安徽临泉田家炳实验中学（临泉县教师进修学校）2025-2026学年高三下学期4月期中物理试题

**基本信息** 高三物理期中试卷以超级电容器、泵水器等真实情境为载体，通过选择、实验、计算题型，综合考查电磁学、力学等核心知识，注重科学思维与探究能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10/46|电磁学（电容器、变压器）、力学（天体运动）、波动光学|单选考查基础概念（如电容器充电时Q与U变化），多选注重综合应用（如变压器动态分析）| |非选择题|5/54|实验（平抛运动、电阻率测量）、计算（质谱仪、游戏装置）|实验题突出科学探究（螺旋测微器使用），计算题体现模型建构（如游戏装置碰撞与平抛综合）|

高三物理 （满分100分，用时75分钟） 第I卷（选择题，共46分） 一、选择题（本大题共7小题，共28分，每小题4分，只有一项符合题目要求,） 1.超级电容器可集成到太阳能发电系统中，通过超级电容器储存和释放能量，优化功率输出，提升电网稳定性。关于超级电容器储存能量过程中所带电荷量Q和两极板间电压U的变化，下列说法正确的是(      ) A.Q增大，U增大 B.Q减小，U减小 C.Q减小，U增大 D.Q增大，U减小 2.如图所示，一泵水器通过细水管与桶装水相连。按压一次泵水器可将压强等于大气压强、体积为的空气压入水桶中。在设计泵水器时应计算出的临界值，当时，在液面最低的情况下仅按压一次泵水器恰能出水。设桶身的高度和横截面积分别为H、S，颈部高度为l，按压前桶中气体压强为。不考虑温度变化和漏气，忽略桶壁厚度及桶颈部、细水管和出水管的体积。已知水的密度为ρ，重力加速度为g。该临界值等于(      ) A. B. C. D. 3.一个宽为L的双轨推拉门由两扇宽为的门板组成，门处于关闭状态，其俯视图如图（a）所示。某同学用与门板平行的水平恒定拉力作用在一门板上，一段时间后撤去拉力，该门板完全运动到另一边，且恰好不与门框发生碰撞，其俯视图如图（b）所示。门板在运动过程中受到的阻力与其重力大小之比为μ，重力加速度大小为g。若要门板的整个运动过程用时尽量短，则所用时间趋近于(      ) A. B. C. D. 4.在进行双缝干涉实验时，用光传感器测量干涉区域不同位置的光照强度，可以方便地展示干涉条纹分布。a、b两束单色光分别经过同一双缝干涉装置后，其光照强度与位置的关系如图所示，图中光照强度极大值位置对应亮条纹中心，极小值位置对应暗条纹中心，上下两图中相同横坐标代表相同位置，则(      ) A.a、b的光子动量大小相同 B.a的光子能量小于b的光子能量 C.在真空中，a的波长大于b的波长 D.通过同一单缝衍射装置，a的中央亮条纹窄 5.如图所示，实线和虚线分别是沿着x轴正方向传播的一列简谐横波在时刻和的波形图，已知波的周期，则下列关于该列波说法正确的是(      ) A.波长为 B.波速为 C.周期为 D.时刻，质点M向下振动 6.地球和哈雷彗星绕太阳运行的轨迹如图所示，彗星从a运行到b、从c运行到d的过程中，与太阳连线扫过的面积分别为和，且.彗星在近日点与太阳中心的距离约为地球公转轨道半径的0.6，则彗星(   ) A.在近日点的速度小于地球的速度 B.从b运行到c的过程中动能先增大后减小 C.从a运行到b的时间大于从c运行到d的时间 D.在近日点加速度约为地球的加速度的0.36 7.三个点电荷的电场线和等势线如图所示，其中的与两点间的距离相等，则(      ) A.a点电势高于b点电势 B.两点的电场强度相同 C.间电势差为间电势差的两倍 D.从a到b与从f到b，电场力对电子做的功相等 二、（18分，每小题6分，有多项符合题目要求，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，理想变压器的原线圈接在电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈接有滑动变阻器和定值电阻，各电表均为理想交流电表。当滑动变阻器的滑动片向右滑动时，则(      ) A.电流表的示数变小 B.电流表的示数变小 C.电压表V的示数变大 D.变压器的输入功率变大 9.如图，轻质弹簧上端固定，下端悬挂质量为的小球A，质量为m的小球B与A用细线相连，整个系统处于静止状态。弹簧劲度系数为k，重力加速度为g。现剪断细线，下列说法正确的是(      ) A.小球A运动到弹簧原长处的速度最大 B.剪断细线的瞬间，小球A的加速度大小为 C.小球A运动到最高点时，弹簧的伸长量为 D.小球A运动到最低点时，弹簧的伸长量为 10.如图，关于x轴对称的光滑导轨固定在水平面内，导轨形状为抛物线，顶点位于O点。一足够长的金属杆初始位置与y轴重合，金属杆的质量为m，单位长度的电阻为。整个空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B。现给金属杆一沿x轴正方向的初速度，金属杆运动过程中始终与y轴平行，且与电阻不计的导轨接触良好。下列说法正确的是(      ) A.金属杆沿x轴正方向运动过程中，金属杆中电流沿y轴负方向 B.金属杆可以在沿x轴正方向的恒力作用下做匀速直线运动 C.金属杆停止运动时，与导轨围成的面积为 D.若金属杆的初速度减半，则金属杆停止运动时经过的距离小于原来的一半 第II卷（非选择题，共54分） 三、非选择题（本大题共5小题，共54分） 11.（6分）某实验小组探究平抛运动的特点。 （1）实验采用图示装置，将白纸和复写纸重叠并固定在竖直背板上，钢球在斜槽中某一高度滚下，从末端水平飞出，落在挡板上，在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重复实验，在白纸上留下若干痕迹点。为正确研究钢球运动的规律，将白纸从背板上取下前还应根据______________在白纸上标记竖直方向； （2）利用手机和计算机可以方便地记录钢球做平抛运动的轨迹并分析其运动规律。该实验小组利用视频处理软件分析钢球某次平抛运动的录制视频，得到的水平位移和竖直位移随时间变化的图像如图所示。图中图线______________（选填“甲”或“乙”）为水平位移随时间变化的图线，此次钢球做平抛运动的初速度为______________米/秒。 12.（10分）某学生实验小组要测量一段合金丝的电阻率。所用实验器材有： 待测合金丝样品（长度约） 螺旋测微器 学生电源E（电动势，内阻未知） 米尺（量程） 滑动变阻器（最大阻值） 电阻箱（阻值范围） 电流表（量程，内阻较小） 开关、 导线若干 （1）将待测合金丝样品绷直固定于米尺上，将金属夹分别夹在样品和位置，用螺旋测微器测量两金属夹之间样品三个不同位置的横截面直径，读数分别为、和，则该样品横截面直径的平均值为____________。 （2）该小组采用限流电路，则图1中电流表的“+”接线柱应与滑动变阻器的接线柱____________（选填“a”或“b”）相连。闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于____________端（选填“左”或“右”）。 （3）断开、闭合，调节滑动变阻器使电流表指针恰好指到刻度处。断开、闭合，保持滑动变阻器滑片位置不变，旋转电阻箱旋钮，使电流表指针仍指到处，此时电阻箱面板如图2所示，则该合金丝的电阻率为____________（取，结果保留2位有效数字）。 （4）为减小实验误差，可采用的做法有________________（有多个正确选项）。 A.换用内阻更小的电源 B.换用内阻更小的电流表 C.换用阻值范围为的电阻箱 D.多次测量该合金丝不同区间等长度样品的电阻率，再求平均值 13.（10分）用光学显微镜观察样品时，显微镜部分结构示意图如图甲所示。盖玻片底部中心位置O点的样品等效为点光源，为避免O点发出的光在盖玻片上方界面发生全反射，可将盖玻片与物镜的间隙用一滴油填充，如图乙所示。已知盖玻片材料和油的折射率均为1.5，盖玻片厚度，盖玻片与物镜的间距，不考虑光在盖玻片中的多次反射，取真空中光速。 （1）求未滴油时，O点发出的光在盖玻片的上表面的透光面积（结果保留2位有效数字）； （2）滴油前后，光从O点传播到物镜的最短时间分别为，求（结果保留2位有效数字）。 14.（12分）质谱仪是科学研究中的重要仪器，其原理如图所示。Ⅰ为粒子加速器，加速电压为U；Ⅱ为速度选择器，匀强电场的电场强度大小为，方向沿纸面向下，匀强磁场的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里；Ⅲ为偏转分离器，匀强磁场的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里。从S点释放初速度为零的带电粒子（不计重力），加速后进入速度选择器做直线运动、再由O点进入分离器做圆周运动，最后打到照相底片的P点处，运动轨迹如图中虚线所示。 （1）粒子带正电还是负电？求粒子的比荷。 （2）求O点到P点的距离。 （3）若速度选择器Ⅱ中匀强电场的电场强度大小变为（略大于），方向不变，粒子恰好垂直打在速度选择器右挡板的点上。求粒子打在点的速度大小。 15.（16分）一游戏装置的竖直截面如图所示。倾斜直轨道AB、半径为R的竖直螺旋轨道、水平轨道BC和、倾角为37°的倾斜直轨道EF平滑连接成一个抛体装置。该装置除EF段轨道粗糙外，其余各段均光滑，F点与水平高台GHI等高。游戏开始，一质量为m的滑块1从轨道AB上的高度h处静止滑下，与静止在C点、质量也为m的滑块2发生完全非弹性碰撞后组合成滑块3，滑上轨道。若滑块3落在GH段，反弹后水平分速度保持不变，竖直分速度减半；若滑块3落在H点右侧，立即停止运动。已知段长度间距间距，HI间距段.滑块1、2、3均可视为质点，不计空气阻力，，. （1）若，求碰撞后瞬间滑块3的速度大小； （2）若滑块3恰好能通过圆轨道，求高度h； （3）若滑块3最终落入I点的洞中，则游戏成功。讨论游戏成功的高度h. 参考答案 1.答案：A 解析：超级电容器储存能量时处于充电过程，电荷量Q增加。根据电容公式，若电容C不变（由结构决定，题目未提及变化），则Q与U成正比。因此，Q增大时，U必然增大。 故选A。 2.答案：B 解析：根据题意，设往桶内压入压强为、体积为的空气后，桶内气体压强增大到p，根据玻意耳定律有泵水器恰能出水满足联立解得，故选B。 3.答案：B 解析：撤去拉力前门板做初速度为0的匀加速直线运动，撤去拉力后门板做匀减速直线运动，由于门板恰好不与门框发生碰撞，则门板末速度为0，作出其图像如图所示，整个过程门板的总位移为，即图像与坐标轴围成的图形面积（表示总位移）不变，由牛顿第二定律可知撤去外力后门板的加速度大小恒为，由图可知若使整个运动时间尽量短，则拉力较大，加速时间趋近于0，由可知最短时间趋近于，B正确。 4.答案：D 解析：C.由图可知，a光干涉条纹间距小于b光干涉条纹间距，根据条纹间距公式可知a光的波长小于b光的波长，故C错误： A.根据光子动量公式可知a光光子动量大于b光光子动量，故A错误； B.根据可知a光光子能量大于b光光子能量，故B错误； D.波长越长，通过单缝衍射装置，中央亮条纹越宽，则通过同一单缝衍射装置，a的中央亮条纹窄，故D正确。 故选D。 5.答案：D 解析：A.由图可知波长为10cm，故A错误； BC.时刻到的过程中， 已知波的周期，则n只能取0，则 波速为，故BC错误； D.简谐横波沿着x轴正方向传播，根据同侧法可知时刻，质点M向下振动，故D正确。 故选D。 6.答案：C 解析：星体做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得，解得，可知彗星在近日点处圆轨道上的速度大于地球绕太阳的公转速度，彗星在圆轨道上近日点加速到达椭圆轨道，因此彗星在近日点的速度大于地球绕太阳的公转速度，A错误；由开普勒第二定律知，从b运行到c的过程中彗星速度一直减小，故动能一直减小，B错误；根据开普勒第二定律可知，彗星与太阳的连线经过相同的时间扫过的面积相同，根据可知，彗星从a运行到b的时间大于从c运行到d的时间，C正确；由牛顿第二定律得，解得，则彗星在近日点的加速度与地球的加速度比值为，D错误。 7.答案：D 解析：电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷，即电场线由高等势面指向低等势面，由题图可知b点的电势高于a点的电势，A错误；两点电场强度方向沿电场线的切线方向，则两点的电场强度不同，B错误；电场线的密疏反映电场强度的大小，从电场线越来越稀疏，则电场强度逐渐减小，所以de段的平均电场强度大于ef段的平均电场强度，又，由公式可知，则，C错误；由题图可知，两点在同一等势线上，则两点的电势相等，则，即，由静电力做的功与电势差的关系知，则从a到b与从f到b，电场力对电子做的功相等，D正确。 8.答案：CD 解析：理想变压器的输出的电压由输入电压和电压比决定，输入电压不变，所以输出电压也不会变。 AB.当滑动变阻器的滑动片向右滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据欧姆定律可知副线圈回路中电流变大，即电流表的示数变大，根据可知原线圈回路中电流变大，即电流表的示数变大，故AB错误； C.电压表V测电阻两端的电压，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据串联电路分压规律可知电压表V的示数变大，故C正确； D.根据可知副线圈回路的功率变大，根据理想变压器原副线圈功率相等可知变压器的输入功率变大，故D正确。 故选CD。 9.答案：BC 解析：A.剪断细线后，弹力大于A的重力，则A先向上做加速运动，随弹力的减小，则向上的加速度减小，当加速度为零时速度最大，此时弹力等于重力，弹簧处于拉伸状态，选项A错误； B.剪断细线之前则 剪断细线瞬间弹簧弹力不变，则对A由牛顿第二定律 解得A的加速度 选项B正确； C.剪断细线之前弹簧伸长量 剪断细线后A做简谐振动，在平衡位置时弹簧伸长量 即振幅为 由对称性可知小球A运动到最高点时，弹簧伸长量为，选项C正确； D.由上述分析可知，小球A运动到最低点时，弹簧伸长量为，选项D错误。 故选BC。 10.答案：AC 解析：根据右手定则可知，金属杆中电流沿y轴负方向，A正确；由法拉第电磁感应定律有，由欧姆定律有，由安培力公式有，又，联立解得，若金属杆做匀速运动，则安培力随有效长度的增大而增大，则与安培力平衡的外力一定不是恒力，B错误；金属杆在导轨上的运动过程中，设极短时间内的速度变化量为，根据动量定理有，结合B项分析得，又，则有，对整个过程累加求和有，即，解得金属杆停止时与导轨围成的面积，C正确；由C项分析可知，金属杆的初速度减半时，S变为原来的，由抛物线形状可知金属杆停止运动时经过的距离大于原来的一半，D错误。 11.答案：（1）铅垂线 （2）甲；2 解析：（1）为正确研究钢球运动的规律，将白纸从背板上取下前还应根据铅垂线在白纸上标记竖直方向 （2）水平方向，钢球做匀速直线运动，所以位移随时间均匀增大，即图线甲为水平位移随时间变化的图线，此次钢球做平抛运动的初速度为 12.答案：（1）0.500 （2）a；左 （3） （4）CD 解析：（1）该样品横截面直径的平均值为 （2）由于滑动变阻器采用限流式接法，应将其串联接在电路中，故采用“一上一下”原则，即电流表的“＋”接线柱应与滑动变阻器的接线柱a相连。 为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应最大阻值处，即最左端。 （3）由题意可知，该合金丝的电阻为 由电阻定律及可得 其中， 代入数据解得该合金丝的电阻率为 （4）根据电阻定律可知，则为了减小实验误差，可减小测合金丝电阻时的误差，选择更精确的电阻箱，可换用阻值范围为，或多次测量该合金丝不同区间等长度样品的电阻率，再求平均值。 故选CD。 13.答案：（1） （2） 解析：（1）由折射定律可知，全反射的临界角满足 设未滴油时，O点发出的光在盖玻片的上表面的透光圆的半径为r，由几何关系 代入数据解得 根据 所以未滴油时，O点发出的光在盖玻片的上表面的透光面积为 （2）当光从O点垂直于盖玻片的上表面入射时，传播的时间最短，则未滴油滴时，光从O点传播到物镜的最短时间为 滴油滴时，光从O点传播到物镜的最短时间为 故 14.答案：（1）带正电， （2） （3） 解析：（1）由于粒子向上偏转，根据左手定则可知粒子带正电；设粒子的质量为m，电荷量为q，粒子进入速度选择器时的速度为，在速度选择器中粒子做匀速直线运动，由平衡条件 在加速电场中，由动能定理 联立解得，粒子的比荷为 （2）由洛伦兹力提供向心力 可得O点到P点的距离为 （3）粒子进入Ⅱ瞬间，粒子受到向上的洛伦兹力 向下的电场力 由于，且 所以通过配速法，如图所示 其中满足 则粒子在速度选择器中水平向右以速度做匀速运动的同时，竖直方向以做匀速圆周运动，当速度转向到水平向右时，满足垂直打在速度选择器右挡板的点的要求，故此时粒子打在点的速度大小为 15.答案：（1） （2）2 m （3）2.5 m或2 m 解析：（1）对滑块1，由动能定理得 解得滑块1与滑块2碰前的速度大小为 ， 滑块1与滑块2碰撞过程中，由动量守恒定律得 解得碰撞后瞬间滑块3的速度大小为 （2）滑块3恰好能通过圆轨道，在圆轨道D点，由牛顿第二定律得 解得， 滑块3从C点到D点，由机械能守恒定律得 解得， 结合， 联立解得 （3）滑块3从点到F点的过程中，由动能定理得 若滑块3直接落入洞中，则 竖直方向， 水平方向 结合， 联立解得 若滑块3经一次反弹落入洞中，则 ， 水平方向， 结合， 滑块3从点到F点的过程中，由动能定理得 联立解得 由（2）中分析可知此时滑块3恰好通过圆轨道，故不存在多次反弹后落入洞中的情况， 综上可知，或。 ( 第 17 页 共 17 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 $