精品解析：2026届河北邯郸市高三下学期保温考试物理试题

2026届高三年级保温试题 物 理 本试卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的学校、班级、姓名及考号填写在答题卡上。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 中国科学院发布消息，我国自主设计、研发和建设的第四代先进裂变核能系统——钍基熔盐实验堆，已在甘肃武威正式建成，首次实现堆内钍—铀转化。钍参与核反应的过程是钍核与一个中子结合生成钍核X，X经过两次 衰变生成铀核Y，则铀核Y是（ ） A. B. C. D. 2. 在2024年8月11日的巴黎奥运会上，李雯雯成功卫冕了女子81公斤以上级举重冠军。如图甲所示，在抓举阶段，运动员将杠铃从地面提升至头顶，杠铃运动的v-t图像如图乙所示。在M、N、P、Q四点中，运动员对杠铃作用力最大的点是（　　） A. M点 B. N点 C. P点 D. Q点 3. 某同学用频率可调的单色光分别照射金属甲和金属乙的表面，测得光电子的最大初动能与入射光频率的关系图像如图所示，已知普朗克常量为h，电子电荷量为e，金属甲、乙的逸出功分别为、，下列说法正确的是（ ） A. B. 当入射光频率为（）时，只有金属甲能发生光电效应，且光电子的最大初动能为 C. 用同一频率的光照射时，金属甲对应的遏制电压一定小于金属乙对应的遏制电压 D. 若增大入射光的强度，两金属产生的光电子最大初动能都会增大 4. 用晶莹剔透的水晶玻璃制成的各种工艺品都非常精致，这些工艺品因灿烂的光芒大受青睐。如图为弧形水晶玻璃摆件的截面图，上表面圆弧以点为圆心，下表面圆弧以点为圆心，两圆弧的半径均为，点在上表面圆弧上与的距离为，利用激光灯使红光从点平行于射入介质，光线射出后恰好经过点，水晶玻璃对红光的折射率为（ ） A. B. C. D. 5. 如图所示，轻质弹性绳的一端固定在O点，另一端与一小球相连，带孔小球穿在一固定半圆环上，弹性绳绕过固定在半圆环顶端A点的光滑小定滑轮，OA为弹性绳原长。当小球位于半圆环底端B点时，小球与半圆环间恰好无相互作用。现对小球施加一外力F，使小球受到向右的轻微扰动缓慢向上运动，运动过程中小球与半圆环间仍无相互作用，弹性绳始终在弹性限度内且弹性绳弹力与其形变量成正比，则外力F的大小（　　） A. 先减小后增大 B. 先增大后减小 C. 越来越小 D. 越来越大 6. 开普勒-725是距地球约2472光年、年龄16亿年（太阳约46亿年）的类太阳恒星，质量也与太阳质量接近。2025年6月，中国科学院云南天文台研究团队通过凌星中间时刻变化（TTV）反演技术，在其宜居带发现行星开普勒-725c，质量约为地球的10倍，公转周期207.5天，轨道半长轴为0.674天文单位，已知地球公转周期为365天，轨道半径1天文单位，引力常量为，若开普勒-725c和地球的公转均可视为匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ） A. 若已知开普勒-725的质量，可求出开普勒-725c的密度 B. 开普勒-725c的向心加速度大于地球绕太阳的向心加速度 C. 若将地球放置到开普勒-725c轨道绕开普勒-725运行，其公转周期仍为365天 D. 如果开普勒-725c是和地球一样密度的岩石行星模型，则其表面重力加速度和地球表面重力加速度相等 7. 如图是小张同学在某次运动会中投掷铅球的示意图，已知铅球离开手时的初速度为，距地面的高度为 ，通过合理调整铅球的初速度与水平方向的夹角，可以使得铅球的水平位移最大，则水平位移最大为（ ） A. B. 4h C. D. 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上的选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，通过降压变压器给邯郸历史文化街区用户供电，负载变化时变压器的输入电压认为不变，两条输电线的总电阻为，变压器上的能量损失可以忽略，各电表均视为理想电表，当进入用电高峰用户增多时，下列说法正确的是（ ） A. 电压表的示数不变，电压表的示数不变 B. 电流表的示数小于电流表的示数 C. 变压器的输出功率变大，上损耗的功率变大 D. 为保障用电器获得额定电压，滑片向下移动 9. 如图，两条光滑平行金属导轨固定，所在平面与水平面夹角为，导轨电阻忽略不计，虚线、均与导轨垂直，在与之间的区域存在垂直于导轨所在平面的匀强磁场。将两根相同的导体棒、先后自导轨上同一位置由静止释放，两者始终与导轨垂直且接触良好。已知从进入磁场开始计时，至离开磁场的过程中，流过的电流随时间变化的图像如图所示，则（ ） A. 棒进入磁场时，加速度为0 B. 棒进入磁场时，加速度为0 C. 、时间段内图像与时间轴围成的面积分别为、，则 D. 、时间段内回路产生的热量分别为、，则 10. 如图所示，在无人机的某次操作性能测试中，测试人员在地面上让无人机吊钩住质量为的物品，随后无人机沿轴螺旋上升，运动过程中物品和无人机相对静止，无人机距轴半径为，无人机运动到点时，速度与水平方向的夹角为，此时吊钩突然断裂，物品在秒后落地，物体可视为质点且落地后静止，落地位置与轴距离为，物品运动不受空气阻力，重力加速度为，此后无人机继续以原速度螺旋上升，下列说法正确的是（ ） A. 无人机螺旋上升的角速度为 B. 吊钩断裂后物品上升的最大高度为 C. 无人机在时间上升的高度为 D. 无人机在时间螺旋上升的圈数为 三、非选择题：本大题共5小题，共54分。 11. 某物理学习小组计划利用如下图所示装置验证动量守恒定律。倾角为的斜面顶端静置一质量为的小球B；另一质量为的小球A，通过细绳与传感器相连，细绳连入长度为，实验前，调整两球球心等高并刚好接触。 实验方案：将小球A向左拉起一定角度由静止释放，在最低点与小球B发生正碰后反弹，小球B将做平抛运动。记录小球B落在斜面上的点，测量小球B起始点到的长度为，并记录拉力传感器在A球碰撞前后的示数、，重力加速度为。 （1）现有体积相同的4个小球，其中两个为同种玻璃球，另外两个为同种钢球，为达到实验目的，关于A、B两球的选择，正确的是（ ） A. A为玻璃球，B为钢球 B. A为钢球，B为玻璃球 C. A、B都为玻璃球或者都为钢球均可 （2）由理论可得，A球第一次到达最低点时的速度大小____________（用题中所给的字母表示），同样可求A球反弹后的速度大小。 （3）根据测得的物理量和已知的物理量，得出验证动量守恒的表达式为____________（用、、、、、表示）。 （4）在后续实验中，该小组测得 ， ，用毫米刻度尺测得实验时的与，并计算出碰撞前后小球A、B的动量改变量绝对值为、，后根据表达式 计算出相对误差。下表是该小组7次实验的结果。 次数 1 0.21 0.12 14.50 8.50 0.018 0.013 41.9 2 0.18 0.12 14.50 8.12 0.017 0.013 36.5 3 0.09 0.06 14.15 5.73 0.0079 0.011 24.5 4 0.15 0.09 14.50 8.30 0.014 0.013 11.2 5 0.12 0.09 14.15 7.00 0.012 0.012 7.46 6 0.12 0.06 14.15 4.70 0.0097 0.0095 1.94 7 0.12 0.06 14.15 5.40 0.0097 0.010 4.89 分析该实验结果相对误差变化较大的原因是_______________________________________________。 12. 2025年11月5日，我国第三艘航空母舰福建舰入列，福建舰是我国首艘弹射型航空母舰，其搭载的电磁弹射器世界领先。某兴趣小组对其中的电生磁部分产生浓厚兴趣，经查阅资料可知，可以通过霍尔效应来测量磁感应强度。 据此该小组拟定了“探究电感线圈中磁感应强度大小与电流大小的关系”的实验方案，实验电路示意图如图所示。由图可知，当闭合开关S后，电感线圈会产生磁场，磁感线穿过线圈下方的霍尔元件（现实中的霍尔元件非常小，此电路图仅展示电路的连接方式，并不代表霍尔元件的真实尺寸），当在垂直于磁场的方向上给霍尔元件通电流后，定向移动的载流子受到洛伦兹力而发生偏转，从而使霍尔元件产生电势差，该电势差我们称之为霍尔电压，可以用电压表进行测量。请根据以上信息回答下列问题： （1）已知该霍尔元件的载流子为自由电子，则电压表的Q端为____________（选填“正”或“负”）接线柱。 （2）设材料中载流子密度（单位体积内自由电子的数量）为，元电荷为 ，霍尔元件的尺寸用、、来表示（如图所示），电压表示数为霍尔电压，霍尔元件的电流恒定为。请列出霍尔元件所在位置的磁感应强度的表达式____________（用、、、 、、、来表示）。 （3）已知半导体材料的载流子密度数量级为，金属材料的载流子密度数量级为，为了使霍尔元件更灵敏，用____________（选填“金属材料”或者“半导体材料”）来做霍尔元件更合适。 （4）实验小组经过多次测量，得到多组电流表A和电压表V的读数，分别用和来表示，如下表所示，请绘出图像 0.5A 1.0A 1.5A 2.0A 2.5A 0.28V 0.57V 0.83V 1.11V 1.37V （5）通过该实验的原理以及得到的数据，你得到的实验结论是：_____________________________。 13. 如图所示，导热良好的瓶子，通过瓶塞密闭 、体积、处于状态1的理想气体，瓶塞质量为，其横截面积为，将瓶子放进 的恒温水中，瓶塞无摩擦地缓慢上升恰好停在瓶口，气体达到状态2。已知大气压强，重力加速度。 （1）求气体在状态1的压强和状态2的体积。 （2）若气体的内能与热力学温度成正比，状态1时该气体内能 ，求气体从状态1到状态2从外界吸收的热量。 14. 如图甲所示，平台上有一轻质弹簧，其左端固定于竖直挡板上，右端与质量 、可看作质点的物块A相接触（不粘连），段粗糙且长度等于弹簧原长，段光滑，上面有静止的小滑块B、C， ， ，滑块B、C之间有一段轻弹簧刚好处于原长，B与轻弹簧连接，滑块C未连接弹簧，两滑块离点足够远。物块A开始静止于点，与段的动摩擦因数。现对物块A施加一个水平向左的外力，大小随位移 变化关系如图乙所示。物块A向左运动 到达点，到达点时速度为零，随即撤去外力，物块A在弹簧弹力作用下向右运动，与B碰撞后黏合在一起，碰撞时间极短。滑块C脱离弹簧后滑上倾角的传送带，并刚好到达传送带顶端，已知滑块C与传送带之间的动摩擦因数也为，滑块C从点滑上传送带时速度大小不变，传送带以恒定速度 顺时针转动，重力加速度，，。求： （1）物块A与滑块B碰前瞬间的速度大小； （2）滑块C刚滑上传送带时的速度大小； （3）滑块C滑上传送带到达顶端的过程中，摩擦产生的焦耳热。 15. 如图甲所示，在竖直方向的直角坐标系中，第一象限区域内有一个半径为，且与 、轴均相切的圆，圆内充满方向垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ；第二、三象限区域内有磁感应强度大小为、方向也垂直纸面向里的匀强磁场Ⅱ。现有一质量为、电荷量为的带正电粒子（重力不计）从点以速率沿 轴负方向射入磁场Ⅰ，经磁场偏转后通过点进入磁场Ⅱ，经磁场Ⅱ偏转后从点垂直轴进入第四象限。已知粒子在磁场Ⅱ中还受到与速度大小成正比、方向相反的阻力，比例系数为。求： （1）磁场Ⅰ的磁感应强度大小； （2）观察发现粒子从C点进入磁场Ⅱ之后运动轨迹为半径减小的圆周运动（不断收缩的螺旋线），求粒子从C点到达D时的速度及这个过程中粒子的路程； （3）当粒子进入第四象限时，对第四象限施加大小为、正方向向上的交变电场，其变化规律如图乙，为使粒子运动到 轴时速度正好与 轴相切，求该交变电场的周期。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026届高三年级保温试题 物 理 本试卷满分100分，考试时间75分钟。 注意事项： 1、答卷前，考生务必将自己的学校、班级、姓名及考号填写在答题卡上。 2、回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 中国科学院发布消息，我国自主设计、研发和建设的第四代先进裂变核能系统——钍基熔盐实验堆，已在甘肃武威正式建成，首次实现堆内钍—铀转化。钍参与核反应的过程是钍核与一个中子结合生成钍核X，X经过两次 衰变生成铀核Y，则铀核Y是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】钍核参与核反应过程的核反应方程为 ， 故铀核Y是。 故选B。 2. 在2024年8月11日的巴黎奥运会上，李雯雯成功卫冕了女子81公斤以上级举重冠军。如图甲所示，在抓举阶段，运动员将杠铃从地面提升至头顶，杠铃运动的v-t图像如图乙所示。在M、N、P、Q四点中，运动员对杠铃作用力最大的点是（　　） A. M点 B. N点 C. P点 D. Q点 【答案】A 【解析】 【详解】由图乙可知，M点杠铃的加速度向上，N点加速度为零，P、Q点加速度向下，根据牛顿第二定律可知，运动员施加的力需满足 可知在M点 在N点 在P、Q点 故选A。 3. 某同学用频率可调的单色光分别照射金属甲和金属乙的表面，测得光电子的最大初动能与入射光频率的关系图像如图所示，已知普朗克常量为h，电子电荷量为e，金属甲、乙的逸出功分别为、，下列说法正确的是（ ） A. B. 当入射光频率为（）时，只有金属甲能发生光电效应，且光电子的最大初动能为 C. 用同一频率的光照射时，金属甲对应的遏制电压一定小于金属乙对应的遏制电压 D. 若增大入射光的强度，两金属产生的光电子最大初动能都会增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据光电效应方程 纵截距的绝对值即逸出功大小，因此金属甲的逸出功小于金属乙的逸出功，A错误； B．当入射光频率满足时，由于，金属甲能发生光电效应；而，金属乙不能发生光电效应 ，此时金属甲产生的光电子最大初动能由光电效应方程直接得出，B正确； C．遏制电压与最大初动能的关系为 结合光电效应方程可得 用同一频率的光照射时，由于，所以 即金属甲对应的遏制电压高于金属乙对应的遏制电压，C错误； D．根据光电效应规律，光电子的最大初动能只与入射光的频率和金属的逸出功有关，与入射光的强度无关，D错误。 故选B。 4. 用晶莹剔透的水晶玻璃制成的各种工艺品都非常精致，这些工艺品因灿烂的光芒大受青睐。如图为弧形水晶玻璃摆件的截面图，上表面圆弧以点为圆心，下表面圆弧以点为圆心，两圆弧的半径均为，点在上表面圆弧上与的距离为，利用激光灯使红光从点平行于射入介质，光线射出后恰好经过点，水晶玻璃对红光的折射率为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】光路如图所示 由几何关系可知，单色光在A点的入射角的正弦值为 可得 折射角满足 由折射定律可知摆件对单色光的折射率为。 故选B。 5. 如图所示，轻质弹性绳的一端固定在O点，另一端与一小球相连，带孔小球穿在一固定半圆环上，弹性绳绕过固定在半圆环顶端A点的光滑小定滑轮，OA为弹性绳原长。当小球位于半圆环底端B点时，小球与半圆环间恰好无相互作用。现对小球施加一外力F，使小球受到向右的轻微扰动缓慢向上运动，运动过程中小球与半圆环间仍无相互作用，弹性绳始终在弹性限度内且弹性绳弹力与其形变量成正比，则外力F的大小（　　） A. 先减小后增大 B. 先增大后减小 C. 越来越小 D. 越来越大 【答案】D 【解析】 【详解】由题可知，小球在B点时重力和弹力平衡，有 在上移到C点时，受力如图所示，设弹性绳与竖直方向的夹角为θ，则 方向沿AC，根据三角形定则可知，外力F必沿BC方向，大小 在上移的过程中变大，则F越来越大。 故选D。 6. 开普勒-725是距地球约2472光年、年龄16亿年（太阳约46亿年）的类太阳恒星，质量也与太阳质量接近。2025年6月，中国科学院云南天文台研究团队通过凌星中间时刻变化（TTV）反演技术，在其宜居带发现行星开普勒-725c，质量约为地球的10倍，公转周期207.5天，轨道半长轴为0.674天文单位，已知地球公转周期为365天，轨道半径1天文单位，引力常量为 ，若开普勒-725c和地球的公转均可视为匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ） A. 若已知开普勒-725的质量，可求出开普勒-725c的密度 B. 开普勒-725c的向心加速度大于地球绕太阳的向心加速度 C. 若将地球放置到开普勒-725c轨道绕开普勒-725运行，其公转周期仍为365天 D. 如果开普勒-725c是和地球一样密度的岩石行星模型，则其表面重力加速度和地球表面重力加速度相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．要计算开普勒-725c的密度，需同时知晓其质量和体积，已知开普勒-725c质量约为地球的10倍（质量可确定），体积需通过半径计算，仅已知中心天体（开普勒-725）的质量，无法获取开普勒-725c的半径和体积，故不能求出密度，故A错误； B．行星绕恒星公转时，万有引力提供向心力，即，开普勒-725质量与太阳相近，而开普勒-725c的轨道半径（0.674 AU）小于地球轨道半径（1 AU），故其向心加速度更大，故B正确； C．根据开普勒第三定律（M为中心天体质量），若行星质量发生变化（从开普勒-725c换为地球），但中心天体质量不变、轨道半径不变，则公转周期不变，与开普勒-725c的周期（207.5天）相同，故C错误； D．忽略行星自转，表面重力等于万有引力（其中g为表面重力加速度，R为行星半径，M为行星质量） 若密度相同 ，又， 解得，故D错误。 故选B。 7. 如图是小张同学在某次运动会中投掷铅球的示意图，已知铅球离开手时的初速度为，距地面的高度为，通过合理调整铅球的初速度与水平方向的夹角，可以使得铅球的水平位移最大，则水平位移最大为（ ） A. B. 4h C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设铅球的初速度与水平方向的夹角为，根据动能定理可得 其中 解得 将铅球的运动分为水平和竖直两个方向，水平方向 竖直方向 其满足的几何关系如下图 可得（ ） 可知要使最大，需使与垂直，最大位移为 。 故选D。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上的选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，通过降压变压器给邯郸历史文化街区用户供电，负载变化时变压器的输入电压认为不变，两条输电线的总电阻为，变压器上的能量损失可以忽略，各电表均视为理想电表，当进入用电高峰用户增多时，下列说法正确的是（ ） A. 电压表的示数不变，电压表的示数不变 B. 电流表的示数小于电流表的示数 C. 变压器的输出功率变大，上损耗的功率变大 D. 为保障用电器获得额定电压，滑片向下移动 【答案】BC 【解析】 【详解】B．变压器为降压变压器，变压器原线圈匝数大于副线圈匝数，原线圈电流与副线圈电流之比，即电流表的的示数小于电流表的的示数，B正确； C．用电器以并联方式接入电路，进入用电高峰时，接入电路的用电器数量增加，减小，副线圈总电阻减小；由知副线圈输入电压不变，电流表示数，可知变大，变压器的输出功率变大，输电线上损耗的功率变大，C正确； AD．输电线上的分压也增大，用电器获得的电压变小，即变小，为使用电器两端获得的电压仍为额定电压，需要增加变压器副线圈匝数，即滑片向上移动，故AD错误。 故选BC 。 9. 如图，两条光滑平行金属导轨固定，所在平面与水平面夹角为，导轨电阻忽略不计，虚线、均与导轨垂直，在与之间的区域存在垂直于导轨所在平面的匀强磁场。将两根相同的导体棒、先后自导轨上同一位置由静止释放，两者始终与导轨垂直且接触良好。已知从进入磁场开始计时，至离开磁场的过程中，流过的电流随时间变化的图像如图所示，则（ ） A. 棒进入磁场时，加速度为0 B. 棒进入磁场时，加速度为0 C. 、时间段内图像与时间轴围成的面积分别为、，则 D. 、时间段内回路产生的热量分别为、，则 【答案】AC 【解析】 【详解】A．设磁感应强度大小为，导轨宽为，电路中的总电阻为，则根据法拉第电磁感应定律有 所以电路中感应电流的表达式为 从图像分析可知，从PQ棒进入磁场开始计时，时间内回路中电流不变，说明棒进入磁场后的速度保持不变，所以PQ棒做匀速直线运动，其加速度为0，故A正确； B．由于两个导体棒从同一位置由静止释放，所以MN棒进入磁场时的速度与棒进入磁场时的速度相同。若MN棒刚进入磁场时，PQ棒已经离开磁场，则从t2时刻开始电流应该为反向的I0且保持不变，与图b不符。若MN棒刚进入磁场时，PQ棒还在磁场中，由于两个导体棒共速且加速度相同，所以两个导体棒同时加速，回路中无电流。当PQ棒离开磁场后，MN棒开始减速，则电流逐渐减小，与图b相符合，所以MN棒刚进入磁场时，仍处于加速过程，即加速度不为0，故B错误； C．图像中图像与坐标轴围成的面积表示通过导体横截面的电荷量q，根据法拉第电磁感应定律有 由于PQ棒和MN棒穿过磁场的过程中，线圈内磁通量的变化量相等，所以通过导体横截面的电量也相等，所以有，故C正确； D．在C选项的基础上，可以将、两段时间分别进行微元分割，对应的每一小段时间内，回路产生的热量为 由于电荷量Δq相同，而时间内有超过I0的电流，所以整个过程中Q2更大，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，在无人机的某次操作性能测试中，测试人员在地面上让无人机吊钩住质量为的物品，随后无人机沿轴螺旋上升，运动过程中物品和无人机相对静止，无人机距轴半径为，无人机运动到点时，速度与水平方向的夹角为，此时吊钩突然断裂，物品在秒后落地，物体可视为质点且落地后静止，落地位置与轴距离为，物品运动不受空气阻力，重力加速度为，此后无人机继续以原速度螺旋上升，下列说法正确的是（ ） A. 无人机螺旋上升的角速度为 B. 吊钩断裂后物品上升的最大高度为 C. 无人机在时间上升的高度为 D. 无人机在时间螺旋上升的圈数为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．物体螺旋上升，可分解为竖直方向的匀速运动和水平方向的匀速圆周运动。吊钩在A点断裂后，物品开始做斜抛运动，t秒后落在地面上，物体运动的水平位移为 则水平线速度为 角速度为，故A正确； B．物品断裂后做斜抛运动，由水平方向的速度为 求解出竖直方向的速度为 竖直方向做竖直上抛运动，到最高点的位移由公式 可得位移为，故B错误； C．物体螺旋上升，竖直方向为匀速运动，由水平方向的速度为 解出竖直方向的速度为 无人机在t时间上升的高度为 ，故C正确； D．物体做一次螺旋运动的周期为 可得周期为 无人机上升的圈数为 可得圈数为，故D错误。 故选AC。 三、非选择题：本大题共5小题，共54分。 11. 某物理学习小组计划利用如下图所示装置验证动量守恒定律。倾角为的斜面顶端静置一质量为的小球B；另一质量为的小球A，通过细绳与传感器相连，细绳连入长度为，实验前，调整两球球心等高并刚好接触。 实验方案：将小球A向左拉起一定角度由静止释放，在最低点与小球B发生正碰后反弹，小球B将做平抛运动。记录小球B落在斜面上的点，测量小球B起始点到的长度为，并记录拉力传感器在A球碰撞前后的示数、，重力加速度为。 （1）现有体积相同的4个小球，其中两个为同种玻璃球，另外两个为同种钢球，为达到实验目的，关于A、B两球的选择，正确的是（ ） A. A为玻璃球，B为钢球 B. A为钢球，B为玻璃球 C. A、B都为玻璃球或者都为钢球均可 （2）由理论可得，A球第一次到达最低点时的速度大小____________（用题中所给的字母表示），同样可求A球反弹后的速度大小。 （3）根据测得的物理量和已知的物理量，得出验证动量守恒的表达式为____________（用、、、、、表示）。 （4）在后续实验中，该小组测得 ， ，用毫米刻度尺测得实验时的与，并计算出碰撞前后小球A、B的动量改变量绝对值为、，后根据表达式 计算出相对误差。下表是该小组7次实验的结果。 次数 1 0.21 0.12 14.50 8.50 0.018 0.013 41.9 2 0.18 0.12 14.50 8.12 0.017 0.013 36.5 3 0.09 0.06 14.15 5.73 0.0079 0.011 24.5 4 0.15 0.09 14.50 8.30 0.014 0.013 11.2 5 0.12 0.09 14.15 7.00 0.012 0.012 7.46 6 0.12 0.06 14.15 4.70 0.0097 0.0095 1.94 7 0.12 0.06 14.15 5.40 0.0097 0.010 4.89 分析该实验结果相对误差变化较大的原因是_______________________________________________。 【答案】（1）A （2） （3） （4）实验难以保证A球和B球发生正碰 【解析】 【小问1详解】 由题意A球要反弹，故A的质量小于B的质量，A为玻璃球B为钢球。 故选A。 【小问2详解】 A球碰撞前瞬间，牛顿第二定律得 得 【小问3详解】 B碰撞后由平抛运动知识得 ， 得 若A和B碰撞过程中动量守恒，有 整理有 【小问4详解】 相对误差的变化比较大，说明该实验存在较大偶然性和不可控性，这主要是实验中难以保证A球和B球的球心等高并发生正碰，进而导致小球B有时做平抛运动，也有可能做斜向上或者斜向下的抛体运动，也有可能导致AB两球碰撞后不共面，对后续测量产生较大影响，所以相对误差变化比较大。 12. 2025年11月5日，我国第三艘航空母舰福建舰入列，福建舰是我国首艘弹射型航空母舰，其搭载的电磁弹射器世界领先。某兴趣小组对其中的电生磁部分产生浓厚兴趣，经查阅资料可知，可以通过霍尔效应来测量磁感应强度。 据此该小组拟定了“探究电感线圈中磁感应强度大小与电流大小的关系”的实验方案，实验电路示意图如图所示。由图可知，当闭合开关S后，电感线圈会产生磁场，磁感线穿过线圈下方的霍尔元件（现实中的霍尔元件非常小，此电路图仅展示电路的连接方式，并不代表霍尔元件的真实尺寸），当在垂直于磁场的方向上给霍尔元件通电流后，定向移动的载流子受到洛伦兹力而发生偏转，从而使霍尔元件产生电势差，该电势差我们称之为霍尔电压，可以用电压表进行测量。请根据以上信息回答下列问题： （1）已知该霍尔元件的载流子为自由电子，则电压表的Q端为____________（选填“正”或“负”）接线柱。 （2）设材料中载流子密度（单位体积内自由电子的数量）为，元电荷为 ，霍尔元件的尺寸用 、、来表示（如图所示），电压表示数为霍尔电压，霍尔元件的电流恒定为。请列出霍尔元件所在位置的磁感应强度的表达式____________（用、、、 、 、、来表示）。 （3）已知半导体材料的载流子密度数量级为，金属材料的载流子密度数量级为，为了使霍尔元件更灵敏，用____________（选填“金属材料”或者“半导体材料”）来做霍尔元件更合适。 （4）实验小组经过多次测量，得到多组电流表A和电压表V的读数，分别用和来表示，如下表所示，请绘出图像 0.5A 1.0A 1.5A 2.0A 2.5A 0.28V 0.57V 0.83V 1.11V 1.37V （5）通过该实验的原理以及得到的数据，你得到的实验结论是：_____________________________。 【答案】（1）负 （2） （3）半导体材料 （4） （5）在误差允许范围内，电感线圈中磁感应强度大小与电感线圈的电流大小成正比 【解析】 【小问1详解】 根据电源正负极与线圈缠绕方向，由安培定则可知，电感线圈中的磁场方向竖直向下，如图所示。 根据左手定则可知，霍尔元件中的自由电子所受到的洛伦兹力方向指向霍尔元件的后表面，因此后表面带负电，电势低，所以电压表的Q接线柱为负接线柱。 【小问2详解】 当电压表示数稳定时，自由电子所受洛伦兹力与静电力大小相等方向相反，则有 得 其中 由电流的微观表达式 可得 以上三个式子联立可得。 【小问3详解】 由 可得 可知相同磁感应强度和电流，n越小，U越大，灵敏度越高。 【小问4详解】 根据表中数据，描点画图，如图所示 【小问5详解】 由U－I图像可知，测得的霍尔电压大小与线圈中的电流大小成正比，又由可知，霍尔元件位置的磁感应强度大小与霍尔电压的大小成正比，因此可得：在误差允许范围内，电感线圈中磁感应强度大小与电感线圈的电流大小成正比。 13. 如图所示，导热良好的瓶子，通过瓶塞密闭 、体积、处于状态1的理想气体，瓶塞质量为，其横截面积为，将瓶子放进 的恒温水中，瓶塞无摩擦地缓慢上升恰好停在瓶口，气体达到状态2。已知大气压强，重力加速度。 （1）求气体在状态1的压强和状态2的体积。 （2）若气体的内能与热力学温度成正比，状态1时该气体内能 ，求气体从状态1到状态2从外界吸收的热量。 【答案】（1） ， （2） 【解析】 【小问1详解】 对瓶塞受力分析，根据平衡条件有 解得 气体从状态1到状态2的过程做等压变化，由盖—吕萨克定律有 解得 【小问2详解】 若气体的内能与热力学温度成正比，则有 解得 设从状态1到状态2的过程中，气体内能变化为 ，有 解得 设从状态1到状态2的过程中，外界对气体做功为W，有 解得 由热力学第一定律 解得 14. 如图甲所示，平台上有一轻质弹簧，其左端固定于竖直挡板上，右端与质量 、可看作质点的物块A相接触（不粘连），段粗糙且长度等于弹簧原长，段光滑，上面有静止的小滑块B、C， ， ，滑块B、C之间有一段轻弹簧刚好处于原长，B与轻弹簧连接，滑块C未连接弹簧，两滑块离点足够远。物块A开始静止于点，与段的动摩擦因数。现对物块A施加一个水平向左的外力，大小随位移变化关系如图乙所示。物块A向左运动 到达点，到达点时速度为零，随即撤去外力，物块A在弹簧弹力作用下向右运动，与B碰撞后黏合在一起，碰撞时间极短。滑块C脱离弹簧后滑上倾角的传送带，并刚好到达传送带顶端，已知滑块C与传送带之间的动摩擦因数也为，滑块C从点滑上传送带时速度大小不变，传送带以恒定速度 顺时针转动，重力加速度，，。求： （1）物块A与滑块B碰前瞬间的速度大小； （2）滑块C刚滑上传送带时的速度大小； （3）滑块C滑上传送带到达顶端的过程中，摩擦产生的焦耳热。 【答案】（1）4m/s （2）3m/s （3）1.2J 【解析】 【小问1详解】 A从开始运动到碰前， 图像的面积为外力做的功，摩擦力全程做负功。 外力做的功为 图像的面积   A来回运动总路程为，摩擦力做功 ​ 由动能定理，初末弹性势能为0，得： 代入数据解得 物块A与滑块B碰前瞬间的速度大小 【小问2详解】 A与B碰撞动量守恒，之后AB与弹簧、C相互作用过程，动量守恒、机械能守恒（弹簧初末弹性势能均为0，为弹性碰撞）。  A与B碰撞，动量守恒   代入数据解得 AB与C作用过程，动量守恒、机械能守恒， ​ 已知 解得 【小问3详解】 C刚滑上传送带速度 ，摩擦力向下 加速度：   减速到与传送带共速的时间：  C的位移： 传送带位移 相对位移 共速后，，C继续减速，摩擦力向上 加速度：   减速到0（刚好到顶端）的时间： C的位移： 传送带位移 相对位移 总相对路程 焦耳热：  【点睛】 15. 如图甲所示，在竖直方向的直角坐标系中，第一象限区域内有一个半径为，且与、 轴均相切的圆，圆内充满方向垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ；第二、三象限区域内有磁感应强度大小为、方向也垂直纸面向里的匀强磁场Ⅱ。现有一质量为、电荷量为的带正电粒子（重力不计）从点以速率沿轴负方向射入磁场Ⅰ，经磁场偏转后通过点进入磁场Ⅱ，经磁场Ⅱ偏转后从点垂直 轴进入第四象限。已知粒子在磁场Ⅱ中还受到与速度大小成正比、方向相反的阻力，比例系数为。求： （1）磁场Ⅰ的磁感应强度大小； （2）观察发现粒子从C点进入磁场Ⅱ之后运动轨迹为半径减小的圆周运动（不断收缩的螺旋线），求粒子从C点到达D时的速度及这个过程中粒子的路程； （3）当粒子进入第四象限时，对第四象限施加大小为、正方向向上的交变电场，其变化规律如图乙，为使粒子运动到轴时速度正好与轴相切，求该交变电场的周期。 【答案】（1） （2）， （3），其中 【解析】 【小问1详解】 粒子在磁场Ⅰ中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则有 轨迹如图所示 由几何关系得 则 为等边三角形，故粒子在圆形区域内做圆周运动的轨迹半 解得 【小问2详解】 粒子从C点运动到D点的过程中，设CD之间的距离为d，取运动中一小段时间，设C点速度方向与竖直方向夹角为 由几何关系得 则根据动量定理可得，在x轴方向有 在y轴方向有 两边同时对过程求和可得 其中 ， 联立解得 轨迹切线方向，阻力使粒子速度减小，由动量定理得 其中 即 得 【小问3详解】 粒子进入第四象限后，做类平抛运动，为使粒子运动到x轴时速度正好与x轴相切，则其刚到x轴时沿y轴方向的速度为0，设其沿y轴一个周期运动的位移为l 则半个周期内 粒子受合外力为电场力 又由题意可知 联立解得，其中n = 1，2，3… 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $