四川省泸州市泸县第五中学2025-2026学年高三下学期开学物理试题（含答案）

高 2023 级高三第二学期开学检测 物理
满分 100 分。考试时间 75 分钟。
第一卷选择题
一、选择题(本题共 10 小题，1-7 每小题 4 分，共 28 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. 日本福岛核废水中含有氚、锶-90、铯-137、碘-129等放射性元素，如果将该废水倒入大海将对海洋生态造成恶劣影响。其中锶 半衰期为 30 年，它通过 衰变变为钇核， 下列说法正确的是( )
A. 钇核的质量数为 89
B. 钇核的比结合能比锶核大
C. 衰变产生的 射线比 射线穿透本领强
D. 如果核废水不排入大海，人们可以通过改变储藏环境缩短其放射性持续的时间
2. 某动画电影中,为接应同伴,哪吒从地面上高高跃起。已知重力加速度大小为 ,不计空气阻力,若哪吒离开地面时的速度大小为 、方向竖直向上,则哪吒跃起的最大高度为 ( )
A. B. C. D.
3. 如图, 平行板电容器两极板与电源两极相连, G 为灵敏电流表。闭合开关并达到稳定后, 若要电流表中产生从 流向 的电流,可将电容器 ( )
A. 两极板的距离增大一些
B. 两极板的距离减小一些
C. 两极板间的电介质抽出
D. 两极板的正对面积减小
4. 任何具有质量的物质压缩到一定的体积后都会形成一个黑洞, 此时它的第二宇宙速度等于光速。已知引力常量 ,光速 ,第二宇宙速度为第一宇宙速度的 倍。如果把一个成年人“压缩”成为球形黑洞，该黑洞半径的数量级约为 ( )
A. B. C. D.
5. 一带正电粒子仅在电场力作用下沿直线运动,其速度随时间变化的图象如图所示, 时刻粒子分别经过 点和 点, 两点的场强大小分别为 ,电势分别为 , 则可以判断( )
A. B. C. D.
6. 如图甲所示的装置中, 竖直圆盘绕固定水平转轴转动时, 固定在圆盘上的小圆柱带动 T 形支架在竖直方向振动, T 形支架下的弹簧带动小球做受迫振动。小球的振动图像如图乙所示，下列说法正确的是( )
甲
乙
A. 小球振动周期为 0.5s
B. 小球振动方程为
C. 过程中,小球速度不断增大
D. 圆盘转动周期等于 0.4s
7. 如图所示,半径为 的圆形区域存在垂直纸面的匀强磁场,圆心为 ,质子和 粒子先后从边界上 点沿半径方向飞入磁场。只考虑洛伦兹力作用，它们在磁场中运动的时间相同， 粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径为 。质子和 粒子的动能之比 约为( )
A. B. C. D.
二、(8-10 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. 如图所示为远距离输电示意图, 发电厂通过升压变压器进行高压输电, 接近用户端时再通过降压变压器降压给用户供电。发电机输出的交流电压 ,输电导线的总电阻为 ,用户得到的实际功率为 ,额定电压为 的用电器正常工作, 两个变压器均为理想变压器,其中降压变压器原、副线圈的匝数比 。下列说法中正确的是( )
A. 通过输电线的电流为
B. 升压变压器副线圈的输出电压为
C. 升压变压器的原、副线圈的匝数之比为 1:7
D. 输电线因发热而损失的功率为输送总功率的 5.8%
9. 如图所示, 绝缘光滑圆弧形曲面固定在水平桌面上, 空间内充满竖直向下的匀强磁场 (图中未画出)。现将一小矩形线圈 abcd 从图示位置由静止释放，线圈沿曲面往复运动最终静止。 线圈运动过程中始终与曲面接触且不翻转，下列说法正确的是( )
A. 从释放到第一次到达另一侧最高点的过程中,线圈中的电流方向始终为
B. 从释放到第一次到达另一侧最高点的过程中，线圈 边所受安培力的方向不变
C. 整个运动过程中线圈所受的安培力始终做负功
D. 线圈由释放到最终静止，线圈上产生的焦耳热等于线圈重力势能的减少量
10. 如图所示,两足够长平行金属直导轨 的间距为 ,固定在同一水平面内,直导轨在左端 点分别与两条竖直固定、半径为 的 圆弧导轨相切。 连线与直导轨垂直,其左侧无磁场,右侧存在磁感应强度大小为 ,方向竖直向上的匀强磁场。长为 、 质量为 、电阻为 的金属棒 跨放在两圆弧导轨的最高点。质量为 、电阻为 的均匀金属丝制成一个边长为 的正方形线框,水平放置在两直导轨上,其中有两条边与两直导轨重合。忽略导轨的电阻、所有摩擦以及线框的可能形变, 金属棒、线框均与导轨始终接触良好,重力加速度大小为 。现将金属棒 由静止释放,金属棒 始终没有与线框碰撞, 则 ( )
A. 刚越过 时,通过金属棒 的电流大小为
B. 刚越过 时,通过金属棒 的电流大小为
C. 从越过 到开始匀速，相对线框运动的距离为
D. 从越过 到开始匀速,相对线框运动的距离为
第二卷非选择题
三、实验探究题
11. 如图所示，某同学在“测量平行玻璃砖的折射率”实验中，先在白纸上画出三条直线:入射界面 、入射光线 和过 点的法线,让玻璃砖的一个面与直线 重合,再沿玻璃砖另一面确定两点以便作出直线 。
(1)在 上适当位置竖直插两枚大头针 、 ，眼睛在另一侧透过玻璃砖看两枚大头针，使 的像挡住 的像,再插上大头针 ,让 挡住_____的像,插上大头针 ,让 挡住 和 的像;
(2)连接 、 并延长与 交于 点，连接 代表折射光线。为了便于计算折射率，以 为圆心适当的半径画圆,与 交于 点,与 交于 点,过 两点分别向法线作垂线 和 ,并用刻度尺测出 和 的长度分别为 和 ,则玻璃砖的折射率 _____；
(3)若实验操作中，在插大头针 前，玻璃砖沿纸面向下平移了一小段距离，其他操作无误， 则测得的折射率与真实值相比_____(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
12. 某小组测量一未知电阻的阻值。
甲
乙
(1)他们先用多用电表粗测该电阻的阻值，将多用电阻的选择开关旋至“×10”倍率，调零后测量该电阻，发现指针的偏角很小，于是他们将选择开关旋至_____(填“×1”或“×100”)。 倍率，_____(填“需要”或“不需要”)重新进行欧姆调零，重新测量后发现表盘指针如图甲所示，则该电阻阻值的粗测结果为_____ ；
(2)他们在实验室找到了如下器材:
A. 电流表 量程为 ,内阻
B. 电流表 (量程为 ,内阻 为 )
C. 电阻箱 R(0~999.9Ω)
D. 电源(电动势约为 ,内阻忽略不计)
E. 开关 一个导线若干
他们重新设计了如图乙所示的电路来测量该电阻的准确阻值,其中 和 为电流表,则 为 (填器材前面的序号)；
(3)某次测量时，其中 和 为电流表的示数分别为 、 ，此时电阻箱的接入阻值为 ，则未知电阻的阻值 _____(用题目中的符号和 、 表示)；
(4)改变电阻箱的阻值，分别记录对应的 和 为电流表的示数分别为 、 ，得到多组 、 值,以 为纵坐标,以 为横坐标,通过描点、连线,得到一条倾斜直线,该直线的斜率为 ,纵轴截距为 ,则未知电阻的阻值 _____(用题目中的符号表示)。
四、计算题 (38 分, 13 题 8 分, 14 题 12 分, 15 题 18 分)
13. 中国科学院研制的电磁弹射微重力实验室, 是亚洲首个采用电磁弹射技术实现地面微重力环境的实验装置。整个装置像一个高 的“大电梯”,高 的实验舱在精确的电磁系统控制下可以在这个“大电梯”内沿竖直方向运动。某次实验中, 实验舱从装置底部由静止开始竖直向上做匀加速直线运动,当到某位置速度刚好为 时撤去电磁控制,此后实验舱只在重力作用下运动；当实验舱回到该位置时重新加以电磁控制，让它减速回落到地面。 重力加速度 取 。求:
(1)实验舱只在重力作用下运动的总时间；
(2)为了保证实验舱的安全，实验舱不能与装置顶部相碰。求实验舱向上匀加速运动的最小加速度。
14. 如图所示，两个器壁可导热的容器 、 容积相等且均不变，之间由不导热的细管 连通, 的容积可忽略。在温度为 的室内,向容器中充入一部分气体,达到热平衡后容器内的气体压强为 。现将容器 置于温度较高的液体中,使容器 中气体的温度缓慢升高, B 仍在温度为 的室内,当容器内气体的压强为 时,求:
(1)从A进入 B 中的气体与 B 中原有气体的质量比；
(2)此时 A 中气体的温度。
15. 如图所示，在某空间建立平面直角坐标系 ，第一象限有沿 轴负方向的匀强电场， 电场强度大小为 。第四象限存在垂直坐标平面向外的匀强磁场。一不计重力、质量为 、 带电荷量为 的粒子从 点 沿 轴正方向飞出,第 1 次经过 轴时的位置为 点, 坐标为 。
(1)求粒子的初速度大小；
(2)如果粒子第一次经过 轴后不能回到第一象限，求磁感应强度的大小范围；
(3)如果粒子第一次经过 轴后能再次经过 点，求磁感应强度大小的取值及粒子连续两次经过 点的最长时间间隔。
1. B
2. D
3. B
4. C
5. A
6. D
7. D
8.
9. CD
10. AC
11. (1)
(2)1.5
(3)不变
12. (1) 需要 900
(2)A
(3)
(4)
13.
(2)
(1)设实验舱只在重力作用下向上运动时间为 ，只在重力作用下运动总时间为 ， 则 则
(2)为了保证实验舱的安全，实验舱不能到达装置顶部，或者达到顶部时速度刚好为零。 设实验舱只在重力作用下向上运动的位移为 ,则
设装置高为 ,实验舱高为 ,则实验舱在电磁控制下向上匀加速运动最大位移为 ,对应的最小加速度为 ,则
又
解得
14. (1)
(2)
(1)设 、 容积为 ，当容器内气体的压强为 时，设原来 容器中气体的总体积为 ,因为 容器的温度不变,根据玻意耳定律有
进入 中的气体密度是均匀的,所以质量之比即为它们的体积之比,则从 进入 中的气体与 中原有气体的质量比为
解得
(2)由 得出，
其中 为常数, 为物质的量, 为气体相对分子质量, 为 容器中原有的质量,此处为同一气体是常量
对 在未升温时有
对 A 升温后有
解得此时 的温度
15. (1)
(2)
(3) (其中 、3、4、5)，
(1) 设粒子在 点的速度为 ,在电场中运动的加速度为 ,从 点第一次到达 点经过的时间为 ,做类平抛运动由牛顿第二定律,有
沿 轴负方向做匀加速运动,有
沿 轴正方向做匀速运动,有
联立解得
(2)设粒子第一次到达 点时速度为 ，方向与 轴正方向夹角为 ，到达 点时速度竖直分量
速度水平分量
根据平抛运动位移偏角与速度偏角的关系, 有
粒子在 点速度
当磁感应强度为 时,粒子在磁场中的轨迹恰与 轴相切,如图 1 所示,设此时轨迹半径为
图1
由洛伦兹力提供向心力, 有
由几何关系有
解得
则磁感应强度大小的取值范围为
(3)设粒子在磁场中的轨迹半径为 时,粒子第 2 次经过 轴的位置到 的距离为 ，如图 2 所示
图2
由几何关系, 有
之后粒子还能经过 点,需满足
因粒子在磁场中轨迹不能到达第三象限, 还需满足
解得
又
根据洛伦兹力提供向心力
可知
粒子每次从磁场进入电场再进入磁场的时间间隔
设粒子在磁场中运动的周期为 ,有
粒子每次在磁场中运动的时间
相邻两次经过 点所用的时间
当 时,粒子连续两次经过 点所用的时间最长,有