精品解析：2026届浙江北斗星盟高三下学期二模物理试题

高三物理学科试题 考生须知： 1．本卷共8页，满分100分，考试时间90分钟； 2．答题前，在答题卷指定区域填写班级、学号和姓名；考场号、座位号写在指定位置； 3．所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效； 4．考试结束后，只需上交答题纸； 5．可能用到的相关参数：重力加速度g均取10 m/s2。 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 2018年11月16日，第26届国际计量大会通过了关于修订国际单位制的决议。其中质量单位“千克”改由普朗克常量h、米和秒来定义：当普朗克常量h以单位J·s表示时，取其固定数值为来定义千克。则普朗克常量用国际单位制中的基本单位表示为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据功的定义，力的单位由牛顿第二定律可得 因此 则的单位为 故选B。 2. 如图所示为一男生在运动场打网球的场景，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 研究球的旋转时，可将其视为质点 B. 球在空中飞行过程中受到重力和推力作用 C. 球撞击球拍减速时，球拍对球的作用力大于球对球拍的作用力 D. 球被水平击出后，落地时间仅由击球点高度决定 【答案】D 【解析】 【详解】A．研究网球的旋转时，网球的大小、形状不能忽略，因此不能将其视为质点，故A错误； B．忽略空气阻力，球离开球拍后，在空中飞行过程只受重力作用，不再受推力，故B错误； C．球拍对球的作用力和球对球拍的作用力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律，二者大小始终相等，故C错误； D．球被水平击出后做平抛运动，竖直方向为自由落体运动，由 得，落地时间仅由击球点高度决定，故D正确。 故选D。 3. 小明学习了圆周运动的知识后，对自行车进行了深入研究，其主要传动装置如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 自行车的轮胎有很多花纹，主要目的是让车更美观 B. 牙盘与飞轮的角速度一定相同 C. 自行车正常骑行时，后轮对地面的静摩擦力向前 D. 小明骑自行车匀速行进时，突然刹车至停下，则初速度越大，小明和车受到的冲量越大 【答案】D 【解析】 【详解】A．自行车轮胎的花纹，作用是增大接触面粗糙程度，从而增大摩擦力、防止打滑，主要目的不是美观，故A错误； B．牙盘和飞轮通过链条传动，二者边缘线速度大小相等，根据公式，牙盘和飞轮半径不同，因此角速度不同，故B错误； C．自行车正常骑行时，后轮是主动轮，后轮接触地面的位置相对地面有向后运动的趋势，因此地面对后轮的静摩擦力向前；根据牛顿第三定律，后轮对地面的静摩擦力方向向后，故C错误； D．根据动量定理，物体受到的合冲量等于动量变化量。刹车过程中，小明和车总质量不变，初动量为，末动量为，动量变化大小为，因此初速度越大，动量变化越大，受到的冲量越大，故D正确。 故选D。 4. 中微子（）与水中的发生核反应，产生中子（）和正电子（），即，该核反应间接地证实了中微子的存在。上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子（），即。下列说法正确的是（ ） A. 中微子的质量数和电荷数都是0 B. 中微子和质子、中子一样，属于强子 C. 若正电子和电子的质量均为m，则产生的两个光子的总能量为mc2 D. 正电子与水中的电子相遇，也可能只转变为一个光子 【答案】A 【解析】 【详解】A．核反应满足质量数守恒和电荷数守恒，对反应，设中微子质量数为、电荷数为 可得， 解得，故A正确； B．强子是参与强相互作用的粒子，质子、中子属于强子，中微子属于轻子，不参与强相互作用，故B错误； C．正电子与电子的总静质量为，根据质能方程，质量亏损释放的总能量为，即两个光子的总能量为，故C错误； D．正电子和电子形成的整体几乎静止，总动量为0，若只产生一个光子，光子动量不为0，违反动量守恒定律，因此不可能只产生一个光子，故D错误。 故选A。 5. 人造卫星1和2绕地球做匀速圆周运动，轨道半径分别为r1和r2，周期分别为T1和T2，所在高度上的重力加速度大小分别为g1、g2，则下列关系正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．人造卫星1和2，根据开普勒第三定律有 整理得，故AB错误； CD．轨道处重力加速度等于万有引力产生的加速度，由 解得 因此 又因为 联立解得，故C错误，D正确。 故选D。 6. 下列关于四幅图的说法正确的是（ ） A. 图甲中内窥镜利用了光的干涉 B. 图乙中牛顿利用扭秤装置测出了万有引力常量G C. 图丙中给车加油前触摸一下静电释放器，可释放掉人身上的静电 D. 图丁中射电望远镜通过接收天体辐射的X射线来进行天体物理研究 【答案】C 【解析】 【详解】A．内窥镜的光导纤维利用的是光的全反射原理，不是光的干涉，A错误； B．万有引力常量是卡文迪许利用扭秤装置测出的，牛顿只提出了万有引力定律，B错误； C．静电释放器可以将人体积累的静电导走，避免静电引发火灾，加油前触摸能够释放人体静电，C正确； D．射电望远镜是通过接收天体辐射的无线电波（射电波）开展天体物理研究，不是接收X射线，D错误。 故选C。 7. 如图甲所示，高空作业工人通过手拉绳索向上移动，将该过程简化，如图乙所示：一根轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的工人拉住。设工人的质量为65kg，吊椅的质量为25kg，不计滑轮与轻绳间的摩擦，，下列判断正确的是（ ） A. 工人用力可把自己拉着竖直向上离开吊椅 B. 当工人与吊椅一起匀速上升时，轻绳对工人的拉力为450N C. 当工人与吊椅一起以加速度a=1m/s2上升时，轻绳对工人的拉力为990N D. 当工人与吊椅一起以加速度a=1m/s2上升时，工人对吊椅的压力为155N 【答案】B 【解析】 【详解】A．取，已知工人质量，吊椅质量，总质量 若工人离开吊椅，对工人 对整体（工人+吊椅） 联立得，即，本题，不可能实现，A错误； B．匀速上升时，整体受力平衡，两段绳子拉力均为，则 解得，即轻绳对工人的拉力为，B正确； CD．加速上升时，对整体由牛顿第二定律 解得 对工人由牛顿第二定律 代入得  根据牛顿第三定律，工人对吊椅的压力为，CD错误。 故选B。 8. 如图甲所示是用手机和轻弹簧制作的一个振动装置示意图。手机内置加速度传感器记录了手机振动过程中加速度a随时间t变化的曲线，如图乙中实线1所示（以竖直向上为正方向）。下列说法正确的是（ ） A. t=0.2s时，弹簧弹力为0 B. t=0.4s时，手机正在向下运动 C. 从t=0.4s至t=0.6s过程中，手机的动能不断减小 D. 更换劲度系数更小的弹簧，所得曲线可能如图中的虚线2所示 【答案】C 【解析】 【详解】A．时加速度为正方向最大值（向上最大加速度），对手机受力分析：合力 得弹簧弹力，故A错误； B．：手机从平衡位置向最低点（下方）运动，到达最低点，速度减为0；  ：手机从最低点向上运动回到平衡位置，到达平衡位置，速度方向向上，因此手机向上运动，故B错误； C．，手机从平衡位置向最高点运动，远离平衡位置，速度不断减小，因此动能不断减小，故C正确； D．弹簧振子周期公式，劲度系数更小，周期更大；由图可知虚线2的周期比实线1更小，不符合规律，故D错误。 故选C。 9. 如图所示，带等量异种电荷的两正对平行金属板M、N间存在水平向右的匀强电场，场强大小为E。时刻，M板下端A处的粒子源发射一质量为m、电荷量为+q、速度大小为的粒子，速度方向与M板的夹角为θ，粒子运动过程中受到与速度大小成正比的阻力作用，即，经时间到达N板上的B点（未画出）时的速度大小为v，方向斜向上且与N板的夹角为φ。不计粒子重力，不考虑边界效应，则（ ） A. 粒子在电场中做类斜抛运动 B. 与一定相等 C. 金属板M、N间的板间距为 D. 根据题干信息无法求出A、B两点间的距离 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据题意，假设粒子在电场中做类斜抛运动，则运动过程中粒子速度变化，粒子受到的阻力变化，粒子在电场中运动过程中合力变化，则假设不成立，故A错误； C．在水平方向上，取极短时间，粒子速度变化量为，由动量定理有 两边求和有 解得，故C正确； BD．在竖直方向上，取极短时间，粒子速度变化量为，由动量定理有 两边求和有 解得 可知，只有当竖直方向上的位移时，有 A、B两点间的距离可求，故BD错误。 故选C。 10. 如图甲所示，相距L的足够长平行光滑金属导轨放在同一水平面内，完全相同的金属棒ab、cd垂直放置在导轨上，两棒相距x，金属棒与导轨接触良好，每根金属棒的质量为m、长度为L、电阻为R。导轨间存在与金属棒垂直，与导轨平面所成夹角为的匀强磁场，磁感应强度大小B随时间变化的关系如图乙中的曲线所示，t=0时刻，曲线切线与t轴的交点坐标为。不考虑两杆之间的作用力，其它电阻均忽略不计，下列说法正确的是（ ） A. 过程中，通过金属棒cd的电荷量为 B. t=0时刻，通过金属棒cd的电流大小为 C. t=0时刻，金属棒cd所受安培力的大小为 D. t=0时刻，金属棒cd所受支持力的大小为 【答案】D 【解析】 【详解】B．在时刻，通过金属棒与导轨围成的回路的磁通量大小为 根据法拉第电磁感应定律，0时刻产生的感应电动势为 所以0时刻通过金属棒的电流方向为abdc方向，大小为，故B错误； C．在0时刻的安培力大小为，故C错误； D．根据左手定则可知，cd棒受到的安培力方向垂直磁场方向斜向右下方，在垂直导轨方向受力平衡，有，故D正确； A．通过金属棒的电荷量大小有公式 根据图像可知，由于磁感应强度方向与平面不是垂直的，磁通量的变化量应满足，故A错误。 故选D。 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11. 以下说法正确的是（ ） A. 玻尔理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律，但无法解释氦原子的光谱现象 B. 布朗运动就是液体分子的无规则运动 C. 射线的电离作用强，射线的电离作用很弱 D. 在完全失重的状态下，气体的压强可能为零 【答案】AC 【解析】 【详解】A．玻尔理论引入量子化假设，成功解释了氢原子光谱的实验规律，但保留了经典力学的部分观点，仅能解释单电子原子的光谱，无法解释氦这类多电子原子的光谱现象，故A正确； B．布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的无规则运动，是液体分子无规则运动的宏观反映，不是液体分子本身的运动，故B错误； C．三种射线的性质中，射线是氦核流，电离作用强，穿透能力弱；射线是高频电磁波，电离作用很弱，穿透能力强，故C正确。 D．气体压强是大量气体分子频繁碰撞容器壁产生的，与失重无关，完全失重状态下分子仍然会持续碰撞容器壁，压强不会为零，故D错误。 故选AC。 12. 如图甲所示，科学家将肥皂溶液与荧光染料混合形成增益介质，用细管把增益介质吹成一个小气泡，小气泡可当作微小“激光器”，其截面如图乙所示。用脉冲激光照射该小气泡，增益介质吸收能量后产生受激辐射，辐射光在液膜内多次全反射，从而产生放大的相干光束。以下说法正确的是（ ） A. 脉冲激光照射到增益介质内频率变大 B. 脉冲激光照射到增益介质内波长变小 C. 脉冲激光照射下，增益介质中的电子跃迁形成新的激光束 D. 脉冲激光在小气泡内部空腔中多次反射形成亮圆环 【答案】BC 【解析】 【详解】A．光的频率由光源本身决定，脉冲激光照射到增益介质内频率不变，故A错误； B．脉冲激光进入增益介质后，传播速度（为介质折射率） 因，得 又， 得，脉冲激光照射到增益介质内波长变小，故B正确； C．根据题意，增益介质吸收脉冲激光的能量后，通过电子受激跃迁产生受激辐射，最终放大形成相干的激光束，故C正确； D．辐射光是在液膜（增益介质层）内发生多次全反射，并非在小气泡的内部空腔中反射，故D错误。 故选BC。 13. 2026年4月，我国“洪荒70”全高温超导托卡马克装置成功实现了1337秒的长脉冲稳态运行，创造了世界纪录。其部分装置可简化为半径为3R的足够长空心圆柱，内部空间被半径为R的同轴圆柱面分为区域I和区域Ⅱ，如图甲所示。空心圆柱左视图如图乙所示，区域I存在垂直纸面向里的匀强磁场，区域Ⅱ存在大小处处相等的顺时针环形磁场，磁感线的圆心在圆柱面的轴线上，两区域磁感应强度大小均为B。在区域I的边界沿半径向外发射电荷量为e、质量为m、初速度为的氘核，则氘核（ ） A. 氘核运动一段时间后可以回到出发点 B. 氘核在装置内的运动周期为 C. 氘核一个周期内在区域I中运动的路程为 D. 氘核开始运动的半个周期内的位移大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．在区域Ⅱ中，氘核初速度沿径向，磁场沿环向，由左手定则可知洛伦兹力沿圆柱轴向，故氘核在过中心轴的纵截面内做匀速圆周运动。其轨迹半径为 氘核从处垂直边界进入区域Ⅱ，将完成一个半圆后重新回到区域Ⅰ边界。在此过程中，氘核沿圆柱轴向发生平移，平移位移大小为 因每次进入区域Ⅱ氘核都会沿轴向向同一方向单向漂移，故氘核永远无法回到出发点，故A错误； B．氘核回到区域Ⅰ边界时，速度大小仍为，方向变为沿径向向内。进入区域Ⅰ后，磁场方向垂直于横截面，氘核在横截面内做匀速圆周运动。其轨迹半径为 氘核初速度指向横截面圆心，且轨迹半径恰好等于区域Ⅰ的半径，故其在区域Ⅰ内的轨迹为四分之一圆弧，圆心角为。离开区域Ⅰ时，速度方向再次变为沿径向向外，并在横截面上绕轴线方位角偏转了。将“经历一次区域Ⅱ和一次区域Ⅰ”视为一个完整的基本运动单元。 在区域Ⅱ中的运动时间为 在区域Ⅰ中的运动时间为 每个单元总用时为 因每个单元在横截面上方位角偏转，氘核完成一个完整的空间宏观周期需要4个基本单元。故装置内的运动周期为，故B正确； C．氘核一个周期内经历4次区域Ⅰ的穿行运动，在区域Ⅰ中运动的总路程为，故C错误； D．氘核开始运动的半个周期即刚好经历2个基本单元。在横截面内，氘核方位角共偏转了，即移动到了初始位置的直径对立面，故横向位移大小为 在轴向上，氘核经历了2次半圆漂移，轴向总位移大小为 由于横向位移与轴向位移相互垂直，故半个周期内的空间总位移大小为，故D正确。 故选BD。 非选择题部分 三、非选择题（本题共4小题，共58分） 14. 有一只额定电压为220V，额定功率未知的旧白炽灯泡，为判断此灯泡的额定功率，用多用电表电阻挡×10挡进行测量，正确操作后发现指针如图所示，则灯泡规格可能是_________。 A. 220V，15W B. 220V，60W C. 220V，100W D. 220V，1000W 【答案】C 【解析】 【详解】由图可知欧姆挡刻度值为，倍率为，因此测得灯泡室温下的冷态电阻 灯丝为金属材料，金属电阻随温度升高而增大；灯泡正常工作时温度约，远高于室温，因此额定工作电阻，且​约为冷态电阻的10倍左右，即 根据额定功率公式 额定电压，得，最接近。 故选C。 15. 在“测量金属丝的电阻率”的实验中，某同学选择一根粗细均匀、阻值约为5Ω的电阻丝进行测量。 （1）先测量电阻丝的长度L，再用螺旋测微器测量其直径，结果如图甲所示为_________mm。 （2）现有电源（电动势E为3.0V，内阻不计）、开关和导线若干，以及下列器材： A.量程为3V的电压表，内阻约为3kΩ B.量程为100mA的电流表，内阻为0.6Ω C.滑动变阻器R（0~2Ω） D.电阻箱R（999.9Ω） 发现电流表的量程太小，需将电流表与电阻箱并联，改装成量程为400mA的电流表，则电阻箱接入的阻值为_________Ω。 （3）根据所选器材，把实物连接图乙补充完整。 （4）根据电流表和电压表所测量的数据，画出I-U图线如图丙所示，若已知图线的斜率为，则金属丝的电阻为_________Ω。（结果保留3位有效数字） 【答案】（1）0.670##0.671##0.669 （2）0.2 （3） （4）4.85 【解析】 【小问1详解】 根据螺旋测微器的测量原理，直径为 【小问2详解】 根据改装的原则，要并入的电阻大小为R，则有 可解得 【小问3详解】 由于滑动变阻器的最大阻值小于待测量的电阻丝阻值大小，为了更好的调节，应选择分压接法；由于改装后的电流计内阻是已知的，应将电流表内接，可以去除系统误差；综上所述，电路如下： 【小问4详解】 改装后的电流计的内阻为 根据欧姆定律可知， 变形后即 可解得待测电阻丝为 16. 某同学用如图甲所示这套装置探究钩码与小车加速度的大小与力的关系。运用控制变量法，不改变钩码和小车的总质量，但每次把小车上的钩码逐个悬挂，从而改变力的大小，并分别打出纸带计算加速度，从而研究质量一定时，加速度大小与力的关系。 （1）实验中所用的打点计时器如图乙所示，则电源应选_________。 A. 8V，50Hz交流电 B. 220V，50Hz交流电 C. 8V，直流电 （2）为减小实验误差，实验过程中，_________（填“需要”或“不需要”）补偿阻力，小车的质量_________（填“需要”或“不需要”）远大于悬挂的钩码的质量。 （3）图丙为某次实验得到的纸带，图中相邻计数点间还有4个计时点未画出，打点计时器电源的频率为50Hz，由纸带记录的数据可得小车运动的加速度大小为_________。（结果保留3位有效数字） 【答案】（1）B （2） ①. 需要 ②. 不需要 （3）1.26 【解析】 【分析】 【小问1详解】 图乙是电火花打点计时器，工作电源为220V、50Hz交流电。 故选B。 【小问2详解】 [1]本实验需要让拉力等于小车和钩码的合外力，因此需要补偿阻力。 [2]本实验中，小车加所有钩码的总质量保持不变，把小车上的钩码转移到悬挂端，对整体有​ 拉力就是悬挂钩码的重力，不需要满足小车质量远大于悬挂钩码质量，因此不需要。 【小问3详解】 相邻计数点间有4个点未画出，因此相邻计数点的时间间隔。根据逐差公式 得 【点睛】 17. 以下实验中，说法正确的是（　　） A. 图甲，可利用该实验装置来研究加速度与力的关系 B. 图乙，由于变压器的能量损失，其原副线圈两端电压、与匝数、满足关系 C. 图丙，在图中情景下测量条纹间距，会使测量值偏大 D. 图丁，利用油膜法估测油酸分子大小实验中，若使用久置后的酒精油酸溶液，会使分子直径测量值偏小 【答案】BD 【解析】 【详解】A．图甲是验证机械能守恒定律的实验装置，无法用该装置完成实验，故A错误； B．实际变压器存在漏磁、内阻发热损耗，副线圈实际电压小于理想变压器的输出电压 可得​​，故B正确； C．条纹间距是相邻亮条纹垂直于条纹方向的距离，图中分划板与条纹中线平行，则测量无误差，故C错误； D．久置的酒精油酸溶液中，酒精挥发会使油酸浓度升高；计算时仍按原浓度计算，得到的油酸体积​小于实际油酸体积，由可知分子直径测量值偏小，故D正确。 故选BD。 18. 如图所示是容器中一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C的p-V图像。已知气体在状态A时的温度是200 K。 （1）A到B过程，单位时间内气体分子对单位面积器壁的冲量_________（选填“增大”、“不变”或“减小”）；B到C过程，单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数_________（选填“增多”、“不变”或“减少”）； （2）求图中状态C的温度TC； （3）气体由A→B→C的过程中气体内能增加，求这一过程中气体吸收的热量Q。 【答案】（1） ①. 增大 ②. 减小 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 [1]A到B过程，气体压强增大，即单位时间内气体分子对单位面积器壁的平均作用力增大，故单位时间内气体分子对单位面积器壁的冲量增大。 [2]B到C是等压变化，气体体积增大、温度升高，气体温度升高，气体分子平均速率增大，又因为压强不变，所以单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数减少。 【小问2详解】 A→C由理想气体状态方程得 解得 【小问3详解】 A→B→C由热力学第一定律得 由图像面积得知气体做功 解得 19. 霍尔元件是利用霍尔效应进行工作的，可在各种与磁场有关的场合中使用。现把电动势为E、内阻不计的电源与霍尔元件左右两端面中心连成如图所示的电路。该霍尔元件为金属导体，厚为a、长为b、宽为c，电阻率为ρ，其处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于前后表面，电压表的一端用导线与下表面的中心相连，另一端与上表面的P点相连，P点可沿图中虚线左右移动（虚线过上表面左右两边的中点），初始时位于虚线中点。 （1）金属导体的霍尔电压哪个表面的电势高； （2）若该金属单位体积内的自由电子的个数为n，电子的电荷量为e，试推导霍尔电压的表达式； （3）若将接触点P沿虚线移至距右端面处，求此时电压表的示数U。 【答案】（1）下表面 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 金属霍尔元件的载流子是自由电子，电流向右，电子运动方向向左；根据左手定则，电子受向上的洛伦兹力，上表面带负电，因此下表面电势高。 【小问2详解】 由闭合电路欧姆定律 根据电阻定律 霍尔电压稳定时满足 其中 由以上各式得 【小问3详解】 将接触点P沿虚线移至距右端面处时，电压表示数 其中 得 20. 某游戏装置如图所示，AB是半径的圆弧轨道，圆心O与A等高，水平传送带长度，以速率逆时针转动，EF是半径的圆弧轨道，F端距水平面DE的高度，该处有一垂直于轨道的挡板P，传送带两端分别通过水平地面BC、DE与两圆弧轨道最低点相切，DE的长度。现有质量为的物块a从A处静止释放，经圆弧轨道AB、水平地面BC、传送带后与静置在水平面DE中点处质量为4m物块b碰撞，碰后粘在一起记作物块c。物块c滑上圆弧轨道EF，与F处的挡板碰后原速率反弹，不计碰撞时间。物块均可看成质点，物块与传送带间的滑动摩擦因数均为，其它接触面均光滑，不计空气阻力。求： （1）物块a第一次经过圆弧轨道上的B点时轨道对其支持力的大小； （2）物块a第一次通过传送带产生的热量Q； （3）物块c与挡板碰前瞬间的速度大小； （4）物块c最终做周期性运动的周期T。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 物块从点运动到点的过程，根据机械能守恒定律有 解得 在点，根据牛顿第二定律有 代入数据解得 【小问2详解】 物块滑上传送带后，受到向左的滑动摩擦力做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律有 解得 设物块第一次通过传送带的时间为，根据运动学公式有 结合题意代入数据解得 此过程中传送带的位移大小为 代入数据解得 物块与传送带的相对位移大小为 推导可得 物块第一次通过传送带产生的热量为 代入数据解得 【小问3详解】 物块到达点时的速度大小为，根据速度时间公式有 解得 物块与物块发生碰撞，设碰后物块的速度为，规定向右为正方向，根据动量守恒定律有 解得 物块在水平面上做匀速直线运动，到达点后滑上圆弧轨道，此过程根据机械能守恒定律有 代入数据解得 【小问4详解】 物块从点原速率返回后，由于没有能量损失，再次滑过水平面到达点时的速度大小仍为 物块滑上传送带后，向左做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律有 解得 设物块向左减速到零的时间为，根据速度公式有 代入数据解得 此过程中物块向左运动的位移大小为 代入数据解得 由于，故物块没有从端滑出，之后物块在传送带上向右匀加速至与传送带共速，加速的时间与减速的时间相等，即物块在传送带上运动的总时间为 解得 物块在水平面上往返一次的时间为 代入数据解得 物块在圆弧轨道上的运动可视为单摆模型的一部分，等效摆长为，其做简谐运动的角速度为 代入数据解得 设物块在圆弧上的位移随时间变化的关系式为，则速度随时间变化的关系式为 在圆弧最低点处对应的速度为最大值，有 代入数据解得振幅为 设点到点的弧长为，对应的圆心角为，根据几何关系有 由于高度远小于，角度很小，根据近似关系有 联立并利用，推导可得 代入数据解得 根据位移时间关系式有 解得单次上滑时间为 物块在圆弧上往返运动的总时间为 解得 物块最终做周期性运动的周期为 代入数据解得 21. 是碳元素的一种具有放射性的同位素，2024年4月20日，碳14靶件从秦山核电重水堆机组中成功抽出，这是中国首次利用核电商用堆批量生产同位素，衰变会释放出射线。如图是微波技术中用的一种真空磁控管的示意图，现利用衰变释放出的射线，经处理后成为速度的电子群并从图中P点垂直磁场方向进入匀强磁场区域，匀强磁场的磁感应强度、方向垂直纸面向里。电子群在运行过程中时而接近电极1，时而接近电极2，从而使两电极间的电势差作周期性变化。已知电子的质量、电荷量，电子群中电子的数目个，电子群可看成点电荷，电极1、2之间的距离为D，电极1、2连线过电子群轨迹的圆心且相对轨迹对称分布，不考虑相对论效应。（可能用到的知识：真空中点电荷Q在距离R处产生的电势，其中为真空介电常量。涉及数字计算时结果保留1位有效数字） （1）写出发生衰变的核反应方程式； （2）求电子群在匀强磁场中运动时形成的环形电流I的方向和大小； （3）求两电极间电势差变化的频率f； （4）求两电极电势差的最大值U。（用题中相应物理量的字母表示） 【答案】（1） （2）方向为图中逆时针方向， （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 根据电荷数守恒和质量数守恒，发生衰变的核反应方程式为 【小问2详解】 根据左手定则，电子群在匀强磁场中运动时形成的环形电流I的方向为图中逆时针方向。 电子群在匀强磁场中运动的周期 得 形成的环形电流 得 【小问3详解】 两电极间电势差变化的频率 得 【小问4详解】 电子群在匀强磁场中做匀速圆周运动： 得 对电极， 两电极电势差的最大值 得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三物理学科试题 考生须知： 1．本卷共8页，满分100分，考试时间90分钟； 2．答题前，在答题卷指定区域填写班级、学号和姓名；考场号、座位号写在指定位置； 3．所有答案必须写在答题纸上，写在试卷上无效； 4．考试结束后，只需上交答题纸； 5．可能用到的相关参数：重力加速度g均取10 m/s2。 选择题部分 一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 2018年11月16日，第26届国际计量大会通过了关于修订国际单位制的决议。其中质量单位“千克”改由普朗克常量h、米和秒来定义：当普朗克常量h以单位J·s表示时，取其固定数值为来定义千克。则普朗克常量用国际单位制中的基本单位表示为（ ） A. B. C. D. 2. 如图所示为一男生在运动场打网球的场景，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 研究球的旋转时，可将其视为质点 B. 球在空中飞行过程中受到重力和推力作用 C. 球撞击球拍减速时，球拍对球的作用力大于球对球拍的作用力 D. 球被水平击出后，落地时间仅由击球点高度决定 3. 小明学习了圆周运动的知识后，对自行车进行了深入研究，其主要传动装置如图所示，下列说法正确的是（ ） A. 自行车的轮胎有很多花纹，主要目的是让车更美观 B. 牙盘与飞轮的角速度一定相同 C. 自行车正常骑行时，后轮对地面的静摩擦力向前 D. 小明骑自行车匀速行进时，突然刹车至停下，则初速度越大，小明和车受到的冲量越大 4. 中微子（）与水中的发生核反应，产生中子（）和正电子（），即，该核反应间接地证实了中微子的存在。上述核反应产生的正电子与水中的电子相遇，与电子形成几乎静止的整体后，可以转变为两个光子（），即。下列说法正确的是（ ） A. 中微子的质量数和电荷数都是0 B. 中微子和质子、中子一样，属于强子 C. 若正电子和电子的质量均为m，则产生的两个光子的总能量为mc2 D. 正电子与水中的电子相遇，也可能只转变为一个光子 5. 人造卫星1和2绕地球做匀速圆周运动，轨道半径分别为r1和r2，周期分别为T1和T2，所在高度上的重力加速度大小分别为g1、g2，则下列关系正确的是（ ） A. B. C. D. 6. 下列关于四幅图的说法正确的是（ ） A. 图甲中内窥镜利用了光的干涉 B. 图乙中牛顿利用扭秤装置测出了万有引力常量G C. 图丙中给车加油前触摸一下静电释放器，可释放掉人身上的静电 D. 图丁中射电望远镜通过接收天体辐射的X射线来进行天体物理研究 7. 如图甲所示，高空作业工人通过手拉绳索向上移动，将该过程简化，如图乙所示：一根轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的工人拉住。设工人的质量为65kg，吊椅的质量为25kg，不计滑轮与轻绳间的摩擦，，下列判断正确的是（ ） A. 工人用力可把自己拉着竖直向上离开吊椅 B. 当工人与吊椅一起匀速上升时，轻绳对工人的拉力为450N C. 当工人与吊椅一起以加速度a=1m/s2上升时，轻绳对工人的拉力为990N D. 当工人与吊椅一起以加速度a=1m/s2上升时，工人对吊椅的压力为155N 8. 如图甲所示是用手机和轻弹簧制作的一个振动装置示意图。手机内置加速度传感器记录了手机振动过程中加速度a随时间t变化的曲线，如图乙中实线1所示（以竖直向上为正方向）。下列说法正确的是（ ） A. t=0.2s时，弹簧弹力为0 B. t=0.4s时，手机正在向下运动 C. 从t=0.4s至t=0.6s过程中，手机的动能不断减小 D. 更换劲度系数更小的弹簧，所得曲线可能如图中的虚线2所示 9. 如图所示，带等量异种电荷的两正对平行金属板M、N间存在水平向右的匀强电场，场强大小为E。时刻，M板下端A处的粒子源发射一质量为m、电荷量为+q、速度大小为的粒子，速度方向与M板的夹角为θ，粒子运动过程中受到与速度大小成正比的阻力作用，即，经时间到达N板上的B点（未画出）时的速度大小为v，方向斜向上且与N板的夹角为φ。不计粒子重力，不考虑边界效应，则（ ） A. 粒子在电场中做类斜抛运动 B. 与一定相等 C. 金属板M、N间的板间距为 D. 根据题干信息无法求出A、B两点间的距离 10. 如图甲所示，相距L的足够长平行光滑金属导轨放在同一水平面内，完全相同的金属棒ab、cd垂直放置在导轨上，两棒相距x，金属棒与导轨接触良好，每根金属棒的质量为m、长度为L、电阻为R。导轨间存在与金属棒垂直，与导轨平面所成夹角为的匀强磁场，磁感应强度大小B随时间变化的关系如图乙中的曲线所示，t=0时刻，曲线切线与t轴的交点坐标为。不考虑两杆之间的作用力，其它电阻均忽略不计，下列说法正确的是（ ） A. 过程中，通过金属棒cd的电荷量为 B. t=0时刻，通过金属棒cd的电流大小为 C. t=0时刻，金属棒cd所受安培力的大小为 D. t=0时刻，金属棒cd所受支持力的大小为 二、选择题Ⅱ（本题共3小题，每小题4分，共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 11. 以下说法正确的是（ ） A. 玻尔理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律，但无法解释氦原子的光谱现象 B. 布朗运动就是液体分子的无规则运动 C. 射线的电离作用强，射线的电离作用很弱 D. 在完全失重的状态下，气体的压强可能为零 12. 如图甲所示，科学家将肥皂溶液与荧光染料混合形成增益介质，用细管把增益介质吹成一个小气泡，小气泡可当作微小“激光器”，其截面如图乙所示。用脉冲激光照射该小气泡，增益介质吸收能量后产生受激辐射，辐射光在液膜内多次全反射，从而产生放大的相干光束。以下说法正确的是（ ） A. 脉冲激光照射到增益介质内频率变大 B. 脉冲激光照射到增益介质内波长变小 C. 脉冲激光照射下，增益介质中的电子跃迁形成新的激光束 D. 脉冲激光在小气泡内部空腔中多次反射形成亮圆环 13. 2026年4月，我国“洪荒70”全高温超导托卡马克装置成功实现了1337秒的长脉冲稳态运行，创造了世界纪录。其部分装置可简化为半径为3R的足够长空心圆柱，内部空间被半径为R的同轴圆柱面分为区域I和区域Ⅱ，如图甲所示。空心圆柱左视图如图乙所示，区域I存在垂直纸面向里的匀强磁场，区域Ⅱ存在大小处处相等的顺时针环形磁场，磁感线的圆心在圆柱面的轴线上，两区域磁感应强度大小均为B。在区域I的边界沿半径向外发射电荷量为e、质量为m、初速度为的氘核，则氘核（ ） A. 氘核运动一段时间后可以回到出发点 B. 氘核在装置内的运动周期为 C. 氘核一个周期内在区域I中运动的路程为 D. 氘核开始运动的半个周期内的位移大小为 非选择题部分 三、非选择题（本题共4小题，共58分） 14. 有一只额定电压为220V，额定功率未知的旧白炽灯泡，为判断此灯泡的额定功率，用多用电表电阻挡×10挡进行测量，正确操作后发现指针如图所示，则灯泡规格可能是_________。 A. 220V，15W B. 220V，60W C. 220V，100W D. 220V，1000W 15. 在“测量金属丝的电阻率”的实验中，某同学选择一根粗细均匀、阻值约为5Ω的电阻丝进行测量。 （1）先测量电阻丝的长度L，再用螺旋测微器测量其直径，结果如图甲所示为_________mm。 （2）现有电源（电动势E为3.0V，内阻不计）、开关和导线若干，以及下列器材： A.量程为3V的电压表，内阻约为3kΩ B.量程为100mA的电流表，内阻为0.6Ω C.滑动变阻器R（0~2Ω） D.电阻箱R（999.9Ω） 发现电流表的量程太小，需将电流表与电阻箱并联，改装成量程为400mA的电流表，则电阻箱接入的阻值为_________Ω。 （3）根据所选器材，把实物连接图乙补充完整。 （4）根据电流表和电压表所测量的数据，画出I-U图线如图丙所示，若已知图线的斜率为，则金属丝的电阻为_________Ω。（结果保留3位有效数字） 16. 某同学用如图甲所示这套装置探究钩码与小车加速度的大小与力的关系。运用控制变量法，不改变钩码和小车的总质量，但每次把小车上的钩码逐个悬挂，从而改变力的大小，并分别打出纸带计算加速度，从而研究质量一定时，加速度大小与力的关系。 （1）实验中所用的打点计时器如图乙所示，则电源应选_________。 A. 8V，50Hz交流电 B. 220V，50Hz交流电 C. 8V，直流电 （2）为减小实验误差，实验过程中，_________（填“需要”或“不需要”）补偿阻力，小车的质量_________（填“需要”或“不需要”）远大于悬挂的钩码的质量。 （3）图丙为某次实验得到的纸带，图中相邻计数点间还有4个计时点未画出，打点计时器电源的频率为50Hz，由纸带记录的数据可得小车运动的加速度大小为_________。（结果保留3位有效数字） 17. 以下实验中，说法正确的是（　　） A. 图甲，可利用该实验装置来研究加速度与力的关系 B. 图乙，由于变压器的能量损失，其原副线圈两端电压、与匝数、满足关系 C. 图丙，在图中情景下测量条纹间距，会使测量值偏大 D. 图丁，利用油膜法估测油酸分子大小实验中，若使用久置后的酒精油酸溶液，会使分子直径测量值偏小 18. 如图所示是容器中一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C的p-V图像。已知气体在状态A时的温度是200 K。 （1）A到B过程，单位时间内气体分子对单位面积器壁的冲量_________（选填“增大”、“不变”或“减小”）；B到C过程，单位时间内与单位面积器壁碰撞的气体分子数_________（选填“增多”、“不变”或“减少”）； （2）求图中状态C的温度TC； （3）气体由A→B→C的过程中气体内能增加，求这一过程中气体吸收的热量Q。 19. 霍尔元件是利用霍尔效应进行工作的，可在各种与磁场有关的场合中使用。现把电动势为E、内阻不计的电源与霍尔元件左右两端面中心连成如图所示的电路。该霍尔元件为金属导体，厚为a、长为b、宽为c，电阻率为ρ，其处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于前后表面，电压表的一端用导线与下表面的中心相连，另一端与上表面的P点相连，P点可沿图中虚线左右移动（虚线过上表面左右两边的中点），初始时位于虚线中点。 （1）金属导体的霍尔电压哪个表面的电势高； （2）若该金属单位体积内的自由电子的个数为n，电子的电荷量为e，试推导霍尔电压的表达式； （3）若将接触点P沿虚线移至距右端面处，求此时电压表的示数U。 20. 某游戏装置如图所示，AB是半径的圆弧轨道，圆心O与A等高，水平传送带长度，以速率逆时针转动，EF是半径的圆弧轨道，F端距水平面DE的高度，该处有一垂直于轨道的挡板P，传送带两端分别通过水平地面BC、DE与两圆弧轨道最低点相切，DE的长度。现有质量为的物块a从A处静止释放，经圆弧轨道AB、水平地面BC、传送带后与静置在水平面DE中点处质量为4m物块b碰撞，碰后粘在一起记作物块c。物块c滑上圆弧轨道EF，与F处的挡板碰后原速率反弹，不计碰撞时间。物块均可看成质点，物块与传送带间的滑动摩擦因数均为，其它接触面均光滑，不计空气阻力。求： （1）物块a第一次经过圆弧轨道上的B点时轨道对其支持力的大小； （2）物块a第一次通过传送带产生的热量Q； （3）物块c与挡板碰前瞬间的速度大小； （4）物块c最终做周期性运动的周期T。 21. 是碳元素的一种具有放射性的同位素，2024年4月20日，碳14靶件从秦山核电重水堆机组中成功抽出，这是中国首次利用核电商用堆批量生产同位素，衰变会释放出射线。如图是微波技术中用的一种真空磁控管的示意图，现利用衰变释放出的射线，经处理后成为速度的电子群并从图中P点垂直磁场方向进入匀强磁场区域，匀强磁场的磁感应强度、方向垂直纸面向里。电子群在运行过程中时而接近电极1，时而接近电极2，从而使两电极间的电势差作周期性变化。已知电子的质量、电荷量，电子群中电子的数目个，电子群可看成点电荷，电极1、2之间的距离为D，电极1、2连线过电子群轨迹的圆心且相对轨迹对称分布，不考虑相对论效应。（可能用到的知识：真空中点电荷Q在距离R处产生的电势，其中为真空介电常量。涉及数字计算时结果保留1位有效数字） （1）写出发生衰变的核反应方程式； （2）求电子群在匀强磁场中运动时形成的环形电流I的方向和大小； （3）求两电极间电势差变化的频率f； （4）求两电极电势差的最大值U。（用题中相应物理量的字母表示） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $