精品解析：湖南省武冈市第十中学2025-2026学年高三上学期第三次月考普通班物理试卷

2025---2026年湖南省武冈市第十中学高三上学期第三次月考普通班物理试卷 试卷共15题 考试时间：75分钟 总分 ：100分 学校∶___________姓名∶___________班级∶___________考号∶___________ 一、单选题（本大题共6小题，共24分） 1. 电子发射断层显像（PET）是一种先进的医疗成像技术，常利用氟的放射性衰变来标记药物，从而对人体内部器官进行成像。氟的半衰期约为110分钟，其衰变方程为，以下关于该衰变过程的说法正确的是（　　） A. X为正电子 B. 给氟施加高压，其半衰期会缩短 C. 氟衰变时，释放能量，所以质量数不守恒 D. 若有100个氟原子核，经过220分钟后，大约还剩下25个未衰变 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据衰变方程，电荷数守恒：9=8+1，质量数守恒：18=18+0，故X为（正电子），故A正确； B．半衰期由原子核内部结构决定，与外界条件（如高压）无关，故B错误； C．衰变释放能量，但质量数守恒，故C错误； D．半衰期是统计规律，适用于大量原子核，少量原子核不适用。100个原子核经过220分钟（2个半衰期）后，未衰变的原子核数目无法确定，故D错误。 故选A。 2. 如图所示，竖直平面的圆环，为水平直径，为另一条直径，一个小球（可以看成质点）在点以水平向右的初速度拋出，刚好落在点，已知直径与直径的夹角，不计空气阻力，则（　　） A. 圆环的半径为 B. 抛出点距水平直径的高度为 C. 若小球从点以不同的速度水平向右拋出，一定不可能垂直落在圆环上 D. 若小球从点以不同的速度水平向右拋出，经过直径上不同位置时的速度方向不相同 【答案】A 【解析】 【详解】ABD．小球做平抛运动如图所示 设小球抛出经过t时间落在d点，根据平抛运动规律有 根据几何知识有 联立解得 则圆环的半径为 抛出点c距水平直径ab的高度为 若小球从c点以不同的速度水平向右抛出，无论落在cd上的何处，其位移偏角均为，则有 设速度偏角为，则有 则 则为定值，可知若小球从c点以不同的速度水平向右抛出，经过直径cd上不同位置时的速度方向相同，故BD错误，A正确； C．若小球从c点水平向右抛出垂直落在圆环上f点如图所示 则f点速度反向延长线过圆心，由平抛运动的特点可知速度反向延长线过水平位移的中点g，由图可知g点可以为水平位移的中点，故可能垂直落在圆环上，故C错误。 故选A。 3. 如图所示，甲、乙为两颗轨道在同一平面内的地球人造卫星，其中甲卫星的轨道为圆形，乙卫星的轨道为椭圆形，M、N分别为椭圆轨道的近地点和远地点，P点为两轨道的一个交点，圆形轨道的直径与椭圆轨道的长轴相等。以下说法正确的是（　　） A. 卫星乙在M点的线速度小于在N点的线速度 B. 卫星甲在P点的线速度小于卫星乙在N点的线速度 C. 卫星甲的周期等于卫星乙的周期 D. 卫星甲在P点的加速度大于卫星乙在P点的加速度 【答案】C 【解析】 【详解】A．卫星乙从M点运动到N点，地球引力相当于阻力，做负功，所以N点卫星乙的速度会比较小。则卫星乙在M点的动能大于在N点的动能，A错误； BC．由开普勒第三定律可知：由于圆轨道的直径与椭圆轨道的长轴相等，所以二者的周期一定是相等的。所以卫星乙在N点的线速度小于卫星甲的线速度，即小于卫星甲在P点的线速度。故B错误，C正确； D．由万有引力定律提供向心力可知 所以 二者在P点到地球的距离是相等的，所以二者在P点的加速度是相等的。故D错误； 故选C。 4. 一列简谐横波沿x轴传播，波速为2m/s，振幅为10cm。图甲为该横波传播一个周期时的波形图，从此时开始计时，P点的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 该横波波源的平衡位置在x=0处 B. 0.75s时刻P点速度达到最大 C. 从波源开始振动到P点开始振动，波源处质点通过的路程为35cm D. 从图甲时刻开始，波向前传播5m的时间内，P点通过的路程为50cm 【答案】C 【解析】 【详解】A．由振动图像，0时刻P点向上运动，所以波沿x轴负向传播，该横波波源的平衡位置在4m处，故A错误； B．图乙可知该横波周期，P点到达平衡位置时速度最大，需要时间 故B错误； C．由简谐运动规律可知，从平衡位置到一半振幅处用时，则图甲可得从振源开始振动到P点开始振动，波源处质点振动了，通过路程为35cm，故C正确； D．