精品解析:河北保定市定州中学2026-2027学年高三上学期9月阶段检测物理试题
2026-09-23
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内容正文:
河北保定市定州中学2026-2027学年高三上学期9月阶段检测
物理试题
本试卷共100分 考试时间75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,
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,只有一个选项是符合题目要求的。
1. 2025年9月3日,我国举行纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵式。多款新型装备亮相,我国自主研发的新一代隐身战斗机“歼-20S”亮相歼击机梯队。如图所示,该战机向左上方匀减速直线飞行时,它受到的作用力(除重力外)的合力方向可能为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】由于战机向左上方做匀减速直线运动,则加速度方向与速度方向相反,即加速度方向斜向右下方,即竖直向下的重力与战机受到的作用力(除重力外)的合力斜向右下方,所以战机受到的作用力(除重力外)的合力方向可能指向右下方、水平向右、右上方。
故选D。
2. 某同学设计了一款智能家具中的“光控感应门锁”。原理是利用半导体设备中光控继电器(利用光信号控制电路通断)和门锁结合工作。当专用光源的特定光照射光控继电器的光电管阴极时,会产生光电流,经过放大电路放大后驱动继电器工作,从而触发家具中的门锁解锁。下列说法正确的是( )
A. 只要有强光照射光电管阴极,门锁就一定能解锁
B. 对于任何光,只要该光的频率小于特定光,门锁就一定能解锁
C. 光电管发生光电效应说明光具有波动性
D. 当用频率足够大的光照射时,即使对调电源的正负极,门锁也可能解锁
【答案】D
【解析】
【详解】A.光电效应发生的条件是入射光的频率大于光电管阴极材料的极限频率,与光的强度无关。如果强光的频率低于光电管阴极材料极限频率,无论光强多大,都不会产生光电效应,无法形成光电流,门锁无法解锁,故A错误;
B.特定光是刚好能使光电管产生光电效应的光,若入射光频率小于该特定光,说明入射光频率低于阴极极限频率,无法产生光电效应,门锁不能解锁,故B错误;
C.光电效应是光的粒子性的典型实验证据,证明光具有粒子性,而非波动性,故C错误;
D.当用频率足够大的光照射光电管时,会产生较大的初动能的光电子。即便对调电源正负极,光电管两端加上了反向电压,只要光电子的最大初动能足够大,仍然能克服电场阻力到达阳极,形成光电流,这种情况下门锁也可能解锁,故D正确;
故选D。
3. 2025年8月,西班牙和中国科学家首次实测证实冰的挠曲电效应。挠曲电效应是一种极化机制,指当材料发生非均匀形变(如弯曲、扭曲)时,内部产生应变梯度,从而导致正、负电荷发生分离,在凹面或凸面产生电压或极化。如图所示,初始呈电中性的纯净棒状冰晶,中间和两端受到方向相反的力作用,导致其发生弯曲变形。在变形稳定后,关于该冰晶的带电情况及内部电场,下列描述正确的是( )
A. 冰晶整体仍呈电中性,内部存在匀强电场,电场方向不可能与弯曲凹面垂直
B. 冰晶整体仍呈电中性,但内部正负电荷中心分离,产生了可能由凸面指向凹面的电场
C. 冰晶内部电荷重新分布,整体显示出凸面带正电、凹面带负电的极性,因此整体带电
D. 冰晶内部电荷重新分布,若整体显示出凸面带正电、凹面带负电的极性,则内部存在非匀强电场,越靠近凸面,电势越低
【答案】B
【解析】
【详解】ABC.冰晶初始呈电中性,弯曲产生的极化只是使内部正、负电荷重新分布,没有电荷从外界转移到冰晶,因而冰晶的总电荷量仍为零。若凸面带正电、凹面带负电,内部电场可由凸面指向凹面;由于形变及电荷分布不均匀,内部电场一般不是匀强电场,也不能断言其方向不可能与凹面垂直,故AC错误,B正确;
D.电场方向由高电势指向低电势。若电场由带正电的凸面指向带负电的凹面,则凸面附近电势较高、凹面附近电势较低,故D错误。
故选B。
4. 北京时间2025年11月25日12时11分,搭载神舟二十二号飞船的长征二号遥二十二运载火箭,在酒泉卫星发射中心点火发射,这是中国载人航天工程第一次应急发射任务。神舟二十二号飞船在绕地球做圆周运动时与地球中心的连线在时间内转过的弧度为。地球同步卫星的周期为,则神舟二十二号飞船在轨运行时的轨道半径与地球同步卫星的轨道半径的比值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由题意,飞船的角速度,则神舟二十二号飞船的运行周期
根据开普勒第三定律,绕同一中心天体(地球)做圆周运动的卫星,满足(为常量)
因此对神舟二十二号和同步卫星有
整理得轨道半径比值
则神舟二十二号飞船在轨运行时的轨道半径与地球同步卫星的轨道半径的比值为
故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
5. “虹乃雨中日影也,日照雨则有之”。当太阳光照射到空气中的水滴时,光线经折射及反射后,便形成了彩虹。如图所示,一束单色光以入射角从点射入空气中的球形水滴,经过点反射后再从点折射出水滴,从点射出的出射光线与从点射入的入射光线的夹角,称为该单色光的彩虹角。若该单色光的彩虹角,,。则水滴对该单色光的折射率为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】设光线在点的折射角为,由于水滴是球形,、、均为半径,故
通过几何关系可知
代入,
解得
所以水滴对该单色光的折射率为
故选D。
6. 均匀介质中平衡位置相距1.5m的M、N两个质点的振动图像分别如图甲、乙所示,若介质中该横波的波长满足1.2m≤λ≤2m,则下列说法正确的是( )
A. 这列波的传播方向一定为M指向N
B. 这列波的传播速度可能为1m/s或
C. 质点N的振动方程为
D. 若t=0时刻开始计时,质点N通过的路程s=5.6m时,质点M的位移大小为28cm
【答案】B
【解析】
【详解】AB.若波由M传播到N,则(n=0,1,2……)
所以(n=0,1,2……)
由于
联立解得
所以
由图可知,周期为1.2s,所以
若波由N传播到M,则(n=0,1,2……)
所以(n=0,1,2……)
由于
联立解得
所以
所以,故A错误,B正确;
C.由图可知,质点N的振动方程为,故C错误;
D.若t=0时刻开始计时,质点N通过的路程s=5.6m时,即
所以质点振动的时间为5T,所以质点M的位移大小为0,故D错误。
故选B。
7. 2025年10月16日至18日,2025世界智能网联汽车大会在北京举办。若某自动驾驶汽车在水平路面上运动的动量随时间变化的图像如图,则下列有关该自动驾驶汽车所受的合力随时间变化的图像和汽车动量的二次方与其位移的关系图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】AB.根据动量定理,合外力的冲量等于动量变化,即
整理得,也就是说图像的斜率等于汽车所受的合外力F。
根据图像分为两段倾斜的直线,两段斜率均为定值,前一段斜率的绝对值更大,可知 图像应该是两段水平的恒力,前一段F更大,故AB错误;
CD.由动量定义,可得
结合动能定理
代入整理得
可见图像的斜率为,两段合外力均为定值,前一阶段合外力F更大,则图线是两段倾斜的直线,前一段的斜率更大,故C错误,D正确。
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,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 一个小球从半径为的圆柱形房间地面中心以与水平方向成角的速度射出,与墙壁和天花板共发生三次碰撞后回到发射点,每次碰撞后小球沿接触面的分速度不变,垂直于接触面的分速度大小不变、方向反向,碰撞时间忽略不计。如果小球在空中运动的时间为,不计空气阻力,重力加速度大小为,以下关系式成立的是( )
A. B. C. D.
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.将初速度分解为水平分量、竖直分量。 小球从地面中心出发,和墙壁、天花板共发生3次碰撞后回到发射点,3次碰撞对应先与侧壁碰撞,然后与天花板碰撞,再与侧壁碰撞,可知总水平路程为,水平方向的碰撞均发生在圆柱侧壁,碰撞前后水平分速度大小不变,方向相反,,可得
解得 整理得 ,故A错误,B正确。
CD.根据镜像法,若没有圆柱侧壁和天花板的碰撞,小球从地面出发再落回地面的过程,水平方向
其中
解得水平射程为
本题中小球跟天花板发生碰撞,则小球在空中运动的时间
可得,即
整理得,故C错误,D正确。
故选BD。
9. 如图所示,一小球(可视为质点)用长为的轻质细线悬于距水平地面一定高度的点,使小球在水平面内做匀速圆周运动,轨迹圆的圆心为,细线与竖直方向的夹角为,重力加速度大小为。下列说法正确的是( )
A. 小球运动的角速度大小为
B. 保持细线与竖直方向的夹角不变,细线越短,小球运动的角速度越小
C. 若细线在小球运动过程中突然断开,则小球抛出后在空中处于失重状态
D. 保持轨迹圆的圆心到悬点的距离不变,细线的长度变长,小球运动的周期变大
【答案】AC
【解析】
【详解】A.小球受重力竖直向下,细线拉力沿细线方向。小球在水平面内做匀速圆周运动,半径为
竖直方向
水平方向由拉力的水平分力提供向心力
联立解得,故A正确;
B.由,保持不变时,细线越短,越小,则越大,故B错误;
C.细线突然断开后,小球只受重力作用,做平抛运动,加速度为重力加速度,方向竖直向下,处于完全失重状态,故C正确;
D.轨迹圆圆心到悬点的竖直距离为
联立
解得周期
保持不变,则周期不变,故D错误。
故选AC。
10. 一倾角、间距的平行光滑金属导轨固定在绝缘桌面上,导轨上端连接一个阻值的电阻,虚线以下、长度的区域内存在垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度大小,如图。质量、电阻、长度也为的导体棒b从导轨上距离 处由静止释放。已知导体棒b运动到导轨底部前已经匀速,,重力加速度大小取,导轨电阻不计,导体棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。下列说法正确的是( )
A. 导体棒b刚进入磁场时产生的感应电动势为
B. 导体棒b刚进入磁场时的加速度大小为
C. 导体棒b刚进入磁场时两端的电压为
D. 导体棒b在导轨上运动的时间为
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.设导体棒进入磁场前沿斜面向下的加速度为,根据牛顿第二定律有
解得
根据运动学公式有
解得导体棒刚进入磁场时的速度为
根据法拉第电磁感应定律可知,导体棒刚进入磁场时的感应电动势为
代入数据得,故A错误;
C.回路的总电阻为
则感应电流为
导体棒两端的电压为(外电阻电压),故C正确;
B.设导体棒b刚进入磁场时的加速度为,则受到的安培力为
其方向沿斜面向上。根据牛顿第二定律有
解得,故B正确;
D.进入磁场前导体棒的运动时间为
设导体棒匀速时的速度为,则匀速时导体棒产生的感应电动势为
感应电流为
根据受力平衡有
联立解得
已知磁场区域长度,对导体棒在磁场中的运动过程用动量定理有
其中
解得
则导体棒b在导轨上运动的总时间为,故D正确。
故选BCD。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某班级同学利用如图甲所示的实验装置测量滑块与木板间的动摩擦因数。木板水平固定,滑块在小桶(含砂)的牵引下由静止开始做匀加速直线运动。已知当地的重力加速度大小。
(1)方案设计阶段,1组同学已确定需要测量遮光条依次通过光电门A、B的遮光时间和,对还需要测量哪些物理量产生了不同意见。
甲同学:还需要测量小桶(含砂)的总质量、滑块的质量。
乙同学:还需要测量小桶(含砂)的总质量、遮光条宽度、光电门A、B的间距。
丙同学:还需要测量小桶(含砂)的总质量、滑块的质量、遮光条宽度、光电门A、B的间距。
你认为_________(选填“甲”“乙”或“丙”)同学的方案可行。
(2)2组同学完成设计方案后,某一次实验测得遮光条宽度,光电门A、B的间距,,,小桶(含砂)与滑块的质量之比为,则滑块与木板间的动摩擦因数__________。
【答案】(1)丙 (2)0.24
【解析】
【小问1详解】
遮光条很窄,可用遮光条宽度除以遮光时间近似得到滑块经过光电门处的瞬时速度,故需要测量遮光条宽度和两次遮光时间;由两光电门间的距离及两处速度可求滑块的加速度;再结合小桶(含砂)和滑块的质量,才能由牛顿第二定律求出动摩擦因数。因此还需测量小桶(含砂)的总质量、滑块的质量、遮光条宽度和光电门A、B间的距离,丙同学的方案可行。
【小问2详解】
设小桶(含砂)的质量为,滑块的质量为,绳的张力为,滑块向右运动。遮光条宽度为,可用与遮光时间之比表示滑块经过光电门处的速度,故
代入,和,得,。滑块在A、B间做匀加速直线运动,由速度与位移关系得。
所以
代入,得。对小桶(含砂),由牛顿第二定律得
对滑块,由牛顿第二定律得
两式相加得
所以
由题给
代入,,得
12. 某实验小组做“用单摆测量重力加速度”实验。
(1)该小组的小莉同学先测出摆长,再用秒表测量单摆的周期。在单摆摆动稳定且摆球到达最低点时开始计时,计数为,摆球每经过最低点一次计数一次,当时,秒表的示数如图乙所示,该单摆的周期是________(结果保留三位有效数字)。
(2)小莉同学测量出单摆的多组周期和摆长的数值后,画出图线如图丙,则测出的重力加速度________(用所给字母表示),图像不过原点的主要原因可能是___________(填选项前的字母)。
A.该同学把摆线长度当成了摆长
B.该同学把摆线长度和小球直径之和当成了摆长
C.该同学把摆线长度和小球半径之和当成了摆长
【答案】(1)2.05
(2) ①. ②. A
【解析】
【小问1详解】
单摆一个全振动会2次经过最低点。从n=1到n=61,一共经过最低点的次数是60次。对应的全振动次数
小表盘(分钟)指针在1分钟刻度之后少许,能确定时间有60s;大表盘读数是1.5s,总时间t=61.5s。单摆的周期是
【小问2详解】
[1]由单摆公式得,得
结合图线,得
解得
[2]图像特点:当时,测量摆长L=−b。意思就是:我读出来的摆长L,比真实摆长偏小,少算了小球半径。
故选A。
13. 某同学要将一电流表G改装成量程为0~3V的电压表V。在改装前,需要准确测量电流表G的内阻。现有器材如下:
A.待改装的电流表G(量程为0~1mA,内阻约为30Ω);
B.定值电阻R1(阻值为25Ω);
C.定值电阻R2(阻值为2kΩ);
D.滑动变阻器R3(最大阻值为20Ω,额定电流为2A);
E.滑动变阻器R4(最大阻值为20kΩ,额定电流为0.1A);
F.电阻箱R(0~9999.9Ω);
G.蓄电池E(电动势为4V,内阻不计);
H.开关S1和S2,导线若干。
实验步骤如下:
①根据如图甲所示的电路,用笔画线代替导线,补充完成图乙中的实物连线___________。
②调节电阻箱的阻值至3kΩ,闭合开关S1。
③将滑片稍微向左移动,闭合开关S2,根据电流表G指针的偏转情况调节电阻箱的阻值,直至闭合与断开开关S2时电流表G的示数相同。记录此时电阻箱的阻值R0=2.24kΩ。
回答下列问题:
(1)滑动变阻器R′应选用___________(选填“R3”或“R4”)。闭合开关S1前,应将滑动变阻器的滑片移至________(选填“中央”或“右端”)。
(2)电流表G的内阻Rg=________Ω。(结果保留三位有效数字)
(3)若将电流表G改装成量程为0~3V的电压表V,则应将电流表G与阻值为_______Ω的电阻箱R________(选填“串”或“并”)联。
【答案】 ①. ②. R3 ③. 右端 ④. 28.0 ⑤. 2972 ⑥. 串
【解析】
【详解】[1]根据电路图进行实物连接,如图所示
(1)[2]由于滑动变阻器采用分压式接法,为了更便于操作,滑动变阻器应选总阻值较小的R3;
[3]闭合开关S1前,应保证流过待测电路的电流为零,所以滑动变阻器的滑片移至右端;
(2)[4]闭合与断开开关S2时电流表G的示数相同。则电桥达到平衡,所以
代入数据解得
(3)[5][6]根据电压表的改装原理可知,若将电流表G改装成量程为0~3V的电压表V,则应将电流表G与定值电阻串联,其阻值为
代入数据解得
14. 随着人工智能语音技术的不断发展,某公司研发了一款“AI语音智能充气露营床垫”,可以通过语音控制充、放气过程。内置充气泵每秒可以充入体积V=3L、压强p0=1.0×105Pa的空气。晚上准备露营时,床垫内残留气体的压强为0.8×105Pa,温度为-3°C(环境温度),此时充气床垫内气体的体积为700L。假设充气床垫的导热性良好,空气可以视为理想气体,充气床垫不会漏气。开始露营时,需通过语音控制充气泵将床垫充满气,充满气后床垫内气体的压强为1.4p0,体积为800L,充气过程中气体温度不变。(结果均保留三位有效数字)
(1)求露营充气过程中,充气泵的工作时间t。
(2)若露营次日中午环境温度升到27℃,床垫体积不变且不漏气,求此时床垫内气体的压强。
【答案】(1)187s
(2)1.56×105Pa
【解析】
【小问1详解】
初状态p1=0.8×105Pa,V1=700L,充满气体后的末状态p2=1.4p0=1.4×105Pa,V2=800L
需要充入压强为p0=1.0×105Pa的气体体积V0=3t,由玻意耳定律有
解得t=187s。
【小问2详解】
温度T1=(273-3)K=270K,T3=(273+27)K=300K
由查理定律,有
解得此时床垫内气体的压强p3=1.56×105Pa
15. 一游戏装置的简易模型如图所示,它由光滑的水平轨道CD和竖直平面内的光滑圆轨道组成。竖直圆轨道的半径R=0.9m,圆轨道与水平轨道相切于D(D′)点,E点为圆轨道最高点,轨道内侧F点(与圆心等高)装有一体积可以忽略的力传感器,竖直圆轨道的最低点D、D′点相互靠近且错开。水平轨道CD上放置着两个用细绳连接的物体P和小球Q,其间有一被压缩的轻弹簧,P、Q与轻弹簧不粘连。烧断细绳,物体P和小球Q被弹簧弹出,此后P、Q分离,小球Q从D点滑入圆轨道。已知小球Q的质量mQ=1kg,物体P的质量可变,P、Q间弹簧的弹性势能为30J,重力加速度的大小g取10m/s2,空气阻力不计,P、Q均可视为质点。
(1)若物体P的质量mP=1kg,求当小球Q经过F点时,力传感器显示的弹力大小。
(2)若要使小球Q在圆轨道上运动时始终不脱离轨道,求物体P的质量范围。
【答案】(1)
(2)或
【解析】
【小问1详解】
物体P和小球Q被左右弹出的过程中,根据动量守恒定律,有
又根据机械能守恒定律,有
小球Q从D点到达F点的过程中,根据机械能守恒定律,有
小球Q经过F点时,由弹力提供向心力,有
联立解得力传感器显示的弹力大小
【小问2详解】
若要小球Q不脱离圆轨道,存在两种情况:
①小球Q过最高点的速度
对小球Q从被弹簧弹出开始到到达最高点,根据动能定理可得
解得
②小球Q到达F点时速度恰好为0,或者小球不能到达F点时上升的高度
根据动能定理可得
解得
弹簧将Q与P反向弹出,根据动量守恒定律可得
根据机械能守恒定律可得
可得
将,代入解得
将,代入解得
所以P的质量范围是或。
16. 如图所示,在平面直角坐标系的第Ⅰ象限区域内有沿轴负方向的匀强电场,第Ⅰ象限区域内和第Ⅱ象限区域内分布着宽度均为的匀强磁场,磁场方向均垂直平面向外,磁感应强度大小,电场强度大小。(质量、电荷量、速度均为已知量)
(1)一质子(质量为,电荷量为,重力不计)从坐标原点沿与轴正方向成角的某一初速度进入匀强磁场区域,若质子第一次经磁场偏转后恰好不越过该磁场区域左边界,求质子的初速度大小。
(2)若质子从坐标原点以沿轴负方向、大小的初速度进入匀强磁场区域,求质子第一次在第Ⅱ象限的匀强磁场中运动的时间和第一次进入第Ⅰ象限的匀强磁场时的速度大小。
(3)根据(2)中条件,求质子从开始运动到竖直位移大小为所经历的可能时间。
【答案】(1)
(2),
(3),,
【解析】
【小问1详解】
由洛伦兹力提供向心力,有
质子第一次经磁场偏转后恰好不越过该磁场区域左边界,如图甲所示
由几何关系得
联立解得。
【小问2详解】
由洛伦兹力提供向心力,有
解得
质子第一次在第Ⅱ象限的匀强磁场中运动的时间
设质子第一次经电场减速后,速度大小变为,根据动能定理有
解得
【小问3详解】
在(2)中,质子由电场进入磁场,由洛伦兹力提供向心力,有
解得
质子在第Ⅰ象限的匀强磁场中运动的时间
质子在磁场和电场中运动一个完整的周期,沿轴向上移动的距离
设到处质子能运动个完整的周期,则满足
可得,或,
质子在电场中减速和加速的时间均为
如图乙所示,由几何关系可知
①若质子能完整运动7个周期,竖直位移为,则还应在第Ⅱ象限磁场区域内做圆周运动,沿轴正方向运动竖直位移,由
可得
故质子从开始运动到竖直位移大小所经历的时间
②若质子完整运动6个周期,则还应在第Ⅱ象限磁场区域内或第Ⅰ象限磁场区域内做圆周运动,竖直位移,有两种情况:一种在第Ⅱ象限,一种在第Ⅰ象限。
对于第Ⅱ象限的情况,粒子沿轴正方向运动竖直位移,转过的角度为,故质子从开始运动到竖直位移大小所经历的时间
对于第Ⅰ象限的情况,粒子沿轴负方向运动竖直位移,转过的角度为,故质子从开始运动到竖直位移大小所经历的时间
【点睛】。
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河北保定市定州中学2026-2027学年高三上学期9月阶段检测
物理试题
本试卷共100分 考试时间75分钟
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上,
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,只有一个选项是符合题目要求的。
1. 2025年9月3日,我国举行纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵式。多款新型装备亮相,我国自主研发的新一代隐身战斗机“歼-20S”亮相歼击机梯队。如图所示,该战机向左上方匀减速直线飞行时,它受到的作用力(除重力外)的合力方向可能为( )
A. B.
C. D.
2. 某同学设计了一款智能家具中的“光控感应门锁”。原理是利用半导体设备中光控继电器(利用光信号控制电路通断)和门锁结合工作。当专用光源的特定光照射光控继电器的光电管阴极时,会产生光电流,经过放大电路放大后驱动继电器工作,从而触发家具中的门锁解锁。下列说法正确的是( )
A. 只要有强光照射光电管阴极,门锁就一定能解锁
B. 对于任何光,只要该光的频率小于特定光,门锁就一定能解锁
C. 光电管发生光电效应说明光具有波动性
D. 当用频率足够大的光照射时,即使对调电源的正负极,门锁也可能解锁
3. 2025年8月,西班牙和中国科学家首次实测证实冰的挠曲电效应。挠曲电效应是一种极化机制,指当材料发生非均匀形变(如弯曲、扭曲)时,内部产生应变梯度,从而导致正、负电荷发生分离,在凹面或凸面产生电压或极化。如图所示,初始呈电中性的纯净棒状冰晶,中间和两端受到方向相反的力作用,导致其发生弯曲变形。在变形稳定后,关于该冰晶的带电情况及内部电场,下列描述正确的是( )
A. 冰晶整体仍呈电中性,内部存在匀强电场,电场方向不可能与弯曲凹面垂直
B. 冰晶整体仍呈电中性,但内部正负电荷中心分离,产生了可能由凸面指向凹面的电场
C. 冰晶内部电荷重新分布,整体显示出凸面带正电、凹面带负电的极性,因此整体带电
D. 冰晶内部电荷重新分布,若整体显示出凸面带正电、凹面带负电的极性,则内部存在非匀强电场,越靠近凸面,电势越低
4. 北京时间2025年11月25日12时11分,搭载神舟二十二号飞船的长征二号遥二十二运载火箭,在酒泉卫星发射中心点火发射,这是中国载人航天工程第一次应急发射任务。神舟二十二号飞船在绕地球做圆周运动时与地球中心的连线在时间内转过的弧度为。地球同步卫星的周期为,则神舟二十二号飞船在轨运行时的轨道半径与地球同步卫星的轨道半径的比值为( )
A. B. C. D.
5. “虹乃雨中日影也,日照雨则有之”。当太阳光照射到空气中的水滴时,光线经折射及反射后,便形成了彩虹。如图所示,一束单色光以入射角从点射入空气中的球形水滴,经过点反射后再从点折射出水滴,从点射出的出射光线与从点射入的入射光线的夹角,称为该单色光的彩虹角。若该单色光的彩虹角,,。则水滴对该单色光的折射率为( )
A. B. C. D.
6. 均匀介质中平衡位置相距1.5m的M、N两个质点的振动图像分别如图甲、乙所示,若介质中该横波的波长满足1.2m≤λ≤2m,则下列说法正确的是( )
A. 这列波的传播方向一定为M指向N
B. 这列波的传播速度可能为1m/s或
C. 质点N的振动方程为
D. 若t=0时刻开始计时,质点N通过的路程s=5.6m时,质点M的位移大小为28cm
7. 2025年10月16日至18日,2025世界智能网联汽车大会在北京举办。若某自动驾驶汽车在水平路面上运动的动量随时间变化的图像如图,则下列有关该自动驾驶汽车所受的合力随时间变化的图像和汽车动量的二次方与其位移的关系图像可能正确的是( )
A. B.
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,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 一个小球从半径为的圆柱形房间地面中心以与水平方向成角的速度射出,与墙壁和天花板共发生三次碰撞后回到发射点,每次碰撞后小球沿接触面的分速度不变,垂直于接触面的分速度大小不变、方向反向,碰撞时间忽略不计。如果小球在空中运动的时间为,不计空气阻力,重力加速度大小为,以下关系式成立的是( )
A. B. C. D.
9. 如图所示,一小球(可视为质点)用长为的轻质细线悬于距水平地面一定高度的点,使小球在水平面内做匀速圆周运动,轨迹圆的圆心为,细线与竖直方向的夹角为,重力加速度大小为。下列说法正确的是( )
A. 小球运动的角速度大小为
B. 保持细线与竖直方向的夹角不变,细线越短,小球运动的角速度越小
C. 若细线在小球运动过程中突然断开,则小球抛出后在空中处于失重状态
D. 保持轨迹圆的圆心到悬点的距离不变,细线的长度变长,小球运动的周期变大
10. 一倾角、间距的平行光滑金属导轨固定在绝缘桌面上,导轨上端连接一个阻值的电阻,虚线以下、长度的区域内存在垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度大小,如图。质量、电阻、长度也为的导体棒b从导轨上距离 处由静止释放。已知导体棒b运动到导轨底部前已经匀速,,重力加速度大小取,导轨电阻不计,导体棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。下列说法正确的是( )
A. 导体棒b刚进入磁场时产生的感应电动势为
B. 导体棒b刚进入磁场时的加速度大小为
C. 导体棒b刚进入磁场时两端的电压为
D. 导体棒b在导轨上运动的时间为
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某班级同学利用如图甲所示的实验装置测量滑块与木板间的动摩擦因数。木板水平固定,滑块在小桶(含砂)的牵引下由静止开始做匀加速直线运动。已知当地的重力加速度大小。
(1)方案设计阶段,1组同学已确定需要测量遮光条依次通过光电门A、B的遮光时间和,对还需要测量哪些物理量产生了不同意见。
甲同学:还需要测量小桶(含砂)的总质量、滑块的质量。
乙同学:还需要测量小桶(含砂)的总质量、遮光条宽度、光电门A、B的间距。
丙同学:还需要测量小桶(含砂)的总质量、滑块的质量、遮光条宽度、光电门A、B的间距。
你认为_________(选填“甲”“乙”或“丙”)同学的方案可行。
(2)2组同学完成设计方案后,某一次实验测得遮光条宽度,光电门A、B的间距,,,小桶(含砂)与滑块的质量之比为,则滑块与木板间的动摩擦因数__________。
12. 某实验小组做“用单摆测量重力加速度”实验。
(1)该小组的小莉同学先测出摆长,再用秒表测量单摆的周期。在单摆摆动稳定且摆球到达最低点时开始计时,计数为,摆球每经过最低点一次计数一次,当时,秒表的示数如图乙所示,该单摆的周期是________(结果保留三位有效数字)。
(2)小莉同学测量出单摆的多组周期和摆长的数值后,画出图线如图丙,则测出的重力加速度________(用所给字母表示),图像不过原点的主要原因可能是___________(填选项前的字母)。
A.该同学把摆线长度当成了摆长
B.该同学把摆线长度和小球直径之和当成了摆长
C.该同学把摆线长度和小球半径之和当成了摆长
13. 某同学要将一电流表G改装成量程为0~3V的电压表V。在改装前,需要准确测量电流表G的内阻。现有器材如下:
A.待改装的电流表G(量程为0~1mA,内阻约为30Ω);
B.定值电阻R1(阻值为25Ω);
C.定值电阻R2(阻值为2kΩ);
D.滑动变阻器R3(最大阻值为20Ω,额定电流为2A);
E.滑动变阻器R4(最大阻值为20kΩ,额定电流为0.1A);
F.电阻箱R(0~9999.9Ω);
G.蓄电池E(电动势为4V,内阻不计);
H.开关S1和S2,导线若干。
实验步骤如下:
①根据如图甲所示的电路,用笔画线代替导线,补充完成图乙中的实物连线___________。
②调节电阻箱的阻值至3kΩ,闭合开关S1。
③将滑片稍微向左移动,闭合开关S2,根据电流表G指针的偏转情况调节电阻箱的阻值,直至闭合与断开开关S2时电流表G的示数相同。记录此时电阻箱的阻值R0=2.24kΩ。
回答下列问题:
(1)滑动变阻器R′应选用___________(选填“R3”或“R4”)。闭合开关S1前,应将滑动变阻器的滑片移至________(选填“中央”或“右端”)。
(2)电流表G的内阻Rg=________Ω。(结果保留三位有效数字)
(3)若将电流表G改装成量程为0~3V的电压表V,则应将电流表G与阻值为_______Ω的电阻箱R________(选填“串”或“并”)联。
14. 随着人工智能语音技术的不断发展,某公司研发了一款“AI语音智能充气露营床垫”,可以通过语音控制充、放气过程。内置充气泵每秒可以充入体积V=3L、压强p0=1.0×105Pa的空气。晚上准备露营时,床垫内残留气体的压强为0.8×105Pa,温度为-3°C(环境温度),此时充气床垫内气体的体积为700L。假设充气床垫的导热性良好,空气可以视为理想气体,充气床垫不会漏气。开始露营时,需通过语音控制充气泵将床垫充满气,充满气后床垫内气体的压强为1.4p0,体积为800L,充气过程中气体温度不变。(结果均保留三位有效数字)
(1)求露营充气过程中,充气泵的工作时间t。
(2)若露营次日中午环境温度升到27℃,床垫体积不变且不漏气,求此时床垫内气体的压强。
15. 一游戏装置的简易模型如图所示,它由光滑的水平轨道CD和竖直平面内的光滑圆轨道组成。竖直圆轨道的半径R=0.9m,圆轨道与水平轨道相切于D(D′)点,E点为圆轨道最高点,轨道内侧F点(与圆心等高)装有一体积可以忽略的力传感器,竖直圆轨道的最低点D、D′点相互靠近且错开。水平轨道CD上放置着两个用细绳连接的物体P和小球Q,其间有一被压缩的轻弹簧,P、Q与轻弹簧不粘连。烧断细绳,物体P和小球Q被弹簧弹出,此后P、Q分离,小球Q从D点滑入圆轨道。已知小球Q的质量mQ=1kg,物体P的质量可变,P、Q间弹簧的弹性势能为30J,重力加速度的大小g取10m/s2,空气阻力不计,P、Q均可视为质点。
(1)若物体P的质量mP=1kg,求当小球Q经过F点时,力传感器显示的弹力大小。
(2)若要使小球Q在圆轨道上运动时始终不脱离轨道,求物体P的质量范围。
16. 如图所示,在平面直角坐标系的第Ⅰ象限区域内有沿轴负方向的匀强电场,第Ⅰ象限区域内和第Ⅱ象限区域内分布着宽度均为的匀强磁场,磁场方向均垂直平面向外,磁感应强度大小,电场强度大小。(质量、电荷量、速度均为已知量)
(1)一质子(质量为,电荷量为,重力不计)从坐标原点沿与轴正方向成角的某一初速度进入匀强磁场区域,若质子第一次经磁场偏转后恰好不越过该磁场区域左边界,求质子的初速度大小。
(2)若质子从坐标原点以沿轴负方向、大小的初速度进入匀强磁场区域,求质子第一次在第Ⅱ象限的匀强磁场中运动的时间和第一次进入第Ⅰ象限的匀强磁场时的速度大小。
(3)根据(2)中条件,求质子从开始运动到竖直位移大小为所经历的可能时间。
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