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江苏省清江中学高三年级模拟测试
物理试题
一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。
1．黑锑烯被认为是未来电子元器件的理想材料。在等间距不同方位测量黑锑烯薄片电阻，发现薄片阻值皆不相同，则该黑锑烯薄片
A．可能是多晶体 B．具有固定熔点
C．导电性能各向同性 D．所有性质各向异性
2．在掌静脉识别技术中，近红外光从空气进入手掌皮肤时，会发生折射，关于该过程下列说法上确的是
A．光的速度不变 B．光的频率不变 C．光的波长不变 D．光子动量不变
3．一定质量的理想气体经历了的循环，其-图像如图所示，其中过程气体分子的平均动能不变，过程气体压强不变，则
A．过程，气体的压强与体积乘积增大
B．过程，气体分子单位时间单位面积碰撞次数增多
C．过程，气体内能可能减小
D．整个过程中气体放出热量和吸收热量相等
4．2026年1月2日，中国“人造太阳”EAST实验证实托卡马克密度自由区的存在，找到突破密度极限的方法。目前的实验涉及氘一氘反应，其核反应方程有和。下列说法正确的是
A．上述两个反应均为裂变反应 B．上述两个反应中能量均不守恒
C．和互称同位素 D．的结合能大于的结合能
5．如图所示，智能机械手从左右两边夹住物体，使其从图示位置在竖直面内绕点缓慢旋转半周，则
A．图示时刻物体共受到4个力的作用
B．转动过程物体所受摩擦力先减小后增大
C．增大对物体的压力，物体所受的摩擦力一定变大
D．机械手对物体的作用力大于物体对机械手的作用力
6．如图所示，我国首台兆瓦级漂浮式波浪能发电装置“南鲲号”工作原理如下：浪板在海浪作用下做往复运动，通过传动机构驱动线圈在磁场中做逆时针转动。当线圈转动到图示位置，下列说法正确的是
A．线圈磁通量最大 B．感应电动势等于0
C．端电势低于端电势 D．线圈转动的频率越大，产生的电动势越大
7．如图所示，均匀介质中矩形区域内有一位置未知的波源。时刻，波源开始振动产生简谐横波，分别向左、右两侧传播，、分别为矩形区域左右两边界上振动质点的平衡位置。和时矩形区域外波形分别如图中实线和虚线所示，则
A．波速为
B．波源的平衡位置距离点1.5 m
C．时，波源处于平衡位置且向下运动
D．时，平衡位置在处的两质点位移相同
8．如图所示，甲、乙、丙、丁四个小球用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，从左至右摆长依次增加，小球静止在纸面所示竖直平面内。将四个小球垂直纸面向外拉起一小角度，由静止同时释放，释放后小球都做简谐运动。当小球甲完成2个周期的振动时，小球丙恰好到达与小球甲同侧最高点，同时小球乙、丁恰好到达另一侧最高点。则
A．小球甲、乙的振动周期之比为3∶4
B．小球丙、丁的摆长之比为1∶2
C．小球丁第一次回到平衡位置时，小球乙动能为零
D．小球甲第一次回到释放位置时，小球丙加速度为零
9．多个相同小球从地面上同一点，沿不同方向以相同速率抛出，在同一个竖直面内运动，小球最终落回到地面上。不计空气阻力，则小球运动经过的区域可能是
A． B．
C． D．
10．光滑水平地面上，球以某速度与静止的球发生正碰。则两个小球作用过程中的速度与作用力的冲量的大小、速度与时间的关系，可能正确的是
A． B．
C． D．
11．如图所示，质量相等的物块、，用轻弹簧连接，静置在倾角光滑斜面上，轻绳绕过固定轻滑轮分别连接物块、。初始时托住使轻绳恰好伸直且无张力，静止释放C，当速度刚减为0时，恰好脱离挡板。不计空气阻力和滑轮摩擦，在下落的过程中（未触地），下列说法正确的是
A．物块C和A、B的质量相等 B．物块C的机械能一直增大
C．物块B的加速度先增大后减小 D．轻绳上的拉力一直增大
二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。
12．（15分）某小组用题12-1图电路测量电阻和电池电动势，器材如下：
A．待测电阻和待测电池（约，内阻未知）
B．电流表A（量程，内阻）
C．电压表（量程，内阻约）
D．滑动变阻器
E．开关、导线若干
（1）用多用电表粗测电阻的阻值，指针静止时如题12-2图所示，阻值为__________。
（2）利用电路测量电阻阻值，实验步骤如下：
①将，滑片均移至最左端，闭合开关；
②保持阻值不变，的滑片逐渐右移，记录数据如下表：
U/V 1.00 1.40 1.81 2.20 2.39 2.80
I/A 0.10 0.14 0.18 0.22 0.24 0.28
③根据描出的点迹，在题12-3图坐标纸中绘出相应的图线。
④由题12-3图可知，电阻的阻值为__________（结果保留两位有效数字）
（3）将的滑片移至最右端，保持不变，的滑片逐渐右移，读出多组数据，作出图线如题12-4图所示，测得图线在轴上的截距为，斜率的绝对值为，测得电池的电动势为___________。（用、、表示）
（4）实验发现所测电动势的测量值小于真实值，某同学认为是由于电流表内阻影响。你是否同意该同学的观点？简单说明理由___________________。
13．（6分）一名游泳者不小心将泳镜落在池底的点，其从岸边返回寻找，当游到点时，恰好可以在水面上方看到泳镜，已知，，光速为。忽略眼睛到水面的高度，求：
（1）水的折射率；
（2）光在水中传播的速度。
14．（8分）“天问一号”探测器在火星表面附近的圆形轨道上做匀速圆周运动，测得其线速度大小为，周期为，引力常量为，忽略火星自转影响。求：
（1）火星的半径；
（2）火星的平均密度。
15．（12分）如图所示，两块长度为、质量为的完全相同薄木板A和B（A、B不粘连），静止在光滑的水平地面上。质量为的弹跳机器人初始静止在极中点。现机器人进行三次测试，第一次测试，锁定板，机器人以角向右起跳，恰能落至板右侧边缘；第二次测试，解除板锁定，机器人调整起跳时的速度，仍恰好落至板右侧边缘；第三次测试，机器人以角向左起跳，恰能跳到B板中点。测试时将机器人视为质点，忽略空气阻力，重力加速度为。求：
（1）第一次测试时机器人起跳的速度；
（2）第二次测试时木板B发生的位移；
（3）第三次测试时机器人起跳过程所做的功。
16．（15分）如图所示，水平线上方有平行纸面竖直向下的匀强电场，下方有垂直纸面向外的匀强磁场，在上的点沿与成角向右上射出一个质量为、电荷量为的带正电的粒子，初速度的大小为，粒子经电场偏转后从点进入磁场，间的距离为，粒子经磁场偏转后从点左侧距点处第一次离开磁场，不计粒子的重力。求：
（1）匀强电场的电场强度大小；
（2）匀强磁场的磁感应强度大小；
（3）若在电场中放一个平行的弹性绝缘挡板，粒子仍从点沿与成角向右上射出，粒子在挡板上碰撞前后瞬间，平行于挡板的速度大小不变，垂直于挡板方向的速度大小相等、方向相反，要使粒子与挡板下边缘碰撞再经磁场偏转后第一次离开磁场的位置到点的距离为，求挡板到的距离。
2江苏省清江中学高三年级模拟测试
1. 黑锑烯被认为是未来电子元器件的理想材料。在等间距不同方位测量黑锑烯薄片电阻，发现薄片阻值皆不相同，则该黑锑烯薄片（ ）
A．可能是多晶体 B．具有固定熔点
C．导电性能各向同性 D．所有性质各向异性
【答案】B
【解析】 A．多晶体由大量杂乱排列的小晶粒组成，宏观物理性质表现为各向同性，不同方位测量电阻阻值应一致，与题意不符，故A错误； B．该材料不同方位测量电阻阻值不同，说明导电性能各向异性，属于单晶体，所有晶体都具有固定熔点，故B正确； C．题干明确不同方位测量薄片阻值不同，说明导电性能为各向异性，故C错误； D．单晶体仅部分物理性质表现出各向异性，并非所有性质都各向异性（例如密度在各个方向上是相同的），故D错误。 故选B。
2. 在掌静脉识别技术中，近红外光从空气进入手掌皮肤时，会发生折射，关于该过程，下列说法正确的是（ ）
A．光的速度不变 B．光的频率不变
C．光的波长不变 D．光子动量不变
【答案】B
【解析】 A．光在介质中的传播速度满足，手掌皮肤的折射率大于空气的折射率，因此光进入手掌皮肤后速度减小，故A错误； B．光的频率由光源决定，传播过程中仅介质发生变化，不会改变光的频率，故B正确； C．根据波长、波速与频率的关系，光进入皮肤后减小、不变，因此波长减小，故C错误； D．光子动量公式为，光进入皮肤后波长减小，因此光子动量增大，故D错误。 故选B。
3. 一定质量的理想气体经历了的循环，其图像如图所示，其中过程气体分子的平均动能不变，过程气体压强不变，则（ ）
A．过程，气体的压强与体积乘积增大B．过程，气体分子单位时间单位面积碰撞次数增多C．过程，气体内能可能减小D．整个过程中气体放出热量和吸收热量相等
【答案】B
【解析】 A．过程，气体分子的平均动能不变，对于理想气体，这意味着温度不变。根据理想气体状态方程（常数），可知乘积保持不变，故A错误； B．过程，气体压强不变，由图可知体积减小。根据理想气体状态方程，可知温度降低，分子的平均动能减小，单个分子对器壁的平均撞击力减小。压强是大量分子频繁碰撞器壁产生的，宏观上压强不变，微观上必然是单位时间单位面积碰撞次数增多，以补偿单个分子撞击力的减小，故B正确； C．过程，由图可知体积不变，压强增大。根据查理定律，可知温度升高。理想气体的内能只由温度决定，温度升高，内能一定增大，故C错误； D．整个循环过程，气体回到初始状态，内能变化量，在图像中，图线与轴围成的面积表示功。过程气体体积增大，对外做功（对应曲线下方的面积）；过程气体体积减小，外界对气体做功（对应线段下方的面积）；过程体积不变，不做功。由图可知曲线下方的面积大于线段下方的面积，即，整个过程中气体对外做净功。根据热力学第一定律（为气体吸收的净热量），可得，即气体吸收的热量大于放出的热量，故D错误。 故选B。
4. 2026年1月2日，中国“人造太阳”EAST实验证实托卡马克密度自由区的存在，找到突破密度极限的方法。目前的实验涉及氘一氘反应，其核反应方程有 和 ，下列说法正确的是
A．上述两个反应均为裂变反应B．上述两个反应中能量均不守恒C． 和 互称同位素D． 的结合能大于 的结合能
【答案】D
【解析】 【分析】 A. 裂变反应是重核分裂为轻核的反应，而题中两个反应均为轻核（氘核）结合生成新核的过程，属于聚变反应，A错误； B. 核反应过程中能量守恒，亏损的质量以能量形式释放，B错误； C. 同位素是质子数相同、中子数不同的原子，质子数为1，质子数为2，质子数不同，不互为同位素，C错误； D. 结合能是将原子核拆分为核子所需的能量，原子核越稳定，结合能越大。由2个质子和1个中子组成，由1个质子和1个中子组成，核子数更多，且比更稳定，因此其结合能大于的结合能，D正确。
5. 如图所示，智能机械手从左右两边夹住物体，使其从图示位置在竖直面内绕点缓慢旋转半周，则（ ）
A．图示时刻物体共受到4个力的作用B．增大对物体的压力，物体所受的摩擦力一定变大C．转动过程中物体所受摩擦力先减小后增大D．机械手对物体的作用力大于物体对机械手的作用力
【答案】C
【解析】 A．物体受到重力、左侧机械手的压力、右侧机械手的压力、左侧机械手的静摩擦力、右侧机械手的静摩擦力，共5个力的作用，故A错误； B．物体缓慢转动，处于平衡状态，受到的摩擦力为静摩擦力。设物体侧面与竖直方向夹角为，根据平衡条件，沿侧面方向有 可知摩擦力大小与压力无关（只要压力足够大以维持静止），故B错误； C．转动过程中，物体侧面与竖直方向的夹角从变为，的绝对值先减小后增大，由可知，物体所受摩擦力先减小后增大，故C正确； D．机械手对物体的作用力与物体对机械手的作用力是一对相互作用力，根据牛顿第三定律，二者大小相等，故D错误。 故选C。
6. 如图所示，我国首台兆瓦级漂浮式波浪能发电装置“南鲲号”工作原理如下：浪板在海浪作用下做往复运动，通过传动机构驱动线圈在磁场中做逆时针转动。当线圈转动到图示位置，下列说法正确的是（ ）
A．线圈磁通量最大B．感应电动势等于0C．a端电势低于b端电势D．线圈转动的频率越大，产生的电动势越大
【答案】D
【解析】 AB．图示位置线圈磁通量为零，磁通量变化率最大，则感应电动势最大，AB错误； C．根据右手定则可知，a端电势高于b端电势，C错误； D．根据电动势最大值表达式 可知线圈转动的频率越大，产生的电动势越大，D正确。 故选D。
7. 如图所示，均匀介质中矩形区域内有一位置未知的波源。时刻，波源开始振动产生简谐横波，并以相同波速分别向左、右两侧传播，P、Q分别为矩形区域左右两边界上振动质点的平衡位置。和时矩形区域外波形分别如图中实线和虚线所示，则（ ）
A．波速为B．波源的平衡位置距离P点C．时，波源处于平衡位置且向下运动D．时，平衡位置在P、Q处的两质点位移相同
【答案】D
【解析】 A．根据波形可知， 可得 故波速为 故A错误； B．设波源的平衡位置距离P点距离为，根据左侧时的波形可知 解得 故B错误； C．根据左侧实线波形结合同侧法可知波源刚开始的振动方向向下，由于，故可知此时波源处于平衡位置且向上运动，故C错误； D．由于，可知波源的平衡位置距离Q点距离为 故波传到PQ两点的时间分别为， 故时，平衡位置在P、Q处的两质点已经振动的时间分别为， 由于波源刚开始向下振动，故时，P处质点处于平衡位置向上振动，Q处质点处于平衡位置向下振动，故此时平衡位置在P、Q处的两质点位移相同。 故D正确。 故选D。
8. 如图所示，甲、乙、丙、丁四个小球用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，从左至右摆长依次增加，小球静止在纸面所示竖直平面内。将四个小球垂直纸面向外拉起一小角度，由静止同时释放。释放后小球都做简谐运动。当小球甲完成2个周期的振动时，小球丙恰好到达与小球甲同侧最高点，同时小球乙、丁恰好到达另一侧最高点。则（ ）
A．小球甲第一次回到释放位置时，小球丙加速度为零B．小球丁第一次回到平衡位置时，小球乙动能为零C．小球甲、乙的振动周期之比为D．小球丙、丁的摆长之比为
【答案】C
【解析】 根据单摆周期公式 可知 CD．设甲的周期为，根据题意可得 可得，， 可得， 根据单摆周期公式 结合 可得小球丙、丁的摆长之比 故C正确，D错误； A．小球甲第一次回到释放位置时，即经过（）时间，小球丙到达另一侧最高点，此时速度为零，位移最大，根据可知此时加速度最大，故A错误； B．根据上述分析可得 小球丁第一次回到平衡位置时，小球乙振动的时间为（即）可知此时小球乙经过平衡位置，此时速度最大，动能最大，故B错误。 故选C。
9. 多个相同小球从地面上同一点，沿不同方向以相同速率抛出，在同一个竖直面内运动，小球最终落回到地面上。不计空气阻力，则小球运动经过的区域可能是（ ）
A． B． C． D．
【答案】B
【解析】 设抛出点为原点，初速度为，抛射角为θ。则有 解得 因为 令 联立整理得 对 u 求极值，可得 可知图像是一个开口向下的抛物线。 故选B。
10. 光滑水平地面上，A球以某速度与静止的B球发生正碰。则两个小球作用过程中的速度与作用力的冲量的大小、速度与时间的关系，可能正确的是（ ）
A．B．C． D．
【答案】A
【解析】 AB．光滑水平地面上运动的A球与B球发生碰撞，对A球由动量定理有 可得，即A球的速度随是线性减小的直线； 对B球有 可得，即B球的速度随是线性增加的直线；故A正确，B错误； CD．碰撞过程的作用力是先增大后减小的变力，由牛顿第二定律可知两球的加速度大小是先增大后减小的；分析可知A球做减速运动，加速度（即图像的斜率）先增大后减小，B球做加速运动，加速度（即图像的斜率）先增大后减小；故CD错误。 故选A。
11. 如图所示，质量相等的物块A、B，用轻弹簧连接，静置在倾角光滑斜面上，轻绳绕过固定轻滑轮分别连接物块B、C。初始时托住C使轻绳恰好伸直且无张力，静止释放C，当C速度刚减为0时，A恰好脱离挡板。不计空气阻力和滑轮摩擦，在C下落的过程中（未触地），下列说法正确的是（ ）
A．物块C和A、B的质量相等B．物块C的机械能一直增大C．物块B的加速度先增大后减小D．轻绳上的拉力一直增大
【答案】D
【解析】 A．初始时，物块B静止，弹簧处于压缩状态，对B根据平衡条件有 当C速度减为0时，A恰好脱离挡板，此时弹簧处于伸长状态，对A有 因为 所以 B、C和弹簧组成的系统机械能守恒，初末状态动能均为0，弹性势能相等，故重力势能变化量为0，即 解得，故A错误； B．轻绳上的拉力对C一直做负功，所以物块C的机械能一直减小，故B错误； C．对B、C系统，由牛顿第二定律得 初始时弹簧压缩，为正值，随着B向上运动，弹簧恢复原长过程中减小，加速度减小；弹簧伸长后为负值，加速度继续减小后反向增大，故加速度大小先减小后增大，故C错误； D．对物块C，由牛顿第二定律得 即 由于加速度先减小后反向增大，故轻绳上的拉力一直增大，故D正确。 故选D。
12. 某小组用题12-1图电路测量电阻和电池电动势，器材如下： A.待测电阻和待测电池（约3 V，内阻未知） B.电流表A（量程0.3 A，内阻3.5 Ω） C.电压表V（量程3 V，内阻约3.0 kΩ） D.滑动变阻器、 E.开关S、导线若干
(1) 用多用电表粗测电阻的阻值，指针静止时如题12-2图所示，阻值为 。
【答案】7,7.0
【解析】 由图12-2可知，欧姆挡为挡，因此待测电阻阻值
(2) 利用电路测量电阻阻值，实验步骤如下： ①将，滑片均移至最左端，闭合开关S； ②保持阻值不变，的滑片逐渐右移，记录数据如下表：
1.00 1.40 1.81 2.20 2.39 2.80
0.10 0.14 0.18 0.22 0.24 0.28
③根据描出的点迹，在题12-3图坐标纸中绘出相应的图线 。 ④由题12-3图可知，电阻的阻值为 （结果保留两位有效数字）。
【答案】；6.5
【解析】 [1]作图如下 [2]根据可知，图斜率表示，由上图可知电阻阻值为 解得
(3) 将的滑片移至最右端，保持不变，的滑片逐渐右移，读出多组数据，作出图线如题12-4图所示，测得图线在轴上的截距为，斜率的绝对值为，测得电池的电动势为 。（用、、表示）
【答案】
【解析】 [1]根据上述实验操作有 整理得 则有 解得
(4) 实验发现所测电动势的测量值小于真实值，某同学认为是由于电流表内阻影响。你是否同意该同学的观点？简单说明理由 。
【答案】见解析
【解析】 不同意。由于电压表的分流影响，导致数据处理时的干路电流小于实际通过电池的电流，若将电压表与电池等效为一个新电源，则电动势的测量值为等效电源的电动势，则有。
13. 一名游泳者不小心将泳镜落在池底的点，其从岸边返回寻找，当游到点时，恰好可以在水面上方看到泳镜，已知，，光速为。忽略眼睛到水面的高度，求：
(1) 水的折射率；
【答案】
【解析】 人在B点恰好能看到O点，说明从O点发出的光线在B点恰好发生全反射，有 根据折射率和全反射临界角的关系有 解得
(2) 光在水中传播的速度。
【答案】
【解析】 光在介质中传播的速度 所以
14. "天问一号"探测器在火星表面附近的圆形轨道上做匀速圆周运动，测得其线速度大小为 ，周期为T，引力常量为G，忽略火星自转影响。求：
(1) 火星的半径R；
【答案】
【解析】 探测器在火星表面附近做匀速圆周运动，轨道半径近似等于火星半径。根据匀速圆周运动的线速度和周期的关系，有，解得。
(2) 火星的平均密度 ；
【答案】
【解析】 探测器绕火星做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，即，可得火星质量。火星体积，平均密度。将代入质量表达式，再代入密度公式，联立解得。
15. 如图所示，两块长度为、质量为的完全相同薄木板A和B（A、B不粘连），静止在光滑的水平地面上。质量为的弹跳机器人初始静止在A板中点。现机器人进行三次测试。第一次测试，锁定B板，机器人以角向右起跳，恰能落至A板右侧边缘；第二次测试，解除B板锁定，机器人调整起跳时的速度，仍恰好落至A板右侧边缘；第三次测试，机器人以角向左起跳，恰能跳到B板中点。测试时将机器人视为质点，忽略空气阻力，重力加速度为。求：
(1) 第一次测试时机器人起跳的速度；
【答案】
【解析】 第一次测试，机器人起跳后做斜上抛运动， 在竖直方向，有 在水平方向，有 联立解得
(2) 第二次测试时木板B发生的位移；
【答案】
【解析】 第二次测试，机器人落到A板右侧边缘时，设机器人和板AB的水平位移分别为xm和xM，则有 水平方向动量守恒，有 两边同乘以时间t，可得 联立解得
(3) 第三次测试时机器人起跳过程所做的功。
【答案】
【解析】 第三次测试，设机器人起跳时速度为v1，在竖直方向，有 水平方向，有 联立解得 水平方向动量守恒，有 解得 机器人做的功为 解得
16. 如图所示，水平线上方有平行纸面竖直向下的匀强电场，下方有垂直纸面向外的匀强磁场，在上的点沿与成角向右上射出一个质量为、电荷量为的带正电的粒子，初速度的大小为，粒子经电场偏转后从点进入磁场，间的距离为，粒子经磁场偏转后从点左侧距点处第一次离开磁场，不计粒子的重力。
(1) 求匀强电场的电场强度大小；
【答案】
【解析】 粒子从P点射出，水平方向做匀速运动，则 竖直方向， 可得
(2) 求匀强磁场的磁感应强度大小；
【答案】
【解析】 由对称性可知，粒子从Q点进入磁场时，速度大小仍为v0，方向与MN成45°斜向右下方，由几何关系可知粒子做圆周运动的半径为 即 根据 可得
(3) 若在电场中放一个平行的弹性绝缘挡板，粒子仍从点沿与成角向右上射出，粒子在挡板上碰撞前后瞬间，平行于挡板的速度大小不变，垂直于挡板方向的速度大小相等、方向相反，要使粒子与挡板下边缘碰撞再经磁场偏转后第一次离开磁场的位置到点的距离为，求挡板到的距离。
【答案】
【解析】 若在MN上方放挡板CD，则粒子从P点射出后在C点与挡板相碰，因相碰时水平速度不变，竖直速度等大反向，可知粒子进入磁场时速度大小和方向不变，进入磁场后仍做半径为r的圆周运动，因第一次离开磁场的位置到点的距离为，可知进入磁场的位置应该在PQ的中点M，则由对称性可知，C点在PM上的投影点B应该是PM的中点，根据类平抛运动的规律可知，而 挡板到的距离

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