内蒙古呼和浩特市2025-2026学年高三上学期期末考试物理试题
一、单选题
1.下列四幅光学图像中属于双缝干涉现象的是( )
A. B.
C. D.
2.2025年“蒙超”联赛时足球在空中竖直平面内的飞行轨迹如图中虚线所示,假设足球在空中运动时不旋转。足球在最高点的速度v和所受合力F的方向可能正确的是( )
A. B.
C. D.
3.用手握住软绳的一端,以频率持续上下抖动,形成一列简谐横波。某时刻波形如图,A、C两质点均处于波峰位置且相距,下列说法正确的是( )
A.该波的波速为 B.所有质点振动的周期均为
C.图示时刻,质点B振动方向向下 D.再经过,A点到达波谷位置
4.如图所示,“”形硬杆竖直固定放置,沿竖直方向,,一个光滑的轻环套在上,一根轻绳穿过轻环,一端固定在A点,另一端悬挂质量为m的物体。已知重力加速度为g,,。当系统处于稳定状态时,受到轻环的弹力大小为( )
A. B. C. D.
5.2025年,神舟二十一号航天员乘组入驻中国空间站,成功实现了中国航天史上第7次“太空会师”。神舟二十一号飞船发射后首先进入轨道半径为的近地停泊圆轨道,在P点调整速度后进入椭圆过渡轨道;随后在Q点调整速度,最终与轨道半径为的圆轨道上的空间站完成对接。则飞船( )
A.在近地停泊圆轨道和空间站轨道上运行周期之比为
B.在近地停泊圆轨道的向心加速度小于空间站的向心加速度
C.从近地停泊圆轨道变轨至椭圆过渡轨道时,需在P点增大速度
D.在椭圆过渡轨道上由P点向Q点运动过程中,万有引力做负功,机械能减小
6.如图,足够长的平行光滑金属导轨、水平放置,间距为L,一端连接阻值为R的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电阻为r的导体棒放在导轨上,与导轨接触良好。导轨的电阻忽略不计。时金属棒以初速度v水平向右运动,经过一段时间停在导轨上,此过程中( )
A.金属棒中的电流方向为 B.金属棒做匀减速直线运动
C.电阻R上产生的焦耳热为 D.金属棒的位移为
7.如图甲,在空间直角坐标系中,平面与平面平行,平面左右两侧分别存在沿z轴和x轴方向周期性变化的磁场、如图乙、丙,磁场正方向与坐标轴正方向相同。现有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子,在时刻从平面上的A点沿y轴负方向射入左侧的匀强磁场,之后在两磁场中运动,不计粒子重力及磁场变化的影响,下列关于粒子运动轨迹在平面上的投影图正确的是( )
A. B.
C. D.
二、多选题
8.如图所示,正六边形的B、E处分别固定有两个等量异种电荷和,O点为正六边形中心,则下列叙述正确的是( )
A.O点电势为零 B.O点电场强度为零
C.F、C两点电场强度相同 D.电子从A点移动到D点,电势能不变
9.“海琴”号是我国于2025年投入使用的新型6000米级深海电动潜水器,某次深海作业过程中,其内部封闭的理想气体经历了如图所示的循环过程,图中为一个完整循环。已知过程为等温变化,过程为等容变化。下列说法正确的是( )
A.气体在状态b时的压强为
B.过程中,气体对外界做的功为
C.过程中,气体从外界吸收的热量等于气体对外界做的功
D.一个完整循环过程中,气体从外界吸收的热量小于向外界放出的热量
10.如图a,在倾角为的足够长固定斜面上静置一质量的长木板B,木板下表面与斜面间的动摩擦因数,木板上表面由两种不同材料制成,e点上方光滑,e点下方粗糙,物块与木板之间的动摩擦因数为。时,一质量的物块A从木板的上端无初速度释放,时,物块滑下木板,物块滑下木板前的图像如图b,已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度,下列说法正确的是( )
A.,木板对斜面的摩擦力大小为 B.物块与木板之间的动摩擦因数
C.时,木板的速度为 D.木板长度为
三、实验题
11.利用如图所示装置探究合外力做功与动能变化关系。一光滑小钢球置于小车内,车内后壁装有压力传感器,车顶安装有遮光条,细绳一端系于小车上,另一端跨过固定在长木板一端的定滑轮,挂上钩码。
(1)若将压力传感器的示数视为小球所受合力的大小,且细线需要调节至与长木板平行。则在实验过程中,还需要满足的条件是 (填选项字母)。
A.钩码质量远小于小车质量
B.长木板要调节保持水平
C.长木板要调节倾斜一特定角度以平衡摩擦力
(2)释放小车后,记录遮光条的挡光时间和遮光条的宽度d以及遮光条到光电门的距离L;
(3)小车经过光电门时的速度 (用题中字母表示);
(4)多次改变钩码质量,其余物理量不变,记录每次的和传感器读数F,则最直观、合理的关系图像是下列选项中的 (填选项字母)。
A. B. C. D.
12.某实验小组为了尽可能准确地测量一电流计G的内阻,采用了如图所示的电路:
(1)请根据电路图,将实物图连线补充完整。
(2)实验操作步骤如下,完成下列填空。
①按图连接好电路,断开开关和;
②将滑动变阻器的滑片置于 端(填“A”或“B”),闭合开关,调节滑动变阻器,使电流计G满偏,记下此时电流表A的读数;
③闭合开关,反复调节电阻箱和滑动变阻器,直至电流计G半偏并且电流表A的读数仍为,记下此时电阻箱的阻值,则测量的电流计G内阻 (用题中所给字母表示);
④断开电路。
(3)从系统误差的角度分析,用以上方法测得电流计内阻的测量值 真实值(填“>”“<”或“=”);
(4)另一小组成员认为电阻调节起来较为困难,所以对实验方案做了一些修改,他们提出进行完步骤①②后,闭合开关,调节电阻箱,使电流计G半偏,记下此时电流表A的读数,以及电阻箱的阻值,也可以计算出电流计G的内阻,则这样计算出的 (用、、表示)。
四、解答题
13.神舟飞船返回舱安全降落过程简化如下:返回舱在离地面某高度处打开降落伞,在降落伞的作用下返回舱的速度从降至,此后返回舱的运动可视为匀速下落,当返回舱在距离地面h时启动反推发动机,经时间,速度由匀减速至0后恰好落到地面。设降落伞所受的空气阻力与其速率成正比,其余阻力不计。重力加速度大小,降落伞的质量忽略不计,忽略返回舱质量的变化,设全过程为竖直方向的运动。
(1)求返回舱开始匀减速下落时离地的高度h;
(2)若宇航员的质量,求返回舱匀减速下落过程中航天员的载荷比k(即航天员所受的支持力与自身重力的比值);
(3)求返回舱的速度为时的加速度大小。
14.如图所示,质量的滑块与质量的带挡板的木板用弹簧拴接在一起,起初弹簧处于原长,它们一起以的速度在足够大的水平地面上向右运动,之后木板与静止的、质量的小球发生弹性碰撞,碰撞时间极短,此后弹簧被压缩过程中,弹簧始终处于弹性限度内,忽略一切摩擦。求:
(1)碰后小球的速度大小v;
(2)弹簧第一次压缩至最短过程中弹簧对木板的冲量大小I;
(3)弹簧第一次被压缩过程中具有的最大弹性势能。
15.如图,竖直面内固定一足够长斜面与一半圆轨道相切于a点,空间中存在水平向左的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电小球静止在斜面上,现给小球一沿斜面向上的初速度后,沿轨道运动恰能通过c点。运动过程中小球带电量保持不变,不计一切摩擦。已知斜面倾角,半圆轨道半径为R,重力加速度大小为g,取,。
(1)求电场强度大小E;
(2)求小球离开c点后落在斜面上的位置到a的距离x;
(3)若小球落在斜面上时,与斜面发生弹性碰撞(碰撞前后速度平行于斜面的分量不变,垂直于斜面的分量等大反向),碰撞后立刻将电场强度大小变为,方向竖直向上,同时加上垂直于纸面向里的匀强磁场,小球恰好能再次回到c点,求磁感应强度大小B。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B D B C C D A AC ACD BD
11. B D
12.(1)
(2) B
(3)=
(4)
13.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)当返回舱在距离地面h时启动反推发动机,经时间,速度由匀减速至0后恰好落到地面;根据运动学公式可得
(2)设在最后的匀减速过程返回舱的加速度大小为,则有
由牛顿第二定律可得
返回舱匀减速下落过程中航天员的载荷比为
(3)由题知,降落伞所受的空气阻力与速率成正比,设返回舱的质量为,返回舱做匀速运动时,根据受力平衡可得
当返回舱速度为时,根据牛顿第二定律可得
联立解得
14.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)设木板与小球碰撞后的速度大小为,碰撞过程,根据动量守恒和机械能守恒可得,
解得,
(2)设弹簧压缩至最短时滑块和木板的速度均为,则有
解得
根据动量定理可得
解得弹簧对木板的冲量大小为
(3)碰撞后、滑块、弹簧和木板组成的系统满足机械能守恒,则有
联立解得弹簧第一次被压缩过程中具有的最大弹性势能为
15.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)带正电小球静止在斜面上,可得
可得。
(2)小球受到的重力和电场力的合力大小为
方向沿方向
小球恰能通过点,说明刚到点时轨道对它的弹力,则在点
解得
从点运动到斜面的过程,小球做类平抛运动,垂直斜面方向的加速度为,
沿斜面方向
解得
(3)做出小球运动的轨迹如图所示
落在斜面上时,
解得,,
由几何关系可知
解得
碰撞后,重力与电场力平衡,则有
小球在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,有
联立解得。