暑期综合提高试卷（十六）——2026-2027年高中物理新高三年级暑期强化训练含答案

这是一份暑期综合提高试卷（十六）——2026-2027年高中物理新高三年级暑期强化训练含答案，共5页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、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．静止的碳（614C）在匀强磁场中发生α衰变，衰变后的α粒子与新核X均做匀速圆周运动。若 614C、α、X的比结合能分别为E1、E2、E3，光速为c，则下列说法正确的是
A．这种核反应的方程式为 614C→24He＋48X
B．衰变刚结束时，α粒子与新核X的动量等大同向
C．α粒子与新核X做匀速圆周运动的周期之比为4∶5
D．这种核反应的质量亏损为14E1－4E2－10E3c2
2．一列简谐横波沿x轴传播，在t=0.125s时的波形如图甲所示，M、N、P、Q是介质中的四个质点，已知N、Q两质点平衡位置之间的距离为16m.如图乙所示为质点P的振动图像.则（ ）
甲乙
A．该波的波速为240m/s
B．该波沿x轴正方向传播
C．质点P的平衡位置位于x=3m处
D．从t=0.125s开始，质点Q比质点N早130s回到平衡位置
3．2025年3月21日，蔡旭哲完成神舟十九号乘组第三次出舱活动，累计出舱次数达5次，成为目前在舱外执行任务次数最多的中国航天员。神舟十九号载人飞船运行的椭圆轨道上，近地点、远地点与地球球心间距分别为r、nr。神舟十九号与地球球心间距为r时，引力势能，其中G为引力常量，M为地球的质量，m为神舟十九号的质量，下列说法正确的是（ ）
A．神舟十九号在远地点的线速度大小为
B．神舟十九号在近地点的动能为
C．神舟十九号的机械能为
D．神舟十九号的周期为
4．如图所示，乒乓球的发射器安装在水平桌面上，发射器出口距桌面的高度为h，发射器O′A的长度也为h，打开开关后，可将乒乓球从A点以初速度v0水平发射出去，其中gh2≤v0≤9gh2(g为重力加速度大小)．设发射器发射出的所有乒乓球都能落到桌面上，乒乓球可视为质点，空气阻力不计．若使该发射器绕转轴OO′在60∘角的范围内来回缓慢水平转动，持续发射足够长时间后，乒乓球第一次与桌面相碰的区域的最大面积为（ ）
A． 2πh2B． 3πh2C． 4πh2D． 8πh2
5．如图所示，真空中A、B、C、D四点共线且相邻两点距离相等.先在A点固定一点电荷，电荷量为+Q，测得B点电场强度大小为E，若再将另一等量异种点电荷放在D点，则（ ）
A. B点电场强度大小为54EB. C点电场强度大小为34E
C. B点电场强度方向向左D. C点电场强度方向向左
6．如图，是交替出现的宽为的匀强电场和匀强磁场区域，其中编号1、3区域为电场，场强均为，2、4区域为磁场，场强均为，方向如图所示。质量为，带电量为的正粒子，从1区上边界由静止释放，不计重力。下列说法中正确的是（ ）
A．粒子从4区下边界穿出后的动能一定为
B．粒子从4区下边界穿出后的水平速度一定为
C．粒子从4区下边界穿出时的速度与水平方向夹角的余弦为
D．若粒子恰未从第4场区射出，则需满足
二、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，有多项是符合题目要求。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．在探究变压器的线圈两端电压与匝数的关系时，某同学分别在可拆变压器的铁芯上绕制了两个线圈，制作了一个如图所示的降压变压器，线圈a连接到学生电源的交流输出端，线圈b与小灯泡相连接，两线圈的电阻均可忽略不计。闭合电源开关，发现小灯泡很亮，为了降低小灯泡的亮度，下列措施可行的是（ ）
