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吉化一中高三年级 4 月份测试
物理
一、选择题（1-7 为单选，8-10 为多选）
1．下列说法中正确的是（ ）
A．牛顿发现了万有引力定律，并测出了引力常量
B．由 可知，当 趋近于零时，万有引力趋近于无穷大
C．开普勒总结出了太阳系中行星运动的规律
D．天王星被人们称为“笔尖下发现的行星”
2．漳州核电站是全球最大的“华龙一号”核电基地。核电站的能量来源于原子核的裂变，其中一个典型的核反应方
程为 ，则 X 为（ ）
A． B． C． D．
3．夏天天气炎热，给自行车轮胎快速打气后，轮胎外壁明显变热，下列说法正确的是（ ）
A．轮胎变热主要是因为外界气温高，气体从外界吸热
B．轮胎变热主要是因为打气筒活塞与筒壁的摩擦生热
C．打气时外界对气体做功，胎内气体内能增大，温度升高
D．打气时气体体积被压缩，分子平均动能减小
4．高空中悬浮的六角形冰晶是形成“日晕”等大气光学现象的关键因素。如图所示，一束太阳光入射至一六角形冰
晶的表面，经折射后从侧面射出，已知图中 为红光， 为紫光。下列光路示意图可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
5．如图所示，有两个穿着溜冰鞋的人站在水平冰面上，当其中一个人 A 从背后轻轻推另一个人 B 时，两个人都会
向相反方向运动。下列说法正确的是（ ）
A．研究 A 推 B 过程中两人的肢体动作时，可将两人视为质点
B．描述两人推开后的运动状态，只能以静止的冰面为参考系
C．推开过程中，B 受到的 A 的推力的冲量，等于 B 的动量变化量
D．A 对 B 的推力与 B 对 A 的推力，是一对相互作用力
6．神舟二十号飞船返回舱于 2026 年 1 月 19 日在东风着陆场成功着陆，返回任务取得圆满成功。返回舱有一段运
动轨迹是椭圆，如图所示， 为远地点，到地心的距离为 ， 为近地点，到地心的距离为 ，返回舱在椭圆轨道
上 点加速度大小为 、线速度大小为 ，在 点的加速度大小为 ，线速度大小为 ，忽略大气阻力，则下列说
法正确的是（ ）
A．返回舱返回时，每次变轨需要向后喷气
B．返回舱从 点运动到 点，机械能不断减小
C．
D．
7．如图所示，两个完全相同的轻质小滑轮 P、Q 固定在天花板上，一段不可伸长的轻质细绳通过滑轮，两端分别系
住小球 A、B，现用一轻质光滑小挂钩将小球 C 挂在滑轮 PQ 之间的水平细绳的中间位置上，静止释放小球 C，在
小球 C 下降的某时刻，拉小球 C 的细绳与水平方向成 角。已知三小球 ABC 的质量均为 m，A、B 小球始终没有
与 P，Q 相撞，忽略一切阻力， ， ，则下列关于小球 C 在下降过程中说法正确的个数为（ ）
①ABC 三小球组成的系统机械能守恒
②小球 C 重力做功的瞬时功率先变大后变小
③ABC 三小球的速度大小的关系为
④当 时小球 C 下降到最低点
A．4 个 B．3 个 C．2 个 D．1 个
8．下列说法正确的是（ ）
A．光的偏振现象说明光是电磁波
B．从单一热库吸收热量，可以使之完全变成功
C．叶面上的露珠呈球形是因为液体表面张力的结果
D．以加速运动的物体为参考系，牛顿第一定律依然成立
9．如图所示是用频闪周期为 t 的相机拍摄的一张真空中羽毛与苹果从同一高度自由下落的局部频闪照片。关于提供
的信息及相关数据处理，下列说法中正确的是（ ）
A．一段时间后苹果和羽毛处于同一高度
B．若满足关系 ，则 A 为苹果释放的初始位置
C．苹果下落的加速度大小为
D．羽毛下落到 C 点的速度大小为
10．如图，一足够长的金属导轨 质量 ，放在光滑的绝缘水平面上，导体棒 质量 （电阻不计）
放置在导轨上且接触良好，已知导体棒与导轨动摩擦因数 ， 构成矩形，导体棒右侧有两个固定于水平
面的立柱。导轨 段长 ，开始时 右侧导轨的总电阻 ，导轨单位长度的电阻 。以 ef 为
界，其右侧匀强磁场方向竖直向上，左侧匀强磁场水平向右，磁感应强度大小均为 。在 时，一水平向
右的拉力 垂直作用在导轨的 边上，使导轨由静止开始做匀加速直线运动，加速度 ，重力加速度
。下列说法正确的是（ ）
A．回路中感应电流随时间变化的表达式
B．导轨由静止开始做匀加速直线运动 ，拉力 达到最大值
C．导轨由静止开始做匀加速直线运动的过程中拉力 的最大值为
D．某过程中回路产生的焦耳热为 ，导轨克服摩擦力做功为 ，则导轨动能的增加量为
二、非选择题
11．某兴趣小组设计了图 1 所示的实验来验证机械能守恒定律。长为 L 的轻绳下端固定一个带有“=”形凹槽的摆锤，
另一端可绕 O 点自由转动，凹槽内装有一小球。现将摆锤拉起，使轻绳偏离竖直方向成 角时，由静止释放摆锤，
摆锤和小球一起向下摆动。当摆锤到达最低位置时，受到竖直挡板 P 的阻挡而立即停止运动，小球飞离凹槽做平抛
运动，已知当地重力加速度为 g。
(1)为了验证摆锤在运动中机械能守恒，除了偏角 和绳长 L 之外，实验中还需要测量的物理量有________。
A．小球的质量 m
B．摆锤的质量 M
C．释放摆锤到停止运动的时间 t
D．小球飞离摆锤时离地面的高度 h
E．小球平抛运动过程中在水平方向的距离 x
(2)由平抛运动规律可知，摆锤刚到达最低位置时，小球的速度大小 ________（用题目已知数据和（1）中所选各
物理量的符号表示）；
(3)改变小球静止释放时轻绳与竖直方向的夹角 ，多次重复操作，测出不同角度释放后，小球平抛运动的水平位移
x。以 为横坐标， 为纵坐标，得到如图 2 所示图像。若图像的斜率大小为________即可验证机械能守恒（用
题目已知数据和（1）中所选物理量的符号表示）。
(4)实验时发现，由以上方法测得摆锤动能的增加量总是大于摆锤重力势能的减少量，你认为导致此现象的原因是：
________ 。
12．(1)某实验小组设计了如图甲所示的电路测量电压表 的内阻及电源电动势。已知电压表 量程为 3V，内阻
，电压表 量程也为 3V，内阻 几千欧（待测），电源电动势约为 5V，电源内阻可忽略。按以下步
骤进行操作：
①按图甲所示原理图完成电路连接；
②把 、 均调至最大阻值；
③闭合开关 S，调节 、 ，使 、 均有合适示数，分别为 、 。调至 、 满足 的关系，此时
电阻箱 的阻值为 1500Ω，则可知电压表的内阻 为______Ω；
④将 调至 4000Ω并保持不变，调节 ，记录多组对应的 、 值，以 为纵坐标， 为横坐标描点作图，在
实验误差允许范围内得到一条倾斜直线，直线的纵截距为 b，则电源的电动势为______（用已知量和已测得量计算
出结果）。该测量结果______（填“有”或“没有”）系统误差。
(2)用伏安法测电阻时，使用如图乙所示的电路。该实验的第一步是：闭合电键 ，将电键 接 2，调节滑动变阻器
和 ，使电压表读数尽量接近量程，读出此时电压表和电流表的示数 、 ；接着让两滑动变阻器的滑片保持
位置不动，将电键 接 1，读出这时电压表和电流表的示数 、 。由以上记录数据计算被测电阻 的表达式是
______。若用图丙所示的电路按同样方法测量，测量结果______（填“偏大”或“偏小”或“不变”）。
13．某透明三棱镜的横截面如图所示， ， ，一单色光线从 边上 D 点以 的入射角入射，
折射光线经 边反射后与 边平行，最后从 边的中点射出三棱镜，已知 边的长度为 L，光在真空中的速
度为 c，不考虑多次反射。求：
(1)三棱镜的折射率。
(2)光线在棱镜中的传播时间。
14．高度为 L 的直立气缸有两个通气阀门，气缸四壁轻薄且视为刚性，如图甲所示，底部与活塞之间用轻质弹簧连
接，活塞静止时恰好位于气缸正中间（见图甲），活塞与气缸之间密闭性良好且无摩擦。已知弹簧原长为 L，弹簧体
积不计。关闭通气阀门后，将气缸缓慢逆时针放倒，活塞再次静止时，与气缸左壁的距离为 ，如图乙所示。已
知气缸内的温度保持不变，大气压强为 ，活塞面积为 S，活塞厚度不计，重力加速度为 g。
(1)求图乙中左、右侧气体的压强之比；
(2)求活塞的质量；
(3)若从图甲到图乙，左侧气体对活塞做功为 ，那么左侧气体吸热（或放热）是多少？
15．如图所示，直角坐标系的第二、三、四象限内均存在沿 轴负方向的相同匀强电场，第四象限内还存在着垂直
于纸面向里的匀强磁场。第一象限内存在垂直纸面向外的非匀强磁场，磁感应强度大小 沿 轴方向满足
（ 、 均为已知量）。比荷为 的带正电粒子（不计重力）从坐标为 的 点以沿 轴正方向、大小为 的
初速度开始运动，粒子恰好从坐标原点射入第四象限。粒子第一次在第四象限内运动至最低点时的速度大小为
。求：
(1)匀强电场的电场强度大小 ；
(2)第四象限内磁场的磁感应强度大小 ；
(3)粒子第二、三次穿过 轴的过程中运动轨迹到 轴的最远距离 及该轨迹与 轴所围的面积 。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C A C B D C B BC ABD BD
1．C
解析：A．牛顿发现了万有引力定律，但引力常量 是卡文迪许通过扭秤实验测得的，故 A 错误；
B．万有引力公式 仅适用于质点或均匀球体，当 r 趋近于零时，物体不能视为质点，万有引力定律不再
适用，无法得出万有引力趋近于无穷大的结论，故 B 错误；
C．开普勒通过分析第谷的天文观测数据，总结出了太阳系行星运动的三大定律，正确描述了太阳系行星的运动规
律，故 C 正确；
D．被称为“笔尖下发现的行星”的是海王星，它是人类首次通过万有引力定律计算轨道后发现的行星，不是天王星，
故 D 错误。
故选 C。
2．A
解析：核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒，据此计算 X 的电荷数和质量数：
反应前总质量数为 ，反应后 和 的质量数之和为 ，因此 2 个 X 的总质量数为
，单个 X 的质量数为 ；
反应前总电荷数为 ，反应后 和 的电荷数之和为 ，因此 2 个 X 的总电荷数为
，单个 X 的电荷数为 0。
则 X 为 （中子）。
故选 A。
3．C
解析：A．快速打气过程时间极短，气体与外界的热交换可忽略，轮胎变热不是气体从外界吸热导致，故 A 错误；
B．活塞与筒壁摩擦生热主要使打气筒筒壁升温，不是轮胎变热的原因，故 B 错误；
C．打气时外界对胎内气体做功，快速过程热传递可忽略，根据热力学第一定律 ，气体内能增大，而理
想气体内能仅与温度有关，可知气体温度升高，导致轮胎外壁变热，故 C 正确；
D．温度是分子平均动能的标志，气体温度升高，分子平均动能增大，故 D 错误。
故选 C。
4．B
解析：同种介质对不同色光的折射率不同，紫光频率大于红光，因此冰晶对紫光（ ）的折射率大于对红光（ ）
的折射率，即 ，紫光偏折程度更大、侧移量更大。
光从空气进入冰晶时，折射率越大，折射角越小，越靠近法线，因此冰晶内部紫光（ ）比红光（ ）更靠上。
光从冰晶射出到空气时，折射率越大侧移量越大，因此最终出射后，红光（ ）偏折小、位置靠下，紫光（ ）偏
折大、位置靠上。
故选 B。
5．D
解析：A．研究 A 推 B 过程中两人的肢体动作时，人的大小、形状不能忽略，不能将两人视为质点，A 错误；
B．描述物体运动时，参考系的选取是任意的，并非只能以静止的冰面为参考系，B 错误；
C．根据动量定理，B 的动量变化量等于 B 受到的所有外力的合冲量，B 除 A 的推力外，还受冰面的摩擦力等其他
力，因此 A 对 B 的推力的冲量不等于 B 的动量变化量，C 错误；
D．A 对 B 的推力与 B 对 A 的推力，是两个物体之间的相互作用，满足相互作用力“大小相等、方向相反，作用在
不同物体上”的特点，是一对相互作用力，D 正确。
故选 D。
6．C
解析：A．返回舱返回时，需要从高轨道进入低轨道或着陆，必须减速做近心运动，因此发动机应向前喷气以获
得向后的反作用力，故 A 错误；
B．返回舱在椭圆轨道上运动过程中，忽略大气阻力，只受万有引力作用，只有引力做功，机械能守恒，故 B 错误；
C．在远地点 ，返回舱即将向近地点运动，做近心运动，万有引力大于该点速度对应的圆周运动向心力，即
又因为万有引力提供加速度
联立可得 ，故 C 正确；
D．在近地点 ，返回舱即将向远地点运动，做离心运动，万有引力小于该点速度对应的圆周运动向心力，即
又因为
联立可得 ，故 D 错误。
故选 C。
7．B
解析：系统只有重力做功（绳子拉力为内力，做功的代数和为 0），无其他外力做功，因此系统机械能守恒，①
正确。
重力的瞬时功率公式
初始时 C 静止 ，功率为 0；下降到最低点时，C 的速度为 0，功率也为 0；
中间过程 先增大后减小，因此功率 P 先变大后变小，② 正确。
A、B 的速度等于绳子的速率 。
C 的速度 沿竖直方向，将其分解为沿绳和垂直绳的分量，沿绳分量为
因此 ，③ 正确。
设拉小球 C 的细绳与水平方向成θ角时，C 球下降到最低点，此时三球速度均为 0，根据机械能守恒可知，C 球减少
的势能等于 AB 球增加的势能。
设两滑轮间的距离为 2L，根据机械能守恒定律
解得 ，④错误。
正确说法有三个，故选 B。
8．BC
解析：A．光的偏振现象说明光是横波，故 A 错误；
B．在循环过程中，可以从单一热源吸收热量，并把它全部用来做功，而不产生其他影响，故 B 正确；
C．叶面上的露珠呈球形是因为液体表面张力的结果，故 C 正确；
D．牛顿第一定律仅在惯性参考系中成立，加速运动的参考系是非惯性系，牛顿第一定律不成立，故 D 错误。
故选 BC。
9．ABD
解析：A．由图可知苹果和羽毛下落时运动情况相同，则一段时间后苹果和羽毛处于同一高度，故 A 正确；
B．若满足关系 ，根据 可知，A 点对应的速度为 0，则 A 为苹果释放的初始位置，故 B 正
确；
C．根据
可得苹果下落的加速度大小为 ，故 C 错误；
D．羽毛下落到 C 点的速度大小为 ，故 D 正确。
故选 ABD。
10．BD
解析：A．根据题意可知回路中的感应电动势为
导体做匀加速直线运动，则有
t 时间内运动的位移为
回路中的总电阻
联立，可得回路中感应电流随时间变化关系为 ，故 A 错误；
BC．导轨受到外力 F，安培力 以及导体棒 PQ 的摩擦力 的作用，其中安培力为
根据电路中电流大小处处相等，两侧磁场的磁感应强度大小相等，则导体棒 PQ 所受安培力的大小也是 ，方向竖
直向下。导轨受到的摩擦力为
根据牛顿第二定律可得
整理可得
由数学知识可知，当 时，外力 F 有最大值，即
外力 F 的最大值为 ，故 B 正确，C 错误；
D．设此过程中导轨运动距离为 x，克服摩擦力做功
又因为 ，
解得
对导轨由动能定理可得 ，故 D 正确。
故选 BD。
11．(1)DE
(2)
(3)4hL
(4)小球圆周运动半径大于摆锤圆周运动半径，摆到最低点时，小球的速度大于摆锤的速度，故由小球速度测算出的
摆锤动能增量大于摆锤重力势能的减少量
解析：（1）为了验证摆锤在运动中机械能守恒，必须求出摆锤在最低点的速度。小球在最低点飞出时做平抛运动，
小球平抛的初速度即为摆锤在最低点的速度，根据平抛运动规律可得 ，
联立求得
因此要想求出平抛运动的初速度，应该测量小球飞离摆锤时离地面的高度 h 和小球平抛运动过程中在水平方向的距
离 x。
故选 DE。
（2）由小问 1 可知
（3）小球从静止运动到最低点的过程中，由动能定理得
又
联立得
可知图像的斜率大小为
（4）小球圆周运动半径大于摆锤圆周运动半径，摆到最低点时，小球的速度大于摆锤的速度，故由小球速度测算
出的摆锤动能增量大于摆锤重力势能的减少量
12．(1) 3000 没有
(2) 偏大
解析：（1）[1]根据并联电路规律可知
由题意可知 ，
解得
[2]根据闭合电路欧姆定律可得
整理得
即
图像纵轴截距为 电源电动势为
[3]按图甲所示电路进行实验，消除了电压表分流对实验的影响，电压与电流的测量值等于真实值，该实验没有系统
误差。
（2）[1]根据实验步骤，由欧姆定律得 ，解得
[2]若采用图丙，实际测得为 ，测量值偏大
13．(1)
(2)
解析：（1）由题意作出光路图，如图所示
在 E 点的反射光线与 边平行，则
由几何关系可知在 D 点的折射角
三棱镜的折射率
解得
（2）由于光线从 边的中点 F 射出棱镜，又
则
在三角形 中，由正弦定理得
解得
所以
又
解得
光在棱镜中的传播速度为
光线在棱镜中传播的时间为
解得
14．(1)2:1
(2)
(3)
解析：（1）关闭通气阀门后，从图甲到图乙，图乙中左、右侧气体均做等温变化，由玻意耳定律得
，
解得 ，
压强之比
（2）在图甲中，活塞在气缸正中间且受力平衡，设弹簧的劲度系数为 k，由胡克定律得
活塞受力平衡，有
在图乙中，活塞受力平衡，有
代入化简得
解得
（3）从图甲到图乙，左侧气体做等温变化，内能不变，体积收缩，活塞对左侧气体做功，由热力学第一定律得
其中 ，
可得
故左侧气体向外界放热 。
15．(1)
(2)
(3) ，
解析：（1）粒子从 点运动至坐标原点，做类平抛运动，平行于 轴方向上有
平行于 轴方向上有
其中
解得
（2）解法一：粒子经过坐标原点时的速度大小
设粒子第一次在第四象限内运动至最低点时到 轴的距离为 ，有
平行于 轴方向上有
解得
解法二：粒子经过坐标原点时平行于 轴方向的分速度大小
将粒子经过坐标原点时的速度分解为沿 轴正方向、大小为 的分速度，满足
另一分速度大小
粒子在第四象限内的运动可视为沿 轴方向、速度为 的匀速直线运动和速率为 的匀速圆周运动的合运动，粒子
运动至最低点时的速度大小
解得 ，
（3）设粒子经过坐标原点时速度方向与 轴正方向的夹角为 ，则有
粒子第二次经过 轴时速度大小仍为 ，平行于 轴方向的分速度大小仍为 ，平行于 轴方向的分速度大小为
，方向沿 轴正方向，粒子第二、三次穿过 轴的过程中运动至离 轴最远时，平行于 轴方向的分速度大小
变为 0，平行于 轴方向的分速度大小变为 ，平行于 轴方向上有
其中
利用如图所示的 图像可知
解得
平行于 轴方向上有
其中
其中 为对应轨迹与 轴所围的面积 ，利用对称性可知，粒子第二、三次穿过 轴的过程中运动轨迹与 轴
所围的面积
解得

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