河南省南阳市金太阳联考2025-2026学年高三上学期1月期末物理试题（含答案）

第=page99页，共=sectionpages1111页河南省南阳市金太阳联考2025-2026学年高三上学期1月期末物理试题一、单选题：本大题共7小题，共28分。1.下列关于近代物理的叙述正确的是(

)A.组成原子核的核子越多，它的比结合能越大

B.质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3，两个质子和两个中子结合成一个α粒子释放的能量是m2.图甲为一列简谐横波在t=0时的波动图像，图乙为该波中平衡位置在x=2m处的质点P的振动图像。下列说法正确的是(

)

A.该波沿x轴负方向传播 B.质点P在10s内通过的路程为2m

C.质点P在10s内沿x轴移动10m D.该波的波速大小为1m/s3.如图所示，在光滑的水平面上放置一质量M=5kg的长木板A，物块B放在长木板A上，A、B间的动摩擦因数为0.3，B的质量m=3kg，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s2。现将力F分别作用在长木板A、物块B上，下列说法正确的是(

)

A.若力F作用在长木板A上且F=29N，则长木板A的加速度为3m/s2，物块B的加速度为2m/s2

B.若力F作用在长木板A上且F=24N，则长木板A的加速度为1m/s2，物块B的加速度为2m/s2

C.若力F作用在物块B上且F=15N，则长木板A的加速度为95m/s2，物块B的加速度为2m/s2

D.4.如图所示，A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点，∠B=30∘。现在A、B两点放置两个点电荷，A点放置的点电荷电荷量绝对值为q。A、C两点间的距离为L，静电力常量为k，测得C点电场强度方向与AB平行且水平向左。下列说法正确的是(

)

A.A点放置的点电荷带正电 B.B点放置的点电荷带负电

C.C点电场强度的大小EC=235.如图所示，圆心为O、半径为R的光滑圆形轨道竖直放置，现有两根长度均为L、质量均为m的细导线A、C，导线A固定在轨道的最低点并通有垂直纸面向里、大小为I1(I1大小已知)的电流，当导线C中通有方向垂直纸面、大小为I2(I2大小未知)的电流时，导线C恰好能静止在与圆心等高的圆形轨道内壁上。已知通电导线在其周围某处产生磁场的磁感应强度大小B=kId(式中k为常数，I为通电导线中的电流大小，d为该处到通电导线的距离)，现保持C中电流大小I2不变，缓慢减小导线AA.导线C中的电流方向垂直纸面向里

B.I2=2mgRkI1L

C.缓慢减小I1的过程中，导线A、C6.一简易发电机与理想变压器原线圈相接的简化图如图所示，发电机转子为电阻r=10Ω、面积S=20cm2、N=100匝的矩形导线框，导线框在磁感应强度B=102πT的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，角速度ω=100πrad/s。理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n2A.减小发电机转速，电压表的示数不变

B.R=35Ω时，理想变压器的输出功率最大

C.理想变压器的最大输出功率Pm=1500W

D.7.如图所示，天问一号经过变轨成功进入近火圆轨道，其中轨道1是圆轨道，轨道2是椭圆轨道，轨道3是近火圆轨道，图中A点为轨道1、2的切点，B点为轨道2、3的切点。已知天问一号在轨道1上的运行周期为T1，O为火星中心，C为轨道3上的一点，AC与AO的最大夹角为θ。下列说法正确的是(

)

A.天问一号经过A、B两点时的加速度大小相等

B.天问一号在轨道1上经过A点时加速才能进入轨道2

C.天问一号在轨道2上经过B点时的速度小于在轨道1的速度

D.天问一号在轨道3上的运行周期为T二、多选题：本大题共3小题，共18分。8.光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成。某段光导纤维长为L，侧截面如图所示，一复色光以一定的入射角ii≠0从轴心射入光导纤维后分为a、b两束单色光，已知内芯材料对a光的折射率为n(n<2)，真空中的光速为c。下列说法正确的是(

)A.入射角i逐渐增大时，b单色光全反射现象先消失

B.在内芯介质中，b单色光的传播速度比a单色光的大

C.从空气射入光导纤维，a、b单色光的波长都变短

D.若入射角i=θ时，a、b单色光在内芯和外套的分界面都发生全反射，则a单色光在介质中传播的时间为L9.如图所示，水平圆盘绕过圆心O的竖直轴以角速度ω匀速转动，A、B、C三个木块放置在圆盘上面的同一条直径上，已知B的质量为2m，B与圆盘间的动摩擦因数为2μ，A和C的质量均为m，与圆盘间的动摩擦因数均为μ，OA、OB、BC长均为L，开始时，圆盘匀速转动时的角速度ω比较小，随后使圆盘转动的角速度ω不断缓慢增大，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是(

)

A.随着圆盘转动的角速度ω不断增大，木块与圆盘发生相对滑动的顺序依次是C、A、B

B.若B、C之间用一根长L的轻绳连接起来，则当圆盘转动的角速度ω≤2μgL时，轻绳无张力

C.若B、C之间用一根长L的轻绳连接起来，则当圆盘转动的角速度ω>5μg4L时，B、C均与圆盘发生相对滑动

D.若A、B之间用一根长2L的轻绳连接起来，则当圆盘转动的角速度10.如图所示，平行金属导轨由水平部分和倾斜部分组成，倾斜部分是两个竖直放置的四分之一圆弧导轨，圆弧半径r=0.2m。水平部分是两段均足够长但不等宽的光滑导轨，CC'=3AA'=0.6m，水平导轨与圆弧导轨在AAʹ处平滑连接。整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=1T，导体棒MN、PQ的质量分别为m1=0.2kg、m2=0.6kg，长度分别为l1=0.2m、l2=0.6m，电阻分别为R1=1.0Ω、R2=3.0Ω,PQ固定在宽水平导轨上。现给导体棒MN一个初速度，使其在外力作用下恰好沿圆弧导轨从最高点匀速率下滑，到达圆弧最低处AAʹ位置前瞬间撤去外力，MN在A.MN沿圆弧导轨从最高点匀速率下滑的速度大小为2m/s

B.MN到达圆弧导轨最低处AAʹ位置时对导轨的压力大小为8N

C.MN沿圆弧导轨下滑过程中，MN克服安培力做的功为0.002J

D.若MN到达AAʹ位置时释放PQ，之后的运动过程中通过回路的电荷量为0.5C三、实验题：本大题共2小题，共14分。11.“祖冲之”实验小组为了验证对心碰撞过程中动量守恒，设计了如下实验。(1)如图甲所示，使从斜槽轨道滚下的小球打在正对的竖直墙上，把白纸和复写纸附在墙上，记录小球的落点。选择半径相等的小钢球A和硬塑料球B进行实验，测量出A、B两个小球的质量mA、mB，M'、P'、N'为竖直记录纸上三个落点的平均位置，小球静止于水平轨道末端时球心在竖直记录纸上的水平投影点为O'，未放B球时，A球的平均落点是P'点，用刻度尺测量M'、P'、N'到O'的距离分别为y1、(2)用如图乙所示的装置也可以验证碰撞中的动量守恒，实验步骤与上述实验类似。未放质量为m2的小球时，质量为m1的小球的落点是E，图中D、E、F到抛出点N的距离分别为LD、LE(3)如图丙所示，实验时让两滑块分别从水平气垫导轨的左、右两侧向中间运动，滑块运动过程中所受的阻力可忽略，它们穿过光电门后发生碰撞并粘在一起。实验测得滑块1的总质量为m、滑块2的总质量为M，两滑块上的遮光片的宽度相同，光电门记录的遮光片挡光时间如表所示。左侧光电门右侧光电门碰前TT碰后T无在实验误差允许范围内，若满足关系式

(用测量的物理量表示)，即验证了碰撞前后两滑块组成的系统动量守恒。12.某物理兴趣小组想测定一种特殊电池的电动势E和内阻r。利用下列器材进行实验：A.毫安表A1(量程为0∼0.2mAB.毫安表A2(量程为0∼200mA，内阻r2C.滑动变阻器R(0∼15Ω);D.定值电阻R0(阻值为3Ω和阻值为6Ω可选E.定值电阻RF.开关一个，导线若干。(1)为了使测量结果尽可能精确，请将图甲虚线方框内的实验电路图补充完整

。(2)实验时，A1的示数为I1，A2的示数为I2，根据实验数据绘出I1-I2的图像如图乙所示，则所选的定值电阻R0=

(填或，该电池的电动势E=

V，内阻四、计算题：本大题共3小题，共40分。13.如图所示，在两端封闭、粗细均匀的U形细玻璃管内有一段水银柱，水银柱的两端各封闭有一段理想气体。当U形管两端竖直朝上时，左、右两边空气柱的长度分别为l1=20.0cm和l2=15.0cm，左边气体的压强为15.0cmHg，初始时环境温度T0=300K。现将U形管缓慢平放在水平桌面上的恒温热水盘中，热水温度T=400K，在整个过程中，没有气体从管的一边通过水银逸入另一边。求稳定后U形管两边空气柱的长度和压强。(14.如图所示，竖直放置的轻质弹簧下端固定在水平地面上，上端与物块甲连接，初始时物块甲静止在b位置。质量为m的物块乙从距物块甲上方h处由静止释放，直到与甲相碰，碰撞时间极短，碰后瞬间甲、乙两物块的总动能为13mgh，然后一起向下运动(不粘连)到最低点d(未画出)，这一过程中，甲、乙整体经过c点(未画出)时的动能最大且为12mgh(1)求物块甲的质量m甲(2)求b位置到最低点d的距离xbd(3)通过分析判断从最低点反弹后甲、乙是否会分离，并说明如果会分离，在什么位置分离，如果不会分离，最高点在什么位置。15.如图所示，两相同极板长度为L，两极板的距离也为L，加上电压使上极板带负电，下极板带正电，质量为m、电荷量为+q的带电粒子，以初速度v从左侧中点P沿两极板中心线进入电场，在MN虚线右侧有方向垂直纸面向外、磁感应强度B=mvqL(1)要使带电粒子恰好从上极板最右端A点出电场，求所加电压U；(2)若在MN虚线右侧再加一个水平向左的匀强电场，电场强度E=mv2qL，求(1)中从(3)在P点持续发射带电粒子，在保证上极板带负电，下极板带正电的前提下，两极板的电压从0逐渐增大，求带电粒子经过磁场偏转后返回到MN虚线上的范围的长度。

答案1.C

2.D

3.C

4.D

5.B

6.B

7.D

8.CD

9.AC

10.AD

11.mmm

【解析】(1)

mA(2)

m(3)

m12.（1）（2）3Ω1.802.60

13.解：根据题意可知，将U形管缓慢平放在水平桌面上的恒温热水盘中，稳定后U形管两边空气柱的压强相等，设为

p

，空气柱长度分别为

l'1

和

l'2

，气体温度为

T=400K

，设初始状态左、右两边空气柱的压强分别为

p1

和

其中

ρ

为水银密度，

g

为重力加速度大小，由理想气体状态方程有

p1l1T两边空气柱总长度不变，则有

l联立解得

l'1=703cm

，14.解：(1)物块乙自由下落过程中，由动能定理有

mgh=甲、乙两物块碰撞前后动量守恒，则有

m根据题中条件可知

1联立解得

m(2)根据题意，设弹簧的劲度系数为

k

，在

b

点，由平衡条件和胡克定律有

2mg=k在

c

点，整体动能最大，整体所受合力为0，则有

3mg=k从

b

点到

c

点，由动能定理有

3mg解得

xbc=x2从

b

到

d

过程中，对甲、乙整体由动能定理有

3mg解得

x(3)假设甲、乙不分离，可知甲、乙整体做以

c

点为平衡位置的简谐运动，则从

c

点到最低点

d

的位移是

x由对称性可知，甲、乙整体在最高点时，到

c

点距离也是

33h

，而甲、乙如果分离，就必须到达弹簧原长处，即到

c

显然

33h<h

，故甲、乙不会分离，最高点在

c

点上方

15.解：(1)粒子在偏转电场中做类平抛运动，水平方向

L=vt竖直方向

L2=12解得

U=(2)粒子从A点出电场时，根据速度时间关系有

vy=at

，可得在MN右侧空间同时有正交的电场，磁场，用配速法来分析粒子运动过程粒子受到的电场力方向水平向左，

F=qE=由

vy

产生的洛伦兹力

f=qvB=m以上两个力大小相等，方向相反。粒子在竖直向上的方向上做匀速直线运动。粒子的另一分速度为

v

，方向水平向右，在对应的洛伦兹力作用下，将顺时针做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力

qvB=可得

R=L

，

T=粒子的实际运动为以上两