2025-2026学年河南省顶级名校联盟高三（上）强基诊断测试物理试卷（11月）（含答案）

这是一份2025-2026学年河南省顶级名校联盟高三（上）强基诊断测试物理试卷（11月）（含答案），共13页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题：本大题共10小题，共30分。
1.一定质量的理想气体发生图中B到A的状态变化，下列对该变化描述正确的是( )
A. 气体的压强增大
B. 气体的压强减小
C. 在单位时间内，气体分子对器壁单位面积的撞击次数减少
D. 在单位时间内，气体分子对器壁单位面积的撞击次数不变
2.某相机在镜头前加装滤镜消除干扰光；在镜头表面镀膜，会使反射光减少至1.5%以下；通过棱镜在视窗内呈现正立的像。该相机没有用到的光学原理是( )
A. 衍射B. 干涉C. 偏振D. 全反射
3.子核的比结合能曲线如图所示。根据该曲线，下列判断不正确的是( )
A. 816O核的比结合能约为8MeVB. 816O核比 24He核更稳定
C. 两个 12H核结合成 24He核时释放能量D. ​92235U核的结合能比 3689Kr核的小
4.某仪器发射两列脉冲横波，在同一均匀介质中相向传播，波速v的大小均为2m/s。t=0时刻的波形图如图所示，此后波在空间传播的过程中，下列描述正确的是( )
A. 在x=0m处两波开始相遇
B. t=3s时两波开始相遇
C. t=2s时x=−3m质点的速度和加速度方向相反
D. t=2.25s时某个质点的位移能达到6cm
5.普通的交流电表不能直接接在高压输电线路上进行直接测量，通过互感原理可实现普通电表测量输电线路上的“高电压”或“强电流”。图2中互感器ab一侧线圈的匝数较少。将1、2两图正确连接后( )
A. 可测“强电流”，图1中未知电表是交流电流表；ab接MN、cd接PQ
B. 可测“强电流”，图1中未知电表是交流电流表；ab接PQ、cd接MN
C. 可测“高电压”，图1中未知电表是交流电压表；ab接PQ、cd接MN
D. 可测“高电压”，图1中未知电表是交流电压表；ab接MN、cd接PQ
6.竖直平面内有一L型光滑细杆，杆上套有相同的小球a、b。现让杆绕过底部O点所在的竖直轴OO′匀速转动，已知∠AOB为直角，∠AOO′=37∘。两小球a、b在杆上稳定时，与O点之间的距离之比为( )
A. 1:1B. 4:3C. 16∶9D. 64:27
7.在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑动触头P向右滑动时，三个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1和U2表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1和ΔU2表示。下列比值变化正确的是( )
A. U1I增大B. ΔU1ΔI不变C. U2I不变D. ΔU2ΔI增大
8.从固定斜面上的O点每隔0.1s由静止释放一个完全相同的小球，释放后小球做匀加速直线运动。某一时刻，记录下小球在斜面上运动的照片，如图所示。测得小球相邻位置间的距离xAB=4cm，xBC=8cm。已知O点距离斜面底端的长度为l=35cm，小球质量m=0.01kg，取g=10m/s2，小球均可视为质点，不计摩擦阻力和空气阻力。由以上数据可以得出( )
A. 小球的加速度大小为0.4m/s2
B. 斜面上最多有4个小球在运动
C. 在C位置的小球此时的重力功率为0.04W
D. 小球从静止运动到A位置，合力对小球的冲量为2×10−2N⋅s
9.某同学通过实验制作一个简易的温控装置，实验原理电路图如图1所示，继电器与热敏电阻Rt、滑动变阻器R串联接在电源E两端，当继电器的电流超过15mA时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控。继电器的电阻约40Ω，热敏电阻的阻值Rt与温度t的关系如图2所示。提供的电源有：E1(3V，内阻不计)、E2(6V，内阻不计)；滑动变阻器有：R10∼200Ω、R20∼500Ω。为使该装置实现对30∼70 ∘C之间任一温度的控制，应选用( )
A. E1，R1B. E1、R2C. E2、R1D. E2、R2
10.小物块以一定初速度冲上足够长的固定斜面，如图1所示，斜面倾角θ=37∘。以地面为势能零点，其整个减速运动过程的机械能随距地面高度变化规律如图2所示。g取10m/s2。下列判定正确的是( )
A. 物块受到的摩擦力大小为53NB. 物块质量为0.3kg
C. 物块减速运动的加速度大小为4m/s2D. 物块减速运动的时间是0.25s
二、多选题：本大题共4小题，共12分。
11.已知均匀带电的无穷大平面在真空中激发电场的场强大小为σ2ε0，其中σ为平面上单位面积所带的电荷量，ε0为常量。如图所示的平行板电容器，其间为真空，极板带电量始终为Q。不计边缘效应，极板内的电场分布与无穷大导体板相同。下列说法正确的是( )
A. 仅拉大极板间距，两极板之间的相互作用力减小
B. 仅拉大极板间距，两极板之间的相互作用力大小不变
C. 仅减小两极板的正对面积，两极板之间的相互作用力大小增大
D. 仅减小两极板的正对面积，两极板之间的相互作用力大小不变
12.一玻璃管的内、外半径为r、R的圆形，R= 2r。如图所示，平行光线沿截面所在平面射向玻璃管外壁，有部分光线仅发生两次折射后可以射出管外壁。下列说法正确的有( )
A. 能发生题设现象玻璃管的折射率不超过 2
B. 能发生题设现象玻璃管的折射率不低于 62
C. 最终出射光线与入射光线的偏转角度最小为30∘
D. 最终出射光线与入射光线的偏转角度最大不超过90∘
13.某同学利用电压传感器来研究电感线圈工作时的特点。图1中三个灯泡完全相同，不考虑温度对灯泡电阻的影响。在闭合开关S的同时开始采集数据，当电路达到稳定状态后断开开关。图2是由传感器得到的电压u随时间t变化的图像。电感线圈自感系数较大，不计线圈的电阻及电源内阻。下列说法正确的是( )
A. 开关S闭合瞬间，灯D1、D2的瞬时功率相等
B. 开关S断开瞬间，灯D2闪亮一下再熄灭
C. 根据题中信息可推出u1与u2的比值为2∶3
D. 根据题中信息可推出u1与u2的比值为3:4
14.同一物理现象往往可以用不同方法来解释。例如：在赤道地表上方300m高空相对于地球表面静止释放一物体，不考虑重力加速度的变化，忽略空气阻力，物体将不会落在释放点的正下方，该现象可以用两种不同的方法进行解释。
方法一：地球是一个转动的非惯性系，运用牛顿定律分析物体的运动时，物体除了受到与惯性系相同的力外，还受到一个“假想的惯性力”，该力的方向与物体上下运动的方向有关，当物体向地心运动时，该力的方向指向东方，当竖直运动方向反向时该力的方向也反向；该力的大小与竖直方向的速度大小成正比。
方法二：物体在下落过程中，受到的万有引力是有心力，根据物理学规律角动量守恒(角动量L=mr2ω，其中m是物体的质量，r为物体到地心的距离，ω为物体相对于地球的角速度)，物体的角速度会发生变化。下列说法正确的是( )
A. 由方法一可知，若将一物体在赤道竖直向上抛出，上升过程相对抛出点向西运动，下落过程相对抛出点也向西运动，且两段水平运动的距离相等
B. 由方法二可知，若将一物体在赤道竖直向上抛出，上升过程物体的角速度越来越大，下落过程物体的角速度越来越小，落回的地点在抛出点
C. 若将一物体在北京竖直向上抛出，由两种方法均可知，物体相对于地面将向西偏转
D. 若将一物体在北京竖直向上抛出，由两种方法均可知，物体相对于地面将向东偏转
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
15.物理实验一般都涉及实验目的、实验原理、实验仪器、实验方法、实验操作、数据分析等。
(1)下列实验中，用到控制变量法的实验有__________。
A.探究加速度与力和质量的关系
B.验证机械能守恒定律
C.测量玻璃的折射率
(2)假设在月球上，利用：A.质量m已知的重锤、B.打点计时器和纸带、C.直流电源、D.弹簧测力计，设计实验测量月球表面的重力加速度g月的大小。选用的器材有_________(选填器材前的字母)。
(3)“研究平抛运动”和“验证动量守恒定律”的共同点有__________。
A.都要调整轨道末端水平
B.都不需要确定竖直方向
C.在同一次实验中，小球每次都要从轨道上的同一位置释放
(4)验证动量守恒实验中，得到轨道末端在记录纸上的竖直投影点O，入射球碰前的平均落地点、碰后两球的平均落地点分别是P、M和N，如果在误差允许范围内，OP、OM、ON满足_________，则说明碰撞为弹性碰撞。
16.实验小组用如图1所示的方案测量一小段金属丝的电阻率。实验步骤如下：
a.在金属丝上不同位置用螺旋测微器测三个位置的导线直径，并取平均值d；
b.将电压表的右端通过小夹子3连接在导线上，小夹子3可在1、2接线柱间左右移动；
c.将小夹子3调节至某位置，测量小夹子3和某个接线柱之间的距离L；
d.闭合开关S，调节电阻箱R的阻值，使电流表示数为I，读出相应的电压表示数U，断开开关S；
e.改变小夹子3的位置，重复步骤c、d，测量多组L和U，作出U−L图像如图3所示，得到直线的斜率k。
回答下列问题：
(1)某次测得导线的直径d1如图2所示，d1=_________mm。
(2)L是小夹子3到__________(填“1”或“2”)接线柱之间的距离。
(3)电阻率的表达式ρ=_________(用k、d、I等表示)。
(4)在测量L时小夹子3不能看作质点，甲同学用游标卡尺测内径的方法测量小夹子3和上述接线柱之间的距离，再用(3)的方法求出ρ。这种测量L的方式__________。
A.不会造成误差
B.会导致测量值ρ偏小
C.会导致测量值ρ偏大
(5)乙同学认为：为减小测量误差，应测量L对应的值在1.00∼2.50之间的数据。他的说法对吗？___如果对请说明理由，如果不对请说明改进方案___。
四、计算题：本大题共4小题，共40分。
17.秋千由踏板和绳构成，小孩随秋千的摆动过程可简化为单摆的摆动。等效“摆球”的质量为m，摆长为L，绳与竖直方向的最大夹角为θ。不计一切摩擦和空气阻力，重力加速度大小为g。
(1)求“摆球”通过最低点时速度的大小v；
(2)求“摆球”通过最低点时对细绳的拉力大小F；
(3)若“摆球”摆动周期为T，摆球从左侧最高点第一次摆到最低点的过程中，求细线对摆球拉力的冲量大小I。
18.实验中观察到，静止在匀强磁场中A点的原子核a发生某种衰变，衰变产生的新核b与发出的射线c恰在纸面内做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意如图，已知1、2轨迹的半径之比为7∶1，新核b中质子数与中子数相等。
(1)问：原子核a发生的何种衰变；磁场的方向；
(2)已知质子的质量是电子的1836倍，求1、2轨迹的周期之比；
(3)写出衰变方程。
19.某航天兴趣小组设想了一种探测器发射、卫星回收一体化方案：①将卫星携带一探测器发射到半径为r0的圆轨道上绕地球做匀速圆周运动。②在轨道上某点启动辅助动力装置短暂工作(工作时消耗的气体质量忽略不计)，将探测器沿运动方向射出后，探测器恰可脱离地球，而卫星沿原方向绕地球做椭圆运动且恰好未撞到地面。③想办法回收卫星。
已知质量分别为M1、M2的两个质点相距为r时的引力势能为Ep=−GM1M2r，其中G为引力常量。已知地球质量M和地球半径R，不计空气阻力及其他天体的作用。
(1)求卫星和探测器绕圆轨道运动的周期T0、线速度大小v0；
(2)求发射探测器后，卫星第一次运动到距离地球最近位置所经历的时间t；
(3)为完成上述任务，某同学认为：①应确定卫星与探测器的质量之比k；②还应确定辅助动力装置短暂工作过程中气体燃料提供的能量E。仅根据题设条件，请你用方程来分析判断能否确定k和E。
20.伽利略先生曾设想：最简单的变速运动可能是速度随时间或位移均匀变化的。
(1)如图1所示，水平固定放置的足够长的U形光滑金属导轨处于竖直向上的匀强磁场中，在导轨上放着金属棒，现给金属棒以水平向右的初速度v0。金属棒仅在安培力作用下向右运动。已知磁场的磁感应强度为B，轨道间距为L，定值电阻为R，金属棒质量为m、有效电阻为r，轨道及其他部分电阻不计。规定向右为正方向。
a.求出金属棒的速度随位移的变化率A1的表达式；
b.利用变化率A1求出金属棒向右运动的最大位移X；
(2)将图1的装置整体旋转到竖直面内(磁场仍与导轨平面垂直)，如图2所示，将金属棒由静止释放。
a.当金属棒速度为v时，求出其速度随位移的变化率A2的表达式；
b.利用A2及题干中的条件求出某个描述金属棒运动的物理量。
参考答案
1.C
2.A
3.D
4.D
5.A
6.D
7.B
8.C
9.D
10.D
11.BC
12.AD
13.AD
14.AC
15.(1)A
(2)AD或DA
(3)AC
(4) OM+OP=ON

16.(1)1.995(1.993∼1.997)
(2)2
(3) −kπd24I
(4)A
(5) 不对 改测1、3之间的距离 L 并描绘 U−L 图像

17.解：(1)摆球从最高点到最低点的过程中，只有重力做功，机械能守恒。由机械能守恒定律有 mgh=12mv2
其中 h=L1−csθ
解得 v= 2gL1−csθ
(2)在最低点，摆球受到重力 mg 和细绳的拉力 F′ ，合力提供向心力，即 F′−mg=mv2L
根据牛顿第三定律得 F=F′
将 v= 2gL1−csθ 代入解得 F=mg3−2csθ
(3)根据动量定理，合力的冲量等于动量变化，即 I⇀+IG⇀=ΔP⇀
摆球从左侧最高点到最低点的时间为 t=T4
由题意可知，重力的冲量方向竖直向下， mv 方向水平向右，所以细线对摆球拉力的冲量大小 I= m2v2+116m2g2T2
代入解得 I= 2gLm21−csθ+116m2g2T2=m 2gL1−csθ+116g2T2

18.解：(1)衰变后新核和粒子的运动方向相反，由洛伦兹力提供向心力可知，新核和粒子的电性相反，新核带正电荷，则粒子带负电荷，发生的是 β 衰变，根据动量守恒新核和粒子的动量大小相等，方向相反，在磁场中运动时，洛伦兹力提供向心力 qvB=mv2r
解得 r=mvqB=pqB
电子的电荷量小于新核的电荷量，所以其运动半径大于新核的运动半径，判断出轨迹1是电子的，由左手定则可知，磁场方向垂直纸面向里。
(2)根据 r=mvqB=pqB ，可推出电荷量之比是 1:7
质量之比是 mm′=114×1836
结合公式 T=2πrv=2πmqB
可推出周期之比是 1:3672
(3)新核为 714N ，衰变方程为 614C→ 714N+ −10e

19.解：(1)圆轨道，根据万有引力提供向心力可得 GMmr02=mv02r0
解得 v0= GMr0
卫星和探测器绕圆轨道运动的周期为 T0=2πr0v0
解得 T0=2π r03GM
(2)卫星的运动轨迹为
卫星变轨后在椭圆轨道的长轴为 2a=R+r0
根据开普勒第三定律 r03T02=a3T2
卫星第一次运动到距离地球最近位置所经历的时间为 t=T2
联立，解得 t=π2 R+r032GM
(3)对分离后的卫星，根据开普勒第二定律可知，在很小的一段时间 Δt 内与地球连线扫过的面积相等 12⋅v1Δt⋅r0=12⋅v 1′Δt⋅R
整理可得 r0v1=Rv 1′
机械能守恒 12m1v12+−GMm1r0=12m1v 1 ′2+−GMm1R
对分离后的探测器：机械能守恒 12m2v22+−GMm2r0=0
分离过程卫星 m1 和探测器 m2 系统：动量守恒 m1+m2v0=m1v1+m2v2
上述方程联立可求 k 。能量守恒 12m1+m2v 02+E=12m1v 12+12m2v 22
缺卫星或探测器的质量，不可求 E 。

20.解：(1)a.对金属棒由牛顿第二定律可知 ma1=FA
其中 FA=−BIL ， I=BLvR+r
得 a1=B2L2vmR+r
因 a=ΔvΔt 、 A=ΔvΔx
可得 aA=ΔxΔt=v
可得金属棒的速度随位移的变化率 A1=−B2L2mR+r
b.根据 A1 不变，则 A1=0−v0X=−B2L2mR+r
可得金属棒向右运动的最大位移 X=mR+rv0B2L2
(2)a.对金属棒由牛顿第二定律可知 ma2=mg−FA
可得 a2=g−B2L2vmR+r
则速度随位移的变化率 A2=a2v=gv−B2L2mR+r
b.棒做速度随位移的变化率减小的减速运动，当变化率 A2=0 时， 0=gvm−B2L2mR+r
可以求出金属棒的最大速度 vm=mgR+rB2L2