5m为，用时，P点通过路程为 故D错误。 故选C。 5. 如图，真空中有区域Ⅰ和Ⅱ，区域Ⅰ中存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下（与纸面平行），磁场方向垂直纸面向里，等腰直角三角形CGF区域（区域Ⅱ）内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。图中A、C、O三点在同一直线上，AO与GF垂直，且与电场和磁场方向均垂直。A点处的粒子源持续将比荷一定但速率不同的粒子射入区域Ⅰ中，只有沿直线AC运动的粒子才能进入区域Ⅱ。若区域Ⅰ中电场强度大小为E、磁感应强度大小为B1，区域Ⅱ中磁感应强度大小为B2，则粒子从CF的中点射出，它们在区域Ⅱ中运动的时间为t0。若改变电场或磁场强弱，能进入区域Ⅱ中的粒子在区域Ⅱ中运动的时间为t，不计粒子的重力及粒子之间的相互作用，下列说法正确的是（ ） A. 若仅将区域Ⅰ中磁感应强度大小变为2B1，则t > t0 B. 若仅将区域Ⅰ中电场强度大小变为2E，则t > t0 C. 若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为，则 D. 若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为，则 【答案】D 【解析】 【详解】由题知粒子在AC做直线运动，则有 qv0B1= qE 区域Ⅱ中磁感应强度大小为B2，则粒子从CF的中点射出，则粒子转过的圆心角为90°，根据，有 A．若仅将区域Ⅰ中磁感应强度大小变为2B1，则粒子在AC做直线运动的速度，有 qvA∙2B1= qE 则 再根据，可知粒子半径减小，则粒子仍然从CF边射出，粒子转过的圆心角仍为90°，则t = t0，A错误； B．若仅将区域Ⅰ中电场强度大小变为2E，则粒子在AC做直线运动的速度，有 qvBB1= q∙2E 则 vB = 2v0 再根据，可知粒子半径变为原来的2倍，则粒子F点射出，粒子转过的圆心角仍为90°，则t = t0，B错误； C．若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为，则粒子在AC做直线运动的速度仍为v0，再根据，可知粒子半径变为原来的，则粒子从OF边射出，则画出粒子的运动轨迹如下图 根据 可知转过的圆心角θ = 60°，根据，有 则 C错误； D．若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为，则粒子在AC做直线运动的速度仍为v0，再根据，可知粒子半径变为原来的，则粒子OF边射出，则画出粒子的运动轨迹如下图 根据 可知转过的圆心角为α = 45°，根据，有 则 D正确。 故选D。 6. 如图所示，P和Q为两平行金属板，板间有恒定的电压，在P板附近有一电子（不计重力）由静止开始向Q板运动，下列说法正确的是（　　） A. 电子到达Q板时的速率，与板间电压无关，仅与两板间距离有关 B. 电子到达Q板时的速率，与两板间距离无关，仅与板间电压有关 C. 两板间距离越小，电子的加速度就越小 D. 两板间距离越大，加速时间越短 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据动能定理 可得电子到达Q板时的速率v＝ 则电子到达Q板时的速率与极板间距离无关，与加速电压有关，故A错误，B正确； CD．极板与电源相连，电压U不变，根据E＝ 可知两极板距离d越小，场强E越大，根据 可知电场力越大，加速度越大，根据 可得距离越大加速时间越长。 故CD错误。 故选B。 二、多选题（本大题共4小题，共20分） 7. 图甲为某品牌家用燃气灶点火装置的电路原理图，转换器左侧电路电源为一节新的干电池时，转换器把直流电压按比例转换为图乙所示的正弦交流电压并加在理想变压器的原线圈上，设变压器原、副线圈的匝数分别为、。当两点火针间电压瞬时值大于5000V就会产生电火花进而点燃燃气，闭合S，下列说法正确的是（ ） A. 当时，才能点燃燃气 B. 在正常点燃燃气的情况下，两点火针间电压的有效值一定大于5000V C. 电压表的示数为25V D. 当燃气灶中的干电池使用太久，输出电压变小，可能会使燃气灶打不着火 【答案】AD 【解析】 【详解】A．原、副线圈的电压关系为 由于原线圈最大电压为50V，副线圈最大电压要大于5000V，可得 故A正确； B．根据 在正常点燃燃气的情况下，两点火针间电压的峰值一定大于5000V，电压的有效值不一定大于5000V，故B错误； C．