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高三物理
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分共100分
第I卷（选择题，共40分）
一、单选题（本题共5小题，每小题5分共25分）
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 由图甲可知，状态①的温度比状态②的温度低
B. 由图乙可知，气体由状态A变化到B的过程中，气体分子平均动能一直不变
C. 由图丙可知，当分子间的距离 时，分子间的作用力随分子间距离的增大先减小后增大
D. 由图丁可知，在r由r 变到r 的过程中分子力做正功
1 2
【答案】D
【解析】
【详解】A．由分子热运动的速率的分布特点可知，分子热运动的速率分布呈现“中间多两头少”的规律，
且随温度的升高，大部分的分子热运动速率增大，故由图可知状态①的温度高，故A错误；
B．由理想气体状态方程结合图乙可知，气体在状态A和状态B时，气体的温度相同，结合气体的等温线
可知，该过程气体的温度先升高，后降低，故气体分子平均动能先增大后减小，故B错误；
C．由分子力随分子间距的变化关系图象可知，当分子间的距离 时，随分子间距离的增大，分子间的
作用力先增大后减小，故C错误；
D．由图丁可知，在分子间距为 时，分子间距离为平衡位置的距离。在 r由 变到 的过程中，分子力
为斥力，随分子间距的增大，分子力做正功，故D正确。
故选D。
2. 如图所示，OBCD为半圆柱玻璃砖的纵截面，OD为直径，一束由紫光和红光组成的复色光沿AO方向
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学科网（北京）股份有限公司（平行纵截面）从空气斜射入玻璃砖，可在玻璃圆弧外侧观察到两束光分别从B、C点射出。记AO与DO
延长线之间的夹角为 ，则下列说法正确的是（ ）
A. 光线OC为红光，红光的光子动量大于紫光的光子动量
B. 用同一装置做双缝干涉实验，红光相邻干涉条纹间距比紫光小
C. 增大 时，在玻璃圆弧外侧观察到紫光先消失
D. 两束光在玻璃中分别沿OB、OC传播的时间
【答案】C
【解析】
【详解】A．紫光和红光的入射角相同，紫光的折射率较大，则紫光的折射角较小，故光线 OC为红光。
红光波长大于紫光波长，由光子的动量 可知红光的光子动量小于紫光的光子动量，故A错误；
B．由 ，红光波长大于紫光波长，用同一装置做双缝干涉实验，红光相邻干涉条纹间距比紫光大，
故B错误；
C．设从空气中入射，与水平面的角度分别为 、 时，光线OB和OC分别发生全反射，设此时对应
在圆弧侧的入射角为 、 ，且设圆心为E，则光路如下所示
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学科网（北京）股份有限公司从空气射入玻璃时，根据折射定律 ，
而从玻璃射入空气时，设发生全反射时，由折射定律 ，
解得 ，
因为 ，所以 ，所以紫光先发生全反射，即先消失，故C正确；
D．连接BD、CD，设光线从空气到玻璃的入射角为 ，折射角为r，半径为R
则根据折射定律
由几何知识可得，光路s为
则传播的时间为
由折射定律可知
解得
因此传播时间对红光和紫光均相同，故D错误。
故选C。
3. 铀238的衰变方程为 ，下列说法正确的是（ ）
A. 该核反应为 衰变 B. 该核反应吸收能量
C. 该核反应会发生质量亏损 D. 比 更稳定
【答案】C
【解析】
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学科网（北京）股份有限公司【详解】A．该反应释放的是α粒子（氦核），所以该核反应为α衰变，故A错误；
B．自发衰变过程会释放能量，故B错误；
C．核反应释放能量时，总质量减少，所以该核反应会发生质量亏损，故C正确；
D．衰变方向由不稳定核向更稳定核进行，因此 比 更稳定，故D错误。
故选C。
4. 氢原子能级的示意图如图所示，大量氢原子从 的能级向 的能级跃迁时辐射出可见光a，从
的能级向 的能级跃迁时辐射出可见光b。下列说法正确的是（ ）
A. 氢原子在 的能级时可吸收能量为3.6eV的光子而发生电离
B. 氢原子从 的能级向 的能级跃迁时辐射出光子的能量可以小于0.66eV
C. b光比a光的波长短
D. 大量氢原子从 的能级向低能级跃迁时可辐射出3种频率的光子
【答案】A
【解析】
【详解】A．从 的能级电离所需的最小能量
光子能量高于E，能发生电离，A正确；
B．氢原子从 的能级向 的能级跃迁时辐射出光子的能量 ，
B错误；
C．可见光a从 的能级向 的能级跃迁
可见光b从 的能级向 的能级跃迁
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学科网（北京）股份有限公司所以b光比a光的波长长，C错误；
D．大量氢原子从 的能级向低能级跃迁时可辐射出光子种类 ，D错误。
故选A 。
5. 如图所示，竖直墙壁和水平地面均光滑，两个质量相同的小球A和B通过轻质弹簧连接，在水平推力F
的作用下处于静止状态。改变水平推力的大小，使A球缓慢向左移动，弹簧始终在弹性限度内且不会发生
弯曲，当弹簧与水平方向夹角为45°时撤去推力F，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A. 小球A向左移动过程中推力F一直增大
B. 小球A向左移动过程中弹簧长度不断变短
C. 撤去推力F的瞬间小球A有大小为g方向水平向右的加速度
D. 撤去推力F的瞬间小球B有大小为g方向竖直向下的加速度
【答案】C
【解析】
【详解】AB．设弹簧与竖直方向的夹角为 ，改变推力F，水平面上A球向左缓慢移动，则 减小，以
竖直墙壁上的B球为研究对象，分析受力如图所示
根据平衡条件得
减小， 增大，则 减小，弹簧变长；墙壁对小球的弹力
减小，N减小；对两球的整体分析可知F=N
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学科网（北京）股份有限公司可知F减小，故AB错误；
CD．当 时，弹簧弹力为
撤去推力F的瞬间弹簧的弹力不变，则小球A有方向水平向右的加速度，大小为
此时小球B受合力不变，则加速度为零，故C正确，D错误。
故选C。
二、多选题。（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中有多个选
项符合题意，全部选对的得5分，选不全的得3分，有错选或不答的得0分）
6. 2025年4月24日，神舟二十号载人飞船成功对接天和空间站核心舱。已知地球半径为R，空间站绕地
球做圆周运动的轨道半径为kR，周期为T，引力常量为G。下列说法正确的是（ ）
A. 地球的质量为 B. 地球的平均密度为
C. 空间站的线速度大小为 D. 空间站所在高度处的重力加速度为
【答案】BC
【解析】
【详解】A．设空间站的质量为m，地球的质量为M，对空间站而言，万有引力提供其圆周运动的向心力，
则有
解得地球的质量 ，故A错误；
B．地球的平均密度 ，故B正确；
C．空间站线速度的大小为 ，故C正确；
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学科网（北京）股份有限公司D．在空间站圆轨道运行时，则有
结合上述结论
联立解得空间站所在高度处的重力加速度为 ，故D错误。
故选BC。
7. 如图所示，排球比赛中运动员将排球从M点水平击出，排球飞到P点时，被对方运动员击出，球又斜
的
向上飞出后落到M点正下方 N点，N点与P点等高，轨迹的最高点Q与M等高，不计空气阻力，下列说
法正确的有（ ）
A. 排球两次飞行过程中加速度相同
B. 排球两次飞行落地时与水平方向的夹角的正切值相等
C. 排球两次飞行时间相等
D. 排球离开M点的速率比经过Q点的速率大
【答案】AD
【解析】
【详解】A．排球两次飞行过程中，加速度均为重力加速度，故A正确；
C．排球从M点到P点与排球从Q点到N点，均做平抛运动，下落高度相同，则下落时间相等，根据对称
性可知，P到Q的时间与Q到N的时间相等，所以排球从P运动到N的时间等于M运动到P的时间的两
倍，故C错误；
D．排球从M到P与排球从Q到N时间相等，但由于从M到P的水平位移等于从Q到N的水平位移的两
倍，则排球离开M点的速率比经过Q的速率大，故D正确；
B．由 、
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学科网（北京）股份有限公司。
可知 ，故B错误
故选AD。
8. 如图，两个圆锥内壁光滑，竖直放置在同一水平面上，圆锥母线与竖直方向夹角分别为 30°和60°，有
A、B两个质量相同的小球在两圆锥内壁等高处做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A. A、B球受到的支持力之比为 B. A、B球的向心力之比为
C. A、B球运动的角速度之比为 D. A、B球运动的线速度之比为
【答案】AC
【解析】
【详解】A．设小球受到的支持力为 ，向心力为 ，则有
代入题中数据，可得 ，故A正确；
B．由平行四边形定则可知向心力
代入题中数据，可得 ，故B错误；
C．小球运动轨道高度相同，则半径
可知
由
联立可得 ，故C正确；
D．由
联立可得 ，故D错误。
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学科网（北京）股份有限公司故选AC。
三、实验题 （本题满分12分，每空2分。）
9. 某同学用图甲所示的装置测量沿斜面运动小车的瞬时速度与加速度，已知打点计时器所用电源的频率为
50Hz，小车静止开始下滑过程中所得到纸带的一部分如图乙所示，图中标出了5个计数点之间的距离，每
两个点之间还有4个点未画出。
（1）该同学按照正确的操作步骤打出这条纸带的_______（选填“左端”或“右端”）与小车相连；
（2）打C 点时小车的速度 v=_____m/s，小车下滑时的加速度大小 a=_______m/s² （结果均保留两位有
效数字）；
【答案】（1）右端 （2） ①. 0.26 ②. 0.15
【解析】
【
小问1详解】
因为小车做匀加速直线运动，相同时间点迹间距越来越大，因此A为先打出的点，该端与小车相连，即纸
带的右端与小车相连。
【小问2详解】
[1]每两个计数点之间还有4个点未画出，则相邻两个计数点间的时间间隔为0.1s，则打C点时小车的速度
为
[2]由逐差法可得小车下滑时的加速度大小为
。
10. 某实验小组做“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验情况如图甲所示，其中 A为固定橡皮条的图
钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。
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学科网（北京）股份有限公司（1）按照正常实验操作，图乙中的F与F'两力中，方向一定沿AO方向的是___________（填F或F'） ；
（2）在某一次实验中，其中一弹簧测力计的指针如图丙所示，则其读数 ________，另一拉力F 的
2
大小为1.80N；
（3）F、F 的方向如图丁所示，请在答题卷上用力的图示法画出F、F 的合力。
1 2 1 2
【答案】（1）
（2）1.60N （3）
【解析】
【小问1详解】
在图乙中的F是两力F 和F 的合力，是理论值， 是实验值，故方向一定沿AO方向的是 。
1 2
【小问2详解】
该弹簧测力计分度值 是0.1N，估读到下一位，则其读数为1.60N。
【小问3详解】
根据平行四边形定则，利用力的图示法画出F 和F 合力如图所示。
1 2
四、计算题：（本大题共3个小题，共48分，写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步
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学科网（北京）股份有限公司骤。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
11. 如图所示，质量为 的物块A静止在光滑水平轨道上，轨道右端与一半圆形粗糙轨道相切，轨
道半径 。质量为 的物块B以初速度 滑向A，A和B碰后粘在一起运动，恰
好通过圆弧轨道最高点 。物块A和物块B可视为质点，重力加速度 取 ，求：
（1）A和B碰撞过程中损失的机械能；
（2）A和B在半圆形粗糙轨道上运动过程中摩擦力所做的功。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
对A和B系统，碰撞过程由动量守恒有
由能量守恒有
联立以上两式，代入数据有
【
小问2详解】
对A和B系统，到达半圆弧轨道最高点P点时，由牛顿第二定律有
由动能定理有
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学科网（北京）股份有限公司联立以上两式，代入数据解得
12. 如图所示，一个质量为 的小球悬挂在长 的细线下端。左侧有一竖直放置的圆管轨
道DEF，轨道半径 ，EF为其竖直直径， ，B点到D点的竖直距离 。现
让小球从与竖直方向成 角的A点由静止释放，小球运动到悬挂点正下方B点时绳子刚好断开，接着小球
从B点飞出后刚好由D点切线进入圆管轨道，而且小球运动到圆管轨道的最高点F时和管道内外壁无弹力
作用。g取 ， ， ，不计空气阻力，求：
（1）小球在D点的速度大小；
（2）细线与竖直方向的夹角 ；
（3）在圆管轨道间运动时，小球克服摩擦力所做的功。
【答案】（1）5m/s
（2）
（3）1J
【解析】
【小问1详解】
小球从B点到D点做平抛运动，落到D点时其竖直方向分速度为 ，如图所示
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学科网（北京）股份有限公司在竖直方向上有
解得
根据速度分解有
水平分速度 和 大小相等，解得
则
【小问2详解】
小球从A点运动到B点，由动能定理有
代入数据解得
【小问3详解】
由于小球在F点和轨道间无弹力，根据牛顿第二定律有
解得
小球从D点到F点过程，由动能定理得
代入数据解得
即小球克服摩擦力所做的功为1J。
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学科网（北京）股份有限公司13. 如图所示，质量为M=2kg足够长的木板B放在水平地面上，在木板的最右端放一质量为m=1kg的物
块A（可视为质点）。物块与木板间的动摩擦因数 ，木板与地面间的动摩擦因数 。现用
一水平力F=18N作用于木板上，使其由静止开始运动，经过 后撤去拉力。设物块与木板间的最大静
摩擦力等于滑动摩擦力， 。求：
（1）撤去拉力的瞬间，物块和木板的速度 、 ；
（2）经过一段时间，A、B达到共同速度v的值；
（3）计算在整个运动过程中木板B运动的位移。
【答案】（1） ，
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
由分析可知，B被拉着向右运动时，可以判断出A相对B向左滑动，对物块A有 ，
对木板B有 ，
解得 ，
【小问2详解】
撤去外力F后，设经过时间 后A、B达到共同速度 ，对木板B有 ，
对物块A有
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学科网（北京）股份有限公司代入数据可得 ，
【小问3详解】
撤去外力F前，木板B运动的位移
撤去外力到达到共同速度的时间内，木板B运动的位移
经判断A、B达到共同速度后一起匀减速直到静止，对AB整体有
达到共同速度后继续运动的位移
在整个过程中，木板B运动的位移
联立得
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