精品解析：山东省德州市多校2025-2026学年高三上学期期末物理试题

高三物理试题 本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。 注意事项： 1．答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。 2．选择题答案必须使用2B铅笔正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3．请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。 一、单项选择题（本题共8小题，每小题3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. 2025年我国研发出一款新微型原子能电池。该电池将衰变释放的能量转化为电能，衰变方程为，式中是反中微子。下列说法正确的是（　　） A. X为电子，是由原子核内的中子转化为质子的过程中产生的 B. 这个反应是核聚变反应 C. 这个反应产生的中微子在磁场中会发生偏转 D. 比结合能比大 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据衰变方程及质量数、电荷数守恒知X为电子，在衰变中，电子由原子核内中子转化为质子时产生，A正确； B．核聚变是轻核结合成重核的过程，此过程为衰变而非聚变，B错误； C．反中微子电荷为0，在磁场中不受洛伦兹力，故不发生偏转，C错误； D．母核（）发生自发衰变，放出能量，故比结合能小于子核（），D错误。 故选A。 2. 物理实验小组把一束激光分别照射在双缝（图甲）和单缝（图乙）上探究光的规律，下列说法中不正确的是（　　） A. 图甲和图乙光屏上的条纹都是光叠加的结果 B. 图甲和图乙光屏上的条纹现象都证明光是一种波 C. 图甲和图乙光屏上的条纹都是明暗相间的，不能通过光屏上的条纹来判断是干涉现象还是衍射现象 D. 图甲光屏上出现等间距明暗相间的条纹图样，图乙光屏上出现中间宽两边窄的明暗相间的条纹图样 【答案】C 【解析】 【详解】A．双缝干涉的条纹是两列相干光叠加的结果，单缝衍射的条纹是同一波阵面上的子波叠加的结果，二者本质都是光的叠加，故A正确； B．干涉和衍射都是波特有的现象，因此双缝干涉与单缝衍射的条纹现象，都能证明光是一种波，故B正确； C．双缝干涉的条纹是等间距明暗相间的，而单缝衍射的条纹是中间宽、两边窄的明暗相间条纹，二者特征明显不同，完全可以通过条纹的形态来区分干涉与衍射现象，故C错误； D．图甲（双缝干涉）的图样是等间距的明暗相间条纹，图乙（单缝衍射）的图样是中间宽、两边窄的明暗相间条纹，这是两种现象的典型特征，故D正确。 此题要求选择不正确的，故选C。 3. 如图甲所示，轻质弹簧一端固定，另一端与光滑水平面上的木箱相连，箱内固定一个手机。压缩弹簧并让木箱由静止释放，不计空气阻力。手机加速度传感器记录了木箱在水平方向的振动情况，以水平向右为正方向。从某一时刻开始计时，得到木箱振动过程中加速度a随时间t变化的图像，如图乙所示。下列说法中正确的是（　　） A. 时木箱位于平衡位置 B. 时木箱正在向左运动 C. 从至过程中木箱所受的回复力一直做正功 D. 从至过程中弹簧弹性势能一直减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．时, 木箱加速度最大，则木箱位于最大位置处，故A错误； B．因取水平向右为正方向，内加速度为正且减小，说明木箱加速向右运动，故B错误； C．从至过程中木箱拉伸弹簧，做加速度增大的减速运动，所受的回复力一直做负功，故C错误； D．从至过程中木箱从右侧最大位置向平衡位置运动，位移减小，弹簧的弹性形变量减小，弹性势能一直减小，故D正确。 故选D。 4. 控制无人机的无线电信号来自于振荡电路。图甲所示为振荡电路，图乙为电容器的电荷量随时间变化的图像，时刻电容器的板带正电。下列关于电磁振荡电路的说法中正确的是（　　） A. 时间内，线圈中的磁场方向向下 B. 时间内，线圈的磁场能不断减小 C. 时间内，线圈的自感电动势在变大 D. 时间内，电容器板带正电，电容器正在充电 【答案】C 【解析】 【详解】A．内，电容器放电，电路电流为顺时针方向，由右手定则可知线圈中的磁场方向向上，故A错误； B．电流为图的斜率，由图可知内图的斜率增大，电流增大，线圈中产生的磁场增大，线圈的磁场能不断增大，故B错误； C．时间内，图（余弦函数关系）的斜率减小，由（电流时间为正弦函数关系）可知线圈中电流减小，电流变化率（余弦函数关系）随电流减小而增大，自感电动势增大，故C正确； D．电容器不带电，时间内，线圈产生的感应电流对电容器反向充电，所以电容器极板带正电，电容器充电，故D错误。 故选C。 5. 一定质量理想气体经历如图所示的过程，是等压过程，是绝热过程。状态a、c的温度相同，下列说法正确的是（　　） A. 状态c体积比状态b的小 B. 过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功 C. 过程，外界对气体做正功，内能减小 D. 过程，气体对外做的功等于气体从外界吸收的热量 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据 整理得 可知图中某点与O点的连线的图线斜率与体积成反比，图像可知b点与O点连线的图线斜率比c点与O点连线的图线斜率大，可知状态c体积比状态b的大，故A错误； B．a→b是等压升温过程，根据可知，气体体积增大，因此气体内能增加（）且气体对外做功（），根据热力学第一定律有 因此，故气体从外界吸收的热量一部分用来对外做功。一部分增加内能，故B错误； C．b→c过程，温度降低，气体内能减少，因为状态c体积比状态b的大，故气体对外做正功，故C错误； D．因为ac温度相等，故a→b→c过程气体内能不变，根据热力学第一定律可知，该过程气体对外做的功等于气体从外界吸收的热量，故D正确。 故选D。 6. 如图所示的电路中，定值电阻、、、的阻值均为，电源电动势为E，内阻为r，R为滑动变阻器，电表均为理想电表。闭合开关，滑动变阻器的滑片从最右端向左端滑动的过程中，、分别表示电压表V2和电流表A示数的变化量，下列判断正确的是（　　） A. 电流表A示数减小，电压表V1示数减小 B. A、B两点间的并联部分电路消耗的功率先增大后减小 C. D. 电源的效率减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．滑动变阻器的滑片从最右端向左端滑动的过程中,回路总电阻增加，根据闭合电路欧姆定律，干路电流为 可知干路电流减小，电压表示数满足 可知电压表示数增加，定值电阻、上的电流增加，所在电路电流减小，故A错误； B．A、B两点间的电路可看成先将、并联，并联结果为，再将该并联电阻与和并联，故A、B两点间的并联部分电路总电阻为 由于不知道滑动变阻器的电阻范围，故 并联部分消耗的功率满足 可知当时，并联部分消耗的功率最大，由并联部分电路总电阻的取值范围可知，滑动变阻器从最右端向左端滑动的过程中，随着的增加，其消耗的功率逐渐增大，故B错误； C．根据闭合电路欧姆定律，电压表的示数满足 化简得 可知，故C正确； D．电源的效率满足 滑动变阻器从最右端向左端滑动的过程中，随着的增加，电源的效率逐渐增大，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，一面积为S的单匝矩形线框以角速度绕距线框边缘处的转轴匀速转动。转轴左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为；转轴右侧存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B。线框转动一周的过程中产生感应电动势的有效值为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】当面积为的线圈在左侧磁场中运动的过程中，通过整个线圈的总磁通量始终为0，线圈中没有感应电流。 当面积为的线圈在右侧磁场中运动的过程中，线圈在磁场中产生的电动势最大值 设线圈转动一周的过程中产生感应电动势的有效值为 根据有效值的定义 解得，故选B。 8. 质量为m的导体棒与两个半径均为R的光滑圆弧电极接触良好，两个电极相互平行且都位于竖直平面内，O为其中一个圆弧电极的圆心，截面如图所示，导体棒中通有如图所示电流，导体棒在两个电极间的长度为L，在两电极间加一竖直方向的匀强磁场（未画出），磁感应强度大小为，让导体棒从圆弧的最低点A由静止释放，导体棒沿圆弧向上运动，最高运动到B点，与竖直方向夹角为，重力加速度为g。则（　　） A. 导体棒受到的安培力方向竖直向上 B. 导体棒中的电流大小为 C. 