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江西省吉安市2025-2026学年高三上学期期末教学质量检测物理试题
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.关于原子核的半衰期叙述，下列说法正确的是( )
A. 衰变过程中一定有质量亏损
B. 放射性元素衰变的快慢与压力、温度都有关
C. 的半衰期是天，经过天还剩未衰变
D. 对于一个特定的氡原子，只要知道了半衰期，就可以准确地预言它将在何时衰变
2.跳伞是非常专业的运动，运动员从飞机上跳下到落地过程中沿竖直方向运动的图像如图所示，关于他在竖直方向上的运动，下列说法正确的是( )
A. 时间内运动员的加速度逐渐增大
B. 时间内运动的位移为
C. 时刻，运动员的加速度方向开始反向
D. 时间内运动员的平均速度大于
3.玻璃球艺术品深受学生喜欢，它的内部材料折射率相同，如图所示，一束黄光从球上点射向球内，折射光线与水平直径夹角，出射光线恰好与平行。已知光在真空中的传播速度为，下列说法不正确的是( )
A. 玻璃球对黄光的折射率为
B. 若仅换成蓝光，则光在玻璃球中传播的时间变短
C. 若仅增大射向玻璃球表面的入射角，则光线一定能从球内射出
D. 若仅增大射向玻璃球表面光的频率，则光线一定能从球内射出
4.兴趣小组想对低轨卫星和同步卫星作比较，假设地球同步卫星和低轨卫星都围绕地球做匀速圆周运动的轨道共面且绕行地球的运动方向相同，如图所示。下列说法正确的是( )
A. 低轨卫星的向心加速度小于同步卫星的向心加速度
B. 低轨卫星的向心加速度可以大于地球表面的重力加速度
C. 同步卫星的机械能一定大于低轨卫星的机械能
D. 受到稀薄空气阻力的作用，若不对低轨卫星补充能量，则该低轨卫星的线速度会逐渐增大
5.同学们根据所学的电场知识，对某带电体周围电场中的三条电场线进行分析。虚线为一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，且粒子在运动过程中加速度越来越小，、、为轨迹分别与三条电场线的交点。下列说法正确的是( )
A. 粒子的运动方向为 B. 点的电势低于点的电势
C. 粒子在点的电势能小于在点的电势能 D. 粒子在运动过程中动量变化越来越快
6.如图所示，倾角为的粗糙斜面上有一个物块，物体不受其他外力，斜面足够长且始终静止在水平地面上，物块与斜面间的动摩擦因数为，滑动摩擦力等于最大静摩擦力。现让物块从斜面底端以某初速度冲上斜面，物块到达最高点后又下滑回到底端，则( )
A.
B. 物块上滑的时间比下滑的时间长
C. 物块经过同一位置的速率在上滑时比下滑时小
D. 斜面所受地面的摩擦力在物块上滑时比下滑时大
7.在国家电网改造前，用电高峰期，用户电压会明显低于正常值，甚至家电不能工作。当地居民常常会用调压器来调整电压，其原理如图所示。交变电压从端输入，从端输出连接到家用电器上，滑片可以上下滑动。调压器视为理想变压器，匝数，下列说法正确的是( )
A. 若两端电压低于，则应让滑片下滑
B. 若输入电压为，且在的中点，则的功率为
C. 滑片在的中点以下时，可以起到降压作用
D. 此调压器端输入功率等于端输出功率，但输入端和输出端的频率不相等
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.手握水平绳的一端抖动绳子，在绳上形成机械波。若将绳上形成的机械波视为简谐横波，如图所示，图甲为沿轴传播的一列简谐波在时刻的波形图，、分别是轴上和处的两质点，其中图乙为质点的振动图像，下列说法正确的是( )
A. 该波沿轴负方向传播，波速为
B. 时刻，质点的加速度方向沿轴负方向
C. 经，质点的振动形式将沿轴方向传播
D. 该波与另一列频率为的波相遇时，可能发生干涉现象
9.一位同学用细线拉着质量为，带电量为的小球在竖直平面内做半径为的圆周运动，运动的圆面内存在水平向右的匀强电场图中没有画出，且。圆周上点在圆心的正上方，设小球过点时的速度大小为，速度方向水平向左。带电小球除受重力、电场力及细线的拉力外，小球不受其他力的作用，重力加速度为，则关于小球在竖直面内做圆周运动的过程中，下列说法正确的是( )
A. 带电小球最小速率为
B. 带电小球速率最大时其电势能最小
C. 若小球过点时细线断开，之后小球电势能最大时速率为
D. 若要做完整的圆周运动，则点的速率至少为
10.四分之三圆形区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场。如图所示，为圆心、半径，磁感应强度。大量重力不计的带电粒子垂直于边以的速度射入磁场区域，已知从边上射入的带电粒子分布均匀，比荷为，下列说法正确的是( )
A. 若粒子带正电，边入射的所有粒子从点射出磁场
B. 若粒子带正电，边入射的所有粒子中有从点射出磁场
C. 若粒子带负电，边入射的所有粒子中有从点射出磁场
D. 若粒子带负电，经过点的粒子在磁场中运动的时间为
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.、两组同学在实验室用频闪照相验证机械能守恒定律的装置如图甲所示，断开电磁铁电源，小球由静止开始下落，组同学用频闪相机拍出如图乙所示小球下落过程的频闪照片。若实验所用小球质量为，直径为，用刻度尺测得照片中小球直径为。在照片上测量出、、、、五处的球心位置到小球释放时球心位置点之间的距离，如图乙所示。单位为。已知频闪相机每隔闪光一次，当地重力加速度取。
下列关于该实验说法正确的是 。
A.应先断开电磁铁电源，小球由静止开始下落，并迅速打开频闪相机
B.应先打开频闪相机，并迅速断开电磁铁电源，让小球由静止开始下落
C.、之间的距离与、之间的距离之比不等于是由于频闪相机拍摄了小球在点的照片之后，过了一小段时间小球才开始由静止释放
D.、之间的距离与、之间的距离之比不等于是由于先释放了小球后打开频闪相机
数据处理时组同学画出了图像，是计数点到点的距离，是该计数点的速度，如下判断正确的是
A.若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能一定守恒；
B.若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能可能不守恒；
C.若图像是一条不过原点的直线，则重物下落过程中机械能一定不守恒；
D.若图像是一条不过原点的直线，则重物下落过程中机械能可能守恒。
定义单次测量的相对误差，若，可认为在实验误差允许的范围内机械能守恒，其中是小球重力势能的减小量，是其动能增加量，乙组同学根据实验器材的相关数据及图乙所示频闪照片中的数据，可以得到小球从点到点过程中测量的相对误差 ，由此判断其机械能是否守恒计算结果保留三位有效数字。
12.某实验小组要测量一新型材料的电阻率。
实验中一位同学用螺旋测微器测量金属丝的直径，使用时先发现测微螺杆与测砧直接接触时读数如图所示，在测量金属丝直径时如图所示，则金属丝的直径 。
图是另外一位同学正在连接电路器材时的状况，请指出一处不当之处：
这位同学修正了不当之处后，连接好电路，不断移动的位置以改变合金丝接入电路的长度，分别测出以及读出相应的电压表示数和电流表示数，再对数据进行处理。根据记录的、、数据作出图像如图所示，作出图像如图所示，由此可求得电源电动势 ，合金丝的电阻率 。用图中的、、、及合金丝的直径表示。
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.年暑假，某市持续以上高温天气，这样的天气如果在车内放置液体打火机，它极易受热爆裂。若汽车内初始温度为，车内一打火机内封闭了质量为的气体可视为理想气体，且其压强为为大气压强。
求长时间暴晒后打火机内气体压强增大到时，汽车内的温度上升到多少？
当打火机破裂漏气时，气体膨胀过程中对外做功、内能减少了，则气体在膨胀过程中是吸热还是放热？对应的热量多大？
14.空载质量为的自动清扫环卫车在水平公路上匀速直线行驶。已知环卫车行驶过程中受到的阻力大小是环卫车与地面间弹力大小的倍，重力加速度为。
若环卫车保持恒定功率行驶，环卫车扫起前方质量为的垃圾，扫起垃圾的时间以及垃圾的高度变化均忽略不计，环卫车扫起垃圾时的速度多大？通过计算说明环卫车能否继续做匀速直线运动？
现假设空载的环卫车前方的垃圾均匀分布，单位长度上的垃圾质量为，从计时开始环卫车保持速度匀速直线行驶持续清理前方垃圾，不考虑是否超出额定功率以及满载情况。经过时间环卫车的实际功率是多少？
15.足够长的两平行光滑金属导轨固定在水平面上，导轨间距为。金属棒质量为，电阻值为，金属棒质量为，电阻值也为，两棒始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻忽略不计。导轨间有竖直向上大小为的匀强磁场。取。
若水平导轨在左端分别与两条竖直固定、半径为的光滑四分之一圆弧导轨平滑相连，且匀强磁场范围足够大，现锁定棒，给位于圆弧轨道上边缘的棒一竖直向下的初速度，同时给棒施加一外力，使棒做匀速圆周运动到达底端。求该过程中棒产生的热量；
若与水平导轨左边连接的是光滑倾斜导轨，与导轨的水平部分由一小段光滑圆弧连接。水平导轨间的匀强磁场仅在边长为的正方形区域间，金属棒静置在正方形区域右侧，未锁定，金属棒从离水平面高度处静止释放，穿过磁场区域后，与金属棒发生弹性碰撞。求：
最终停止时的位置；
若初始时刻从任意高度释放，两金属棒只发生一次弹性碰撞时对应的取值范围。
参考答案
1.
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11.

12.
电压表未机械调零开关未断开

13.设汽车内的温度上升到，打火机内气体发生等容变化，根据查理定律有
即
解得
根据热力学第一定律有
其中 ， ，代入数据得
该过程为放热。

14.环卫车匀速行驶，受力平衡，即
根据功率公式
解得
扫起垃圾到与车共速，由动量守恒定律得
环卫车扫起垃圾后的速度为
此时牵引力
故环卫车所受合外力为零，加速度为零，则环卫车能继续做匀速直线运动。
经时间 后，环卫车一直匀速运动，环卫车的总质量为
时间 后再经很小一段时间 ，扫起垃圾的质量为
设垃圾扫起时与车水平作用力大小为，对垃圾由动量定理得
扫起垃圾时车匀速运动，则
环卫车的实际功率为
解得

15.如图所示
金属棒做匀速圆周运动过程中，将速度分解成与磁感应强度垂直的速度 和平行的速度 ，其中 为切割磁感线的有效速度，则金属棒产生的电动势随时间变化的关系为
则回路中的电流为正弦交流电，设电流有效值为 ，则有
金属棒做匀速圆周运动过程中，运动时间
金属棒产生的热量为
解得
设金属棒刚进入磁场时的速度为 ，根据机械能守恒有
解得
第一次穿过磁场时的平均感应电动势为
平均感应电流为
以向右为正方向，设金属棒第一次穿过磁场时的速度为 ，根据动量定理有
代入数据解得
两金属棒发生弹性碰撞，设碰撞后金属棒的速度为 ，金属棒 的速度为 ，根据动量守恒定律和能量守恒有 ，
解得 ，
设金属棒最终停止在距离磁场左边界 处，则从反弹进入磁场到停下来过程，电路中产生的平均感应电动势为
平均感应电流为
以向右为正方向，根据动量定理有
解得
即金属棒最终停止在距离磁场左边界右侧处；
由前面分析可知，只要金属棒完整穿过一次磁场，动量的减小量恒定，即金属棒的速度减小量恒定，则有
可得
Ⅰ当金属棒从静止释放运动到 边时速度恰好为，即两棒恰好不发生碰撞。则有
解得
即当 时碰撞次数为。
Ⅱ当金属棒从静止释放后，第二次到达 的速度等于金属棒第一次碰撞后的速度时，恰好不发生第二次碰撞。设金属棒刚进入磁场时的速度为 ，第一次碰撞前金属棒的速度为 ，碰撞后金属棒的速度为 ，碰撞后金属棒的速度为 ，金属棒第二次向右到达 的速度为 。则从高度为 的位置释放时有
第一次穿过磁场区域后有
第一次碰撞后由前一问可得 ，
碰撞后金属棒再次向右到达 的过程有
又有临界条件
联立解得
则只发生一次弹性碰撞时对应 的取值范围 。

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