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暑期综合提高练习（二）—2025-2026年高中物理新高三年级
暑期强化训练
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．离子烟雾报警器是一种常见且广泛使用的火灾报警设备。某离子烟雾报警器中装有放射性元素镅（），其半衰期为432.2年，衰变方程为。下列说法正确的是（　　）
A．镎核（）比镅核（）少了2个中子
B．X是β粒子，具有很强的电离本领
C．镅核（）的比结合能比镎核（）的比结合能大
D．100个镅核（）经过432.2年后一定还剩余50个
2．如图所示，一列简谐横波以速度沿轴传播，在波的传播方向上有三点，为中点，且小于波长。两处质点的振动图像分别如图(b)中实线和虚线所示。则( )
A．波长一定为 B．速度可能为
C．时两处质点的速度相同 D．时处质点可能处于波谷
3．圆锥摆是我们在研究生活中的圆周运动时常遇到的一类物理模型。如图所示，质量相同的1、2两个小摆球（均可视为质点）用长度相等的细线拴在同一悬点，组成具有相同摆长和不同摆角的圆锥摆，若两个小摆球均在水平面内均做匀速圆周运动，不计空气阻力。则（　　）
A．小摆球1的角速度小于小摆球2的角速度 B．细线对球1的拉力大于细线对球2的拉力
C．两个小摆球的向心力大小相等 D．两个小摆球线速度大小相等
4．如图甲，“星下点”是指卫星和地心连线与地球表面的交点.如图乙是航天控制中心大屏幕上显示卫星的“星下点”在一段时间内的轨迹，已知地球同步卫星的轨道半径为（是地球的半径），绕行方向与地球自转方向一致，则下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A．卫星的轨道半径约为
B．卫星的轨道半径约为
C．卫星可以记录到南极点的气候变化
D．卫星不可以记录到北极点的气候变化
5．CT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称，CT扫描机可用于对多种病情的探测。图(a)是某种CT机主要部分的剖面图，其中X射线产生部分的示意图如图(b)所示。图(b)中M、N之间有一电子束的加速电场，虚线框内有匀强偏转磁场；经调节后电子束从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进，打到靶上，产生X射线(如图中带箭头的虚线所示)；将电子束打到靶上的点记为P点。则(　　)
A．M处的电势高于N处的电势
B．增大M、N之间的加速电压可使P点左移
C．偏转磁场的方向垂直于纸面向外
D．增大偏转磁场磁感应强度的大小可使P点左移
6．如图所示，在竖直平面内有一个半径为的绝缘圆环，圆环的、、、端点上分别固定有一个点电荷，电荷量分别为、、、，圆心为，垂直于，、、、分别为、、、的中点，在的延长线上有点和点，且。关于四个点电荷形成的电场，下列判断正确的是（ ）
A．、、、四点的电场强度大小相等
B．、、、四点的电势相同
C．点和点的电场强度大小相等
D．点电势大于点电势
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，劲度系数k＝100N/m的轻弹簧一端固定在水平面上，另一端连接物块A，物块B置于A上（不粘连），A、B的质量均为1kg，开始时A和B处于静止状态。现对B施加方向向下的作用力F，使A、B缓慢向下运动至某位置时，撤去外力F，A、B恰好不会分离一起做简谐运动。已知A、B均可视为质点，弹簧的弹性势能（x为弹簧的形变量），重力加速度。下列说法正确的是（　　）
A．A、B恰好在弹簧原长位置不分离
B．A、B在弹簧原长位置时的速度大小为10m/s
C．B在外力作用下向下运动的距离为0.4m
D．外力F对B做的功为2J
8．［福建泉州永春三中等学校2024高二下联考］某市地处山区，水力资源丰富，现利用市内某条流量、落差的河流发电并进行远距离输电.如图所示，若发电机输出功率为，输出电压恒为，输电线路总电阻 ，损失功率为输出功率的，重力加速度，水的密度，要满足居民的用电需求，则（ ）
A. 发电机的效率为
B. 该输电线路所使用的理想升压变压器的匝数比是
C. 该输电线路所使用的理想降压变压器的匝数比是
D. 若居民消耗的功率增大，则居民获得的电压将变小
9．如图所示，两束不同的单色细光束a、b,以不同的入射角从空气射入玻璃三棱镜中，其出射光恰好合为一束。以下判断正确的是（　　）
A．在同种介质中a光的速度较大
B．若让a、b光分别从同种玻璃射向空气，a光发生全反射的临界角较大
C．若让a、b光分别通过同一双缝装置，在同位置的屏上形成干涉图样，则b光条纹间距较大
D．若让a、b光分别照射同种金属都能发生光电效应，则b光照射金属产生的光电子最大初动能较大
10．如图所示，足够长的斜面体静止于地面上，并处于方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。电荷量为的滑块从绝缘斜面顶端由静止下滑，斜面体始终处于静止状态。在滑块下滑的过程中，下列判断正确的是（ ）
A．滑块做匀变速直线运动
B．滑块最终静止于斜面上
C．滑块最终将在斜面上匀速下滑
D．将磁感应强度B增大到很大时，滑块不可能静止于斜面上
三、非选择题：本大题共5题，共56分。
11．（8分）某同学在做“用单摆测定重力加速度”的实验.
（1） 该同学用游标卡尺测量摆球的直径时示数如图甲所示，则摆球的直径_______________，把摆球用细线悬挂在铁架台上，用毫米刻度尺测得摆线长为.
甲
（2） 实验装置的示意图如图乙所示，、分别为摆球在运动过程中左、右侧能到达的最高点，为平衡位置，则应该从摆球经过______（填“”“”或“”）点时开始计时，该同学用停表记下单摆做次全振动的时间为.
乙
（3） 该同学通过计算测得的数据，发现他得到的重力加速度的数值偏大，其原因可能是_____.
A．单摆的振幅较小
B．单摆的悬点未固定紧，振动中出现松动，使摆线变长了
C．把单摆次摆动的时间误记为次摆动的时间
D．以摆线长作为摆长进行计算
（4） 该同学改进了处理数据的方法，他测量了5组摆长（摆线长与摆球半径之和）和对应的周期，画出图像，然后在图线上选取、两个点，图像如图丙所示，则当地重力加速度的表达式为__________________________________.（用图丙中涉及的物理量符号表示）
丙
12．（10分）某同学在实验室看见一个损坏的滑动变阻器，如图（a）所示，于是想测量绕制滑动变阻器的电阻丝的电阻率.
图（a）
（1）该同学首先截取了一段长为的电阻丝，用螺旋测微器测量金属丝不同位置的直径，某次测量的示数如图（b）所示，该读数为 .多次测量后，得到直径的平均值恰好与相等.
图（b）
（2）然后将所截取的电阻丝绕制在一个玻璃管上，接入如图（c）所示的实验电路，电阻箱的示数为 ，电路连接无误.如图（c）所示，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至最 端.
图（c）
（3）闭合开关，调节滑动变阻器，读取电压表的示数和电流表的示数，得到多组测量数据，用处理数据得到图像如图（d）所示，则这段电阻丝的电阻 （结果保留2位有效数字）.
图（d）
（4）最后可由表达式 （用、、、 表示）得到电阻丝的电阻率.根据计算结果可知，绕制滑动变阻器的电阻丝的材料最可能是下列材料中的 .
几种导体材料在时的电阻率
材料
铝
铁
镍铜合金铜，镍
镍铬合金镍，铬，铁，锰
13．如图所示，水银柱将一定质量的理想气体封闭在竖直放置的容器内，粗管横截面积是细管的4倍，水银柱的上表面正好与粗管上端口齐平。大气压强为，封闭气体的压强为，此时水银柱的长度为，封闭气体的长度为，温度为。
(1)缓慢的给封闭气体加热，当水银柱刚好全部进入细管中，此时气体的温度为，求的大小；
(2)设细管的横截面积为，当气体的温度再缓慢由变成的过程中，求气体对外界做的功为多少。
14．（14分）如图所示，在水平面上的装置由三部分构成，装置中间部分为电路控制系统，电源电动势恒定且为，内阻不计，两个开关、初始状态都断开，装置左、右两侧均为足够长且不计电阻的光滑金属导轨，导轨宽度为，宽度为，导轨和之间存在匀强磁场，磁感应强度大小分别为和，磁场方向如图所示，将质量均为的金属杆、分别轻放在水平导轨上，两杆接入电路中的电阻相等，不计金属杆与导轨间的摩擦。
（1） 接通，求杆的最大速度大小;
（2） 当杆做匀速运动后，断开同时闭合，当两杆再次匀速运动时，求杆产生的焦耳热。
15．（18分）如图所示，MN、PQ间有沿y轴负方向的匀强电场E1，PQ、y轴间有沿y轴正方向的匀强电场E2，AC＝7CO，y轴右侧有垂直纸面向里的匀强磁场B，有一带电的粒子1，质量为m1、电荷量为＋q1，沿x轴正方向从A点以速度大小v0射入，经两电场偏转后恰好经过O点，此时速度与x轴正方向夹角为45°且斜向上，与静止在O点、质量为m2、电荷量为－q2的带电粒子2发生正碰，碰后粒子1速度反向，且经电场E2后通过C点，碰后粒子2的速度大小为，进入磁场之后从y轴某点射出磁场进入电场E2，刚好从C点以水平向左的速度射出电场E2。不计粒子重力及粒子间的相互作用，碰后两粒子电性及电荷量均保持不变，题中只有v0已知，其他物理量均未知，求：
（1）粒子1与粒子2碰撞前在电场E1与电场E2中运动的时间之比及加速度大小之比；
（2）电场强度E2与磁感应强度B的大小之比；
（3）m1与m2之比，并通过计算分析两个粒子的碰撞是否为弹性碰撞。
参考答案
1．【知识点】原子核的衰变及半衰期、结合能与比结合能
【答案】A
【详解】镎核（）比镅核（）少的中子个数为
A正确；根据核反应方程中质量数守恒和电荷数守恒，可知X粒子的电荷数为2，质量数为4，则X是氦核（），即粒子，B错误；自发的衰变过程中释放能量，原子核的比结合能增大，即镎核（）的比结合能比镅核（）的比结合能大，C错误；半衰期是大量统计规律，所以100个镅核（）不满足统计规律，D错误。
2．【知识点】波的多解问题
【答案】D
【详解】由题图(b)可知，周期为。
若简谐横波沿轴正方向传播，且两点距离小于波长，则
得：，波速：。
若简谐横波沿轴负方向传播，且两点距离小于波长，则
得：，波速：。故选项均错误。
由题图(b)可知时两质点的速度大小相等，方向相反，选项C错误。
若简谐横波沿轴正方向传播，两处质点之间距离为时两处质点偏离平衡位置位移相同，此时处质点处于波谷，选项D正确。选D。
3．【知识点】圆锥摆问题
【答案】A
【详解】小摆球水平面内做匀速圆周运动，设线长为l，细线与竖直方向夹角为，根据牛顿第二定律，有，可得，由于，有，，A正确；线上的拉力为，由于，有，，B错误；小摆球的向心力为，由于，有，，C错误；根据牛顿第二定律，有，可得，由于，有，，，D错误。
4．【知识点】万有引力定律问题的分析与计算
【答案】C
【解析】根据万有引力提供向心力有,可得同步卫星的周期为,由题图乙可知,地球自转一圈,卫星运动三圈,卫星做圆周运动,故卫星的周期为,则卫星的轨道半径与同步卫星的轨道半径关系为,故、错误；卫星纬度最高时,根据题图乙可知 ,如图所示,卫星离地球球心所在水平面的高度为,即卫星高度大于北极点的高度,卫星可以记录到北极点的气候变化,同理可知,卫星可以记录到南极点的气候变化,故正确,错误.
5．【知识点】带电粒子在组合场中的运动
【答案】D
【详解】电子带负电，故必须满足N处的电势高于M处的电势才能使电子加速，故选项A错误；由左手定则可判定偏转磁场的方向垂直纸面向里，故选项C错误；对加速过程应用动能定理有eU＝mv2，设电子在磁场中运动半径为r，由洛伦兹力提供向心力，有evB＝m，则r＝，电子运动轨迹如图所示，由几何关系可知，电子从磁场射出的速度方向与水平方向的夹角θ满足sin θ＝(其中d为磁场宽度)，联立可得sin θ＝dB，可见增大U会使θ减小，电子在靶上的落点P右移，增大B可使θ增大，电子在靶上的落点P左移，故选项B错误，D正确。
6．【知识点】电场的叠加
【答案】A
【解析】根据等量异种点电荷形成的电场特点可知，、和、处的点电荷在、、、四点处的电场分布如图甲所示,点和点处的点电荷形成的电场中电场强度、，方向都是竖直向下，点和点处的点电荷形成的电场中电场强度、，方向都是水平向右，且，，根据电场强度的叠加可知、、、四点的电场强度大小相等，正确；选取无穷远电势为零，可知正电荷周围的电势离正电荷越近电势越高，且为正值，离负电荷越近电势越低且为负值，根据对称性和叠加原理可知，错误；根据等量异种点电荷形成的电场特点可知，四个点电荷在、两点处电场分布如图乙所示，根据库仑定律及几何关系有，，，，根据场强叠加法则可知点电场强度大于点电场强度，错误；根据电势的叠加原理可知点的和点的电荷在点和点产生的电势之和均为零，点的和点的电荷形成的电场线如图丙所示，可知电场线方向由指向，根据沿着电场线方向电势逐渐降低可知，错误。
甲 乙 丙
【命题创新 】电场和电势的叠加属于高考中的常考点，近几年等量同种或异种点电荷的场强均有考查，本题巧妙地构建了四个点电荷，可构建成两对异种点电荷模型，考查学生对电场和电势叠加的理解，需要学生具备一定的对称思想。
7．【知识点】功能原理、能量守恒与曲线运动的综合
【答案】AD
【详解】A、B恰好一起做简谐运动，运动到最高点时速度为0，加速度最大，为重力加速度g，二者之间无弹力，最高点在弹簧原长位置，在弹簧原长位置恰好不分离，且速度为0，A正确，B错误；设开始时弹簧的压缩量为，根据平衡条件有，解得，设物块B在外力作用下向下运动的距离为，从最低点到最高点的过程，由能量守恒定律得，解得，C错误；弹簧从压缩量为到的过程中，由能量守恒定律和功能关系得，解得W＝2J，D正确。
8．【知识点】理想变压器原、副线圈两端的电压、功率、电流关系及其应用
【答案】BD
【解析】发电机的效率为,故错误；升压变压器原线圈电流为,根据,解得输电线电流为,则该输电线路所使用的理想升压变压器的匝数比为,故正确；升压变压器副线圈的输出电压为,降压变压器原线圈的输入电压为,则该输电线路所使用的理想降压变压器原、副线圈的匝数比为,故错误；若居民消耗的功率增大,则电源输入总功率变大,因为总电压不变,由可知,升压变压器原线圈电流变大,升压变压器副线圈电流变大,则输电线上损耗的电压变大,降压变压器原线圈电压变小,则降压变压器副线圈电压变小,故正确.
9．【知识点】全反射与折射的综合应用、干涉条纹和光的波长之间的关系
【答案】ABD
【分析】根据光线的偏折程度比较出玻璃三棱镜对a、b两光的折射率大小，从而比较出两光的波长和频率的大小，结合临界角公式sinC=分析临界角大小，根据比较两光在三棱镜中的速度大小，根据公式比较双缝干涉条纹的间距大小；根据光电效应方程解答。
【详解】根据光路图可知，通过三棱镜后b光偏折程度比a光的大，则三棱镜对b光的折射率较大，根据可知a光在同种介质中传播速度较大，A正确；根据全反射临界角公式可知，a光发生全反射的临界角较大，B正确；三棱镜对b光的折射率较大，则b光的频率较大，由c=λf知b光的波长较小，根据知b光的双缝干涉条纹间距较小，C错误；根据光电效应方程可知Ek=hν-W0，由于b光的频率较大，可知b光照射金属产生的光电子最大初动能较大，D正确。选：ABD。
【关键点拨】解决本题的突破口在通过光线的偏折程度比较出光的折射率大小，要知道折射率与频率、波长、光在介质中的速度等关系，并能用来解决实际问题。
10．【知识点】利用牛顿定律进行受力分析
【答案】CD
【详解】A．小滑块向下运动的过程中受到重力、支持力，根据左手定则，还受到垂直斜面向下的洛伦兹力，沿斜面向上的摩擦力，垂直斜面方向
沿斜面方向，根据牛顿第二定律
滑块向下运动的过程中，速度增大，洛伦兹力增大，支持力增大，滑动摩擦力增大，加速度减小，滑块做非匀变速直线运动，A错误；
BC．当加速度
时，滑块最终将在斜面上匀速下滑，洛伦兹力与摩擦力不再增大，所以滑块不可能静止在斜面上，B错误，C正确；
D．当磁感应强度B增大到很大时，根据A项分析知
速度增大较少时，加速度为
之后开始在斜面上匀速下滑，不可能静止于斜面上，D正确。
选CD。
11．【知识点】实验：用单摆测量重力加速度
【答案】（1）
（2）
（3） C
（4）
【解析】
（1） 游标卡尺的主尺读数为,游标尺读数为,则.
（2） 为了方便计时,应从摆球经过最低点时开始计时.
（3） 根据单摆周期公式可得.该式只有当摆动的角度小于 时才能成立,所以单摆的振幅较小,不影响重力加速度的测量,故错误；若单摆的悬点未固定紧,振动中出现松动,使摆线变长了,则摆长的测量值偏小,重力加速度的测量值将偏小,故错误；若把次摆动的时间误记为次摆动的时间,则周期的测量值偏小,重力加速度的测量值将偏大,故正确；若以摆线长作为摆长来计算,则摆长的测量值偏小,重力加速度测量值将偏小,故错误.
（4） 根据单摆的周期公式,整理可得,即图线斜率为,则有,解得.
12．【知识点】实验：导体电阻率的测量
【答案】（1）（2分）
（2）左（2分）
（3）（2分）
（4）（2分）；镍铜合金（2分）
【解析】（1）如题图（b）所示，螺旋测微器测量金属丝直径读数为.
（2）为保护实验仪器，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至最左端，使电阻丝两端电压最小是零.
（3）由图像的斜率表示被测电阻的电阻值可得 ，电阻丝的电阻.
（4）由电阻定律可得，电阻丝的电阻率表达式，由电阻率表达式，代入数据解得，可知绕制滑动变阻器的电阻丝的材料最可能是镍铜合金.
13．【知识点】气体的等压变化与盖—吕萨克定律、理想气体与理想气体状态方程
【答案】(1)；(2)
【详解】（1）根据题意可知，水银柱全部在粗管中，上下长度为，水银柱对应的压强为，当水银柱刚好全部进入细管中，水银柱的上下长度为，则水银柱对应的压强为，由理想气体状态方程可得，
其中，，，，
解得。
（2）气体的温度再缓慢由变成的过程中，设气体体积的增加量为，气体做等压变化，则有，
又有，
解得，
根据功的定义可得气体对外界做的功，
联立解得。
14．【知识点】电磁感应现象中的功能问题
【答案】（1）
（2）
【题图剖析】
闭合,等效电路如图甲所示
断开，闭合，等效电路如图乙所示
【详解】
（1） 当杆产生的感应电动势与电源电动势相等时，有最大速度，则
（2分）
解得（1分）
（2） 当两杆稳定时，两杆产生的感应电动势等大反向，即
（2分）
可得，
两杆受到的安培力等大反向，则两杆组成的系统在达到稳定的过程中满足动量守恒，则有（2分）
可得（2分）
两杆达到匀速的过程，根据能量守恒定律可得，两杆产生的总焦耳热为
（2分）
解得（1分）
则杆产生的焦耳热为（1分）
解得（1分）
高分关键：棒产生的焦耳热不是总焦耳热，需要按电阻分配。
15．【知识点】带电粒子在组合场中的运动、求解弹性碰撞问题
【答案】（1）7∶1　1∶63　（2）v0∶16　（3）1∶7　见解析
【解析】（1）粒子1在电场中沿x轴做匀速直线运动，有v0t1＝xAC，v0t2＝xCO（1分）
解得＝（1分）
沿y轴做匀变速直线运动，有
a1＋a1t1t2－a2＝0（1分）
解得＝（2分）
（2）粒子2在磁场中做匀速圆周运动，有
q2v2B＝m2（1分）
粒子2在电场中做类斜抛运动，
有y＝2Rsin 45°（1分）
＝2a3y，qE2＝ma3（1分）
解得＝（1分）
（3）碰撞前粒子1在电场E2中沿y轴做匀变速直线运动，有v0tan 45°＝－a1t1＋a2t2（1分）
可得a2t2＝（1分）
粒子1反弹后做斜抛运动，
有2v1sin 45°＝a2t3（1分）
xCO＝v0t2＝（v1sin 45°）t3（1分）
联立得v1＝（1分）
由动量守恒定律得
m1·v0＝－m1v1＋m2v2（1分）
解得＝（1分）
因为m1＝m1＋m2，所以该碰撞为弹性碰撞（2分）
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