精品解析:河北邢台市部分高中2026-2027学年高三上学期11月期中物理试题
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内容正文:
高三物理试题
本试卷满分100分,考试时间75分钟。
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,只有一项符合题目要求。
1. 2026年8月6日,中国科学家领衔的北京谱仪Ⅲ实验国际合作组,在巴西举行的国际高能物理大会上宣布,通过15年研究已建立证明胶球存在的完整证据链。胶球是由传递相互作用的胶子(不带电)构成的纯“力”粒子。则胶子传递的相互作用属于( )
A. 引力相互作用 B. 电磁相互作用
C. 强相互作用 D. 弱相互作用
【答案】C
【解析】
【详解】A.引力相互作用的传递媒介是理论预言的引力子,至今尚未被实验直接探测到;胶子不带电,也不承担传递引力的角色,故A错误;
B.电磁相互作用的传递媒介是光子,它只作用于带电粒子;胶子本身不带电,传递的是夸克之间的相互作用,并非电磁相互作用,故B错误;
C.胶子是量子色动力学预言的规范玻色子,是传递强相互作用的媒介粒子,共有8种,带色荷而不带电;胶球完全由胶子结合而成,其内部起束缚作用的正是胶子传递的强相互作用,与题意相符,故C正确;
D.弱相互作用的传递媒介是W、Z玻色子,胶子并不参与弱相互作用,故D错误。
故选C。
2. 如图为某款吸鼻器简化示意图,使用时将吸鼻头放在鼻腔处,手拉活塞杆向外抽出,使瓶内气压降低,鼻腔内的气体和液体会进入瓶中。若某次将吸鼻头处密封,快速向外抽出活塞杆,关于该过程,下列说法正确的是( )
A. 气体的内能不变
B. 外界对气体做负功
C. 气体向外界放出热量
D. 单位时间撞击单位面积容器壁的分子数不变
【答案】B
【解析】
【详解】A.快速向外抽出活塞杆的过程中,瓶内气体体积增大,气体对外界做功,时间极短,气体与外界来不及发生热交换,可视为绝热过程。根据热力学第一定律有
由于,,故,即气体的内能减小,故A错误;
B.气体体积增大,外界对气体做负功(即气体对外界做正功),故B正确;
C.该过程为绝热过程,气体与外界没有热交换,即,故C错误;
D.气体的体积增大,分子数密度减小;温度降低,分子的平均动能减小,平均速率减小。因此,单位时间内撞击单位面积容器壁的分子数减小,故D错误。
故选B。
3. 如图所示,某段粗糙路面,段水平,段与水平面间的夹角为,某时刻质量为的汽车从点保持恒定功率从静止开始沿斜面向下运动,到达点时速度已经达到最大,此时汽车开启定速巡航(即保持汽车的速率不变)通过水平路面。已知重力加速度为,汽车运动过程中受到的阻力大小恒为,则开始定速巡航后汽车的输出功率为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】汽车在段向下运动,速度达到最大时加速度为0,合力为零。沿斜面方向的受力满足
解得
汽车在段保持恒定功率运动,速度最大时满足
汽车在段定速巡航,速率保持为段的最大速度,此时匀速运动合力为0,水平方向牵引力等于阻力,满足
因此定速巡航的输出功率
故选B。
4. 如图所示,等腰梯形MNQP中存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,梯形外存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁场区域足够大。已知PQ=2MN=2NQ=2L,一带电荷量为+q、质量为m的粒子(不计重力)以速度从N点垂直MN射出,之后垂直MN经过M点,则梯形外的磁感应强度大小和粒子从N运动到M的时间分别为( )
A. 、 B. 、 C. 、 D. 、
【答案】D
【解析】
【详解】等腰梯形:,,,所以腰与水平方向夹角为。
粒子速度,在梯形内(向里磁场)的圆周运动半径:
第一阶段:(梯形内),粒子从垂直向下射入,向里,做逆时针圆周运动,圆心在,半径.
轨迹与右腰交于点,圆心角,在点速度方向为右下方
第二阶段:(梯形外),粒子穿出梯形进入外侧磁场,做顺时针圆周运动,半径,由对称性,粒子从边上的点再次进入梯形。弦长,根据几何关系可得轨迹半径
代入得,解得。此段圆心角为
第三阶段:(梯形内),粒子从点进入梯形,向里,做逆时针圆周运动,圆心在,半径。轨迹恰好到达点,且到达时速度竖直向上(垂直),圆心角。
;
;
则总时间为
故梯形外磁感应强度为,粒子从运动到的时间为。
故选D。
5. 2026年8月16日,我国在海南商业航天发射场使用长征十二号运载火箭,成功将卫星互联网低轨24组卫星发射升空。某颗互联网低轨卫星轨道倾角为50°,在一天内恰位于处于同一轨道平面的倾斜地球同步轨道卫星正下方12次,已知两卫星绕行方向一致,倾斜地球同步轨道卫星轨道半径约为42000km,,则互联网低轨卫星的轨道半径约为( )
A. 7600km B. 8000km C. 12000km D. 21000km
【答案】A
【解析】
【详解】倾斜地球同步轨道卫星的周期与地球自转周期一致,即天,轨道半径
两卫星在同一轨道平面、绕行方向一致,低轨卫星轨道半径更小,角速度更大。当低轨卫星相对同步卫星多转整数圈时,会出现在同步卫星的正下方。题目提到一天内低轨卫星在同步卫星正下方12次,说明1天内低轨卫星相对同步卫星多转12圈。1天内同步卫星转过的圈数为圈
设低轨卫星1天内转圈,由相对圈数差关系得,解得圈,因此低轨卫星的周期天
根据开普勒第三定律,绕同一中心天体运动的卫星满足,因此
计算得
故选A。
6. 如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数比为 。原线圈串联一定值电阻后,接在输出电压有效值恒为的正弦交流电源两端。副线圈电路中接有理想交流电表和滑动变阻器R(阻值范围0-50Ω)。在滑片P从最上端缓慢向下滑动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电流表和电压表的示数均逐渐增大
B. 电压表示数不变,电流表示数均变大
C. 滑动变阻器消耗的功率先增大后减小
D. 当R=40Ω时,滑动变阻器消耗的电功率达到最大
【答案】C
【解析】
【详解】AB.设原线圈两端电压为,副线圈两端电压为,原线圈中电流为,副线圈中电流为,根据原副线圈两端电压之比与匝数之比的关系得
根据原副线圈电流之比与匝数之比的关系得
根据欧姆定律可得,
联立得,
滑片P从最上端缓慢向下滑动的过程中,滑动变阻器接入电路中的电阻阻值减小,可得增大,进而减小,根据比例关系减小、增大,所以电流表示数均增大,电压表的示数减小,故A错误,B错误;
CD.滑动变阻器消耗的功率
根据二次函数的知识可得,当时,滑动变阻器消耗的功率最大,解得
在之间
根据AB选项分析得,滑片P从最上端缓慢向下滑动的过程中,随着滑动变阻器接入电路中的电阻阻值减小,逐渐增大,可得时,;时,
则随滑片P从最上端缓慢向下滑动过程中,滑动变阻器消耗的功率先增大后减小,故C正确,D错误。
故选C。
7. 如图所示,圆弧形滑槽静止放置在光滑水平面上,其上表面为三分之一圆,左右两端等高,将一质量与滑槽相等的小球(可看成质点)从滑槽的右端由静止释放,由于没有摩擦,小球能到达滑槽的另一端,则小球对滑槽的压力的最小值与最大值之比为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设小球与滑槽的质量均为,圆弧半径为,最低点为。由“三分之一圆、两端等高”可知圆弧所对圆心角为,两端点跟圆心的连线与竖直方向各成
先求最大值。小球由右端滑到最低点的过程中,系统水平方向不受外力,水平方向动量守恒;只有重力做正功,系统机械能守恒,动能增加。设小球到达时对地速度大小为、滑槽速度大小为,取水平向右为正方向。
两者质量相等,由水平方向动量守恒得
即
两者速度等大反向。小球相对滑槽的速度
故
由机械能守恒得
解得
故
在最低点,小球沿圆弧运动,小球相对滑槽的向心加速度为,方向竖直向上;此时滑槽的加速度沿水平方向,在竖直方向没有分量,故小球在竖直方向的合外力就等于
由牛顿第二定律得
故
小球在右端释放的瞬间,两者速度均为零,但都在加速。设此时小球相对滑槽沿切线方向的加速度大小为,滑槽水平向右的加速度大小为
小球的加速度由两部分合成:相对滑槽沿切线方向的加速度和滑槽的加速度。由于此时小球相对滑槽的速度为零,向心加速度
故小球沿半径方向没有相对加速度,它沿半径方向的加速度只来自的分解,大小为、方向背离圆心
沿半径方向,重力指向圆心的分量为,支持力背离圆心,由牛顿第二定律得
对滑槽而言,只有小球对它的压力的水平分量使它加速,由牛顿第二定律得
联立以上两式消去,得
即
小球由端点向最低点运动的过程中,重力沿半径方向的分量逐渐增大,向心加速度项也由零逐渐增大,故支持力一直增大,即在端点取最小值、在最低点取最大值
又由牛顿第三定律可得,小球对滑槽的压力与滑槽对小球的支持力等大反向,因此压力的最小值与最大值之比为
故选A。
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. 两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播,两波源分别位于和处,两列波的波速均为,波源振幅均为。如图所示,t=0时刻,平衡位置在的质点P,的质点Q刚开始振动,质点M平衡位置在处。下列说法正确的是( )
A. 两列波经过0.75s相遇
B. 两列波相遇后,质点P始终是振动加强点
C. t=1.5s时,质点M运动的路程为12cm,且处在负向最大位移处
D. 若仅右波源起振方向反向,t=2s时质点Q在平衡位置向上振动
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由图得,两列波最前面的点间距为,则相遇时间,故A正确;
B.由图分析可得,两列波的波源到P点的波程差为
两列波的半波长为,则
即波程差等于半波长的奇数倍,且两列波的起振方向相同,所以P点始终为振动减弱点,故B错误;
C.由题分析得,两列波传播到M点的时间为
则质点M的振动时间为
由图可得,质点M与两个波源的距离相等,所以M点为振动加强点,振幅为
由得,两列波源的振动周期为
则质点M的路程为
质点M从平衡位置开始向下振动,经过了个周期,处在正向位移最大处,故C错误;
D.质点Q的振动可视为左右两个波源的振动的矢量叠加。则当时,右波已传到质点Q且质点Q随右波振动了2个周期,由题分析可得,此时质点Q在右波的单独作用下回到平衡位置且向上振动;左波传播到Q点的时间为
则当时,左波已传到质点Q且质点Q随左波振动了个周期,同理可得,此时质点Q在左波的单独作用下回到平衡位置且向上振动;两个振动进行矢量叠加后,质点Q在平衡位置向上振动,故D正确。
故选AD。
9. 2026年3月,中国科学院近代物理研究所利用中国超重元素研究专用加速器,通过氩-40束流轰击金-197靶的熔合蒸发反应,首次合成了新核素锫()及其α衰变子核镅科研团队测量了锫-235和镅-231发生α衰变时释放的α粒子的能量分别为7.632MeV和7.109MeV,并测得镅-231的半衰期约为75秒,发生α衰变的概率为17%。已知锫-235的比结合能约为7.52MeV,镅-231的比结合能约为7.57MeV,α粒子的比结合能约为7.03MeV。下列说法正确的是( )
A. 合成锫-235的人工核转变方程为
B. 锫-235发生α衰变释放的核能约为9.59MeV
C. 个镅-231原子核经150s,释放的α粒子总动能约为MeV
D. 个镅-231原子核经300s,生成的约有个
【答案】BC
【解析】
【详解】A.质量数守恒检验左侧,右侧,两边不等,人工核转变方程中质量数不守恒,故A错误;
B.锫-235的衰变为,衰变能为反应前后总结合能之差,故B正确;
C.由题意知
则总衰变核数
衰变的概率为,每个粒子动能,总动能,故C正确;
D.由于
则总衰变核数
生成数为,故D错误;
故选BC。
10. 如图所示,空间有竖直向下的静电场,场强大小满足(x是轴上某点到O的距离),x轴上有一长为l的绝缘轻绳连接两小球A、B,两球质量均为m,B球带电荷量为-q(q>0),A球到O点的距离为l,两球现恰处于静止状态,不计两球间的库仑力,已知,g为重力加速度,物体做简谐运动周期公式为,是回复力与位移的比例系数。现剪断轻绳,下列说法正确的是( )
A. A球一定带正电,且带电荷量为
B. A球电势能的最大变化量的值为
C. B球运动到速度最大的过程,电场力做的功为
D. B球回到初始位置时,A球也一定在初始位置
【答案】BD
【解析】
【详解】A.A、B两球静止时,A球所处位置场强为
B球所处位置场强为
对A、B整体受力分析,由平衡条件得
解得,A错误;
B.对A球,初始位置,A球初始受力为
方向竖直向上。运动后
随着减小,变小,所以A球先向上做加速度减小的加速运动。当减为0时,有
解得
此时A球处于平衡状态,速度最大,继续向上运动,向下且逐渐增大,所以A球做加速度增大的减速运动。速度减为0时,A球接着向下运动,如此做往复运动。
以为坐标原点,取向下为正方向,设A球向上运动距离平衡位置的位移为,则此时A球距点的距离为
而
即,
故A球做简谐运动,平衡位置为(速度最大处),在(初始)和之间往复振动。
A球由运动至过程中,电场力大小线性变化,电场力做的功
故A球电势能的最大变化量的值为,B正确;
C.当B球处于平衡状态时,B球距点距离为,可得
解得
设B球向下运动距离平衡位置的位移为,则此时B球距点的距离为
即,
故B球也做简谐运动,在(初始)和之间往复振动,B球运动到速度最大的过程,电场力做的功为,C错误;
D.A球做简谐运动的周期
B球做简谐运动的周期
故,即B球完成一次全振动回到初始位置时,A球刚好完成2次全振动,也回到自己初始位置,D正确;
故选BD。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某同学做探究电容器充、放电实验的电路示意图如图甲所示,电源电动势E=8.0V,内阻不可忽略。开关S接1端对电容器充电,待充电稳定后,将开关拨至2端,电容器通过电阻R放电,电流传感器记录放电过程,得到的Ⅰ-t图像如图乙所示。
(1)开关接1端充电至稳定状态,下列说法正确的是 。
A. 充电稳定后,电容器两端电压小于电源电动势
B. 放电过程中电容随带电荷量的减少而变小
C. 减小电阻R,I-t图像与坐标轴围成面积不变,放电变快
(2)实验通过数方格求得放电总电荷量。忽略电源内阻,电容器的电容为__________F(保留两位有效数字);若考虑电源内阻,该实验测得的电容测量值与真实值相比__________(选填“存在”或“不存在”)偏差。
(3)在图丙中定性画出电容器完整充、放电全过程的q-t图像。标注充电、放电阶段,体现曲线凹凸特点。
【答案】(1)C (2) ①. ②. 不存在
(3)
【解析】
【小问1详解】
A.充电稳定后电路中不再有电流,电源内阻上没有电压降,电容器两端电压等于电源电动势E,A错误;
B.电容器的电容由极板正对面积、极板间距和极板间的电介质决定,与所带电荷量无关,放电过程中电容保持不变,B错误;
C.图像与坐标轴围成的面积表示放电过程通过电路的电荷量
减小电阻R不改变放电的总电荷量,故面积不变;由
可知放电的最大电流增大,放电过程变快,C正确。
故选C。
【小问2详解】
[1]忽略电源内阻时,充电稳定后电容器两端电压等于电源电动势,即
由
得电容
代入数据得
[2] 充电稳定时电路中的电流为零,电源内阻上不产生电压降,电容器两端电压仍等于电源电动势,故是否考虑电源内阻都不影响该电压值,测量值与真实值相比不存在偏差。
【小问3详解】
充电阶段:开关接1端,电容器所带电荷量q由零逐渐增大,充电电流随极板电压升高而减小,故图像的斜率逐渐减小,曲线向上凸,最终趋于水平,饱和值为
放电阶段:开关接2端,电容器通过电阻R放电,电荷量逐渐减小,放电电流逐渐减小,故图像的斜率绝对值逐渐减小,曲线向下凹,最终趋于零;
全过程图像如图所示,交界处q取最大值,充电段上凸、放电段下凹。
12. 如图甲所示为某同学做验证机械能守恒定律实验的装置,质量为M的重物与质量为m的砝码(M>m)通过跨过轻质定滑轮的轻质细线相连。砝码上固定遮光片(质量不计),用游标卡尺测量遮光片宽度为d。重物由静止下落高度h后,遮光片通过光电门,传感器记录遮光总时间为。重力加速度为g,滑轮质量不计、无转动惯量,细线不可伸长。
(1)某次测量遮光片的宽度,示数如图乙所示,遮光片的宽度为d=__________ mm。
(2)以重物和砝码整体为系统,重物下落高度h后,系统重力势能的减少量为________动能的增加量为__________(用题给物理量字母表示);若游标卡尺读数时,游标尺刻度多读了1格,会导致计算出的系统动能增加量__________(选填“偏大”或“偏小”)。
(3)多次改变下落高度h,记录对应遮光时间Δt。若不计一切阻力,某同学绘制出图像,图像的斜率k=__________(用题给物理量字母表示)时可验证机械能守恒定律成立。
(4)本实验中光电门测量时间的最小精度为1ms,某次实验中,高度一定时砝码经过光电门的瞬时速度为0.4m/s,实验室提供三种遮光片,最合适的是 。
A. B. C.
【答案】(1)5.10
(2) ①. ②. ③. 偏大
(3) (4)B
【解析】
【小问1详解】
20分度游标卡尺精度为。主尺读数,游标尺第2条刻线与主尺对齐,游标读数,故
【小问2详解】
[1]重物下降h,势能减少Mgh;砝码上升h,势能增加mgh,系统重力势能的减少量为
[2]初速度为零,末速率
两物体速率相同,系统动能增加量
[3]游标多读1格使测得的d偏大,而,故计算出的系统动能增加量偏大。
【小问3详解】
不计阻力时
即
整理得
故图像斜率
【小问4详解】
光电门最小精度,瞬时速度,遮光时间。
A.时,求得,仅为精度的5倍,计时相对误差偏大,不合适,故A错误;
B.时,求得,既远大于保证计时精度,遮光片又较窄使平均速度接近瞬时速度,较为合适,故B正确;
C.时,求得,遮光时间过长,平均速度偏离瞬时速度较大,不合适,故C错误。
故选B。
13. AR(增强现实)眼镜的核心技术之一是光波导,其原理是利用全反射将微显示器发出的图像光在镜片中传输。如图所示,一根长为的光纤内芯折射率为,包层折射率为,现仅将内芯更换为碳化硅材料,折射率为,已知光在发生折射时入射角的正弦值与折射角的正弦值之比等于两介质折射率的反比,光在真空中的速度为。
(1)光线从左侧空气中射入,能在光纤内芯侧壁发生全反射,求更换材料前后左侧入射角正弦值范围的差值;
(2)求更换材料前光在光纤中传播的最长时间。
【答案】(1)0.04
(2)
【解析】
【小问1详解】
如图甲所示,设光在左侧的入射角为,折射角为,光线到达内芯与包层界面时的入射角为,发生全反射的临界角为
根据折射定律有
根据几何知识可知
当时发生全反射,则此时
光线能在光纤内芯侧壁发生全反射,有
联立得
当时,代入
解得
当时,代入
有
则说明入射光线一定能在光纤内芯侧壁发生全反射,故更换材料后左侧入射角正弦值最大取为1。则更换材料前后左侧入射角正弦值范围的差值为0.04。
【小问2详解】
光在内芯中的传播速度
如图乙所示,光在内芯中的传播距离
当时,最大,有
联立
解得
故更换材料前光在光纤中传播的最长时间
代入数据解得
14. 绝缘水平面上固定一间距为d、由绝缘段和金属段两段拼接而成的光滑长直平行导轨,其右端接一定值电阻。导轨上有两个宽度均为d、间距为2d的匀强磁场区域①、②,磁感应强度大小分别为B和,方向均垂直纸面向外。一边长为d、质量为m的匀质正方形金属线框在区域①左侧沿导轨以速度v0向右滑行,完全穿过区域①时速度恰减为,已知线框每条边的电阻值均等于定值电阻的阻值,以区域①和区域②的对称轴为分界线,左侧为绝缘段,右侧为金属段导轨,不计金属段导轨电阻,线框运动过程中沿运动方向的两条边始终与导轨良好接触。求:
(1)定值电阻的阻值;
(2)线框恰完全进入区域②时的速度大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
设线框恰好完全进入区域①时的速度为,进入过程的时间为,定值电阻的阻值为,则线框总电阻为。对线框进入区域①的过程,由动量定理,有
根据闭合电路欧姆定律,有
根据法拉第电磁感应定律,有
联立解得
同理,对线框穿出区域①的过程有
解得。
【小问2详解】
线框进入区域②的过程中,由于不计金属段导轨电阻,故线框上下两条边被短路,右侧边切割磁感线产生感应电动势,相当于电源,此过程电路可简化为如图所示。
回路中的总电阻
由于导轨光滑,故线框开始进入区域②时的速度仍为设其完全进入区域②时的速度为,进入过程的时间为。对线框进入区域②的过程,由动量定理,有
根据闭合电路欧姆定律,有
根据法拉第电磁感应定律,有
又
联立解得
由(1)可知
联立解得。
15. 2026年国际篮联U18男篮亚洲杯决赛8月23日在印度艾哈迈达巴德举行,中国队获得亚军。在一次自由投篮训练中,甲、乙两位同学同时投出手中的篮球,两篮球均恰好运动到最高点时发生弹性碰撞,两篮球完全相同。如图所示,已知甲同学到篮板的水平距离约为m,乙同学到篮板的水平距离约为m,两篮球碰撞位置与篮板最上方等高,为H=3.95m,碰撞位置到篮板的水平距离为m,篮筐高为h=3.15m,篮筐直径为d=0.45m。两篮球离手时的高度均为。两篮球轨迹和篮筐竖直中心轴线在同一平面内,该平面与篮板所在平面垂直。篮球可看成质点,忽略空气阻力,重力加速度,篮球与篮板碰撞时竖直方向速度不变,水平方向速度变为碰前瞬间的0.6倍,所有碰撞时间均极短。
(1)求两球碰前瞬间的速度大小。
(2)判断两球碰到篮筐前是否会发生第二次碰撞,若不会,通过计算说明;若会,求第二次碰撞的位置与第一次碰撞的位置间的水平距离。
(3)通过计算说明甲、乙同学投出的篮球最终是否进篮筐。
【答案】(1),
(2)会,
(3)甲球没有进篮筐,乙球进入篮筐
【解析】
【小问1详解】
将篮球从抛出点至运动到最高点的过程反向看成平抛运动,竖直方向有
甲、乙水平方向运动 ,
解得 ,
【小问2详解】
两篮球完全相同,发生弹性碰撞,碰撞前后瞬间两篮球水平方向动量守恒,机械能守恒,有 ,
解得
第一次碰撞位置与篮筐的竖直距离为
第一次碰撞后到乙球运动到篮板的时间
与篮板碰后瞬间乙球水平速度反向,水平速度大小为
设经t2甲、乙发生第二次相撞,则水平方向上的运动满足
解得
这段时间内两篮球竖直方向均做自由落体运动,下降高度为
所以在第一次碰后到篮筐前会发生第二次碰撞,第二次碰的位置与第一次碰的位置间的水平距离
【小问3详解】
第二次碰撞时两球竖直速度相等,则碰撞过程水平方向动量守恒,机械能守恒,则有,
解得碰后瞬间两篮球水平速度再次交换,甲球的水平速度大小为 , 方向向左
乙球的水平速度大小为 ,方向向右
两球运动如图,两球第二次碰撞时,甲、乙到篮板的水平距离
由于两球从第一次碰撞开始竖直方向一直做自由落体运动,设两球从最高点下落到与篮筐等高处所用时间为t3,则
在 的时间内,甲向左远离篮筐运动,所以甲球没有进篮筐,设第二次碰撞后又经过时间乙与篮板再次相碰,有
与篮板碰后瞬间乙球的水平速度反向,大小为
从乙球第二次与篮板相碰后至乙球下落到与篮筐等高时,水平位移大小为
代入数据解得,故乙球进入篮筐。
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高三物理试题
本试卷满分100分,考试时间75分钟。
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,只有一项符合题目要求。
1. 2026年8月6日,中国科学家领衔的北京谱仪Ⅲ实验国际合作组,在巴西举行的国际高能物理大会上宣布,通过15年研究已建立证明胶球存在的完整证据链。胶球是由传递相互作用的胶子(不带电)构成的纯“力”粒子。则胶子传递的相互作用属于( )
A. 引力相互作用 B. 电磁相互作用
C. 强相互作用 D. 弱相互作用
2. 如图为某款吸鼻器简化示意图,使用时将吸鼻头放在鼻腔处,手拉活塞杆向外抽出,使瓶内气压降低,鼻腔内的气体和液体会进入瓶中。若某次将吸鼻头处密封,快速向外抽出活塞杆,关于该过程,下列说法正确的是( )
A. 气体的内能不变
B. 外界对气体做负功
C. 气体向外界放出热量
D. 单位时间撞击单位面积容器壁的分子数不变
3. 如图所示,某段粗糙路面,段水平,段与水平面间的夹角为,某时刻质量为的汽车从点保持恒定功率从静止开始沿斜面向下运动,到达点时速度已经达到最大,此时汽车开启定速巡航(即保持汽车的速率不变)通过水平路面。已知重力加速度为,汽车运动过程中受到的阻力大小恒为,则开始定速巡航后汽车的输出功率为( )
A. B. C. D.
4. 如图所示,等腰梯形MNQP中存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B,梯形外存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁场区域足够大。已知PQ=2MN=2NQ=2L,一带电荷量为+q、质量为m的粒子(不计重力)以速度从N点垂直MN射出,之后垂直MN经过M点,则梯形外的磁感应强度大小和粒子从N运动到M的时间分别为( )
A. 、 B. 、 C. 、 D. 、
5. 2026年8月16日,我国在海南商业航天发射场使用长征十二号运载火箭,成功将卫星互联网低轨24组卫星发射升空。某颗互联网低轨卫星轨道倾角为50°,在一天内恰位于处于同一轨道平面的倾斜地球同步轨道卫星正下方12次,已知两卫星绕行方向一致,倾斜地球同步轨道卫星轨道半径约为42000km,,则互联网低轨卫星的轨道半径约为( )
A. 7600km B. 8000km C. 12000km D. 21000km
6. 如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数比为 。原线圈串联一定值电阻后,接在输出电压有效值恒为的正弦交流电源两端。副线圈电路中接有理想交流电表和滑动变阻器R(阻值范围0-50Ω)。在滑片P从最上端缓慢向下滑动的过程中,下列说法正确的是( )
A. 电流表和电压表的示数均逐渐增大
B. 电压表示数不变,电流表示数均变大
C. 滑动变阻器消耗的功率先增大后减小
D. 当R=40Ω时,滑动变阻器消耗的电功率达到最大
7. 如图所示,圆弧形滑槽静止放置在光滑水平面上,其上表面为三分之一圆,左右两端等高,将一质量与滑槽相等的小球(可看成质点)从滑槽的右端由静止释放,由于没有摩擦,小球能到达滑槽的另一端,则小球对滑槽的压力的最小值与最大值之比为( )
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. 两列简谐横波分别沿x轴正方向和负方向传播,两波源分别位于和处,两列波的波速均为,波源振幅均为。如图所示,t=0时刻,平衡位置在的质点P,的质点Q刚开始振动,质点M平衡位置在处。下列说法正确的是( )
A. 两列波经过0.75s相遇
B. 两列波相遇后,质点P始终是振动加强点
C. t=1.5s时,质点M运动的路程为12cm,且处在负向最大位移处
D. 若仅右波源起振方向反向,t=2s时质点Q在平衡位置向上振动
9. 2026年3月,中国科学院近代物理研究所利用中国超重元素研究专用加速器,通过氩-40束流轰击金-197靶的熔合蒸发反应,首次合成了新核素锫()及其α衰变子核镅科研团队测量了锫-235和镅-231发生α衰变时释放的α粒子的能量分别为7.632MeV和7.109MeV,并测得镅-231的半衰期约为75秒,发生α衰变的概率为17%。已知锫-235的比结合能约为7.52MeV,镅-231的比结合能约为7.57MeV,α粒子的比结合能约为7.03MeV。下列说法正确的是( )
A. 合成锫-235的人工核转变方程为
B. 锫-235发生α衰变释放的核能约为9.59MeV
C. 个镅-231原子核经150s,释放的α粒子总动能约为MeV
D. 个镅-231原子核经300s,生成的约有个
10. 如图所示,空间有竖直向下的静电场,场强大小满足(x是轴上某点到O的距离),x轴上有一长为l的绝缘轻绳连接两小球A、B,两球质量均为m,B球带电荷量为-q(q>0),A球到O点的距离为l,两球现恰处于静止状态,不计两球间的库仑力,已知,g为重力加速度,物体做简谐运动周期公式为,是回复力与位移的比例系数。现剪断轻绳,下列说法正确的是( )
A. A球一定带正电,且带电荷量为
B. A球电势能的最大变化量的值为
C. B球运动到速度最大的过程,电场力做的功为
D. B球回到初始位置时,A球也一定在初始位置
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11. 某同学做探究电容器充、放电实验的电路示意图如图甲所示,电源电动势E=8.0V,内阻不可忽略。开关S接1端对电容器充电,待充电稳定后,将开关拨至2端,电容器通过电阻R放电,电流传感器记录放电过程,得到的Ⅰ-t图像如图乙所示。
(1)开关接1端充电至稳定状态,下列说法正确的是 。
A. 充电稳定后,电容器两端电压小于电源电动势
B. 放电过程中电容随带电荷量的减少而变小
C. 减小电阻R,I-t图像与坐标轴围成面积不变,放电变快
(2)实验通过数方格求得放电总电荷量。忽略电源内阻,电容器的电容为__________F(保留两位有效数字);若考虑电源内阻,该实验测得的电容测量值与真实值相比__________(选填“存在”或“不存在”)偏差。
(3)在图丙中定性画出电容器完整充、放电全过程的q-t图像。标注充电、放电阶段,体现曲线凹凸特点。
12. 如图甲所示为某同学做验证机械能守恒定律实验的装置,质量为M的重物与质量为m的砝码(M>m)通过跨过轻质定滑轮的轻质细线相连。砝码上固定遮光片(质量不计),用游标卡尺测量遮光片宽度为d。重物由静止下落高度h后,遮光片通过光电门,传感器记录遮光总时间为。重力加速度为g,滑轮质量不计、无转动惯量,细线不可伸长。
(1)某次测量遮光片的宽度,示数如图乙所示,遮光片的宽度为d=__________ mm。
(2)以重物和砝码整体为系统,重物下落高度h后,系统重力势能的减少量为________动能的增加量为__________(用题给物理量字母表示);若游标卡尺读数时,游标尺刻度多读了1格,会导致计算出的系统动能增加量__________(选填“偏大”或“偏小”)。
(3)多次改变下落高度h,记录对应遮光时间Δt。若不计一切阻力,某同学绘制出图像,图像的斜率k=__________(用题给物理量字母表示)时可验证机械能守恒定律成立。
(4)本实验中光电门测量时间的最小精度为1ms,某次实验中,高度一定时砝码经过光电门的瞬时速度为0.4m/s,实验室提供三种遮光片,最合适的是 。
A. B. C.
13. AR(增强现实)眼镜的核心技术之一是光波导,其原理是利用全反射将微显示器发出的图像光在镜片中传输。如图所示,一根长为的光纤内芯折射率为,包层折射率为,现仅将内芯更换为碳化硅材料,折射率为,已知光在发生折射时入射角的正弦值与折射角的正弦值之比等于两介质折射率的反比,光在真空中的速度为。
(1)光线从左侧空气中射入,能在光纤内芯侧壁发生全反射,求更换材料前后左侧入射角正弦值范围的差值;
(2)求更换材料前光在光纤中传播的最长时间。
14. 绝缘水平面上固定一间距为d、由绝缘段和金属段两段拼接而成的光滑长直平行导轨,其右端接一定值电阻。导轨上有两个宽度均为d、间距为2d的匀强磁场区域①、②,磁感应强度大小分别为B和,方向均垂直纸面向外。一边长为d、质量为m的匀质正方形金属线框在区域①左侧沿导轨以速度v0向右滑行,完全穿过区域①时速度恰减为,已知线框每条边的电阻值均等于定值电阻的阻值,以区域①和区域②的对称轴为分界线,左侧为绝缘段,右侧为金属段导轨,不计金属段导轨电阻,线框运动过程中沿运动方向的两条边始终与导轨良好接触。求:
(1)定值电阻的阻值;
(2)线框恰完全进入区域②时的速度大小。
15. 2026年国际篮联U18男篮亚洲杯决赛8月23日在印度艾哈迈达巴德举行,中国队获得亚军。在一次自由投篮训练中,甲、乙两位同学同时投出手中的篮球,两篮球均恰好运动到最高点时发生弹性碰撞,两篮球完全相同。如图所示,已知甲同学到篮板的水平距离约为m,乙同学到篮板的水平距离约为m,两篮球碰撞位置与篮板最上方等高,为H=3.95m,碰撞位置到篮板的水平距离为m,篮筐高为h=3.15m,篮筐直径为d=0.45m。两篮球离手时的高度均为。两篮球轨迹和篮筐竖直中心轴线在同一平面内,该平面与篮板所在平面垂直。篮球可看成质点,忽略空气阻力,重力加速度,篮球与篮板碰撞时竖直方向速度不变,水平方向速度变为碰前瞬间的0.6倍,所有碰撞时间均极短。
(1)求两球碰前瞬间的速度大小。
(2)判断两球碰到篮筐前是否会发生第二次碰撞,若不会,通过计算说明;若会,求第二次碰撞的位置与第一次碰撞的位置间的水平距离。
(3)通过计算说明甲、乙同学投出的篮球最终是否进篮筐。
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