摘要:
**基本信息**
以特斯拉智能驾驶、PET显像等真实情境为载体,融合运动学、热学、波动等模块,通过基础辨析与综合应用考查物理观念和科学思维。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|10题/46分|质点、气体实验定律、热力学现象、波的叠加|第5题结合特斯拉事故考匀减速运动,第8题联系PET技术考核反应方程,体现科技前沿|
|实验题|2题/14分|气体等温变化、双缝干涉测波长|第11题设计漏气对p-1/V图像影响分析,考查科学探究能力|
|计算题|3题/40分|波动图像、光的折射、力学综合|第15题结合斜面与竖直面平衡问题,需构建受力模型,突出科学推理与模型建构|
内容正文:
长春外国语学校2025-2026学年第二学期第三学程考试高二年级
物理试卷
出题人 :姜峰 审题人:张云帆
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共4页。考试结束后,将答题卡交回。
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
第Ⅰ卷
一、选择题:本题共10小题,1-7每题4分,8-10每题6分,共46分。1-7题只有一项是符合题目要求的,8-10题有多个选项符合要求。
1.漳州一中举行教学开放周活动,诚邀漳州艺术实验学校教师莅临观摩交流。带队老师打算驾车从漳州艺术实验学校(北门)到漳州一中西南门,利用高德地图导航,可选方案主要有三种,预计用时都是22分钟。带队老师选择了方案一,则( )
A.方案一全程的位移比方案三的小
B.汽车行驶过程中,以地面为参考系,驾驶员是静止的
C.研究该汽车的运动轨迹时,可将汽车视为质点
D.汽车运动全程的平均速度约为32.8km/h
2.为了将氧气装入氧气瓶内,需将氧气等温压缩,如果氧气可视为理想气体,压缩过程氧气质量不变。下列图像能正确表示该过程中氧气的压强和体积关系的是( )
A. B.
C. D.
3.对于下列有关热现象的描述中,说法正确的是( )
A.单晶体有各向异性是由于组成晶体的微粒呈现有序排列的结果
B.质量相同的氢气和氧气,温度高的气体分子平均动能一定较大,其内能也一定较大
C.第二类永动机不能制成,因为它违背了能量守恒定律
D.表面张力是由于液体表面层分子间距离小于液体内部分子间距离,且小于分子平衡距离,表面层液体分子间作用力表现为引力而产生
4.周末,某同学在家里用透明电热水壶烧水。当用控温功能让水温稳定在时,他观察到壶底有一个小气泡缓缓上升,并且在上升过程中体积逐渐变大。若气泡与周围水之间始终保持热平衡,且将气泡内空气视为质量不变的理想气体。则该过程中,下列关于气泡内气体说法正确的是( )
A.吸热
B.放热
C.内能变大
D.内能减小
5.2026年3月在浙江高速,一辆特斯拉L2级智能驾驶系统未识别低矮施工锥桶,全程没有自动减速避险,直接撞到多个锥桶。假设该特斯拉汽车行驶速度为,前方处摆放静止施工锥桶,若换作人类驾驶员,发现锥桶后经0.6s开始刹车,做匀减速直线运动,加速度大小。下列说法正确的是( )
A.刹车后7s内位移为
B.汽车刹车后需要才能停下
C.汽车刹车阶段的滑行距离为
D.此人开汽车可以避险
6.如图,质量为M的倾角为37°的粗糙斜面体置于水平面上,质量为m的木块放置在斜面上,一根轻弹簧一端固定在竖直墙上的P点,另一端固定在木块上,弹簧中轴线与斜面垂直。斜面体与木块均处于静止状态。已知木块与斜面间的动摩擦因数为0.5,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,则( )
A.弹簧一定处于拉伸状态
B.木块一定受到四个力的作用
C.斜面体可能受到水平面向左的摩擦力
D.斜面体对水平面的压力大小一定等于Mg+mg
7.如图甲所示为某均匀介质中的一条坐标轴,坐标轴中有两个波源、和一个质点,质点距波源较近,时刻,两波源同时垂直向上振动,两波源振动的频率相同,两列简谐横波在介质中的传播速度均为,时刻质点开始振动,其振动图像如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.波源的振幅为,波源的振幅为
B.波源、到点的路程差为
C.波源、之间有4个稳定的振动加强点
D.若波源的起振方向变为垂直向下,则0~10 s内质点经过的路程为
8.(多选)PET(正电子发射型计算机断层显像)的基本原理是:将放射性同位素注入人体,参与人体的代谢过程。在人体内衰变放出正电子,与人体内负电子相遇而湮灭转化为一对光子,被探测器探测到,经计算机处理后产生清晰的图像。根据PET原理,下列说法正确的是( )
A.衰变的方程式为
B.正负电子湮灭的方程式:
C.PET中所选的放射性同位素的半衰期应较长
D.将放射性同位素注入人体,的主要用途是作为示踪原子
9.(多选)用如图所示的光电管研究光电效应的实验中,用某种频率的单色光a照射光电管阴极K,电流计G的指针发生偏转。而用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时,电流计G的指针不发生偏转,那么下列说法正确的是( )
A.a光的频率一定大于b光的频率
B.增加b光的强度可能使电流计G的指针发生偏转
C. 用a光照射光电管阴极K时通过电流计G的电流是由c到d
D.只增加a光的强度可使通过电流计G的电流增大
10.如图所示,物块与质量为的物块用劲度系数为的轻弹簧连接竖直放置处于静止状态,重力加速度为,将物块缓慢向下移的距离,由静止释放物块,当物块运动到最高点时,物块对地面的压力恰好为零,弹簧始终在弹性限度内,则下列说法正确的是( )
A.物块A的质量等于
B.物块A的动能最大时,弹簧的弹性势能最小
C.当物块A运动到最高点时,物块A、B均处于失重状态
D.物块A从最低点向上运动至最高点过程中,物块A的机械能先增大后减小
第Ⅱ卷
1、 实验题:本题共2小题,每空2分,共14分。
11.某实验小组用图甲所示实验装置进行“探究气体等温变化的规律”实验。
(1)关于该实验的操作、下列说法正确的是( )
A.在柱塞上涂抹润滑油目的是为了减小摩擦,无其它作用
B.实验时应快速推拉柱塞并迅速读数,以避免气体与外界发生热交换
C.实验不需要测量柱塞的横截面积,也能得到被封闭气体的体积变化关系
(2)如图乙所示,实验小组同学从状态缓慢上拉柱塞,使其到达状态(体积为)。若此时突然提升柱塞,使其快速到达体积,则此时可能对应下图中的状态________(填“”“”或“”),图中、、为同一等温线上的点;
(3)实验小组绘制了图像,发现当气体压强增大到一定值后,实验数据描绘的图线偏离过原点的直线。若该偏离是由于实验过程中,注射器中气体出现漏气现象导致的,则描绘的图线可能如图丙的________(填“①”或“②”)所示。
12.某同学利用如图甲所示的装置测量某种单色光的波长。实验时,光源正常发光,调整仪器从目镜中可以观察到干涉条纹。
(1)该同学在测量相邻亮条纹的间距时,并不是直接测量某相邻亮条纹的间距,而是先测量多个亮条纹的间距再求出。下列测量采用了类似方法的是( )
A.“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中合力的测量
B.“探究弹簧弹力与形变量的关系”的实验中弹簧形变量的测量
C.“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量
(2)该同学转动手轮,使测量头的分划板中心刻线与某亮条纹中心对齐,将该亮条纹定为第1条亮条纹,然后同方向转动手轮,使分划板中心刻线与第6条亮条纹中心对齐,记下此时手轮上的示数如图乙所示为_______mm。
(3)若相邻亮条纹的间距为、单缝与屏的距离为,双缝与屏的距离为,单缝宽为,双缝间距为,则光的波长用上述部分物理量可表示为________。
(4)关于此实验,下面几种说法正确的是( )
A.仅将单缝移近双缝,光屏上观察到的条纹数变少
B.仅撤掉滤光片,光屏上不能观察到干涉图样
C.仅撤掉双缝,光屏上可能观察到明暗相间的条纹
3、 计算题:本题共3小题,13题12分,14题12分,15题16分,共40分。
13.如图所示,为一简谐横波的波动图像。质点P的平衡位置对应的横坐标为6m,实线为时刻的波形,虚线为时刻形成的波形图。已知波向x轴正方向传播,求:
(1)该波的传播速度;
(2)若,写出质点P的振动方程。
14.如图所示为一半径为的透明半圆柱的截面,AB为半圆的直径,O为半圆的圆心。现有一束激光垂直AB从距O点处射入半圆柱,已知半圆柱的折射率为,光在真空中的速度,不考虑光线在半圆柱内的多次反射。
(1)求激光射出半圆柱弧面时折射角的正弦值;
(2)若仅改变激光的入射点,当激光恰好在半圆柱弧面处发生全反射时,求激光从射入半圆柱到第一次发生全反射的时间。
15.如图甲所示,质量为的物块A放在木板MN上,当木板与水平面呈角时A恰能静止在板上。再将MN竖直放置,用一根不可伸长的轻绳将光滑小球B悬挂在板上P点,小球与木板将物块A夹在中间,且A恰能保持静止,轻绳与木板之间夹角也为(如图乙所示)。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取。
(1)求物块A与木板MN之间的动摩擦因数;
(2)求小球B的质量;
(3)现让MN绕其底端M顺时针缓慢转至水平,求转动过程物块A对小球支持力的最大值N和轻绳对小球拉力的最小值
第 1 页 共 4 页
学科网(北京)股份有限公司
参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
A
A
B
B
D
AD
ACD
AD
1.C
【详解】A.位移只由初、末位置决定,与路径无关。两个方案的出发点和终点均相同,故两种方案的位移相同,故A错误;
B.以地面为参考系,驾驶员相对地面的位置在发生变化,即以地面为参考系,驾驶员是运动的,故B错误;
C.研究汽车的运动轨迹时,汽车的形状和大小可以忽略,可将汽车视为质点,故C正确;
D.平均速度是位移与时间的比值,汽车运动全程的位移未知,故无法计算平均速度,故D错误。
故选C。
2.D
【详解】由玻意耳定律
可知
图像应为过原点的直线。
故选D。
3.A
【详解】A.单晶体内部的物质微粒按规则有序排列,不同方向上微粒的排布密度、间距等存在差异,因此宏观表现出物理性质各向异性,故A正确;
B.分子平均动能仅由温度决定,温度高的气体分子平均动能确实更大,但理想气体内能等于分子数与分子平均动能的乘积;质量相同的氢气和氧气,氢气的摩尔质量远小于氧气,分子数多于氧气,因此即使氧气温度稍高,总内能仍可能小于氢气,内能不一定更大,故B错误;
C.第二类永动机不违背能量守恒定律,它违背的是热力学第二定律,因此无法制成,故C错误;
D.液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离,也大于分子平衡距离,分子间作用力表现为引力,从而产生表面张力,故D错误。
故选A。
4.A
【详解】将气体视为理想气体,气泡上升过程温度不变,则气体内能不变(),上升过程中,气体体积变大,气体对外做功(W<0),根据可知,Q>0,即气体吸热,综上可知A选项符合题意。
故选A。
5.B
【详解】ABC.开始刹车到停下所花时间
则汽车刹车5s就已经停下,刹车位移,故B正确,AC错误;
D.驾驶员从发现锥桶到汽车完全停下的总位移
所以此人开汽车不可以避险,故D错误。
故选B。
6.B
【详解】A.弹簧弹力方向与斜面垂直,因此沿斜面方向只有重力的分力,方向沿斜面向下。
由平衡条件,静摩擦力,方向沿斜面向上。
木块静止要求(为斜面对木块的支持力),代入数据得
垂直斜面方向,重力的分力为,方向垂直斜面向下。
要满足,弹簧必须对木块施加额外的垂直斜面向下的弹力,因此弹簧一定处于压缩状态,故A错误;
B. 木块受重力、弹簧弹力、斜面支持力、静摩擦力,由于弹簧弹力一定不为零,因此木块一定受四个力,故B正确;
C.将视为整体,弹簧对整体的弹力方向垂直斜面向下(向左下),水平分量向左,则有向左的运动趋势,水平面一定给斜面体向右的摩擦力,不可能向左,故C错误;
D.将视为整体,竖直方向,弹簧弹力有向下的竖直分量,因此水平面的支持力
由牛顿第三定律,斜面体对水平面的压力大于,故D错误。
故选B。
7.D
【详解】A.由图乙可知,t=4s 时质点 P 开始振动,此时只有波源 S2 的波传到 P 点,且 4∼6s 内 P 点振幅为 3m,故波源 S2 的振幅 A2=3m
t=6s 时波源 S1 的波传到 P 点,两列波叠加。6∼8s 内,S2 引起 P 点振动方向向下,S1 引起 P 点振动方向向上,叠加后振幅为 1m 且方向向下,说明 S2 的振动占主导,即 A2−A1=1m
解得 A1=2m,故A错误;
B.波速 v=2m/s,S2 的波传到 P 用时 t2=4s,距离 x2=vt2=8m
S1 的波传到 P 用时 t1=6s,距离 x1=vt1=12m
路程差,故B错误;
C.由图乙可知,半个周期 T2=2s,则周期为 T=4s
波长
S1、S2 间距 L=x1+x2=20m
两波源起振方向相同,振动加强点满足路程差 Δr=nλ=8n (n=0,1,2,…)
设加强点距 S1 为 r,则 |r−(20−r)|=8n
即 |2r−20|=8n
因 0<r<20,则 −20<2r−20<20,即 −20<8n<20
解得 −2.5<n<2.5。n 可取 −2,−1,0,1,2,共5个加强点,故C错误;
D.若 S1 起振方向变为向下,则 S1、S2 起振方向相反。 0∼4s内P 未振动,路程为0; 4∼6s内只有 S2 的波,P 点向上振动半个周期,路程 s1=2A2=6m
6∼8s内S2 引起 P 向下振动(第二半周),S1 引起 P 向下振动(起振向下,第一半周),两波同向叠加,振幅 A=A1+A2=5m
路程 s2=2A=10m
8∼10s内S2 引起 P 向上振动(第三半周),S1 引起 P 向上振动(起振向下,第二半周),两波同向叠加,振幅 A=5m,路程 s3=2A=10m
总路程 s=6+10+10=26m,故D正确。
故选D。
8.AD
【详解】A.由质量数守恒和电荷数守恒,可知的衰变的方程式是,故A正确;
B.正负电子湮灭的方程式,故B错误;
C.氧在人体内的代谢时间不长,因此PET中所选的放射性同位素的半衰期应较短,故C错误;
D.将注入人体后,它会参与代谢过程,通过其放射性信号被探测器捕捉,从而追踪生理活动,因此主要用途是示踪原子,故D正确。
故选AD。
9.ACD
【详解】A.用某种频率的单色光a照射光电管阴极K,电流计G的指针发生偏转,知a光频率大于金属的极限频率;用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时,电流计G的指针不发生偏转,知b光的频率小于金属的极限频率,所以a光的频率一定大于b光的频率,故A正确;
B.光的强度影响单位时间内发出光电子的数目,增加b光的强度,仍然不能发生光电效应,电流计指针不偏转,故B错误;
C.电流的方向与负电荷定向移动的方向相反,用a光照射光电管阴极K时通过电流计G的电流是由c到d,故C正确;
D.增加a光的强度,则单位时间内发出的光电子数目增多,通过电流计的电流增大,故D正确。
故选ACD。
10.AD
