河南周口市中英文学校等校2025-2026学年高三上学期期末考试物理试题

保密★启用前 普通高中2025-2026学年（上）高三年级物理期末考试 一、单项选择题：本题7小题，每题4分，共28分。在每题后面所给的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。 1．一小球以初速度从底端滑上光滑固定斜面，当向上运动时，速度减为。已知小球恰好能到达斜面顶端，则斜面的长度为（　　） A． B． C． D． 2．如图所示，三个同心圆是点电荷Q周围的三个等势面，A、B、C分别是同一条电场线与等势面的交点，且满足，已知。现有一电子，从C点沿图中方向射入电场，初动能为12eV，则（　　） A． B． C．电子的动能一直增加 D．电子能运动到A所在的等势面 3．神舟二十号航天员乘组返回地球的事件牵动着亿万国人的心。从返回舱距地面10km左右时开始计时，到返回舱安全落地的过程中，其运动可视为沿竖直方向的直线运动，取落地点为坐标原点，其图像如图所示，则反映这一过程的下列图像中大致正确的是（   ） A． B． C． D． 4．“战绳”又称“力量绳”，是一种比较粗重的绳，通过挥舞战绳能提高身体协调性，起到良好的身体塑形作用。如图，运动员用手以每秒2次全振动来抖动绳子左端，可形成一列向右传播的波，波速保持不变，a、b分别是波上最高点和最低点，ab间的水平距离为2m，下列说法正确的是（　　） A．波长等于2m B．波速等于8m/s C．抖动的频率越高波长越长 D．质点a此时速度水平向右 5．如图所示，质量均为m的A、B两滑块用足够长的轻绳相连，并将其置于等高的光滑斜面上，斜面倾角均为30°，质量为4m的物块C挂在轻质动滑轮下端。开始时托住物块C使其静止，轻绳处于伸直状态，重力加速度为g。释放物块C，当物块C下落高度为h时，其动能为（　　） A． B． C． D． 6．如图所示，理想变压器输入电压为（V），原、副线圈的匝数之比为n1∶n2=10∶1，各电表均为理想电表，电压表V1、V2的读数分别为U1、U2，电流表A1、A2的读数分别为I1、I2，若电阻R1、R2消耗的功率相同，则（　　） A．电压表V2的读数为22V B．U1 I1=U2I2 C．R1∶R2=100∶1 D．若只增大R2，电压表V1、V2的读数均不变 7．根据安培分子电流假说，物质内部存在着一种环形电流。如图所示，电荷量为e的电子以角速度在纸面内绕原子核做逆时针的匀速圆周运动。则此等效环形电流的大小及其产生的磁场在圆心处的方向为（　　） A．，垂直纸面向外 B．，垂直纸面向里 C．，垂直纸面向外 D．，垂直纸面向里 二、多项选择题：本题3小题，每小题6分，共18分。选错不得分，少选给部分分。 8．关于万有引力公式F＝G的理解，以下说法中正确的是（　　） A．可看作质点的两物体间的引力可用公式F＝G计算 B．由公式F＝G可知，两物体紧靠在一起时万有引力无穷大 C．卡文迪什首先用试验测定了引力常量G的数值 D．两个质点质量不变，距离变为原来的2倍，则它们之间的万有引力将变为原来的 9．大量处于 n=3能级的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光，用这些光分别照射在如图甲所示的光电管的阴极K上，测得3条图线，如图乙所示。已知氢原子的部分能级图如图丙所示，则下列说法正确的是 （    ） A．将图甲中滑动变阻器的滑片P 向右移，则到达A极的光电子的动能将增大 B．随着图甲中滑动变阻器的滑片P 向右缓慢移动，电流表中的电流示数一定逐渐增大 C．用图乙中的c光工作的光学显微镜分辨率最高 D．由图乙可知a、b、c三种光的波长关系 10．如图，固定在竖直面内的光滑轨道ABC由直线段AB和圆弧段BC组成，两段相切于B点，AB段与水平面夹角为θ，BC段圆心为O，最高点为C，A与C的高度差等于圆弧轨道的直径2R。小球从A点以初速度冲上轨道，能沿轨道运动恰好到达C点，下列说法正确的是（　　） A．小球从A到C的过程中，机械能不守恒 B．小球从A到B的过程中，对轨道的压力不变 C．小球的初速度 D．若小球初速度增大，小球有可能从B点脱离轨道 三、解答题：本题有5小题，共54分 11．（11分）如图所示，在一磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中，垂直于磁场方向水平放置着两根相距L=0.4m的足够长光滑平行金属导轨MN和PQ，导轨电阻忽略不计，在两根导轨的端点N、Q之间连接一阻值R=0.4Ω的电阻。导轨上垂直放置着金属棒ab，质量m=0.1kg，其接入电路的电阻r=0.1Ω。当金属棒在水平拉力作用下以速度v=5.0m/s向左做匀速运动时，求： (1)ab棒所受安培力的大小和方向； (2)N、Q间电压为多少； (3)若某时刻撤去拉力，则从该时刻起，经足够长时间通过电阻R的电荷量q。 12．（10分）某广场有一个喷泉，喷泉底部装有五颜六色的彩灯。如图所示，彩灯为一个正方形水平的小光带MNPQ（PQ未标注），其边长为a，离水面的高度差为h，灯带发出绿光时，绿光在水中的折射率为n，真空中的光速为c，水池面积足够大。求： （1）绿光射出水面的最短时间； （2）若在水面上方垂直于水面向下看，灯带的视深； （3）有绿光直接射出水面的面积。 13．（10分）如图，两块厚度相同、质量相等的木板A、B（上表面均粗糙）并排静止在光滑水平面上，尺寸不计的智能机器人静止于A木板左端。已知两块木板质量均为m=1.0kg，A木板长度L=3.0m，机器人质量M=5.0kg，重力加速度g取10m/s2。 (1)若机器人以相对A木板u=0.2m/s的速度从A木板左端走到A木板右端，求该过程运动的时间； (2)若机器人运动到A木板右端后相对A木板静止，此后机器人从A木板右端跳到B木板左端，起跳时的最小对地速度是多少； (3)若机器人运动到A木板右端后相对A木板静止，要使机器人从A木板右端跳到B木板左端所做的功最少，求该功的最小值Wmin。 14．（11分）如图所示，在0<y<y0，0<x<x0区域内有竖直向上的匀强电场，在x>x0区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，现让质量为m，带电量为+q的点电荷，从原点以初速度v0沿x轴正方向射入，控制电场强度的大小，可让粒子从NP射入磁场后偏转打到足够长的接收器MN上，已知x0=2y0=2L，N点坐标（x0，y0），P点坐标（x0，0）。 (1)若粒子从NP中点射入磁场，求电场强度的大小； (2)若粒子恰好从N点射入磁场，求粒子在运动过程中到y轴的最大距离。 15．（12分）电梯井底部的缓冲装置是电梯最后的安全屏障，现代电梯淘汰了传统弹簧，使用先进的液压缓冲器或聚氨酯缓冲垫，更有效地吸收冲击能量。传统弹簧式电梯能量吸收效率低，弹簧反弹会造成二次冲击伤害。研究传统弹簧式电梯反弹冲击的装置如图所示，轻弹簧下端与地面连接，上端与质量为m的物体A拴接，平衡时弹簧的压缩量为。相同质量的物体B在物体A正上方处由静止释放，两物体相碰后粘在一起并立即以相同的速度向下运动。已知重力加速度为g，弹簧弹性势能与形变量x的关系为（k未知），弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力，求： (1)物体A、B碰撞过程中损失的机械能； (2)物体A、B运动到最低点时二者加速度a的大小； (3)做匀速圆周运动的物体，在某一方向上的分运动为简谐运动。在不使用弹簧振子周期公式的情况下，依据上述信息，求物体A、B由最低点上升到弹簧原长处经历的时间t。 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 普通高中2025-2026学年（上）高三年级期末物理考试参考答案 1．A 【详解】设斜面与水平方向夹角为，当向上运动时，由动能定理可得 当小球恰好能到达斜面顶端时，由动能定理可得 联立上式可得。 故选A。 2．B 【详解】AB．C点与A点之间的电势差 根据点电荷电场线的分布规律可知，AB之间任意位置的电场强度均大于BC之间任意位置的电场强度，由于AB间距等于BC间距，根据电场强度与电势差的关系式有 则有 又由于 解得 故A错误，B正确； C．由于， 解得 电场线沿高电势点指向低电势点，可知，电场线方向由C指向A，即点电荷Q带负电，电子在电场中受到点电荷Q的库仑斥力作用，由于斥力方向与入射速度方向开始夹角为钝角，可知，电子开始做减速运动，即电子开始的动能减小，故C错误； D．结合上述可知，电子在电场中受到点电荷Q的库仑斥力方向与入射速度方向开始夹角为钝角，电子在电场中做曲线运动，电子的速度开始减小，但由于电子做曲线运动，电子的速度不可能减为0，假设电子能够运动到A所在的等势面，则有 解得 而实际上由于电子做曲线运动，电子的速度不可能减为0，即电子不可能运动到A所在的等势面，故D错误。 故选B。 3．A 【详解】返回舱运动的图像显示，加速度先逐渐减小，后加速度不变，返回舱返回过程速度在减小，曲线斜率大小应先逐渐减小，后保持不变；曲线斜率应一直减小。 故选A。 4．B 【详解】A．间的水平距离等于半个波长，所以波长等于4m，选项A错误； B．频率，可得波速，选项B正确； C．由于波速一定，则频率越高，波长越短，选项C错误； D．点此时速度为零，以后会向下振动，不会向右运动，选项D错误。 故选B。 5．C 【详解】根据题意，设绳子的拉力为，由牛顿第二定律，对A有 对B有 对C有 解得 设一段时间A运动的距离为，则B运动的距离也为，C下降的距离同样为，则有 联立解得 对物块C，由运动学公式有 又有 联立解得 故选C。 6．C 【详解】C．由于 而由题可知 可得 C正确； B．根据能量守恒可知 B错误； A．设变压器原线圈两端电压为，由于 可得 而 而 联立可得 A错误； D．若只增大R2，副线圈电流减小，导致原线圈电流减小，电阻R1上分得的电压降低，原线圈分得的电压升高，副线圈电压升高，电压表V2的示数增大，而电压表V1的示数是由电源决定的，保持不变，D错误。 故选C。 7．B 【详解】 电子绕原子核做匀速圆周运动，其运动周期为 根据电流的定义式 ，可知电子绕核运动形成的等效电流大小为 电流的方向规定为正电荷定向移动的方向，电子带负电，其运动方向为逆时针，所以等效电流的方向为顺时针。 根据安培定则，圆心处磁场的方向垂直纸面向里。 故选B。 8．AC 【详解】A．只有可看作质点的两物体间的引力可用F＝G计算，但是不能看作质点的两个物体之间依然有万有引力，只是不能用此公式计算，选项A正确； B．万有引力随物体间距离的减小而增大，但是当距离比较近时，计算公式就不再适用，所以说万有引力无穷大是错误的，选项B错误； C．引力常量的大小首先是由卡文迪什通过扭秤装置测出来的，选项C正确； D．根据F＝G可知两个质点质量不变，距离变为原来的2倍，则它们之间的万有引力将变为原来的，选项D错误。 故选AC。 9．AD 【详解】A．将图甲中滑动变阻器的滑片P 向右移，AK间加的是正向电压，故到达A极的光电子的动能将增大，故A正确； B．随着图甲中滑动变阻器的滑片P 向右缓慢移动，AK间正向电压增大，光电流增大，当光电流增大到饱和电流时将不再增大，故电流表中的电流示数不一定逐渐增大，故B错误； C．图乙可知c光遏止电压最小，故c光频率f最小，根据 可知c波长最大，因此其分辨率最低，故C错误； D．图乙可知频率，则波长，故D正确。 故选AD。 10．BD 【详解】A．小球从A到C的过程中，只有重力做功，机械能守恒，A错误； B．小球从A到B的过程中，轨道对小球的支持力，支持力大小不变，根据牛顿第三定律，小球对轨道的压力，与轨道对小球的支持力大小相等，压力大小也不变，B正确。 C．由题知，小球能沿轨道运动恰好到达C点，则小球在C点的速度 小球从A到C的过程中，根据机械能守恒 解得，C错误； D．小球在B点恰好脱离轨道有 解得 则若小球初速度v0增大，小球在B点的速度达到，小球有可能从B点脱离轨道，D正确。 故选BD。 11．(1)，方向水平向右 (2) (3) 【详解】（1）金属棒向左做匀速运动，由右手定则可知通过金属棒的电流由b端流向a端，根据左手定则可知，ab棒所受安培力方向水平向右；．ab棒产生的电动势为 回路中感应电流大小为 ab棒所受安培力大小为 （2）N、Q之间的电压为 （3）若某时刻撤去拉力，金属棒在安培力作用下做减速运动，最终速度减为0；根据动量定理可得 又 联立解得 12． （1）（2）（3） 【详解】（1）从灯带发出的竖直向上的光垂直穿出水面，所用路程最短为h，用时最短。因为 则最短时间 解得 （2）如图所示 作出两条从绿色灯带发出的折射光线，一条垂直射出水面，一条入射角小于5°，这两条折射光线的延长线的交点就是看到的M的像，像的深度变浅了。在图中 所以 由于两个角度都小于5°，所以取 联立得 （3）如图所示 设N端绿光在水面上的A点发生全反射 由几何关系有 解得 能射出绿光的水面形状如图所示 扇形的半径为 R=NB 总面积为 代入数据解得面积为 13．(1)15s (2)5m/s (3) 【详解】（1）据题意 解得 t=15s （2）机器人在A木板上行走过程，机器人在A木板上行走时速度大小为v1，A木板速度大小为v2，根据动量守恒定律可得 则 且 解得A相对地面移动的距离 设机器人起跳的速度大小为v，方向与水平方向的夹角为θ，从A木板右端跳到B木板左端时间为t1，则， 联立解得 当时，v最小， （3）设机器人起跳的速度大小为vM，与水平方向的夹角为α 机器人跳离A的过程，水平方向动量守恒 根据能量守恒定律可得，机器人做的功为 设机器人从A木板右端跳到B木板左端时间为t2，代入，且 联立解得 当时，W取最小值， 14．(1) (2) 【详解】（1）若粒子从NP中点射入磁场，则 解得 （2）若粒子恰好从N点射入磁场，射出N点后轨迹如图所示 根据类平抛运动的规律有 粒子做匀速圆周运动，有 粒子在运动过程中到y轴的最大距离为 联立解得 15．(1) (2) (3) 【详解】（1）物体B做自由落体运动，由机械能守恒定律 物体B与物体A发生碰撞，由动量守恒定律   根据能量守恒定律   联立可得 （2）物体A平衡时，由胡克定律   两物体碰撞后向下运动距离为，由机械能守恒定律   由牛顿第二定律   联立可得 （3）两物体在弹力作用下的运动为简谐运动，设其平衡位置处弹簧的形变量为，则有   在对应圆周运动的最低点，由牛顿第二定律   圆周运动的周期为   由几何关系   运动时间   联立可得 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 $