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2025-2026学年广西南宁市第三中学高二（下）期末物理试卷
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.广西防城港核电站是中国西部地区和少数民族地区开工建设的首个核电项目，目前已经投产使用。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（　　）
A. X为电子 B. Z=53
C. 的质量数为92 D. 比多90个中子
2.常温下，声音在空气和水中的传播速度约分别为340m s-1和1500m s-1。在空气中波长为3.4m的声波由空气传入水中，则该声波在水中的波长约为（　　）
A. 34m B. 15m C. 4.4m D. 3.4m
3.在科学研究中，理想模型是为了便于研究问题而对研究对象进行理想化抽象的过程，物理学中通过抽象方法构建的理想化模型有很多，下列不属于理想模型的是（　　）
A. 质点 B. 单摆 C. 元电荷 D. 理想气体
4.带正电的金属小球放在一无限大的金属板附近，它们之间的电场线分布如图所示，a、b是电场中的两点。下列说法正确的是（　　）
A. 金属板表面的电势是相等的
B. a点电场强度小于b点电场强度
C. 负电荷在a点的电势能大于在b点的电势能
D. 正电荷在电场中a点由静止释放后可能沿着电场线运动到b点
5.在2026年世界杯期间，某足球运动员通过“颠球”进行热身。如图，某次“颠球”时，足球竖直落下刚要与脚接触时的速度为3m/s,足球与脚接触0.06s后被脚以大小相等的速度向上颠起。已知足球的质量为0.4kg,不计空气阻力，取g=10m/s2，下列说法中正确的是（　　）
A. 离开脚后，足球上升最大高度为0.9m
B. 足球离开脚后到再次接触脚前，足球处于完全失重状态
C. 足球与脚接触过程中，足球动量的变化量大小为0
D. 足球与脚接触过程中，脚对足球的平均作用力大小为16N
6.如图，边长为L的等边三角形区域ABC内存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一个带电量大小为q、质量为m的带电粒子，从B点沿BA方向射入磁场，并恰好垂直于AC边射出磁场，虚线为其运动轨迹，不计粒子重力，则带电粒子在该三角形磁场中（　　）
A. 带负电
B. 做圆周运动的半径为L
C. 速度大小为
D. 运动时间为
7.某同学根据所学物理知识设计了一款发光装置，其简化结构如图（俯视图）。半径分别为l和2l的同心圆形光滑导轨固定在同一水平面上，一长为l的直导体棒AB置于圆导轨上面，BA的延长线通过圆导轨的中心O，半圆环区域内直径MN左侧存在垂直导轨平面的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，方向竖直向上。在内圆导轨的C点和外圆导轨的D点之间接一发光二极管（正向导通时阻值R，反向时电阻无穷大）。阻值为R的直导体棒在水平外力作用下以角速度ω绕O匀速转动，金属棒在磁场区域转动时二极管能发光，导体棒在转动过程中始终与导轨保持良好接触，除二极管和导体棒之外的其他电阻忽略不计，下列说法正确的是（　　）
A. 导体棒绕O点顺时针转动（俯视图）
B. 导体棒切割磁感线时，导体棒AB两端电压为
C. 导体棒切割磁感线时，通过二极管的电流大小为
D. 金属棒转动一周的过程中，外力的平均功率
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.投壶是春秋战国时期流行的一种游戏，规则是参与游戏的人需要在一定距离外把小球投进壶里。如图所示，画中人先后从同一位置投射出两个相同的小球，第一次初速度v1水平，第二次初速度v2斜向下，两个小球均从壶口同一位置落入壶中，不计空气阻力，两个小球从投出到运动至壶口的过程中（　　）
A. 运动时间相同 B. 加速度相同 C. 速度变化量相同 D. 动能变化量相同
9.某款手机防窥膜由透明介质和对光完全吸收的屏障构成，屏障垂直于屏幕平行排列，可实现对发光像素单元可视角度θ的控制，其原理如图所示。发光像素单元（可视为点光源）紧贴在防窥膜下表面，位于相邻两屏障正中间，发出的两条光线的夹角为α。下列说法正确的是（　　）
A. 透明介质的折射率n=
B. 透明介质的折射率n=
C. 增大屏障高度d,可以减小可视角度θ，使防窥效果更好
D. 减小屏障高度d,可以减小可视角度θ，使防窥效果更好
10.“北斗”卫星导航系统是我国自主研制开发的区域性三维卫星定位与通信系统（CNSS），为我国经济发展和国防建设提供了有力保障。建成后的“北斗”卫星导航系统包括5颗静止卫星和30颗一般轨道卫星。北斗卫星导航系统中的一颗卫星a位于赤道上空，其对地张角为60°，如图所示。已知地球的半径为R，自转周期为T0，表面的重力加速度为g,万有引力常量为G。根据题中条件，可求出（　　）
A. 卫星a的轨道半径为R
B. 静止卫星的轨道半径为
C. 卫星a的周期为Ta=2π
D. a与近地卫星运行方向相反时，二者不能直接通讯的连续时间为
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某同学设计图甲所示的实验电路“测量电源的电动势E和内阻r”，实验器材如下：
A.待测电源（电动势约为6V，内阻小于3Ω）
B.电流表（量程为0～0.6A，内阻不计）
C.定值电阻R0=10Ω
D.滑动变阻器R（最大阻值R=3Ω）
E.开关、导线
（1）按照图甲所示的电路图连接电路，将滑动变阻器的阻值调至最大，闭合开关S，电流表的示数如图乙所示，则此时电流为______A。
（2）将滑动变阻器的阻值调为零，记录电流表的示数为0.50A，根据实验得到的数据，可得电源电动势E=______V，内阻r=______Ω。（结果均保留两位有效数字）
12.某实验小组用气体压强传感器做“探究气体等温变化的规律”实验，实验装置如图甲所示。
本实验的研究对象是注射器中的空气柱，主要实验步骤如下：
①把注射器活塞移至注射器最大位置，将其通过一段橡胶管与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接；
②移动活塞压缩气体，记录注射器的刻度值V，以及对应的由计算机显示的气体压强值p；
③用图像处理实验数据，得出图线。
（1）本实验中，压强传感器______。
A.需要调零
B.不需要调零
（2）为保证注射器内封闭气体的温度不发生明显变化，应______（填字母）。
A.尽可能保持环境温度不变
B.实验过程中要用手握紧注射器主管
C.实验过程中应缓慢地推动活塞
D.实验前要在活塞与注射器壁间涂适量的润滑油
（3）该组同学在操作规范、不漏气的前提下，测得多组压强p和V的数据并作出V-图线，发现图线不通过坐标原点，如图丙所示。则图中V0代表的物理含义是______；
（4）为了使该组同学在实验中做出的V-图线是一条过原点的直线，请你提供一条改进建议：______。
（5）若考虑到连接注射器与传感器的软管内气体体积V0不可忽略，从理论上讲p-图像可能接近下列哪个图______（填字母）。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.分拣机器人在快递行业的推广大大提高了工作效率。如图所示，派件员在分拣处将包裹放在静止机器人的水平托盘上，机器人可将包裹送至指定投递口，停止运动后缓慢翻转托盘，当托盘倾角增大到θ=37°时，快递恰好能够匀速下滑。现机器人要把包裹从分拣处运至相距为L=45m的投递口处，为了运输安全，包裹需与水平托盘保持相对静止。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2。求：
（1）快递与托盘间的动摩擦因数μ；
（2）机器人在运输包裹的过程中允许的最大加速度a的大小；
（3）在一次运送中，机器人把包裹从分拣处运至投递口处的v-t图像如图乙所示，求该次运送过程机器人的最大速度vm。
14.某同学在车展上看到利用太阳能源的概念汽车，于是对太阳能汽车开展系列课题研究：
（1）太阳辐射的能量主要集中在可见光、红外线、紫外线三个区域，人眼对可见光中的绿光较为敏感，若绿光的波长为λ，普朗克常数为h,光速为c,则绿光光量子的能量为多少？
（2）太阳能照射到地球上时，由于大气层的反射和吸收等作用，只有约η=50%到达地面。若太阳光垂直照射到地面上单位面积的辐射功率为P0，日地间距离为r（日地距离足够远），则太阳辐射的总功率P总为多少？
（3）查阅车展的太阳能汽车资料可知：汽车上表面的光电池板装置能把照射到电池板上η1=40%的太阳能转化为电能，车内电动机又能把η2=90%的电能转化为机械能作为汽车行驶的动力，若汽车在行驶时阻力恒为f=600N，光电池板位置能自动调节，与太阳光照射方向始终保持垂直，若每平方米垂直照射到电池板上太阳光的功率为P=1.25kW，电池板的总面积为S=8m2，试求：
①汽车获得的机械功率P机；
②汽车匀速运动时的速度v。
15.如图所示，倾角θ=37°的斜面内有一固定金属导轨P1P2OQ2Q1，其中P2OQ2构成边长为L的等边三角形，P1P2与Q1Q2平行，且间距为L。在Q2处有一极小缺口，使Q1Q2与导轨其余部分不连通；Q1P1分别接恒压直流电源正、负极。导轨上MP2OQ2N区域存在垂直斜面向上的有界匀强磁场，边界MN与P1P2垂直，磁感应强度大小为B。导轨上有两根相同的金属杆a、b,质量均为m,电阻均为R，与导轨间的动摩擦因数均为μ=0.75。a在O点，b在P1P2Q2Q1上，接通电源后，b恰能静止在导轨上不上滑。某时刻断开电源，a在沿导轨中线的拉力作用下，从O点沿斜面向下做速度为v0的匀速直线运动，经过P2Q2时撤去拉力。已知a与MN相距x时，b以速度v0离开磁场。导轨足够长且电阻不计；两杆与导轨始终接触良好且与导轨中线垂直，全程未发生碰撞。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g,sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
（1）接通电源后，b恰能静止在导轨上不上滑时，b棒受到的安培力的大小和方向；
（2）a杆从O运动至P2Q2过程中，安培力对a杆所做的功；
（3）a杆最终的速度大小。
1.【答案】D
2.【答案】B
3.【答案】C
4.【答案】A
5.【答案】B
6.【答案】C
7.【答案】D
8.【答案】BD
9.【答案】BC
10.【答案】BD
11.【答案】0.40
6.0;2.0
12.【答案】A
AC
橡胶管中的气体体积
将注射器和橡胶管中气体体积作为被封气体体积或换用更短的橡胶管
D
13.【答案】快递与托盘间的动摩擦因数为0.75
机器人在运输包裹的过程中允许的最大加速度a的大小为7.5m/s2
该次运送过程机器人的最大速度为2m/s
14.【答案】绿光光量子的能量为
太阳辐射的总功率得
①汽车获得的机械功率为3600W；②汽车匀速运动时的速度为6m/s
15.【答案】b棒受到的安培力大小为1.2mg，方向沿导轨平面向上
安培力对a杆所做的功为
当时，a杆最终的速度大小为零；当时，a杆最终的速度大小为
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