河南省2025-2026学年高三上学期1月期末物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1河南省2025-2026学年高三上学期1月期末物理试题注意事项：1.答题前，务必将自己的个人信息填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.2025年科学家发现铅（）可以向金（）转变，核反应方程为，该过程吸收能量。已知、和的质量分别为、和，光在真空中传播速度为，下列判断正确的是（）A.X为2个中子B.比的中子数少5C.此核反应为α衰变D.此核反应吸收的核能为【答案】A【解析】A．根据电荷数守恒和质量数守恒，可知核反应方程为，故A正确。B．根据中子数=质量数−质子数。可得的中子数为208−82=126的中子数为203−79=124，故比的中子数少2，故B错误；C．α衰变放出α粒子，本反应不符合α衰变特征，故C错误。D．核反应吸收能量，质量亏损为负。反应前质量，反应后质量包括、和2个中子质量。选项表达式缺少中子质量，故D错误。故选A。2.越野滑雪是冬季奥运会比赛项目之一。有一名运动员脚蹬滑雪板，在一段倾斜直赛道上滑行，速度越来越快，下列判断正确的是（）A.滑雪板对赛道的作用力大于赛道对滑雪板的作用力B.运动员的加速度越来越大C.滑雪板对赛道的弹力是由于滑雪板形变而产生的D.滑雪板对赛道的摩擦力可能大于运动员（包括滑雪板）所受到的重力【答案】C【解析】A．滑雪板对赛道的作用力和赛道对滑雪板的作用力，属于作用力与反作用力的关系，大小相同，故A错误；B．运动员速度越来越快表明在做加速运动，不能判断加速度的大小变化情况，故B错误C．弹力是由于施力物体发生形变而产生的力，滑雪板对赛道的弹力是由滑雪板形变引起的，故C正确；D．设赛道倾角为θ，运动员加速下滑时，根据牛顿第二定律摩擦力f满足，故D错误。故选C。3.两个振动情况完全相同的浮子分别在水面上、两点上下振动，引起的两列水波在时刻的叠加情况如图所示，的中点。图中实线表示波峰，虚线表示波谷，为虚线交点，为实线交点，中点，为实线和虚线的交点。已知两列波的振幅均为3cm，下列判断正确的是（）A.b点的振幅为6cmB.d在振动过程中，位移可能为3cmC.0时刻a、c两点竖直高度差为6cmD.c点在振动过程中的位移大小不可能为0【答案】A【解析】AD．b为ac中点，在PQ的中垂线上，b与两振源的距离相同，路程差等于波长的整数倍，为振动加强点，振幅为同理可知，c也为振动加强点，但位移可以为0，故A正确，D错误；B．d点是波峰与波谷的叠加，为振动减弱点，两列相干波振幅相同，可知位移总为0，故B错误；C．根据图形可知，a点是波谷与波谷叠加，为振动加强点，0时刻a点的位移为-3cm-3cm=-6cmc点是波峰与波峰的叠加，0时刻c点的位移为3cm+3cm=6cm则a、c两点在0时刻的竖直高度差为6cm-（-6cm）=12cm，故C错误。故选A。4.家用自行车轮胎需要每隔一段时间打气，以保持合适的轮胎气压便于骑行，又延长轮胎的使用寿命。用打气筒对车胎打气，打气过程中车胎体积为1.8升保持不变，打气前胎内气压为，温度为室温，每次打入的气体体积为0.1升、温度为、压强为，打气18次后胎内气体温度升高到。打气筒和轮胎内的气体均视为理想气体，则下列判断正确的是（）A.打气过程，外界气温无变化，故打气过程无热传递B.打气后，胎内气体单位体积内的分子数一定增大C.打气后，胎内气体温度升高，每个气体分子的运动速率都增大D.用打气筒打气18次后，胎内压强为【答案】B【解析】A．打气过程中，外界气温无变化，但打气时活塞压缩气体做功，气体内能增加，温度升高。根据热力学第一定律，系统可能通过热传递与外界交换热量，故A错误。B．单位体积内的分子数取决于气体总分子数和体积。轮胎体积不变，打气18次后气体总分子数增加，故分子数密度一定增大，故B正确。C．温度升高，气体分子平均运动速率增大，但分子运动速率分布遵循统计规律，并非每个分子的速率都增大。故C错误。D．根据理想气体状态方程其中，，解得打气筒打气18次后，胎内压强为，故D错误。故选B。5.如图1所示是医用红外理疗灯，图2为其内部电路结构示意图，自耦变压器可视为理想变压器，其抽头P与M、N点间的线圈匝数分别为和，且。已知交流电源的电压有效值不变，灯泡可视为定值电阻，电压表和电流表均为理想交流电表。若单刀双掷开关从a切换到b，下列判断正确的是A.电压表示数加倍 B.电流表示数加倍C.电源输出功率不变 D.灯泡消耗的功率变为原来的4倍【答案】D【解析】A．设原线圈匝数为不变，副线圈匝数设为。电压表接在交流电源两端，电压不变，A错误；B．根据原副线圈的电压之比等于匝数比，有根据可知根据原、副线圈的电流之比等于匝数比的倒数，可知结合可得，电流表示数变为原来的4倍，B错误；CD．根据功率公式可知，灯泡功率变为原来的4倍，根据理想变压器原理可知，电源功率变为原来的4倍，C错误，D正确。故选D。6.一辆小汽车在平直公路上做匀加速直线运动。从电线杆P到Q的过程中，开始时间的平均速度为，最后时间的平均速度为，则小汽车从P到Q的平均速度为（）A. B.C. D.【答案】B【解析】根据平均速度推论结合加速度定义式可知根据速度时间关系式，根据平均速度推论从P到Q的平均速度为，故选B7.如图1所示，自行火炮打出的炮弹做斜抛运动，攻击正前方做匀速直线运动的无人目标车。若不计空气阻力，炮弹运动过程的简化模型如图2所示，炮弹从点1开始做斜抛运动的同时目标车正好经过点2，当目标车以速度匀速运动到点3时正好被炮弹击中。炮弹斜抛运动的最大高度为，1、2、3三点在同一水平面的一条直线上，且1、2两点间距离为2、3两点间距离的2倍。实际生活中一定存在空气阻力，假定空气阻力大小与瞬时速度大小成正比，自行火炮发出的炮弹从点抛出沿轨迹运动，其中是最高点，如图3所示。重力加速度为，下列说法正确的是（）A.图2中，目标车从点2运动到点3的时间为B.图2中，炮弹斜抛运动的水平射程为C.图3中，炮弹在点时的加速度最大D.图3中，炮弹在点时的速度最小【答案】C【解析】A．目标车从2到3的时间等于炮弹从1到3的时间，即，故A错误；B．目标车的位移大小为根据题意可知，炮弹斜抛运动的水平射程为，故B错误；C．由于空气阻力大小与瞬时速度大小成正比，炮弹在点时速度斜向上方，速度最大，空气阻力斜向下方且最大，此时空气阻力与竖直方向夹角最小，炮弹所受的合力最大，加速度也最大，故C正确；D．炮弹在P点时，所受空气阻力水平向左，所受合力向左下方，与速度方向成钝角，说明炮弹的速度正在减小，故炮弹在P点时的速度不是最小，故D错误。故选C。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.2025年7月15日，天舟九号货运飞船搭载长征七号遥十运载火箭发射升空。如图所示，Ⅰ、Ⅱ为天舟九号在变轨过程中两个不同的椭圆轨道，两轨道相切于点，为轨道Ⅱ的远地点，为轨道Ⅱ上的点，和的弧长相等，下列说法正确的是（）A.天舟九号在轨道Ⅱ上从到和从到的时间相同B.天舟九号在轨道Ⅰ上经过时速度小于地球第一宇宙速度C.天舟九号在轨道Ⅰ和Ⅱ上经过点时的速度相同D.天舟九号在轨道Ⅰ和Ⅱ上经过点时的加速度相同【答案】BD【解析】A．在轨道Ⅱ上从到过程，天舟九号与地球间距逐渐增大，万有引力对天舟九号有减速的效果，天舟九号的速度逐渐减小，则天舟九号在轨道Ⅱ上从到的平均速率大于从到的平均速率，由于和的弧长相等，则从到的时间小于到的时间，故A错误；B．以地心与P间距为半径做一个圆轨道Ⅲ，第一宇宙速度近似等于近地卫星的环绕速度，根据解得可知，圆轨道Ⅲ的线速度小于第一宇宙速度，圆轨道Ⅲ相对于轨道Ⅰ是高轨道，由低轨道变轨到高轨道需要在切点加速，可知，天舟九号在轨道Ⅰ上经过时速度小于圆轨道Ⅲ的线速度，则天舟九号在轨道Ⅰ上经过时速度小于地球第一宇宙速度，故B正确；C．轨道Ⅰ相对于轨道Ⅱ是低轨道，由低轨道变轨到高轨道需要在切点加速，可知，天舟九号在轨道Ⅰ上经过点的速度小于在轨道Ⅱ上经过点的速度，故C错误；D．根据解得可知，天舟九号在轨道Ⅰ和Ⅱ上经过点时的加速度相同，故D正确。故选BD。9.某空间轴上只存在沿此轴方向的静电场，轴上各点的电势分布如图所示。一带负电的粒子（电量为−q）仅在电场力作用下由轴上某点无初速释放，已知粒子沿轴运动过程中动能和电势能之和恒为零，则下列判断正确的是（）A.粒子的运动区间是B.运动过程中的最大动能为C.若把此粒子在x轴上的左侧某处由静止释放，则粒子沿x轴向左运动D.若把此粒子沿x轴从移动到，则粒子的电势能先增大后减小【答案】BC【解析】A．由题意知粒子沿x轴运动过程中的总能量恒为零，粒子无初速释放，粒子初动能为0，可知释放时粒子电势能也为0，即释放粒子的位置电势为0，结合图像可知，粒子的运动区间是，A错误；B．由图像可知电场力对粒子做正功最多为，根据动能定理可知粒子最大动能为，B正确；C．由顺着电场线的方向电势逐渐降低，则左侧的电场方向沿x轴正向，粒子受到向左的电场力，则粒子沿x轴向左运动，C正确；D．粒子沿x轴从到，根据电势能可知，粒子的电势能先减小后增大，再减小后增大，D错误。故选BC10.如图所示，虚线PQ为光滑绝缘斜面上与底端平行的一条直线，距离底端，斜面倾角为，PQ右侧有方向垂直于斜面向下的匀强磁场。正方形线框abcd的边长，ab边在虚线PQ上，线框的质量，电阻。某时刻对线框施加沿斜面向上的恒力，同时给线框一沿斜面向上的初速度，线框便开始匀速运动。当线框全部进入磁场后，立即撤去外力F，线框继续上滑一段时间后开始返回，最后回到斜面底端。整个过程线框没有转动，线框平面始终在斜面内，重力加速度g取。从开始运动至线框cd边运动到斜面底端的过程中，下列判断正确的是（）A.匀强磁场磁感应强度B的大小为2TB.线框cd边运动到底端时的速度大小为9m/sC.线框运动的总时间为3.65sD.线框产生的焦耳热为0.5J【答案】BC【解析】A．线框的ab边刚进入磁场时，切割磁感线产生的感应电动势大小为回路中的感应电流大小为所以ab边受到安培力的作用，整个线框沿斜面向上做匀速运动，受力是平衡的，所以代入数据后可解得，故A错误；B．线框完全进入磁场后，回路中无感应电流，所以线框出磁场时速度大小不变。线框所受安培力大小不变，根据计算可求得则所以线框穿出磁场过程仍做匀速运动，离开磁场后沿斜面向下做匀加速运动，由机械能守恒定律有代入数据解得线框运动到底端时的速度，故B正确；C．线框进入磁场做匀速运动的时间为，有线框全部进入磁场后沿斜面做匀变速直线运动，到cd刚出磁场过程所用时间线框出磁场的过程做匀速运动，时间为ab边出磁场后做匀加速运动，时间为，有所以线框整个过程运动时间，故C正确；D．整个过程中产生的焦耳热，故D错误。故选BC。三、非选择题：本题共5小题，共54分。11.某学校物理兴趣小组的同学利用如图1所示的电路来研究电容器的充、放电过程。图中C1和C2是两个完全相同的电容器，电流传感器的内阻忽略不计，初始时电容器所带电荷量均为0。（1）某次充电、放电实验时，闭合，将开关拨至，待电容器充电完成后，将开关拨至，流经电流传感器的电流随时间的变化规律如图2所示。已知电源电压为，充电过程中的图像所围的面积为，则电容器C1的电容________，若放电过程中的图像所围的面积为，则________。（2）某次实验时，先闭合，将开关拨至，待电容器充电完成后，将开关拨至，放电过程电流随时间的变化规律如图3所示，图中阴影部分面积约为38个小正方形面积。然后断开，将开关拨至，待电容器充电完成后，将开关拨至，放电过程中流过电阻的电荷量为________C，若电源的电压为8V，则电容器C1的电容为________。【答案】（1）；1（2）；475【解析】【小问1】由图像可知，图像所围的面积就是充电完成后电容器储存的电荷量，此时电容器两极板间的电压为电源电压，故放电过程中的图像所围的面积代表放电过程中电容器释放的电荷量，与充电时所带电荷量相同，。【小问2】每个小方格对应的电荷量，电容器储存的电荷量，电容器的电容为。开关断开，开关由a拨至b时，电容器、平均分配电荷，电容器减少电荷都通过R向充电，。12.同学们为了研究匀变速直线运动规律，做了如下实验：如图1所示，滑块P放在光滑的水平桌面上，通过轻质细线绕过桌面右端一个定滑轮与小铁块相连，并使细线拉直时桌面上方的细线水平，滑块P后面连接的纸带穿过打点计时器。实验步骤如下：A.将滑块锁定于桌面左侧某位置，滑块到定滑轮的距离略大于小铁块到地面的距离，在小铁块正下方的地面上铺毛巾。B.接通电源，解除对滑块的锁定，滑块P由静止开始运动。C.打点完成后关闭电源，取下纸带。首先标出纸带上间距越来越大的最后一个计时点，从点开始，点记为0，其他各点依次记为、、，如图2所示，用刻度尺测量出各计时点到的距离，并计算出。D.在坐标纸上，以为横轴，以为纵轴，把对应的和描绘在坐标纸上，画出了一条直线，测得纵截距为，斜率绝对值为。根据上述实验步骤回答下列问题：（1）已知打点计时器所接交流电的频率为，则滑块P的加速度大小为________，打下点时滑块的速度大小为________。（2）此实验________（填“需要”或“不需要”）桌面必须是光滑的。【答案】（1）；（2）不需要【解析】【小问1】应用位移公式有打下点时P的速度为可得两边除以有再，整理可知斜率的绝对值为，截距为，解得，【小问2】此实验研究匀变速直线运动规律，桌面粗糙和光滑以及倾斜与否可以不考虑，只要是匀变速运动即可。13.如图所示，边长为的正六边形玻璃棱镜置于空气中。一束单色光从边的中点射入棱镜，折射光线恰好与平行。已知，光在空气中传播速度为，不考虑光的反射，求：（1）此棱镜的折射率；（2）折射光线在边是否发生全反射并阐明理由；（3）光在棱镜中的传播时间。【答案】（1）（2）不会发生全反射（3）【解析】【小问1】作出光路图如图所示由几何关系可知在AB边上的入射角，折射角为，根据折射定律可得，解得【小问2】从AB边折射入棱镜的光线平行BC射到CD上，入射角为，根据临界角公式可得则，故不会发生全反射。【小问3】由几何关系可得光在棱镜中的传播速度为光在棱镜中的传播时间为14.如图所示，ab为光滑绝缘的水平地面上的一条直线，P为直线ab上的一个点。在ab右侧存在匀强电场，场强大小为，与ab成。在ab左侧存在竖直向上的匀强磁场。Q为地面上一点，且PQ连线与电场平行，P、Q间的距离为L。现将一个质量为m、带电荷量为+q的带电小球在Q点无初速释放。（1）求小球经过P点的速度大小；（2）若小球从电场第2次进入磁场时又经过P点，求磁场的磁感应强度大小B0和小球从开始运动到第2次经过P点所用的时间。【答案】（1）（2），【解析】【小问1】带电小球受到的地面的支持力和重力平衡，在地面上先在匀强电场中做匀加速直线运动，设到点时的速度为，应用动能定理有解得【小问2】小球在电场中从到的时间设为，加速度所以以与边界45°角进入磁场，做匀速圆周运动，由洛伦兹力充当向心力，有做圆周运动的周期为之后小球以45°角射出边界，在磁场中转动的圆心角大小为270°，所以匀速圆周运动的时间为粒子的运动轨迹如图所示MOP构成直角三角形，则PM距离出磁场后在电场中做类平抛运动，在垂直电场方向做匀速运动，有x=v1t3沿电场方向做匀加速运动，且，可解得R=4L，从开始释放到第2次经过P点的时间间隔t=t1+t2