精品解析：江西景德镇市乐平中学等校2025-2026学年度下学期高三物理阶段性作业

2025~2026学年度下学期高三物理阶段性作业 时间：75分钟　满分：100分 一、选择题：（本小题共10个选择题，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，全部选对得6分选对但不全得3分，有选错的得0分） 1. 2026年，中国“嫦娥七号”探测器将对月球南极进行详细勘察，其搭载的微型探测机器人拟采用钚238放射性同位素热电机（核电池）供电。钚）衰变时放出粒子，衰变方程为。已知钚238的半衰期约为88年。下列说法正确的是（　　） A. 该衰变属于衰变 B. 衰变后生成的原子核X的质量数为234，核电荷数为92 C. 月球表面的低温环境会使钚238的半衰期变长 D. 100个钚238原子核经过176年后剩余25个未衰变 【答案】B 【解析】 【详解】A．该衰变放出粒子，属于衰变，衰变的产物是电子，故A错误； B．原子核衰变满足质量数守恒、电荷数守恒，因此X的质量数为 ，核电荷数为，故B正确； C．半衰期由原子核内部自身的性质决定，与外界温度、压强等环境因素无关，低温不会改变钚238的半衰期，故C错误； D．半衰期是对大量原子核衰变的统计规律，只适用于大量原子核的衰变过程，对少量（如100个）原子核不适用，无法准确预测剩余未衰变的数量，故D错误。 故选B。 2. 目前主流的手机光学指纹识别技术，是利用微小的“屏下透镜”阵列将光线聚焦到手指表面，再通过复杂的折射与全反射原理，将指纹的脊和谷信息转化为光信号，最终由传感器接收并形成干涉图像来解锁手机。简化模型如图所示，一束单色光以一定角度从屏幕玻璃（折射率为）射向空气间隙（折射率为），再进入手指皮肤（折射率近似为的介质）。则下列说法正确的是（　　） A. 光从屏幕玻璃射向空气间隙时，可能发生全反射，从而区分指纹脊、谷部 B. 光从空气间隙进入手指皮肤时，波长保持不变 C. 由于干涉现象，指纹脊部（接触屏幕）与谷部（未接触屏幕）反射回来的光强度相同 D. 屏幕玻璃的折射率必须小于空气的折射率，光线才能发生折射进入空气 【答案】A 【解析】 【详解】A．光从屏幕玻璃射向空气间隙时，由光密介质到光疏介质，若入射角大于等于临界角时，可能发生全反射，从而区分指纹脊、谷部，故A正确； B．光从空气间隙进入手指皮肤时，根据可知，光传播速度改变；又因为，且光的频率不变，所以光从空气间隙进入手指皮肤时，波长改变，故B错误； C．谷部发生全反射，几乎所有光都被反射，光强高；脊部不发生全反射，光会折射进入皮肤，被吸收或散射，反射光强低，故C错误； D．折射现象的发生，和“折射率大小关系”无关，只要光从一种介质进入另一种介质，就会发生折射，故D错误。 故选A。 3. 2026年中国探月工程四期实施地月转移轨道探测任务，一枚探月探测器先在近地停泊轨道1上绕地球运行，经点火后进入地月转移椭圆轨道2，再经制动进入环月圆形轨道3绕月球运行，轨道示意图如图所示（，），忽略其他天体影响，下列说法正确的是（　　） A. 探测器从轨道1变轨到轨道2，需要在轨道相切处点火减速 B. 探测器在轨道2上运动时，从近地端向近月端运动，速度逐渐增大 C. 探测器在轨道1上的运行速度大于在轨道3上的运行速度 D. 探测器在轨道2上经过近地端的加速度小于在轨道1上经过同一点的加速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．探测器从轨道1变轨到轨道2，需要做离心运动远离地球，因此需要在相切处点火加速，增大速度，才能让万有引力不足以提供向心力，实现离心变轨，A错误； B．探测器在轨道2从近地端向近月端运动时，在到达地月引力平衡点之前，合外力指向地球，与运动方向相反，合外力做负功，速度减小；过平衡点后合外力指向月球，速度增大，因此速度是先减小后增大，B错误； C．在近地轨道1绕地球运行，由万有引力等于向心力 可得 在近月轨道3绕月球运行，同理得 已知， 因此 可得，C正确； D．加速度由万有引力决定 可得 同一位置到地心的距离相同，探测器在轨道2近地端和轨道1同一点的加速度大小相等，D错误。 故选C。 4. 在智能物流园区的磁悬浮运输系统中，轨道上设有两个相邻的特殊磁场区域用于货物识别与定位，原理简化如图，在光滑水平面上建立轴，在轴上存在两个相邻的磁场区域：在（）区域内存在磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里匀强磁场；在（）区域内存在磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小随线性变化，即满足（为常数，）；一个边长为、质量为、电阻为的正方形金属线框，以初速度从处开始向右匀速直线运动，线框的边始终与轴垂直，且线框平面始终与磁场方向垂直。忽略线框的自感效应。在穿过磁场的过程中，以初始位置为起点，规定逆时针方向时的电流和电动势方向为正，则以下关于线框中的感应电流、杆的电势差、杆的电势差、线框中感应电动势的四个图像描述正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．当时，线框只有边切割磁感线，此时线框产生的感应电动势大小为 则此时线框中产生的感应电流大小为 根据右手定则可知，线框中的感应电流为逆时针方向（正方向）；当时，线框的边和边都切割磁感线，边切割磁感线产生的感应电动势大小为方向为顺时针（负方向） 边切割磁感线产生的感应电动势大小为，方向为顺时针（负方向） 所以此时线框产生的总电动势大小为 则此时电路中的感应电流大小为 方向为顺时针（负方向），故A错误； B．当时，线框的边和边都切割磁感线，边切割磁感线产生的感应电动势大小为 方向为顺时针（负方向），边切割磁感线产生的感应电动势大小为 方向为顺时针（负方向），所以此过程线框产生的总电动势大小为 方向为顺时针（负方向）；当范围内，线框只有边切割磁感线，则线框产生的感应电动势大小为 方向为逆时针（正方向）。故B正确； CD．由上面分析可知，当时，线框中的感应电动势为 此时 同理此时，故CD错误。 故选B。 5. 江西某科技馆的“力学互动展区”，有一款名为“弹性轨迹探秘”的科普装置如图所示，一根粗糙的直杆的端被固定在地面上，杆与水平面的夹角为，且轻绳和杆在同一竖直面。弹性轻绳一端固定于点，另一端跨过固定在处（点正上方）的光滑定滑轮与套在杆上质量为的滑块拴接，弹性轻绳原长等于间距离，间距离为且垂直于，滑块和直杆间的摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹性轻绳上弹力的大小与其伸长量满足关系式，其中，重力加速度取，，，下列说法正确的是（　　） A. 滑块下滑的过程中摩擦力在减小 B. 下滑过程中杆对滑块的压力先增大后减小 C. 刚释放时加速度为 D. 物块释放后加速度一直减小 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意，设滑块下滑后弹性轻绳与PQ夹角为时，对滑块进行受力分析，如图所示 沿杆的方向和垂直于杆的方向建立坐标系对受力进行正交分解后，在垂直于杆的方向上有 由胡克定律结合几何关系有 联立解得 可知滑块与杆之间的弹力保持不变，则物体下滑过程中受到的滑动摩擦力大小始终为，故A错误； B．根据牛顿第三定律，杆对物块的弹力和物块对杆的弹力是一对相互作用力，大小相等方向相反。在A选项中已经论证其大小保持不变，故B错误； C．物块刚释放时，由于弹性绳弹力不突变，摩擦力可突变，故该物体受到重力、垂直杆方向的拉力、杆的弹力和沿杆方向的摩擦力。垂直于杆方向上合力为零，沿杆方向以向下为正方向有 根据牛顿第二定律 故C正确； D．物块释放后所受到的合外力为恒力，因此加速度保持不变。故D错误。 故选C。 6. 在某校园科技节的趣味实验中，同学们设计了一个“空气阻力对抛体运动影响”的探究项目。实验员将一个质量为的小球，从操场的水平地面上以某一初速度竖直向上抛出。已知小球在运动过程中所受空气阻力大小与其运动速率成正比（），通过高速摄影和数据采集系统，记录了小球的运动速率随时间的变化规律。当小球落回地面时，测得其速率为，且落地前小球刚好做匀速直线运动。已知重力加速度为，则小球在整个运动过程中（　　） A. 最大加速度为 B. 小球上升阶段阻力的冲量大于下落阶段阻力的冲量 C. 从抛出到返回到地面所用的时间为 D. 小球上升的最大高度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球做匀速直线运动时，受力平衡，则 其中 可得 小球刚开始抛出时加速度最大，根据牛顿第二定律可得 解得，故A错误； B．阻力的冲量大小为 其中为位移大小，由于小球上升阶段和下降阶段的位移大小相等，所以阻力的冲量大小也相等，故B错误； C．小球从抛出到返回地面的过程，取竖直向上为正方向，根据动量定理 解得，故C错误； D．小球上升过程，取竖直向上为正方向，根据动量定理 其中 解得小球上升的最大高度为，故D正确。 故选D。 7. 在未来的“太空电梯”电磁缓冲与能量回收系统中，工程师设计了一套电磁感应装置，部分电路原理如图所示，足够长光滑平行金属导轨固定在水平面上，间距为，电阻不计。两根质量均为、阻值均为的金属棒、垂直导轨静止放置且与导轨接触良好，导轨间存在垂直导轨平面向上磁感应强度为的匀强磁场。导轨左端接有一个电容为的电容器（初始不带电）。现给棒一个水平向右的初速度使棒向右运动，最终两棒运动达到稳定且没有发生碰撞。则下列说法正确的是（　　） A. 金属棒和产生的焦耳热一样多 B. 两棒运动稳定后，棒的速度是 C. 从开始到系统稳定的过程中，通过棒的电荷量为 D. 电容器最终带电量为 【答案】D 【解析】 【详解】A．对题目中的电路进行分析，棒等效于变化的电源，棒和电容等效于并联的用电器。因此流经棒的电流等效于干路电流，大于流经棒的电流。由可知棒产生的焦耳热更多，故A错误； BCD．在双杆模型达到稳定后，两导体棒所构成的回路中不应存在电流，设此时两导体棒速度大小相同均为。导体棒两端电压等于电容两端电压，即 对电容进行分析有 对两导体棒分别列动量定理，棒有 棒有 对回路电流分析有，根据可变形为 将上述公式联立可解得，，或 故BC错误，D正确。 故选D。 8. 某科研团队为研究鸟类翅膀拍打时产生的声波特性，利用高精度传感器记录了一只蜂鸟在悬停采蜜时翅膀振动的位移-时间图像（如图所示），已知声波在空气中的传播速度为，蜂鸟翅膀振动可视为简谐振动，且振动方向与声波传播方向垂直，下列说法正确的是（　　） A. 蜂鸟翅膀振动的频率为， B. 若蜂鸟一侧位置存在另一只蜂鸟以相同频率、反相位拍打翅膀，在两蜂鸟连线的中垂线上会出现稳定的干涉加强现象 C. 当该波遇到宽度为的障碍物时，衍射现象明显 D. 若蜂鸟加速拍打翅膀使振动周期减半，则该波波长变为，波速不变 【答案】CD 【解析】 【详解】A．从位移-时间图像可得，蜂鸟翅膀振动的周期  频率 ，故A错误； B．两波源频率相同满足干涉条件，但二者为反相位；两蜂鸟连线中垂线上的点到两波源的路程差为0，会出现稳定干涉减弱现象，故B错误； C．该声波的波长 ，障碍物宽度与波长大小相近，满足明显衍射的条件，因此衍射现象明显，故C正确； D．机械波的波速由介质决定，该波仍在空气中传播，波速不变；周期减半后，新波长 ，故D正确。 故选CD。 9. 如图所示，某微型智能电网实验装置中，理想变压器原、副线圈匝数之比为。原线圈接入电压为的交流电源。副线圈连接负载电路，其中定值电阻和的阻值均为。滑动变阻器的最大阻值为，电流表和电压表均为理想电表。该系统配备了一个智能监测模块，用于实时监测副线圈回路的电压与电流变化。在一次例行检测中，工程师发现当滑动变阻器的滑片P从最上端向下滑动时，系统报警提示“负载异常”。为了排查故障，工程师模拟以下两种极端工况进行数据分析： 工况一（正常调节）：滑片P从最上端滑动到最下端。 工况二（模拟故障）：假设电阻突然发生短路，此时滑片P仍在最下端。 请根据上述情境，判断下列说法中正确的是（　　） A. 在工况一（滑片下滑）过程中，原线圈输入电流的有效值减小，电源输出功率变小 B. 在工况一（滑片下滑）过程中，电压表与电流表示数变化量的绝对值之比，保持不变，其值为 C. 在工况二（短路且滑片在最下端）时，副线圈回路的总功率是工况一中滑片在最上端时总功率的3.6倍 D. 在工况一情况下，当滑片滑到最下端时，电压表的示数为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由题知，原线圈接入的交流电源的电压为 可知原线圈接入的交流电源的电压最大值为 则原线圈接入的交流电源的电压有效值为 设原线圈两端的电压为，原线圈的电流为，副线圈两端的电压为，副线圈的电流为；将变压器原线圈和副线圈等效成一个电阻，则有 根据电压、电流与匝数的关系有， 在副线圈回路中有 联立解得 在原线圈回路中有 联立解得 可知在工况一（滑片下滑）过程中，的有效阻值减小，可知原线圈输入的电流有效值增大；根据 可知电源输出功率变大，故A错误； B．在原线圈回路中有 根据电压、电流与匝数的关系有， 联立可得 变形得 可得电压表与电流表示数变化量的绝对值之比 即保持不变，故B正确； C．在工况一中，滑片在最上端，此时的有效阻值最大，为，根据等效电阻分析原理，在原线圈回路中有 其中， 联立可得 则副线圈的总功率为 在工况二中，短路，即，又滑片在最下端，则此时的有效阻值最小，为 ，根据等效电阻分析原理，在原线圈回路中有 其中， 联立可得 则副线圈的总功率为，故C错误； D．在工况一情况下，当滑片滑到最下端时，此时的有效阻值最小，为 ，根据等效电阻分析原理，在原线圈回路中有 其中 联立可得 故原线圈两端的电压为 根据电压与匝数的关系有 解得副线圈两端的电压为 即电压表的示数为，故D正确。 故选BD。 10. 在一个微流控芯片中，研究人员利用电场来控制纳米粒子的运动和组装。该装置简化为如图所示，水平放置的平行金属板充电后与电路断开后，使得板间存在竖直向下的匀强电场（不考虑边界效应），板间距离为（未知），板长为。时，从上板左边缘以初速度水平向右射入一质量为电荷量为的粒子，同时在两板右侧距离板处以初速度水平向左射入一质量为电荷量为的粒子，两粒子在空中碰撞后立即结合成一个新的粒子（碰撞时间极短）。粒子最后落在距离板右端的板上。不计粒子的重力，碰撞过程电荷量保持不变。则（　　） A. 两粒子因碰撞损失的机械能为 B. 金属板间的电场强度大小为 C. 两板间的电势差为 D. 若要让粒子离开电容器，则板至少要下移 【答案】AC 【解析】 【详解】B．设两粒子从射入电场到相遇的时间为，两粒子水平方向不受外力，做匀速直线运动，有 得 在竖直方向，对粒子，有，其中 对粒子，有，其中，两粒子相遇时，有 解得，，，B错误； A．因碰撞时间极短，两粒子动量守恒，由动量守恒定律 水平方向，以水平向右为正，有 得 竖直方向，以竖直向下为正，有，根据前面分析知，， 得，则两粒子因碰撞损失的机械能 解得，A正确； C．根据前面分析可知，碰撞前瞬间，两粒子距离P板，距离Q板右端 碰撞后，两个粒子立即结合成一个新的粒子，质量为，电荷量为，在电场中做曲线运动 水平方向不受其他外力，最后落在距离板右端的板上，有，且有 得 竖直方向做初速度为的匀加速直线运动，有，其中 得，则 解得两板间的电势差，C正确； D．设粒子恰好离开电容器，板至少要下移，水平方向有，由 得 竖直方向有，且有，， 解得，D错误。 故选AC。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 江西某中学物理兴趣小组采用了一种“定滑轮+角度盘”的创新装置来探究力的合成规律。装置如图所示：一竖直木板上中央固定一个量角器形状的角度盘，圆心为点。在处的结点连接三根细线，一根竖直向下悬挂已知质量为的重物，另外两根细线分别跨过木板左上角和右上角的光滑定滑轮，下端挂着弹簧测力计，左侧细线与水平方向夹角为，右侧细线与水平方向夹角为，直接从角度盘上读出、现用和同时分别拉左右两边的弹簧测力计使结点静止在点，并读出左右两边的弹簧测力计读数分别为和。 （1）根据实验数据，发现两个拉力在水平方向的合力分量为零，则现在只需要通过计算竖直方向的合力分量来验证平行四边形定则。现在计算两个拉力在竖直方向的分力的合力_____（结果保留两位小数，已知，） （2）本实验中，用定滑轮悬挂弹簧测力计来拉细线，相比于传统的直接用手拉动弹簧测力计，这种改进方法最主要的物理优势是_________。 A. 可以减小橡皮条的形变误差 B. 能保证两个分力严格垂直 C. 便于确定力的方向且使读数更稳定 D. 能够增大拉力的大小 （3）实验中计算出的合力分量与实际重力存在偏差，请结合实验装置，分析可能产生误差的一个具体原因___________（非操作失误，侧重器材或环境因素） 【答案】（1）5.00 （2）BC （3）见解析 【解析】 【小问1详解】 两个拉力在竖直方向的分力的合力 【小问2详解】 本实验中，用定滑轮悬挂弹簧测力计来拉细线，相比于传统的直接用手拉动弹簧测力计，这种改进方法最主要的物理优势是能保证两分力严格垂直，便于确定力的方向且使读数更稳定，故选BC。 【小问3详解】 可能产生误差的一个具体原因：细绳与滑轮之间的摩擦力影响。 12. 某科技公司研发新型“智能温控合金”，用于制作高精度温度传感器。某合金在0℃～100℃内电阻随温度线性变化，该合金在内电阻值与摄氏温度的关系为，其中为该合金在时的阻值，为温度系数（为正值）。现有一个该合金做成的电阻，某工程师设计图甲所示电路以测量该电阻和该合金的电阻的和值。可提供的实验器材有： A．干电池（电动势约为，内阻不计） B．定值电阻（阻值为） C．定值电阻（约） D．滑动变阻器（阻值范围） E．滑动变阻器（阻值范围） F．电流计（量程，内阻约） G．待测电阻的阻值约为 H．电阻箱（最大阻值为） I．摄氏温度计 J．沸水和冷水各一杯 K．开关1个及导线若干 请回答下列问题： （1）滑动变阻器应选用_____（选填“”或“”），闭合开关前，滑动变阻器的滑片移到_____（选填“”或“”）端。 （2）闭合开关，将滑动变阻器调到合适的阻值，调节电阻箱使电流计读数为0，读出电阻箱的阻值为；断开开关，把电路中的和电阻箱互换位置，再闭合开关调节电阻箱使电流计读数又为0，读出电阻箱的阻值为，则电阻的阻值为_____。 （3）现利用上述电路测量该合金的电阻和值的步骤如下： ①断开开关，将电阻置于沸水中； ②闭合开关，调节电阻箱的阻值，使电流计读数为0，记下此时电阻箱的阻值和水的温度； ③多次将冷水倒入热水中，重复步骤②，可获得电阻箱的阻值和温度的多组数据。 （4）以电阻箱的阻值为纵轴，温度为横轴，作出的图像如图乙所示，则该合金电阻在时的阻值为_____Ω，温度系数为_____。