四川泸州市合江县马街中学校2025-2026学年高三下学期开学物理试题含答案

这是一份四川泸州市合江县马街中学校2025-2026学年高三下学期开学物理试题含答案，共17页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题(每题 4 分，共 28 分)
1. 近年来，我国核电技术快速发展，“中国核能”已成为国家建设的重要力量。目前，核电主要是通过铀核裂变产生， ​92235U 在慢中子的轰击下发生核反应:
​92235U+​01n→​54140Xe+​abY+2​01n 。关于核反应方程式中的 ​abY 元素，下列说法中正确的是( )
A. a=48,b=84 B. a=36,b=86 C. a=38,b=94 D. a=37,b=95
2. 量子点是一种纳米级别的半导体, 不同尺寸的量子点会发出不同颜色的光, 这是量子点的独特性质。现有两种不同尺寸的量子点,尺寸较大的量子点发出 a (红) 光,尺寸较小的量子点发出 b (蓝)光。下列说法中正确的是( )
A. a 光的频率大于 b 光的频率
B. a 光光子的能量小于 b 光光子的能量
C. 从真空中射入水中时, a 光的折射率大于 b 光的折射率
D. 在水中传播时, a 光的速度小于 b 光的速度
3. 如图所示,水平天花板下方固定一光滑小定滑轮 O ,一轻质弹簧一端固定在定滑轮的正下方 N 处,另一端与小球 P 连接,同时一轻绳跨过定滑轮与小球 P 相连。开始时在外力 F 作用下系统在图示位置静止。改变 F 大小使小球 P 缓慢移动,在小球 P 到达 N 点正上方前, 下列说法正确的是( )

A. 外力 F 大小不变
B. 外力 F 逐渐变大
C. 弹簧弹力逐渐变小
D. 小球运动轨迹是圆弧
4. 人体的细胞膜模型如图甲所示, 双分子层之间存在电压, 医学上称为膜电位。将厚度均匀细胞膜简化为如图乙所示模型，膜内电场由膜电位产生，可视为匀强电场。初速度为零带正电的钾离子仅在电场力作用下从图中的 A 点运动到 B 点。下列说法正确的是( )
细胞膜外
细胞核 B 细胞膜内

细胞膜
甲乙
A. B 点电势较高
B. 钾离子电势能增大
C. 仅增大膜电位,钾离子到达 B 点的速度变小
D. 仅增加膜的厚度,钾离子到达 B 点的速度不变
5. 2025 届我国或将成为全球唯一拥有空间站的国家。若我国空间站离地面的高度是同步卫星离地面高度的 1n ,同步卫星离地面的高度为地球半径的 6 倍。已知地球的半径为 R ,地球表面的重力加速度为 g ，则空间站绕地球做圆周运动的周期的表达式为( )
A. 2πn+63Rn3g B. 2πn+6Rng
C. 2πn+63Rng D. 2πngRn+6
6. 如图所示,在水平面内存在一半径为 2R 和半径为 R 的两个同心圆,半径为 R 的小圆和半径为 2R 的大圆之间形成一环形区域。小圆和环形区域内分别存在垂直水平面、方向相反的匀强磁场。小圆内匀强磁场的磁感应强度大小为 B 。位于圆心处的粒子源 S 沿水平面向各个方向发射速率为 qBRm 的正粒子,粒子的电荷量为 q ,质量为 m ,为了将所有粒子束缚在半径为 2R 的圆形内，环形区域磁感应强度大小至少为( )

A. 35B B. 53B C. 34B D. 43B
7. 如图所示，倾角为 θ 、长度有限的光滑斜面固定在水平面上，一根劲度系数为 k 的轻质弹簧下端固定于斜面底部,上端压一个质量为 m 的小物块 a,a 与弹簧间不拴接,开始时 a 处于静止状态。现有另一个质量为 2m 的小物块 b 从斜面上某处由静止释放,与 a 发生正碰后立即粘在一起成为组合体 c 。已知弹簧的弹性势能与其形变量的关系为 Ep=12kx2 ,重力加速度为 g ，弹簧始终未超出弹性限度。下列说法正确的是( )

A. c 被弹簧反弹后恰好可以回到 b 的释放点
B. 整个过程中 a、b 和弹簧组成的系统机械能守恒
C. 当 b 的释放点到 a 的距离为 15mgsinθ8k 时, c 恰好不会与弹簧分离
D. 要使 c 能在斜面上做完整的简谐运动, b 的释放点到 a 的距离至少为 5mgsinθ2k
二、多选题: 本题共 3 小题, 每小题 6 分, 共 18 分。在每小题给出的选项中, 有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分, 部分选对的得 3 分, 有选错的得 0 分。
8. 图甲为一列简谐横波在 t=0 时的波形图,质点 Q 的平衡位置在 x=4 cm 处,图乙为其振动图像。下列说法正确的是( )


甲
A. 该列波沿 x 轴负方向传播 B. 该波波速为 4 cm/s
C. t=3 s 时,质点 Q 速度沿 y 轴正方向 D. 质点 Q 在 2∼3 s 内的路程为 20 cm
9. 如图所示,质量为 m 的物块从 A 点由静止开始下落,下落 H 高度到达 B 点与一轻弹簧接触,又下落 h 高度到达最低点 C 。已知弹簧的劲度系数为 k ,弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为 g ,不计空气阻力。下列说法正确的是( )

A. 从 B 到 C 过程中,物块的机械能逐渐减小
B. 从 B 到 C 过程中,物块的重力势能和弹簧弹性势能的和逐渐增加
C. 从 A 到 C 过程中,物块的最大动能为 mgH+mgk
D. 从 A 到 C 过程中,弹簧的最大弹性势能为 mgH+h
10. 如图所示,水平绝缘桌面上有两平行导轨与一电源及导体棒 MN 构成的闭合回路,已知两导轨间距为 L ,质量为 m 的导体棒 MN 与两导轨垂直,通过导体棒的电流为 I ,匀强磁场的磁感应强度大小为 B ,方向与水平面成 θ 角斜向上,导体棒 MN 静止,重力加速度大小为 g ,则导体棒 MN 受到的( )

A. 摩擦力大小为 ILBsinθ B. 摩擦力大小为 ILBcsθ
C. 支持力大小为 mg+ILBsinθ D. 支持力大小为 mg−ILBcsθ
第 II 卷 非选择题 54 分
三、实验题: (16 分)
11. 某同学用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律, 铁架台上端固定有电磁释放装置 A (断开开关，可使小球从静止开始自由下落)，下端安装有与数字计时器相连的光电门 B。 实验过程如下:

甲

乙
(1)用螺旋测微器测量小球的直径，示数如图乙所示，小球直径 d= _____ mm 。
(2)调节光电门位置，使小球从电磁释放装置处释放后能自由通过光电门。
(3)用刻度尺测量出小球释放位置到光电门的高度 h ，释放小球，并记录小球通过光电门的遮光时间 Δt 。已知小球的质量为 m ,则小球从释放位置运动到光电门的过程中,增加的动能为_____ (用 m、d、Δt 表示)。
(4)改变光电门的高度 h ，多次实验得出相应的实验数据，根据数据作出 h−1Δt2 图像， 如果小球下落过程中机械能守恒，则该图像应是一条直线，且该直线的斜率应为_____(用 d 和重力加速度 g 表示)。
12. 按要求填空:
(1)半偏法测电流表内阻的电路如图甲，图中器材参数如下:

甲

乙

丙
待测电流表 A (量程 0∼1mA )
滑动变阻器 R1 (最大阻值 10kΩ )
电阻箱 R2 (最大阻值 999.9Ω )
电源 E (电动势为 6 V ,内阻很小)
测量方法是: 先断开开关 S2 ,闭合开关 S1 ,调节滑动变阻器 R1 ,使电流表的指针满偏; 保持 R1 的阻值不变,闭合 S2 ,调节电阻箱 R2 ,使电流表的指针半偏,此时电阻箱 R2 的示数为 99.0Ω. 则电流表 A 内阻的测量值为_____Ω。
(2)将该电流表 A 改装成量程为 0~100mA 的电流表 A1 ，应给电流表 A_____(选填“串联” 或“并联”)一个电阻，改装后的电流表 A1 的内阻为_____。
(3)测量一节废旧干电池的电动势 E 和内阻 r ，利用改装后的电流表 A1 和其它实验器材设计了如图乙所示的电路。在实验中,多次改变电阻箱阻值,记录多组数据,画出 1I−R0 图像为一条直线 (如图丙),由图中数据计算出该电池的电动势 E= _____ V ，内阻 r= _____ Ω (结果均保留三位有效数字)。
四、解答题(13 题 10 分，14 题 12 分，15 题 16 分，共 38 分)
13. 如图所示为某实验小组设计的测量不规则矿石体积的气压体积测量仪的原理图, 上端开口的直筒导热汽缸 A 和放入待测矿石后上端封闭的直筒导热汽缸 B 高均为 h=30 cm ，横截面积 S=20 cm2 ,两汽缸连接处的细管体积不计。将质量 m=2 kg 的活塞 C 置 A 上方开口处放下，在两汽缸内封闭一定质量的理想气体(不计活塞厚度和摩擦力)，活塞稳定后，活塞距汽缸 A 顶端 h1=3 cm 。已知环境温度保持不变，大气压强 p0=1.0×105 Pa ，重力加速度 g=10 m/s2 。求:

(1)活塞稳定后，封闭气体的压强 p ；
(2)矿石的体积 V 。
14. 如图所示,水上乐园游戏中游客仅在自身重力及不可伸长的轻绳拉力作用下绕悬点 O 运动,经最低点 B 到达绳子与竖直方向成 θ=37∘ 的 C 点时,游客松手并最终落入水中。已知游客在空中运动到最高点 D 时的速度大小 v=4 m/s ，游客质量 m=50kg ，绳长 L=5m ，游客可视为质点，不计一切阻力， sin37∘=0.6 ，重力加速度大小为 g=10m/s2 。

(1)游客摆到最低点 B 时，求绳子对游客拉力 T 的大小；
(2)若 D 点距水面的竖直高度 H=1.25m ，求 C 点到落水点的水平距离 x 。
15. 某科技大学电磁实验室中, 几名大学生正探究在梯度磁场中有关功率的问题。实验模型简化示意图如图 (a) 所示，水平面内两根足够长的镀银导轨水平放置并固定，其间距 l=0.4m ， 左端与阻值 R=0.15Ω 的电阻相连。学生启动磁场生成系统,使 x>0 区域的磁感应强度 B 呈线性分布,方向垂直于轨道平面向下,监测屏上显示的 B−x 图像如图 (b) 所示。一质量为 m=0.1 kg 、接入导轨的电阻 r=0.05Ω 的金属棒,以 v0=2 m/s 滑入磁场时开启伺服电机,该电机动态调节作用在金属棒中点上的水平外力 F 的大小,使此过程中电阻 R 的电功率保持不变,其 P−t 图像如图 (c) 所示。金属棒运动过程中与导轨始终接触良好并与导轨垂直,不计导轨电阻, 不计摩擦力, 求:

图(a)

图(b)

图(c)
(1)电阻 R 消耗的电功率 P0 ；
(2)金属棒在 x=3 m 处的速度大小；
(3)金属棒从 x=0 运动到 x=3 m 过程中水平外力 F 做功的平均功率。
1. C
【详解】根据电荷数守恒和质量数守恒, 可得
235+1=140+b+2×1
92+0=54+a+2×0
解得
a=38
b=94
故选 C。
2. B
【详解】A. 依题意, a 光为红光, b 光为蓝光,所以 a 光的频率小于 b 光的频率,故 A 错误;
B. 根据 ε=hv
可知 a 光光子的能量小于 b 光光子的能量,故 B 正确;
C. a 光的频率小于 b 光的频率,所以从真空中射入水中时, a 光的折射率小于 b 光的折射率, 故 C 错误;
D. 根据 n=cv
可知在水中传播时, a 光的速度大于 b 光的速度,故 D 错误。
故选 B。
3. D
【详解】AB. 对小球 P 进行受力分析,三力构成矢量三角形,如图所示

根据几何关系可知两三角形相似,因此 mgON=kxPN=FOP
缓慢运动过程 OP 越来越小,则 F 逐渐减小,故 AB 错误;
BD. 由 mgON=kxPN=FOP 可知如果 PN 增大,则 x 会先减小,如果 PN 减小,则 x 会增大,该
等式不可能成立, 所以弹簧的形变量保持不变, 弹簧弹力大小始终不变, 小球运动轨迹是圆弧, 故 D 正确, C 错误。
故选 D。
4. D
【详解】AB. 由题知,初速度为零带正电的钾离子仅在电场力作用下从图中的 A 点运动到 B 点,则电场力做正功,则钾离子的电势能减小,钾离子带正电,则 B 点电势低于 A 点电势, 故 AB 错误;
CD. 初速度为零带正电的钾离子仅在电场力作用下从图中的 A 点运动到 B 点的过程,由动能定理可知 qU=12mv2
由此可知,仅增大膜电位,钾离子到达 B 点的速度变大,仅增加膜的厚度,钾离子到达 B 点的速度不变, 故 C 错误, D 正确;
故选 D。
5. A
【详解】在地球表面 mg=GMmR2
得 GM=gR2
空间站做匀速圆周运动时 GMmr2=m2πT2r
轨道半径 r=R+1n×6R=R+6Rn
联立解得 T=2πr3GM=2πn+63Rn3g
故选 A。
6. B
【详解】粒子在小圆内做圆周运动由洛伦兹力提供向心力,则有 qvB=mv2r
解得 r=mvBq=R
作出粒子运动轨迹, 如图所示

由轨迹圆可知,粒子从 A 点与 OA 成 30∘ 角的方向射入环形区域,粒子恰好不射出磁场时, 轨迹圆与大圆相切,设粒子在圆周运动的半径为 r′ ,根据几何关系有 ∠OAO2=120∘
根据余弦定理有 2R−r′2=r′2+R2−2Rr′cs120∘
解得 r′=35R
粒子做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力,则有 qvB′=mv2r′
解得 B′=53B
故 B 正确， ACD 错误
故选 B。
7. C
【详解】AB. 因 a、b 碰撞后粘在一起,属于完全非弹性碰撞,整个系统有机械能损失, 组合体 c 不可能回到 b 的释放点,故 AB 错误;
C. a 静止时，根据平衡条件有
mgsinθ=kx1
对 b 由机械能守恒定律有
2mg⋅l1sinθ=12×2mv12
根据动量守恒定律有
2mv1=m+2mv
从 a、b 碰撞结束到 c 向上运动到最高点时弹簧恰好处于原长的过程中,对 c 和弹簧组成的系统由机械能守恒定律有
12m+2mv2+12kx12=m+2mg⋅x1sinθ
联立解得
l1=15mgsinθ8k
故 C 正确;
D. 要使 c 能在斜面上做完整的简谐运动, c 能运动到的最高点是弹簧恰好处于原长状态时弹簧顶端所在位置, 根据 C 项中解析可知 D 错误。
故选 C。
8. BD
【详解】A. 由图乙知, t=0 s 时刻质点 Q 向上振动,根据波形平移法可知横波沿 x 轴正方向传播，故 A 错误；
B. 由图甲知，波长 λ=8 cm ，由图乙知，周期 T=2 s ，则该波的传播速度为
v=λT=82 cm/s=4 cm/s
故 B 正确;
C. 由图乙知, t=3 s 时,质点 Q 速度沿 y 轴负方向,故 C 错误;
D. 在 2∼3 s 内,由于 Δt=1 s=12T
可知质点 Q 在 2∼3 s 内的路程为 s=2A=20 cm
故 D 正确。
故选 BD。
9. AD
【详解】A. 从 B 到 C 过程中,由于弹簧弹力对物块做负功,所以物块的机械能逐渐减小, 故 A 正确;
B. 从 B 到 C 过程中,一开始弹簧弹力小于重力,物块继续向下加速运动,当弹簧弹力等于重力时, 物块的速度达到最大, 之后弹簧弹力大于重力, 物块向下减速运动, 所以物块的动能先增大后减小; 由于物块与弹簧组成的系统满足机械能守恒, 所以物块的重力势能和弹簧弹性势能的和先减小后增大，故 B 错误；
C. 当弹簧弹力等于重力时, 物块的速度达到最大, 动能增大, 此时弹簧的压缩量为
x=mgk
根据系统机械能守恒可得物块的最大动能满足
Ekmax=mgH+x−E弹