导体棒从A点移动到B点的过程中每个电极受到的最大压力为 D. 导体棒从A点运动到B点所用时间为 【答案】C 【解析】 【详解】A．竖直方向的匀强磁场,通电电流垂直纸面向里，由左手定则可知导体棒受到的安培力方向水平向右，故A错误； B．导体棒从A到B的过程中，由动能定理 解得，故B错误； C．导体棒摆动60°的过程，由对称性可知摆动30°时，速度达到最大，此时的向心力最大，则电极的支持力最大，有 径向合力提供向心力，有 由牛顿第三定律可知 联立解得导体棒从A点移动到B点的过程中每个电极受到的最大压力为，故C正确； D．若导体棒从A点运动到B点做摆长为的单摆运动，则运动时间为 但摆角为60°大于10°，不满足单摆的条件，故实际运动时间不等于，故D错误。 故选C。 二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 9. 如图甲所示，一列简谐横波沿x轴传播，P、Q分别是平衡位置为和的两质点。实线和虚线分别为时刻和时刻的波形图，其中。图乙为质点Q的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 波沿x轴负方向传播，波的传播速度大小为 B. 时刻质点P的位移为 C. 可能等于 D. 质点Q在这段时间内的路程可能为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由图乙可知t1=0.4s时刻质点Q沿-y方向运动，根据同侧法可知波沿x轴负方向传播。 根据图像可知波长为：λ=24m；周期：T=0.8s；则波速为，故A正确； B．波沿-x方向传播，根据图像可知：（n=0、1、2、3……） P是平衡位置为，t1=0.4s时刻P的位移为，且向上振动。 若t2=1s，则根据振动情况可知P的位移为y2=-10cm，故B错误； C．当n=2时t2=2.6s，故C正确； D．质点Q一个周期内通过的路程为s=4A=4×20cm=80cm，所以Q通过路程为100cm时经过的时间为，波是沿-x方向传播的，所以质点Q在t1∼t2这段时间内的路程为s=80n+60（cm），（n=0、1、2、3……），故不可能为100cm，故D错误。 故选AC。 10. 用大量电子碰撞大量处于基态的氢原子使其跃迁到激发态，处于激发态的氢原子往低能级跃迁时，发出的光中，只有a、b两种可见光，用这两束可见光分别照射光电效应管，调节滑动变阻器，记录电流表与电压表示数，两者关系如图丙所示，已知可见光光子的能量范围为，下列说法正确的是（　　） A. a光的波长比b光的波长短 B. 要得到图丙中两种光的遏止电压，图乙中滑片P应位于O的左侧 C. 图乙中阴极K所用材料的逸出功可能为 D. 碰撞氢原子的电子动能可能为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据光电效应方程 结合图丙可知光的遏止电压较小，故光的光子能量比光光子小，光频率比光小，光波长比光长，故A错误； B．由图乙可知，滑片与光电管的极板电势相等，触点与光电管的阴极K电势相等，要得到图丙中两种光的遏止电压，需要让极板的电势比阴极K的电势低，以阻碍光电子到达极板形成光电流，因此需要让滑片P应位于O的左侧，故B正确； C．氢原子发出的可见光对应的是从激发态跃迁到的能级状态，由题意可知，因只有两种可见光，故激发态对应的量子态为，光光子的能量为，光光子的能量为，若阴极K所用材料的逸出功为，则光无法使其发生光电效应，与题意不符，故C错误； D．用动能为的电子轰击处于基态的氢原子，由于 可知氢原子可以吸收电子的一部分能量发生能级跃迁，故D正确。 故选BD。 11. 如图所示，开关S为单刀双掷开关。理想变压器原、副线圈的匝数比为，交变电源电压的有效值为，三个电阻、、的阻值满足，下列说法正确的是（　　） A. S与a相连时消耗的功率比与b相连时消耗的功率少 B. S与a相连时流过的电流为 C. S与b相连时的电压为 D. S与b相连时消耗的功率为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．令原副线圈电压分别为、，电流分别为，，将变压器与等效为一个电阻，则有 S与a相连时 理想变压器不消耗功率，此时消耗的功率 S与b相连时 理想变压器不消耗功率，此时消耗的功率 即S与a相连时消耗的功率比与b相连时消耗的功率少，故A正确； B．