（结果用、、表示） 【答案】 ①. ②. a ③. 600.0##600 ④. ⑤. 【解析】 【详解】[1]滑动变阻器为限流式接法，桥式电路总阻值在1000Ω左右，因此选能更有效保护和调节电路； [2]闭合开关前，为保护电路，应使并联部分电压为0，滑片移到端。 [3]电流计示数为0时电桥平衡， 第一次平衡  互换和电阻箱后第二次平衡 两式联立得 [4][5]电桥平衡时，而 代入得 由第二问可得，整理得  结合图像乙：时，因此，得 时，斜率，代入，化简得 13. 海洋科考队研发了一款轻小型深海探测器，其核心部件是一个容积为的密封玻璃舱。为了测试其在不同深度的性能，科研人员在舱内预先注入体积的海水，随后拧紧舱盖并将其沉入深海。当探测器到达目标海域后，科研人员通过遥控装置倒转探测器并打开舱盖，待舱内气体与海水达到稳定状态后，通过传感器测得舱内封闭气体的体积为，已知海面大气压强为，海水密度为，气体可视为理想气体，且玻璃舱导热性能良好能确保舱内气体温度始终与周围海水温度一致。求： （1）若探测器所在海域的水温降低，舱内气体是吸热还是放热?请结合热力学第一定律说明理由。 （2）若海面环境温度为，探测器所在位置的海水温度为，求此时探测器所处的水深。 【答案】（1）放热，理由见解析 （2） 【解析】 【小问1详解】 由于玻璃舱导热性能良好，当水温降低时，气体温度降低。对于理想气体，因此气体的内能减少，即；舱内气体压强等于海面大气压强与该深度海水产生的压强 之和。当水温降低时，根据理想气体状态方程（为常数） 可知在压强不变的情况下，温度降低，体积减小，故海水对气体做正功，即W>0；根据热力学第一定律 又， 可得 即气体向海水放热，因此舱内气体放热； 【小问2详解】 探测器所处的水深，初始状态（海面）：压强，温度，气体体积 末状态（水下）：压强，温度，气体体积 由于舱内气体为理想气体且质量不变，根据理想气体状态方程 代入已知条件，可得 解得 14. 我国在一次太空站物资转运模拟实验中，科研团队搭建了一套物资对接装置，原理简化如图所示，在太空舱底板上放有一圆弧形对接槽（对接槽的上下表面均光滑），其圆心角为，半径，质量，在距对接槽底端水平间距处，有与太空舱底板等高的传送带，长为，以恒定速度逆时针转动（模拟物资转运速度），让一实验物块质量，从对接槽顶端由静止释放（舱内通过离心力模拟，等效重力加速度为），物块与舱底板、传送带间的“等效动摩擦因数”（因太空微重力，摩擦力由电磁吸附等效）。（sin53°=0.8，cos53°=0.6）求： （1）物块滑到对接槽底端时，对接槽位移的大小。 （2）物块刚滑上传送带时的速度大小。 （3）物块在传送带上运动的过程中，摩擦产生的热量。 【答案】（1）0.24m （2）2.0m/s （3）0.5J 【解析】 【分析】 【小问1详解】 物块和圆弧槽水平方向动量守恒 两边同时对时间积累可得 且 解得 ， 【小问2详解】 物块和圆弧槽水平方向动量守恒 物块和圆弧槽系统机械能守恒 解得 ， 对物块根据动能定理得 解得物块刚滑上传送带时的速度 【小问3详解】 物块在传送带上先向左做匀减速运动，加速度的大小 根据牛顿第二定律得 得 设共速时物块位移为，由运动学公式可得 解得 小于传送带长，故后来和传送带共速后匀速前进。物块向左运动到和传送带共速的时间 此过程传送带的位移 传送带与物块的相对位移 物块在传送带上运动过程中，摩擦产生的热量 【点睛】 15. 在某深空探测任务的地面模拟实验中，科研团队搭建了一个模拟引力场与电磁复合环境的实验装置：部分装置简化如图所示，半径为的半圆形内壁光滑的玻璃管固定在竖直平面内（等效重力加速度），其右端是坐标原点，在玻璃管内的最低点放置一质量为的不带电小球a。第二、三象限存在水平向右的匀强电场，电场强度，第一象限存在竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的非匀强磁场，电场强度，磁感强度（为常量）。现一质量为、电荷量为的带正电小球b从第二象限中离轴的距离为的某一位置点以一定初速度沿方向抛出，经过一段时间后b球恰好能无碰撞地从玻璃管的左端进入玻璃管。已知玻璃管的内径略大于a、b小球的直径，且两小球运动过程中可看成质点。（，） （1）求b球到达点的速度大小及点离轴的距离； （2）小球b在玻璃管最低点与a小球发生碰撞后黏在一起，电量不变。求碰后整体在玻璃管中运动的最大速率； （3）求碰后整体从原点进入第一象限运动到第一次返回轴时的轨迹与轴所围成的面积。（答案均可用根式表示） 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由题意知，小球从到，水平方向速度减到0：由运动学可得水平方向 由牛顿第二定律可得水平方向加速度 竖直方向 解得 到达点的速度 【小问2详解】 b球运动到玻璃管的最低点时速度为，根据动能定理有 b球与a球碰撞，根据动量守恒定律有 解得 碰后整体在玻璃管中的运动过程中，所受电场力与重力的合力方向与水平方向成，由几何关系可得 解得 F方向与水平方向的夹角为斜向右下方，根据分析可知，碰后整体在玻璃管中运动到速度与垂直处的点时速度最大，最大设为，从球整体碰撞后到点，根据动能定理有 解得 【小问3详解】 ab整体运动到点时的速度为，从碰后到点，根据动能定理有 碰后球整体在第一象限运动时 故ab球整体的合力为洛伦兹力，对ab球整体在第一象限运动受力分析结合动力学和洛伦兹力的特点可知，碰后ab球整体进入第一象限后第一次运动至轴最远位置和从轴最远位置第一次回到轴处的轨迹是对称的。则ab球整体运动到最高点又回到轴时的速度为，即大小为，方向向下 取向上为正方向，竖直方向由动量定理 其中 由等式左边微元累积 整理得 而 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025~2026学年度下学期高三物理阶段性作业 时间：75分钟　满分：100分 一、选择题：（本小题共10个选择题，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，全部选对得6分选对但不全得3分，有选错的得0分） 1. 2026年，中国“嫦娥七号”探测器将对月球南极进行详细勘察，其搭载的微型探测机器人拟采用钚238放射性同位素热电机（核电池）供电。钚）衰变时放出粒子，衰变方程为。已知钚238的半衰期约为88年。下列说法正确的是（　　） A. 该衰变属于衰变 B. 衰变后生成的原子核X的质量数为234，核电荷数为92 C. 月球表面的低温环境会使钚238的半衰期变长 D. 100个钚238原子核经过176年后剩余25个未衰变 2. 目前主流的手机光学指纹识别技术，是利用微小的“屏下透镜”阵列将光线聚焦到手指表面，再通过复杂的折射与全反射原理，将指纹的脊和谷信息转化为光信号，最终由传感器接收并形成干涉图像来解锁手机。简化模型如图所示，一束单色光以一定角度从屏幕玻璃（折射率为）射向空气间隙（折射率为），再进入手指皮肤（折射率近似为的介质）。则下列说法正确的是（　　） A. 光从屏幕玻璃射向空气间隙时，可能发生全反射，从而区分指纹脊、谷部 B. 光从空气间隙进入手指皮肤时，波长保持不变 C. 由于干涉现象，指纹脊部（接触屏幕）与谷部（未接触屏幕）反射回来的光强度相同 D. 屏幕玻璃的折射率必须小于空气的折射率，光线才能发生折射进入空气 3. 2026年中国探月工程四期实施地月转移轨道探测任务，一枚探月探测器先在近地停泊轨道1上绕地球运行，经点火后进入地月转移椭圆轨道2，再经制动进入环月圆形轨道3绕月球运行，轨道示意图如图所示（，），忽略其他天体影响，下列说法正确的是（　　） A. 探测器从轨道1变轨到轨道2，需要在轨道相切处点火减速 B. 探测器在轨道2上运动时，从近地端向近月端运动，速度逐渐增大 C. 探测器在轨道1上的运行速度大于在轨道3上的运行速度 D. 探测器在轨道2上经过近地端的加速度小于在轨道1上经过同一点的加速度 4. 在智能物流园区的磁悬浮运输系统中，轨道上设有两个相邻的特殊磁场区域用于货物识别与定位，原理简化如图，在光滑水平面上建立轴，在轴上存在两个相邻的磁场区域：在（）区域内存在磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里匀强磁场；在（）区域内存在磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度大小随线性变化，即满足（为常数，）；一个边长为、质量为、电阻为的正方形金属线框，以初速度从处开始向右匀速直线运动，线框的边始终与轴垂直，且线框平面始终与磁场方向垂直。忽略线框的自感效应。在穿过磁场的过程中，以初始位置为起点，规定逆时针方向时的电流和电动势方向为正，则以下关于线框中的感应电流、杆的电势差、杆的电势差、线框中感应电动势的四个图像描述正确的是（　　） A. B. C. D. 5. 江西某科技馆的“力学互动展区”，有一款名为“弹性轨迹探秘”的科普装置如图所示，一根粗糙的直杆的端被固定在地面上，杆与水平面的夹角为，且轻绳和杆在同一竖直面。弹性轻绳一端固定于点，另一端跨过固定在处（点正上方）的光滑定滑轮与套在杆上质量为的滑块拴接，弹性轻绳原长等于间距离，间距离为且垂直于，滑块和直杆间的摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹性轻绳上弹力的大小与其伸长量满足关系式，其中，重力加速度取，，，下列说法正确的是（　　） A. 滑块下滑的过程中摩擦力在减小 B. 下滑过程中杆对滑块的压力先增大后减小 C. 刚释放时加速度为 D. 物块释放后加速度一直减小 6. 在某校园科技节的趣味实验中，同学们设计了一个“空气阻力对抛体运动影响”的探究项目。实验员将一个质量为的小球，从操场的水平地面上以某一初速度竖直向上抛出。已知小球在运动过程中所受空气阻力大小与其运动速率成正比（），通过高速摄影和数据采集系统，记录了小球的运动速率随时间的变化规律。当小球落回地面时，测得其速率为，且落地前小球刚好做匀速直线运动。已知重力加速度为，则小球在整个运动过程中（　　） A. 最大加速度为 B. 小球上升阶段阻力的冲量大于下落阶段阻力的冲量 C. 从抛出到返回到地面所用的时间为 D. 小球上升的最大高度为 7. 在未来的“太空电梯”电磁缓冲与能量回收系统中，工程师设计了一套电磁感应装置，部分电路原理如图所示，足够长光滑平行金属导轨固定在水平面上，间距为，电阻不计。两根质量均为、阻值均为的金属棒、垂直导轨静止放置且与导轨接触良好，导轨间存在垂直导轨平面向上磁感应强度为的匀强磁场。导轨左端接有一个电容为的电容器（初始不带电）。现给棒一个水平向右的初速度使棒向右运动，最终两棒运动达到稳定且没有发生碰撞。则下列说法正确的是（　　） A. 金属棒和产生的焦耳热一样多 B. 两棒运动稳定后，棒的速度是 C. 从开始到系统稳定的过程中，通过棒的电荷量为 D. 电容器最终带电量为 8. 某科研团队为研究鸟类翅膀拍打时产生的声波特性，利用高精度传感器记录了一只蜂鸟在悬停采蜜时翅膀振动的位移-时间图像（如图所示），已知声波在空气中的传播速度为，蜂鸟翅膀振动可视为简谐振动，且振动方向与声波传播方向垂直，下列说法正确的是（　　） A. 蜂鸟翅膀振动的频率为， B. 若蜂鸟一侧位置存在另一只蜂鸟以相同频率、反相位拍打翅膀，在两蜂鸟连线的中垂线上会出现稳定的干涉加强现象 C. 当该波遇到宽度为的障碍物时，衍射现象明显 D. 若蜂鸟加速拍打翅膀使振动周期减半，则该波波长变为，波速不变 9. 如图所示，某微型智能电网实验装置中，理想变压器原、副线圈匝数之比为。原线圈接入电压为的交流电源。副线圈连接负载电路，其中定值电阻和的阻值均为。滑动变阻器的最大阻值为，电流表和电压表均为理想电表。该系统配备了一个智能监测模块，用于实时监测副线圈回路的电压与电流变化。在一次例行检测中，工程师发现当滑动变阻器的滑片P从最上端向下滑动时，系统报警提示“负载异常”。为了排查故障，工程师模拟以下两种极端工况进行数据分析： 工况一（正常调节）：滑片P从最上端滑动到最下端。 工况二（模拟故障）：假设电阻突然发生短路，此时滑片P仍在最下端。 请根据上述情境，判断下列说法中正确的是（　　） A. 在工况一（滑片下滑）过程中，原线圈输入电流的有效值减小，电源输出功率变小 B. 在工况一（滑片下滑）过程中，电压表与电流表示数变化量的绝对值之比，保持不变，其值为 C. 在工况二（短路且滑片在最下端）时，副线圈回路的总功率是工况一中滑片在最上端时总功率的3.6倍 D. 在工况一情况下，当滑片滑到最下端时，电压表的示数为 10. 在一个微流控芯片中，研究人员利用电场来控制纳米粒子的运动和组装。该装置简化为如图所示，水平放置的平行金属板充电后与电路断开后，使得板间存在竖直向下的匀强电场（不考虑边界效应），板间距离为（未知），板长为。时，从上板左边缘以初速度水平向右射入一质量为电荷量为的粒子，同时在两板右侧距离板处以初速度水平向左射入一质量为电荷量为的粒子，两粒子在空中碰撞后立即结合成一个新的粒子（碰撞时间极短）。粒子最后落在距离板右端的板上。不计粒子的重力，碰撞过程电荷量保持不变。则（　　） A. 两粒子因碰撞损失的机械能为 B. 金属板间的电场强度大小为 C. 两板间的电势差为 D. 若要让粒子离开电容器，则板至少要下移 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 江西某中学物理兴趣小组采用了一种“定滑轮+角度盘”的创新装置来探究力的合成规律。装置如图所示：一竖直木板上中央固定一个量角器形状的角度盘，圆心为点。在处的结点连接三根细线，一根竖直向下悬挂已知质量为的重物，另外两根细线分别跨过木板左上角和右上角的光滑定滑轮，下端挂着弹簧测力计，左侧细线与水平方向夹角为，右侧细线与水平方向夹角为，直接从角度盘上读出、现用和同时分别拉左右两边的弹簧测力计使结点静止在点，并读出左右两边的弹簧测力计读数分别为和。 （1）根据实验数据，发现两个拉力在水平方向的合力分量为零，则现在只需要通过计算竖直方向的合力分量来验证平行四边形定则。现在计算两个拉力在竖直方向的分力的合力_____（结果保留两位小数，已知，） （2）本实验中，用定滑轮悬挂弹簧测力计来拉细线，相比于传统的直接用手拉动弹簧测力计，这种改进方法最主要的物理优势是_________。 A. 可以减小橡皮条的形变误差 B. 能保证两个分力严格垂直 C. 便于确定力的方向且使读数更稳定 D. 能够增大拉力的大小 （3）实验中计算出的合力分量与实际重力存在偏差，请结合实验装置，分析可能产生误差的一个具体原因___________（非操作失误，侧重器材或环境因素） 12. 某科技公司研发新型“智能温控合金”，用于制作高精度温度传感器。某合金在0℃～100℃内电阻随温度线性变化，该合金在内电阻值与摄氏温度的关系为，其中为该合金在时的阻值，为温度系数（为正值）。现有一个该合金做成的电阻，某工程师设计图甲所示电路以测量该电阻和该合金的电阻的和值。可提供的实验器材有： A．干电池（电动势约为，内阻不计） B．定值电阻（阻值为） C．定值电阻（约） D．滑动变阻器（阻值范围） E．滑动变阻器（阻值范围） F．电流计（量程，内阻约） G．待测电阻的阻值约为 H．电阻箱（最大阻值为） I．摄氏温度计 J．沸水和冷水各一杯 K．开关1个及导线若干 请回答下列问题： （1）滑动变阻器应选用_____（选填“”或“”），闭合开关前，滑动变阻器的滑片移到_____（选填“”或“”）端。 （2）闭合开关，将滑动变阻器调到合适的阻值，调节电阻箱使电流计读数为0，读出电阻箱的阻值为；断开开关，把电路中的和电阻箱互换位置，再闭合开关调节电阻箱使电流计读数又为0，读出电阻箱的阻值为，则电阻的阻值为_____。 （3）现利用上述电路测量该合金的电阻和值的步骤如下： ①断开开关，将电阻置于沸水中； ②闭合开关，调节电阻箱的阻值，使电流计读数为0，记下此时电阻箱的阻值和水的温度； ③多次将冷水倒入热水中，重复步骤②，可获得电阻箱的阻值和温度的多组数据。 （4）以电阻箱的阻值为纵轴，温度为横轴，作出的图像如图乙所示，则该合金电阻在时的阻值为_____Ω，温度系数为_____。（结果用、、表示） 13. 海洋科考队研发了一款轻小型深海探测器，其核心部件是一个容积为的密封玻璃舱。为了测试其在不同深度的性能，科研人员在舱内预先注入体积的海水，随后拧紧舱盖并将其沉入深海。当探测器到达目标海域后，科研人员通过遥控装置倒转探测器并打开舱盖，待舱内气体与海水达到稳定状态后，通过传感器测得舱内封闭气体的体积为，已知海面大气压强为，海水密度为，气体可视为理想气体，且玻璃舱导热性能良好能确保舱内气体温度始终与周围海水温度一致。求： （1）若探测器所在海域的水温降低，舱内气体是吸热还是放热?请结合热力学第一定律说明理由。 （2）若海面环境温度为，探测器所在位置的海水温度为，求此时探测器所处的水深。 14. 我国在一次太空站物资转运模拟实验中，科研团队搭建了一套物资对接装置，原理简化如图所示，在太空舱底板上放有一圆弧形对接槽（对接槽的上下表面均光滑），其圆心角为，半径，质量，在距对接槽底端水平间距处，有与太空舱底板等高的传送带，长为，以恒定速度逆时针转动（模拟物资转运速度），让一实验物块质量，从对接槽顶端由静止释放（舱内通过离心力模拟，等效重力加速度为），物块与舱底板、传送带间的“等效动摩擦因数”（因太空微重力，摩擦力由电磁吸附等效）。（sin53°=0.8，cos53°=0.6）求： （1）物块滑到对接槽底端时，对接槽位移的大小。 （2）物块刚滑上传送带时的速度大小。 （3）物块在传送带上运动的过程中，摩擦产生的热量。 15. 在某深空探测任务的地面模拟实验中，科研团队搭建了一个模拟引力场与电磁复合环境的实验装置：部分装置简化如图所示，半径为的半圆形内壁光滑的玻璃管固定在竖直平面内（等效重力加速度），其右端是坐标原点，在玻璃管内的最低点放置一质量为的不带电小球a。第二、三象限存在水平向右的匀强电场，电场强度，第一象限存在竖直向上的匀强电场和垂直纸面向外的非匀强磁场，电场强度，磁感强度（为常量）。现一质量为、电荷量为的带正电小球b从第二象限中离轴的距离为的某一位置点以一定初速度沿方向抛出，经过一段时间后b球恰好能无碰撞地从玻璃管的左端进入玻璃管。已知玻璃管的内径略大于a、b小球的直径，且两小球运动过程中可看成质点。（，） （1）求b球到达点的速度大小及点离轴的距离； （2）小球b在玻璃管最低点与a小球发生碰撞后黏在一起，电量不变。求碰后整体在玻璃管中运动的最大速率； （3）求碰后整体从原点进入第一象限运动到第一次返回轴时的轨迹与轴所围成的面积。（答案均可用根式表示） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $