四川成都市双流中学2025-2026学年高三上学期期末学业质量监测物理试卷

**基本信息** 以轨道交通、核反应堆、电磁弹射等真实科技情境为载体，通过多模块知识综合考查物理观念与科学思维，适配高三期末学业质量监测需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|7/28|运动描述、核反应、万有引力等|结合金华轨道交通考查质点与瞬时速率，体现物理观念| |多选题|3/18|机械振动、光的折射、机械能守恒|通过弹簧振子位移图像分析受力，强化科学推理| |实验题|2/16|圆周运动、伏安法测电源参数|设计空间站测质量实验，呼应“天宫课堂”，落实科学探究| |计算题|3/38|电场平衡、动量碰撞、电磁感应|以电磁弹射模型整合力学与电磁学，考查复杂问题建模能力，凸显科学态度与责任|

2025-2026学年度四川省双流中学高2023级高三上期末学业质量监测 物理学科试题 考试时间：75分钟 满分：100分 命题人：张海燕 说明：请将选择题用2B铅笔填涂，非选择题部分用0.5mm黑色墨迹签字笔书写，切勿超出大题区域作答，也不要折叠，损坏答题卡。 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1.金华轨道交通金义东线，是浙江省金华市首条城市轨道交通线路，共设座车站，线路总长，列车最高运行速度为。下列说法正确的是(    ) A. 题目中“”指的是位移 B. 计算列车经过站台的时间时可以将列车看成质点 C. “”指的是瞬时速率 D. 列车启动瞬间，速度为，加速度也为 2.如图所示为核反应堆的示意图，铀棒是核燃料，其反应方程为，用重水做慢化剂可使快中子减速，假设中子与重水中的氘核每次碰撞均为弹性正碰，而且认为碰撞前氘核是静止的，则下列说法正确的是(    ) A. 铀核的比结合能比钡核的小 B. 该反应为热核反应 C. 中子与氘核碰后可原速反弹 D. 镉棒插入深一些可增大链式反应的速度 3.如图所示，倾角为的斜面体固定在水平面上，在斜面最低点的正上方、与斜面最高点等高的点由静止释放一个小皮球，小皮球在重力和水平恒定风力的作用下落在斜面上的点无风时，在点给小皮球一个水平初速度，使小皮球仍落在斜面上的点，不计空气阻力，小皮球看成质点，已知风力大小为重力的，间距离为，重力加速度为，则水平初速度的大小为(    ) A. B. C. D. 4.已知月球的质量约为地球质量的，月球半径约为地球半径的，月球绕地球公转的周期约为天。则下列说法正确的是(    ) A. 从地球向月球发射的探月飞船的发射速度应大于 B. 用同一速度竖直上抛一物体，在月球表面的最大上升高度是地球表面的倍 C. 月球到地心的距离大约是地球同步卫星轨道半径的倍 D. 月球的第一宇宙速度大于 5.如图是质谱仪的工作原理示意图．现有一束几种质量不同的正离子，经过加速电场加速后，垂直射入速度选择器速度选择器内有相互正交的匀强电场和匀强磁场，离子束保持原运动方向未发生偏转．接着进入另一匀强磁场，发现这些离子分成几束．由此可得结论(    ) A. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向内 B. 这些离子通过狭缝的速率都等于 C. 这些离子的电量一定不相同 D. 这些离子的比荷一定不相同 6.某带活塞的汽缸里装有一定质量的理想气体，气体经历如图所示的，，，四个变化过程。已知状态的温度为，则下列说法正确的是(    ) A. 态的温度 B. 过程气体对外做功 C. 过程气体对外做功 D. 从态又回到态的过程气体吸热 7.如图甲所示，在光滑水平面上的轻质弹簧一端固定，质量为物体以速度向右运动压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量为。如图乙所示，现让该弹簧一端连接另一物体，静止在光滑水平面上。物体以的速度向右运动压缩弹簧，测得弹簧的最大压缩量仍为。已知整个过程弹簧处于弹性限度内，若从接触弹簧到弹簧的最大压缩量所经过的时间为，求(    ) A. 物体的质量 B. 弹簧重新恢复原长时的动量 C. 时间内的位移 D. 时间内的位移 二、多选题：本大题共3小题，共18分。（全选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分） 8.如图甲所示，一个质量为的大圆环直立在水平面上，圆环顶端固定了一根劲度系数为的轻质弹簧，弹簧下面拴接了一个质量为的小球可视为质点，用力向下拉住小球，然后释放，小球开始上下振动，不计空气阻力，以向上为正方向，小球振动的位移一时间图像是一个余弦函数，如图乙所示。小球振动过程中，大圆环始终与地面接触，且对地面的最小压力为，重力加速度为，下列说法正确的是(    ) A. 图中时刻，大圆环对地压力大小为 B. 图中时刻，小球的加速度大小为 C. 图中时刻，大圆环对地压力大小为 D. 图中 9.如图甲所示，在平静的水面下深处有一个点光源，它发出不同颜色的光和光，在水面上形成了一个有光线射出的圆形区域，该区域的中间为由、两种单色光所构成的复色光圆形区域，周围为环状区域，且为光的颜色见图乙。设水对光的折射率为，则下列说法正确的是 A. 在真空中，光的传播速度比光的大 B. 在水中，光的波长比光的长 C. 复色光圆形区域的面积为 D. 在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，光的干涉条纹间距比光的窄 10.如图所示，竖直固定的光滑细圆环的半径为，是圆环的水平直径，为圆环的最低点，在点有一光滑的小滑轮，质量均为的小球、用绕过定滑轮且不可伸长的细线连接，球套在圆环上，重力加速度为，小球和滑轮的大小不计，将球在点由静止释放，则在球从运动到的过程中，下列说法正确的是(    ) A. 释放球的瞬间，、球的加速度都等于 B. 球的重力做功的功率先增大后减小 C. 球运动到点时速度大小为 D. 球的机械能减少量为 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11.（6分）宇航员们在中国空间站通过“天宫课堂”给我们做了很多有趣的实验。由于空间站内的物体处于完全失重状态，所以无法用普通天平称量物体的质量，某同学设计了如图所示的装置，可用于空间站中间接测量物体的质量：在空间站的一块固定平板中间打穿一个光滑小孔，将一根不可伸长的轻质细线穿过小孔。细线的上端连接待测物体，下端连接固定在平板下方的力传感器。给待测物体一个初速度，使它在平板上做匀速圆周运动。已知空间站中具有基本测量工具。 实验中，可用固定在待测物体运动轨迹附近的速度传感器测出物体经过其旁边时的线速度大小，用力传感器测量绳子产生的拉力。为了测量物体的质量，还需要用到____________填测量仪器名称测量___________________。写出物理量的名称并用合适的字母表示 待测物体质量的表达式为____________。用所设和题目所给字母表示 12.（10分）某同学要测量电池组的电动势和内阻，由于电压表的内阻不是很大，该同学根据实验室提供的器材组成了如图所示电路电流表的量程为，电压表的量程为实验室提供的定值电阻有，． 电路图中的定值电阻应选          选填“”或“” 将开关合向、开关合向，滑动变阻器接入电路的电阻调到最大，闭合开关，再次调节滑动变阻器，使电流表和电压表的指针偏转均较大，记录这时电流表和电压表的示数、，则电压表的内阻          用、、或表示 将开关合向、开关合向，调节滑动变阻器，测得多组电压表和电流表的示数和，作图像，测得图像的斜率为，图像纵轴的截距为，则求得电池组的电动势          ，内阻          用、、表示 四、计算题：本大题共3小题，共38分。 13.（10分）图所示，水平向右的匀强电场中，一半径为、圆心为的光滑绝缘圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道上点到点的高度为，点为轨道的最低点。质量为、电荷量为的小球甲恰好静止在点，重力加速度大小为。则 求匀强电场的电场强度大小 现将小球甲固定在点，将另一个质量也为的带电小球乙放在点，小球乙恰好静止且与轨道无作用力，两小球均视为点电荷，求小球乙的电荷用题中给出的物理量表示 14.（12分）如图所示，质量为的小车静止在光滑水平面上，其上表面有长为的粗糙水平轨道与半径为的光滑四分之一圆弧轨道，一质量也为物块静止于小车最右端；一质量为小球用不可伸长、长为的轻质细线悬挂于点正下方，并轻靠在物块右侧。现将细线拉直到水平位置，由静止释放小球，小球运动到最低点时与物块发生对心弹性碰撞。不计空气阻力，重力加速度取。 求小球由静止释放到最低点的过程中，小球所受合力的冲量； 求小球与物块碰撞后的瞬间物块速度的大小； 为使物块能进入圆弧轨道，且不脱离小车，求物块与水平轨道间的动摩擦因数的取值范围。 15.（16分）舰载机电磁弹射是现在航母最先进的弹射技术，我国在这一领域已达到世界最先进的水平。某兴趣小组依据所学知识设计出了一种电磁弹射模型，其原理可简化为图乙所示情景：水平面内由平行长直金属导轨组成的水平区域内，等间距分布着竖直向下和竖直向上的磁场，磁感应强度均为。电磁弹射装置可简化为一个矩形金属框，其长边等于导轨间距，短边等于每个磁场的宽度。磁场以速度向右匀速运动，固定在金属框上方的舰载机在电磁力和发动机推力的双重作用下加速向右滑行，达到起飞速度时舰载机和金属框自动脱离，飞机升空。舰载机在水平跑道上加速滑行时，受到竖直向上的机翼升力、发动机推力、空气阻力。升力、空气阻力均与舰载机运动的速度成正比，即，，、为已知常量。金属框与导轨接触面间的等效动摩擦因数为。已知舰载机质量为，金属框质量为，舰载机在轨道上加速滑行时发动机推力为恒力，金属框电阻为，其余电阻均不计。 当舰载机达到升空速度时，金属框内感应电流多大 舰载机在水平轨道上匀加速滑行时磁感应强度需满足什么条件 写出舰载机在水平轨道上匀加速滑行时发动机推力的功率随时间变化的关系式。 2025-2026学年度四川省双流中学高2023级高三上期末学业质量监测 物理学科试题答案 1.【答案】  【解析】题目中“”指的是路程，故A错误 计算列车经过站台的时间时，列车的长度不能忽略，不能将其看成质点，故B错误 “”指的是瞬时速率，故C正确 列车启动瞬间，速度为，加速度不为，故D错误。 2.【答案】  【解析】【解答】在该核反应中，会释放出大量的能量，因为比结合能越大，原子核越稳定，可知铀核的比结合能比钡核的小，故A正确； B.该反应是重核裂变反应，不是热核反应，故B错误； C.由题意知，氘核质量数是中子的两倍，取碰撞前中子的速度方向为正方向，碰撞是弹性碰撞，根据动量守恒定律和机械能都守恒定律可得 联立解得，故C错误； D.要使裂变反应更激烈一些，应使镉棒插入浅一些，让它少吸收一些中子，链式反应速度就会快一些，故D错误。 故选：。 【分析】根据比结合能越大，原子核越稳定，可比较铀核的比结合能与钡核的比结合能的大小；该反应是重核裂变反应；根据碰撞过程动量守恒和机械能都守恒列式可求解判断；镉棒插入浅一些，它少吸收一些中子，链式反应速度就会快一些。 本题考查了裂变的相关问题，考查知识点针对性强，难度较小，掌握核反应的原理及基本规律即可解决。 3.【答案】  【解析】已知风力，水平向右。水平方向加速度：，竖直方向加速度：仅受重力小球初速度为，两分运动均为初速度为的匀加速直线运动，位移公式：，代入几何关系，，代入求得点的水平位移：； 无风时，小球水平方向匀速直线运动，竖直方向自由落体运动，设水平初速度为，运动时间为。位移公式：，落点固定，位移与有风过程完全相同：，，先由竖直位移求解运动时间，，再由水平位移求解初速度，。故选D。 4.【答案】  【解析】从地球向月球发射的探月飞船发射速度应介于地球的第一宇宙速度和第二宇宙速度之间，即大于小于，故A错误 根据万有引力定律有 可知 竖直上抛的上升高度 所以，故B错误 根据开普勒第三定律可知，故C正确 卫星在星球表面做匀速圆周运动时的速度等于第一宇宙速度，则有 所以，月球的第一宇宙速度与地球的第一宇宙速度之比为 地球的第一宇宙速度为，所以月球的第一宇宙速度约为，小于，故D错误。 5.【答案】  【解析】A.速不知道速度选择器中的电场的方向，无法判断磁场的方向，故A错误； B.正离子在速度选择器中做匀速直线运动，则，解得离子通过狭缝的速率都等于，故B错误； 正离子进入匀强磁场中做匀速圆周运动，根据可求出正离子的轨道半径为：，离子分成几束，离子的轨道半径不同，由于离子的质量未知，电荷量是否相同无法确定，所以离子的比荷不同，比荷小的半径大，故C错误，D正确。 故选D。 6.【答案】  【解析】【分析】 本题考查了气体状态变化的图像，读懂图像，正确运用盖吕萨克，以及热力学第一定律是解题的关键。 【解答】 A.态的温度为，过程，压强不变，体积由变为，即变为原来的倍，由盖吕萨克定律可知，温度变为原来的倍，即态时温度为，故A错误； B.由图像知，其面积为气体对外做功的多少，即，故B错误； C.由可知，过程外界对气体做功，故C错误； D.从态又回到态，气体内能不变，即，此过程中外界对气体做功，由热力学第一定律：，解得，即气体吸热，故D正确。 故选D。 7.【答案】  【解析】弹簧压缩最大时，物块的动能全部转化为弹性势能，即，图乙情况下弹簧最大压缩量仍为，且弹簧最大压缩量时、两物块共速，根据动量守恒可得，此时损失的动能转换为弹簧弹性势能，可知，联立求解可得，，故A错误； 从与弹簧接触到弹簧再次恢复原长，相当于与发生弹性碰撞，此过程中动量守恒动能相等，恢复原长时的动量，可得，故B错误； 从接触弹簧到弹簧最大压缩量、共速过程中动量守恒，任意时刻都满足等式两边对时间取微元做累加可得，即，且、的位移满足解得，，故C错误，D正确。 8.【答案】  【解析】时刻，小球处于平衡位置，则，对大圆环有，联立解得，根据牛顿第三定律可知，大圆环对地压力大小为，故A错误 时刻，小球运动到正向最大位移处，此时大圆环对地面的压力为零，则，所以小球的加速度大小为，故B正确 时刻，小球运动到负向最大位移处，此时对小球，有，由对称性知，对大圆环有，联立解得，根据牛顿第三定律可知大圆环对地压力大小为，故C错误 根据题意可得，联立解得，故D正确。 9.【答案】  【解析】A.在真空中，所有单色光传播速度相同，A错误； B.光在水面上形成的圆形亮斑面积较大，知光的临界角较大，根据，知光的折射率较小，则光的频率小，可知，在水中，光的波长比光长，B正确； C.依据，结合几何关系，可知，，而复色光圆形区域的面积为，故C正确； D.光的折射率小，波长长，根据双缝干涉条纹与波长成正比，可知相同条件下，光干涉条纹比光宽，故D错误。 故选BC 10.【答案】  【解析】释放球的瞬间，小球的速度为零，加速度竖直向下，大小等于，此时的向心加速度为，因此的加速度为，A错误 球在点速度为零，重力的功率为零，在点，速度与重力垂直，重力的功率仍为，因此从到过程，球的重力做功的功率先增大后减小，B正确 设小球运动到点时速度大小为，因为两球在沿绳方向的分速度相等，有 ，根据机械能守恒定律有，解得，C错误 对球研究，根据动能定理有，解得，根据功能关系可知，球的机械能减少量为，D正确． 11.【答案】刻度尺     物体做圆周运动的半径   【解析】由于物体处于完全失重状态，故物体与固定平板之间没有弹力及摩擦力，物体绕点做匀速圆周运动的向心力由细线的拉力提供，有，还需要测量的物理量有物体做圆周运动的半径，所以需要用到刻度尺。 根据，得待测物体质量的表达式为。 12.【答案】   【解析】为了使实验时，电流表的指针能偏转较大，定值电阻应选 电压表的内阻，由于，所以 根据闭合电路的欧姆定律，得到，结合题意有，，解得，。 13.【答案】小球甲的受力图如下 由几何关系可知，与竖直方向的夹角为 由受力关系可知 可得 小球乙的受力图如下 由几何关系可知之间距离为，甲乙之间的静电力为 由平衡关系可得 可得  【解析】详细解答和解析过程见【答案】 14.【答案】解：小球下落过程，机械能守恒，， 根据动量定理，。 小球与物块发生弹性碰撞，则， 整理得：。 若物块在左侧圆弧最低点与小车共速，则应满足：， ， 整理求得：， 若物块在圆弧最高点与小车共速，则应满足：， ， 整理求得：， 若物块在粗糙平面右端与小车共速，则应满足：， ， 整理求得：， 所以，．  【解析】详细解答和解析过程见【答案】 15.【答案】达到升空速度，舰载机升力等于重力，即 感应电动势为 感应电流为 联立可得 根据牛顿第二定律 其中 可得 变形得 舰载机做匀加速滑行需满足的条件 即 为保证飞机能做匀加速运动，还需满足动力大于阻力，即 解方程得 故  需满足的条件为 舰载机加速度为 舰载机速度为 发动机推力的功率为 联立解得发动机推力的功率随时间变化的关系式为   【解析】详细解答和解析过程见【答案】 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $