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2026届北京顺义区高三下学期统一测试物理试卷
一、单选题：本大题共14小题，共42分。
1.在核反应方程中，表示的是( )
A. 中子 B. 质子 C. 电子 D. 粒子
2.关于光电效应，下列说法正确的是( )
A. 光电效应现象说明光具有粒子性
B. 金属的逸出功与入射光的频率有关
C. 光电子的最大初动能与入射光的强弱有关
D. 某单色光照射金属不能发生光电效应，是因为照射时间短
3.气球在空中缓慢上升，其体积逐渐变大。已知环境温度随高度增加而降低，气球内气体可视为理想气体，且气球不漏气。气球在上升过程中，关于其内部气体说法正确的是( )
A. 内能增加
B. 对外界做正功
C. 气体分子的平均动能增大
D. 单位时间内气体分子对气球内壁单位面积的平均作用力增大
4.一列沿轴传播的简谐横波，时的波形图如图所示，、是介质中的两个质点，图是质点的振动图像。下列说法正确的是( )
A. 该波沿轴正方向传播 B. 该波的速度为
C. 时，质点沿轴负方向运动 D. 质点在内运动的路程为
5.在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，某同学使用可拆变压器进行实验。下列说法正确的是( )
A. 测量电压时应使用多用电表的直流电压挡
B. 实验中必须保证原线圈匝数大于副线圈匝数
C. 实验中使用可拆变压器时，铁芯应紧密闭合以减少漏磁
D. 实验中发现副线圈电压的测量值略小于理论值，主要原因是原线圈存在电阻导致输入电压降低
6.金属探测器的线圈中通有变化的电流，探测金属物品时，金属中会感应出涡流，涡流的磁场反过来影响线圈中的电流，使仪器报警。关于其工作原理，下列说法正确的是( )
A. 线圈中通有变化电流的目的是为了产生变化的磁场
B. 探测器接触金属物品，才能在金属物品中产生涡流
C. 涡流产生的磁场总是与线圈的磁场方向相反
D. 探测器报警的直接原因是金属物品发热
7.如图所示，将不带电的导体棒用绝缘支架固定，放在带正电的金属球附近，当导体棒达到静电平衡后，关于导体棒，下列说法正确的是( )
A. 内部电场强度处处为零
B. 端的电势高于端的电势
C. 端感应出正电荷，端感应出负电荷
D. 端感应出的电荷量大于端感应出的电荷量
8.在如图所示电路中，两个灯泡和的规格相同，与线圈串联，与可调电阻串联。先闭合开关，调节电阻，使两个灯泡的亮度相同，再调节可调电阻，使它们都正常发光，然后断开开关。重新接通电路，下列说法正确的是( )
A. 闭合开关，、亮度始终相同
B. 闭合开关，缓慢亮起
C. 电路稳定后断开开关，、同时熄灭
D. 电路稳定后断开开关，闪亮一下再熄灭
9.如图所示，在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环，是导体环上选取的一小段。规定磁场向上为正，磁感应强度随时间按图所示正弦规律变化。下列说法正确的是( )
A. 时刻，导体环中的感应电流最大
B. 感应电流最大的时刻，所受安培力最大
C. 时间内，导体环中感应电流方向为逆时针方向俯视
D. 时间内，导体环始终有收缩趋势
10.如图所示，物体位于地球赤道表面，相对地面静止且随地球自转，为近地卫星卫星做圆周运动的轨道半径近似等于地球半径，为地球同步卫星。下列说法正确的是( )
A. 、、的周期大小关系为
B. 、、的速度大小关系为
C. 地面对的支持力与地球对的万有引力大小相等
D. 的向心加速度与所在位置处的重力加速度大小相等
11.如图甲，两物体、叠放在光滑水平面上，对物体施加一水平力，力随时间变化图像如图乙所示。两物体在力作用下由静止开始运动，且始终相对静止。下列说法正确的是( )
A. 时刻，两物体之间的摩擦力最大 B. 时刻，两物体的速度方向开始改变
C. 时刻，两物体回到初始位置 D. 物体所受摩擦力与力的方向始终相同
12.如图所示为氢原子的能级示意图，大量处于激发态的氢原子，在向较低能级跃迁的过程中向外辐射能量。下列说法正确的是( )
A. 该过程会辐射出种频率不同的光
B. 从能级跃迁到能级发出的光子动量最小
C. 从能级跃迁到能级发出的光最容易发生衍射现象
D. 从能级跃迁到能级发出的光照射逸出功为的金属钾，产生的光电子最大初动能为
13.如图所示，平放在光滑水平面上的试管，其内壁光滑，底部有一个带电小球可抽象为点电荷模型，小球直径略小于试管的直径，空间有竖直向下的匀强磁场。试管在外力的作用下向右匀速运动，带电小球最终从管口飞出。下列说法正确的是( )
A. 小球带负电
B. 小球离开试管前，洛伦兹力对小球做正功
C. 小球离开试管前的运动轨迹是一条抛物线
D. 小球受到洛伦兹力的方向始终由试管底指向试管口
14.人眼对绿光最为敏感，如果每秒有个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉。现有一个光源以功率均匀地向各个方向发射波长为的绿光，不计空气吸收。已知人眼瞳孔在暗处的直径为，普朗克常量为，光速为。下列说法正确的是( )
A. 该绿光的频率为
B. 该光源每秒辐射出的绿光光子数为个
C. 瞳孔正对光源且距离为时，在单位时间内，瞳孔接收到的光能量与光源辐射总能量之比为
D. 人眼能看到此光源的最远距离为
二、实验题：本大题共5小题，共18分。
15.如图所示，用螺旋测微器测量一圆柱体的直径 。
用如图所示的装置“验证动量守恒定律”，水平气垫导轨上放置着带有遮光条的滑块、，两滑块用细线相连，中间有一压缩的轻弹簧。烧断细线，两个滑块由静止开始运动，测得、的质量分别为和，遮光条的宽度为，、通过光电门的时间分别为、。在误差允许范围内，若关系式 用、、、、表示成立，即可验证烧断细线前后两滑块与弹簧组成的系统动量守恒。
16.在“测量玻璃的折射率”实验中，正确操作后，作出如图所示的光路图。以入射点为圆心作圆，圆与入射光线、折射光线分别交于、两点，再过、点作法线的垂线，垂足分别为、点，如图所示。测得、的长度分别为和，则玻璃的折射率 用和表示。
17.在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，用注射器向撒有爽身粉的水面上滴滴油酸酒精溶液，待油膜形状稳定后，测得油膜面积为。已知每油酸酒精溶液中有的纯油酸，测得滴油酸酒精溶液的体积为。油酸分子的直径 用、、、表示。
18.探究弹簧弹力与形变量之间的关系实验中，测量多组弹力和形变量的数据，作出弹力与弹簧伸长量关系图像如图所示。根据图像可以得到弹簧的劲度系数 。在测量弹簧原长时，要将弹簧悬挂在铁架台上测量的原因是 。
19.如图甲所示，将力传感器固定在铁架台上，不可伸长的细线一端连在拉力传感器上，另一端系住摆球，开始时，摆球静止于最低位置，此时力传感器示数为，让摆球在竖直平面内做小角度摆动，力传感器显示拉力大小随时间变化图像如图乙所示，最小示数为、最大示数为。由图像可得摆球摆动的周期 ；测得摆线长度为，摆球直径为，当地的重力加速度 。改变释放处细线与竖直方向的角度，力传感器显示多组拉力大小随时间变化图像，记录多组最小示数、最大示数的数据。如果摆球运动过程机械能守恒，在图中画出随变化的图像，并标出图线与坐标轴交点的坐标 。
三、计算题：本大题共4小题，共40分。
20.某人站在水平地面上，手握住绳不可伸长的一端，另一端系有质量为的小球，小球在竖直平面内以手为圆心做圆周运动。某次运动到最低点时，绳的拉力最大且刚好被拉断，小球以速度水平飞出，如图所示。已知手离地面的高度为，手与小球之间的绳长为，绳的质量忽略不计，重力加速度为。
无风时，绳断后小球做平抛运动。求：
小球运动的水平位移大小；
绳能承受的最大拉力大小。
若有风吹过时，小球落地时的速度为，求风对小球做的功。
21.如图所示，为粒子加速器；为速度选择器，两平行导体板之间有相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场强度的大小为，方向竖直向下。从点释放初速度为、电荷量为、质量为的带正电粒子，经加速后恰好以速度沿直线图中平行于导体板的虚线通过。不计粒子重力。
求粒子加速器的加速电压；
求速度选择器两板间的磁感应强度的大小，并判断其方向；
仍从点释放另一初速度为、电荷量为、质量为的带正电粒子，粒子离开时偏离图中虚线的距离为，求该粒子离开时的动能。
22.高压水枪是通过动力装置驱动水泵产生高速水流冲洗物体表面的设备。工作时，水泵将水由水箱吸入水泵，水被加速后流入输送水管，最终水从输送水管末端的水枪喷嘴管口高速喷出。输送水管和水枪喷嘴均为硬质材料，不会因为压力变化而发生形变。水箱中的水始终保持充足，输送水管和水枪喷嘴内均不会产生气泡。不计水管和水泵对水的阻力以及水流动过程中的能量损失。已知重力加速度为，水的密度为。
若水泵将水由静止加速，水泵的输出功率等于单位时间内喷出水的动能，水从水枪喷嘴管口喷出的速度为，水枪喷嘴管口横截面积为。求：
水枪喷嘴管口处水的流量单位时间内通过喷嘴管口横截面的水的体积；
水泵的输出功率。
水枪喷嘴的结构如图所示，水枪喷嘴水平放置时，水流经Ⅰ位置粗管．时的速度为，压强为，流经Ⅱ位置细管时的速度为，压强为，已知。忽略重力势能的变化，利用动能定理证明。
23.某同学设计了如图所示的装置，可以通过线圈通电驱动小车，也可以通过小车运动发电。该同学将平板小车分成边长为的多个正方形区域，每个正方形区域内固定相同数量且磁极相同的强磁铁，相邻正方形区域的磁极方向相反。将一个边长为、匝数为、总电阻为的正方形线圈固定在铁架台上，平板小车置于线圈正下方，线圈与平板小车均水平放置。若每个区域内线圈所在处的磁感应强度大小均为，方向垂直于水平面。某时刻小车位置俯视图如图所示。
若此时线圈通入逆时针俯视方向的电流，线圈对平板小车的作用力向左还是向右？
若此时小车在外力作用下以速度向右匀速运动，求线圈中感应电流的大小。
交流轴向磁场机械装置与该同学设计的装置工作原理相同，既可作为发电机，也可作为电动机，其剖面图如图所示，中间的线圈盘固定不动，上下两个磁铁盘随中心轴同步转动。下磁铁盘的俯视结构图如图所示，磁铁盘是内半径为、外半径为的环形盘，被均匀划分为个等面积的扇环区域，每个扇环区域为一个磁极区域，相邻区域的磁感应强度方向相反，方向与磁铁盘面垂直、与中心轴平行。线圈盘的俯视结构图如图所示，线圈盘与磁铁盘面积、形状完全相同，同样包含个独立的扇环线圈，每个线圈的形状、面积与磁铁盘的单个扇环区域一致；每个扇环线圈的匝数为，电阻为，且每个线圈所在位置的磁感应强度大小均为。
磁铁盘在外力驱动下以角速度逆时针俯视匀速转动，某时刻与线圈盘中的一个线圈位置如图所示其余线圈未画出，计算此时该线圈中产生的感应电动势大小；
将个线圈串联作为电源，外接一个阻值为的纯电阻用电器，外力驱动磁铁盘由静止开始加速转动，角速度与时间关系满足，磁铁盘加速转动的时间为。求在时间内用电器上产生的焦耳热。
参考答案
1.
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13.
14.
15.

16.
17.
18.
考虑弹簧自身重力的影响

19.

20.解：小球做平抛运动，则水平方向
竖直方向
解得运动的水平位移大小
小球在圆周的最低点时
绳能承受的最大拉力大小。
若有风吹过时，小球落地时的速度为，则由动能定理
解得
21.解：在加速电场中运动时
解得加速电压
粒子在速度选择器中做直线运动，则
解得因电场力向下，则洛伦兹力向上，根据左手定则，磁感应强度的方向垂直纸面向里。
仍从点释放另一初速度为、电荷量为、质量为的带正电粒子，可知粒子进入速度选择器的速度，则，粒子在速度选择器中向下偏转，则电场力做正功，由动能定理
22.解：水枪喷嘴管口处水的流量
水泵的输出功率其中
解得
设Ⅱ两处水管的横截面积分别为，，取一小段时间，考虑薄层水柱从位置流到位置Ⅱ，因质量不变，则有
由动能定理
且
联立解得
因，可知，可知流体内流速大的地方压强小。
23.解：若此时线圈通入逆时针俯视方向的电流，由图可知线圆左侧电流向下，磁场垂直纸面向里，由左手定则可知左侧的边受到向右的安培力线圈右侧电流向上，磁场垂直纸面向外，由左手定则可知右侧的边受到向右的安培力，因此整个线围受到向右的安培力。由牛顿第三定律可知线圈对平板小车的作用力向左。
若此时小车在外力作用下以速度向右匀速运动，线圆相对于小车以速度向左匀速运动，左侧磁场垂直纸面向里，由右手定则可得
右侧磁场垂直纸面向外，由右手定则可得
线围中电流沿逆时针方向，线围中感应电流的大小
两条导线转动切割产生电动势
线围串联电路的总电动势
电路中的电流
用电器上的热功率
由于用电器上的热功率和时间成正比，因此用电器上产生的焦耳热

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