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北京市昌平区2025-2026学年高三上学期期末质量检测物理试卷
一、选择题
1.下列现象中，与原子核内部变化有关的是( )
A. 粒子散射现象 B. 天然放射现象 C. 光电效应现象 D. 原子发光现象
2.为匀强磁场的磁感应强度，为正电荷的运动速度，为磁场对电荷的作用力，下图列出了三者方向之间的关系，其中正确的是( )
A. B.
C. D.
3.如图所示，在正点电荷产生的电场中有、两点，用、分别表示点、点的电场强度大小，用、分别表示点、点的电势。下列关系式正确的是( )
A. B. C. D.
4.一辆小车在水平地面上沿轨道从左向右运动，动能一直增加。如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力，其中表示合理的是( )
A. B.
C. D.
5.如图所示，运动员在同一高度的前后两个不同位置将网球击出，网球垂直击中竖直墙上的同一点。不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 沿轨迹运动的网球被击出时的速度较大
B. 两轨迹中网球撞墙的速度大小相等
C. 从击出到撞墙，沿轨迹运动的网球在空中运动的时间较短
D. 从击出到撞墙，沿轨迹运动的网球在空中运动的时间较短
6.年月日，神舟十九号载人飞船返回舱安全着陆，宇航员顺利出舱。返回舱在落地前，反推发动机点火使返回舱减速；返回舱落地瞬间，缓冲装置开启使返回舱安全着陆。下列说法正确的是( )
A. 返回舱在返回的过程中机械能守恒
B. 返回舱在靠近地面的过程中，所受地球的引力逐渐减小
C. 返回舱在落地前减速的过程中，宇航员处于超重状态
D. 缓冲装置的作用原理是通过增大受力面积来减小冲击力
7.如图所示，在固定斜面上有两个质量相等的小物块甲、乙，甲受到一个水平方向的推力，不计各接触面间的摩擦。下列说法正确的是( )
A. 甲、乙一定沿斜面向上运动
B. 甲对乙的作用力沿水平方向
C. 甲、乙对斜面的压力大小相等
D. 甲对斜面的压力大小大于乙对斜面的压力大小
8.图为洛伦兹力演示仪的示意图。电子枪可以发射电子束，玻璃泡内充有稀薄的气体，在电子束通过时能够显示电子的径迹。励磁线圈能够在两个线圈之间产生匀强磁场，磁场的方向与两个线圈中心的电子枪连线平行。不加磁场时电子束的径迹是一条直线，加磁场后电子束的径迹是一个圆。下列说法正确的是( )
A. 当电子的出射速度不变、只增大磁感应强度时，圆的半径将增大
B. 当磁感应强度不变、只增大电子的出射速度时，圆的半径将增大
C. 当磁感应强度不变、只增大电子的出射速度时，电子的运动周期将变大
D. 当电子的出射速度不变、只增大磁感应强度时，电子的运动周期将变大
9.一竖直悬挂的轻弹簧下端连接装有记录笔的小球，在竖直面内放置记录纸。当小球上下振动时，以速率水平向左拉动记录纸，记录笔在纸上留下如图所示的图像。在形成图中图线的过程中，小球的( )
A. 路程为 B. 位移大小为
C. 振动周期为 D. 振幅为
10.某个物理量的变化量与发生这个变化所用时间的比值，叫做这个量的变化率，下列说法正确的是( )
A. 若表示质点做平抛运动的速度，则逐渐增大
B. 若表示质点做匀速圆周运动的线速度，则是恒定不变的
C. 若表示质点的动量，则越大，质点所受冲量就越大
D. 若表示穿过线圈的磁通量，则越大，线圈中的感应电动势就越大
11.图是法拉第圆盘发电机的实物图，图是其示意图。铜质圆盘安装在水平铜轴上，圆盘位于两磁极之间，圆盘平面与磁场垂直。两铜片分别与转动轴和圆盘的边缘接触。当圆盘转动时，电阻中有电流通过。现使圆盘顺时针转动从左向右看，下列说法不正确的是( )
A. 圆盘的转动轴为负极，边缘为正极
B. 当圆盘以恒定的角速度转动时，通过的电流大小恒定
C. 若所加磁场穿过整个圆盘，穿过圆盘的磁通量不变，中无电流通过
D. 圆盘产生电动势的非静电力为圆盘内自由电子由于转动受到沿半径指向圆心的洛伦兹力
12.磁感应强度是描述磁场性质的物理量定义有多种方法，如式，式。其中式用试探电流元在磁场中受安培力定义，式用试探电荷在磁场中受洛伦兹力定义。下列说法不正确的是( )
A. 两种定义式均以磁场对运动电荷或电流存在作用力这一实验事实为依据
B. 两种定义中用来探测磁场性质的物质不同，但两种定义是等价的
C. 磁感应强度大小与试探电荷所受洛伦兹力的大小成正比
D. 磁感应强度的大小在数值上等于单位电流元在该点受到的最大安培力
13.雨滴从高空下落时除受重力外，还受到空气阻力的作用。将雨滴视为质量不变、半径为的球体，其所受空气阻力可表示为，其中为比例系数，为雨滴的速度大小。半径分别为的甲、乙两个雨滴从高空无初速度竖直下落，落地前均已做匀速直线运动。某同学作出两个雨滴下落过程中加速度大小与时间变化关系的图像，其中合理的是( )
A. B.
C. D.
14.如图所示，某扫描隧道显微镜减振装置由绝缘减振平台和磁阻尼减振器组成。平台通过三根关于轴对称分布的相同轻杆悬挂在轻质弹簧的下端处，弹簧上端固定在点，三个相同的关于轴对称放置的减振器位于平台下方。图为减振器的工作原理图，每个减振器由通过绝缘轻杆固定在平台下表面的线圈和固定在桌面上能产生辐向磁场的铁磁体组成，辐向磁场分布关于线圈中心竖直轴对称，线圈所在处磁感应强度大小均为。处于静止状态的平台受到外界微小扰动，线圈在磁场中做竖直方向的阻尼运动，其位移随时间变化的图像如图所示，时刻，其速度为，方向竖直向下，时刻的振幅为。平台和三个线圈的总质量为，弹簧的劲度系数为，每个线圈半径为、电阻为。当弹簧形变量为时，其弹性势能为。不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 扫描隧道显微镜减振装置在振动过程中机械能守恒
B. 平台静止时弹簧的伸长量为
C. 时刻，每个线圈所受安培力的大小为
D. 在时间内，每个线圈产生的焦耳热为
二、非选择题
15.某实验小组用图所示实验装置探究加速度与物体受力的关系。
实验中要平衡小车受到的阻力。平衡阻力的方法是：调整轨道的倾斜度，使小车 选填选项前的字母
A.能在轨道上保持静止
B.受牵引时，能拖动纸带沿轨道做匀速运动
C.不受牵引时，能拖动纸带沿轨道做匀速运动
若实验得到如图所示的纸带，每两个计数点间有四个点未画出，可以判断纸带的 选填“左端”或“右端”与小车相连。由图中数据可计算出小车的加速度大小为 。

本实验认为槽码所受的重力等于使小车做匀加速直线运动的合力。实验中平衡了摩擦力后，要求槽码质量比小车质量小得多。请分析说明这个要求的理由 。
16.某同学用多用电表测量电学中的物理量。
一多用电表表盘上的电阻刻度线正中间标有“”的字样。用该多用电表测量阻值约为的电阻，选择正确的实验步骤并排序： 选填选项前的字母
A.将两表笔直接接触，调节欧姆调零旋钮，使电表指针对准电阻的“”刻线。
B.将两表笔分别与待测电阻相接，读取数据后随即断开。
C.将选择开关置于电阻挡“”位置。
D.将选择开关置于位置。
图为多用电表简化电路图，其中为 选填“红”或“黑”表笔。选择开关分别与连接点连接构成多用电表的不同挡位。当选择开关与 连接，对应多用电表的电压挡，且量程较大；当选择开关与 连接，对应多用电表的电流挡，且量程较大。
如图所示，一黑箱中有三只完全相同的电学元件，用多用电表对其进行探测。用电压挡测任意两个接线柱，示数均为零。用电阻挡测量结果如下：，，。测量中发现，每对连接点间正、反向阻值均相等。根据题目提供的信息，请在图中画出一种可能的电路 。
17.如图所示，位于水平面内的光滑轨道与竖直面内的粗糙半圆形轨道在点平滑连接，半圆形轨道的半径为。一个质量为的小物体将轻弹簧压缩至点后由静止释放，物体脱离弹簧后进入半圆形轨道，恰好能够到达轨道的最高点。已知物体经过点时的速度大小为。重力加速度为。求：
弹簧压缩至点时的弹性势能；
物体到达点时的速度大小；
物体沿半圆形轨道运动过程中阻力所做的功。
18.笛卡尔主张以动量量度运动，他认为：“在物质中存在一定量的运动，它的总和在世界上永远不会增加也不会消失。”动量决定了物体在力的阻碍下能够运动多长时间，动量定理反映了力对时间的累积效应。
一个质量为的物体在光滑的水平面上受到恒力的作用，做匀变速直线运动。在初始时刻，物体的速度为，经过一段时间，它的速度为。请结合上述情境，根据牛顿运动定律推导动量定理。
某同学用如图所示实验装置验证动量定理。光滑轨道固定在水平面内，压力传感器固定在轨道的一端，前面装有弹簧圈的小车沿轨道运动并与压力传感器发生碰撞，与计算机相连的压力传感器记录下碰撞过程中传感器所受压力大小，并描绘出图像如图所示。根据图像可得出小车受到压力的冲量大小，请写出如何根据图像确定碰撞过程中小车受到压力的冲量大小。
现代切割技术常用的一种“水刀”如图所示，它将水从高压水枪中高速射出，形成很细的圆柱形水束。用“水刀”切割钢板，水束以速度垂直射向钢板，水射到钢板后的速度可视为。请建立合理的物理模型，论证水束对钢板的平均冲击力大小与的关系满足。
19.一个平行板电容器极板正对面积为，间距为，两极板间为真空，静电力常量为。如图所示，将平行板电容器接入直流电源充电至稳定状态。
已知无限大带电平板产生的电场可视为匀强电场，其场强大小，其中为平板单位面积的电荷量。请推导平行板电容器电容的表达式用、和表示；
若平行板电容器接入直流电源的输出电压为，初始时电容器极板带电量为。请在图所示的坐标系中画出充电过程中板间电压随极板带电量变化关系的图像；根据图像求电容器充电结束后储存的电场能。
充电过程中电源输出的电能为，分析与的关系。
20.类比是根据两类事物间一些相似或相同的特性，进而将其中一个对象的已知属性推演到另一个对象的方法。
库仑定律与万有引力定律有相似的形式，点电荷的电场与地球的引力场也遵循相似的规律。均匀带电球壳，对壳内带电体的作用力为零，对壳外带电体的作用力等效于电荷全部集中在球心时对带电体的作用力。有一均匀带电球体，电荷量为，半径为，静电力常量为。
求距球心距离处电场强度的大小 ；
将地球视为质量分布均匀的球体，地球的半径为。类比电场强度的定义，请在图所示的坐标系中定性画出地球内、外的引力场强度的大小随距地心距离变化关系的图像 。
库仑用电摆实验验证了“电荷之间的引力与电荷间距离的平方成反比”的规律，实验装置如图所示，为放置在绝缘支架上的金属球，丝线下端悬挂一个水平横杆，横杆与的球心在同一水平线上，横杆靠近的一端为小金属箔重力可忽略不计，另一端为保持平衡的配重物。实验时，使与带异种电荷，在水平方向使以一个小角度偏转后释放，其会像单摆一样在水平面内绕点摆动。
一单摆的摆长为，摆球到地心的距离为。已知地球的质量为，万有引力常量为，不计空气阻力和地球自转的影响。求单摆的振动周期 ；
有资料记载库仑在当时所记录的实验数据如下表：
实验次数 到 球心的距离 次振动所需时间
请结合数据简要分析，库仑运用类比的思想，利用电摆实验验证“电荷之间的引力与电荷间距离的平方成反比”规律的思路 。
参考答案
1.
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4.
5.
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8.
9.
10.
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13.
14.
15.
左端
设槽码质量 ，小车质量 ，对整体
对小车
所以槽码质量比小车质量小得多时， ，可以认为槽码所受的重力等于使小车做匀加速直线运动的合力。

16.
红

17.解：物体由点运动到点的过程中，弹簧和物体组成的系统机械能守恒，得
物体恰好能够到达轨道的最高点，有
解得
物体由点运动到点过程中，根据动能定理有
解得

18.解：根据匀变速直线运动速度与时间的关系式有
解得物体做匀变速直线运动的加速度为
对物体进行受力分析，根据牛顿第二定律有
变形得
其中 是合外力的冲量， 是末动量， 是初动量，即合外力的冲量等于物体动量的变化，这就是动量定理。
根据冲量的定义有
所以在 图像中，冲量的大小等于图像与坐标轴围成的面积。具体操作：通过数方格、割补法等方式计算图中 曲线与 轴围成的面积，该面积的数值即为小车受到压力的冲量大小。
建立物理模型柱状模型：取极短时间 内射到钢板上的水为研究对象，设水柱的横截面积为 ，水的密度为 ，则该段水柱的长度为
质量为
设钢板对水的平均作用力为 ，由题意可知，其方向与水的运动方向相反，由于水射到钢板后速度变为，则对水列动量定理方程有
联立解得
根据牛顿第三定律可知，水柱对钢板的平均冲击力为
由于 、 均为定值，因此水束对钢板的平均冲击力的大小与的平方成正比，即 。

19.解：设该平行板电容器带电荷量为，则
两板间的场强大小为
两板间的电压为
则该电容器的电容
根据电容的定义式可知，
故 图像是一条过原点的、斜率为 的直线，如图所示
电容器充电结束后储存的电场能等于充电过程中克服电场力做的功，等于 图像与横轴所包围的“面积”，故
充电过程中电源输出的电能为
而
故

20.解：根据题意可知，若 ，则
若 ，则
设地球的质量为 ，由类比法可知，若 ，则
若 ，则
在图所示的坐标系中定性画出地球内、外的引力场强度的大小 随距地心距离 变化关系的图像，如图所示
单摆的周期
又
解得
地球与物体间的万有引力与物体到地球球心的距离平方成反比，而单摆的振动周期
根据类比思想，若电摆的周期与到球心的距离成正比，则说明电荷之间的引力与电荷间距离的平方成反比。因此，可由表格中的数据求出电摆的周期，验证 在误差允许范围内是否成立，若成立，则说明电荷之间的引力与电荷间距离的平方成反比。

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