2025-2026学年湖南省武冈市城东中学高三年级开学物理摸底检测试卷（含解析）

2025-2026学年湖南省武冈市城东中学高三年级开学
物理摸底检测试卷
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．放射性核素治疗肿瘤主要是利用载体将放射性药物定向运送到病变组织和细胞，通过该处组织与细胞主动摄取放射性药物，使放射性核素的照射剂量主要聚集于肿瘤组织内。放射性核素衰变时释放出的短射程 、 射线产生生物电离作用，导致受照范围内局部组织细胞繁殖能力丧失从而达到治疗目的。常见的放射性核素包括碘131、镭223、锶89等。已知碘131的半衰期为8天，其衰变方程为 ，下列说法正确的是（ ）
A． 的碘131经过16天，其中发生了衰变
B． 在肿瘤治疗中， 射线比 射线的射程更长
C． 为裂变反应，反应过程中释放能量导致质量减少
D． 研究发现仍旧具有放射性，则的半衰期一定比碘131大
2．如图所示,一机械波沿x轴传播,图甲为t=0.6 s时的波形图,此时P、Q两质点的位移均为-1 cm,图乙为x=5 m处质点A的振动图像,则 （ ）
甲　　　　乙
A．这列波向x轴正方向传播
B．t=0.3 s时,P、Q两质点的加速度相同
C．从t=0.6 s开始经过0.15 s,P、Q两质点经过的路程相等
D．质点P的振动方程为
3． 如图所示为嫦娥六号探测器“奔月”过程，其历经了①地月转移、②近月制动、③环月飞行（可视为在月球表面飞行）等过程，已知三个过程的轨道均经过点。则（ ）
A．通过测量③上的运行周期可以估测月球密度
B．②转移到①时需要减速
C．②上经过点时加速度比③上经过点时大
D．②上的运行周期小于③上的运行周期
4．游乐场中的“旋转飞椅”深受人们的喜爱，图甲为某游乐场内游客乘坐飞椅时的情景，其示意图如图乙所示，游客和椅子的转动可简化成角速度为ω的匀速圆周运动，长为L的悬线与竖直方向的夹角为θ，已知重力加速度为g，空气阻力可忽略不计。下列说法正确的是（　　）
A．飞椅匀速旋转的过程中，游客所受合力为零
B．飞椅匀速旋转的过程中，应满足
C．飞椅匀速旋转的过程中，游客的质量越大，角度θ就越小
D．飞椅匀速旋转的角速度越大，游客所受的合力就越大
5．如图所示,圆形虚线框内有一垂直纸面向里的匀强磁场(未画出),Oa、Ob、Oc、Od是以不同速率对准圆心入射的正电子或负电子的运动径迹,a、b、d三个出射点和圆心的连线分别与竖直方向成90°、60°、45°的夹角,则下列判断正确的是 (　　)
A．沿径迹Oc、Od运动的粒子均为正电子
B．沿径迹Oc运动的粒子在磁场中运动时间最短
C．沿径迹Oa、Ob运动的粒子速率之比为∶1
D．沿径迹Ob、Od运动的粒子在磁场中运动时间之比为4∶3
6．（河北邢台高二上联考）如图所示，P和Q为两平行金属板，板间有恒定的电压，在P板附近有一电子(不计重力)由静止开始向Q板运动，下列说法正确的是(　　)
A．电子到达Q板时的速率，与板间电压无关，仅与两板间距离有关
B．电子到达Q板时的速率，与两板间距离无关，仅与板间电压有关
C．两板间距离越小，电子的加速度就越小
D．两板间距离越大，加速时间越短
二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7．如图所示，水下光源S向水面A点发射一束光线，折射光线分成a、b两束，则 （ ）
A．若保持入射点A位置不变，将入射光线顺时针旋转，则从水面上方观察，b光先消失
B．用同一双缝干涉实验装置做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的条纹间距
C．a、b两束光相比较，在真空中的传播速度a光比b光大
D．在水中，b光波长比a光波长大
8．(多选)如图，发电机的矩形线圈长为2L、宽为L，匝数为N，放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中。理想变压器的原、副线圈匝数分别为n0、n1和n2，两个副线圈分别接有电阻R1和R2。当发电机线圈以角速度ω匀速转动时，理想电流表读数为I。不计线圈电阻，下列说法正确的是(　　)
A．通过电阻R2的电流为
B．电阻R2两端的电压为
C．n0与n1的比值为
D．发电机的功率为
9．如图甲，劲度系数为k的轻弹簧竖直固定在水平地面上，距弹簧上端x0处一小球由静止下落。以小球开始下落的位置为坐标原点，沿竖直向下方向建立坐标轴Ox，小球下落至最低点过程中的加速度a随位移x变化关系的图像如图乙所示，图乙中坐标值均为已知量，重力加速度大小为g。则 （　　）
A．小球的质量为
B．小球加速度a=-g时对应的横坐标为2x0-x1
C．小球向下运动过程中最大加速度大小为
D．0~x0图像与横坐标轴所围面积在数值上表示小球最大速度的大小
10．如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，斜面倾角。B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上，现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知A的质量为2m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态（弹簧弹性势能，其中x为弹簧的形变量）。现释放A，此后运动过程中，下列说法正确的是（　　）
A．当A沿斜面下滑的速度最大时，C恰好离开地面，
B．A获得最大速度为
C．弹簧弹性势能最小时，A、B的动能之和最大
D．从释放A到C刚离开地面的过程中，A小球机械能一直增加
三、非选择题（本大题共5小题 共56分）
11．如图甲所示，某同学在做“用单摆测量重力加速度”实验中：
甲
（1） 若摆球的直径为，悬线长为，则摆长为__________；
（2） 为了减小测量周期的误差，摆球应在经过最____（填“高”或“低”）点的位置时开始计时;
（3） 如采用计算法测得的值偏大，可能的原因是____;
A．单摆的悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线增长了
B．把次全振动的时间误记为次全振动的时间
C．以摆线长作为摆长来计算
D．以摆线长与摆球的直径之和作为摆长来计算
（4） 为了提高测量精度，需多次改变的值并测得相应的周期.现测得的六组数据，标示在以为横坐标、为纵坐标的坐标纸上，即图乙中用“×”表示的点.根据图乙中的数据点画出与的关系图线.
乙
12．（10分）某校举行了一次物理实验操作技能比赛，其中一项比赛为选用合适的电学元件设计合理的电路，并能较准确地测量同一电池组的电动势及其内阻。提供的器材如下：
A．电流表G（满偏电流10 mA，内阻为10 Ω）
B．电流表A（量程0～0．6 A和0～3 A，内阻未知）
C．电压表V（量程0～5 V和0～10 V，内阻未知）
D．滑动变阻器R（0～20 Ω，1 A）
E．定值电阻R0（阻值为990 Ω）
F．开关与导线若干
（1）图（a）是甲同学根据选用的仪器设计的测量该电池组电动势和内阻的电路图。根据该实验电路测出的数据绘制的I1－I2图线如图（b）所示（I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数），则由图线可以得到被测电池组的电动势E＝　　　　V，内阻r＝　　　　Ω。（结果均保留两位有效数字）
图（a） 图（b）
（2）另一位乙同学则设计了如图（c）所示的实验电路对电池组进行测量，记录了单刀双掷开关S2分别接1、2对应电压表的示数U和电流表的示数I；根据实验记录的数据绘制U－I图线如图（d）中所示的A、B两条图线。可以判断图线A是利用单刀双掷开关S2接　　　　（填“1”或“2”）时的实验数据描出的；分析A、B两条图线可知，此电池组的电动势E＝　　　　，内阻r＝　　　　。（用EA、EB、IA、IB表示）
图（c） 图（d）
13．如图所示，一竖直放置的汽缸被轻活塞AB和固定隔板CD分成两个气室，CD上安装一单向阀门，单向阀门只能向下开启；气室1内气体压强为，气室2内气体压强为，气柱长均为L，活塞面积为S，活塞与汽缸间无摩擦，汽缸导热性能良好。现在活塞上方缓慢放上质量为m的细砂，重力加速度为g。若。
求：
（1）通过计算说明气室2中的气体完全进入气室1；
（2）气室1内气体压强为多少？
14．某游乐园中过山车以速度沿水平直轨道进入停车区时，先利用磁力刹车使速度很快降到；然后再利用机械制动装置刹车，使速度从最终降到0。关于磁力刹车原理，可以借助图甲模型来理解。水平平行金属导轨处于竖直方向的匀强磁场中，金属棒MN沿导轨向右运动的过程，对应过山车的磁力刹车过程。可假设MN的运动速度等于过山车的速度，MN所受的安培力等于过山车所受的磁场作用力；过山车在机械刹车过程中受到的阻力恒定，大小为f。已知过山车的质量为M，平行导轨间距离为l，整个回路中的等效电阻为R，磁感应强度大小为B；忽略磁力刹车时轨道摩擦阻力，不计空气阻力。
（1）求刹车开始速度为时，过山车所受磁场作用力的大小F；
（2）写出整个刹车过程中，过山车加速度大小a随速度v变化的关系；
（3）求整个刹车过程中过山车的运动距离d。
15．如图所示，一倾斜固定的传送带与水平面间夹角θ＝37°，上下两端间距L=2.0m，传送带以v＝1.0m/s的速率沿顺时针方向匀速运行。从距离传送带底端x0＝1.0m的O点由静止释放一质量m＝1.0kg的小滑块，滑块运动到传送带底端时与固定挡板P碰撞，碰撞时间极短且碰撞前后速率相等。滑块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g＝10m/s2，传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦。求：
（1）滑块与挡板P第一次碰撞时的速度大小v1；
（2）滑块与挡板P碰撞后离开挡板的最大距离xm；
（3）若滑块与挡板P第一次碰撞后立即在滑块上加一方向沿传送带斜向上、大小F=4.0N的恒力，一段时间后撤去。要使滑块能滑至传送带最上端，恒力持续作用的最短时间t。
参考答案
1．【答案】D
【解析】
选项 分析 正误
根据半衰期公式可知，16天为碘131的两个半衰期，的碘131经过16天后剩余的质量为 ×
射线与射线相比较，射线电离能力更强，穿透能力更弱，射程更短 ×
根据核反应方程，其特征是单一核反应放出其他原子核与粒子，为衰变反应 ×
碘131发生衰变产生，所以的稳定性更好，其半衰期比碘131长 √
【技巧必背】 射线是氦核粒子流，带有较大的正电荷和质量； 射线是高速运动的电子组成的粒子流； 射线是原子核由高能级向低能级跃迁时释放出的高能电磁波。电离能力 射线 射线 射线，穿透能力 射线 射线 射线。
2．【答案】D
【详解】由题图乙可知,在t=0.6 s时,A质点正在沿y轴负方向运动,再结合题图甲可知,波沿x轴负方向传播,故A错误;由题图乙可知,振动周期T=1.2 s,波长λ=20 m,则t=0.3 s时的波形图为t=0.6 s时的波形图沿x轴向右平移 m,由波形图可知,t=0.3 s时质点P在x轴上方,加速度方向向下,质点Q在x轴下方,加速度方向向上,故B错误;在t=0.6 s时,质点P、Q的速度大小相等,但质点P正在做减速运动,Q正在做加速运动,且0.15 s＜ ,因此经过0.15 s,质点P经过的路程小于质点Q经过的路程,故C错误;质点P的振动方程为y=2sin(ωt+φ)(cm),又 rad/ rad/s,将t=0.6 s、y=-1 cm 代入 ,且t=0.6 s后质点P位移逐渐增大,解得 ,因此质点P的振动方程为 ,故D正确.
【易错分析】图像问题的易错点:(1)不理解振动图像与波的图像的区别;(2)误将振动图像看成波的图像或将波的图像看成振动图像;(3)不知道波传播过程中任意质点的起振方向与波源的起振方向相同;(4)不会区分波传播的距离和质点通过的路程;(5)误认为质点随波迁移.
3．【答案】A
【详解】③可视为在月球表面飞行，设其周期为，根据万有引力提供向心力有，解得，则月球的密度为，解得，所以通过测量③上的运行周期可以估测月球密度，正确；嫦娥六号从低轨道到高轨道需要加速，故②转移到①时需要加速，错误；根据牛顿第二定律有，解得，可知②上经过点时加速度与③上经过点时加速度相等，错误；根据开普勒第三定律，可知轨道半长轴越大，周期越大，错误。
4．【答案】D
【详解】A．飞椅匀速旋转的过程中，游客所受合力提供向心力，不为零，A错误；
BC．设转盘的半径为R，则游客做匀速圆周运动的轨道半径，对游客有，即，整理可得，可见θ与m无关，B、C错误；
D．椅子匀速旋转的角速度越大，角度θ就越大，向心力mgtanθ越大，游客所受的合力越大，D正确。选D。
5．【答案】D
【解析】由左手定则知,沿径迹Oc、Od运动的粒子均带负电,A错误;正电子和负电子的电荷量q和质量m均相等,粒子在磁场中做匀速圆周运动,则qvB=m,T=,解得T=,则四种粒子的运动周期相等,而沿径迹Oc运动的粒子偏转角最大,圆心角也最大,设偏转角为θ,由t=T知沿径迹Oc运动的粒子在磁场中运动时间最长,B错误;设圆形虚线框半径为r,根据几何关系得,沿径迹Oa、Ob运动的粒子轨迹半径分别为ra=r、rb=r,根据qBv=m,得==,C错误;沿径迹Ob、Od运动的粒子在磁场中的运动时间之比为偏转角之比,为===,D正确.
6．【答案】B
【解析】极板之间的电压U不变，由E＝可知两极板距离d越大，场强E越小，电场力F＝Ee越小，加速度越小，加速时间越长，由eU＝mv2，得v＝，则电子到达Q板时的速率与极板间距离无关，与加速电压有关，A、C、D错误， B正确．
7．【答案】AB
【详解】根据折射角ra＜rb，得na＜nb，由sin ，则a光的临界角较大，b光的临界角较小，故若保持入射点A位置不变，将入射光线顺时针旋转，则从水面上方观察，b光的折射角先达到90°，发生全反射，最先消失，故A正确；由na＜nb可知频率fa＜fb，波长λa＞λb，双缝干涉中，条纹间距 ，则a光的干涉条纹间距大于b光的条纹间距，故B正确，D错误；真空中所有光的传播速度是相同的，故C错误。
8．【答案】BC　
【详解】本题考查交变电流与变压器相结合的问题。由题可知，发电机产生的感应电动势的最大值Em＝2NBL2ω，电动势的有效值U0＝＝NBL2ω，设R1、R2两端的电压分别为U1、U2，则I＝，由理想变压器的原理有＝，＝，可得＝，则R2两端的电压为U2＝U1＝，通过电阻R2的电流为I2＝＝，故A错误，B正确；＝＝，故C正确；发电机的功率P＝U1I＋U2I2＝NBL2ωI，故D错误。
9．【答案】AC
【详解】由图像可知，加速度为0时，根据受力平衡可得mg=k（x1-x0），解得小球的质量为m=，故A正确；设小球加速度a=-g时对应的横坐标为x'，根据a-x图像结合对称性有x'-x1=x1-x0，解得x'=2x1-x0，故B错误；根据a-x图像可知，mg=k（x1-x0），在最低点时k（x2-x0）-mg=mam，小球向下运动过程中最大加速度大小为am=，故C正确；根据a-x图像可知，0~x0阶段小球做自由落体运动，小球运动到x0位置时，小球刚接触弹簧，之后从x0~x1小球继续向下加速运动，当小球运动到x1位置时，加速度为0，小球的速度达到最大，根据运动学公式2ax=v2-，可知0~x0图像与横坐标轴所围面积在数值上不是表示小球最大速度的大小，故D错误。
10．【答案】BC
【详解】A．设初态弹簧的压缩量为x1，因B球平衡且细绳拉直无拉力，有
mg=kx1
设C球刚要离开地面时弹簧伸长量为x2，对C球的平衡有
mg=kx2
可得
此时细绳、B球和A球的系统，沿着绳的方向有
2mgsinα＜（mg+kx2）
则B球和A球已经在沿着绳的方向减速运动，当C恰好离开地面，A沿斜面下滑的速度不是最大，A错误；
B．细绳、B球和A球的系统在沿着绳的方向的加速度为零时，A和B的速度达到最大，有
2mgsinα=mg
则动能最大在弹簧处于原长时，由能量守恒定律有
解得A获得的最大速度为
B正确；
C．B与A的系统动能最大时弹簧处于原长，则有弹簧弹性势能最小时，A、B的动能之和最大，C正确；
D．从释放A到C刚离开地面的过程中，对A球而言除重力外只有绳的拉力做负功，则A球的机械能一直减小，D错误。
选BC。
11．【答案】（1）
（2） 低
（3） D
（4） 见解析
【解析】
（1） 若摆球的直径为,悬线长为,则摆长为.
（2） 为了减小测量周期的误差,摆球应在经过最低点的位置时开始计时.
（3） 根据单摆的周期公式,可得,由此可知,若单摆的悬点未固定紧,振动中出现松动,使摆线增长了,则摆长的测量值偏小,采用计算法测得的值偏小,故错误；把次全振动的时间误记为次全振动的时间,则周期的测量值偏大,采用计算法测得的值偏小,故错误；若以摆线长作为摆长来计算,则摆长的测量值偏小,采用计算法测得的值偏小,故错误；以摆线长与摆球的直径之和作为摆长来计算,则摆长的测量值偏大,采用计算法测得的值偏大,故正确.
（4） 根据可得,可知与的关系图线是一条直线,需要按照“使数据点尽可能多地分布在直线上、其余点均匀分布在直线两侧”的原则作图,如图所示.
【注意说明】
（1）测定摆长引起的误差
①在未悬挂摆球前测定摆长或漏加摆球半径,得到的摆长偏小,值偏小；
②测摆长时摆线拉得过紧或以摆球的直径与摆线长之和作为摆长,得到的摆长偏大,值偏大；
③悬点未固定好,摆球摆动时出现松动,实际摆长偏大,值偏小.
（2）测定周期引起的误差
①开始计时时停表过迟按下会使所测时间偏小,值偏大；同理,停止计时时停表过早按下也会使值偏大；
②测定次全振动的时间为,误计为次全振动,值偏大；同理,误计为次全振动,值偏小.
【答案】（1）12．5（2分）　13．0（2分）　（2）1（2分）　EA（2分）
（2分）
【解析】（1）电流表G和定值电阻串联，其可看成一个电压表，则根据闭合电路欧姆定律有E＝I1（RG＋R0）＋（I1＋I2）r，整理可得I1＝－I2＋，由题图（b）可知图线与纵轴相交的坐标为（0，7．5 mA），则有＝7．5×10－3A，｜k｜＝＝＝5×10－3，联立可得E≈7．5 V，r≈5．0 Ω。
（2）由题图（c）分析可知，单刀双掷开关接1和2时，只是电流表内接与外接的差别。当S2接1时，电流表内接（相对于电源），从题图（d）可以看出，当电流表的示数为零时，即电源的外电路断开，而对电源来说断路电压就是电动势，根据实验原理可知图像的纵截距b1＝E，由于电流表内阻的影响，则短路电流I短1＜I短，即横截距（短路电流）小于真实值。当S2接2时，电流表相对于电源外接，同理可以看出，当电流表的示数为零时，由于电压表与电源仍构成通路，则此时路端电压小于电动势，根据实验原理，图像的纵截距b2＜E，由于电流表的测量值就是通过电源的电流，则I短2＝I短，即图像的横截距是真实值。综合以上两点可知，U－I图像中纵截距小的图线B是S2接2的数据所绘，图线A是S2接1时的实验数据描出的，则电源电动势E＝EA，电源内阻r＝＝。
13．【答案】（1）见解析；（2）
【详解】（1）若，对活塞AB与细砂整体，由平衡条件得
解得气室2中封闭气体的压强
CD上的单向阀打开，如果气室2的气体未完全进入气室1，以气室1与气室2中气体整体为研究对象，由玻意耳定律得
解得
假设不成立，所以气室2中的气体完全进入气室1。
（2）以气室1中的气体为研究对象，由玻意耳定律得
解得气室1内气体的压强
14．【答案】（1）；（2）由减到的过程中，，从最终降到0过程中，；（3）
【详解】（1）过山车所受的磁场力等于MN棒受到的安培力，刹车开始速度为时，有
联立可得
（2）因为过山车在机械刹车过程中受到的阻力恒定，所以速度从最终降到0过程中，加速度
是恒定的加速度；速度由减到的过程中；加速度为
加速度与v成正比关系，则加速度与速度的关系图线如图乙所示
（3）在机械刹车过程中，由速度位移关系式可得
则
在磁力刹车过程，由动量定理有
即
得到
即
整个刹车过程中过山车的运动距离
15．【答案】（1）2m/s；（2）0.4m；（3）
【详解】
（1）设滑块向下运动的加速度为a1，根据牛顿第二定律可得
由匀变速运动规律有
联立解得
v1=2m/s
（2）滑块第一次与挡板碰撞后速度大于传送带速度，滑块减速上滑，设碰后运动的加速度大小为a2，则
减速至与皮带速度相等时运动的距离为x1，则
之后滑块继续减速上滑至速度为零，加速度大小为a1，则
离开挡板的最大距离为
xm=x1+x2
联立解得
xm=0.4m
（3）滑块与挡板碰撞后，在恒力作用下的加速度大小设为a3，根据牛顿第二定律有
设该过程向上运动的距离为x3，运动时间为t1，则
解得
，
接着滑块向上匀速运动，最后撤去拉力再以a1向上减速，减速的距离应为x2，设匀
速运动的时间为t2，则
恒力持续作用的最短时间为
联立解得
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