A．适当减少线圈b的匝数B．将交流输出电压适当减小
C．将线圈a、b增加相同匝数D．将线圈a改接在直流输出端
8．如图甲所示，光滑斜面底端有一固定挡板，轻质弹簧一端固定在挡板上，质量为m的物块P（可视为质点）从斜面上的O点由静止释放，P的加速度大小a随它与O点的距离x变化的关系如图乙所示，图乙中各坐标值均已知，为物块P到O点的最大距离，弹簧始终处于弹性限度内。下列说法正确的是（ ）
A．时，物块P速度最大
B．物块P运动过程中的最大加速度为
C．弹簧的最大弹性势能为
D．物块P的最大动能为
9．如图所示为某透明介质制成的三棱镜的截面，其中，BC边的长度为L，一细光束由AB边的中点D斜射入棱镜中，入射光线与AB边的夹角为，其折射光线在棱镜中与BC边平行，，光在真空中的速度为c，不考虑多次反射。则下列说法正确的是（ ）
A．该介质的折射率为B．光线不能从AC边射出
C．光线离开棱镜时，折射角的正弦值为D．光线在棱镜中的传播时间为
10．在建筑装修中，工人用一质量为m、与墙面间动摩擦因数为μ 的磨石打磨竖直粗糙墙面，在与竖直墙面成θ 角的推力F作用下，磨石以速度v向上匀速运动，如图所示，已知重力加速度为g.下列说法正确的是（ ）
A．磨石受到的摩擦力大小为μFsinθ
B．磨石受到的摩擦力大小为Fcsθ−mg
C．若撤掉F，磨石将做自由落体运动
D．若仅略微减小θ 角，则磨石将做加速运动
三、非选择题：本大题共5题，共56分。
11．学校物理兴趣小组用如图甲所示的装置验证机械能守恒定律，电火花计时器的打点周期为T，当地的重力加速度大小为g，所用钩码和夹子的总质量为m。在实验中得到一条点迹清晰的纸带，纸带中连续的四个计时点O、A、B、C之间的距离如图乙所示，其中O点是打下的第一个点。
（1）电火花计时器工作时需要的电源是_______。
A．8V直流电源B．8V交流电源C．220V直流电源D．220V交流电源
（2）在电火花计时器打下O点到打下B点的过程中，钩码（包括夹子）的重力势能的减少量 ，动能的增加量 。
（3）若实验中的操作规范，则产生误差的可能原因是 （任写一条即可）。
12．“伽利略”学习小组想测定两节串联干电池的电动势和内阻．他们手头有一量程为0～250μA、内阻为1000Ω 的表头，首先把表头改装为0～3V的电压表，小组同学经过计算后将一阻值为R0的定值电阻与表头连接，进行改装．
甲乙
（1） 小组同学先把改装后的电压表与标准电压表并联进行校准，当标准电压表读数为2.9V时表头满偏，则定值电阻R0的实际阻值为 Ω ，在定值电阻R0旁 （填“串联”或“并联”）一阻值大小为 Ω 的电阻即可使改装后的电压表量程变为0～3V．
（2） 小组同学将校准之后的改装电压表V与电阻箱R（最大阻值为99.99Ω）、待测电源按图甲连接，闭合开关S，调节电阻箱，记录多组电阻箱和改装电压表（不计电压表内阻）换算后的示数，作出相应的1U−1R图像如图乙所示，结合图乙可知这两节串联干电池的电动势E= V，总内阻r= Ω ．（结果均保留三位有效数字）
13．如图所示，一定质量的理想气体被绝热活塞封闭在高度为的绝热容器中，温度为，容器侧壁装有制冷/制热装置，可冷却/加热气体，该装置体积可忽略不计。容器外的大气压强恒为。活塞面积为，质量，活塞与容器间的滑动摩擦力大小为。最大静摩擦力等于滑动摩擦力。最初活塞静止于距容器底部处，且与容器间恰好无相对运动趋势，不计活塞厚度，取重力加速度为。求：