【详解】A.初始状态物块静止,弹簧压缩量
其中为的质量。物块做简谐运动的平衡位置就是初始静止位置。将向下移后释放,振幅
根据简谐运动对称性,最高点位于平衡位置上方处。此时弹簧伸长,对的拉力等于的重力,即弹簧伸长量
由几何关系知
即
解得,故A正确;
B.物块动能最大时处于平衡位置,此时弹簧压缩量,弹性势能不为零。弹簧弹性势能最小时弹簧处于原长,此时物块受力不平衡,动能不是最大,故B错误;
C.当物块运动到最高点时,的加速度向下,处于失重状态。物块对地面的压力为零,但仍静止,加速度为零,不处于失重状态,故C错误;
D.物块从最低点向上运动至最高点过程中,除重力外,弹簧弹力先向上后向下。从最低点到弹簧原长位置,弹力向上,做正功,物块机械能增大;从弹簧原长位置到最高点,弹力向下,做负功,物块的机械能减小。所以物块的机械能先增大后减小,故D正确。
故选AD。
11.(1)C
(2)
(3)②
【详解】(1)A.在柱塞上涂抹润滑油的主要目的是封闭气体,防止漏气,同时也有减少摩擦的作用,故A错;
B.本实验要求气体温度保持不变,快速推拉柱塞会导致气体来不及与外界充分热交换,使其温度发生变化,不满足等温条件,正确操作应是缓慢移动柱塞,故B错误;
C.实验中被封闭气体在柱塞内的部分可视为圆柱体,体积,其中为柱塞的横截面积,为空气柱长度,柱塞的横截面积不变,,因此可以通过空气柱长度的变化来反映体积的变化,不需要测量柱塞的横截面积,故C正确;
故选C。
(2)突然快速提升柱塞至,气体体积瞬间增大,气体对外做功,而该过程极短,来不及从外界吸热,导致气体内能减小,温度降低。
由,相同体积,压强越低,温度越低,因此图中在时,,因此填。
(3)等温变化应满足(常数),因此对于图像,图像是一条过原点的直线,斜率,当漏气时封闭气体的质量减小,即物质的量减小,斜率随之逐渐减小,图线会向下弯曲并逐渐平缓,因此填②。
12.(1)C
(2)11.652
(3)
(4)C
【详解】(1)该同学在测量相邻亮条纹的间距时,并不是直接测量某相邻亮条纹的间距,而是先测量多个亮条纹的间距再求出。使用了积累法,减小了测量误差,“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中1滴油酸酒精溶液体积的测量,同样使用了积累法,减小了测量误差。
故选C。
(2)螺旋测微器的最小分度值为0.01mm,图乙的读数为
(3)根据干涉条纹间距公式有
整理得
(4)A.根据干涉条纹间距公式有
光屏上观察到的条纹数与单缝移和双缝距离无关,故A错误;
B.仅撤掉滤光片,通过单缝和双缝的是复色光,满足干涉条件,光屏仍能观察到干涉图样,故B错误;
C.仅撤掉双缝,光通过单缝发生衍射,在光屏上能观察到明暗相间的条纹,故C正确。
故选C。
13.(1); (2)
【详解】(1)从图像可以看出波长为
由题意可知波在2s时间内沿波的方向传播了
则有
(2)若,则周期
角速度为
质点P的振动方程
14.(1)0.75
(2)
【详解】(1)由题意作出光路图,如图所示
入射点到的距离为,设此时入射角为,由几何关系有
从圆弧表面射出时折射角为,由折射定律有
可得
(2)设入射点距离为时在弧面处发生全反射,此时入射角为,由几何关系有
又,解得
光在半圆柱内传播的距离
光在半圆柱内传播的速度
光在半圆柱内传播的时间
15.(1)
(2)
(3),
【详解】(1)木板与水平面呈角时A恰能静止
物块A平衡:
解得
(2)木板竖直时,设轻绳对小球拉力为,物块A对小球支持力为
对小球B:,
物块A与木板之间的弹力
物块A恰能静止:
联立可得
(3)小球B受重力G、拉力、支持力而处于平衡,三力构成如图所示的矢量三角形,MN绕其底端M缓慢转动过程,和之间的夹角始终保持不变。
当转至轻绳水平时,小球所受支持力最大
当转至木板水平时,小球所受拉力最小
学科网(北京)股份有限公司
$