结合上述可知，S与a相连时，原线圈中的电流 根据电流匝数关系有 解得 即S与a相连时流过的电流为6A，故B错误； C．结合上述可知，S与b相连时，原线圈中的电流 根据电流匝数关系有 解得 则S与b相连时的电压为 故C错误； D．结合上述可知，S与b相连时消耗的功率为，故D正确。 故选AD。 12. 如图所示，两根光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，左、右两侧导轨间距分别为d和，虚线边界两侧均为匀强磁场，磁场与水平方向的夹角为，磁感应强度大小分别为和B。已知导体棒的电阻为R、长度为d，导体棒的电阻为、长度为，的质量是的2倍。初始时刻两棒静止，两棒中点之间连接一压缩量为L的轻质绝缘弹簧。释放弹簧，两棒在各自磁场中运动直至停止，弹簧始终在弹性限度内。整个过程中两棒保持与导轨垂直并接触良好，导轨足够长且电阻不计。下列说法正确的是（　　） A. 弹簧伸展过程中，俯视回路，电流沿顺时针方向 B. 速率为v时，所受安培力大小为 C. 整个运动过程中，与的路程之比为 D. 整个运动过程中，通过的电荷量为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．弹簧伸展过程中，俯视回路，构成的闭合回路面积增大，根据楞次定律可知回路中产生顺时针方向的电流，故A正确； B．任意时刻，设电流为I，则PQ所受安培力水平分量为 方向水平向左。MN受安培力为 水平分量为 方向水平向右。两棒和弹簧组成的系统受合外力为零，动量守恒，设PQ质量为2m，则MN质量为m， PQ速率为v时，则有 解得 回路的感应电流 MN所受安培力大小为。故B错误； C．两导体棒最终停止时弹簧处于原长状态，由动量守恒可得 又有 可得最终MN向左移动距离 PQ向右移动距离 因任意时刻两棒受安培力和弹簧弹力大小都相同，设整个过程两棒受的弹力的平均值为，安培力平均值，则整个过程根据动能定理 可得。故C正确； D．两棒最后停止时，弹簧处于原长位置，此时两棒间距增加了L，由上述分析可知，MN向左位置移动，PQ位置向右移动。 通过的电荷量为。故D正确。 故选ACD。 三、非选择题（本题共6小题，共60分） 13. 在用单摆测重力加速度的实验中，将单摆挂在力传感器的下端（图甲），通过力传感器测定摆动（摆角小于）过程中摆线受到的拉力F，由计算机记录拉力F随时间t的变化图像（图乙）。小球半径未知，改变摆线长度L，测量对应的周期T，重复实验，得到多组数据，作出图像（图丙），图像斜率为k，截距为b。则 （1）单摆的周期______（结果用表示）； （2）重力加速度______；小球半径______；（结果用k、b、表示） （3）摆球的质量______（结果用、、k、表示）。 【答案】（1） （2） ①. ②. （3） 【解析】 【小问1详解】 小球每次经过最高点时，摆线上拉力最小，由题意可知单摆的周期为 【小问2详解】 [1][2]根据单摆周期公式可得 整理可得 由图丙可知， 联立解得， 【小问3详解】 设摆球的最大摆角为，摆球处于最高点时，有 摆球从最高点摆到最低点过程，由动能定理可得 摆球处于最低点时，有 联立解得摆球的质量为 14. 某同学要将一满偏电流的毫安表G改装为的电压表。他先测量出毫安表G的内阻，然后对毫安表进行改装，最后再利用一标准电压表对改装后的电压表进行校准。具体实验步骤如下： ①按如图甲所示的电路图连接好线路； ②将滑动变阻器的阻值调到最大，仅闭合开关后调节的阻值，使毫安表G的指针满偏； ③闭合开关，保持不变，调节电阻箱的阻值，使毫安表G的示数为，此时接入电路的阻值为。 回答下列问题： （1）由实验操作步骤可知，毫安表G内阻的测量值______，该测量值______（选填“大于”“小于”或“等于”）毫安表内阻； （2）若按照（1）中测算的，将上述毫安表G改装成量程为的电压表，需要______（选填“串联”或“并联”）一个______的电阻； （3）根据图乙所示电路对改装后的电压表进行校准，当标准电压表的示数为时，改装电压表表头的指针位置如图丙所示，由此可以推测出改装电压表的量程不是预期值，改装电压表的实际量程是0~______V； （4）要达到预期的目的，无论测得的毫安表内阻值是否正确，都不必重新测量，只需要将（2）中的换成一个阻值为______的电阻即可。 【答案】（1） ①. 400 ②. 小于 （2） ①. 串联 ②. 800 （3）6.05 （4）790 【解析】 【小问1详解】 [1]初始毫安表G的指针满偏，在闭合开关，保持不变，调节电阻箱的阻值，使毫安表G的示数为，可认为电阻箱分得电流，因电阻箱与毫安表G并联，两者电压相等，故毫安表G的电阻为电阻箱接入电路的阻值的，即 [2]根据实验原理，当闭合后，电路总电阻会减小，总电流会变大，则当毫安表G的指针偏转到位置时，通过电阻箱的电流会大于，电阻箱电压的计算值小于真实值，同理在毫安表G的电压代入值偏小，代入电阻的计算公式 可知该测量值小于毫安表内阻。 【小问2详解】 [1][2]将小量程的毫安表改装成为电压表时，需要串联一个电阻，按题意，则当改装表指针满偏时，加在该表两端的电压为,流经该表的电流为，该表的电阻应满足 可知 【小问3详解】 因毫安表G被改装成量程为的电压表，原刻度处被标定为，故图丙所示指针对应刻度的电压为，对应的实际电压为，设电压表的实际最大量程为，按照比例关系，有 解得 【小问4详解】 在改装存在误差的情况下，当毫安表满偏时，对应的电压表的最大量程为 此时电压表的内阻为 这与之前算得的电压表内阻相比，多出，因此，只需将（2）中的换成一个比它小，即阻值为的电阻即可。 15. 如图所示，一半径为R的半圆形玻璃砖可绕过圆心O且垂直于半圆平面的轴转动，足够大光屏P与玻璃砖底边平行，光屏上有一点A，连线与底边垂直，的距离为H（）。一细束激光对准圆心O沿方向射向玻璃砖。已知该玻璃对激光的折射率为，激光在真空中的传播速度为c。 （1）若只让激光垂直于入射并且入射点从O点向C点平移，求当光屏上光点恰好消失时激光入射点M到O点的水平距离L； （2）若只让玻璃砖绕O点在平面内顺时针转过角时，求激光从O点到达光屏的传播时间t。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据临界角与折射率的关系 光刚好发生全反射时，入射角等于临界角，（图1）由几何关系可得 解得 【小问2详解】 画出光路图如图2所示，光线入射角为，由折射定律得折射角 光线在玻璃砖中传播的时间 光线射出玻璃砖后，传播到光屏P的时间 激光从O点到达光屏的传播时间 16. 如图所示，竖直放置的足够长的密闭汽缸，缸内封存着一定质量的理想气体（气体质量可忽略不计），缸体质量，活塞质量，活塞横截面积，汽缸上部被一个劲度系数的轻弹簧悬挂于天花板上，弹簧刚好伸长；活塞下部与一端固定于地面上的刚性轻绳相连；整个装置处于静止状态，封闭在汽缸内的气柱长，外界大气压，g取，弹簧始终在其弹性限度内，不计一切摩擦及汽缸壁的厚度。求： （1）此时刚性轻绳张力的大小； （2）若将绳剪断，待缸体和活塞重新平衡后（气柱温度保持不变）气柱长度改变了多少；（结果保留2位有效数字） （3）从剪断绳到缸体和活塞重新平衡的过程（气柱温度保持不变），汽缸里的气体是吸热还是放热，请说明你的理由。 【答案】（1）20N （2）1.1cm （3）放热，见解析 【解析】 【详解】（1）对汽缸整体由平衡条件 解得 （2）对缸体由平衡条件 绳断后，对活塞由平衡条件 汽缸内的气柱，由玻意耳定律 气柱长度改变 （3）热力学第一定律 因气柱温度不变，，体积减小，，解得，故气体放热。 17. 在平面直角坐标系的第二、三象限有沿y轴正方向的匀强电场，第一象限有垂直纸面向外的匀强磁场。一质量为m带电量为q（q>0）的粒子从点A（-2L，0）以初速度沿x轴正方向射入，经电场偏转后从y轴上的点M（0，L）进入第一象限，粒子从M点进入磁场到距y轴最远所用时间为从M点运动到x轴所用时间的，不计粒子重力。求： （1）匀强电场的场强E的大小； （2）匀强磁场的磁感应强度B的大小； （3）若撤去第一象限的磁场，仅在第一象限某一圆形区域内加一个方向不变、磁感应强度为的匀强磁场，使粒子沿与x轴正方向成角斜向下穿过x轴，求该圆形区域的最小面积。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在第二象限做类平抛运动，则有， 根据牛顿第二定律有 解得 【小问2详解】 粒子进入第一象限时速度大小为v，方向与x轴正方向的夹角为，则有， 解得， 作出轨迹如图所示 粒子从进入第一象限至运动到距离y轴最远处，此时轨迹半径平行于x轴，根据几何关系可知，对应的圆心角为 由于粒子从M点进入磁场到距y轴最远所用时间为从M点运动到x轴所用时间的，可知，粒子从距y轴最远到x轴，圆心角 根据几何关系有 粒子做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有 解得 【小问3详解】 若磁场磁感应强度为，结合上述可知，粒子做匀速圆周运动的半径为 若使粒子沿与x轴正方向成角斜向下穿过x轴，则粒子速度偏转角为，则圆形区域的半径为 所以圆形区域的最小面积为 18. 如图所示，某电磁驱动装置由水平放置的足够长的两平行金属导轨、恒定电源、电容器、金属棒a、金属棒b组成。导轨间距，最左端有一单刀双掷开关可以接通恒定电源或电容器。恒定电源的电动势，电容器的电容。整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度，开始时金属棒a静止于虚线左侧导轨某处，金属棒b锁定在虚线右侧某处。已知金属棒a和b质量均为，电阻均为，杆长均为L。虚线左侧导轨粗糙右侧光滑，金属棒a与左侧导轨间动摩擦因数，在运动过程中金属棒始终与导轨接触良好，忽略导轨电阻和电源内阻，g取。 （1）将单刀双掷开关接恒定电源，金属棒a开始向右运动，达到最大速度时仍在虚线左侧，求：金属棒a的最大速率； （2）当金属棒a以最大速度经过虚线时，立即解锁金属棒b并将单刀双掷开关接电容器。运动过程中两金属棒不发生碰撞。系统达到稳定状态后，电流为零，两金属棒速度相同。求： ①系统达到稳定状态后两金属棒的速率v； ②若要两金属棒不相撞，金属棒b到虚线的距离d至少为多少。 【答案】（1）4m/s （2）①1m/s，②32m 【解析】 【小问1详解】 当金属棒a匀速运动时其达到最大速度。 由平衡条件得 根据闭合电路欧姆定律 解得 【小问2详解】 ①对金属棒a，应用动量定理 对金属棒b，应用动量定理 其中， 电容器所带的电荷量 稳定后电容器两极板间的电压 联立可得 ②某一瞬间，电容器的电压，也可以表示为 联立 等式两边对时间累加得 根据上一小问中的两个动量定理的表达式可得 金属棒b到虚线的距离 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三物理试题 本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。 注意事项： 1．答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。 2．选择题答案必须使用2B铅笔正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3．请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。 一、单项选择题（本题共8小题，每小题3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. 2025年我国研发出一款新微型原子能电池。该电池将衰变释放的能量转化为电能，衰变方程为，式中是反中微子。下列说法正确的是（　　） A. X为电子，是由原子核内的中子转化为质子的过程中产生的 B. 这个反应是核聚变反应 C. 这个反应产生的中微子在磁场中会发生偏转 D. 比结合能比大 2. 物理实验小组把一束激光分别照射在双缝（图甲）和单缝（图乙）上探究光的规律，下列说法中不正确的是（　　） A. 图甲和图乙光屏上的条纹都是光叠加的结果 B. 图甲和图乙光屏上的条纹现象都证明光是一种波 C. 图甲和图乙光屏上的条纹都是明暗相间的，不能通过光屏上的条纹来判断是干涉现象还是衍射现象 D. 图甲光屏上出现等间距明暗相间的条纹图样，图乙光屏上出现中间宽两边窄的明暗相间的条纹图样 3. 如图甲所示，轻质弹簧一端固定，另一端与光滑水平面上的木箱相连，箱内固定一个手机。压缩弹簧并让木箱由静止释放，不计空气阻力。手机加速度传感器记录了木箱在水平方向的振动情况，以水平向右为正方向。从某一时刻开始计时，得到木箱振动过程中加速度a随时间t变化的图像，如图乙所示。下列说法中正确的是（　　） A. 时木箱位于平衡位置 B. 时木箱正在向左运动 C. 从至过程中木箱所受的回复力一直做正功 D. 从至过程中弹簧弹性势能一直减小 4. 控制无人机的无线电信号来自于振荡电路。图甲所示为振荡电路，图乙为电容器的电荷量随时间变化的图像，时刻电容器的板带正电。下列关于电磁振荡电路的说法中正确的是（　　） A. 时间内，线圈中的磁场方向向下 B. 时间内，线圈的磁场能不断减小 C. 时间内，线圈的自感电动势在变大 D. 时间内，电容器板带正电，电容器正在充电 5. 一定质量理想气体经历如图所示的过程，是等压过程，是绝热过程。状态a、c的温度相同，下列说法正确的是（　　） A. 状态c体积比状态b的小 B. 过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功 C. 过程，外界对气体做正功，内能减小 D. 过程，气体对外做的功等于气体从外界吸收的热量 6. 如图所示的电路中，定值电阻、、、的阻值均为，电源电动势为E，内阻为r，R为滑动变阻器，电表均为理想电表。闭合开关，滑动变阻器的滑片从最右端向左端滑动的过程中，、分别表示电压表V2和电流表A示数的变化量，下列判断正确的是（　　） A. 电流表A示数减小，电压表V1示数减小 B. A、B两点间的并联部分电路消耗的功率先增大后减小 C. D. 电源的效率减小 7. 如图所示，一面积为S的单匝矩形线框以角速度绕距线框边缘处的转轴匀速转动。转轴左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为；转轴右侧存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B。线框转动一周的过程中产生感应电动势的有效值为（　　） A. B. C. D. 8. 质量为m的导体棒与两个半径均为R的光滑圆弧电极接触良好，两个电极相互平行且都位于竖直平面内，O为其中一个圆弧电极的圆心，截面如图所示，导体棒中通有如图所示电流，导体棒在两个电极间的长度为L，在两电极间加一竖直方向的匀强磁场（未画出），磁感应强度大小为，让导体棒从圆弧的最低点A由静止释放，导体棒沿圆弧向上运动，最高运动到B点，与竖直方向夹角为，重力加速度为g。则（　　） A. 导体棒受到的安培力方向竖直向上 B. 导体棒中的电流大小为 C. 导体棒从A点移动到B点的过程中每个电极受到的最大压力为 D. 导体棒从A点运动到B点所用时间为 二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 9. 如图甲所示，一列简谐横波沿x轴传播，P、Q分别是平衡位置为和的两质点。实线和虚线分别为时刻和时刻的波形图，其中。图乙为质点Q的振动图像。下列说法正确的是（　　） A. 波沿x轴负方向传播，波的传播速度大小为 B. 时刻质点P的位移为 C. 可能等于 D. 质点Q在这段时间内的路程可能为 10. 用大量电子碰撞大量处于基态的氢原子使其跃迁到激发态，处于激发态的氢原子往低能级跃迁时，发出的光中，只有a、b两种可见光，用这两束可见光分别照射光电效应管，调节滑动变阻器，记录电流表与电压表示数，两者关系如图丙所示，已知可见光光子的能量范围为，下列说法正确的是（　　） A. a光的波长比b光的波长短 B. 要得到图丙中两种光的遏止电压，图乙中滑片P应位于O的左侧 C. 图乙中阴极K所用材料的逸出功可能为 D. 碰撞氢原子的电子动能可能为 11. 如图所示，开关S为单刀双掷开关。理想变压器原、副线圈的匝数比为，交变电源电压的有效值为，三个电阻、、的阻值满足，下列说法正确的是（　　） A. S与a相连时消耗的功率比与b相连时消耗的功率少 B. S与a相连时流过的电流为 C. S与b相连时的电压为 D. S与b相连时消耗的功率为 12. 如图所示，两根光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，左、右两侧导轨间距分别为d和，虚线边界两侧均为匀强磁场，磁场与水平方向的夹角为，磁感应强度大小分别为和B。已知导体棒的电阻为R、长度为d，导体棒的电阻为、长度为，的质量是的2倍。初始时刻两棒静止，两棒中点之间连接一压缩量为L的轻质绝缘弹簧。释放弹簧，两棒在各自磁场中运动直至停止，弹簧始终在弹性限度内。整个过程中两棒保持与导轨垂直并接触良好，导轨足够长且电阻不计。下列说法正确的是（　　） A. 弹簧伸展过程中，俯视回路，电流沿顺时针方向 B. 速率为v时，所受安培力大小为 C. 整个运动过程中，与的路程之比为 D. 整个运动过程中，通过的电荷量为 三、非选择题（本题共6小题，共60分） 13. 在用单摆测重力加速度的实验中，将单摆挂在力传感器的下端（图甲），通过力传感器测定摆动（摆角小于）过程中摆线受到的拉力F，由计算机记录拉力F随时间t的变化图像（图乙）。小球半径未知，改变摆线长度L，测量对应的周期T，重复实验，得到多组数据，作出图像（图丙），图像斜率为k，截距为b。则 （1）单摆的周期______（结果用表示）； （2）重力加速度______；小球半径______；（结果用k、b、表示） （3）摆球的质量______（结果用、、k、表示）。 14. 某同学要将一满偏电流的毫安表G改装为的电压表。他先测量出毫安表G的内阻，然后对毫安表进行改装，最后再利用一标准电压表对改装后的电压表进行校准。具体实验步骤如下： ①按如图甲所示的电路图连接好线路； ②将滑动变阻器的阻值调到最大，仅闭合开关后调节的阻值，使毫安表G的指针满偏； ③闭合开关，保持不变，调节电阻箱的阻值，使毫安表G的示数为，此时接入电路的阻值为。 回答下列问题： （1）由实验操作步骤可知，毫安表G内阻的测量值______，该测量值______（选填“大于”“小于”或“等于”）毫安表内阻； （2）若按照（1）中测算的，将上述毫安表G改装成量程为的电压表，需要______（选填“串联”或“并联”）一个______的电阻； （3）根据图乙所示电路对改装后的电压表进行校准，当标准电压表的示数为时，改装电压表表头的指针位置如图丙所示，由此可以推测出改装电压表的量程不是预期值，改装电压表的实际量程是0~______V； （4）要达到预期的目的，无论测得的毫安表内阻值是否正确，都不必重新测量，只需要将（2）中的换成一个阻值为______的电阻即可。 15. 如图所示，一半径为R的半圆形玻璃砖可绕过圆心O且垂直于半圆平面的轴转动，足够大光屏P与玻璃砖底边平行，光屏上有一点A，连线与底边垂直，的距离为H（）。一细束激光对准圆心O沿方向射向玻璃砖。已知该玻璃对激光的折射率为，激光在真空中的传播速度为c。 （1）若只让激光垂直于入射并且入射点从O点向C点平移，求当光屏上光点恰好消失时激光入射点M到O点的水平距离L； （2）若只让玻璃砖绕O点在平面内顺时针转过角时，求激光从O点到达光屏的传播时间t。 16. 如图所示，竖直放置的足够长的密闭汽缸，缸内封存着一定质量的理想气体（气体质量可忽略不计），缸体质量，活塞质量，活塞横截面积，汽缸上部被一个劲度系数的轻弹簧悬挂于天花板上，弹簧刚好伸长；活塞下部与一端固定于地面上的刚性轻绳相连；整个装置处于静止状态，封闭在汽缸内的气柱长，外界大气压，g取，弹簧始终在其弹性限度内，不计一切摩擦及汽缸壁的厚度。求： （1）此时刚性轻绳张力的大小； （2）若将绳剪断，待缸体和活塞重新平衡后（气柱温度保持不变）气柱长度改变了多少；（结果保留2位有效数字） （3）从剪断绳到缸体和活塞重新平衡的过程（气柱温度保持不变），汽缸里的气体是吸热还是放热，请说明你的理由。 17. 在平面直角坐标系的第二、三象限有沿y轴正方向的匀强电场，第一象限有垂直纸面向外的匀强磁场。一质量为m带电量为q（q>0）的粒子从点A（-2L，0）以初速度沿x轴正方向射入，经电场偏转后从y轴上的点M（0，L）进入第一象限，粒子从M点进入磁场到距y轴最远所用时间为从M点运动到x轴所用时间的，不计粒子重力。求： （1）匀强电场的场强E的大小； （2）匀强磁场的磁感应强度B的大小； （3）若撤去第一象限的磁场，仅在第一象限某一圆形区域内加一个方向不变、磁感应强度为的匀强磁场，使粒子沿与x轴正方向成角斜向下穿过x轴，求该圆形区域的最小面积。 18. 如图所示，某电磁驱动装置由水平放置的足够长的两平行金属导轨、恒定电源、电容器、金属棒a、金属棒b组成。导轨间距，最左端有一单刀双掷开关可以接通恒定电源或电容器。恒定电源的电动势，电容器的电容。整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度，开始时金属棒a静止于虚线左侧导轨某处，金属棒b锁定在虚线右侧某处。已知金属棒a和b质量均为，电阻均为，杆长均为L。虚线左侧导轨粗糙右侧光滑，金属棒a与左侧导轨间动摩擦因数，在运动过程中金属棒始终与导轨接触良好，忽略导轨电阻和电源内阻，g取。 （1）将单刀双掷开关接恒定电源，金属棒a开始向右运动，达到最大速度时仍在虚线左侧，求：金属棒a的最大速率； （2）当金属棒a以最大速度经过虚线时，立即解锁金属棒b并将单刀双掷开关接电容器。运动过程中两金属棒不发生碰撞。系统达到稳定状态后，电流为零，两金属棒速度相同。求： ①系统达到稳定状态后两金属棒的速率v； ②若要两金属棒不相撞，金属棒b到虚线的距离d至少为多少。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $