广东省广州市培正中学2025-2026学年高三上学期1月期末物理改编练习卷

广东省广州市培正中学2026届高三上1月物理试题改编练习卷 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10月1日，我国紧凑型聚变能实验装置（BEST）主机首个关键部位——杜瓦底座在安徽合肥成功落位安装，标志着项目主体工程建设步入新阶段，预计在2030年前后实现核聚变发电示范，核聚变燃料主要是氢的同位素，氘和氚在高温高压下聚变生成氦核，并释放巨大能量。下列说法正确的是（　　） A．该聚变反应方程式为 B．氘原子和氚原子互为同位素，它们的化学性质不同 C．氘原子核内有2个中子，氚原子核内有3个中子 D．聚变生成的氦核内有2个核子 2．如图所示，科研人员在研究一半径为的透明半球体时，用一束激光垂直照射半球体底面各点，发现激光束照射点距离球心为时，激光束恰好不能从半球表面透出，则半球体对此激光束的折射率为（　　） A． B． C． D． 3．用弹簧振子进行实验，将一根弹性长绳左端与振子相连，是振子振动的平衡位置，如图所示。垂直于弹簧沿绳建立轴，振子振动后，某时刻长绳的波形图如图所示。下列说法正确的是（　　） A．绳波是纵波 B．增大弹簧振子振幅，则绳波的波速增大 C．若绳波的波速为，则该弹簧振子的振动周期为 D．该时刻，绳上处的质点振动方向是沿轴负方向 4．2024年5月，“嫦娥六号”月球探测器进入周期为12 h的椭圆环月轨道，椭圆轨道的远月点离月心的距离是近月点离月心的距离的5倍，BD为椭圆的短轴，已知引力常量为G，下列说法正确的是（    ） A．“嫦娥六号”在地球表面的发射速度大于第二宇宙速度 B．“嫦娥六号”在椭圆轨道上运行时，在A点动能最大，机械能最小 C．“嫦娥六号”从A点运动到B点的时间大于3小时 D．“嫦娥六号”在A点和在C点的速度大小之比为5：1 5．如图所示为一台教学用手摇式交流发电机，当缓慢摇动大皮带轮手柄时，连接在发电机上的小灯泡就会一闪一闪的发光。若已知大皮带轮半径为，小皮带轮半径为，摇动手柄的角速度为，且摇动过程中皮带不打滑，则下列说法中正确的是（　　） A．发电机产生的交变电流频率为 B．小灯泡闪烁的频率为 C．小灯泡的瞬时功率等于通过小灯泡的电流和电压有效值的乘积 D．提高手摇手柄的角速度，可以使小灯泡亮度基本保持不变并提高小灯泡的亮度 6．2023年7月19日，新华社援引中科院消息，国产电磁弹射微重力实验装置试运行取得圆满成功。现将测试过程适当简化：如图所示，质量为m的实验舱于电磁作用区由静止开始在向上的电磁力的驱动下沿竖直轨道上升，随即失去电磁力进入抛射阶段，返回电磁作用区时在电磁力的作用下又下降了速度减小到零，整个测试过程获得了4s的完全失重环境。设实验舱在电磁力的作用下做匀变速运动，实验舱始终未离开轨道，空气及摩擦阻力忽略不计，重力加速度g取，下列判断中正确的是（　　） A．实验舱沿轨道向上运动阶段处于超重状态，而沿轨道向下运动阶段处于失重状态 B．实验舱脱离电磁作用区时的速度大小为40m/s C．本次测试中，实验舱内电磁作用力的最大值约为2.25mg D．本次测试中，实验舱内电磁作用力的最大值约为2.43mg 7．如图甲所示为一个由表面涂有绝缘漆的金属电阻丝制成的圆形线圈，AB和CD是互相垂直的两个直径。在圆面内可以将甲线圈中C、D两点向圆心挤到一起，得到如图乙两个等大的圆，也可以将甲线圈扭转变形为如图丙两个等大的圆。三个圆都处于垂直圆面的变化磁场中，磁场变化率相同，则下列说法正确的是（　　） A．甲、乙线圈中感应电流之比为1∶1 B．乙、丙线圈中感应电流之比为1∶1 C．丙、甲线圈中感应电流之比为1∶2 D．丙、甲线圈中感应电流之比为0 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．如图所示为某种售货机硬币识别系统简图。虚线框内存在磁场，从入口A进入的硬币沿斜面滚落，通过磁场区域后，由测速器测出速度大小，若速度在某一合适范围，挡板B自动开启，硬币就会沿斜面进入接受装置；否则挡板C开启硬币进入另一个通道拒绝接受。下列说法正确的是（　　） A．磁场能使硬币的速度增大得更慢 B．由于磁场的作用，硬币的机械能增大 C．如果没有磁场，则测速器示数会更大一些 D．硬币进入磁场的过程会受到来自磁场的阻力 9．如图所示的装置由加速电场、辐射电场组成。一质量为m、带电量为+q的粒子（忽略重力）从加速电场的下孔飘入加速电场，从J点以竖直向上的速度进入辐射电场，沿圆弧虚线运动到P点时以水平向右的速度离开电场。已知圆弧虚线处的电场强度大小为E，圆弧虚线的半径为R，下列说法正确的是（　　） A．粒子在J点的速度大小为 B．加速电场两极板间的电压为 C．粒子从J点到P点的运动时间 D．粒子从J点运动到P点的平均加速度的大小为 10．如图所示，质量均为M的A、B两滑块放在粗糙水平地面上，两轻杆等长，杆与滑块、杆与杆间均用光滑铰链连接，在两杆铰合处悬挂一质量为m的重物C。整个装置处于静止状态，设杆与水平地面间的夹角为，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．当m一定时，越大，每根轻杆对滑块的弹力越小 B．当M、m一定时，每个滑块对地面的压力大小为 C．当m和一定时，每个滑块与地面间的摩擦力大小为 D．当m和一定时，M越大，滑块与地面间的摩擦力越大 三、非选择题（本题共5小题，共54分，考生根据要求作答。） 11．在用单摆测量重力加速度的实验中: (1)某同学组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下，用毫米刻度尺量得从悬点到摆球最顶端的长度，再用游标卡尺测量摆球直径，结果如图甲所示，则摆球直径 。 (2)实验时，他利用如图乙所示装置记录振动周期，在摆球运动的最低点的左、右两侧分别放置一激光光源与光敏电阻，光敏电阻与某自动记录仪相连，该仪器显示的光每每电阻阻值随时间的变化图线如图丙所示，则该单摆的振动周期为 s。 (3)根据以上测量数据可得重力加速度 （结果保留三位有效数字）。 12．在2022北京冬奥会室内赛场利用温度传感器实时监控赛场温度，温度传感器的主要部件通常是热敏电阻。某同学网购了一个热敏电阻，想用其自制一个简易电子温度计；该热敏电阻的说明书显示其电阻随温度变化关系如图甲所示。 （1）该同学想判断说明书显示的电阻跟温度关系是否准确，于是用多用电表对裸露在室内的热敏电阻进行测量，结果如图乙表盘所示，即其阻值为 ，若用测量准确的温度计测定此时室温的为 ，则可判断温室下对应关系是准确的。 （2）该同学利用实验室的仪器，设计了如图丙的电路图，准备在电压表表盘标注相应的温度，制成“温度计”，他进行了以下的操作。 ①设计实验数据记录表格如下，并将图的温度与对应的电阻值填入表中； 温度（℃） 0 5 10 15 20 阻值（Ω） 100 55 34 22 13 8 5 电压表读数（V） ②按照电路图连接实验仪器，闭合开关，将开关拨到 端（选填“”或“”），按照上表电阻值，将 （选填“电阻箱”或“热敏电阻”）调到相应阻值并将电压表读数一一对应填到上表的空格处； ③将电压表读数对应的温度，标注在电压表的表盘上； ④闭合开关，将开关拨到 端（选填“”或“”），则可以使用该“温度计”测量温度了。 （3）电压表示数与热敏电阻值的关系式是 （用电路图中各物理量字母符号表示）。 13．如图所示，一定质量的理想气体被封闭在气缸中，活塞的横截面积为S，与气缸底部的距离为L，气缸和活塞绝热性能良好，气缸内壁光滑。初始时活塞静止，气缸内气体温度为。现接通电热丝（体积不计）缓慢加热气体，使气体温度缓慢升高至，此过程中气体吸收热量为。整个过程中气体无泄漏，大气压强恒为。求： (1)时，活塞与气缸底部的距离； (2)气体温度从升高至的过程中，气体内能的变化量。 14．一质量为M的小车静止在足够长的光滑水平面上，其竖直截面如图所示。其中，段是半径为R的光滑圆弧，B点为其最低点，右侧平滑连接粗糙水平车面，最右端C处有一竖直挡板。现将一质量为m的滑块（可视为质点）从A点由静止释放。已知滑块与水平车面间的动摩擦因数为，，重力加速度为g，滑块与挡板间的碰撞为弹性碰撞，碰撞时间及空气阻力不计。 (1)若固定住小车，求滑块第一次经过B点时对小车的压力； (2)若未固定小车，求： ①滑块第一次经过B点时的速度大小； ②小车最终静止时，距离初始位置多远？ 15．如图所示为一“太空粒子探测器”的简化图，两个同心扇形圆弧面PQ、MN之间存在辐射状的加速电场，方向由内弧面指向外弧面，圆心为O，两弧面间的电势差为U，右侧边长为L的正方形边界abcd内存在垂直纸面向外的匀强磁场，其大小B=kB0（k>0），k值可以调节，，O点为ad边界的中点，PO、QO与ad边界的夹角均为30°。假设太空中质量为m、电荷量为e的负电粒子，能均匀地吸附到外弧面PQ的右侧面上，由静止经电场加速后穿过内弧面均从O点进入磁场，不计粒子重力、粒子间的作用力及碰撞，求： （1）粒子到达O点时的速率v0； （2）若从O点垂直于ad边界射入磁场的粒子恰能从b点离开，求k的值； （3）若要求外弧面PQ上所有的粒子均从ab边射出磁场，求k值的取值范围。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1．A【详解】A．根据核反应中电荷数与质量数守恒可知，该聚变反应方程式为，故A正确； B．氘和氚互为同位素，同位素化学性质相同，故B错误； C．氘原子核中子数=2-1=1，氚原子核中子数=3-1=2，故C错误； D．氦核质量数为4，核子数（质子数+中子数）为4，故D错误。故选A。 2．D【详解】设激光束从点垂直底面射入半球体，刚好在点不能从半球表面射出，则恰好为临界角，由几何关系可得 由临界角公式可得 可得半球体对此激光束的折射率为。故选D。 3．C【详解】A．绳波是横波，A错误； B．波速由介质决定，介质不变，波速不变，故增大弹簧振子振幅，则绳波的波速不变，B错误； C．由图b可知，则周期为，C正确； D．由“同侧法”可知，该时刻，绳上处的质点振动方向是沿轴正方向，D错误。 故选C。 4．D【详解】A．“嫦娥六号”环月运行时仍在地球的引力范围内，因此“嫦娥六号”在地球表面的发射速度小于第二宇宙速度，A错误； B．“嫦娥六号”在椭圆轨道上运行时，在A点动能最大，在椭圆轨道上各处的机械能相同，B错误； C．“嫦娥六号”从A点运动到C点的时间为6小时，在AB段的平均速率大于BC段的平均速率，因此“嫦娥六号”从A点运动到B点的时间小于3小时，C错误； D．设“嫦娥六号”在A点和在C点时到月心的距离分别为r1、r2，则有 根据开普勒第二定律有解得D正确。故选D。 5．D【详解】A．大皮带轮与小皮带轮边沿线速度大小相等，设小皮带轮转动的角速度为，则有 解得小皮带轮的角速度为 所以发电机线圈转动频率为，故A错误； B．当电流大小达到小灯泡的发光要求时小灯泡才会发光，手摇式交流发电机产生的电流会使得灯泡在一个周期内闪烁两次，其闪光频率为，故B错误； C．小灯泡闪烁，也就是小灯泡亮度时刻在变化，说明小灯泡的瞬时功率时刻在变化，而电流、电压有效值乘积是定值，故C错误； D．增大，则线圈转动的角速度也增大，发电机产生的交变电流频率增大，由可知，所产生的交变电流的峰值增大，则有效值也增加，因此灯泡变亮，频率过快时，由于视觉暂留效应，小灯泡亮度就会趋于稳定，基本保持不变，故D正确。故选D。 6．D【详解】A．实验舱在电磁作用区，有向上的加速度，处于超重状态，在抛射阶段，只受重力作用，处于失重状态，故A错误； B．整个测试过程获得了4s的完全失重环境，根据对称性可知，实验舱脱离电磁作用区运动至最高处所用的时间为，则实验舱脱离电磁作用区时的速度大小为 故B错误； CD．在电磁作用区上升阶段，根据牛顿第二定律有 在电磁作用区下降阶段，根据牛顿第二定律有解得，由于 本次测试中，实验舱内电磁作用力的最大值有解得故C错误，D正确。故选D。 7．D【详解】三个线圈的电阻相等，感应电流之比等于感应电动势之比。设图甲中半径为R，周长 面积为 图乙、丙中小圆的半径为，根据得 图乙中两小圆面积和为 设磁场变化率为，则甲线圈中感应电动势为 乙线圈中感应电动势为所以，可知甲、乙线圈中感应电流之比为 由磁通量的特点可知丙线圈中左右两圆中感应电动势相反，总感应电动势为零，即。故选D。 8．ACD【详解】ACD．根据题意可知，硬币进入磁场和离开磁场时，穿过硬币的磁通量发生变化，硬币中产生感应电流，感应电流会阻碍硬币的相对运动，即硬币进入磁场的过程会受到来自磁场的阻力，若磁场阻力大于硬币重力沿斜面的分力，硬币将做减速运动，若磁场阻力等于硬币重力沿斜面的分力，硬币将匀速进入磁场，若磁场阻力小于硬币重力沿斜面的分力，硬币继续加速运动，但速度增加变慢，综上所述，磁场能使硬币的速度增大变慢，如果没有磁场，则测速器示数会更大一些，故ACD正确； B．根据题意可知，硬币进入磁场和离开磁场时，穿过硬币的磁通量发生变化，硬币中产生感应电流，感应电流会阻碍硬币的相对运动，对硬币做负功，使硬币的机械能减小，故B错误。故选ACD。 9．BD【详解】AB．粒子在辐射电场中，由电场力提供向心力，则有 粒子在加速电场运动，由动能定理可得 综合解得，，故A错误，B正确； C．粒子从J点到P点的运动时间为，故C错误； D．速度的变化量大小 平均加速度的大小为，故D正确。故选BD。 10．AC【详解】A．根据平行四边形定则，轻杆对滑块的弹力 故m一定时，θ越大，轻杆受力越小，则轻杆对滑块的弹力越小，故A正确； B．对A、B、C整体进行受力分析可知，对地面压力为 因此每个滑块对地面压力大小为，故B错误； CD．对A分析，受重力、杆的推力、地面的支持力和向右的摩擦力，根据平衡条件有，滑块与地面间的摩擦力与M无关，故C正确，D错误。故选AC。 11．(1)2.03(2)2.00(3)9.66 【详解】（1）游标卡尺的精确度为0.1mm，读数为20mm+mm=20.3mm=2.03cm （2）由图丙可知该单摆的振动周期为2.00s （3）单摆的摆长为 根据单摆的周期公式解得 12． 15 8.6 电阻箱 【详解】（1）[1]由图可知，多用电表选择的挡，则即其阻值为 [2]对照图甲可知，温度约为时，电阻的阻值为； （2）②[3][4]按照电路图连接实验仪器，闭合开关，将开关拨到a端，按照上表电阻值，将电阻箱调到相应阻值并将电压表读数一一对应填到上表的空格处； ④[5]闭合开关，将开关拨到，则可以使用该“温度计”测量温度了。 （3）[6]根据闭合电路欧姆定律可得 电压表示数 13．(1)(2) 【详解】（1）气体温度从升高至的过程中，气体做等压变化，由盖—吕萨克定律得 解得 （2）由热力学第一定律得 其中 解得 14．(1)3mg(2)①；②见解析 【详解】（1）若固定住小车，则滑块从A到B由机械能守恒定律 在B点时根据牛顿第二定律解得 根据牛顿第三定律可知滑块第一次经过B点时对小车的压力 （2）①若未固定小车，滑块第一次经过B点时的过程由水平方向动量守恒和能量关系可知，解得 , ②由水平方向动量守恒可知，小车最终静止时，滑块也静止，设整个过程中滑块相对小车滑行的路程为s，则由能量关系解得 由于，则于是分两种情形讨论： （ⅰ）当时，滑块最终将停在B点右侧处，由人船模型可知，小车最终静止时，到初始位置的距离 （ⅱ）当时，滑块最终将停在B点右方处，由人船模型可知，小车最终静止时到初始位置的距离 15．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）粒子加速过程，由动能定理可得解得粒子到达O点时的速率为 （2）粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹如图所示 由几何关系可得解得 由洛伦兹力作为向心力可得解得 （3）磁场最小时，即k最小时，只要满足沿PO方向射入磁场的粒子，轨迹与bc边界相切即可，若图所示 则其它方向射入磁场的粒子均能从ab边界射出，由几何关系可得解得 由洛伦兹力作为向心力可得解得 磁场最大时，即k最大时，只要满足沿QO方向射入磁场的粒子，轨迹经过a点，则其它方向射入磁场的粒子均能从ab边界射出，由几何关系可得 由洛伦兹力作为向心力可得解得 综上所示，要求外弧面PQ上所有的粒子均从ab边射出磁场，k值应满足 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $