湖南常德市汉寿县第一中学2025-2026学年高三上学期第十二次周考物理试卷

**基本信息** 高三物理周考卷，涵盖近代物理、力学、电磁学等模块，结合电梯抛球、双中子星合并等真实情境，考查物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|6题/24分|衰变、参考系、全反射|以铀核衰变、电梯抛球为情境，基础概念与运动分析结合| |多选题|4题/20分|电场强度、引力波、电磁感应|结合静电除尘、双中子星合并，考查科学推理与论证| |实验题|2题/18分|弹簧弹力、压敏电阻应用|第12题以智能机械手指为载体，体现科学探究与实际应用| |解答题|3题/38分|气体实验定律、电磁场运动、传送带问题|第14题带电粒子在电磁场中多过程运动，突出模型建构与综合分析|

湖南省常德市汉寿县第一中学2025—2026学年 高三上学期第十二次周考物理试卷 一、单选题（共24分） 1．（本题4分）下列说法正确的是（　　） A．铀核（）衰变为铅核（）的过程中，要经过8次衰变和6次衰变 B．汤姆生通过研究天然放射现象发现了电子，并提出了“枣糕模型” C．一个氢原子从量子数的激发态跃迁到基态时最多可辐射3种不同频率的光子 D．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为这束光的强度太小 2．（本题4分）小朋友站在向上做匀速直线运动的电梯中，竖直向上抛出小球后小球落回手中（小球未碰到电梯顶部）。以地面为参考系和零势能面，小球与电梯底面距离最大时，小球的（　　） A．速度为零 B．重力势能最大 C．速度方向竖直向上 D．加速度方向竖直向上 3．（本题4分）如果透明介质中有个小气泡，看起来会特别明亮。一个半径为，折射率为的球形透明介质中有一个同心球形气泡，气泡半径为，为球形透明介质的球心，如图所示。一束单色光从外球面上的A点以与连线成角射入球中，若气泡内和透明介质周围空间均可看成真空，。则可能使光在内球表面上发生全反射的入射角的取值为（　　） A． B． C． D． 4．（本题4分）台球运动是一项为大众所喜爱的运动。现有一台球桌的球袋落球区设计如图所示，四颗半径为R、质量为m的台球静止在两根与水平面夹角为的平行倾斜直导轨上。导轨底端挡板对台球的弹力方向与导轨平行，导轨间的间距为，重力加速度为g，不计一切摩擦。下列说法正确的是（　　） A．挡板对最底端的台球的作用力为 B．两根导轨对最顶端台球作用力的合力为 C．最底端的台球对中间两颗球的作用力为 D．单根导轨对最底端台球的作用力为 5．（本题4分）如图所示，光滑半圆环竖直固定在水平桌面上，质量均为m的P、Q两球固定在轻杆两端，轻杆的长度略大于圆环直径，Q球处于水平桌面上，P球套在圆环上，桌面前下方有一倾角为的斜劈固定在水平地面上，斜劈最上端与桌面距离为H，现给小球P一竖直初速度，当小球P运动到半圆环最高点时，小球Q与轻杆脱离，此时小球Q恰好离开桌面飞出，经过一段时间后，小球Q刚好能沿斜面向下运动，不计空气阻力与一切摩擦，重力加速度为g。则小球P的初速度大小为（    ） A． B． C． D．由于不知道轻杆长度，无法求出 6．（本题4分）简谐运动的振动图线可用下述方法画出：如图甲所示，在弹簧振子的小球上安装一支绘图笔P，让一条纸带在与小球振动方向垂直的方向上做匀速运动，绘图笔在纸带上画出的就是小球的振动图像。取振子水平向右的方向为振子离开平衡位置位移的正方向，纸带运动的距离代表时间，得到的振动图线如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．弹簧振子的周期为2s B．弹簧振子的振幅为20cm C．2.8s时小球正在向左运动 D．若增大弹簧振子的振幅，其振动的周期也增大 二、多选题（共20分） 7．（本题5分）某静电除尘器的除尘原理如图所示，一带正电的金属板和一个带负电的放电极形成电场，它们之间的电场线分布如图所示。工作时，带负电的烟尘颗粒在静电力的作用下向金属板运动，最后落在金属板上。若用虚线表示烟尘颗粒的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点，忽略重力和空气阻力，则（　　） A．P点电场强度小于Q点电场强度 B．P点电场强度大于Q点电场强度 C．烟尘颗粒在P点的电势能小于在Q点的电势能 D．烟尘颗粒在P点的电势能大于在Q点的电势能 8．（本题5分）双中子星合并会产生引力波，探测到引力波的存在，可以证明爱因斯坦义相对论引力波预言的正确性。两颗中子星合并前，绕二者连线上的某点转动，将两颗中子星都看作是质量分布均匀的球体。若产生引力波的双中子星到地球的距离为13.4亿光年，引力波的速度等于真空中的光速，则下列关于双中子星合并产生引力波的描述正确的是（　　） A．该引力波传到地球的时间约为13.4年 B．该引力波传到地球的时间约为13.4亿年 C．双中子星合并过程中，其运行周期逐渐变大 D．双中子星合并过程中，其运行周期逐渐变小 9．（本题5分）如图所示，在粗糙水平台阶上静止放置一质量的小物块（可看成质点），它与水平台阶表面的动摩擦因数，在台阶右侧固定了一个倾斜挡板，挡板长度，挡板与水平方向夹角。今以水平面末端点为原点建立平面直角坐标系，现用的水平恒力让小物块从点运动到点，到的距离为，到点时撤去拉力，小物块水平抛出并击中挡板，不考虑反弹，忽略空气阻力（g取10m/s2）。下列说法正确的是（    ） A．若恒力，则小物块到达点的速度为20m/s B．若小物块恰好击中挡板的中点，则恒力 C．若小物块垂直击中挡板，则击中挡板的坐标为 D．若小物块击中挡板时动能最小，则小物块从点到击中挡板运动时间为 10．（本题5分）如图所示，足够长的光滑平行金属导轨ab和cd固定在同一水平面内，间距为L。导轨间有竖直向上的匀强磁场B，另有一直径为d的金属圆盘绕中心轴O以角速度顺时针匀速转动，圆盘区域有垂直圆盘向下的匀强磁场B。导轨b端通过电刷与圆盘边缘e点连接，导轨d端与圆盘金属转轴连接。现将质量为m的金属杆MN垂直于导轨由静止释放。下列结论正确的是（　　） A．金属杆最终做匀速直线运动 B．刚释放时金属杆的加速度最大 C．金属杆运动过程中的最大速度为 D．整个运动过程通过金属杆的总电量为 三、实验题（共18分） 11．（本题8分）如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码，探究“在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系”实验。 (1)该实验用钩码所受的重力等于弹簧受到的弹力理由是________； (2)如图乙所示，根据实验数据绘图，纵轴是钩码质量m，横轴是弹簧的形变量x。由图像可得结论：在弹簧的弹性限度内，弹簧的弹力与弹簧的伸长量成________（填“正比”或“反比”），弹簧的劲度系数________（重力加速度g取）。 (3)如图丙所示，实验中用两根不同的弹簧a和b，作出弹簧弹力F与弹簧长度L的图像，下列说法正确的是（　　） A．b的原长比a的短 B．b的原长比a的长 C．a的劲度系数比b的大 D．弹力与弹簧长度成正比 12．（本题10分）智能机械手指装置指端集成了薄膜压敏电阻，用于测量机械手指的握力，其示意图如图甲所示，测量电路如图乙，电源电动势（内阻可忽略）、保护电阻、电流表A（量程0~3mA，内阻）、开关S及导线若干。已知电阻的电导 [单位：西门子（S）]，压敏电阻的电导G与压力F的关系如图丙所示，图线为过原点的直线。 请完成以下问题： (1)当压力F增大时，电流表A的示数将_______（选填“增大”或“减小”）。 (2)已知机械手指抓取质量的圆柱形水杯时，水杯与手指间的动摩擦因数，重力加速度g大小取。闭合开关S，用两机械手指夹紧水杯，水杯保持竖直静止。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，为保证水杯不滑落，则单侧手指对水杯的握力F至少为_______N，此时电流表A示数为_______mA。（结果均保留2位有效数字） (3)为直接读取压力，拟将电流表A改装成握力显示仪，请推导握力F（N）与电流I（A）的函数关系式为__________，改装后，握力显示仪刻度是__________（选填“均匀”或“不均匀”）的。 四、解答题（共38分） 13．（本题10分）如图所示为水火箭，是利用质量比和气压作用设计的玩具。水火箭内瓶的容积为2.4L，某次发射前，往瓶内注入三分之一体积的水，打气筒每次可充入200mL压强为的气体，当水火箭内部气压达到时，按下发射按钮，箭体可发射致百米高度。设充气过程气体温度不变。已知大气压强为，整个装置气密性良好，忽略温度的变化。 （1）求本次发射火箭前需要打气的次数； （2）求水火箭落地后瓶内气体质量与水刚好被全部喷出前瓶内气体质量之比。 14．（本题14分）如图所示，平行板MN、PQ水平放置，板间距离为L，板长为，两板间加有恒定电压，有界匀强磁场的边界过下板右端Q点，并与NQ成一定的夹角，匀强磁场垂直于纸面水平向里，一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子从板间中线的左侧，以速度v0水平射入两板间，粒子出两板时向下的侧移量为，粒子进入磁场并经磁场偏转后出磁场，以水平向左的方向再次进入两板间，并刚好从A点飞出电场，不计粒子的重力，求： （1）MN、PQ两板间的电压； （2）磁场左边界与竖直方向的夹角； （3）匀强磁场的磁感应强度大小。 15．（本题14分）如图所示，一足够长的水平传送带以速度匀速运动，质量为的小物块P和质量为的小物块Q由通过定滑轮的轻绳连接，轻绳足够长且不可伸长。某时刻给P、Q同时提供大小相等的初速度，使Q竖直向上运动、P从传送带左端冲上传送带，与定滑轮间的绳子水平。已知物块P与传送带间的动摩擦因数，重力加速度为，不计滑轮的质量与摩擦，整个运动过程中物块Q都没有上升到定滑轮处。求： (1)物块P与传送带达到共速所用的时间； (2)若传送带以不同的速率沿顺时针方向转动，当v取多大时，物块P沿传送带向右运动的过程中与传送带因摩擦产生的热量有最小值，并求出最小值。 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 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C B D C C BD BD BCD ABD 1．A 【详解】A．铀核（）衰变为铅核（）的过程中，假设经过m次衰变和n次衰变，根据质量数和电荷数守恒有 联立解得 即要经过8次衰变和6次衰变，A正确； B．汤姆生通过研究阴极射线现象发现了电子，并提出了“枣糕模型”，B错误； C．一个氢原子从量子数的激发态跃迁到基态时最多可辐射2种不同频率的光子，分别是从量子数3跃迁到2和量子数2跃迁到1辐射出的光子，C错误； D．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为这束光的频率太小，D错误。 故选A。 2．C 【详解】A．小球与电梯底面距离最大时，小球与电梯具有相同的速度，速度不为零，选项A错误； B．由A可知小球依然具有向上的速度，重力势能不是最大，选项B错误； C．小球与电梯一样具有竖直向上的速度，选项C正确； D．小球的加速度等于重力加速度，方向竖直向下，选项D错误。 故选C。 3．B 【详解】光在内球面上恰好发生全反射时的光路如图所示 有 则 对由正弦定理可得 则有 光在外球面折射时 故有 解得 光在内球面上发生全反射时，折射角最大为，光路如图所示 由几何关系得 又 解得 故能使光在内球表面上发生全反射的入射角的取值范围为。 故选B。 4．D 【详解】A．对4个台球整体分析，挡板对最底端的台球的作用力为 故A错误； B．两根导轨对最顶端台球作用力的合力为 故B错误； C．最底端的台球对中间两颗球的作用力为 故C错误； D．如图 两根导轨对最底端台球的作用力分别为、，与导轨平面的夹角为，则 两根导轨对最底端台球的作用力大小为 解得单根导轨对最底端台球的作用力为 故D正确。 故选D。 5．C 【详解】小球Q脱离杆时速度设为v，因不计空气阻力与一切摩擦，将做平抛运动，经过一段时间后，刚好能沿斜面向下运动，如图      可得 又 小球P在最高点时，两球沿杆方向分速度相等，有 从小球P开始向上运动至最高点，两球组成的系统机械能守恒，可得 联立，解得 故选C。 6．C 【详解】A．周期是振子完成一次全振动的时间，由题图知，弹簧振子的周期为T=4s，故A错误； B．振幅是振子离开平衡位置的最大距离，由题图知，弹簧振子的振幅为10cm，故B错误； C．图像的斜率表示速度，斜率正负表示速度的方向，则由图乙知，2.8s时振子的速度为负，正在向左运动，故C正确； D．根据弹簧振子的周期公式 其振动的周期与振幅无关，故增大弹簧振子的振幅，它的周期将保持不变，故D错误。 故选C。 7．BD 【详解】AB．在同一静电场中，电场线越密的地方电场强度越大，由图可知，P点电场线比Q点电场线更密，则P点电场强度大于Q点电场强度，故A错误，B正确； CD．由沿着电场线方向电势逐渐降低，可知P点的电势比Q点的电势低，即 烟尘颗粒带负电，根据可知，烟尘颗粒在P点的电势能大于在Q点的电势能，故C错误，D正确； 故选BD。 8．BD 【详解】AB．该引力波传到地球的时间约为 A错误，B正确； CD．设两颗中子星质量分别为、，距离为，绕二者连线上的某点转动的轨道半径为、，周期为，根据万有引力提供向心力，有 解得 双中子星合并过程中，距离L逐渐减小，其运行周期T也逐渐变小，C错误，D正确。 故选BD。 9．BCD 【详解】A．物块从A到O，根据动能定理有 解得 故A错误； B．若小物块恰好击中挡板的中点，根据平抛运动规律有、 物块从A到O，根据动能定理有 解得 故B正确； C．若小物块垂直击中挡板，则有 此时有、 解得、 则击中挡板的坐标为，故C正确； D．若小物块击中挡板时动能最小，根据平抛运动规律有、 联立解得 动能为 根据数学方法可知，当时，动能最小，解得 故D正确； 故选BCD。 10．ABD 【详解】ABC．金属圆盘转动时产生恒定的电动势 则导体棒受安培力作用做加速运动，若某时刻的速度为v，则 则随着导体棒的速度v逐渐变大，安培力逐渐减小，则加速度逐渐减小，则刚释放时金属杆的加速度最大，最终当时加速度为零，导体棒做匀速运动，此时的最大速度，选项AB正确，C错误； D．对导体棒由动量定理 而可得，选项D正确。 故选ABD。 11．(1)见解析 (2) 正比 5 (3)BC 【详解】（1）当钩码处于静止状态时，根据二力平衡可知，钩码所受的重力等于弹簧对钩码的弹力。 （2）[1]由图像乙知，所挂钩码质量与弹簧形变量按正比例规律变化，所以可知钩码所受的重力与弹簧形变量也按正比例变化，由于所挂钩码重力等于弹簧受到的弹力，所以可得出结论：在弹簧的弹性限度内，弹簧的弹力与弹簧的伸长量成正比； [2]根据胡克定律，可得弹簧的劲度系数 （3）AB．图像与横轴的交点等于弹簧原长，由图像知b的原长比a的长，故A错误，B正确； C．图像的斜率等于弹簧的劲度系数，由图像知a的劲度系数比b的大，故C正确； D．图像可知，弹簧弹力与弹簧长度为线性关系，但不是正比关系，故D错误。 故选BC。 12．(1)增大 (2) 2.0 1.0 (3) 不均匀 【详解】（1）压敏电阻的电导，由图丙可知，G与F成正比，即F增大时，G增大，R减小；电路的总电阻，则R减小时总电阻减小，电源电动势不变，根据，可知电流增大，则电流表示数增大； （2）[1]水杯静止时受力平衡有 最大静摩擦力为 联立代入数据可得 [2]由图丙可知，G与F成正比，有 其中 当时， 则电阻为 电路中的电流为 （3）[1]由图丙可知 则 电路中的电流为 整理可得 代入，，，，可得 [2]因为与不是线性关系，所以握力显示刻度不均匀。 13．（1）40；（2）1︰4 【详解】（1）设至少需要打次气，打气前箭体内空气体积为 打气前箭体内空气压强为p0，末状态气体的压强为，根据玻意耳定律可得 代入数据解得 所以该小组成员至少需要打气40次才能使“水火箭”发射。 （2）小组成员对“水火箭”加压到发射，在水刚好全部被喷出时气体的体积为 根据玻意耳定律可得 解得水刚好全部被喷出前瞬间，瓶内气体压强为 从水刚好全部被喷出前瞬间到“水火箭”落地后，设气体没有散开，体积为V1，根据玻意耳定律可得 故“水火箭”落地后瓶内气体质量与水刚好被全部喷出前瓶内气体质量之比为 14．（1）；（2）30°；（3） 【详解】（1）设MN、PQ两板间的电压为U，粒子经时间t从两板间射出，则根据运动学公式有   ① ② 由①②联立解得    ③ （2）设粒子从两板间射出时的竖直分速度为vy，则根据运动学公式有 所以粒子从两板间射出时的速度大小为 ④ 且由几何关系可知v的方向与竖直方向的夹角为30°。 设磁场左边界与竖直方向的夹角为θ，粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，则根据几何关系可得 ⑤ （3）如图所示，设粒子从C点离开两板间，从D点进入磁场，从E点射出磁场，之后从F点再一次进入两板间。根据几何关系可得C、D两点间的竖直距离为 ⑥ 由题意并根据运动学公式可得A、F两点间的竖直距离为 ⑦ 解得D、E两点间的距离为 ⑧ 根据几何关系可得粒子做匀速圆周运动的半径为 ⑨ 设磁感应强度的大小为B，则根据洛伦兹力公式和牛顿第二定律可得    ⑩ 由④⑩联立解得 ⑪ 15．(1) (2)， 【详解】（1）共速前，对P进行受力分析可得 对Q进行受力分析可得 解得 令开始运动到共速所经历时间为，则有 解得 （2）由分析可知，当传送带速度变化，共速前 P的加速度均没变。令开始运动到共速所经历时间为，则有 解得 此时P与传送带的相对位移为 此过程产生的热量为 共速后，对P进行受力分析可得 对Q进行受力分析可得 解得 共速后，令P向右运动的时间为，则有 此过程，P与传送带的相对位移为 此过程产生的热量，则 则全过程 由数学知识可得：当时，Q具有最小值，最小值为。 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 $