(1)启动制冷装置，当使活塞恰要开始滑动时，气体的温度；
(2)启动制热装置缓慢加热气体，当活塞从最初状态到活塞滑动到容器顶端的过程中，气体内能的变化，气体吸收了多少热量？
14．近年来，垂直起降作为一种可重复使用火箭的技术得到了大力发展。某同学设计了一个具有电磁缓冲功能的火箭模型，结构示意图如图所示。闭合矩形线圈abcd固定在主体下部，线圈的总电阻为R，匝数为n，ab边长为L。模型外侧安装有由高强度绝缘材料制成的缓冲槽，槽中有垂直于线圈平面、磁感应强度为B的匀强磁场。假设模型以速度与地面碰撞后，缓冲槽立即停止，此后主体在线圈与缓冲槽内磁场的作用下减速，从而实现缓冲。已知主体与线圈总质量为m，重力加速度为g，不计摩擦和空气阻力。
（1）求线圈中感应电流的最大值并说明ab边中电流的方向。
（2）当主体减速下落的加速度大小为时，求线圈中的发热功率P。
（3）已知缓冲槽停止后主体下落距离为h时，主体速度减为，此时主体和缓冲槽未相碰，求该过程中线圈产生的热量Q。
15．如图所示为一套小型玩具的模拟立体示意图，一可视为质点的小球A以初速度v0 = 1.2 m/s的速度从高台平抛出，恰好落到固定在地面上倾角θ = 53°的斜面顶端且与斜面未发生碰撞，已知斜面高度h = 0.4 m，斜面动摩擦因数μ = 0.5，小球A质量为mA = 5 kg。质量为mB = 1 kg的弹性小球B静置在斜面底端，与小球A发生弹性碰撞后共同进入到与斜面底端相切的水平固定放置的光滑圆形轨道内，轨道入口随即关闭。圆形轨道半径R = 0.5 m，重力加速度g = 10 m/s2。求：
(1)小球A抛出点离地高度H及离斜面顶端的水平距离x；
(2)小球A刚下滑到斜面底端时的速度v1；
(3)两球进入圆形轨道开始计时，此后相遇的时刻。
参考答案
1．【知识点】核反应的反应方程及能量计算、质量亏损与爱因斯坦质能方程
【答案】C
【解析】根据核反应过程中电荷数守恒和质量数守恒有 146C→24He＋ 104X，A错误；由于初始时刻 146C静止，则衰变刚结束时，根据动量守恒定律得，α粒子和新核X的动量等大反向，B错误；根据带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期公式T＝2πmqB，可知TαTX＝mαqα×qXmX＝45，C正确；由质能方程可得4E2＋10E3－14E1＝Δmc2，解得Δm＝4E2+10E3－14E1c2，D错误。
2．【知识点】波的图像和振动图像的综合应用
【答案】D
【解析】设该波的波长为λ ,根据三角函数知识可知,N、Q两质点平衡位置间的距离为xNQ=3λ4−π62π⋅λ=16m,解得λ=24m,由题图乙可知该波的周期为T=0.2s,所以该波的波速为v=λT=120m/s,故A错误；由题图乙可知,t=0.125s时刻,质点P沿y轴负方向运动,根据“上下坡法”可知,该波沿x轴负方向传播,故B错误；由题图乙可知,在t=0.125s后,质点P第一次位于波峰的时刻为t=0.25s,可知此波峰为t=0.125s时刻质点Q所在处的波峰传播来的,所以xQ−xPv=0.25s−0.125s,解得xP=1m,故C错误；从t=0.125s开始,质点Q第一次回到平衡位置所经历的时间为t1=T4=0.05s,题图甲中,质点Q左侧波形的第一个平衡位置处坐标为x1=xQ−λ4=10m,该振动状态第一次传播到质点N所经历的时间为t2=x1v=112s,则Δt=t2−t1=130s,即质点Q比质点N早130s回到平衡位置,故D正确.
【方法总结】
上下坡法
沿波的传播方向看,“上坡”的点向下运动,“下坡”的点向上运动,简称“上坡下,下坡上”,如图所示.
3．【知识点】万有引力定律问题的分析与计算
【答案】A
【详解】由题意可知，神舟十九号载人飞船运行的椭圆轨道的半长轴为，所以神舟十九号的机械能为，C错误；由于神舟十九号在椭圆轨道上运行时机械能守恒，且在远地点的引力势能为，则在远地点的动能为，根据，可知神舟十九号在远地点的线速度大小为，A正确；同理可得，神舟十九号在近地点的引力势能为，则神舟十九号在近地点的动能为，B错误；由开普勒第三定律得可得神舟十九号的周期为，D错误。
4．【知识点】平抛运动中的临界问题
【答案】A
【解析】乒乓球做平抛运动,在空中运动的时间为t=2hg,水平位移为x=v0t,结合gh2≤v0≤9gh2,解得h≤x≤3h,乒乓球的落点区域为六分之一圆环,其内径为2h、外径为4h,可得乒乓球第一次与桌面相碰的区域最大面积为Sm=16[π(4h)2−π(2h)2]=2πh2,A正确．
5．【知识点】电场的叠加
【答案】A
【解析】设AB=BC=CD=L,由题意可知,+Q在B点产生的电场强度大小为E,方向水平向右,由点电荷的场强公式得E=kQL2,−Q在B点产生的电场强度大小为E1=kQ2L2=14E,方向水平向右,所以B点的电场强度大小为EB=E+14E=54E,方向水平向右,A正确,C错误；根据对称性可知,C点与B点的电场强度大小相等,均为54E,方向水平向右,B、D错误.
6．【知识点】带电粒子在组合场中的运动
【答案】A
【详解】由于洛伦兹力总是不做功，粒子从静止释放到从4区下边界穿出，根据动能定理可得，可知粒子从4区下边界穿出后的动能一定为，粒子从4区下边界穿出后的速度大小为，A正确；由于电场力处于竖直方向，不影响水平方向的速度，则粒子从静止释放到从4区下边界穿出，水平方向根据动量定理可得，其中，联立可得粒子从4区下边界穿出后的水平速度为，则粒子从4区下边界穿出时的速度与水平方向夹角的余弦为，若粒子恰未从第4场区射出，粒子达到4区下边界的竖直分速度刚好为0，则有，解得，BCD错误。
7．【知识点】理想变压器原、副线圈两端的电压、功率、电流关系及其应用
【答案】AB
【详解】为了降低小灯泡的亮度，即减小变压器的副线圈的电压，设线圈的匝数为，电压为，线圈的匝数为，电压为，因为变压器的规律是，可得；
减少线圈的匝数可行，选项A正确；将交流输出电压U减小，小灯泡会变暗，选项B正确；将线圈a、b增加相同匝数，小灯泡会更亮，选项C错误；直流电不能在副线圈产生电流，选项D错误。
8．【知识点】功能原理、能量守恒与曲线运动的综合
【答案】BCD
【详解】A．在物块沿斜面向下运动的过程中，对物块P进行分析可知，物块先向下做匀加速直线运动，与弹簧接触后，先向下做加速度减小的加速运动，当加速度减小为0时，速度达到最大值，之后在向下做加速度方向变为向上的变减速直线运动，可知时，物块P速度最大，故A错误；
B．物块P没有接触弹簧前，对物块分析有
在时，加速度为0，则有
在时，物块的加速度最大，此时有
解得
故B正确；
C．物块P没有接触弹簧前，对物块分析有
由于为物块P到O点的最大距离，即在时，物块的速度为0，根据能量守恒定律可知，弹簧的最大弹性势能为
故C正确；
D．根据上述可知，时，物块P速度最大，动能最大，根据动能定理有
根据胡克定律可知，弹簧弹力与形变量成正比，利用弹力的平均值可以得到
由于在时，加速度为0，则有
解得
故D正确。
故选BCD。
9．【知识点】全反射与折射的综合应用
【答案】BC
【详解】由题意作出光路图，如图所示。
光线的入射角为，由几何关系可知光线的折射角为，则该介质的折射率为，A错误；光线在棱镜中的临界角为C，则有，光线在AC边的入射角为，由于，光线在AC边发生全反射，即不能从AC边射出，B正确；由几何关系可知光线在BC边的入射角为，由于，则光线射出棱镜时应从BC边射出，由折射定律得，解得，C正确；由于光线从AB边的中点D射入棱镜，又，则，在三角形ABC中，由正弦定理得，解得，所以，又，解得，又光在棱镜中的传播速度为，则光线在棱镜中传播的时间为，解得，D错误。
10．【知识点】利用牛顿定律进行受力分析
【答案】ABD
【解析】磨石受到的摩擦力大小为f=μFN=μFsinθ ,A正确；磨石向上匀速运动,根据平衡条件有f=Fcsθ−mg,B正确；若撤掉F,墙面对磨石的弹力为0,磨石受到的摩擦力大小变为0,磨石只受重力的作用,做竖直上抛运动,C错误；若仅略微减小θ 角,csθ 增大,sinθ 减小,则Fcsθ−mg−μFsinθ=ma>0,可知若仅略微减小θ 角,磨石将做加速运动,D正确.
11．【知识点】实验：验证机械能守恒定律
【答案】（1）D；（2） ；（3）纸带与打点计时器之间存在摩擦（或空气阻力的影响）。
【详解】（1）电火花计时器工作时需要的电源是220V交流电源。
（2）在电火花计时器打下O点到打下B点的过程中，钩码（包括夹子）的重力势能的减少量；在电火花计时器打下B点时m的速度大小，在电火花计时器打下O点到打下B点的过程中，动能的增加量
（3）若实验中的操作规范，则产生误差的可能原因是钩码（包括夹子）会受到空气阻力，纸带受到计时器的摩擦力。
12．【知识点】实验：电池电动势和内阻的测量—伏阻法测定电源的电动势与内阻
【答案】（1） 10 600 串联 400
（2） 2．78 0．200
【解析】
（1） 校准时，标准电压表的读数U=2.9V，表头满偏电流Ig=250μA，根据欧姆定律可知，改装后电压表的内阻R=UIg=11600Ω，则实际的R0=R−Rg=10600Ω ，表头应该串联的电阻为Rg+R串=U′Ig=3250×106Ω=12000Ω ，解得R串=11000Ω ，所以在R0旁串联R′=11000Ω−10600Ω=400Ω 的电阻即可使改装后的电压表量程变为0～3V．
（2） 由题图甲，根据闭合电路欧姆定律得U=ER+rR，整理得1U=rE⋅1R+1E，题图乙图像的斜率k=rE，题图乙图像的纵轴截距b=1E，代入数据解得E≈2.78V，r=0.200Ω ．
13．【知识点】气体的等容变化与查理定律、热力学第一定律及其应用
【答案】(1)或；(2)
【详解】（1）初始时，对活塞受力分析，有解得，制冷过程，当活塞恰要开始滑动时，对活塞进行受力分析，根据平衡条件可得，解得，气体做等容变化，由查理定律得，其中联立解得即有。
（2）启动制热装置缓慢加热气体，活塞缓慢上升过程，对活塞进行受力分析，根据平衡条件可得，解得，当活塞从最初状态到活塞滑动到容器顶端的过程中做等压变化，气体对外做的功为，由热力学第一定律得。
14．【知识点】电磁感应现象中的功能问题
【答案】（1），电流方向沿逆时针方向；（2）；（3）
【详解】（1）感应电动势的最大值为，
感应电流的最大值为，
解得，
根据右手定则可知，电流方向沿逆时针方向。
（2）当主体减速下落的加速度大小为时，对主体与线圈整体分析，根据牛顿第二定律有，
此时线圈中的发热功率，
解得。
（3）根据动能定理有，
根据功能关系有，
解得。
15．【知识点】求解弹性碰撞问题
【答案】(1)0.528 m，0.192 m
(2)3 m/s
(3)（n = 1，2，3⋯）
【详解】（1）依题意，小球运动到斜面顶端时，有
解得
由平抛运动规律，可得
，
又
联立解得
，
（2）小球在斜面上下滑时，根据牛顿第二定律可得
解得
由运动学公式得
又
联立解得
（3）小球A与弹性小球B发生弹性碰撞过程，根据动量守恒和机械能守恒可得
解得
，
设经过t1时间，B追上A发生第二次碰撞，则有
可得
B追上A发生第二次碰撞过程，根据动量守恒和机械能守恒可得
解得
，
设经过t2时间，A追上B发生第三次碰撞，则有
可得
第三次碰撞与第一次碰撞的碰撞情况完全一样，第四次碰撞与第二次碰撞的碰撞情况完全一样；即小球的碰撞过程具有周期性，则两球进入圆形轨道开始计时，此后相遇的时刻满足
（n = 1，2，3⋯）