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山东济南市历城第一中学等校2025-2026学年高三下学期学业水平4月调研物理试题
一、单选题：本大题共8小题，共24分。
1.我国自主研发的“华龙一号”核电机组采用铀核裂变发电，典型裂变反应之一为。已知是天然放射性元素，下列说法正确的是( )
A. 核反应方程中的为粒子 B. 反应后核子的平均质量增大
C. 的比结合能大于的比结合能 D. 太阳内部发生的核反应是核裂变反应
2.透明玻璃透镜倒立在表面平整的标准板上，平行单色光从上方垂直透镜的上表面射向玻璃体，沿光的入射方向看到干涉条纹为明暗相间的同心圆，靠近圆心处密集，远离圆心处稀疏。下面四幅图为过透镜中心的剖面图，则该透镜的形状可能是( )
A. B.
C. D.
3.如图所示，水平天花板下方固定一个光滑小定滑轮，在定滑轮的正下方处固定一个正点电荷，不带电的小球、带正电的小球分别与跨过定滑轮的绝缘轻绳两端相连。开始时系统在图示位置静止，已知。若球所带的电荷量缓慢减少未减为零，则在球到达定滑轮正下方前，下列说法正确的是( )
A. 球的质量可能等于球的质量 B. 球的轨迹是一段以点为圆心的圆弧
C. 此过程中点电荷对球的库仑力增大 D. 此过程中滑轮受到轻绳的作用力减小
4.物体从点由静止开始做匀加速直线运动，一段时间后到达点，已知物体在从到运动过程中第一秒内与最后一秒内的位移之比为，且到总位移大小为，则物体在由到整个过程的平均速度大小为( )
A. B. C. D.
5.一列简谐横波沿轴正方向传播，时的波形如图所示，、、三质点平衡位置的坐标分别为、、。已知时，点第一次到达波峰位置，则( )
A. 波源振动周期为 B. 波速大小为
C. 当点开始振动时，点正向下振动 D. 时，点的位移为
6.双小行星重定向测试是全球首个主动行星防御技术验证任务，旨在通过动能撞击改变双小行星系统的运行轨道，避免其与地球相撞。若监测到上述任务中双小行星系统中的稍大行星以下简称行星的轨道在近日点与地球轨道相切，远日点到太阳的距离为天文单位，如图所示，已知日地距离为天文单位，下列说法正确的是( )
A. 行星的运行周期约为年
B. 行星在近日点的速度小于地球的运行速度
C. 若增大行星的速度，能避免该行星与地球相撞
D. 若增大行星的速度，一定能避免该行星与火星相撞
7.如图所示，在倾角为的粗糙斜面上，一轻绳一端固定于点，另一端连接一个质量为的小球。初始时，轻绳水平伸直且没有拉力，小球由静止释放，摆到最低点时速度大小为。已知轻绳的长度为，重力加速度为，空气阻力不计。在此过程中，下列说法正确的是( )
A. 小球在最低点时，轻绳对小球的拉力大小为
B. 重力对小球的功为
C. 小球克服摩擦力做功为
D. 小球在最低点处受到的合力大于
8.如图甲所示，弹力绳球是小朋友们喜爱的玩具。一根弹性轻绳的下端连接一质量为的小球，另一端用手拉住，现用手拿住小球并从静止释放，以释放点为坐标原点，竖直向下为轴正方向，小球的动能与其位置坐标的关系如图乙所示。其中，之间的图像为直线，之间的图像为曲线，且位置对应图像的最高点。小球可视为质点，弹性轻绳始终在弹性限度内，不计空气阻力，重力加速度为。下列说法中正确的是( )
A. 弹性轻绳的劲度系数为 B. 小球的最大加速度大小为
C. 小球在位置的速度大小为 D. 在位置的弹性势能为
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
9.“海琴”号是我国于年投入使用的新型米级深海电动潜水器，某次深海作业过程中，其内部封闭的理想气体经历了如图所示的循环过程，图中为一个完整循环。已知过程为等温变化，过程为等容变化，点的压强为。下列说法正确的是( )
A. 气体在状态时的压强为
B. 过程中，气体对外界做的功为
C. 过程中，单位时间单位面积上气体分子对容器碰撞次数增加
D. 一个完整循环过程中，气体从外界吸收的热量小于向外界放出的热量
10.如图甲所示，在与竖直平面平行的匀强电场中，有一质量为、带电量为的小球可视为质点。小球在长为的绝缘轻绳牵引下，绕其悬点在竖直面内沿逆时针方向做完整的圆周运动。直径竖直，直径水平。从点开始，小球的电势能与转过的角度的关系如图乙所示，已知重力加速度，则( )
A. 该电场的电场强度大小为
B. 两点的电势差
C. 轻绳在、两点拉力大小的差值为
D. 轻绳在、两点拉力大小的差值为
11.如图，两匀强磁场磁感应强度分别为和，一半径为，单位长度电阻为的圆线圈开始时处于左侧磁场中，且与两侧磁场界线相切。现线圈以切点为轴，在纸面内以角速度顺时针方向匀速转动。则( )
A. 感应电流的方向为逆时针方向
B. 转时线圈中感应电动势的值为
C. 线圈所受安培力的最大值为
D. 匀速转动过程中通过线圈的电量为
12.如图所示，竖直轻弹簧的一端固定于水平地面，另一端连着物块保持静止，弹簧的劲度系数为。物块从的正上方距离的高度为处自由释放，与发生完全非弹性碰撞后一起运动，碰后、并不粘连。已知、的质量均为，简谐运动的周期，其中为振子的质量，为劲度系数，重力加速度取，，则( )
A. 若，、碰撞过程中机械能损失
B. 若，、一起做简谐运动的振幅为
C. 若，、在平衡位置上方处分离
D. 若，、碰后第一次从最低点运动到最高点的时间为
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
13.要测量一个电源的电动势及内阻。除该电源外还准备的器材有：一个电阻箱最大阻值为，一个电流表量程，内阻为，一个定值电阻阻值为，一个开关和若干导线。
由于电流表的量程较小，考虑到安全因素，同学们利用定值电阻将该电流表进行改装，改装后的量程为 。
利用以上器材在线框中画出设计的电路图改装部分也要画出。
若实验中记录电阻箱的阻值和电流表的示数，并计算出，得到多组数据后描点作出图像如图所示，则该电源的电动势 ，内阻 。
14.某同学利用手机内的磁传感器做“用单摆测量重力加速度”的实验。
如图甲所示，细线的上端固定在铁架台上，下端系一个小钢球下方吸附有小磁片，做成一个单摆。使小钢球在竖直平面内做小角度摆动，打开手机的磁传感器软件，并将手机置于悬点正下方。某次采集到的磁感应强度的大小随时间变化的图像如图乙所示，则单摆的振动周期 结果保留两位有效数字；
某次实验由于操作不当，小球在水平面内做圆锥摆运动。测量周期后，仍用单摆的周期公式求重力加速度，则重力加速度的测量值 实际值填“小于”、“大于”或“等于”。
如图丙所示，为改进实验方案将铁架台右侧垫高，使单摆处于倾斜状态。在小球上连接一绕铁架台柱点自由转动且与铁架台柱始终垂直的轻杆。小球运动轨迹相当于绕点垂直纸面摆动的单摆。在铁架台上点装一根铅垂线，测出静止时轻杆与铅垂线的夹角为，并测量该倾角下单摆的周期。改变铁架台的倾斜程度，测出多组夹角和单摆周期，作出的图像是一条过原点的直线，其斜率为，小球直径为，则重力加速度为 结果用、、表示。
四、计算题：本大题共4小题，共42分。
15.某介质均匀的玻璃砖截面如图所示。下边界是半径为的半圆弧，以其圆心为坐标原点建立坐标系，上边界是半径为的优弧，圆心坐标为。为测定该玻璃砖的折射率，在处放置一单色光源，发现上边界有光线射出的区域恰好覆盖了半圆，不考虑光在玻璃砖内反射后再射出。空气中的光速为，求：
该玻璃砖的折射率；
能从上边界射出的光线在玻璃砖中传播的最长时间。
16.年米兰冬奥会上中国运动员谷爱凌参加了自由式女子滑雪大跳台项目，并且取得了令人瞩目的好成绩。下图为跳台滑雪雪道示意图，段为助滑道和起跳区。运动员从助滑道的起点由静止开始下滑，到达起跳点时，借助设备和技巧，以与水平方向成角起跳角的方向起跳，最后落在倾角的着陆坡上。已知运动员在点以的速率起跳，轨迹如图，不计一切阻力，取。求：
运动员在空中运动的最高点到起跳点的距离；
运动员离着陆坡面的距离最大时的速度大小。
17.如图所示，在平面直角坐标系中，第三象限存在与平面平行的匀强磁场和与平面垂直的匀强电场，磁感应强度。轴与虚线之间存在沿轴负方向的匀强磁场，磁感应强度大小。虚线右侧中存在相互垂直的匀强磁场和匀强电场，磁感应强度，方向垂直纸面向外，电场强度，方向沿轴正方向。在点放置一个粒子源，沿方向发射比荷为的正粒子。带电粒子在第三象限做匀速直线运动，经过点时开始计时，时恰好再次从轴上的点进入虚线右侧区域。已知与轴夹角为，虚线与轴垂直并交于点，，取，，，不计粒子重力。求：
求经过点的速度大小以及匀强电场大小；
求磁感应强度的大小；
求右侧区域中的最小速度及第一次达到最小速度时的位置坐标。
18.如图所示，平台、地面及固定弧形轨道均光滑，平台与弧形轨道最低点之间的高度，物块静止于木板左端，木板的上表面与弧形轨道最低点等高，物块与木板间的动摩擦因数，木板右端与墙壁之间的距离。已知传送带顺时针转动，传送带长度，物块与传送带间的摩擦系数。物块、发生弹性碰撞后，物块以的速度水平飞出，从点处恰好沿切线飞入弧形轨道，在轨道最低点与物块发生弹性正碰，碰撞时间极短。经一段时间后木板和右侧墙壁发生弹性碰撞，碰撞时间极短。已知物块始终未和墙壁碰撞，且未脱离木板，物块、、质量，木板质量，，物块均可视为质点，求：
物块冲上传送带的速度范围；
物块与物块发生碰撞后，物块的速度大小；
木板在地面上滑动的总路程及木板的最短长度。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.

14.
大于

15.【详解】由题意可知光线恰好在点发生全反射，如图所示
根据全反射临界角公式可得
由几何关系可得
解得该玻璃砖的折射率为
光线在玻璃砖中的传播速度为
光线沿 轴方向从上边界射出时，在玻璃砖中的传播距离最大，如图所示
则有
从上边界射出的光线在玻璃砖中传播的最长时间为
联立解得

16.【详解】起跳后运动员做斜抛运动，速度的水平分量为
速度的竖直方向分量为
运动员运动到最高点时竖直速度减为零，所用时间为
运动员的水平位移为
竖直位移为
运动员在空中运动的最高点到起跳点的距离
运动员离着陆坡面的距离最大时速度的方向应与斜面平行，即
此时的速度为

17.【详解】粒子进入轴与虚线之间区域时，速度沿 轴方向的分量不受洛伦兹力作用，做匀速直线运动，满足
解得
粒子第三象限做匀速直线运动，受力平衡，有
解得
粒子在进入轴与虚线之间区域时，速度沿 轴方向的分量与 垂直，由左手定则可知粒子受洛伦兹力作用，在垂直纸面方向做匀速圆周运动，设圆周运动的周期为 ，则有
由题意知 时，粒子恰好再次从轴上的点进入虚线右侧区域，可知
联立解得
从 点进入虚线右侧时，由于圆周运动的周期性，粒子在轴方向上的分速度不变，满足
水平方向的分速度也保持不变，满足
因此可得
所以粒子在该区域的运动可以看成是沿 轴正方向速度大小为 的匀速直线运动和在平面内速度大小为 的匀速圆周运动的合运动。则粒子在匀速圆周运动的最低点达到最小速度，有
根据洛伦兹力充当圆周运动的向心力，有
解得
粒子在该区域做圆周运动的周期
粒子到达最低点时对应的时间为
对应的横坐标满足
对应的纵坐标满足
故位置坐标为

18.【详解】物块、发生弹性碰撞，且 ，根据 ，
可知碰撞后交换速度，故A离开传送带时的速度
物块在传送带上运动，加速度大小
若一直加速，由
得 ；
若一直减速，由
得
故物块冲上传送带的速度范围为
物块从点飞出后做平抛运动，从点沿切线进入轨道滑至点，全过程机械能守恒。由
代入数据解得
与在点发生弹性正碰，且 ，碰撞后交换速度，故碰后的速度 。
物块获得 向右的速度，开始在木板上滑动，假设木板和右侧墙壁发生碰撞前，物块和木板已经达到共速，此过程木板的位移为，则 ，
解得 ，
故物块与木板共速后再与墙壁发生碰撞，以和为对象，第次与墙碰撞后
解得
对木板有 ，
第次与墙碰撞后
解得
对木板有
第次与墙碰撞后
解得
对木板有
第 次与墙碰撞后
解得
对木板有
第次与墙碰撞后
解得
对木板有
木板运动的总路程为
即
当 时， ，可得
代入数据解得
木板和物块最终停在右侧墙壁处，物块恰好停在右端，根据能量守恒可得
解得

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