湖南省湘西土家族苗族自治州多校2025-2026学年高三上学期期末考试物理试卷

高三物理 注意事项： 1．答题前，务必将自己的个人信息填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 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。 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。 1．1885年，巴耳末对当时已知的氢原子在可见光区的4条谱线做了分析，发现这些谱线的波长可以用一个公式表示。如果采用波长λ的倒数，这个公式可写作：，其中n=3，4,5···，这个公式称为巴耳末公式，它确定的这一组谱线称为巴耳末系。根据巴尔末公式，氢光谱在可见光范围内波长最长的前两条谱线所对应的n分别是（ ） A．5和6 B．4和5 C．3和4 D．3和6 2．如图所示，水中的气泡看上去特别明亮，是因为（ ） A．光从水射向气泡时发生了全反射 B．光从气泡中射向水时发生了全反射 C．气泡能像透镜一样使光发生会聚 D．射入气泡的光不一定能射出气泡 3．一列沿x轴正方向传播的简谐波某时刻的图像如图所示，已知简谐波的波速为，下列说法正确的是（ ） A．平衡位置在的质点此时正沿y轴正方向运动 B．该简谐波的波长为 C．该简谐波的频率为 D．从此时开始，经时间，平衡位置在的质点沿x轴正方向运动的路程为 4．某人想测量地铁启动过程中的加速度，他把一根细绳的下端绑着一支圆珠笔，细绳的上端用电工胶布临时固定在地铁的竖直扶手上，在地铁启动后的某段加速过程中，细绳偏离了竖直方向并保持一定的角度θ，他用手机拍摄了当时情景的照片，如图所示，拍摄方向跟地（ ） 铁前进方向垂直，重力加速度为g。下列说法正确的是 A．地铁正在向右匀加速运动，且加速度大小为gtanθ B．地铁正在向左匀加速运动，且加速度大小为gsinθ C．此时剪断细绳，拍摄者将看到圆珠笔向右做平抛运动 D．此时剪断细绳，拍摄者将看到圆珠笔沿细绳伸长的方向做直线运动 5．如图所示，某小型风力发电机将风能转化为电能并输入理想变压器。设占迎风面（叶片旋转扫过的面积）S的的空气流速由v变成0，其余空气以原速率穿过，空气密度为ρ，风力发电机线圈内阻为0，输出的交流电电压sin100πt(V)，负载R获得的电压为220V，不考虑其他能量损耗，则（ ） A．空气对所有叶片的作用力为 B．风力发电机的平均发电功率为 C．变压器原、副线圈的匝数比为 D．若风速变小，风力发电机输出电压降低，则可通过减小来维持负载电压不变 6．如图所示，两个卫星A、B分别绕地球逆时针运动，A的轨道为圆，B的轨道为椭圆，轨道的两个交点分别为P和Q，两卫星的周期相等，图中时刻两卫星刚好相距最远。规定无穷远处势能为零，卫星的机械能公式为（其中M为中心天体质量，m为卫星质量，r为圆轨道的半径或椭圆轨道的半长轴），则下列关于两卫星的说法正确的是（ ） A．两卫星在轨道交点处的加速度大小不相等 B．B卫星从Q到P的最短时间小于周期的一半 C．两卫星经过轨道交点时的速率相等 D．两卫星的机械能相等 7．一物体以一定的初速度沿固定斜面向上运动，其沿斜面向上运动的最大位移x与斜面倾角θ的关系如图所示。重力加速度g取10，物体与斜面间的动摩擦因数不变，由图可知（ ） A． B．物体与斜面间的动摩擦因数为 C．时，x有最小值m D．时,x=1.25m 二、多项选择题：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，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8．如图所示，有一带电粒子紧贴上极板，以相同的水平速度从同一点射入水平放置的平行金属板内，当偏转电压为时，带电粒子沿轨迹①落到下极板正中间；当偏转电压为时，带电粒子沿轨迹②从两板正中间飞出。忽略粒子重力的影响，则下列说法正确的是（ ） A．两次在电场中运动的时间之比为1:2 B．两次加速度之比为1:8 C．两次偏转电压之比为1:8 D．两次电势能变化量大小之比为16:1 9．如图所示，有一水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一个质量为m、半径为R、厚度为d(d≪R)的金属圆盘，在此磁场中由静止开始竖直下落，盘面始终在竖直平面内并与B平行。设该圆盘电阻为零，圆盘两圆面构成电容为C的电容器，重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ） A．运动过程中圆盘左圆面带负电荷 B．圆盘在磁场中先向下加速，后做匀速直线运动 C．圆盘向下运动过程中左、右两圆面间的充电电流为 D．圆盘向下运动的加速度大小为 10．如图所示，长为L的轻杆两端连接可视为质点的小球A、B，其质量满足，水平地面光滑，将轻杆从竖直位置微扰后释放，A球向右边运动，运动过程中杆一直在同一竖直面内，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A．A球落地时速度大小为 B．B球速度最大时，A球的加速度大小为g C．A球的轨迹是椭圆的一部分，椭圆的半长轴为L，半短轴为 D．若k可取任意值，则A球落点范围长为 三、非选择题：本题共5小题，共57分。 11．(8分）某兴趣小组学习了单摆的有关知识后，探究的热情受到了激发，他们用一根长为L、较细且很轻的PVC管，穿过两个质量均为m的苹果，苹果A固定在处，苹果B固定在一端。悬挂PVC管的另一端通过铰链固定在0点，做成一个“苹果摆”，如图所示。在外界的扰动下，让它绕0做小角度的自由摆动，忽略空气阻力和一切摩擦，重力加速度为g，该兴趣小组对“苹果摆”的能量和等效单摆的摆长进行了探究。 （1）小组中甲同学利用系统质心来分析速度，他求得等质量的两个苹果的质心位于AB的中点，并设质心速度为vc,A、B两苹果的速度分别为，则系统摆至最低点时有________（多选）。 A． B． C． D． （2）小组中乙同学利用机械能守恒定律，分析系统摆至最低点时的角速度ω与摆角θ（小于5°）的关系，应满足：________。 （3）小组中丙同学设想有一个质量为m'，摆长为L＇的单摆，单摆的周期与“苹果摆”的周期相等，他认为“苹果摆”与单摆在摆角θ相同时，最低点的角速度ω也应相等，故有：，求得单摆的摆长为________L,L＇就是“苹果摆”的等效摆长，“苹果摆”从释放到第一次摆至最低点耗时________。 12．(9分）某小组要测量一节旧干电池的电动势E和内阻r（约3Ω），实验室提供下列器材：电流表A1（量程0．6A，内阻约0．1Ω）； 电流表（量程0．6A，内阻约0．5Ω）； 电流表A3（量程3A，内阻约0．1Ω）； 电阻箱R(0~9999Ω）； 开关、导线若干。 （1）在图1虚线框内画出测量电路图并标出所选电流表符号（仅选用一个电流表，要求误差较小）。 （2）用测得的电流值I和电阻箱的阻值R作图，则应该作________（选填“"I-R"或图像，可使图像为直线；若实验测绘所得图线的斜率为k，则电动势________。 （3）某同学分别用两个内阻不同的电流表做实验，将测得的数据在同一个坐标系中绘制成图像a、b，如图2所示。分析图像，内阻较小的电流表对应的是图像________（选填“a”或“b”）。 13．(10分）如图所示，一个导热良好的容器内部呈不规则形状，为测量它的容积，在容器上插入一根两端开口的玻璃管，接口用蜡密封。玻璃管内部横截面积为S，管内一长为h静止的水银柱封闭着长度为的空气柱，此时外界的温度为现把容器及玻璃管浸在温度恒为的热水中，水银柱静止时下方的空气柱长度变为。已知大气压强恒为，水银密度为ρ，重力加速度为g，求： （1）容器的容积 （2）若恰好，保持温度不变，从玻璃管上端缓慢注入水银，直至水银柱下方的空气柱长度由变为0，求此时水银柱的长度H（结果用表示）。 14．(14分）如图所示，平面直角坐标系xOy内，y轴上有一点Q(0,b)，大量质量为m、带电荷量为＋q的粒子从y轴OQ的范围内，以相同速度垂直于y轴射入第二象限的有界匀强磁场，磁场的上边界是圆心为0、半径为b的圆弧，右边界为OQ，最终所有粒子都能经过x轴上坐标为x=-b的S点，其中从Q点射入磁场的粒子一直在磁场中运动到S点。不计粒子重力及粒子间的相互作用，求： （1）磁场的磁感应强度大小B； （2）所有粒子中，从y轴到S点的最长时间与最短时间之差Δt； （3）磁场的下边界满足的边界方程。 15．(16分）如图所示，水平地面上有n个相同的小物块，质量均为m，相邻物块的间距均为d，每个物块与水平面间的动摩擦因数均为μ。一根长为L不可伸长的轻绳，一端固定于0点，另一端系一个质量为M的小球，初始时小球位于A点，轻绳伸直且与水平面夹角为，由静止释放小球，小球运动至B点后沿圆周运动至最低点C时刚好与第1个物块发生弹性正碰，此后物块间的所有碰撞均为完全非弹性碰撞。不计空气阻力，重力加速度为g，小球与小物块均可视为质点，O （1）求小球竖直向下运动的最大速度 （2）求轻绳绷紧过程中，系统损失的机械能ΔE； （3）若n=10,，且最终所有的物块都粘在一起，求的最大值。 高三物理·答案 选择题：共10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一个选项符合题目要求，每小题4分，共28分。第8~10题有多个选项符合题目要求，每小题5分，共15分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1．答案 C 命题透析 本题考查氢原子光谱，考查考生的物理观念。 思路点拨 由公式可知，波长越长，能量越小，跃迁的能级差越小。巴尔末系是从高能级向n=2能级跃迁，可见光范围内波长最长的谱线是从n=3跃迁到n=2激发的，故选C。 2．答案 A 命题透析 本题考查光的全反射，考查考生的物理观念。 思路点拨 水相对于空气是光密介质，光从水射向气泡时，只要角度达到或超过临界角，就会发生全反射，全反射的光进入人眼，使气泡看起来很亮，A正确，B、C错误；水是光密介质，光从气泡内往外传播时，不会发生全反射，故一定能射出气泡，D错误。 3．答案 C 命题透析 本题考查机械波的传播，考查考生的科学思维。 思路点拨 波沿x轴正方向传播，则平衡位置在的质点此时正沿y轴负方向运动，A错误；由图可知，结合可得，B错误，C正确；质点并不随波迁移，D错误。 4．答案 D 命题透析 本题考查相对运动、运动的合成与分解，考查考生的科学思维。 思路点拨 绳向右倾斜，笔所受合力向左，笔与车整体有向左的加速度，故地铁正在向左匀加速运动，且加速度大小为gtan θ，故A、B错误；剪断细绳，以地面为参考系，笔只受重力，向左以剪断绳瞬间的速度为初速度做平抛运动，t时刻笔向左的水平位移为，地铁向左的位移为，笔相对地铁的水平位移为（相对向右），笔竖直方向的位移为，可知笔相对地铁做直线运动，且运动方向与竖直方向的夹角的正切值为，刚好等于绳子与竖直方向的夹角，故C错误，D正确。 5．答案 B 命题透析 本题考查变压器原理、动量定理、能量守恒定律，考查考生的科学思维。 思路点拨 空气对叶片的作用力，A错误；风力发电机的发电功率为，B正确；变压器原线圈输入电压的有效值为22V，副线圈输出电压的有效值为220V，故原、副线圈的匝数比，C错误；若风速变小，风力发电机输出电压降低，由公式可知，可通过增大来维持负载电压不变，D错误。 6．答案 C 命题透析 本题考查开普勒定律、机械能守恒定律，考查考生的科学思维。 思路点拨 加速度与到地心的距离平方成反比，故加速度相等，A错误；由椭圆规律可知，PQ恰好是椭圆的短轴，又由开普勒第三定律可知，卫星B在PQ的右侧速度较小，故从Q到P的最短时间应大于周期的一半，B错误；本题中两卫星的质量不确定，故机械能不能确定是否相等，D错误；若两卫星质量相等，由题可知两卫星在圆轨道和椭圆轨道的机械能相等，在交点处的势能相等，故在交点处的速率相等，在同一轨道上同一位置，速率与卫星的质量无关，故无论两卫星质量是否相等，在交点处速率一定相等，C正确。 7．答案 D 命题透析 本题考查斜面上的匀变速直线运动，考查考生的科学思维。 思路点拨 由图可知，当时，物体竖直上抛，x=h=1．25m，有，得m/s，A错误；当θ=0时，m，物体在水平面上做匀减速直线运动，有，得，B错误；由牛顿第二定律μmgcosθ+mgsin，得a=μgcosθ+gsin，其中φ满足tanφ=μ=，即，所以当时，a有最大值有最小值m,C错误；将代入上式，正确。 8．答案 AD 命题透析 本题考查带电粒子在电场中的偏转，考查考生的科学思维。 思路点拨 根据可知，两种情况下带电粒子的运动时间之比，偏转距离之比，由得两种情况下粒子的加速度之比，由于，所以U∝a，故，根据电场力做功与电势能的关系有，则可以解得两次电势能变化量大小之比为16:1,A、D正确，B、C错误。 9．答案 CD 命题透析 本题考查电磁感应定律、安培力，考查考生的科学思维。 思路点拨 圆盘下落时切割磁场的长度为d，由右手定则可知，圆盘左表面带正电，A错误；圆盘向下运动时，两盘面充电电荷、板间电压均随时间变化，且板间电压等于动生电动势，，两边对t求导得，对圆盘应用牛顿第二定律有，联立得，可知i和a均为恒量，安培力为恒量，圆盘向下做匀加速直线运动，B错误，C、D正确。 10．答案 ABC 命题透析 本题考查动量守恒定律、机械能守恒定律，考查考生的科学思维。 思路点拨 A、B系统水平方向动量守恒，且为0,A球落地时，A、B在水平（沿杆）方向速度相等，均为0，由机械能守恒可得A球落地时速度垂直于水平面，大小为，A正确；B球速度最大时，其加速度为0，故杆的作用力也为0（不推不拉），故A球只受重力，其加速度为g,B正确；设B球初始位置为坐标原点，建立正交坐标系，某时刻A球的坐标为，根据水平动量守恒和勾股定理有，得，因，故有，整理得标准方程，可知A球的轨迹为椭圆，半长轴为L，半短轴为，C正确；落地时有，可得落地时A球的水平位移为，若k取0，落点到坐标原点的距离为L，若k取oo，落点为正下方（坐标原点），则A球落点范围长为L,D错误。 11．答案 (1)CD(2分） (2) (3)(2分） （2分） 命题透析 本题考查机械能守恒定律、单摆运动，考查考生的科学探究素养。 思路点拨（1)PVC管绕O摆至最低点时，管上各点的角速度相同，但半径不相等，故有,C、D对。 （2)B球摆至最低点时，速度大小为ωL，由机械能守恒有 （3）由机械能守恒定律，可得“苹果摆”与“等效摆”相似的方程mg，联立得，“苹果摆”的周期为，第一次摆至最低点耗时四分之一周期，。 12．答案 (1）如图所示（3分） (2)分） 分） （3)b(2分） 说明：(1）电流表选择错误扣1分。 命题透析 本题考查测量电源的电动势和内阻，考查考生的科学探究素养。 思路点拨 (1)量程偏大，内阻偏大，选，安阻法测电源电动势和内电阻，利用串联电路，测电流I和电阻箱的阻值R，通过作图求电动势E和内阻r。 （2）由闭合电路的欧姆定律有E=I(r+R)，变形为，要得到直观的直线图像，且要求纵坐标中含I，则作图可满足要求；图像的斜率，故电动势 （3）由可知，图像的纵截距等于，电流表内阻越小，纵截距也越小，故内阻较小的电流表对应的图像是b。 13．命题透析 本题考查理想气体状态方程，考查考生的科学思维。 思路点拨（1）把容器浸在温度为的热水中，被封闭的气体做等压变化 由盖-吕萨克定律可得 解得 （2）保持温度不变，被封闭的气体做等温变化 由玻意耳定律可得 将代入，可得 14．命题透析 本题考查带电粒子在磁场中的运动，考查考生的科学思维。 思路点拨（1）从y轴上Q点射入磁场的粒子一直在磁场中运动到S点，可知粒子在磁场中的运动半径恰好等于b，有r=b（1分） 向心力来源于洛伦兹力，可得 联立得 （2）从y轴到S点的所有粒子中，从轨迹长短可以判断，耗时最长的是从y=b处射入磁场的粒子，耗时最短的是从y=0处射入（不偏转沿直线运动）的粒子 有 最长时间与最短时间之差为 （3）设磁场边界上某点P的坐标为(x,y)，如图所示，其中x≤0，根据几何知识得···(1分） 0-x=bsinθ（1分） 由数学知识有 联立得（2分）说明：定义域不作为扣分项。 15．命题透析 本题考查能量守恒定律和动量守恒定律，考查考生的推理论证能力。 思路点拨（1）释放后小球先做自由落体运动，轻绳绷紧前瞬间速度最大，设为 根据机械能守恒定律有 解得 （2）轻绳绷紧的瞬间，由于绳不可伸长，小球沿绳方向的速度突变为0，而垂直于的绳的速度不变 有 由能量守恒定律，得绷紧过程损失的机械能为 （3）轻绳绷紧后，小球在竖直面内做加速圆周运动，直至与第1个物块发生弹性碰撞，设碰前瞬间的速度为应用动能定理有 解得 小球与第一个物块发生弹性碰撞，设的方向为正方向，碰撞后小球和物块1的速度分别为和碰根据动量守恒定律和机械能守恒定律有 解得 编号为1~k的物块共速后并滑动距离d后的速度为，与编号为(k+1)的物块发生完全非弹性碰撞后瞬间的共同速度为，粘在一起的(k+1)个物块再滑动d后的速度为滑 根据动量守恒定律有共滑 根据动能定理有 联立消去*得 两边同乘得递推式 可得以下关系 (2) (3) (4） 两边累加可得滑 即 时满足题意 将n=10代入得，故的最大值为 学科网（北京）股份有限公司 $