河南省郑州市重点中学2025-2026学年高三下学期第一次大练习（期末）物理试题含解析.doc

河南省郑州市重点中学2025-2026学年高三下学期第一次大练习（期末）物理试题
注意事项
1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．

一、单项选择题：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、目前在太阳系内一共已经发现了约127万颗小行星，但这可能仅是所有小行星中的一小部分.若某颗小行星在离太阳中心R处做匀速圆周运动，运行的周期为T，已知引力常量为G，仅利用这三个数据，可以估算出太阳的（ ）
A．表面加速度大小 B．密度 C．半径 D．质量
2、如果空气中的电场很强，使得气体分子中带正、负电荷的微粒所受的相反的静电力很大，以至于分子破碎，于是空气中出现了可以自由移动的电荷，那么空气变成了导体。这种现象叫做空气的“击穿”。已知高铁上方的高压电接触网的电压为27.5 kV，阴雨天时当雨伞伞尖周围的电场强度达到2.5×104V/m时空气就有可能被击穿。因此乘客阴雨天打伞站在站台上时，伞尖与高压电接触网的安全距离至少为（　　）

A．1.1m B．1.6m C．2.1m D．2.7m
3、如图所示，在屏MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。P为屏上的一小孔，PC与MN垂直。一群质量为m、带电荷量为－q（q>0）的粒子（不计重力），以相同的速率v，从P处沿垂直于磁场的方向射入磁场区域。粒子入射方向在与磁场B垂直的平面内，且散开在与PC夹角为θ的范围内。则在屏MN上被粒子打中的区域的长度为（　　）

A． B． C． D．
4、关于牛顿第一定律和惯性有下列说法，其中正确的是（ ）
A．由牛顿第一定律可知，物体在任何情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状态
B．行星在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性
C．牛顿第一定律只是反映惯性大小的，因此也叫惯性定律
D．运动物体如果没有受到力的作用，将继续以同一速度沿同一直线运动
5、如图所示，一直角三角形acd在竖直平面内，同一竖直面内的a、b两点关于水平边cd对称，点电荷Q1、Q2固定在c、d两点上。一质量为m、带负电的小球P在a点处于静止状态，取重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

A．Q2对P的静电力大小为
B．Q1、Q2的电荷量之比为
C．将P从a点移到b点，电场力做正功
D．将P从a点沿直线移到b点，电势能先增大后减小
6、下列关于科学家对物理学发展所做的贡献正确的是（　　）
A．牛顿三条运动定律是研究动力学问题的基石，牛顿的三条运动定律都能通过现代的实验手段直接验证
B．伽利略通过实验和合理的推理提出质量并不是影响落体运动快慢的原因
C．奥斯特由环形电流和条形磁铁磁场的相似性，提出分子电流假说，解释了磁现象的电本质
D．伽利略通过万有引力定律计算得出了太阳系中在天王星外还存在着距离太阳更远的海王星
二、多项选择题：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，有多个选项是符合题目要求的。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，两轴心间距离、与水平面间夹角为的传送带，在电动机带动下沿顺时针方向以的速度匀速运行。一质量的货物从传送带底端由静止释放，货物与传送带间的动摩擦因数。已知重力加速度大小为，，。则货物从底端运动至顶端的过程中（　　）

A．货物增加的机械能为
B．摩擦力对货物做的功为
C．系统因运送货物增加的内能为
D．传送带因运送货物多做的功为
8、一定质量的理想气体由状态A经状态B变化到状态C的P-V图象如图所示．若已知在A状态时，理想气体的温度为320K，则下列说法正确的是_______(已知) 

A．气体在B状态时的温度为720K
B．气体分子在状态A分子平均动能大于状态C理想气体分子平均动能
C．气体从状态A到状态C的过程中气体对外做功
D．气体从状态A到状态C的过程中气体温度先降低后升高
E.气体从状态A到状态C的过程中气体吸收热量为900 J
9、如图所示，一根很长且不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，两端各系一小球a和b，a球质量为m，静置于地面，b球质量为4m，用手托住，高度为h，此时轻绳刚好拉紧，从静止开始释放b球，不计空气阻力，已知b球落地后速度变为零，则下列说法正确的是

A．在a球上升的全过程中，a球的机械能始终是增加的
B．在a球上升的全过程中，系统的机械能守恒
C．a球到达高度h时两球的速度大小为
D．从释放开始，a球能上升的最大高度为1.6h
10、回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，A处粒子源产生质量为m、电荷量为+q的粒子，在加速电压为U的加速电场中被加速，所加磁场的磁感应强度、加速电场的频率可调，磁场的磁感应强度最大值为Bm和加速电场频率的最大值fm。则下列说法正确的是（ ）

A．粒子获得的最大动能与加速电压无关
B．粒子第n次和第n+1次进入磁场的半径之比为
C．粒子从静止开始加速到出口处所需的时间为
D．若 ，则粒子获得的最大动能为
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）某同学用图甲的实验装置验证机械能守恒定律。已知当地重力加速度为g。

(1)用游标卡尺测量立方体小钢块的边长d，测量结果如图乙，则d=____cm。
(2)用电磁铁吸住小钢块，保持小钢块底面与水平面平行。用刻度尺测量小钢块与光电门的高度差h。
(3)将电磁铁断电，小钢块由静止开始下落，测得小钢块通过光电门的时间t=3.20 ms。则小钢块通过光电门时的速度v=____________m/s。
(4)改变小钢块与光电门的高度差h，重复步骤(2)(3)，得到多组数据。
(5)利用实验数据作出v2一h图像。若v2一h图线为一条过原点的直线，且直线的斜率k=____，则说 明小钢块下落过程中机械能守恒。（用题中给出的物理量符号表示）
12．（12分）某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和内电阻。
A．待测干电池两节，每节电池电动势约为1.5V，内阻约几欧姆
B．直流电压表V1、V2，量程均为3V，内阻约为3kΩ
C定值电阻R0未知
D．滑动变阻器R，最大阻值Rm
E．导线和开关
(1)根据如图甲所示的实物连接图，在图乙方框中画出相应的电路图______。

(2)实验之前，需要利用该电路图测出定值电阻R0，方法是先把滑动变阻器R调到最大阻值Rm，再闭合开关，电压表V1和V2的读数分别为U10、U20，则R0=___________(用Um、U10、U20、Rm表示)
(3)实验中移动滑动变阻器触头，读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2，描绘出U2-U1图象如图丙所示，图中直线斜率为k，与纵轴的截距为a，则两节干电池的总电动势E=___________，总内阻r=___________(用k、a、R0表示)。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图所示，直角坐标系xOy内z轴以下、x=b（b未知）的左侧有沿y轴正向的匀强电场，在第一象限内y轴、x轴、虚线MN及x=b所围区域内右垂直于坐标平面向外的匀强磁场，M、N的坐标分别为（0，a）、（a，0），质量为m、电荷量为q的带正电粒子在P点以初速度v0沿x轴正向射出，粒子经电场偏转刚好经过坐标原点，匀强磁场的磁感应强度，粒子第二次在磁场中运动后以垂直x=b射出磁场，不计粒子的重力。求：
(1)匀强电场的电场强度以及b的大小；
(2)粒子从P点开始运动到射出磁场所用的时间。

14．（16分）（锂核）是不稳定的，它会分裂成一个α粒子和一个质子，同时释放一个γ光子
（1）写出核反应方程；
（2）一个静止的分裂时释放出质子的动量大小为P1，α粒子的动量大小为P2，γ光子与α粒子运动方向相同，普朗克常量为h。求y光子的波长λ。
15．（12分）如图所示，粗细均匀的U型玻璃管竖直放置，其中左侧管开口，且足够长，右侧管封闭。DE段是水银柱，AD段是理想气体，其中AB=75cm，BC=CD=DE=25cm。已知大气压强p0=75cmHg， 开始时封闭气体的温度为1000K。则：
(1)缓慢降低环境温度，使水银柱全部到达BC段，则此时环境温度为多少？
(2)保持环境温度1000K不变，向左侧管中逐渐滴入水银，使水银柱充满BC段，则加入水银的长度为多少？

参考答案

一、单项选择题：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、D
【解析】
AC．在太阳表面，重力和万有引力相等，即

因根据已知条件无法求出太阳半径，也就无法求出太阳表面的重力加速度，故AC错误；
B． 在不知道太阳半径的情况下无法求得太阳的密度，故B错误；
D．根据万有引力提供向心力可得

求得中心天体质量

故D正确。
故选：D。
2、A
【解析】
根据U=Ed可得安全距离至少为
dmin＝m＝1.1m
故选A。
3、A
【解析】
粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得

解得

粒子沿着右侧边界射入，轨迹如图1

此时出射点最近，与边界交点与P间距为

粒子沿着左侧边界射入，轨迹如图2

此时出射点最近，与边界交点与P间距为

粒子垂直边界MN射入，轨迹如3图

此时出射点最远，与边界交点与P间距为2r，故范围为在荧光屏上P点右侧，将出现一条形亮线，其长度为

故A正确，BCD错误。
故选A。
4、D
【解析】
A．根据牛顿第一定律知，物体只有在不受外力，或者所受合外力为零时，才能处于静止或匀速直线运动状态，A错误；
B．行星在圆周轨道上保持匀速率运动是由于受到改变运动状态的万有引力作用，其运动状态是不断变化的，则B项错误；
C．牛顿第一定律反映物体具有惯性这种性质，并不能反映物体惯性的大小，C错误；
D．运动物体如果没有受到力的作用，将保持原来的速度做匀速直线运动，D项中说法符合牛顿第一定律，D正确；
故选D。
5、B
【解析】
A．由于P处于平衡状态，可知Q2对P的静电力大小为

选项A错误；
B．同理可知Q1对P的静电力大小为

设ac=L，则 由库仑定律

联立解得Q1、Q2的电荷量之比为

选项B正确；
CD．将P从a点移到b点，电场力先做正功，后做负功，电势能先减小后增加，选项CD错误；
故选B。
6、B
【解析】
A．牛顿三条运动定律是研究动力学问题的基石，牛顿第一定律不能通过实验直接验证，而牛顿第二定律和牛顿第三定律都能通过现代的实验手段直接验证，A错误；
B．伽利略通过实验和合理的推理提出物体下落的快慢与物体的轻重没有关系，即质量并不影响落体运动快慢，B正确；
C．安培由环形电流和条形磁铁磁场的相似性，提出分子电流假说，解释了磁现象的电本质，C错误；
D．英国青年数学家亚当斯与法国数学家勒威耶分别独立地通过万有引力定律计算得出了太阳系中在天王星外还存在着距离太阳更远的海王星，D错误。
故选B。

二、多项选择题：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，有多个选项是符合题目要求的。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、AD
【解析】
AB．当货物刚放上传送带时，对货物由牛顿第二定律得

设货物与传送带共速时用时为，则，解得

则这段时间内货物运动的位移

传送带运动的位移

货物从底端运动至顶端的过程中，滑动摩擦力对货物做的功

静摩擦力对货物做的功

故摩擦力对货物做的功

根据功能关系得货物增加的机械能也为，故A正确，B错误；
CD．系统因运送货物增加的内能为

传送带因运送货物多做的功等于系统增加的内能与货物增加的机械能之和

故C错误，D正确。
故选AD。
8、ACE
【解析】
A：由图象得：、、、，据理想气体状态方程，代入数据得：．故A项正确．
B：由图象得：、、、，则，所以．温度是分子平均动能的标志，所以状态A与状态C理想气体分子平均动能相等．故B项错误．
C：从状态A到状态C的过程，气体体积增大，气体对外做功．故C项正确．
D：据AB两项分析知，，所以从状态A到状态C的过程中气体温度不是先降低后升高．故D项错误．
E：，A、C两个状态理想气体内能相等，A到C过程；图象与轴围成面积表示功，所以A到C过程，外界对气体做的功；据热力学第一定律得：，解得：，所以状态A到状态C的过程中气体吸收热量为900 J．故E项正确．
9、CD
【解析】
A．在球上升的全过程中，第一个过程系统的机械能守恒，球的机械能是增加的，在第二个过程中球的机械能守恒，故A错误；
B．球落地时，有机械能损失，系统机械能不守恒，故B错误；
CD．设球到达高度时两球的速度为，根据机械能守恒定律：

得出

此时轻绳恰好松弛，球开始做初速度为的竖直上抛运动。a球的机械能守恒

计算得出球能上升的最大高度H为1.6h。故CD正确。
故选：CD。
10、ACD
【解析】
A.当粒子出D形盒时，速度最大，动能最大，根据qvB=m，得
v=
则粒子获得的最大动能
Ekm=mv2=
粒子获得的最大动能与加速电压无关，故A正确。
B.粒子在加速电场中第n次加速获得的速度，根据动能定理
nqU=mvn2
可得
vn=
同理，粒子在加速电场中第n+1次加速获得的速度
vn+1=
粒子在磁场中运动的半径r=，则粒子第n次和第n+1次进入磁场的半径之比为，故B错误。
C.粒子被电场加速一次动能的增加为qU，则粒子被加速的次数
n==
粒子在磁场中运动周期的次数
n′==
粒子在磁场中运动周期T=，则粒子从静止开始到出口处所需的时间
t=n′T==
故C正确。
D. 加速电场的频率应该等于粒子在磁场中做圆周运动的频率，即，  当磁感应强度为Bm时，加速电场的频率应该为 ，粒子的动能为Ek=mv2。
当时，粒子的最大动能由Bm决定，则

解得粒子获得的最大动能为

当时，粒子的最大动能由fm决定，则
vm=2πfmR
解得粒子获得的最大动能为
Ekm=2π2mfm2R2
故D正确。
故选ACD.

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、0.96 3.0 2g
【解析】
(1)[1]．用游标卡尺测量立方体小钢块的边长 d=0.9+0.1mm×6=0.96cm。
(3)[2]．小钢块通过光电门时的速度

(4)[3]．由，则v2=2gh，则做出的v2-h图像的斜率为2g。
12、
【解析】
（1）由实物图可知电路的连接方式，得出的实物图如图所示：

（2）由图可知，V2测量R0与R两端的电压，V1测量R两端的电压，则R0两端的电压U20﹣U10；由欧姆定律可知：R0Rm；
（3）由闭合电路欧姆定律可知：E＝U2r，变形得：，结合图象有：，，解得;,。

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、（1），；（2）。
【解析】
（1）由题意可知，粒子从P点抛出后，先在电场中做类平抛运动则

根据牛顿第二定律有

求得

设粒子经过坐标原点时，沿y方向的速度为vy

求得
vy=v0
因此粒子经过坐标原点的速度大小为，方向与x轴正向的夹角为45°
由几何关系可知，粒子进入磁场的位置为并垂直于MN，设粒子做圆周运动的半径为r，则

得

由几何关系及左手定则可知，粒子做圆周运动的圆心在N点，粒子在磁场中做圆周运动并垂直x轴进入电场，在电场中做类竖直上拋运动后，进入磁场并仍以半径做匀速圆周运动，并垂直x=b射出磁场，轨道如图所示。由几何关系可知

（2）由（1）问可知，粒子在电场中做类平抛运动的时间

粒子在进磁场前做匀速运动的时间

粒子在磁场中运动的时间

粒子第二次在电场中运动的时间

因此，运动的总时间

14、（1）；（2）
【解析】
（1）根据题意可得核反应方程为

（2）设光子动量大小为，由动量守恒定律

而

解得

15、 (1)450K；(2)
【解析】
(1)初状态气体压强p1=100cmHg，末状态p2=75cmHg，根据理想气体状态方程

解得
T2=450K
(2)初状态气体压强p1=100cmHg，末状态p3，根据玻意耳定律得
p1LADS=p3LABS
可知

添加水银的长度为