2025-2026学年江苏省无锡市第一中学高三上学期期中物理试卷（学生版）

这是一份2025-2026学年江苏省无锡市第一中学高三上学期期中物理试卷（学生版），共15页。
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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，写在试卷上无效。
3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1. 一理想气体系统经历一循环过程，其图如图所示。该循环过程中，系统对外做功以及吸、放热情况分别是（ ）
A. 正功，吸热B. 负功，放热C. 正功，放热D. 负功，吸热
2. 做加速度方向不变大小可变的变速直线运动的物体，下述情况中不可能出现的是（ ）
A. 速度和位移均增大，加速度为零时，速度达到最大
B. 速度先增大、后减小，而位移一直在不断增大
C. 速度逐渐减小，位移逐渐增大
D. 速度先减小后增大，速度变化越来越慢
3. 通常在高大建筑物上安装避雷针，当带电云层接近时，避雷针上的感应电荷在其附近产生电场，其电场线如图所示，其中A、B两点关于避雷针中轴线对称。则（ ）
A. A点电势高于C点电势B. C点电势高于B点电势
C. A、B两点的电场强度相同D. AB间电势差大于AC间电势差
4. 一个静止的放射性同位素的原子核 衰变为 ，另一个静止的天然放射性元素的原子核衰变为，在同一磁场中，得到衰变后粒子的运动径迹1、2、3、4，如图所示，则这四条径迹依次是( )
A. 图中1、2为衰变产生的和的轨迹，其中1是电子的轨迹
B. 图中1、2为衰变产生的和的轨迹，其中2是正电子的轨迹
C. 图中3、4是衰变产生的和的轨迹，其中3是正电子的轨迹
D. 图中3、4轨迹中两粒子磁场中旋转方向相反
5. 研究运动员甩动链球做匀速圆周运动的过程，可简化为如图所示模型，不计空气阻力和链重，则（ ）
A. 链球受重力、拉力和向心力三个力的作用B. 转速不变，链长越大，θ角越大
C. 链长不变，转速越大，θ角越小D. 链长不变，转速越大，链条张力越小
6. 图甲为一列简谐横波在时刻的波形图，质点P此时偏离平衡位置的位移大小为5cm，Q是平衡位置为处的质点，图乙为质点Q的振动图像，则下列说法正确的是（ ）
A. 波沿x轴正方向传播
B. 此时刻Q点机械能比P点大
C. P第一次回到平衡位置用时
D. 此波遇到尺度为20m的障碍物能发生明显衍射
7. 北斗导航系统是我国自主研发、独立运行的卫星导航系统，该系统空间段由同步轨道卫星和中圆轨道卫星组成。如图所示为同步轨道卫星发射过程示意图，卫星先进入近地圆轨道Ⅰ，在轨道Ⅰ上P点首次加速进入椭圆轨道Ⅱ，在远地点Q再次加速进入同步轨道Ⅲ。已知同步卫星的质量为，地球半径为R，同步卫星的轨道半径为，地球表面重力加速度为g，首次加速发动机推力对卫星做功为W。天体周围距离天体中心r处、质量为m的质点具有的引力势能，M为天体质量。下列说法正确的是（ ）
A. 卫星在轨道Ⅲ上具有的机械能为
B. 卫星在轨道Ⅱ上经过Q点时的速度大小为
C. 卫星从轨道Ⅰ到轨道Ⅲ发动机推力对卫星做的总功为
D. 卫星在轨道Ⅰ上经过P点时的加速度小于在轨道Ⅱ上经过P点时的加速度
二、多选题：本大题共3小题，共15分。
8. 如图所示，倾角为θ = 30°的斜面体固定在水平面上，质量mb = 1kg的b置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体a相连接，连接b的一段细绳与斜面平行，a物体在方向可变的拉力F作用下静止在如图所示位置，已知F最小时，大小为5N，（重力加速度大小为g = 10m/s2）则（ ）
A. a物体质量为1kg
B. F最小时，方向水平向右
C. F最小时，绳中张力大小
D. F最小时，b物体受斜面摩擦力大小为
9. 2024年7月，安徽省寄递物流无人化应用场景试点工作正式启动。某次测试无人机寄快递时，无人机下方固定有质量为的快递，无人机沿竖直方向运动，无人机运动的位移时间（x-t）图像如图所示，竖直向上为正方向，和段图线均为抛物线的一部分且均在处斜率为0，已知重力加速度大小。下列说法正确的是（ ）
A. 快递在时处于超重状态
B. 快递在时处于失重状态
C. 快递在时的速度大小为
D. 快递在时、时的加速度大小之比为
10. 如图所示，半径为R的圆轨道竖直固定，其内表面分布有压力传感器（图中未画出），为轨道水平直径，直径与间夹角，空间存在与轨道平面平行的匀强电场。现让质量为m、带电量为的小球，从轨道最低点以水平向右的速度进入轨道，小球沿轨道做完整的圆周运动。发现小球经过N点时压力传感器示数最小，且压力传感器示数最大差值为。重力加速度为g，所有摩擦阻力均不计。下列说法正确的是（ ）

A. 电场强度大小为
B. 小球最大动能为
C. 小球初速度的最小值为
D. 小球进入轨道后，机械能增加量的最大值为
三、实验题：本大题共2小题，共15分。
11. 某同学用如图甲所示装置做“探究加速度与力关系”的实验。已知滑轮的质量为。
（1）该实验______（填“需要”或“不需要”）平衡摩擦力；
（2）按正确的实验操作进行实验，打出的一条纸带如图乙所示，已知打点计时器使用交流电源的频率为，相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图中的数据可知小车运动的加速度大小是______（计算结果保留3位有效数字）；
（3）改变砂桶中砂的质量进行多次实验，记录每次力传感器的示数，并根据打出的纸带求出小车运动的加速度，根据测得的多组、，作出图像，随着砂桶中砂的质量增加，作出的图像应该是______；若图像直线的斜率为，则小车的质量为______。
A． B. C.
12. 某兴趣小组要将电压表量程由改装为，实验器材如下：
学生电源
待改装电压表（量程，内阻未知）
滑动变阻器（最大阻值）
灵敏电流计（量程，内阻不计）
电阻箱（最小阻值，最大阻值）
开关、导线若干
（1）该兴趣小组按图甲连接好实验电路，改变滑动变阻器的阻值，读取多组电压表示数U与灵敏电流计示数I，并描绘如图乙所示的图像，则电压表内阻为______；
（2）要将该电压表量程改装为90V，先将电阻箱的阻值调到______，并与该电压表______（填“串联”或“并联”），然后对表盘进行重刻；
（3）某同学在改装过程中，误将电阻箱阻值调整为，然后用改装后的电压表测量某电阻两端电压，示数为，则电阻两端电压的真实值为______V。
四、计算题：本大题共3小题，共42分。
13. 容积的汽车轮胎内装有压强为的空气，驾驶员使用家用打气泵向轮胎内打气，每次打入压强为、体积为的空气，直到胎内气体的压强变为为止。假设整个过程中温度保持不变且气体可视为理想气体。求：
（1）一共打气多少次；
（2）打气结束后，轮胎内气体的总质量相对于初始质量增加的百分比。
14. 如图甲所示，水平面上放置质量的足够长的木板，木板上放置质量的滑块，现将如图乙所示的水平力作用于滑块上。已知滑块与滑板之间的动摩擦因数，滑板和水平面之间的动摩擦因数，重力加速度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
（1）求木板开始运动的时刻；
（2）求滑块相对木板刚开始运动时的速度大小；
（3）若时刻在滑块上作用的恒力，时撤去该恒力，则整个过程滑块相对木板的位移为多大？
15. 如图所示，平面直角坐标系中，y轴左侧区域存在沿x轴正方向的匀强电场和匀强磁场Ⅰ，其磁感应强度大小为，第一象限和第四象限内分别充满垂直于纸面向外的匀强磁场Ⅱ和Ⅲ。质量为m、电荷量为的带电粒子从x轴上的P点以速度射入场区，方向与x轴正方向成60°角，此后粒子第1次经过x轴时恰好从O点进入y轴右侧区域，此时速度方向与x轴正方向间的夹角为30°，粒子恰好没有再次进入电场区域，不计粒子重力。求
（1）电场强度大小E和O、P间的距离；
（2）磁场Ⅱ和磁场Ⅲ的磁感应强度大小之比；
（3）若磁场Ⅱ的磁感应强度大小为，粒子第6次经过x轴时位置的横坐标。
参考答案
1. 【答案】A
【解析】当气体体积增大时，气体对外界做功，气体体积减小时，外界对气体做功；根据图像与横轴围成的面积表示做功的大小，由题图可知该循环过程中，气体对外界做功大小大于外界对气体做功大小，所以系统对外做正功；根据热力学第一定律，由于该循环过程气体内能变化量为0，外界对气体做负功，所以系统对外吸热。故选A。
2. 【答案】B
【解析】A．当加速度方向与速度同向且逐渐减小时，物体做变加速直线运动，速度增大，加速度为零时速度最大，位移持续增大，A选项有可能出现，故A不符合题意；
B．若加速度方向不变，速度先增大后减小，说明速度方向与加速度方向先同向后反向。当速度反向时，位移会先增大到最大值后减小，因此位移不可能一直增大，故B符合题意；
C．当加速度方向与速度反向时，速度逐渐减小，但位移仍随速度方向持续增大（如减速至静止），C选项有可能出现，故C不符合题意；
D．若加速度方向不变且大小减小，速度先减小（加速度与速度反向）后增大（加速度与速度同向），加速度减小导致速度变化率变慢，D选项有可能出现，故D不符合题意。
故选B。
3. 【答案】A
【解析】ABD．根据沿电场方向电势逐渐降低可知，A点电势高于C点电势；根据对称性可知，A、B两点电势相等，则C点电势低于B点电势；AB间电势差小于AC间电势差，故A正确，BD错误；
C．根据对称性可知，A、B两点的电场强度大小相等，方向不同，故C错误。故选A。
4. 【答案】C
【解析】放射性元素放出正电子时，正粒子与反冲核的速度方向相反，而电性相同，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相反，两个粒子的轨迹应为外切圆。而放射性元素放出β粒子时，β粒子与反冲核的速度方向相反，而电性相反，则两个粒子受到的洛伦兹力方向相同，两个粒子的轨迹应为内切圆。放射性元素放出粒子时，两带电粒子的动量守恒。由半径公式可得轨迹半径与动量成正比，与电量成反比，而正电子和β粒子的电量比反冲核的电量小，则正电子和β粒子的半径比反冲核的半径都大，故轨迹1、2、3、4依次是：、电子、正电子、，故C正确，ABD错误。故选C．
5. 【答案】B
【解析】A．根据题意，对链球受力分析可知，受重力mg和拉力F，合力提供做圆周运动的向心力，如图所示，故A错误；
BCD．由图可知，
设链长为L，则做圆周运动的半径为
结合牛顿第二定律可得，联立可得
若链长不变，转速越大，越大，则链条张力越大，若转速不变，链长越大，角越大。故B正确，CD错误。故选B。
6. 【答案】BC
【解析】A．由图乙可知在时质点Q向y轴负方向振动，由图甲可知，该波沿x轴负方向传播，故A错误；
B．在简谐横波中，平衡位置的点能量最大，越偏离平衡位置能量越小，故B正确；
C．由图乙可知质点的振动周期为T=0.20s
令质点P的振动方程为
质点P由平衡位置振动到由图甲所示位置，有，解得
质点P第一次回到平衡位置用时，故C正确；
D．由图甲可知波长为，因为波长小于障碍物的尺寸20m，所以此波遇到尺度为20m的障碍物不能发生明显衍射，故D错误。故选BC。
7. 【答案】C
【解析】A．卫星在轨道Ⅰ上运行，重力加速度可认为近似等于地球表面的重力加速度，由万有引力与重力的关系有得
卫星在轨道Ⅲ上，万有引力提供向心力，有
联立解得卫星在轨道Ⅲ上的动能为
由题意知卫星在轨道Ⅲ的引力势能
卫星在轨道Ⅲ上具有的机械能，故A错误；
B．同选项A分析可得卫星在轨道Ⅰ上的动能
势能为
在轨道Ⅰ上P点首次加速进入椭圆轨道Ⅱ，根据动能定理有
卫星在轨道Ⅱ上运动过程中，只有引力做功，引力势能和动能相互转化，且在轨道Ⅱ上P点、Q点引力势能分别与轨道Ⅰ、轨道Ⅲ上的相同，由能量守恒可知动能的减少量等于势能的增加量，联立解得，故B错误；
C．卫星在轨道Ⅰ上的机械能
根据能量守恒定律，有，故C正确；
D．卫星在轨道Ⅰ或在轨道Ⅱ上经过P点，受到的万有引力相同，根据牛顿第二定律可知加速度也相同，故D错误。故选C。
8. 【答案】AD
【解析】ABC．设绳中张力为T，物体a受力示意图如图，可知当拉力F斜向右上与绳子垂直时的拉力最小，根据平衡条件有，
解得，，故A正确、故BC错误；
D．当F最小时绳中张力为，根据平衡条件可知，物体b的摩擦力为，故D正确。故选AD。
9. 【答案】BD
【解析】A．由图像的斜率对应速度，可知内无人机竖直向上做匀减速直线运动，相对无人机静止的快递在时加速度方向竖直向下，处于失重状态，故A错误；
B．内无人机竖直向下做匀加速直线运动，相对无人机静止的快递在时加速度方向竖直向下，处于失重状态，故B正确；
C．处斜率为0，说明此时速度为零，根据逆向思维可得
解得上升时的加速度大小为。根据速度时间关系，快递在时的速度大小为，故C错误；
D．段，根据，其中，解得
可得快递在时、时的加速度大小之比为，故D正确。故选BD。
10. 【答案】CD
【解析】A．发现小球经过N点时压力传感器示数最小，可知电场力和重力的合力方向从N点指向O点，设电场力和重力的合力大小为，在N点时，根据牛顿第二定律可得
在M点时，小球速度最大，压力传感器示数最大，根据牛顿第二定律可得
根据题意有
从M点到N点过程，根据动能定理可得，联立解得
由于电场力和重力的合力方向与重力方向成，则电场力、重力和两者的合力构成一等边三角形，可得，解得电场强度大小为，故A错误；
B．由于电场力和重力的合力方向从N点指向O点，则小球在M点的动能最大；从轨道最低点到M点过程，根据动能定理可得
解得小球最大动能为，故B错误；
C．当小球刚好经过N点时，小球初速度具有最小值；此时在N点有
解得
根据动能定理可得
解得小球初速度的最小值为，故C正确；
D．根据功能关系可知，电场力对小球做的功等于小球的机械能的增加量，由以上分析可知，电场力方向与水平方向成斜向上偏右，则小球进入轨道后，电场力做的正功最大值为
则小球进入轨道后，机械能增加量的最大值为，故D正确。故选CD。
11. 【答案】（1）需要 （2）2.40 （3） A ；
【解析】【小问1】由于实验通过传感器测小车受到的拉力与小车加速度的关系，所以该实验需要平衡摩擦力。
【小问2】相邻两计数点之间还有四个点未画出，则相邻计数点间时间间隔为
由逐差法可得小车加速度大小
【小问3】根据牛顿第二定律可得可得
可知图像应是通过原点的一条倾斜直线。故选A。
根据上述分析可得图像的斜率为
则小车质量为
12. 【答案】（1）1200 （2） 6000 ；串联 （3）54##540
【解析】【小问1】根据欧姆定律可得
也即电阻为图乙中的斜率的倒数，所以
【小问2】要将电压表量程由15V改装为90V，根据串联电路的分压原理，设串联电阻箱的阻值为，电压表满偏电流
改装后总电阻
则串联电阻箱的阻值，连接方式为串联。
【小问3】误将电阻箱阻值调整为，由于改装后电压显示为，所以电压表的电流为
所以
13. 【答案】（1）60次 （2）
【解析】【小问1】设全过程共需充气N次，初始状态的气体体积为V，压强为，每次充入的气体体积为，压强为，充气后的压强为，
根据理想气态方程有，代入数据解得
【小问2】质量与压强成正比（体积和温度不变），则有初始质量
最终质量
设气体总质量增加比例为
故气体总质量增加的比例为
14. 【答案】（1） （2） （3）
【解析】【小问1】对整体受力分析，刚开始运动时有
由图像可知，联立解得刚开始运动时刻为
【小问2】整体开始运动后先一起做加速运动，当物块A的加速度达到最大时，A、B发生相对运动，对A受力分析，由牛顿第二定律有
解得
对B受力分析，由牛顿第二定律有
联立解得A、B发生相对运动时拉力为
联立解得A、B发生相对运动的时刻为
滑块相对滑板刚开始运动前，A、B一起加速运动，对整体受力分析有，整理有
图像如图所示
由图像的面积表示速度变化量可知滑块相对滑板刚开始运动时的速度大小为
【小问3】由上述分析可知恒力
故刚开始A、B已经分开运动，前两秒内对 A 受力分析，由牛顿第二定律有
对B受力分析，由牛顿第二定律有
即前两秒，A、B均做匀加速直线运动，由运动学知识有，
撤去恒力的瞬间由运动学之后可知A、B的速度为，
后，撤去恒力之后，B做匀减速直线运动，由牛顿第二定律有
当A、B共速时有
则撤去恒力后到共速的过程中由运动学知识有，
则整个过程中A、B的相对位移为
联立解得
15. 【答案】（1）， （2） （3）
【解析】【小问1】粒子在垂直磁场的平面内做匀速圆周运动，设半径为r，根据牛顿第二定律可得
粒子第一次到达x轴时的时间，解得
设粒子运动到O点时的速度大小为v，则，解得
根据牛顿第二定律有
根据运动学公式有，解得
带电粒子在沿x轴方向做匀加速直线运动，位移为，则
解得
【小问2】设磁场Ⅱ和磁场Ⅲ的磁感应强度大小分别为和，粒子在磁场加和磁场Ⅲ中做圆周运动的半径分别为和，根据洛伦兹力提供向心力，
解得，
如图所示
根据几何关系，解得
【小问3】若磁场Ⅱ的磁感应强度大小为，由（2）问可知磁场Ⅲ的磁感应强度大小为粒子在磁场Ⅱ中做圆周运动的半径
粒子在磁场中做圆周运动的半径
带电粒子在一个周期内沿x轴运动的位移，解得
则粒子第6次经过x轴时到O点的距离，解得