甘肃省兰州市2025-2026学年高三下学期联合考试物理试题（含答案解析）

这是一份甘肃省兰州市2025-2026学年高三下学期联合考试物理试题（含答案解析），共12页。试卷主要包含了考生必须保证答题卡的整洁等内容，欢迎下载使用。
1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。
2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。
3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、如图所示，带电荷量为Q的等量同种正电荷固定在水平面上，在其连线的中垂线（竖直方向）上固定一光滑绝缘的细杆，细杆上套一个质量为m，带电荷量为的小球，小球从细杆上某点a由静止释放，到达b点时速度为零，b间的距离为h，重力加速度为g。以下说法正确的是（ ）
A．等量同种正电荷在a、b两处产生的电场强度大小关系
B．a、b两处的电势差
C．小球向下运动到最大速度的过程中小球电势能的增加量等于其重力势能的减少量
D．若把两电荷的位置往里移动相同距离后固定，再把带电小球从a点由静止释放，则小球速度减为零的位置将在b点的上方
2、如图所示为氢原子的能级图，用某种频率的光照射大量处于基态的氢原子，结果受到激发后的氢原子能辐射出三种不同频率的光子，让辐射出的光子照射某种金属，结果有两种频率的光子能使该金属发生光电效应，其中一种光子恰好能使该金属发生光电效应，则打出的光电子的最大初动能为（ ）
A．0 B．1.89eV C．10.2eV D．12.09eV
3、 “黑洞”是密度超大的星球，吸纳一切，光也逃不了。科学界已经证实了宇宙中“黑洞”的存在，某同学思考若把地球看作“黑洞”，那么月球的环绕周期最接近下列哪个数值（假设地球半径和月、地间距离不变）（ ）
A．10hB．10min
C．10sD．1min
4、如图所示为交流发电机发电的示意图，矩形线圈ABCD面积为S、匝数为N、整个线圈的电阻为r。在磁感应强度为B的磁场中，线圈绕轴以角速度ω匀速转动，外电阻为R，线圈的AB边连在金属滑环K上，CD边连在金属滑环L上，线圈在转动时可以通过滑环和电刷保持与外电路相连。关于发电过程中的四个状态，下列说法正确的是（ ）
A．线圈转到图甲位置时，通过线圈的磁通量为
B．线圈转到图乙位置时，通过线圈的磁通量的变化率为
C．线圈转到图丙位置时，外电路中交流电流表的示数为
D．线圈转到图丁位置时，AB边感应电流方向为
5、一物块以某一初速度从倾角的固定斜面底端上滑，到达最大高度处后又返回斜面底端。已知物块上滑时间是下滑时间的，，，则物块与斜面间的动摩擦因数为（ ）
A．0.2B．0.4C．0.6D．0.8
6、短跑运动员在训练中从起跑开始的一段时间内可看成先做匀加速直线运动再做匀速直线运动。已知总位移为s，匀速阶段的速度为v、时间为t，则匀加速阶段的时间为（ ）
A．B．C．D．
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、如图所示，光滑、平行的金属轨道分水平段(左端接有阻值为R的定值电阻)和半圆弧段两部分，两段轨道相切于N和N′点，圆弧的半径为r，两金属轨道间的宽度为d，整个轨道处于磁感应强度为B，方向竖直向上的匀强磁场中．质量为m、长为d、电阻为R的金属细杆置于框架上的MM′处，MN=r.在t=0时刻，给金属细杆一个垂直金属细杆、水平向右的初速度v0，之后金属细杆沿轨道运动，在t=t1时刻，金属细杆以速度v通过与圆心等高的P和P′；在t=t2时刻，金属细杆恰好通过圆弧轨道的最高点，金属细杆与轨道始终接触良好，轨道的电阻和空气阻力均不计，重力加速度为g.以下说法正确的是( )
A．t=0时刻，金属细杆两端的电压为Bdv0
B．t=t1时刻，金属细杆所受的安培力为
C．从t=0到t=t1时刻，通过金属细杆横截面的电量为
D．从t=0到t=t2时刻，定值电阻R产生的焦耳热为
8、如图所示，倾角为α的光滑导轨上接入一定值电阻，Ⅰ和Ⅱ是边长都为L的两正方形磁场区域，其区域内的磁场方向都垂直于导轨平面向上，区域Ⅰ中磁场的磁感应强度为B1，恒定不变，区域Ⅱ中磁感应强度随时间B2=kt（k>0）变化，一质量为m、电阻为r的金属杆穿过区域Ⅰ垂直地跨放在两导轨上，并恰能保持静止，不计导轨电阻，则下列说法正确的是（ ）
A．通过金属杆的电流大小为
B．通过金属杆的电流方向是从a到b
C．定值电阻的阻值为
D．定值电阻的阻值为
9、如图，条形磁铁在固定的水平闭合导体圆环正上方，从离地面高h处由静止开始下落，下落过程中始终保持竖直方向，并从圆环中心穿过，最后落在水平地面上。条形磁铁A、B两端经过线圈平面时的速度分别为v1、v2，线圈中的感应电流分别为I1、I2，电流的瞬时功率分别为P1、P2.不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．从上往下看，I2的方向为顺时针
B．I1：I2=v1：v2
C．P1：P2=v1：v2
D．磁铁落地时的速率为
10、如图所示，用同种材料制成的四根相互平行的通电长直导线（每根导线电阻为）分别置于正方形的四个顶点上，四根导线都垂直于正方形所在平面。若每根通电直导线单独存在时，通电直导线上的电流与通电直导线上的电流在正方形中心处产生的感应磁场的大小关系为，则四根通电导线同时存在时，以下选项正确的是（ ）
A．和通电电流都为，和通电电流为都为时，在点产生的磁感应强度大小为，方向水平向左
B．通电电流为，通电电流都为时，在点产生的磁感应强度大小为，方向向左下方
C．和通电电流都为，通电电流为时，在点产生的磁感应强度大小为，方向向左下方
D．通电电流为，通电电流都为时，在点产生的磁感应强度大小为，方向向左上方
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）如图甲所示为测量电动机转速的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动，在圆形卡纸的旁边垂直安装了一个改装了的电火花计时器，时间间隔为T的电火花可在卡纸上留下痕迹。
（1）请将下列实验步骤按先后排序____。
①使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触
②接通电火花计时器的电源，使它工作起来
③启动电动机，使圆形卡纸转动起来
④关闭电火花计时器，关闭电动机；研究卡纸上留下的一段痕迹(如图乙所示)，写出角速度ω的表达式，代入数据，得出ω的测量值
（2）要得到ω的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是____
A．秒表 B．毫米刻度尺 C．圆规 D．量角器
（3）写出角速度ω的表达式ω=___，并指出表达式中各个物理量的意义____。
12．（12分）在一次课外活动中，某同学用图甲所示装置测量放在水平光滑桌面上铁块A与金属板B间的动摩擦因数。已知铁块A的质量mA＝0.5kg，金属板B的质量mB＝1kg。用水平力F向左拉金属板B，使其一直向左运动，稳定后弹簧秤示数的放大情况如图甲所示，则A、B间的动摩擦因数μ＝________（g取10m/s2）。该同学还将纸带连接在金属板B的后面，通过打点计时器连续打下一系列的点，测量结果如图乙所示，图中各计数点间的时间间隔为0.1s，可求得拉金属板的水平力F＝________N。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图所示，一个半圆柱形透明介质，其横截面是半径为的半圆，AB为半圆的直径，为圆心，该介质的折射率；
①一束平行光垂直射向该介质的左表面，若光线到达右表面后，都能从该表面射出，则入射光束在AB上的最大宽度为多少？
②一细束光线在点上侧且与点相距处垂直于从左方入射，求此光线从该介质射出点的位置？
14．（16分）如图，间距为L的光滑金属导轨，半径为r的圆弧部分竖直放置、直的部分固定于水平地面，MNQP范围内有磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场．金属棒ab和cd垂直导轨放置且接触良好，cd静止在磁场中，ab从圆弧导轨的顶端由静止释放，进入磁场后与cd在运动中始终不接触．已知两根导体棒的质量均为m、电阻均为R．金属导轨电阻不计，重力加速度为g．求
（1）ab棒到达圆弧底端时对轨道压力的大小：
（2）当ab棒速度为时，cd棒加速度的大小（此时两棒均未离开磁场）
（3）若cd棒以离开磁场，已知从cd棒开始运动到其离开磁场一段时间后，通过cd棒的电荷量为q．求此过程系统产生的焦耳热是多少．（此过程ab棒始终在磁场中运动）
15．（12分）一列简谐横波在均匀介质中沿x轴正方向传播，t=0时刻的波动图象如图甲所示，其中处于x=12m处的质点c的振动图象如图乙所示。求：
①质点a的运动状态传到质点d所用的时间；
②从t=0时刻开始，5.5s内质点b运动的路程和t=5.5s时质点b的位移。
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、D
【解析】
A．小球由a到b先加速再减速，a点加速度向下，b点加速度向上，所以，A错误；
B．由a到b根据动能定理
得
B错误；
C．根据能量守恒，小球向下运动到最大速度的过程中小球重力势能转化为电势能和动能，所以小球电势能的增加量小于其重力势能的减少量，C错误；
D．若把两同种电荷的位置往里移动相同距离后固定，根据电场强度叠加原理在中垂线上相同位置电场强度变大了，再由动能定理可知小球速度减为零的位置将在b点的上方，选项D正确。
故选D。
2、B
【解析】
由题可知，某种频率的光照射处于基态的氢原子后，处于激发态的氢原子能辐射出三种不同频率的光子，表面氢原子激发后处于n=3的激发态，辐射出的光子中，两种频率较高的光子能量为hv1=E3﹣E1=12.09eV，hv2=E2﹣E1=10.2eV，由于这两种光子中有一种光子恰好能使该金属发生光电效应，由此可知，该金属的逸出功为10.2 eV，则打出的光电子的最大初动能为Ek=12.09 eV﹣10.2 eV=1.89 eV，故B正确，ACD错误。故选B。
解决本题的关键知道能级间吸收或辐射的光子能量等于两能级间的能级差，掌握光电效应方程，并能灵活运用。
3、D
【解析】
设地球的半径为R，月、地间的距离为r，地球的第一宇宙速度为7.9km/s，可有
7900=
月球的周期约为30天，可有
30×24×3600=2π
若把地球看作“黑洞”，上面两种关系变为
3×108=
T=2π
联立解得
故选D。
4、D
【解析】
A．线圈转到图甲位置时，通过线圈的磁通量为，与匝数无关，A错误；
B．线圈转到图乙位置时，感应电动势
解得磁通量的变化率
B错误；
C．电流表示数显示的为有效值
C错误；
D．线圈转到图丁位置时，根据楞次定律可知线框中的电流为，D正确。
故选D。
5、C
【解析】
设物块从斜面底端向上滑时的初速度为，返回斜面底端时的速度大小为，则根据平均速度公式有
再由牛顿运动定律和运动学公式有上滑过程
下滑过程
时间关系有
联立各式解得
故C正确，ABD错误。
故选C。
6、D
【解析】
匀速阶段的位移为
在匀加速直线运动过程，根据平均速度公式可得
根据题意则有
解得匀加速阶段的时间
故A、B、C错误，D正确。
故选D。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、CD
【解析】
A．t=0时刻，金属细杆产生的感应电动势
金属细杆两端的电压
故A错误；
B．t=t1时刻，金属细杆的速度与磁场平行，不切割磁感线，不产生感应电流，所以此时，金属细杆不受安培力，故B错误；
C．从t=0到t=t1时刻，电路中的平均电动势
回路中的电流
在这段时间内通过金属细杆横截面的电量
解得
故C正确；
D．设杆通过最高点速度为，金属细杆恰好通过圆弧轨道的最高点，对杆受力分析，由牛顿第二定律可得
解得
从t=0到t=t2时刻，据功能关系可得，回路中的总电热
定值电阻R产生的焦耳热
解得
故D正确
故选CD。
感应电量，这个规律要能熟练推导并应用．
8、AC
【解析】
A.对金属杆，根据平衡条件，结合安培力公式有mgsinα=B1IL，解得，选项A正确；
B.由楞次定律可知，通过金属杆的电流方向是从b到a，选项B错误；
C.由法拉第电磁感应定律有，根据闭合电路欧姆定律得，故，选项C正确，选项D错误.
9、AB
【解析】
A．条形磁铁B端经过线圈平面时，穿过线圈的磁通量向下减小，根据楞次定律可知，从上往下看，I2的方向为顺时针，选项A正确；
BC．条形磁铁AB端经过线圈平面时磁感应强度相同，根据E=BLv以及可知
I1：I2=v1：v2
根据P=I2R可知电流的瞬时功率之比为
选项B正确，C错误；
D．若磁铁自由下落，则落地的速度为；而由于磁铁下落过程中有电能产生，机械能减小，则磁铁落地时的速率小于，选项D错误。
故选AB。
10、AD
【解析】
A.当四根导线同时存在时，根据安培定则可知，四根导线在点产生的磁感应方向分别为：导线产生的磁感应强度方向沿方向；导线产生的磁感应强度方向沿；导线产生的磁感应强度方向沿；导线产生的磁感应强度方向沿；根据平行四边形定则可知：和通电电流都为，和通电流都为时，在点产生的磁感应强度大小为
，
方向水平向左，故A正确；
B.通电电流为，通电电流都为时，在点产生的磁感应强度大小为
，
方向向左下方，故B错误；
C.和通电电流都为，通电电流为时，在点产生的磁感应强度大小为
，
方向向左下方，故C错误；
D.通电电流为，通电电流都为时，在点产生的磁感应强度大小为
，
方向向左上方，D正确。
故选：AD。
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、①③②④ D θ为n个点对应的圆心角
【解析】
(1)[1]该实验先将电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触，先使卡片转动，再打点，最后取出卡片进行数据处理．故次序为①③②④；
(2)[2]要测出角速度，需要测量点跟点间的角度，需要的器材是量角器，故选D；
(3)[3]根据，则
，
[4]θ是n个点对应的圆心角，T是电火花计时器的打点时间间隔。
12、0.50 4.50
【解析】
（1）[1]A处于平衡状态，所受摩擦力等于弹簧秤示数
根据
得
μ＝0.50
[2]由题意可知，金属板做匀加速直线运动，根据
其中
，T＝0.1 s
解得
根据牛顿第二定律得
代入数据解得
F＝4.50 N
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、①；②从点下侧处且垂直AB向左射出
【解析】
①由全反射原理
解得
作出光路图如图丙所示
由几何关系得
②由题意作出光路图如图丁所示
由几何关系得
解得入射角
由几何关系得出射光线从点下侧处且垂直AB向左射出。
14、（1）3mg．（2）．（3）BLq-mgr-．
【解析】
（1）ab下滑过程机械能守恒，由机械能守恒定律得：mgr=，
解得：v0=，
ab运动到底端时，由牛顿第二定律得：F-mg=m，
解得：F=3mg，
由牛顿第三定律知：ab对轨道压力大小：F′=F=3mg；
（2）两棒组成的系统动量守恒，以向右为正方向，
由动量守恒定律：mv0=mvab+mv′，
解得：v′=，
ab棒产生的电动势：Eab=BLvab，
cd棒产生的感应电动势：Ecd=BLv′，
回路中电流：I=，
解得：I=，
此时cd棒所受安培力：F=BIL，
此时cd棒加速度：a=，
解得：a=；
（3）由题意可知，cd棒以离开磁场后向右匀速运动，
且从cd棒开始运动到通过其电荷量为q的时间内，通过ab棒电荷量也为q．
对ab棒，由动量定理可知：-BLt=mvab-mv0，
其中：q=t，
解得：vab=-，
此过程，由能量守恒定律得：mgr=+Q，
解得：Q=BLq-mgr-；
15、①0.2s；②5.5m，10cm
【解析】
①由图甲可知，简谐波的波长，由图乙可知，简谐波的周期，故该波的传播速度
由正弦函数曲线规律可知，质点a平衡位置的横坐标为5m，质点d平衡位置的横坐标为11m，所以质点a的运动状态传到质点d所用的时间
②5.5s内，有
故时质点b处在正的最大位移处，质点b运动的位移为10cm；
质点b运动的路程