摘要:
**基本信息**
以神舟二十三号、米兰冬奥会等真实情境为载体,通过12道选择(48分)、2道实验(14分)、4道解答(46分),覆盖原子物理、运动学等核心模块,融合科学推理与模型建构,适配高三开学学情诊断。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|12/48|α衰变、匀变速运动、光的衍射、天体运动等|第5题结合滑雪斜抛运动,考查动量定理与动能定理应用|
|实验题|2/14|动量守恒验证、热敏电阻特性|第13题模拟小行星撞击,用频闪照相数据验证动量守恒|
|解答题|4/46|气体实验定律、全反射、电磁感应、复合场运动|第17题电磁感应与弹簧力学综合,考查相对运动与能量转化|
内容正文:
………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
此卷只装订不密封
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… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
2026年秋季高三开学学情自测卷
物理
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。
1、 单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.是钚元素的放射性同位素,其发生的α衰变方程为,则下列说法正确的是( )
A. B.α射线比γ射线穿透能力强
C.衰变过程以光子的形式释放能量 D.比比结合能大
2.某次实验需要利用位移传感器和与之相连的计算机来研究小车做匀变速直线运动的相关规律。如图(a)所示,时刻,小车以初速度做匀加速直线运动,计算机显示其位置坐标—时间()图像如图(b)所示,则( )
A.小车的初速度
B.小车的加速度大小为
C.小车末的瞬时速度大小为
D.小车时刻的位置坐标无法求出
3.关于光学现象,下列说法中正确的是( )
A.图甲装置从上往下观察到的圆环状条纹,从中心向外越来越稀疏
B.图乙中P、Q是偏振片,Q旋转时光屏上的亮度发生变化表明光是纵波
C.图丙是双缝干涉示意图,若只减小屏到挡板的距离l,两相邻亮条纹中心间距离Δx将增大
D.图丁是单色光单缝衍射实验现象,若在狭缝宽度相同情况下,下图对应光的波长较短
4.下列各图为教材中图像的简化示意图,则( )
A.由图甲可知,图甲中,温度升高,曲线峰值向左移动
B.图乙水中小炭粒每隔30 s的位置的连线表示了小炭粒做布朗运动的轨迹
C.由图丙可知,当分子间的距离从无穷远逐渐减小为r0时,分子力先做正功后做负功
D.由图丁可知,在r由r1变到r2的过程中分子势能减小
5.2026米兰冬奥会单板滑雪大跳台比赛中,我国选手苏翊鸣斩获一枚铜牌。若将比赛中的运动员视作质量为m的质点,其从斜坡顶端飞出时,初速度大小为,与水平方向夹角为,最终落在斜坡上。忽略空气阻力,运动员在空中的运动过程可简化为斜抛运动,则运动员在空中运动的全过程中,下列说法正确的是( )
A.运动员所受重力功率的大小一直增大
B.运动员机械能先减小后增加
C.运动员动量变化量的大小为
D.运动员动能增大
6.2026年5月24日,神舟二十三号载人飞船发射取得圆满成功。已知神舟二十三号载人飞船在轨运行时绕地球做匀速圆周运动,轨道距地球表面的高度为,飞船在时间内运动的路程为,地球半径为,引力常量为,不计地球自转。下列说法正确的是( )
A.载人飞船在轨运行时的角速度大小一定为
B.载人飞船在轨运行时的加速度大小为
C.地球的质量为
D.地球表面的重力加速度大小为
7.如图1所示为海浪发电模型,其中浮杆与线圈连接,可随海浪作用在竖直方向做往复运动。剖面图所示的磁铁固定,不随海浪运动,产生的辐向磁场如俯视图所示,线圈所在区域磁感应强度大小为B。已知线圈匝数为n、半径为a,电阻为r,线圈两端与阻值为R的电阻相连。设线圈随海浪运动的v-t图像是正弦曲线,如图2所示,其中最大速度为v0,周期为T,以竖直向上为正方向。下列说法正确的是( )
A.电压表的示数为
B.电阻R的电功率为
C.时刻,线圈中的电流方向由顺时针转为逆时针(俯视)
D.时刻,线圈受到的安培力大小为
8.如图所示,水平地面上固定一表面粗糙的斜面体,斜面顶端安装有定滑轮,轻绳1跨过定滑轮,一端连接物体A,另一端连接物体B;轻绳2绕过定滑轮,一端连接物体B,另一端人为控制;现让物体B缓慢由O点正下方P点运动到Q点,O点和Q点等高,轻绳1一直处于张紧状态且物体A始终保持静止,不计空气阻力以及滑轮的摩擦力,在物体B由P点运动到Q点的过程中,下列说法正确的是( )
A.轻绳1的拉力大小先增大再减小
B.轻绳2的拉力一直变大
C.轻绳1和轻绳2对物体B的拉力的合力逐渐减小
D.物体A受到斜面的摩擦力一定是先减小后增大
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9.“水袖功”是中国古典舞中用于表达情感的常用技巧,舞者通过手把有规律的抖动传导至袖子上,营造出一种“行云流水”的美感。某次演员抖动水袖时形成一列沿x轴传播的简谐横波,其在时刻的波形图如图甲所示,P和Q是这列简谐横波上的两个质点,从时刻起质点Q在一段时间内的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.该列简谐横波沿x轴负方向传播,波速大小为
B.时质点P的速度最大,加速度为零
C.在时,质点P的速度为零,加速度最大
D.从到,质点Q通过的路程为
10.图为某研究小组设计的电极探针微粒调控装置,核心区域可简化为如下模型:在光滑、足够大的绝缘水平面上,等边三角形三个顶点处各固定一个电荷量为的点电荷,电场线(实线)分布如图。为三角形中心,、为同一条电场线上的两点。将一带正电微粒静置于点,忽略微粒所带电荷对空间电场分布的影响。下列说法正确的是( )
A.点的电场强度大于点
B.点的电势高于点
C.立即撤去处的点电荷后,微粒将沿方向运动且加速度大小逐渐减小
D.将处的电荷由改为,微粒在点所受电场力大小是撤去处电荷时的2倍
11.如图所示,倾角θ为30°的光滑斜面固定在水平面上,空间存在沿斜面向下的匀强电场,场强大小E=50N/C。一根劲度系数k为100N/m的轻质弹簧下端固定于斜面底部,上端放一个质量为1kg、电荷量为+0.1C的小物块a,a与弹簧间不拴接,开始时a静止于M点。质量为2kg的绝缘不带电小物块b从斜面上N点由静止释放,与a发生正碰后立即粘在一起成为组合体c(不考虑碰撞过程中电荷量的损失),组合体c在之后的运动过程中恰好不离开弹簧。已知弹簧的弹性势能与其形变量的关系为,重力加速度g取10m/s2,两物块均可视为质点,弹簧始终未超出弹性限度。下列说法正确的是( )
A.当组合体c的加速度大小为0时,弹簧的形变量为0.2m
B.组合体c从碰后瞬间运动到最高点的过程中,电势能增加了1.0J
C.M、N两点间的距离为0.2m
D.a、b碰撞过程中损失的机械能为0.75J
12.如图所示,有两条不计电阻的足够长平行光滑金属导轨ab、a′b′c′固定在水平面上,导轨间距为d,左端连接一电容为C的不带电的电容器、单刀双掷开关S和电动势为E的电源。在导轨区域存在垂直水平导轨向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B。导体棒PP′,QQ′质量均为m,电阻分别记为R1、R2且R1=R2=R,长度与导轨间距相同且与导轨接触良好,开始时静置于水平导轨上。将开关S连接1,不计一切摩擦,忽略电路中的其他部分的电阻和电磁辐射,则下列说法正确的是( )
A.先将导体棒PP′固定,将开关S连接2,QQ′稳定后匀速运动
B.先将导体棒PP′固定,将开关S连接2瞬间,QQ′的加速度为
C.将开关S连接2,导体棒PP′、QQ′稳定后速度为零
D.将开关S连接2,导体棒PP′、QQ′稳定后匀速运动,速度为
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13.(6分)2025年9月5日,中国探月工程总设计师吴伟仁介绍,中国正规划对一颗距离地球约1000万公里的小行星实施动能撞击,验证小行星撞击防御方案的可行性,如图1所示。某探究实验小组利用仿真软件在实验室模拟数据,验证斜碰实验中动量是否守恒,在指导老师的帮助下,结合频闪照相留下质心轨迹的技术得到图2所示结果。
已知:初状态质量为M=500g,半径为49.5mm的大钢球静止在质心坐标(30cm,0.1cm)处,质量为m=100g的小钢球从质心坐标(70cm,1cm)处,沿x轴负方向撞击大球,从小球出发开始,频闪照相每隔2s记录两球位置。
(1)撞击前小球的动量大小为________(保留两位有效数字);
(2)若撞击后小球水平和竖直分速度分别为和;大球的水平和竖直分速度分别为和。为验证撞击过程动量是否守恒,可验证两个等式是否成立,即:沿轴________,沿轴________(用题中已知量和测定量字母表示);
(3)代入实验数据,在误差允许范围内,撞击过程中两球组成的系统动量 (选填“不守恒”或“守恒”)。
14.(8分)某同学利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性,制作了一个简易的汽车低油位报警装置。
(1)该同学首先利用多用电表欧姆“×100”挡粗测该热敏电阻在常温下的阻值,示数如图甲所示,则此时热敏电阻的阻值为______Ω。
(2)该同学为了进一步探究该热敏电阻阻值随温度变化的关系,设计了如图乙所示的实验电路,定值电阻kΩ,则在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最______(选填“左”或“右”)端;在某次测量中,若毫安表的示数为2.25mA,的示数为1.50mA,两电表可视为理想电表,则热敏电阻的阻值为______kΩ。经过多次测量,该同学得到热敏电阻阻值随温度的变化关系图像如图丙所示。
(3)该同学利用此热敏电阻设计的汽车低油位报警装置如图丁所示,其中电源电动势V(内阻不计),定值电阻kΩ,长为cm的热敏电阻下端紧靠在油箱底部,不计报警器和电源的内阻。已知通过报警器的电流mA时报警器开始报警,若测得报警器报警时油液内热敏电阻的温度为30℃,油液外热敏电阻的温度为70℃(假定液面处热敏电阻温度突变),由此可知油液的警戒液面到油箱底部的距离为______cm。
15.(8分)荆州市博物馆是首批获评的国家一级博物馆,战国时期漆木彩绘虎座凤鸟悬鼓是馆中珍贵的文物,图为某兴趣小组设计的测量该文物体积的原理图。封闭展柜的总容积为,初始气压为大气压强,阀门处接气压计,展柜与活塞式抽气筒之间用细管相连,细管内的气体体积不计。抽气筒活塞从图中位置移动到位置,抽气筒内增加的气体体积为,气压计示数为。将该文物等大实心复制品放入展柜内封闭好,同样将活塞从位置移动到位置,气压计的示数为,整个过程中展柜中空气温度保持不变。
(1)求的大小;
(2)求该复制品体积的大小。
16.(10分)如图甲所示一透明介质中,透明介质上半部分为一直角楔形,下半部分为一棱长为的立方体,、、、为各棱的中点,、分别为、中点,一单色点光源嵌在的中点处。截面如图乙所示,且,点光源发出的光线在点恰好不能从介质中射出。不考虑多次反射,求:
(1)透明介质的折射率;
(2)面内有光出射的区域面积。
17.(12分)如图所示,两根相距的平行金属长导轨、与金属杆固定连接成形框。形框质量为,电阻不计,静止在水平绝缘桌面上,与桌面间动摩擦因数为。劲度系数为的绝缘轻弹簧一端连接杆的中点,另一端与墙壁相连,弹簧水平且处于原长。导轨上静置一质量为,电阻为的光滑金属杆。空间存在方向竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为大小为。现使杆在水平向右的外力作用下做匀速直线运动。杆始终与导轨垂直且接触良好,弹簧始终与杆垂直且在弹性限度内,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等,重力加速度大小为。
(1)求形框所受最大静摩擦力的大小;
(2)若弹簧保持原长,求杆做匀速直线运动速度的最大值;
(3)若杆运动速度大小为,当弹簧伸长量为时外力功率最小,求此时形框的速度大小和外力功率的最小值。
18.(16分)如图所示,是以为坐标原点的三维空间坐标系。在平面内的中有垂直于平面向外的圆形匀强磁场,轴上的点为圆形磁场的圆心,圆形磁场的半径为。在平面内的和中有垂直于平面向里的矩形匀强磁场,两磁场的磁感应强度大小相同,且相切于圆形磁场的最低点。在的空间内有垂直于平面沿轴正方向的匀强电场和匀强磁场,其电场强度大小和磁感应强度大小。在平面内有一与轴平行的粒子源,粒子源与轴之间存在沿轴正方向的匀强加速电压。粒子源在的范围内产生质量为,电荷量为的无初速度粒子,这些粒子经加速电压加速后以速度沿轴正方向进入圆形磁场,在圆形磁场偏转后均从点进入矩形磁场。不计粒子重力和粒子之间的相互作用,求:
(1)加速电压的大小和从粒子源中点产生的粒子在圆形磁场的运动时间;
(2)边上有粒子射出的长度;
(3)从距点最近的点射出矩形磁场的粒子再向右运动时的三维坐标。
试题 第3页(共8页) 试题 第4页(共8页)
试题 第1页(共8页) 试题 第2页(共8页)
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物理答题卡
姓
名:
准考证号:
贴条形码区
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,并认真核准条形码上的姓名、准考证
考生禁填:
缺考标记
号,在规定位置贴好条形码。
违纪标记
2.选择题必须用2B铅笔填涂;填空题和解答题
以上标记由监考人员用2B铅
必须用0.5mm黑色签字笔答题,不得用铅笔
笔填涂
或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超
选择题填涂样例:
出区域书写的答案无效:在草稿纸、试题卷上
答题无效。
正确填涂
保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
错误填涂[×]【][/]
第I卷(请用2B铅笔填涂)
1[A][B][C][D]
6[A][B][C][D]
11[A][B][c][D]
2[A][B][C][DJ
7J[B][C][D]
12[A][B][C][D]
3[A][B][c][D]
8[A][B]C[D]
4[A][B][c][D]
9[A][B][C][D]
5[A][B][c][D]
10[A][B][C][D]
第Ⅱ卷(请在各试题的答题区内作答)
13.(6分)
(1)
1分)
(2)
(2分)
(2分)
3)
(1分)
14.(8分)
(1)
(2分)
(2)
(2分)
(2分)
(3)
(2分)
物理第1页(共6页)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效:
15.(8分)
物理第2页(共6页)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
16.(10分)
物理第3页(共6页)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
17.(12分)
IIIII
物理第1页(共6页)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效:
18.(16分)
物理第2页(共6页)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
非答题区
物理第3页(共6页)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
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物理答题卡
姓 名:__________________________
准考证号:
贴条形码区
考生禁填: 缺考标记
违纪标记
以上标记由监考人员用2B铅笔填涂
选择题填涂样例:
正确填涂
错误填涂 [×] [√] [/]
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
2.选择题必须用2B铅笔填涂;填空题和解答题必须用0.5 mm黑色签字笔答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
注意事项
第Ⅰ卷(请用2B铅笔填涂)
1 [A] [B] [C] [D]
2 [A] [B] [C] [D]
3 [A] [B] [C] [D]
4 [A] [B] [C] [D]
5 [A] [B] [C] [D]
6 [A] [B] [C] [D]
7 [A] [B] [C] [D]
8 [A] [B] [C] [D]
9 [A] [B] [C] [D]
10 [A] [B] [C] [D]
11 [A] [B] [C] [D]
12 [A] [B] [C] [D]
第Ⅱ卷(请在各试题的答题区内作答)
13.(6分)
(1) (1分)
(2) (2分) (2分)
(3) (1分)
14.(8分)
(1) (2分)
(2)_______________(2分)_______________(2分)
(3)______________(2分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
15.(8分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
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16.(10分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
-请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
17.(12分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
18.(16分)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
非
答
题
区
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
物理 第4页(共6页) 物理 第5页(共6页) 物理 第6页(共6页)
物理 第1页(共6页) 物理 第2页(共6页) 物理 第3页(共6页)
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物理•全解全析
一、选择题:本题共12小题,共48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4分,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,
有选错的得0分。
1.是钚元素的放射性同位素,其发生的α衰变方程为,则下列说法正确的是( )
A. B.α射线比γ射线穿透能力强
C.衰变过程以光子的形式释放能量 D.比比结合能大
【答案】C
【详解】根据守恒规律,新核质量数,电荷数
则,故A错误;
B.三种射线中,α射线电离能力最强、穿透能力最弱,γ射线穿透能力最强,α射线比γ射线穿透能力弱,故B错误;
C.衰变后生成的新核处于高能级的激发态,向低能级跃迁时会以γ光子的形式释放能量,故C正确;
D.原子核越稳定,比结合能越大,α衰变过程释放能量,说明生成物比反应物更稳定,因此比比结合能小,故D错误。
故选C。
2.某次实验需要利用位移传感器和与之相连的计算机来研究小车做匀变速直线运动的相关规律。如图(a)所示,时刻,小车以初速度做匀加速直线运动,计算机显示其位置坐标—时间()图像如图(b)所示,则( )
A.小车的初速度
B.小车的加速度大小为
C.小车末的瞬时速度大小为
D.小车时刻的位置坐标无法求出
【答案】A
【详解】B.由匀变速运动的连续相等时间内的位移差为定值,得
解得,故B错误;
AC.由匀变速直线运动的某点的瞬时速度等于时间中点的速度,则t=2s时速度
由
解得,故A正确,C错误;
D.第1s内的位移
所以t=0时的位置
所以小车时刻的位置坐标(0,0.10m),故D错误。
故选A。
3.关于光学现象,下列说法中正确的是( )
A.图甲装置从上往下观察到的圆环状条纹,从中心向外越来越稀疏
B.图乙中P、Q是偏振片,Q旋转时光屏上的亮度发生变化表明光是纵波
C.图丙是双缝干涉示意图,若只减小屏到挡板的距离l,两相邻亮条纹中心间距离Δx将增大
D.图丁是单色光单缝衍射实验现象,若在狭缝宽度相同情况下,下图对应光的波长较短
【答案】D
【详解】A.图甲装置为牛顿环,属于薄膜干涉,空气膜厚度从中心向外增加得越来越快,因此从上往下观察到的圆环状条纹从中心向外越来越密集,故A错误;
B.图乙中P、Q是偏振片,Q旋转时光屏上的亮度发生变化,这是光的偏振现象,表明光是横波,故B错误;
C.图丙是双缝干涉示意图,根据双缝干涉条纹间距公式,若只减小屏到挡板的距离,两相邻亮条纹中心间距离将减小,故C错误;
D.图丁是单色光单缝衍射实验现象,单缝衍射中波长越长衍射现象越明显,中央亮纹越宽,若在狭缝宽度相同情况下,下图中央亮纹较窄,说明衍射现象不明显,对应光的波长较短,故D正确。
故选D。
4.下列各图为教材中图像的简化示意图,则( )
A.由图甲可知,图甲中,温度升高,曲线峰值向左移动
B.图乙水中小炭粒每隔30 s的位置的连线表示了小炭粒做布朗运动的轨迹
C.由图丙可知,当分子间的距离从无穷远逐渐减小为r0时,分子力先做正功后做负功
D.由图丁可知,在r由r1变到r2的过程中分子势能减小
【答案】D
【详解】A.由图甲可知,温度升高,分子的热运动变剧烈,速率较大的分子所占比例增大,曲线峰值向右移动,故A错误;
B.图乙中水中小炭粒每隔的位置的连线,只能说明小炭粒在这几个记录时刻的位置,并不能表示小炭粒做布朗运动的轨迹,故B错误;
C.由图丙可知,当分子间的距离从无穷远逐渐减小为时,分子力一直表现为引力,分子力一直做正功,故C错误;
D.由图丁可知,在由变到的过程中,分子间距逐渐增大至,此过程分子力表现为斥力,分子力做正功,分子势能减小,故D正确。
故选D。
5.2026米兰冬奥会单板滑雪大跳台比赛中,我国选手苏翊鸣斩获一枚铜牌。若将比赛中的运动员视作质量为m的质点,其从斜坡顶端飞出时,初速度大小为,与水平方向夹角为,最终落在斜坡上。忽略空气阻力,运动员在空中的运动过程可简化为斜抛运动,则运动员在空中运动的全过程中,下列说法正确的是( )
A.运动员所受重力功率的大小一直增大
B.运动员机械能先减小后增加
C.运动员动量变化量的大小为
D.运动员动能增大
【答案】C
【详解】A.运动员在空中做斜抛运动,竖直方向做匀变速直线运动,竖直分速度先向上减小到零再向下增大,根据重力的瞬时功率公式有
可知运动员所受重力功率的大小先减小后增大,故A错误;
B.忽略空气阻力,运动员在空中运动的全过程中只有重力做功,机械能守恒,可知运动员的机械能保持不变,故B错误;
C.运动员在空中做斜抛运动,设飞行时间为,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做竖直上抛运动,设水平位移为,竖直位移为,根据运动学公式分别有,
由于运动员最终落在斜面上,根据几何关系有
联立解得
根据动量定理有
解得
可知运动员动量变化量的大小为,故C正确;
D.设运动员下落的高度为,根据几何关系有
解得
根据动能定理有
解得
可知运动员动能增大,故D错误。
故选C。
6.2026年5月24日,神舟二十三号载人飞船发射取得圆满成功。已知神舟二十三号载人飞船在轨运行时绕地球做匀速圆周运动,轨道距地球表面的高度为,飞船在时间内运动的路程为,地球半径为,引力常量为,不计地球自转。下列说法正确的是( )
A.载人飞船在轨运行时的角速度大小一定为
B.载人飞船在轨运行时的加速度大小为
C.地球的质量为
D.地球表面的重力加速度大小为
【答案】B
【详解】A.角速度公式为,其中为飞船运行周期,题干中是飞船运动路程的时间,不一定等于周期,故A错误;
B.向心加速度满足
飞船轨道半径
线速度大小
联立以上式子可得
故B正确;
C.万有引力提供向心力:解得
选项中分子为,与推导结果不符,故C错误;
D.地球表面物体满足得
代入的表达式得
与选项表达式不符,故D错误。
故选B。
7.如图1所示为海浪发电模型,其中浮杆与线圈连接,可随海浪作用在竖直方向做往复运动。剖面图所示的磁铁固定,不随海浪运动,产生的辐向磁场如俯视图所示,线圈所在区域磁感应强度大小为B。已知线圈匝数为n、半径为a,电阻为r,线圈两端与阻值为R的电阻相连。设线圈随海浪运动的v-t图像是正弦曲线,如图2所示,其中最大速度为v0,周期为T,以竖直向上为正方向。下列说法正确的是( )
A.电压表的示数为
B.电阻R的电功率为
C.时刻,线圈中的电流方向由顺时针转为逆时针(俯视)
D.时刻,线圈受到的安培力大小为
【答案】D
【详解】A.线圈中产生的感应电动势的最大值
有效值为
电压表的示数为,A错误;
B.电阻R的电功率为,B错误;
C.根据右手定则,时刻前后线圈均向上运动,切割磁感线方向不变,电流方向不发生改变,一直为顺时针(俯视),C错误;
D.时刻,电流达到最大值,此时线圈受到的安培力大小为,D正确。
故选D。
8.如图所示,水平地面上固定一表面粗糙的斜面体,斜面顶端安装有定滑轮,轻绳1跨过定滑轮,一端连接物体A,另一端连接物体B;轻绳2绕过定滑轮,一端连接物体B,另一端人为控制;现让物体B缓慢由O点正下方P点运动到Q点,O点和Q点等高,轻绳1一直处于张紧状态且物体A始终保持静止,不计空气阻力以及滑轮的摩擦力,在物体B由P点运动到Q点的过程中,下列说法正确的是( )
A.轻绳1的拉力大小先增大再减小
B.轻绳2的拉力一直变大
C.轻绳1和轻绳2对物体B的拉力的合力逐渐减小
D.物体A受到斜面的摩擦力一定是先减小后增大
【答案】B
【详解】AB.由于物体B缓慢运动,即合外力为零,所以轻绳1和轻绳2对物体B的合力始终跟物体B的重力等大反向,受力情况如图所示
补充画出B受力的矢量三角形如图
分析图中各夹角的几何关系有,
根据正弦定理有即
所以,物体B由P点运动到Q点的过程中θ减小,T2一直变大,T1一直减小,故A错误,B正确;
C.由于物体B缓慢运动,即合外力为零,所以轻绳1和轻绳2对物体B的拉力的合力始终跟物体B的重力等大反向,故C错误;
D.由于一开始物体A所受静摩擦力方向不确定,所以物体A受到斜面的摩擦力不一定是先减小后增大,故D错误。
故选B。
9.“水袖功”是中国古典舞中用于表达情感的常用技巧,舞者通过手把有规律的抖动传导至袖子上,营造出一种“行云流水”的美感。某次演员抖动水袖时形成一列沿x轴传播的简谐横波,其在时刻的波形图如图甲所示,P和Q是这列简谐横波上的两个质点,从时刻起质点Q在一段时间内的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.该列简谐横波沿x轴负方向传播,波速大小为
B.时质点P的速度最大,加速度为零
C.在时,质点P的速度为零,加速度最大
D.从到,质点Q通过的路程为
【答案】AC
【详解】A.由甲图可知波长为
由乙图可知质点的振动周期为
时,质点在乙图中的速度方向向上,而甲图中处波形的斜率为正,二者方向相同,说明该波沿轴负方向传播。波速大小为,故A正确;
B.根据牛顿第二定律有
时,质点位于波峰,速度为零;此时回复力和加速度的大小均最大,因此B错误;
C.质点在时位于波峰,经过半个周期到达波谷,有
质点位于波谷时速度为零,回复力和加速度的大小均最大,故C正确;
D.波的振幅为
到内,质点振动了1.5个周期,通过的路程为
代入数据得,故D错误。
故选AC。
10.图为某研究小组设计的电极探针微粒调控装置,核心区域可简化为如下模型:在光滑、足够大的绝缘水平面上,等边三角形三个顶点处各固定一个电荷量为的点电荷,电场线(实线)分布如图。为三角形中心,、为同一条电场线上的两点。将一带正电微粒静置于点,忽略微粒所带电荷对空间电场分布的影响。下列说法正确的是( )
A.点的电场强度大于点
B.点的电势高于点
C.立即撤去处的点电荷后,微粒将沿方向运动且加速度大小逐渐减小
D.将处的电荷由改为,微粒在点所受电场力大小是撤去处电荷时的2倍
【答案】ABD
【详解】A.电场线的疏密表示电场强度大小,由题图可知D点的电场强度大于E点,故A正确;
B.根据沿电场方向电势逐渐降低可知,D点的电势高于E点,故B正确;
C.初始三个在O点合场强为零,因此撤去A处的点电荷后,B、C处的点电荷在O点的合场强方向沿OA向上,带正电微粒沿OA方向运动。OA是B、C连线的中垂线,两个等量正电荷的中垂线上,场强从连线中点向外先增大后减小,O到A的过程中,场强先增大后减小,因此加速度先增大后减小,不是逐渐减小,故C错误;
D.设A处原在O点产生的场强大小为E,初始总场强为零,因此B、C处的点电荷在O点的合场强大小为E,方向沿OA向上;撤去A处的点电荷后,O点总场强大小为E,电场力大小为
A处的电荷改为后,A处的电荷在O点产生的场强大小仍为E,方向变为沿OA向上,则O点总场强大小为2E,电场力大小
可知将处的电荷由改为,微粒在点所受电场力大小是撤去处电荷时的2倍,故D正确。
故选ABD。
11.如图所示,倾角θ为30°的光滑斜面固定在水平面上,空间存在沿斜面向下的匀强电场,场强大小E=50N/C。一根劲度系数k为100N/m的轻质弹簧下端固定于斜面底部,上端放一个质量为1kg、电荷量为+0.1C的小物块a,a与弹簧间不拴接,开始时a静止于M点。质量为2kg的绝缘不带电小物块b从斜面上N点由静止释放,与a发生正碰后立即粘在一起成为组合体c(不考虑碰撞过程中电荷量的损失),组合体c在之后的运动过程中恰好不离开弹簧。已知弹簧的弹性势能与其形变量的关系为,重力加速度g取10m/s2,两物块均可视为质点,弹簧始终未超出弹性限度。下列说法正确的是( )
A.当组合体c的加速度大小为0时,弹簧的形变量为0.2m
B.组合体c从碰后瞬间运动到最高点的过程中,电势能增加了1.0J
C.M、N两点间的距离为0.2m
D.a、b碰撞过程中损失的机械能为0.75J
【答案】AD
【详解】A.碰后组合体质量为,加速度为时弹簧弹力等于沿斜面向下的重力分力与电场力之和,有
解得,故A正确;
B.物块静止于点时,弹簧压缩量满足
解得,碰后瞬间弹簧压缩量仍为,组合体恰好不离开弹簧,最高点处弹簧恰好恢复原长,所以沿斜面上移,电势能增加,故B错误;
C.设碰后瞬间组合体速度为,组合体质量为,仍取,从碰后瞬间到最高点能量守恒,有
代入数据得
解得。碰撞过程沿斜面方向动量守恒,设碰前速度为,有,得,从点到点的加速度为,所以,故C错误;
D.由碰后能量守恒和碰撞动量守恒可得,碰前速度为,碰后组合体速度为
碰撞过程中位置不变,各势能不突变,损失的机械能为,故D正确。
故选AD。
12.如图所示,有两条不计电阻的足够长平行光滑金属导轨ab、a′b′c′固定在水平面上,导轨间距为d,左端连接一电容为C的不带电的电容器、单刀双掷开关S和电动势为E的电源。在导轨区域存在垂直水平导轨向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B。导体棒PP′,QQ′质量均为m,电阻分别记为R1、R2且R1=R2=R,长度与导轨间距相同且与导轨接触良好,开始时静置于水平导轨上。将开关S连接1,不计一切摩擦,忽略电路中的其他部分的电阻和电磁辐射,则下列说法正确的是( )
A.先将导体棒PP′固定,将开关S连接2,QQ′稳定后匀速运动
B.先将导体棒PP′固定,将开关S连接2瞬间,QQ′的加速度为
C.将开关S连接2,导体棒PP′、QQ′稳定后速度为零
D.将开关S连接2,导体棒PP′、QQ′稳定后匀速运动,速度为
【答案】BD
【详解】A.若导体棒PP′固定,将S连接2,电容器充当电源,PP′导体棒的电阻发热,导体棒QQ′发热的同时,向右加速,最后电容器的电能全部消耗,QQ′速度为零,故A错误;
B.将S连接2瞬间,QQ′两端的电压为E,加速度为,故B正确;
CD.将S连接2后,设导体棒PP′,QQ′稳定后的速度为v,分析得速度稳定时电路中的电流为零,说明导体棒两端的电压等于电容器两端的电压,开始时,有
稳定后
设变化的电荷量为q,对导体棒PP′,QQ′,由动量定理得
又
联立解得,故C错误,D正确。故选BD。
二、实验题(13小题6分,14小题8分,共14分。)
13.2025年9月5日,中国探月工程总设计师吴伟仁介绍,中国正规划对一颗距离地球约1000万公里的小行星实施动能撞击,验证小行星撞击防御方案的可行性,如图1所示。某探究实验小组利用仿真软件在实验室模拟数据,验证斜碰实验中动量是否守恒,在指导老师的帮助下,结合频闪照相留下质心轨迹的技术得到图2所示结果。
已知:初状态质量为M=500g,半径为49.5mm的大钢球静止在质心坐标(30cm,0.1cm)处,质量为m=100g的小钢球从质心坐标(70cm,1cm)处,沿x轴负方向撞击大球,从小球出发开始,频闪照相每隔2s记录两球位置。
(1)撞击前小球的动量大小为________(保留两位有效数字);
(2)若撞击后小球水平和竖直分速度分别为和;大球的水平和竖直分速度分别为和。为验证撞击过程动量是否守恒,可验证两个等式是否成立,即:沿轴________,沿轴________(用题中已知量和测定量字母表示);
(3)代入实验数据,在误差允许范围内,撞击过程中两球组成的系统动量____(选填“不守恒”或“守恒”)。
【答案】(1)0.010
(2)
(3)守恒
【详解】(1)由图2可知,碰前小球做匀速直线运动,其速度大小,动量大小为
(2)[1][2]动量是矢量,类比力的合成与分解,动量的合成和分解同样遵循平行四边形定则,若要验证碰撞过程中的动量守恒,则应有,
(3)由图(2)可知碰后小球的水平分速度
竖直分速度
大球的水平分速度
竖直分速度
将数据带入,
可知,在误差允许范围内,可得系统动量守恒。
14.某同学利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性,制作了一个简易的汽车低油位报警装置。
(1)该同学首先利用多用电表欧姆“×100”挡粗测该热敏电阻在常温下的阻值,示数如图甲所示,则此时热敏电阻的阻值为______Ω。
(2)该同学为了进一步探究该热敏电阻阻值随温度变化的关系,设计了如图乙所示的实验电路,定值电阻kΩ,则在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最______(选填“左”或“右”)端;在某次测量中,若毫安表的示数为2.25mA,的示数为1.50mA,两电表可视为理想电表,则热敏电阻的阻值为______kΩ。经过多次测量,该同学得到热敏电阻阻值随温度的变化关系图像如图丙所示。
(3)该同学利用此热敏电阻设计的汽车低油位报警装置如图丁所示,其中电源电动势V(内阻不计),定值电阻kΩ,长为cm的热敏电阻下端紧靠在油箱底部,不计报警器和电源的内阻。已知通过报警器的电流mA时报警器开始报警,若测得报警器报警时油液内热敏电阻的温度为30℃,油液外热敏电阻的温度为70℃(假定液面处热敏电阻温度突变),由此可知油液的警戒液面到油箱底部的距离为______cm。
【答案】(1)
(2) 左 3.0/3
(3)10
【详解】(1)由多用电表欧姆表的读数规则可知,此时热敏电阻的阻值为
(2)[1][2]滑动变阻器采用分压式接法,为保护电路安全,在开关闭合前应将滑动变阻器的滑片P置于最左端,由于和并联,故有
代入数据,解得
(3)设警戒液面到油箱底部的距离为x,温度为30℃时热敏电阻的阻值为,则在油液内的热敏电阻的阻值为
同理,可得油液外的热敏电阻的阻值为
其中,由闭合电路欧姆定律有
其中V,mA,
代入解得cm
三、解答题(本题共4小题,共46分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤)
15.荆州市博物馆是首批获评的国家一级博物馆,战国时期漆木彩绘虎座凤鸟悬鼓是馆中珍贵的文物,图为某兴趣小组设计的测量该文物体积的原理图。封闭展柜的总容积为,初始气压为大气压强,阀门处接气压计,展柜与活塞式抽气筒之间用细管相连,细管内的气体体积不计。抽气筒活塞从图中位置移动到位置,抽气筒内增加的气体体积为,气压计示数为。将该文物等大实心复制品放入展柜内封闭好,同样将活塞从位置移动到位置,气压计的示数为,整个过程中展柜中空气温度保持不变。
(1)求的大小;
(2)求该复制品体积的大小。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)第一次拉动活塞的过程,初态,压强,体积,
末态,
由玻意耳定律有
解得
(2)第二次拉动活塞的过程
初态,压强,体积
末态,,体积
由玻意耳定律有
解得
16.如图甲所示一透明介质中,透明介质上半部分为一直角楔形,下半部分为一棱长为的立方体,、、、为各棱的中点,、分别为、中点,一单色点光源嵌在的中点处。截面如图乙所示,且,点光源发出的光线在点恰好不能从介质中射出。不考虑多次反射,求:
(1)透明介质的折射率;
(2)面内有光出射的区域面积。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)由题意知,光在点恰好发生全反射,即
由折射定律有
解得
(2)由于
所以,
如图乙所示,作垂直于,垂足为
则,
解得,
光线在处恰好发生全反射,在面内,如图丙所示
则
根据
解得
阴影部分为有光线出射区域,扇形区域面积
三角形区域面积
有光线出射区域的面积
解得
17.如图所示,两根相距的平行金属长导轨、与金属杆固定连接成形框。形框质量为,电阻不计,静止在水平绝缘桌面上,与桌面间动摩擦因数为。劲度系数为的绝缘轻弹簧一端连接杆的中点,另一端与墙壁相连,弹簧水平且处于原长。导轨上静置一质量为,电阻为的光滑金属杆。空间存在方向竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为大小为。现使杆在水平向右的外力作用下做匀速直线运动。杆始终与导轨垂直且接触良好,弹簧始终与杆垂直且在弹性限度内,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等,重力加速度大小为。
(1)求形框所受最大静摩擦力的大小;
(2)若弹簧保持原长,求杆做匀速直线运动速度的最大值;
(3)若杆运动速度大小为,当弹簧伸长量为时外力功率最小,求此时形框的速度大小和外力功率的最小值。
【答案】(1)
(2)
(3),
【详解】(1)形框和导体棒的总质量为,形框受到的支持力
最大静摩擦力等于滑动摩擦力,即
(2)当导体棒速度最大时,安培力等于最大静摩擦力,此时U形框即将滑动,导体棒切割磁感线产生的感应电动势
感应电流
安培力
根据平衡条件有
解得
(3)设U形框的速度为u,则导体棒与U形框的相对速度为,导体棒感应电动势
感应电流
导体棒受到的安培力
导体棒受到的安培力与U形框受到的安培力大小相等,对U形框受力分析有
联立解得
导体棒做匀速运动,对导体棒,根据平衡条件可得外力
此时外力F的功率
18.如图所示,是以为坐标原点的三维空间坐标系。在平面内的中有垂直于平面向外的圆形匀强磁场,轴上的点为圆形磁场的圆心,圆形磁场的半径为。在平面内的和中有垂直于平面向里的矩形匀强磁场,两磁场的磁感应强度大小相同,且相切于圆形磁场的最低点。在的空间内有垂直于平面沿轴正方向的匀强电场和匀强磁场,其电场强度大小和磁感应强度大小。在平面内有一与轴平行的粒子源,粒子源与轴之间存在沿轴正方向的匀强加速电压。粒子源在的范围内产生质量为,电荷量为的无初速度粒子,这些粒子经加速电压加速后以速度沿轴正方向进入圆形磁场,在圆形磁场偏转后均从点进入矩形磁场。不计粒子重力和粒子之间的相互作用,求:
(1)加速电压的大小和从粒子源中点产生的粒子在圆形磁场的运动时间;
(2)边上有粒子射出的长度;
(3)从距点最近的点射出矩形磁场的粒子再向右运动时的三维坐标。
【答案】(1),
(2)
(3)(,,)
【详解】(1)从粒子源中点产生的粒子在加速电场中加速
解得
由于在圆形磁场偏转后均从点进入矩形磁场,粒子在圆形磁场的偏转半径为。
在圆形磁场中,洛伦兹力充当向心力得
解得
周期为
如图所示,从粒子源中点产生的粒子在圆形磁场的圆心角为
解得
(2)从粒子源最上端产生的粒子从边射出时距点最近,运动轨迹如图所示,由几何关系可得
从粒子源某点产生的粒子与边相切射出时距点最远,如图所示,由几何关系可得
所以边上有粒子射出的长度
(3)从粒子源最下端产生的粒子从边上的点射出时距点最近
由几何关系可得
粒子从点射出时,速度与之间的夹角为,,
从点开始沿轴正方向运动的距离
所以轴方向的坐标
由
可得
在空间中的磁场内
解得
所以轴方向的坐标
轴方向的坐标
所以坐标为(,,)
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2026年秋季高三开学学情自测卷
物理·答案及评分参考
一、二选择题:本题共12小题,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1~8题只有一项符合题目要求,
每小题3分;第9~12题有多项符合题目要求,每小题4分,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,
有选错的得0分。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
A
D
D
C
B
D
B
AC
ABD
题号
11
12
答案
AD
BD
三、非选择题
13.(6分)
(1)0.010(1分)
(2) (2分) (2分)
(3)守恒(1分)
14.(8分)
(1)(2分)
(2) 左 (2分) 3.0/3(2分)
(3)10(2分)
15.(8分)
(1)第一次拉动活塞的过程,初态,压强,体积,末态, (1分)
由玻意耳定律有 (2分)
解得(1分)
(2)第二次拉动活塞的过程
初态,压强,体积 (1分)
末态,,体积 (1分)
由玻意耳定律有 (1分)
解得(1分)
16.(10分)
(1)由题意知,光在点恰好发生全反射,即(1分)
由折射定律有(1分)
解得(1分)
(2)由于
所以,(1分)
如图乙所示,作垂直于,垂足为
则, (1分)
解得,(1分)
光线在处恰好发生全反射,在面内,如图丙所示
则
根据 解得 (1分)
阴影部分为有光线出射区域,扇形区域面积(1分)
三角形区域面积(1分)
有光线出射区域的面积
解得(1分)
17.(12分)
(1)形框和导体棒的总质量为,形框受到的支持力(1分)
最大静摩擦力等于滑动摩擦力,即(1分)
(2)当导体棒速度最大时,安培力等于最大静摩擦力,此时U形框即将滑动,导体棒切割磁感线产生的感应电动势(1分)
感应电流(1分)
安培力(1分)
根据平衡条件有(1分)
解得(1分)
(3)设U形框的速度为u,则导体棒与U形框的相对速度为,导体棒感应电动势
感应电流(1分)
导体棒受到的安培力
导体棒受到的安培力与U形框受到的安培力大小相等,对U形框受力分析有(1分)
联立解得(1分)
导体棒做匀速运动,对导体棒,根据平衡条件可得外力(1分)
此时外力F的功率(1分)
18.(16分)
(1)从粒子源中点产生的粒子在加速电场中加速(1分)
解得(1分)
由于在圆形磁场偏转后均从点进入矩形磁场,粒子在圆形磁场的偏转半径为。
在圆形磁场中,洛伦兹力充当向心力得(1分)
解得
周期为(1分)
如图所示,从粒子源中点产生的粒子在圆形磁场的圆心角为
解得(1分)
(2)从粒子源最上端产生的粒子从边射出时距点最近,运动轨迹如图所示,由几何关系可得(1分)
从粒子源某点产生的粒子与边相切射出时距点最远,如图所示,由几何关系可得(1分)
所以边上有粒子射出的长度(1分)
(3)从粒子源最下端产生的粒子从边上的点射出时距点最近
由几何关系可得(1分)
粒子从点射出时,速度与之间的夹角为,,(1分)
从点开始沿轴正方向运动的距离(1分)
所以轴方向的坐标(1分)
由
可得(1分)
在空间中的磁场内(1分)
解得
所以轴方向的坐标
轴方向的坐标(1分)
所以坐标为(,,)(1分)
(
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物理
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。
1、 单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.是钚元素的放射性同位素,其发生的α衰变方程为,则下列说法正确的是( )
A. B.α射线比γ射线穿透能力强
C.衰变过程以光子的形式释放能量 D.比比结合能大
2.某次实验需要利用位移传感器和与之相连的计算机来研究小车做匀变速直线运动的相关规律。如图(a)所示,时刻,小车以初速度做匀加速直线运动,计算机显示其位置坐标—时间()图像如图(b)所示,则( )
A.小车的初速度
B.小车的加速度大小为
C.小车末的瞬时速度大小为
D.小车时刻的位置坐标无法求出
3.关于光学现象,下列说法中正确的是( )
A.图甲装置从上往下观察到的圆环状条纹,从中心向外越来越稀疏
B.图乙中P、Q是偏振片,Q旋转时光屏上的亮度发生变化表明光是纵波
C.图丙是双缝干涉示意图,若只减小屏到挡板的距离l,两相邻亮条纹中心间距离Δx将增大
D.图丁是单色光单缝衍射实验现象,若在狭缝宽度相同情况下,下图对应光的波长较短
4.下列各图为教材中图像的简化示意图,则( )
A.由图甲可知,图甲中,温度升高,曲线峰值向左移动
B.图乙水中小炭粒每隔30 s的位置的连线表示了小炭粒做布朗运动的轨迹
C.由图丙可知,当分子间的距离从无穷远逐渐减小为r0时,分子力先做正功后做负功
D.由图丁可知,在r由r1变到r2的过程中分子势能减小
5.2026米兰冬奥会单板滑雪大跳台比赛中,我国选手苏翊鸣斩获一枚铜牌。若将比赛中的运动员视作质量为m的质点,其从斜坡顶端飞出时,初速度大小为,与水平方向夹角为,最终落在斜坡上。忽略空气阻力,运动员在空中的运动过程可简化为斜抛运动,则运动员在空中运动的全过程中,下列说法正确的是( )
A.运动员所受重力功率的大小一直增大
B.运动员机械能先减小后增加
C.运动员动量变化量的大小为
D.运动员动能增大
6.2026年5月24日,神舟二十三号载人飞船发射取得圆满成功。已知神舟二十三号载人飞船在轨运行时绕地球做匀速圆周运动,轨道距地球表面的高度为,飞船在时间内运动的路程为,地球半径为,引力常量为,不计地球自转。下列说法正确的是( )
A.载人飞船在轨运行时的角速度大小一定为
B.载人飞船在轨运行时的加速度大小为
C.地球的质量为
D.地球表面的重力加速度大小为
7.如图1所示为海浪发电模型,其中浮杆与线圈连接,可随海浪作用在竖直方向做往复运动。剖面图所示的磁铁固定,不随海浪运动,产生的辐向磁场如俯视图所示,线圈所在区域磁感应强度大小为B。已知线圈匝数为n、半径为a,电阻为r,线圈两端与阻值为R的电阻相连。设线圈随海浪运动的v-t图像是正弦曲线,如图2所示,其中最大速度为v0,周期为T,以竖直向上为正方向。下列说法正确的是( )
A.电压表的示数为
B.电阻R的电功率为
C.时刻,线圈中的电流方向由顺时针转为逆时针(俯视)
D.时刻,线圈受到的安培力大小为
8.如图所示,水平地面上固定一表面粗糙的斜面体,斜面顶端安装有定滑轮,轻绳1跨过定滑轮,一端连接物体A,另一端连接物体B;轻绳2绕过定滑轮,一端连接物体B,另一端人为控制;现让物体B缓慢由O点正下方P点运动到Q点,O点和Q点等高,轻绳1一直处于张紧状态且物体A始终保持静止,不计空气阻力以及滑轮的摩擦力,在物体B由P点运动到Q点的过程中,下列说法正确的是( )
A.轻绳1的拉力大小先增大再减小
B.轻绳2的拉力一直变大
C.轻绳1和轻绳2对物体B的拉力的合力逐渐减小
D.物体A受到斜面的摩擦力一定是先减小后增大
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9.“水袖功”是中国古典舞中用于表达情感的常用技巧,舞者通过手把有规律的抖动传导至袖子上,营造出一种“行云流水”的美感。某次演员抖动水袖时形成一列沿x轴传播的简谐横波,其在时刻的波形图如图甲所示,P和Q是这列简谐横波上的两个质点,从时刻起质点Q在一段时间内的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.该列简谐横波沿x轴负方向传播,波速大小为
B.时质点P的速度最大,加速度为零
C.在时,质点P的速度为零,加速度最大
D.从到,质点Q通过的路程为
10.图为某研究小组设计的电极探针微粒调控装置,核心区域可简化为如下模型:在光滑、足够大的绝缘水平面上,等边三角形三个顶点处各固定一个电荷量为的点电荷,电场线(实线)分布如图。为三角形中心,、为同一条电场线上的两点。将一带正电微粒静置于点,忽略微粒所带电荷对空间电场分布的影响。下列说法正确的是( )
A.点的电场强度大于点
B.点的电势高于点
C.立即撤去处的点电荷后,微粒将沿方向运动且加速度大小逐渐减小
D.将处的电荷由改为,微粒在点所受电场力大小是撤去处电荷时的2倍
11.如图所示,倾角θ为30°的光滑斜面固定在水平面上,空间存在沿斜面向下的匀强电场,场强大小E=50N/C。一根劲度系数k为100N/m的轻质弹簧下端固定于斜面底部,上端放一个质量为1kg、电荷量为+0.1C的小物块a,a与弹簧间不拴接,开始时a静止于M点。质量为2kg的绝缘不带电小物块b从斜面上N点由静止释放,与a发生正碰后立即粘在一起成为组合体c(不考虑碰撞过程中电荷量的损失),组合体c在之后的运动过程中恰好不离开弹簧。已知弹簧的弹性势能与其形变量的关系为,重力加速度g取10m/s2,两物块均可视为质点,弹簧始终未超出弹性限度。下列说法正确的是( )
A.当组合体c的加速度大小为0时,弹簧的形变量为0.2m
B.组合体c从碰后瞬间运动到最高点的过程中,电势能增加了1.0J
C.M、N两点间的距离为0.2m
D.a、b碰撞过程中损失的机械能为0.75J
12.如图所示,有两条不计电阻的足够长平行光滑金属导轨ab、a′b′c′固定在水平面上,导轨间距为d,左端连接一电容为C的不带电的电容器、单刀双掷开关S和电动势为E的电源。在导轨区域存在垂直水平导轨向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B。导体棒PP′,QQ′质量均为m,电阻分别记为R1、R2且R1=R2=R,长度与导轨间距相同且与导轨接触良好,开始时静置于水平导轨上。将开关S连接1,不计一切摩擦,忽略电路中的其他部分的电阻和电磁辐射,则下列说法正确的是( )
A.先将导体棒PP′固定,将开关S连接2,QQ′稳定后匀速运动
B.先将导体棒PP′固定,将开关S连接2瞬间,QQ′的加速度为
C.将开关S连接2,导体棒PP′、QQ′稳定后速度为零
D.将开关S连接2,导体棒PP′、QQ′稳定后匀速运动,速度为
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13.(6分)2025年9月5日,中国探月工程总设计师吴伟仁介绍,中国正规划对一颗距离地球约1000万公里的小行星实施动能撞击,验证小行星撞击防御方案的可行性,如图1所示。某探究实验小组利用仿真软件在实验室模拟数据,验证斜碰实验中动量是否守恒,在指导老师的帮助下,结合频闪照相留下质心轨迹的技术得到图2所示结果。
已知:初状态质量为M=500g,半径为49.5mm的大钢球静止在质心坐标(30cm,0.1cm)处,质量为m=100g的小钢球从质心坐标(70cm,1cm)处,沿x轴负方向撞击大球,从小球出发开始,频闪照相每隔2s记录两球位置。
(1)撞击前小球的动量大小为________(保留两位有效数字);
(2)若撞击后小球水平和竖直分速度分别为和;大球的水平和竖直分速度分别为和。为验证撞击过程动量是否守恒,可验证两个等式是否成立,即:沿轴________,沿轴________(用题中已知量和测定量字母表示);
(3)代入实验数据,在误差允许范围内,撞击过程中两球组成的系统动量 (选填“不守恒”或“守恒”)。
14.(8分)某同学利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性,制作了一个简易的汽车低油位报警装置。
(1)该同学首先利用多用电表欧姆“×100”挡粗测该热敏电阻在常温下的阻值,示数如图甲所示,则此时热敏电阻的阻值为______Ω。
(2)该同学为了进一步探究该热敏电阻阻值随温度变化的关系,设计了如图乙所示的实验电路,定值电阻kΩ,则在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最______(选填“左”或“右”)端;在某次测量中,若毫安表的示数为2.25mA,的示数为1.50mA,两电表可视为理想电表,则热敏电阻的阻值为______kΩ。经过多次测量,该同学得到热敏电阻阻值随温度的变化关系图像如图丙所示。
(3)该同学利用此热敏电阻设计的汽车低油位报警装置如图丁所示,其中电源电动势V(内阻不计),定值电阻kΩ,长为cm的热敏电阻下端紧靠在油箱底部,不计报警器和电源的内阻。已知通过报警器的电流mA时报警器开始报警,若测得报警器报警时油液内热敏电阻的温度为30℃,油液外热敏电阻的温度为70℃(假定液面处热敏电阻温度突变),由此可知油液的警戒液面到油箱底部的距离为______cm。
15.(8分)荆州市博物馆是首批获评的国家一级博物馆,战国时期漆木彩绘虎座凤鸟悬鼓是馆中珍贵的文物,图为某兴趣小组设计的测量该文物体积的原理图。封闭展柜的总容积为,初始气压为大气压强,阀门处接气压计,展柜与活塞式抽气筒之间用细管相连,细管内的气体体积不计。抽气筒活塞从图中位置移动到位置,抽气筒内增加的气体体积为,气压计示数为。将该文物等大实心复制品放入展柜内封闭好,同样将活塞从位置移动到位置,气压计的示数为,整个过程中展柜中空气温度保持不变。
(1)求的大小;
(2)求该复制品体积的大小。
16.(10分)如图甲所示一透明介质中,透明介质上半部分为一直角楔形,下半部分为一棱长为的立方体,、、、为各棱的中点,、分别为、中点,一单色点光源嵌在的中点处。截面如图乙所示,且,点光源发出的光线在点恰好不能从介质中射出。不考虑多次反射,求:
(1)透明介质的折射率;
(2)面内有光出射的区域面积。
17.(12分)如图所示,两根相距的平行金属长导轨、与金属杆固定连接成形框。形框质量为,电阻不计,静止在水平绝缘桌面上,与桌面间动摩擦因数为。劲度系数为的绝缘轻弹簧一端连接杆的中点,另一端与墙壁相连,弹簧水平且处于原长。导轨上静置一质量为,电阻为的光滑金属杆。空间存在方向竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为大小为。现使杆在水平向右的外力作用下做匀速直线运动。杆始终与导轨垂直且接触良好,弹簧始终与杆垂直且在弹性限度内,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等,重力加速度大小为。
(1)求形框所受最大静摩擦力的大小;
(2)若弹簧保持原长,求杆做匀速直线运动速度的最大值;
(3)若杆运动速度大小为,当弹簧伸长量为时外力功率最小,求此时形框的速度大小和外力功率的最小值。
18.(16分)如图所示,是以为坐标原点的三维空间坐标系。在平面内的中有垂直于平面向外的圆形匀强磁场,轴上的点为圆形磁场的圆心,圆形磁场的半径为。在平面内的和中有垂直于平面向里的矩形匀强磁场,两磁场的磁感应强度大小相同,且相切于圆形磁场的最低点。在的空间内有垂直于平面沿轴正方向的匀强电场和匀强磁场,其电场强度大小和磁感应强度大小。在平面内有一与轴平行的粒子源,粒子源与轴之间存在沿轴正方向的匀强加速电压。粒子源在的范围内产生质量为,电荷量为的无初速度粒子,这些粒子经加速电压加速后以速度沿轴正方向进入圆形磁场,在圆形磁场偏转后均从点进入矩形磁场。不计粒子重力和粒子之间的相互作用,求:
(1)加速电压的大小和从粒子源中点产生的粒子在圆形磁场的运动时间;
(2)边上有粒子射出的长度;
(3)从距点最近的点射出矩形磁场的粒子再向右运动时的三维坐标。
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