湖南常德市汉寿县第一中学2025-2026学年高三上学期第十三次周考物理试卷

**基本信息** 高三物理周考试卷，以风云四号卫星发射、提丢斯公式等科技情境为载体，覆盖力学、电磁学、热学核心模块，通过多过程问题设计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|7/28|蹦极运动能量动量、电场电势、天体运动|结合科学史（提丢斯公式），辨析易混概念| |多选题|3/15|卫星变轨、机械波干涉、电磁相互作用|多选项梯度设计，考查科学推理| |实验题|2/18|机械能守恒验证、伏安法测电源参数|注重实验操作与数据处理，体现科学探究| |解答题|3/39|无人机运动、汽缸气体变化、电磁导轨导体棒|多过程综合问题，融合模型建构与定量计算|

湖南省常德市汉寿县第一中学2025—2026学年 高三上学期第十三次周考物理试卷 一、单选题（共28分） 1．（本题4分）“蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑人身上，人从几十米高处跳下．将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动．从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，下列说法正确的是（ ） A．绳恰好伸直时，绳的弹性势能为零，人的动能最大 B．人在最低点时，绳对人的拉力大小等于人所受的重力大小 C．绳对人的拉力始终做负功，人的动能先增大后减小 D．绳对人的冲量方向始终向上，人的动量大小一直减小 2．（本题4分）如图所示，空间有A、B、C三个点，任何两点间的距离均为L，O为AB边的中点。在A、B处分别固定有等量正电荷Q。一带电量为q的粒子从C点由静止释放由C点向O点运动，已知静电力常量为k，不计粒子重力。取无限远处电势为零，已知点电荷Q产生的电场在距离r处的电势为。下列说法正确的是（　　） A．该粒子带正电 B．粒子将做简谐运动 C．粒子从C运动至O的过程中，加速度大小先增大后减小 D．粒子在O点的动能为 3．（本题4分）科学家相信宇宙是和谐的，1766年，德国科学家提丢斯研究了下表中太阳系中各个行星的轨道半径（以AU为单位），他发现了一个规律，各行星到太阳的距离可近似用公式表示（其中n为正整数），但同时又注意到公式中，即AU的地方少了一颗行星，1801年后，科学家陆续发现这一区域存在大量小行星。假设所有行星的公转轨道近似可看作圆，下列说法正确的是（    ） 行星 水星 金星 地球 火星 木星 土星 轨道平均半径r/AU 0.39 0.72 1.00 1.52 5.20 9.54 A．小行星带处于木星与土星之间 B．水星离太阳最近，由此可知受太阳引力最大 C．火星的公转周期小于2年 D．金星公转的线速度与地球公转的线速度之比约为0.85 4．（本题4分）如图所示，长木板静止在光滑水平地面上，滑块以某一初速度冲上长木板左端，最终没有滑离长木板。对滑块开始滑上长木板到二者刚相对静止的过程，下列说法正确的是（    ） A．若滑块减少的动量为10kg·m/s，则木板增加的动量可能为8kg·m/s B．若滑块减少的动能为10J，则木板增加的动能可能为5J C．若系统因摩擦产生的热量为10J，则滑块减少的动能可能为15J D．若木板增加的动能为10J，则系统因摩擦产生的热量可能为8J 5．（本题4分）如图所示，竖直放置的足够长的U型金属框架中，定值电阻为R，其他电阻均可忽略，ef是一水平放置的电阻可忽略的导体棒，导体棒质量为m，棒的两端始终与ab、cd保持良好接触，且能沿框架无摩擦下滑，整个装置放在与框架平面垂直的匀强磁场中，当导体棒ef从静止下滑一段时间后闭合开关S，则S闭合后（　　） A．导体棒ef的加速度一定大于g B．导体棒ef的加速度一定小于g C．导体棒ef机械能一定守恒 D．导体棒ef机械能一定减少 6．（本题4分）如图所示，一个导热良好的圆柱形汽缸，开口向上竖直放置于水平面上，缸内储存文物，用活塞封闭一定质量的理想气体。现环境温度缓慢升高，活塞离汽缸底部的距离由h变为H，已知大气压恒定，活塞与汽缸壁密封良好且不计摩擦，忽略文物热胀冷缩的影响，则下列说法正确的是（    ） A．气体压强增大 B．气体对外做功，内能增大 C．气体放出热量 D．单位时间撞击器壁单位面积的气体分子数增多 7．（本题4分）如图甲所示，长度的水平传送带顺时针匀速转动，其右端与一半径的竖直光滑半圆轨道相切于A点。小物块以初速度冲上传送带的左端，在传送带上运动一段时间后进入半圆轨道。当传送带以不同速率运行时，小物块在半圆轨道上第一次达到的最大高度与传送带运行速率的关系如图乙所示。已知小物块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度。下列计算正确的是（    ） A． B． C． D． 二、多选题（共15分） 8．（本题5分）2025年12月27日，我国成功发射风云四号03地球静止轨道气象卫星，其发射过程可以简化为如图所示的模型：卫星先进入近地圆轨道I（离地高度可忽略不计），再进入椭圆转移轨道Ⅱ，最后进入同步轨道Ⅲ，轨道I和Ⅱ、Ⅱ和Ⅲ分别相切于P、Q两点。已知引力常量为G，地球半径为R，同步轨道距地面高度为h，忽略卫星质量变化。以下说法正确的是（　　） A．卫星在轨道Ⅱ上P、Q两点的速度大小之比为 B．卫星在轨道I上的周期小于在轨道Ⅲ上的周期 C．若已知地球的平均密度，则可以估算轨道I上的周期 D．卫星在轨道Ⅱ上经过P点的加速度大于在轨道I上经过P点的加速度 9．（本题5分）在轴左右两侧存在两种不同的均匀介质，两波源分别位于轴上和处，产生两列频率相同持续传播的简谐横波沿轴相向传播，甲向右传播、乙向左传播，时刻的波形如图所示，甲波恰好传至处，乙波恰好传至处，已知波在负半轴的波速大小为，下列说法中正确的是（　　） A．正半轴的波速大小为 B．轴上第一个位移到的质点是横坐标为 C．时刻处质点的位移为 D．两个波源之间一共6个加强点 10．（本题5分）如图所示，可看作质点的质量为m的滑块A套在足够粗糙的水平固定直杆上，无限长直导体棒P垂直纸面放置，并固定在滑块A正下方，质量为m、长为L的导体棒Q通过细线与滑块A相连，P、Q的粗细可忽略不计，且始终与纸面保持垂直。现给P中通入垂直纸面向里大小为I0的电流，Q中通入垂直纸面向外大小为I的电流，系统达到稳定平衡时，AP=AQ=PQ=h。已知无限长通电直导线在距其r处产生的磁场磁感应强度满足，I0为导线中电流大小，k为常量。则（　　） A．缓慢增大Q中电流，当其电流为2I时，PQ距离为2h B．缓慢增大Q的质量，当其质量为4m时，PQ距离为 C．向右缓慢移动滑块A，PQ距离可能不变 D．向右缓慢移动滑块A，当绳子与竖直方向夹角为45°时，滑块A移动距离 三、实验题（共18分） 11．（本题8分）利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图1所示，水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨，导轨上点处有一带长方形遮光片的滑块，其总质量为，左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为的小球相连。遮光片两条长边与导轨垂直，导轨上点有一光电门，可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间，用表示点到光电门处的距离，表示遮光片的宽度，将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过点时的瞬时速度，实验时滑块在处由静止开始运动。 (1)滑块通过点的瞬时速度可表示为_____； (2)某次实验测得倾角，重力加速度用表示，滑块从处到达处时和组成的系统动能增加量可表示为_____，系统的重力势能减少量可表示为_____，在误差允许的范围内，两者相等，则可认为系统的机械能守恒。 (3)在上述实验方法中，某同学改变、间的距离，得到滑块到点时对应的速度，作出的图像如图2所示，并测得，则重力加速度_____。 12．（本题10分）某研究性学习小组准备测量某些常见电池的电动势和内阻。 (1)甲同学打算利用伏安法测量铅蓄电池（电动势约为2V，内阻较小）的电动势和内阻，现有下列器材可供选用。 A．定值电阻（阻值为，额定电流1.5A） B．定值电阻（阻值为，额定电流1A） C．电流表（，内阻约为） D．电压表（，内阻约为） E.滑动变阻器（最大阻值，额定电流1A） F.滑动变阻器（最大阻值，额定电流0.3A） G.开关，导线若干 ①由于该电池的内阻较小，为防止测量过程中电流过大，需在电路中接入一定值电阻，则定值电阻应选用______（选填“A”或“B”），滑动变阻器应选用_______（选填“E”或“F”）。 ②为了精确测量，甲同学已完成部分电路连线，如图（a）所示，请完成剩余的接线_______。 (2)乙同学把2节干电池串联，视为一个“电源”，采用图（b）的实验电路来测量电源的电动势和内阻。定值电阻，改变电阻箱的阻值，得到多组、电压表示数的实验数据，作出相应的图线，如图（c）所示。分析图像，可求得电源的电动势为_______V，内阻为_______。（保留1位小数） 四、解答题（共39分） 13．（本题10分）如图所示为某种运载无人机，它是一种能够低空运载的遥控飞行器，其动力系统所能提供的最大升力，一架总质量的无人机在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞。时离地面的高度为200m，运动过程中所受空气阻力大小恒定，g取。 (1)求运动过程中所受空气阻力大小； (2)假设无人机竖直向上起飞5s后关闭动力系统，求无人机距地面的最大高度。 14．（本题12分）如图所示，固定在水平地面开口向上的圆柱形导热汽缸用质量为的活塞密封一定质量的理想气体，活塞可以在汽缸内无摩擦移动。活塞用不可伸长的轻绳跨过两个定滑轮与地面上的物块连接。初始时，活塞与缸底的距离为，缸内气体温度为，轻绳恰好处于伸直状态且无拉力，活塞横截面积为，已知大气压强，重力加速度为，忽略一切摩擦，物块可视为质点。现使缸内气体温度缓慢下降至，此时物块对地面恰好无压力。 (1)求物块的质量； (2)继续缓慢降低气体温度至，求物块上升高度； (3)从初始至气体温度缓慢降低为的过程，气体放出的热量为，求全过程气体内能变化量。 15．（本题17分）如图所示，两根相距为L的光滑平行导轨水平固定放置，处在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。导轨上放置三根长度均为L、同种金属材料制成的粗细均匀的导体棒a、b、c，导体棒a、b的质量均为m，导体棒c的质量为，导体棒a的电阻为R。初始时导体棒b、c之间的距离为d，且均处于静止状态，现给导体棒a一个水平向右、大小为的初速度。已知若导体棒a、b能发生碰撞，则碰撞后将粘在一起，a、b、c三导体棒运动过程中始终垂直导轨且接触良好。 （1）若要使导体棒a、b不能发生碰撞，求导体棒b、c加速度大小的比值，以及导体棒a开始运动时与导体棒b之间的距离x应满足的条件； （2）若导体棒a开始运动时与导体棒b之间的距离，求最终导体棒b、c之间的距离（已知导体棒b、c没有发生碰撞）。    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 C C C C D B C BC AB BD 1．C 【详解】A、绳恰好伸直时，绳的弹性势能为零，人的动能不是最大，动能最大的位置应该是重力与弹力相等的位置，即加速度等于零的位置，故A错； B、当加速度等于零时，速度达到最大，再向下运动的过程中，绳子的拉力将大于人的重力，所以人在最低点时，绳对人的拉力大小大于人所受的重力大小，故B错 C、绳子的拉力方向向上，而人的运动方向向下，根据 ，可知人的拉力做负功，故C对； D、拉力方向向上，所以绳对人的冲量方向始终向上，从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，人先向下加速后向下减速，所以动量先增大后减小，故D错； 故选C 点睛：理解动量的概念，以及知道外力做功的公式，并利用公式解题． 2．C 【详解】A．粒子在C受静电力指向O，故粒子带负电，故A错误； B．粒子仅受静电力，以O点为中心点做周期性往复运动，粒子受静电力提供合外力，但静电力大小与粒子到O点的距离不是成正比，故粒子的运动不是简谐运动，故B错误； C．由场强的叠加原理可知，C运动至O点中某点的合场强为 根据均值不等式可知当时E有最大值，此时距O点合力最大，加速度最大，故C正确； D．点电荷Q产生的电场在距离r处的电势为，故粒子运动到O点的动能为，故D错误。 故选C。 3．C 【详解】A．根据提丢斯公式，当时，，表格中火星轨道半径为1.52AU，木星为5.20AU，因此小行星带位于火星与木星之间，故A错误； B．太阳对行星的引力为，虽然水星的最小，但题目未提供行星质量数据，无法确定水星受引力最大，故B错误； C．根据开普勒第三定律，地球的，。火星的，代入得，小于2年，故C正确； D．根据万有引力提供向心力可得 解得，线速度与成正比。金星，地球，则，故D错误。 故选C。 4．C 【详解】A．摩擦力对二者的冲量大小相等，即合力对二者的冲量大小相等，所以二者动量的变化大小相等，故A错误； B．设滑块的对地位移为，木板的对地位移为，二者的相对路程为，画出二者的速度时间图像，如图所示 由图可知，， 设二者间的滑动摩擦力大小为，则 即滑块动能的减小量大于木板动能增加量的2倍，故B错误； C．因为 即滑块动能的减少量小于摩擦生热的2倍，故C正确； D．因为 即摩擦生热大于木板动能的增加量，故D错误。 故选C。 5．D 【详解】AB．当ef从静止下滑一段时间后闭合S，ef将切割磁感线产生感应电流，受到竖直向上的安培力，若安培力大于2mg，则由牛顿第二定律得知，ef的加速度大小可能大于g；若安培力小于mg，则ef的加速度大小可能小于g；若安培力等于重力，则ef的加速度大小可能等于零，故A B错误； CD．闭合S，ef将切割磁感线产生感应电流，则ef的机械能减小转化为电能，机械能一定减少，故C错误，D正确。 故选D。 6．B 【详解】A．设活塞的质量为m，对活塞受力分析，根据平衡条件可得 解得气体的压强为 因此整个过程气体的压强不变，故A错误； B．由题可知，整个过程气体膨胀对外做功，温度升高内能增大，故B正确； C．根据上述分析可知，气体内能增大，则有 气体对外做功，则有 结合热力学第一定律 解得 则 气体吸收热量，故C错误； D．由于气体等压膨胀，体积增大，分子数密度减小，单位时间撞击器壁单位面积的气体分子数减少，故D错误。 故选B。 7．C 【详解】A．根据题意可知，v=0时，小物块从开始运动到第一次到达A点的过程中做匀减速运动，由动能定理得 代入数据解得 根据题意可知，若传送带的速度 则小物块第一次到达A点均为，则小物块在圆弧轨道上上升的高度不随v变化而变化，即 故A错误； D．由动能定理有 解得 故D错误； B．当小物块到达A点与传送带有共同速度为时刚好能上升到半圆轨道的一半处，由动能定理得 解得 故B错误； D．根据题意可知，若传送带速度大于小物块速度，小物块做加速运动，假设小物块一直加速，则有 代入数据解得 即当传送带的速度时，小物块第一次到达A点均为，若小物块恰好到圆弧最高点，则有 解得 由动能定理有 代入数据解得 即当小物块第一次到达A点时的速度 小物块在圆弧轨道上上升的高度不变，则有 故C正确。 故选C。 8．BC 【详解】A．根据开普勒第二定律，卫星在近地点P和远地点Q的速度满足 故A错误； B．根据开普勒第三定律，由于I轨道半径小于Ⅲ轨道半径，所以卫星在轨道I上的周期小于在轨道Ⅲ上的周期，故B正确； C．对近地轨道I，万有引力提供向心力 可得地球质量 地球的平均密度 可得卫星在I轨道的周期 只要已知地球的密度，即可估算I轨道的周期，故C正确； D．加速度由万有引力决定，即 解得 卫星在轨道Ⅱ上经过P点的加速度等于在轨道上经过P点的加速度，故D错误。 故选BC。 9．AB 【详解】A．设正、负半轴的波速分别为、，由波形图知， 因两列简谐横波频率相同 故由波速公式得 整理并代入数据得，即正半轴的波速大小为，故A正确； B．根据时刻两波传播位置可知，x轴上第一个位移到＋6cm的质点一定出现在x轴正半轴，由于两列波频率相同，因此两列波相遇时能够发生稳定的干涉。 甲波的第一个波峰传播到处所用的时间为 乙波的第一个波峰传播到处所用的时间为 由此可知，从时刻开始，经过相同的时间两列波的波峰在x轴正半轴相距，而同种介质中波的传播速度相同，因此，两列波的波峰将会同时到达处，由波的叠加原理可得，轴上第一个位移到的质点是横坐标为，故B正确； C．两列波频率相同，则周期相同 由得 甲波处的振动传播到处所用时间 则剩余时间内甲波在处质点振动的周期数 乙波处的振动传播到处所用时间 则剩余时间内乙波在处质点振动的周期数 由以上计算可知，甲、乙两波时刻在处质点的位移均不在正的最大位移处，故由波的叠加原理可得，时刻处质点的位移不是，故C错误； D．将左侧介质等效替换为右侧介质，则左侧波源的等效位置应在处 在x轴上区间取点（x，0） 则甲波源振动传到点（x，0）的距离为 乙波源振动传到点（x，0）的距离为 根据波的传播方向及“上、下坡法”可得，两波源起振方向相反，波长 由波的叠加原理可得，到两波源的距离之差等于半波长奇数倍处是振动加强点 即振动加强点满足，取整数 联立以上各式解得、0m、1m、2m、3m、4m、5m、6m处是振动加强点，共8个，故D错误； 故选AB。 10．BD 【详解】AB．对导体棒Q受力分析，如图所示 Q受mg、FT、FA三个力作用处于平衡状态，首尾相连构成力三角形，这个三角形与几何三角形APQ相似，则 由此可知，缓慢增大Q中电流，当其电流为2I时，PQ距离为，缓慢增大Q的质量，当其质量为4m时，PQ距离为，故A错误，B正确； CD．重力始终竖直向下，绳子拉力始终沿绳方向，安培力始终沿电流连线方向，故而只需将AP和AQ延长，交于O点，如图所示 力三角形与三角形OPQ相似，则， 由此可知，PQ距离变大，由余弦定理可得 联立解得，故C错误，D正确。 故选BD。 11．(1) (2) (3)9.6 【详解】（1）将遮光片通过光电门的平均速度看作滑块通过点时的瞬时速度，滑块通过点的瞬时速度 （2）[1]系统动能的增加量 [2]系统重力势能的减小量 （3）根据系统机械能守恒 则 图线的斜率 解得 12．(1) A E 见解析 (2) 2.8 3.3 【详解】（1）①[1][2]分析可知，定值电阻选A和B使用时均不会超过其额定电流，定值电阻选A时，电路中的最大电流小于0.5A，没有超过电流表的量程，定值电阻选B时，电路中最大电流约为0.1A，电流较小，不利于电源内阻的测量，定值电阻应选择A；测电源电动势及内阻需要采用限流式电路，滑动变阻器选F时，有烧坏的风险，故应选E。 ②[3]电池内阻较小，电流表应相对电池外接，电路如图 （2）[1][2]根据闭合电路欧姆定律得 整理可得 结合图像可得 可得 13．(1)60N (2) 【详解】（1）根据题意，在上升过程中由牛顿第二定律得 由运动学规律得，上升高度 联立解得 （2）起飞时间的位移 解得 此时速度 失去动力后向上做匀减速运动，末速度为 根据牛顿第二定律有 解得 根据速度与位移的关系有 联立解得 则无人机距地面的最大高度 14．(1)3m (2) (3) 【详解】（1）初始时，对活塞 解得 温度降至0.5T0时，对活塞有 解得 由得 代入数据得，M=3m （2）由盖—吕萨克定律得 解得 （3）由热力学第一定律得，气体的内能变化 ， 联立得 15．（1）1，；（2） 【详解】（1）当导体棒a运动时产生感应电动势，使导体棒b、c在安培力的作用下加速运动，因为导体棒b、c两端的电压U总是相等，所以安培力为 ， 根据牛顿第二定律可得导体棒b和导体棒c的加速度分别为 ， 而 ，，， 解得 可知导体棒b、c总是相对静止的，导体棒a、b、c构成的系统动量守恒，设三者速度相等时的速度为，则根据动量守恒定律有 对导体棒a，根据动量定理有 而 解得 若要使导体棒a、b不能发生碰撞，导体棒a开始运动时与导体棒b之间的距离应满足的条件是 （2）因为导体棒a开始运动时与导体棒b之间的距离 所以导体棒a、b将发生碰撞，设导体棒a与导体棒b碰撞前瞬间的速度为，导体棒b、c的速度大小均为，则根据动量守恒定律得 根据动量定理得 而 解得 ， 设导体棒a与导体棒b碰撞粘在一起后瞬间的速度为，则根据动量守恒定律可得 解得 导体棒a、b整体与导体棒c通过安培力发生作用，设导体棒a、b、c的最终共同速度为，则根据动量守恒定律可得 解得 设导体棒a、b碰撞后与导体棒c之间减小的距离为，则对导体棒c根据动量定理可得 解得 最终导体棒b和导体棒c之间的距离为 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 $