福建省厦门外国语学校2026届高三下学期适应性考试物理试卷(含解析)

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福建省厦门外国语学校2026届高三下学期适应性考试物理试卷(含解析)

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厦门外国语学校2026届高三下学期适应性考试物理试卷
一、单选题
1.某款机器狗性能卓越,能够执行爬山、涉水、翻越障碍等高难度动作。在某测试中,测试人员和机器狗的位置一时间()图像如图所示,人的图像为曲线,机器狗的图像为两条线段,从0时刻到时刻的过程中,下列说法正确的是( )
A.机器狗一直做匀速直线运动
B.测试人员的运动方向一直在改变
C.时间内,人的速度始终大于机器狗的速度
D.时间内,人和机器狗的平均速度大小相等
2.2025年5月14日,我国将12颗太空计算卫星送入离地高度约550km(小于地球同步卫星的高度)的预定圆轨道,如图所示,开创了人类将超级计算能力部署至太空的新纪元。在轨运行时,该计算卫星( )
A.角速度大小比地球自转角速度大
B.速度大小比地球第一宇宙速度大
C.所受地球引力比地球同步卫星的大
D.所受合力比该卫星静止在赤道地面上时小
3.如图所示,一半径为R的光滑圆环竖直放置,为其竖直直径。一根轻质细绳一端固定在A点,另一端连接一质量为m的小球,小球套在圆环上并处于静止状态,细绳与间夹角为。现圆环以角速度绕轴匀速转动,重力加速度为g,则( )
A.圆环静止时,圆环对小球的作用力方向指向圆心O
B.圆环匀速转动时,小球处于平衡状态
C.轻质细绳中拉力恰好为时,
D.圆环对小球的弹力为时,小球的加速度大小为
4.如图所示,甲、乙两物块先后以相同的初速度从同一位置沿光滑固定斜面向上滑动,经过一段时间两物块在斜面上相遇。已知斜面足够长,甲、乙两物块在斜面上运动时的加速度大小均为a,两物块出发时间间隔为T,则甲、乙两物块相遇时( )
A.速度大小不同,方向相同
B.位移大小相同,方向不同
C.相遇时的位置到甲运动的最高点之间的距离为
D.相遇时的位置到甲运动的最高点之间的距离为
二、多选题
5.光伏发电的蓬勃发展为我国实现“碳达峰”“碳中和”提供了强劲引擎。如图1所示,某光伏发电阵列产生的直流电先经过逆变器转换为图2所示的正弦式交流电,再经过理想变压器升压后输送到电网。若理想变压器的输入功率为80kW,输出电压为10kV,则下列说法正确的是(  )
A.图2所示交流电的频率为
B.图2所示交流电电压的有效值为
C.变压器原、副线圈匝数比为
D.变压器原线圈中的电流为
6.图1为氢原子的能级图,入射光照射大量处于基态的氢原子后,能发出a、b、c三种不同频率的光,现用这三种光分别照射图2的光电效应实验装置,发现只有a、b两种光能得到图3所示的电流与电压的关系曲线。已知电子电荷量,则( )
A.入射光的光子能量为
B.滑片P向a端移动时,电流表示数变大
C.光电管阴极K材料的逸出功为
D.在光照射下,单位时间内到达A极板光电子数最多为个
7.如图甲,某农场安装有一种自动浇水装置,在农田中央装有竖直细水管,喷嘴喷出一细水柱,初速度大小为,初速度方向与水平面的夹角可调(),喷嘴离水平地面高度为,结构简图如图乙,整个装置可以绕中心轴线缓慢匀速转动,重力加速度大小取,不计空气阻力,忽略喷嘴到中心轴线的距离,则(  )
A.调节夹角,水柱从喷出到落地的时间是相等的
B.调节夹角,水柱落地时的速度大小是相同的
C.该自动浇水装置最大浇灌面积为
D.该自动浇水装置最大浇灌面积为
8.如图1所示,两条固定在同一水平面内的光滑平行金属导轨处在大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中,导轨左端接有一定值电阻。两导轨间交替分布有边长为l的正方形区域(图中阴影和空白区域)。一质量为m的细直金属杆沿导轨水平向右运动,当金属杆通过阴影区域时,受到一沿导轨方向的水平外力F作用;通过空白区域时,无水平外力。金属杆的速度大小v与时间t的关系如图2所示。已知,金属杆始终与导轨垂直并接触良好,导轨间距为l,导轨和金属杆电阻不计,忽略空气阻力。若金属杆在各阴影区域内运动的时间均相同,则( )
A.定值电阻的阻值
B.金属杆每次在空白区域运动的时间为
C.金属杆每次通过阴影区域过程中,通过定值电阻的电荷量为
D.金属杆每次通过阴影区域过程中,F与v之间的关系为
三、填空题
9.厦门市海沧区蔡尖尾山山顶的“天语舟”气象雷达站为厦门及周边天气提供实时监测和预警服务。一研究员从蔡尖尾山山底释放一气象探测气球,气球上升到山顶时,气球内部气体的压强变小。若气球上升过程中体积不变,则从山底到山顶,气球内气体分子的平均动能________________________(选填“变大”“变小”或“不变”),气球内气体____________________________(选填“放出”或“吸收”)热量。
10.如图甲所示为发光二极管,广泛应用于电子显示及新型照明设备。二极管的发光帽为透明材料,其结构简化为如图乙所示,由半径为R的半球体和圆柱体组成,二极管发光部分视为点光源,位于距半球体球心O正下方为R的A点处,已知光在真空中的传播速度为c,发光帽透明材料折射率为n,则光在透明材料中的传播速率________________________;若光线恰好未从半球体的B点射出,则折射率________________________。
四、实验题
11.一列简谐横波沿x轴传播,图甲是时的波形图,图乙是平衡位置在处的质点P的振动图像,则这列简谐波的波速为________________,时平衡位置在处的质点Q偏离平衡位置的位移为________________。
12.小明同学根据图1的电路连接器材来“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”。实验时多次改变合金丝接入电路的长度l、调节滑动变阻器的阻值,使电流表的读数达到某一相同值时记录电压表的示数U,从而得到多个的值,并作出图像,如图2所示。
(1)在实验中使用的是________________________(选填“”或“”)的滑动变阻器。
(2)在某次测量时,电压表的指针位置如图3所示,量程为3V,则读数________________________。
(3)已知合金丝的横截面积为,则其电阻率为________________________(结果保留2位有效数字)。
(4)本实验中,电流表的内阻对合金丝电阻率的测量结果________________________(选填“有”或“无”)影响。
13.利用如图甲的实验装置“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”。
(1)图乙是实验得到纸带的一部分,每相邻两计数点间有四个点未画出。相邻计数点的间距已在图中给出。打点计时器电源频率为50Hz,则小车的加速度大小为__________________m/s2(结果保留3位有效数字)。
(2)实验得到的理想图像应是一条过原点的直线,但由于实验误差影响,常出现如图丙所示的①、②、③三种情况。下列说法正确的是__________
A.图线①的产生原因是小车的质量太大
B.图线②的产生原因是平衡摩擦力时长木板的倾角过大
C.图线③的产生原因是小车的质量太小
(3)实验小组的同学觉得用图甲装置测量加速度较大时系统误差较大,所以采用图丁所示器材进行实验,同时测量小车质量M。实验中,所用交流电频率为50Hz,共5个槽码,每个槽码的质量均为10g。
实验步骤如下:
ⅰ.按图丁安装好实验器材,跨过定滑轮的细线一端连接在小车上,另一端悬挂着5个槽码。调整轨道的倾角,用手轻拨小车,直到打点计时器在纸带上打出一系列等间距的点,表明小车沿倾斜轨道匀速下滑。
ⅱ.保持轨道倾角不变,取下1个槽码(即细线下端悬挂4个槽码),让小车拖着纸带沿轨道下滑,根据纸带上打出的点迹测出加速度;
ⅲ.逐个减少细线下端悬挂的槽码数量,重复步骤ⅱ;
ⅳ.以取下槽码的总个数n()的倒数为横坐标,为纵坐标,在坐标纸上作出关系图线。已知重力加速度大小g取,请完成下列填空:
①写出的关系式________________________________________(用m,g,M,a,n表示);
②测得关系图线的斜率为,则小车质量__________________kg(结果保留两位有效数字)。
五、计算题
14.某运动员做跳伞训练,他从悬停在空中的直升机上由静止跳下,跳离直升机一段时间后打开降落伞做减速下落,他打开降落伞后的图像如图甲所示。降落伞用8根对称的轻质绳悬挂运动员,每根绳与竖直中轴线的夹角均为,如图乙所示。已知运动员和降落伞的质量均为50kg,忽略运动员所受的阻力。打开降落伞后伞面所受阻力与速率v成正比,即(k未知)(重力加速度大小取,,)。求:
(1)打开降落伞前运动员下落的高度h;
(2)打开降落伞瞬间运动员的加速度a的大小和方向;
(3)每根轻质绳需能够承受的最大拉力。
15.在芯片制造过程中,离子注入是其中一道重要的工序。如图所示是离子注入简化工作原理的示意图,一个粒子源于A处不断释放质量为m,带电量为的离子,其初速度视为零,经电压为U的加速电场加速后,沿图中半径为的圆弧形虚线通过圆弧形静电分析器(静电分析器通道内有均匀径向分布的电场)后,从P点沿直径方向进入半径为的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直于纸面向外。经磁场偏转,离子最后垂直打在平行PQ放置且与PQ等高的硅片上,硅片到PQ的距离为,不计离子重力。求:
(1)离子进入静电分析器时的速度大小v;
(2)静电分析器通道内虚线处电场强度的大小E和圆形磁场的磁感应强度大小B;
(3)若匀强磁场的磁感应强度大小可以调节,要让从P点沿直线方向进入圆形匀强磁场区域的离子全部打在硅片上,求磁感应强度大小的取值范围。
16.如图所示,足够长的光滑固定斜面倾角,斜面上方的空间有一段宽度的匀强电场区域,电场强度、方向平行于斜面向上。斜面上有用绝缘材料制成,质量为的长滑板A,其上端固定有质量不计的电量的点电荷C,其下端距离电场上边界s(未知),滑板A的下端上面放有一质量为、带电量可视为质点的小滑块B。将滑板和滑块由静止同时释放,小滑块进入电场就开始做匀速直线运动,当小滑块刚离开电场时滑板的上端点电荷C恰好进入电场,电场力对小滑块B的冲量为。小滑块和滑板所带电荷量均不变,不计电荷之间的库仑力,取重力加速度,,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)初始时,滑板A下端距离电场上边界s的大小;
(2)滑板A刚进入电场时的加速度;B出电场时,A、B间相对位移的大小;
(3)滑板上端的点电荷C电量变为kq(),若滑板的上端出电场时滑板和小滑块速度相等,求从开始释放到滑板上端出电场时的过程中,滑板和小滑块间因摩擦产生的热量的最小值。
参考答案
1.答案:D
解析:A.根据图线的斜率表示速度可知,机器狗的图像在时刻斜率发生改变,即机器狗在时刻运动速度大小改变,故A错误;
B.由图可知,测试人员的位移一直正向增大,即测试人员一直向正方向运动,即测试人员的运动方向一直不变,故B错误;
C.根据图线的斜率表示速度可知,在时刻附近,机器狗图线的斜率大于人图线的切线斜率,即此时机器狗的速度大于人的速度,故C错误;
D.时间内,图像可知,人与机器狗位移相同,用时也相同,根据可知,人的平均速度等于机器狗的平均速度,故D正确。
故选D。
2.答案:A
解析:A.根据万有引力提供向心力
可得角速度
可知轨道半径越小,运行的角速度越大,因此该计算卫星的角速度大于地球同步卫星的角速度;而地球同步卫星的角速度与地球自转角速度相等,所以该卫星的角速度大小比地球自转角速度大,故A正确;
B.根据万有引力提供向心力
可得线速度
可知轨道半径越大,线速度越小,由于地球第一宇宙速度是卫星在地球表面附近做匀速圆周运动的速度,此时轨道半径近似等于地球半径,该计算卫星的轨道半径大于地球半径,因此其速度大小比地球第一宇宙速度小,故B错误;
C.卫星所受的地球引力为
虽然该计算卫星的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径,但由于计算卫星与地球同步卫星的质量未知,因此无法比较它们所受地球引力的大小,故C错误;
D.卫星在轨运行时做匀速圆周运动,所受的合力为
而当该卫星静止在赤道地面上时,随地球一起自转,所受的合力为自转所需的向心力
受到的万有引力为,由于支持力的存在,其向心力仅为万有引力的一小部分,远小于其在地面所受的万有引力;而卫星在轨运行时,虽然引力略有减小,但其合力等于整个万有引力,依然远大于在地面自转所需的向心力,即所受合力比该卫星静止在赤道地面时大,故D错误。
故选A。
3.答案:C
解析:A.设小球静止时位于圆环上的P点,小球受重力、细绳拉力T和圆环弹力作用处于平衡状态。由几何关系可知,中,,则,。小球位置在圆环右侧,细绳拉力T沿指向左上方,其水平分量向左。为了平衡水平方向的力,圆环弹力的水平分量必须向右。由于半径指向右下方,故弹力必须沿方向,即背离圆心O,故A错误;
B.圆环匀速转动时,小球做匀速圆周运动,合外力提供向心力,合外力不为零,小球不处于平衡状态,故B错误;
C.当细绳拉力时,小球受重力和圆环弹力作用。合力提供向心力,方向水平指向转轴。竖直方向受力平衡,弹力必须有竖直向上的分量,故指向圆心(沿方向)。与竖直方向夹角为(因为)。竖直方向:
解得
水平方向:
其中转动半径
代入得:
解得:,故C正确;
D.当圆环对小球的弹力时,小球受重力和细绳拉力T作用。合力提供向心加速度a,方向水平。由受力分析可知,合力
根据牛顿第二定律:
解得加速度大小:,故D错误。
故选C。
4.答案:C
解析:A.由题意可知,两物块相遇时甲向下运动,乙向上运动,即两物块速度大小相等,方向相反,故A错误;
B.两物块相遇时,初末位置均相同,所以两物块的位移大小相同,方向也相同,故B错误;
CD.设乙物块运动时间t后与甲相遇,相遇时速度大小为v,可知
可得
对甲物块由最高点至相遇过程中可知,故C正确,D错误。
故选C。
5.答案:AC
解析:A.由图2可知,交流电的周期,根据频率公式,代入解得,故A正确;
B.正弦式交流电的有效值,图中电压的最大值,因此有效值,故B错误;
C.理想变压器的电压比等于匝数比,已知原线圈电压,副线圈电压,因此匝数比,故C正确;
D.理想变压器输入功率等于输出功率
原线圈电流,故D错误。
故选AC。
6.答案:CD
解析:A.入射光照射大量处于基态的氢原子,发出a、b、c、三种不同频率的光,可知基态氢原子跃迁到能级,这样有跃迁到、跃迁到、跃迁到三种不同频率的光,可知入射光的光子能量为,故A错误;
B.图2中滑片P向a端移动过程中,Oa部分的电阻变大,K端的电势变高,K端的电势高于A端的电势,电压反向,可知电流表示数变小,故B错误;
C.用这三种光分别去照射图2的光电效应实验装置,只有a、b两种光发生光电效应,可知a、b两种光为跃迁到、跃迁到发出的光,根据图3可知,根据可知,可知b光的能量为
根据
解得,故C正确;
D.图3中的a光照射阴极,光电流达到饱和时,饱和电流为,由
可知每秒射出的电荷量为
所以阴极每秒射出的光电子数大约个,故D正确。
故选CD。
7.答案:BC
解析:A.调节夹角,水柱喷出后竖直方向的初速度不同,因其运动的加速度为重力加速度,故水柱从喷出到落地的时间不相等,故A错误;
B.水柱从喷出到落地的过程,根据动能定理有
解得
故水柱落地时的速度大小与无关,故B正确;
CD.水柱喷出后做斜上抛运动,作出水滴的初速度、末速度v以及速度的变化量的矢量关系图,如图所示
根据几何关系,可知
速度矢量三角形的面积为
由于与大小一定,则当两者垂直时,S最大,即此时水滴的水平射程x有最大值,即

所以,则该自动浇水装置最大浇灌面积为,故C正确,D错误。
故选BC。
8.答案:AD
解析:A.通过空白区域时感应电动势为
感应电流为
安培力为
由动量定理得
解得定值电阻的阻值,故A正确;
B.金属杆每次在空白区域运动,由牛顿第二定律得
可知金属杆做加速度减小的减速运动,则平均速度
由,可得金属杆每次在空白区域运动的时间,故B错误;
C.金属杆每次通过阴影区域过程中,流过定值电阻的电荷量为,故C错误;
D.金属杆每次通过阴影区域过程中,做匀加速运动,则
由牛顿第二定律得
解得,故D正确。
故选AD。
9.答案:变小;放出
解析:对于气球内部的一定质量的理想气体,根据理想气体状态方程,体积V不变,压强p变小,可得气体的温度T变小;在热学中,温度是分子平均动能的唯一标志,气体的温度T变小,那么气球内气体分子的平均动能也会变小。
根据热力学第一定律,气体的内能减少,气球上升过程中体积不变,外界对气体不做功,可得,即气体向外界放出热量。
10.答案:;
解析:根据折射率的物理定义,光在介质中的传播速率v与真空中光速c的关系为
光线恰好未从B点射出,说明光线在B点刚好发生了全反射,此时的入射角等于临界角C,根据全反射公式有,
解得
11.答案:2;
解析:观察图甲可得波长,观察图乙可得周期,解得波速
观察图乙可知质点P位于平衡位置,并且下一时刻是向y轴正方向运动;观察图甲,根据“上下坡法”,因为P点正在向上振动,说明它处于“下坡”,所以波是沿x轴负方向传播的,质点Q正处于“上坡”,它的振动方向是向y轴负方向。从到,经历的时间差为
在时,质点Q在平衡位置且正准备向下运动,其振动方程可以写为
将代入该振动方程
12.答案:(1)
(2)1.31/1.32
(3)
(4)无
解析:(1)实验中需要多次改变合金丝接入电路的长度并调节滑动变阻器,使电流表的读数I达到某一相同值;根据图2可知,合金丝对应的在至之间变化,为了方便调节电流并使电流表读数稳定在某一合适数值,滑动变阻器的最大阻值不宜过大,应选择与待测电阻阻值相近、量程为的滑动变阻器。
(2)电压表选择的量程为,此时对应表盘下排的刻度,由图读得电压为
(3)根据欧姆定律和电阻定律,电压表测量的电压U与电流I的比值满足
因此图像的斜率
由图2可知,图线的斜率
解得金属丝的电阻率
(4)根据关系式可知,电流表的内阻作为常数项仅影响图像在纵轴上的截距,而合金丝的电阻率是通过图像的斜率k计算得出的,所以电流表的内阻对合金丝电阻率的测量结果无影响。
13.答案:(1)2.86
(2)B
(3);0.20
解析:(1)根据“每相邻两计数点间还有四个点未画出”,可知相邻两计数点间的时间间隔为
采用逐差法计算小车的加速度大小
(2)A.图线①在后半段发生了向下弯曲,这是因为当外力过大,导致砝码盘和砝码的质量不再远小于小车质量时,砝码盘和砝码自身的加速度不能忽略,导致实际加速度偏小,图线向下弯曲,即小车的质量太小,故A错误;
B.图线②在纵轴上有正截距,即不加拉力F时小车就已经开始加速下滑,这是因为平衡摩擦力时将木板垫得过高,导致倾角过大,重力沿斜面的分力超出了摩擦力所致,故B正确;
C.图线③在横轴上有正截距,即拉力F增大到一定值时小车才开始产生加速度,这说明小车受到的拉力有一部分先用来克服摩擦力,这是因为没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足所致,与小车质量的大小无关,故C错误。
故选B。
(3)挂着5个槽码时小车匀速下滑,根据平衡条件有
当取下n个槽码时,根据牛顿第二定律
解得的关系式为
图像的斜率
解得小车质量
14.答案:(1)
(2),竖直向上
(3)
解析:(1)由图甲可知,当运动员打开降落伞的瞬间,其速度达到了,根据自由落体运动的速度与位移关系公式
解得运动员下落的高度为
(2)当运动员和降落伞最终做匀速直线运动时,系统处于平衡状态,由图甲可知最终的稳定速度为,此时整个系统受到的重力与阻力平衡,即
打开降落伞后伞面所受阻力与速率v成正比,即
解得阻力系数
在打开降落伞的瞬间,降落伞伞面受到的瞬时阻力为
根据牛顿第二定律有
解得加速度大小为
由于合力向上,故加速度方向竖直向上。
(3)对运动员进行受力分析,悬绳对运动员的拉力在减速下落阶段的初始瞬间达到最大值,此时运动员受到竖直向下的重力和8根对称分布、与竖直中轴线夹角均为的轻绳的拉力,根据牛顿第二定律
解得每根轻质绳需能够承受的最大拉力为
15.答案:(1)
(2),
(3)
解析:(1)离子在加速电场中运动,由动能定理
解得
(2)①静电分析器中,径向电场力提供离子圆周运动的向心力
代入
化简得:
②离子沿直径进入磁场,偏转后速度水平向右垂直打在硅片上,可得偏转角为。对圆形磁场中沿直径入射的离子,由几何关系得离子轨迹半径。洛伦兹力提供向心力
代入,化简得
(3)设离子在磁场中轨迹半径为r,由
可知B越大,r越小。硅片与等高,因此只有离子打在硅片上(Y为交点纵坐标)才符合要求,推导得Y与r满足
离子全部打在硅片上。
将代入不等式
解得
16.答案:(1)
(2),0.32m
(3)0.034J
解析:(1)小滑块的电场力
电场力对B的冲量为
所以B在电场中匀速的时间为
可知刚进电场时速度都为
AB一起滑动s的过程,加速度
根据
滑板A下端到电场上边界的距离大小为
(2)B在电场中匀速运动
解得滑板前端进入电场后做加速运动
解得
所以板长
B出电场时,A、B间已有相对位移
(3)B出电场后加速运动
A的电荷进入电场后A做匀速运动
速度为
当B加速到等于时
解得
所以B出电场到加速到两者间的相对位移
B不会从A上端滑落两者速度相等后
解得
两者可以保持共速下滑,所以A上端出电场时两者速度相等,以此类推
两者共速后能保持共速,至A上端出电场时,两者速度相等,则时生热最小
当时,两者速度相等后不能保持共速,A上端出电场时,两者速度不相等
B出电场后加速度
加速下滑,A电荷进电场后
解得
减速下滑到速度相等
解得
此过程相对位移为
所以生热最小为

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