电压表的示数为正弦交流电的有效值，电压表的示数为 故C错误； D．干电池旧了，输出电压变小，转换器输出电压相应减小，两点火针最大电压达不到要求，会使燃气灶打不着火，故D正确。 故选AD。 8. 如图甲是风洞示意图，风洞可以人工产生可控制的气流，用以模拟飞行器或物体周围气体的流动。在某次风洞飞行表演中，质量为50kg的表演者静卧于出风口，打开气流控制开关，表演者与风力作用的正对面积不变，所受风力大小（采用国际单位制）， 为风速。控制 可以改变表演者的上升高度，其与的变化规律如乙图所示，取。表演者上升10m的运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 表演者做匀变速直线运动，加速度大小为 B. 表演者一直处于失重状态 C. 表演者上升5m时获得最大速度 D. 表演者的机械能一直在增加 【答案】CD 【解析】 【详解】ABC．对表演者进行分析，当 合力向上，人向上加速，由牛顿第二定律 故随着风速减小，加速度减小，人先做加速度减小的加速运动； 当 解得 由乙图可知 联立解得 这时加速度为零，速度最大； 当 合力向下，人向上减速，由牛顿第二定律 故随着风速的减小，加速度增大。所以表演者先做加速度逐渐减小的加速运动，再做加速度逐渐增大的减速运动，则表演者先处于超重状态再处于失重状态，故AB错误，C正确； D．表演者在上升过程中受风力作用，由于 风力做的功等于机械能的变化量，风力做正功，则表演者的机械能一直在增加，故D正确。 故选CD。 9. 如图所示，矩形ABCD为一玻璃砖的截面，、。该截面内一条单色光线a从A点射向BC中点E，刚好在BC发生全反射并直接射向D点。该单色光的另一条与AE平行的光线b从AB上的P点（未画出）折射进入玻璃砖，光线经BC反射后直接射向CD的中点F。已知真空中光速为c，则下列说法正确的是（　　） A. 玻璃砖的折射率为 B. 光线b第一次打在BC面上时发生全反射 C. 光线b第一次打在CD面上时发生全反射 D. 光线b第一次从P点传播到F点用时为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．设玻璃砖的折射率为n，根据几何关系可知该单色光在玻璃砖中发生全反射的临界角C满足 解得 n=2 故A错误； BC．如图所示，设光线b在AB面的折射角为α，则根据折射定律有 解得 根据几何关系可知光线b在BC面的入射角的正弦值等于cosα，并且 所以光线b第一次打在BC面上时发生全反射。 同理可知光线b在CD面的入射角等于α，并且 所以光线b第一次打在CD面上时不能发生全反射，故B正确，C错误； D．光线b第一次从P点到F点的传播距离为 光线b在玻璃砖中的传播速度为 光线b第一次从P点传播到F点用时为 故D正确。 故选BD。 10. 在大型物流货场，广泛应用着传送带搬运货物。如图甲所示，与水平面成角倾斜的传送带以恒定速率运动，皮带始终是绷紧的，将的货物放在传送带上的A处，经过到达传送带的B端。用速度传感器测得货物与传送带的速度v随时间t变化图像如图乙所示，已知重力加速度，由图可知（　　） A. A、B两点的距离为 B. 货物与传送带间的动摩擦因数为 C. 货物从A运动到B过程中，传送带对货物做功为 D. 货物从A运动到B过程中，货物与传送带摩擦产生的热量为 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A．货物的位移就是AB两点的距离，求出货物的图像与坐标轴围成的面积即可。所以有 故A错误； B．由图像可以看出货物做两段匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有 由图像得到 解得 故B正确； C．传送带对货物做的功分两段来求，有 故C正确； D．货物与传送带摩擦产生的热量也分两段来求，有 故D错误。 故选BC。 三、非选择题（本大题共5小题，共56分） 11. 某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。用细线把钢制的圆柱挂在架子上，架子下部固定一个小电动机，电动机轴上装一支软笔。电动机转动时，软笔尖每转一周就在钢柱表面画上一条痕迹。（忽略软笔尖对钢柱运动的影响，已知当地重力加速度为g） （1）实验操作时，应该______。（填正确答案标号） A. 先打开电源使电动机转动，后烧断细线使钢柱自由下落 B. 先烧断细线使钢柱自由下落，后打开电源使电动机转动 （2）如图乙所示是某次实验得到的钢柱痕迹图像，其中痕迹O为画出的第一个痕迹，从痕迹O开始选取5条连续的痕迹A、B、C、D、E，测得它们到痕迹O的距离分别为、、、、。若钢柱的质量为m，电动机每秒转动n圈，则画出痕迹D时，钢柱下落的速度______，此时钢柱的重力势能比开始下落时减少了______。（用题中所给物理量的字母表示） （3）该同学测量出各痕迹到第一个痕迹O的距离h及各痕迹对应钢柱的下落速度v，然后以h为横轴、以为纵轴作出了如图丙所示的图线。若钢柱下落过程中机械能守恒，则图线的斜率近似等于______。（用题中所给物理量的字母表示） 【答案】（1）A （2） ①. ②. （3）2g 【解析】 【小问1详解】 实验中，为了使得软笔尖在钢柱表面画第一条痕迹时，钢柱的速度为0，需要先打开电源使电动机转动，后烧断细线使钢柱自由下落。 故选A。 【小问2详解】 [1]电动机每秒转动n圈，则相邻痕迹之间的时间间隔为 由于匀变速直线运动全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则有 解得 [2]结合上述可知，此时钢柱的重力势能比开始下落时减少值为 【小问3详解】 根据机械能守恒定律有 变形得 可知，若钢柱下落过程中机械能守恒，则图线的斜率近似等于2g。 12. 实验小组要用实验室提供的器材测量一节干电池的电动势和内阻，同时测出未知电阻的阻值。器材有：一个待测定值电阻；一个多用电表；一个滑动变阻器R；电流表（约为，0~0.6A）；电压表（约为，0~3V）；被测干电池电动势约1.5V、内阻约；以及电键S、导线若干。 （1）先用多用电表的“”挡粗测定值电阻的阻值，指针偏转角度很大，下一步应将多用电表的挡位调至__________（填“”或“”）挡，重新欧姆调零，再次测量结果如图所示，则电阻的阻值为__________。 （2）有如图（a）、（b）所示两种测量电池电动势和内阻可供选择的实验电路图。为使测量结果尽量准确，应选择__________（填“a”或“b”）电路图。 （3）连接好电路进行实验，记录多个电压表和电流表的示数，作出图线，如图所示，则该电池的电动势__________V，内阻__________（结果均保留两位小数）。 【答案】（1） ①. ②. 10 （2）a （3） ①. 1.47 ②. 0.73 【解析】 【小问1详解】 [1][2]选用“”挡，指针偏转角度太大，说明选择的倍率偏大，应该换用小倍率“”挡；由图读出的阻值为。 【小问2详解】 a方案中实验的误差来源于电压表的分流作用，由于电压表的内阻很大，分流作用不明显，可以忽略，因此选择a方案误差小；b方案中实验的误差来源于电流表的分压，实验测得的电源内阻为电流表内阻和电源内阻之和，由于电源的内阻较小，因此实验的误差大。 【小问3详解】 [1][2]根据闭合电路的欧姆定律可得，变形得 可知图像的纵截距等于电源电动势，则有 图像的斜率绝对值等于电源的内阻，则有 13. 如图甲所示，一水平固定放置的汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成，汽缸中活塞Ⅰ与活塞Ⅱ之间封闭有一定量的理想气体，两活塞用长度为、不可伸长的轻质细线连接，活塞Ⅱ恰好位于汽缸的粗细缸连接处，此时细线拉直且无张力。现把汽缸竖立放置，如图乙所示，活塞Ⅰ在上方，稳定后活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸的粗细缸连接处的距离均为L。已知活塞Ⅰ与活塞Ⅱ的质量分别为、m，面积分别为2S、S，环境温度为，重力加速度大小为g，大气压强保持不变，忽略活塞与汽缸壁的摩擦，汽缸不漏气，汽缸与活塞导热性良好，不计细线的体积。 （ⅰ）缓慢升高环境温度，稳定后活塞Ⅱ再次回到汽缸的粗细缸连接处，求环境温度T及此时细线张力； （ⅱ）在图乙中，若温度保持不变，用力缓慢上推活塞Ⅱ，使其再次回到汽缸的粗细缸连接处并保持静止，求稳定后推力及活塞Ⅰ到粗细缸连接处的距离x。 【答案】（ⅰ），；（ⅱ）， 【解析】 【详解】（ⅰ）图甲中，汽缸中气体压强等于大气压；图乙中，汽缸中气体压强为，由玻意耳定律得 解得 汽缸竖立稳定时，设汽缸内气体压强为，对活塞I 对活塞II 解得 ， 缓慢升高环境温度，气体做等压变化，则 解得 （ⅱ）若温度保持 T0不变，活塞Ⅱ再次回到汽缸连接处，假设细线仍处于张紧状态，设汽缸中气体的压强为p2，细线张力为 F1，从汽缸平放到该状态，有 对活塞I有 解得 细线对活塞有向上的弹力，不符合实际。可见此时细线已松弛，即 可得 由玻意耳定律可知 又 可得 ， 对活塞Ⅱ，有 解得 14. 如图a所示，绝缘水平面上固定一光滑平行金属导轨，导轨左右两端分别与两粗糙的倾斜平行金属导轨平滑连接，两侧导轨倾角分别为θ1、θ2，导轨间距均为l＝2 m，水平导轨所在区域存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小B＝0.5 T。现有两均匀金属细棒甲和乙，质量分别为m1＝6 kg和m2＝2 kg，接入导轨的电阻均为R＝1 Ω。左、右两侧倾斜导轨与两棒的动摩擦因数分别为μ1＝、μ2＝。初始时刻，乙静止在水平导轨上，与水平导轨左端P1P2的距离为d，甲从左侧倾斜导轨高度h＝4 m的位置静止滑下。水平导轨足够长，两棒运动过程中始终与导轨接触良好且保持垂直。若两棒发生碰撞，则为完全非弹性碰撞。不计空气阻力和导轨的电阻。(g取10 m/s2，sinθ1＝0.6，sinθ2＝0.8) （1）求甲刚进入磁场时乙的加速度大小和方向； （2）为使乙第一次到达水平导轨右端Q1Q2之前甲和乙不相碰，求d的最小值； （3）若乙前两次在右侧倾斜导轨上相对于水平导轨的竖直高度y随时间t的变化如图b所示(t1、t2、t3、t4、b均为未知量)，乙第二次进入右侧倾斜导轨之前与甲发生碰撞，甲在0～t3时间内未进入右侧倾斜导轨，求d的取值范围。 【答案】（1）2 m/s2，加速度方向水平向右 （2）d0＝24 m （3）m<d<m 【解析】 【小问1详解】 设甲刚进入磁场时的速度大小为v0，此时乙的加速度大小为a乙0。甲从静止运动至P1P2处的过程，根据动能定理有 m1gh－μ1m1gcosθ1·＝－0 甲刚进入磁场时，根据法拉第电磁感应定律可知，产生的感应电动势大小E0＝Blv0 根据闭合电路欧姆定律可知，此时产生的感应电流大小I0＝ 对乙由牛顿第二定律有BI0l＝m2a乙0 联立并代入数据，解得a乙0＝2 m/s2 根据楞次定律和安培定则可知，此时回路中的感应电流沿逆时针方向(俯视)，结合左手定则可知，此时乙所受安培力方向水平向右，则加速度方向水平向右。 【小问2详解】 甲和乙在磁场中运动的过程中，两金属细棒受到的安培力大小相等、方向相反，甲、乙两金属细棒组成的系统受到的合力为零，则系统动量守恒，若两者共速时恰不相碰，则d有最小值d0。设两者共速时的速度为v共，从甲进入磁场至两者共速所用时间为Δt，以水平向右为正方向，根据动量守恒定律有m1v0＝(m1＋m2)v共 对乙根据动量定理有BlΔt＝m2v共－0 其中平均电流 平均感应电动势 回路中磁通量的变化量ΔΦ＝Bld0 联立并代入数据，解得d0＝24 m 【小问3详解】 根据题意，乙第一次到达Q1Q2前甲、乙未发生碰撞，根据(2)问可知，从甲刚进入磁场至甲、乙第一次在水平导轨上运动稳定，甲、乙相对位移为Δx＝d0＝24 m，且稳定时的速度v共＝6 m/s 乙第一次在右侧倾斜导轨上向上运动的过程中，设乙的加速度大小为a上，向上运动的位移大小为x上，根据牛顿第二定律有 m2gsinθ2＋μ2m2gcosθ2＝m2a上 根据运动学规律有0－＝－2a上x上 乙第一次在右侧倾斜导轨上向下运动的过程中，设乙的加速度大小为a下，向下运动的位移大小为x下，末速度大小为v2，根据牛顿第二定律有m2gsinθ2－μ2m2gcosθ2＝m2a下 根据运动学规律有－0＝2a下x下 又x上＝x下 联立并代入数据，解得v2＝5 m/s 根据题意，此后甲、乙发生碰撞结合成一个整体，设整体以大小为v共1的速度经过Q1Q2进入右侧倾斜导轨，甲、乙结合体第一次在右侧倾斜导轨上向上运动的过程中，加速度大小仍为a上，设向上滑动的位移大小为x上′， 根据运动学规律有0－＝－2a上x上′ 由题图b结合几何关系可知，x上＝4.84x上′ 联立并代入数据，解得v共1＝m/s 因(m1＋m2)v共1>m2v2，则甲、乙结合体不会进入左侧倾斜导轨。设乙刚返回水平导轨时甲的速度大小为v1，乙返回水平导轨后与甲相互作用的过程，以水平向右为正方向，对甲、乙组成的系统，根据动量守恒定律有 m1v1－m2v2＝(m1＋m2)v共1 代入数据解得v1＝m/s 乙返回水平导轨后，分析可知，若乙在Q1Q2处恰与甲发生碰撞，则d有最小值dmin。设乙第一次在右侧倾斜导轨上运动的过程，甲运动的时间为Δt1，位移大小为Δx1，以水平向右为正方向，对甲根据动量定理有－B1lΔt1＝m1v1－m1v共 其中平均感应电流 平均感应电动势 回路中磁通量的变化量ΔΦ1＝BlΔx1 联立并代入数据，解得Δx1＝m 根据位移关系有dmin－Δx＝Δx1 代入数据解得dmin＝m 乙返回水平导轨后，分析可知，若两者共速时恰好碰撞，则d有最大值dmax。设乙从返回水平导轨到与甲碰撞前瞬间的过程，所用时间为Δt2，甲、乙间距的减少量为Δx2，以水平向右为正方向，对乙根据动量定理有 B2lΔt2＝m2v共1－(－m2v2) 其中平均感应电流 平均感应电动势 回路中磁通量的变化量ΔΦ2＝BlΔx2 联立并代入数据，解得Δx2＝m 根据位移关系有dmax－Δx－Δx1＝Δx2 代入数据解得dmax＝m 综上所述，d的取值范围为。 15. 如图所示，在竖直平面内，固定一个半径为R的光滑圆轨道，其中O为圆心，a、b、c、d、P为圆周上的点，且a、O、c高度相同，控制两小球A、B分别静止在a、c两点，且小球的质量之比。OP与水平方向夹角为30°，重力加速度为g。某时刻无初速度释放小球A，求： （1）求小球A滑到轨道最低点d时的速度vA的大小； （2）若小球A与小球B同时释放，它们在d点碰撞后粘在一起并刚好能滑到P点，求A、B的质量之比； （3）若小球A与小球B同时释放，碰撞后，两球不粘连，其中A球刚好能到达P点，在A到达P点之前，A、B没有再次发生碰撞，且A、B球均不脱离轨道，求A、B质量之比的范围。（计算结果可用根式表达） 【答案】（1） （2） （3）或者 【解析】 【小问1详解】 小球A滑到轨道最低点d时，根据动能定理有 解得 【小问2详解】 小球B滑到轨道最低点d时，根据动能定理有 求得 取水平向右为正方向，则小球A与小球B在d点碰撞后粘在一起并刚好能滑到P点，根据动量守恒及能量守恒有， 联立以上各式解得， 【小问3详解】 A、B两球碰后，A球从d点恰好运动到P点，由机械能守恒可得 可得 ①若A、B两球碰后，B球从d点恰好能运动到b点，由机械能守恒可得 且 可得 小球A与小球B在d点碰撞后，两球均向右运动，根据动量守恒有 解得，则 ②若A、B两球碰后，B球不能过最高点b点，则其最高点为c点，则有 解得 小球A与小球B在d点碰撞后，两球均向右运动，根据动量守恒有 解得，则 综上所述，可得或 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025---2026年湖南省武冈市第十中学高三上学期第三次月考普通班物理试卷 试卷共15题 考试时间：75分钟 总分 ：100分 学校∶___________姓名∶___________班级∶___________考号∶___________ 一、单选题（本大题共6小题，共24分） 1. 电子发射断层显像（PET）是一种先进的医疗成像技术，常利用氟的放射性衰变来标记药物，从而对人体内部器官进行成像。氟的半衰期约为110分钟，其衰变方程为，以下关于该衰变过程的说法正确的是（　　） A. X为正电子 B. 给氟施加高压，其半衰期会缩短 C. 氟衰变时，释放能量，所以质量数不守恒 D. 若有100个氟原子核，经过220分钟后，大约还剩下25个未衰变 2. 如图所示，竖直平面的圆环，为水平直径，为另一条直径，一个小球（可以看成质点）在点以水平向右的初速度拋出，刚好落在点，已知直径与直径的夹角，不计空气阻力，则（　　） A. 圆环的半径为 B. 抛出点距水平直径的高度为 C. 若小球从点以不同的速度水平向右拋出，一定不可能垂直落在圆环上 D. 若小球从点以不同的速度水平向右拋出，经过直径上不同位置时的速度方向不相同 3. 如图所示，甲、乙为两颗轨道在同一平面内的地球人造卫星，其中甲卫星的轨道为圆形，乙卫星的轨道为椭圆形，M、N分别为椭圆轨道的近地点和远地点，P点为两轨道的一个交点，圆形轨道的直径与椭圆轨道的长轴相等。以下说法正确的是（　　） A. 卫星乙在M点的线速度小于在N点的线速度 B. 卫星甲在P点的线速度小于卫星乙在N点的线速度 C. 卫星甲的周期等于卫星乙的周期 D. 卫星甲在P点的加速度大于卫星乙在P点的加速度 4. 一列简谐横波沿x轴传播，波速为2m/s，振幅为10cm。图甲为该横波传播一个周期时的波形图，从此时开始计时，P点的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 该横波波源的平衡位置在x=0处 B. 0.75s时刻P点速度达到最大 C. 从波源开始振动到P点开始振动，波源处质点通过的路程为35cm D. 从图甲时刻开始，波向前传播5m的时间内，P点通过的路程为50cm 5. 如图，真空中有区域Ⅰ和Ⅱ，区域Ⅰ中存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下（与纸面平行），磁场方向垂直纸面向里，等腰直角三角形CGF区域（区域Ⅱ）内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外。图中A、C、O三点在同一直线上，AO与GF垂直，且与电场和磁场方向均垂直。A点处的粒子源持续将比荷一定但速率不同的粒子射入区域Ⅰ中，只有沿直线AC运动的粒子才能进入区域Ⅱ。若区域Ⅰ中电场强度大小为E、磁感应强度大小为B1，区域Ⅱ中磁感应强度大小为B2，则粒子从CF的中点射出，它们在区域Ⅱ中运动的时间为t0。若改变电场或磁场强弱，能进入区域Ⅱ中的粒子在区域Ⅱ中运动的时间为t，不计粒子的重力及粒子之间的相互作用，下列说法正确的是（ ） A. 若仅将区域Ⅰ中磁感应强度大小变为2B1，则t > t0 B. 若仅将区域Ⅰ中电场强度大小变为2E，则t > t0 C. 若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为，则 D. 若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为，则 6. 如图所示，P和Q为两平行金属板，板间有恒定的电压，在P板附近有一电子（不计重力）由静止开始向Q板运动，下列说法正确的是（　　） A. 电子到达Q板时的速率，与板间电压无关，仅与两板间距离有关 B. 电子到达Q板时的速率，与两板间距离无关，仅与板间电压有关 C. 两板间距离越小，电子的加速度就越小 D. 两板间距离越大，加速时间越短 二、多选题（本大题共4小题，共20分） 7. 图甲为某品牌家用燃气灶点火装置的电路原理图，转换器左侧电路电源为一节新的干电池时，转换器把直流电压按比例转换为图乙所示的正弦交流电压并加在理想变压器的原线圈上，设变压器原、副线圈的匝数分别为、。当两点火针间电压瞬时值大于5000V就会产生电火花进而点燃燃气，闭合S，下列说法正确的是（ ） A. 当时，才能点燃燃气 B. 在正常点燃燃气的情况下，两点火针间电压的有效值一定大于5000V C. 电压表的示数为25V D. 当燃气灶中的干电池使用太久，输出电压变小，可能会使燃气灶打不着火 8. 如图甲是风洞示意图，风洞可以人工产生可控制的气流，用以模拟飞行器或物体周围气体的流动。在某次风洞飞行表演中，质量为50kg的表演者静卧于出风口，打开气流控制开关，表演者与风力作用的正对面积不变，所受风力大小（采用国际单位制）， 为风速。控制 可以改变表演者的上升高度，其与的变化规律如乙图所示， 取。表演者上升10m的运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 表演者做匀变速直线运动，加速度大小为 B. 表演者一直处于失重状态 C. 表演者上升5m时获得最大速度 D. 表演者的机械能一直在增加 9. 如图所示，矩形ABCD为一玻璃砖的截面，、。该截面内一条单色光线a从A点射向BC中点E，刚好在BC发生全反射并直接射向D点。该单色光的另一条与AE平行的光线b从AB上的P点（未画出）折射进入玻璃砖，光线经BC反射后直接射向CD的中点F。已知真空中光速为c，则下列说法正确的是（　　） A. 玻璃砖的折射率为 B. 光线b第一次打在BC面上时发生全反射 C. 光线b第一次打在CD面上时发生全反射 D. 光线b第一次从P点传播到F点用时为 10. 在大型物流货场，广泛应用着传送带搬运货物。如图甲所示，与水平面成角倾斜的传送带以恒定速率运动，皮带始终是绷紧的，将的货物放在传送带上的A处，经过到达传送带的B端。用速度传感器测得货物与传送带的速度v随时间t变化图像如图乙所示，已知重力加速度，由 图可知（　　） A. A、B两点的距离为 B. 货物与传送带间的动摩擦因数为 C. 货物从A运动到B过程中，传送带对货物做功为 D. 货物从A运动到B过程中，货物与传送带摩擦产生的热量为 三、非选择题（本大题共5小题，共56分） 11. 某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律。用细线把钢制的圆柱挂在架子上，架子下部固定一个小电动机，电动机轴上装一支软笔。电动机转动时，软笔尖每转一周就在钢柱表面画上一条痕迹。（忽略软笔尖对钢柱运动的影响，已知当地重力加速度为g） （1）实验操作时，应该______。（填正确答案标号） A. 先打开电源使电动机转动，后烧断细线使钢柱自由下落 B. 先烧断细线使钢柱自由下落，后打开电源使电动机转动 （2）如图乙所示是某次实验得到的钢柱痕迹图像，其中痕迹O为画出的第一个痕迹，从痕迹O开始选取5条连续的痕迹A、B、C、D、E，测得它们到痕迹O的距离分别为、、、、。若钢柱的质量为m，电动机每秒转动n圈，则画出痕迹D时，钢柱下落的速度______，此时钢柱的重力势能比开始下落时减少了______。（用题中所给物理量的字母表示） （3）该同学测量出各痕迹到第一个痕迹O的距离h及各痕迹对应钢柱的下落速度v，然后以h为横轴、以为纵轴作出了如图丙所示的图线。若钢柱下落过程中机械能守恒，则图线的斜率近似等于______。（用题中所给物理量的字母表示） 12. 实验小组要用实验室提供的器材测量一节干电池的电动势和内阻，同时测出未知电阻的阻值。器材有：一个待测定值电阻；一个多用电表；一个滑动变阻器R；电流表（约为，0~0.6A）；电压表（约为，0~3V）；被测干电池电动势约1.5V、内阻约；以及电键S、导线若干。 （1）先用多用电表的“”挡粗测定值电阻的阻值，指针偏转角度很大，下一步应将多用电表的挡位调至__________（填“”或“”）挡，重新欧姆调零，再次测量结果如图所示，则电阻的阻值为__________。 （2）有如图（a）、（b）所示两种测量电池电动势和内阻可供选择的实验电路图。为使测量结果尽量准确，应选择__________（填“a”或“b”）电路图。 （3）连接好电路进行实验，记录多个电压表和电流表的示数，作出图线，如图所示，则该电池的电动势__________V，内阻__________（结果均保留两位小数）。 13. 如图甲所示，一水平固定放置的汽缸由两个粗细不同的圆柱形筒组成，汽缸中活塞Ⅰ与活塞Ⅱ之间封闭有一定量的理想气体，两活塞用长度为、不可伸长的轻质细线连接，活塞Ⅱ恰好位于汽缸的粗细缸连接处，此时细线拉直且无张力。现把汽缸竖立放置，如图乙所示，活塞Ⅰ在上方，稳定后活塞Ⅰ、Ⅱ到汽缸的粗细缸连接处的距离均为L。已知活塞Ⅰ与活塞Ⅱ的质量分别为、m，面积分别为2S、S，环境温度为，重力加速度大小为g，大气压强保持不变，忽略活塞与汽缸壁的摩擦，汽缸不漏气，汽缸与活塞导热性良好，不计细线的体积。 （ⅰ）缓慢升高环境温度，稳定后活塞Ⅱ再次回到汽缸的粗细缸连接处，求环境温度T及此时细线张力； （ⅱ）在图乙中，若温度保持不变，用力缓慢上推活塞Ⅱ，使其再次回到汽缸的粗细缸连接处并保持静止，求稳定后推力及活塞Ⅰ到粗细缸连接处的距离x。 14. 如图a所示，绝缘水平面上固定一光滑平行金属导轨，导轨左右两端分别与两粗糙的倾斜平行金属导轨平滑连接，两侧导轨倾角分别为θ1、θ2，导轨间距均为l＝2 m，水平导轨所在区域存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小B＝0.5 T。现有两均匀金属细棒甲和乙，质量分别为m1＝6 kg和m2＝2 kg，接入导轨的电阻均为R＝1 Ω。左、右两侧倾斜导轨与两棒的动摩擦因数分别为μ1＝、μ2＝。初始时刻，乙静止在水平导轨上，与水平导轨左端P1P2的距离为d，甲从左侧倾斜导轨高度h＝4 m的位置静止滑下。水平导轨足够长，两棒运动过程中始终与导轨接触良好且保持垂直。若两棒发生碰撞，则为完全非弹性碰撞。不计空气阻力和导轨的电阻。(g取10 m/s2，sinθ1＝0.6，sinθ2＝0.8) （1）求甲刚进入磁场时乙的加速度大小和方向； （2）为使乙第一次到达水平导轨右端Q1Q2之前甲和乙不相碰，求d的最小值； （3）若乙前两次在右侧倾斜导轨上相对于水平导轨的竖直高度y随时间t的变化如图b所示(t1、t2、t3、t4、b均为未知量)，乙第二次进入右侧倾斜导轨之前与甲发生碰撞，甲在0～t3时间内未进入右侧倾斜导轨，求d的取值范围。 15. 如图所示，在竖直平面内，固定一个半径为R的光滑圆轨道，其中O为圆心，a、b、c、d、P为圆周上的点，且a、O、c高度相同，控制两小球A、B分别静止在a、c两点，且小球的质量之比。OP与水平方向夹角为30°，重力加速度为g。某时刻无初速度释放小球A，求： （1）求小球A滑到轨道最低点d时的速度vA的大小； （2）若小球A与小球B同时释放，它们在d点碰撞后粘在一起并刚好能滑到P点，求A、B的质量之比； （3）若小球A与小球B同时释放，碰撞后，两球不粘连，其中A球刚好能到达P点，在A到达P点之前，A、B没有再次发生碰撞，且A、B球均不脱离轨道，求A、B质量之比的范围。（计算结果可用根式表达） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $