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河南省开封高级中学等校2025-2026学年高三下学期学情调研（二）
物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.年月，我国科学家在兰州重离子加速器国家实验室装置上成功合成目前已知最缺中子的镤同位素镤，其核反应方程为，该方程中是( )
A. 质子 B. 中子 C. 电子 D. 粒子
2.眼镜的光学模组中，一块方形透明树脂镜片竖直放置，其厚度为。一束光线以入射角从空气斜向下射向镜片左侧表面，从右侧表面射出，入射点与出射点的高度差为。不考虑多次反射，该树脂材料的折射率的值为( )
A. B. C. D.
3.如图甲所示，用轻弹簧悬挂的手机在竖直方向做简谐运动，手机上的加速度传感器记录了其竖直方向的加速度随时间变化的曲线，如图乙，规定向下为正方向。已知手机质量为，振动周期为，最大加速度大小为，重力加速度为，已知弹簧振子的周期，为振子质量，为弹簧劲度系数。忽略空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 过程中，合外力对手机的冲量大小为，方向竖直向上
B. 过程中，手机的动量变化量为零
C. 过程中，重力对手机的冲量大小为，方向竖直向下
D. 过程中，手机的机械能守恒，合外力的冲量大小为零
4.如图，细绳跨过固定在铁架台上的轻质滑轮，两端各悬挂一只质量为的重锤。在重锤上加上个质量为的小钩码。测量不同的对应重锤的加速度，得到图像，已知、重力加速度大小为，忽略空气和滑轮产生的阻力，在下列图像中，符合实际情况的是( )
A. B.
C. D.
5.滑板运动员在倾角的斜面轨道上练习起跳动作，某次起跳时速度大小，速度方向与斜面的夹角，不计空气阻力，重力加速度已知，。则运动员腾空过程中离开斜面的最大距离为( )
A. B. C. D.
6.家用小型电阻式电热毯的调压模块核心是如图所示的理想变压器，原线圈输入有效值恒定的正弦交流电。已知和间的线圈匝数比为，现把一个阻值为的电阻接在端时，其实际功率为。若将该电阻接在端，则其实际功率为( )
A. B. C. D.
7.如图所示，光滑绝缘圆形轨道水平放置在光滑绝缘桌面上，为圆心，、连线过点，，，在点固定正点电荷，点固定正点电荷，带正电的小球静止于轨道内侧点、两点均位于圆内，且、、三点不共线，已知。下列说法正确的是( )
A. 与的电荷量大小之比为
B. 点的电场强度方向垂直于向左
C. 将小球的电荷量加倍后，它仍能静止在点
D. 、连线上点电场强度最大
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如图所示，一段质量分布均匀的链条悬挂在竖直固定杆的、两点，链条总质量为，链条在、两点处的切线与竖直方向的夹角分别为和，两杆对链条的拉力大小分别为和，为链条的最低点，重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 处链条内张力大小为 B. 处链条内张力大小为
C. 点左右两侧链条质量之比为 D. 点左右两侧链条质量之比为
9.著名的法拉第圆盘发电机示意图如图所示。铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两电刷、分别与圆盘的边缘和铜轴接触。圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场中。圆盘以恒定角速度旋转时，关于流过电阻的电流，下列说法正确的是( )
A. 流过电阻的电流恒定
B. 若从上向下看，圆盘沿顺时针转动，则通过电阻的电流方向由到
C. 若磁感应强度大小变为原来的倍，其他条件不变，则电流在上的热功率变为原来的倍
D. 若圆盘转动的角速度变为原来的倍，其他条件不变，则电流在上的热功率变为原来的倍
10.拉格朗日点指在两个大天体引力作用下，能使航天器稳定的点，由法国数学家拉格朗日年推导证明其存在，每个两天体系统存在个拉格朗日点。如图所示、拉格朗日点上的航天器在两天体引力的共同作用下可以绕“地月双星系统”的圆心做周期相同的圆周运动，从而使地、月、航天器三者在太空的相对位置保持不变。其中、、位于两天体连线上，地心、月心、构成的三角形为等边三角形，地球质量为月球质量的倍，地月间距为，地球、月球、航天器均可视为质点，不考虑航天器及其他星体对双星系统的影响，关于地月系统的拉格朗日点，下列说法正确的是( )
A. 处于点的航天器，其线速度大于月球做圆周运动的线速度
B. 处于点的航天器，做圆周运动的圆心恰好处在地心
C. 处于点的航天器，加速度大于处在点航天器的加速度
D. 处于拉格朗日点上的航天器做圆周运动的周期为
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某实验小组，采用单摆实验装置测定当地重力加速度的大小。实验装置如图所示：摆线上端固定于点，下端悬挂一个质量分布均匀的小钢球，光电门传感器固定在点正下方，用于记录摆球经过最低点时的时间间隔，从而测定单摆的周期。实验步骤如下：
用毫米刻度尺测量摆线的长度；
用游标卡尺测量小钢球的直径；
让摆球做小角度摆动摆角小于，通过光电门测得单摆的周期；
改变摆线长度，重复上述实验，记录多组不同摆长和对应的周期平方的数据，拟合得出的图线如图所示：
单摆的摆长 用和表示；
下列关于实验操作或原理的说法中，正确的是 ；
A.小球相邻两次通过光电门的时间间隔为一个周期
B.实验中摆角控制在小于的目的是使单摆的运动近似为简谐运动
C.多次改变摆长测量的目的是为了减小系统误差
利用图线，计算当地重力加速度的值为 结果保留位有效数字，取。
若实验小组在实验过程中，误将摆线长度当作摆长未加入小钢球的半径，其他操作均正确，则根据本次实验结果计算出的重力加速度与真实值相比 填“偏大”“偏小”或“不变”。
12.某实验小组设计了三种测量电源电动势的方法，如图所示。
方法一：选择合适的电压表量程，按照如图甲电路连接，闭合开关，电压表读数为电源电动势的测量值，则该测量值 填“大于”“小于”或“等于”电动势真实值。
方法二：图乙中为保护电阻，为被测电源，为电动势可调整、可读数的电源，为检流计。实验时闭合开关，调整，当检流计示数为零时，被测电源的电动势等于此时的电动势。
方法三：如图丙所示，为待测电源，为工作电源内阻可忽略、为标准电源电动势已知，、、为电阻箱，为检流计，、为单刀单掷开关，为单刀双掷开关。实验过程如下：
实验开始前，为保护检流计，将、、均调整到最大，闭合开关、；
单刀双掷开关接通，在保证电路安全的前提下调小，再调整和，直到调整到零，检流计示数为零，读取此时和的阻值，记作和；
单刀双掷开关接通，在保持的前提下，调小，调整和，直至将调整到零，且检流计示数为零，记录和的阻值，记作和。
实验时工作电源的最大电动势需要 填“大于”或“小于”被测电源的电动势；
被测电源电动势 用已知量和测量量表示；
若考虑工作电源内阻，的测量值 填“大于”“小于”或“等于”的真实值。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.内径均匀且内径远小于管长的“”形细玻璃管竖直放置，管内有被水银封闭的理想气体和，竖直管上端与大气相通，各部分长度如图所示。已知环境温度为，大气压强，热力学温度与摄氏温度的关系为。求：
若两部分气体升高相同温度，竖直管水银面恰好上升至管口，气体的长度；
若保持温度为不变，从竖直管上端加水银至管口，加入水银柱的长度。
14.如图所示，加速电场两极板竖直放置，两板之间的电压为，偏转电场极板水平放置，极板长度为，极板间的距离为。偏转电场两板之间的电压为，加速电场极板上有小孔，与偏转电场中轴线对齐。一个比荷为的点电荷以极小的初速度可看作零进入加速电场中，被加速后从极板的小孔沿偏转电场中轴线方向进入偏转电场，然后从偏转电场右侧离开。电荷重力不计，求：
电荷在偏转电场的运动时间；
从电荷进入偏转电场算起，水平方向前进时，竖直方向的位移大小。
15.在半导体芯片制造的离子注入工艺中，为实现对晶圆靶材的高精度掺杂，需将离子源产生的离子束通过磁场约束精确聚焦到靶材的指定接收点。如图所示，在平面直角坐标系内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为。离子源固定于轴上的点，其坐标为，靶材的接收区域位于轴上的点，其坐标为。离子源可发射速度大小和方向不同的大量带正电离子，且所有离子均在平面内运动，其初速度方向与轴正方向夹角的最大值为。已知离子的质量为，电荷量为，所有离子的运动轨迹关于轴对称，离子的重力不计，忽略离子间的相互作用。
若沿轴正方向自点进入第二象限的离子，恰好可以打在点，求该离子进入第二象限时的速率；
假设所有离子均可打在点，求：
离子的最大速率和最小速率之比；
离子自点到点运动的最长时间和最短时间之比；
第一象限有离子经过区域的面积。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
不变

12.小于
大于
等于

13.【详解】两部分气体升高相同的温度，竖直管水银面恰好上升至管口时，上升的高度为，设玻璃管内径为，对气体有
其中 ， ， ； ，
对气体有
其中 ， ， ，
且气体的体积满足
联立解得
即气体的长度为；
保持温度不变，从竖直管上端添加水银至管口，对气体有
其中 ，
对气体有
其中 ，
联立解得
则加入水银长度

14.【详解】粒子在加速电场中加速，由动能定理得
解得进入偏转电场的初速度
粒子在偏转电场中水平方向做匀速直线运动，运动时间
联立解得
粒子在偏转电场中竖直方向做初速度为零的匀加速运动，加速度
在偏转电场内水平位移 的竖直位移
代入
得
离开偏转电场时竖直分速度
离开电场后，粒子做匀速直线运动，水平方向再前进 ，所用时间
此阶段竖直位移
代入 得
总竖直位移

15.【详解】离子沿轴正方向发射，恰好打在点，由对称性可知轨迹圆心在轴上。由几何关系可知为直径，轨迹半径
洛伦兹力提供向心力，有
解得
离子打在点，轨迹圆心必在轴上。设初速度与轴夹角为 ，由几何关系知半径
时最小为， 时最大为，由 知
故
离子运动时间
其中 为圆心角。由几何关系 时
时
故
如图所示
根据 ，轨迹最大半径为，平面内有粒子通过区域
则第一象限面积

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