,有
由系统能量守恒知棒产生的总热量为
则上产生的热量为
可得
(2)设在磁场中任意时刻的速度分别为和,金属杆在磁场内运动过程中,由动量定理有
其中
设两杆在磁场中相对靠近的位移为,则
联立可得
若两杆在磁场内刚好未撞,N到的最小距离为
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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