湖南常德市汉寿县第一中学2025-2026学年高三上学期第十九次周考物理试卷

**基本信息** 以高温超导聚变堆、彩虹折射等真实情境为载体，通过核反应、电磁感应、磁场运动等综合问题考查物理观念与科学思维，实验题注重数据处理与误差分析，适配高三周测对知识整合与能力提升的需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|6/24|核反应、机械能守恒、机械波|第1题结合2030年聚变堆项目，考查核反应类型与衰变规律| |多选题|4/20|卫星运动、变压器、光的折射|第9题以彩虹为背景，分析介质球折射率与光路可逆性| |实验题|2/18|机械能守恒验证、电源参数测量|第11题通过游标卡尺读数与瞬时速度近似，培养科学探究能力| |解答题|3/38|气体实验定律、电磁场运动、碰撞与磁场|第15题设计弹性碰撞后带电粒子在磁场中多过程运动，考查模型建构与科学推理|

湖南省常德市汉寿县第一中学2025—2026学年 高三上学期第十九次周考物理试卷 一、单选题（共24分） 1．（本题4分）我国预计2030年建成100兆瓦级高温超导聚变－裂变混合堆。该项目可实现能量倍增和燃料增殖，其部分核心核反应方程可分为：核反应①（）；核反应②（）；燃料增殖（，X经过次衰变生成）三部分，下列说法正确的是（    ） A．①是核裂变 B．②是核聚变 C． D． 2．（本题4分）如图所示，MN为半径为1m、固定于竖直平面内的光滑四分之一圆管，圆管N端的切线水平，O为圆心，M、O、A三点在同一水平线上，M的下端与轨道相切处放置竖直向上的弹簧枪，倾角为的斜面AB固定在水平地面上。现发射一质量为0.1kg的钢珠（可视为质点，直径略小于圆管直径），钢珠从M点离开弹簧枪，从N点飞出后恰好垂直击中斜面AB上P点，P点到水平地面的高度为0.2m。不计空气阻力，取重力加速度大小。下列说法正确的是（　　） A．钢珠从N点到击中斜面的时间为 B．钢珠击中斜面时重力的瞬时功率为5W C．钢珠经过圆管N点时对圆管的压力为0 D．钢珠离开M点时的动能为1.45J 3．（本题4分）在均匀介质中，两波源分别位于和处，产生的简谐横波沿轴相向传播，波速均为。时刻两波源同时开始振动，且振动方程均为，下列说法正确的是（　　） A．两波源的起振方向都沿轴负方向 B．时，两列波的第一个波峰在处相遇 C．0~10s内，处的质点运动的路程为8cm D．形成稳定干涉图样后，轴上两波源间（不含波源）有10个振动加强点 4．（本题4分）如图所示，半径为R的圆形区域中有垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度B，一比荷为的带正电粒子，从圆形磁场边界上的A点以的速度垂直直径MN射入磁场，恰好从N点射出，且，下列选项正确的是（　　）    A．粒子在磁场中运动的时间为 B．粒子从N点射出方向竖直向下 C．若粒子改为从圆形磁场边界上的C点以相同的速度入射，一定从N点射出 D．若要实现带电粒子从A点入射，从N点出射，则所加圆形磁场的最小面积为 5．（本题4分）如图甲，两等量异种点电荷位于同一竖直线上，在两点电荷连线的中垂线上放置一粗糙水平横杆，有一质量为m，电荷量为的圆环（可视为质点）可沿横杆滑动。时刻，圆环自A处以初速度向右运动，此后圆环运动的图像如图乙所示，时刻和时刻图线斜率相同，和时刻图线斜率均为0，已知圆环t2时刻运动至O点，继续向右运动至B点停下，且A、B关于两电荷连线中点O对称。若A处场强为，AO间距为L，重力加速度为g，且圆环运动过程中电量始终不变，则下列说法正确的是（    ） A．圆环与横杆之间的动摩擦因数 B．时间内圆环的位移大小为 C．圆环在O处运动的速度 D．O处的场强大小为 6．（本题4分）如图所示，重20N的滑块在倾角为30°的光滑斜面上，从a点由静止下滑，到b点接触到一个轻弹簧。滑块压缩弹簧到c点开始弹回，返回b点离开弹簧，最后又回到a点，已知ab=0.8m，bc=0.4m，g取10m/s2。在整个过程中叙述不正确的是（　　） A．滑块动能的最大值是12J B．弹簧弹性势能的最大值是12J C．从c到b弹簧的弹力对滑块做的功是12J D．滑块和弹簧组成的系统整个过程机械能守恒 二、多选题（共20分） 7．（本题5分）如图甲所示，地球卫星仅在地球万有引力作用下沿椭圆轨道绕地球运动，在任意位置，将卫星与地心的距离记为r，卫星的加速度a在轨迹切线方向上的分量记为切向加速度aτ。卫星I和卫星Ⅱ从近地点到远地点过程中aτ的大小随r的变化规律如图乙所示。以下说法正确的是（　　） A．卫星I和卫星Ⅱ的轨道周期之比为1:1 B．卫星I和卫星Ⅱ的轨道周期之比为4:5 C．卫星I和卫星Ⅱ的加速度最小值之比为196:169 D．卫星I和卫星Ⅱ的加速度最小值之比为16:25 8．（本题5分）如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比，原线圈接有定值电阻，副线圈接有滑动变阻器和小灯泡，小灯泡的阻值恒为，额定功率为。原线圈输入端接有效值的正弦交流电，下列关于该电路的分析，正确的是（　　） A．滑动变阻器的滑片向左滑动，小灯泡变暗 B．无论滑动变阻器的滑片向哪边滑动，副线圈两端的电压始终不变 C．当滑动变阻器的阻值调为时，的电功率达到最大值 D．当滑动变阻器的阻值调为时，小灯泡正常发光 9．（本题5分）美丽的彩虹是由于太阳光照射在众多微小的“水球”而发生的反射和折射现象。如图所示是某一均匀介质球的截面图，AB、CD是该介质球的两条直径，∠AOC=60°，一束激光以平行于AB的方向从C点射入介质球，经过一次折射打到B点。设光在空气中的传播速度为c，则（　　） A．该介质球的折射率为 B．光在该球中的速度为 C．光线在B点离开介质球的方向与直线AB夹角为60° D．光线经介质球反射和折射后，可能沿平行于AB的方向射出 10．（本题5分）如图所示，一质量的“日”字形匀质导线框“”静止在倾角的粗糙斜面上，线框各段长，与斜面底边重合，线框与斜面间的动摩擦因数，、、三段的阻值相等、均为，其余部分电阻不计。斜面所在空间存在一有界矩形匀强磁场区域，其宽度，长度，，磁场垂直斜面向上，磁感应强度。现用一大小、方向沿斜面向上且垂直于的恒力作用在中点，使线框沿斜面向上运动，进入磁场时线框恰好做匀速运动。若不计导线粗细，重力加速度，，。则（　　） A．进入磁场前线框运动的加速度大小 B．进入磁场后到出磁场过程，线框均做匀速直线运动 C．在磁场中运动时，外力克服安培力做功的功率 D．线框从开始运动到恰好穿出磁场的过程中，线框中产生的焦耳热与外力F做功的比值Q： 三、实验题（共18分） 11．（本题8分）物理小组用图甲所示的装置验证机械能守恒定律。用电子秤测出滑块（含遮光条）的质量为M，重物的质量为m。实验步骤如下。 (1)将光电门安装到气垫导轨一侧，在滑块上固定一遮光条，用50分度的游标卡尺测出遮光条的宽度d，如图乙所示，则_______mm。当遮光条通过光电门的遮光时间为时，认为滑块的瞬时速度为，原因是_______。 (2)不挂重物时，给滑块一向左的初速度，若滑块通过光电门1的遮光时间大于通过光电门2的遮光时间，则为了使气垫导轨水平，应将气垫导轨的_______（填“左”或“右”）地脚螺丝调高。 (3)气垫导轨调节水平后，挂上重物，使滑块与定滑轮之间的细线水平，从固定的刻度尺上读出两光电门之间的距离为s（初始时重物距地面的高度大于s）。释放重物，遮光条通过光电门1的遮光时间为，通过光电门2的遮光时间为。已知当地重力加速度为g，若系统机械能守恒，则应该满足的表达式为_______（用题中给出的字母表示）。 12．（本题10分）某兴趣小组测量一块电池的电动势和内阻。 （1）先用多用表的“”电压挡粗测电动势，指针位置如图甲所示，读数为______V。 （2）实验室提供的器材有： 电流表（量程，），电流表（量程，），定值电阻（），定值电阻（），滑动变阻器（，），，待测电池，开关，导线。为了尽可能精确测量电池的电动势和内阻，小组设计图乙所示电路进行实验； ①实验时，需先将电流表______（填“”或“”）与定值电阻串联后改装为电压表，图乙中定值电阻应选______（填“”或“”）； ②实验测得多组电流表的示数和电流表的示数，绘制出图像如图丙所示，依据图像可得电池的电动势为______V，内阻为______。（结果均保留一位小数） 四、解答题（共38分） 13．（本题10分）有人设计了一种如图所示的测温装置，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，玻璃泡中封有一定量的气体，玻璃管下端插入水银中，通过管内水银面的高度x即可反映泡内气体的温度，即环境温度。已知在标准大气压为76cmHg的环境下，热力学温度T1=300K时，玻璃管内水银面的高度为x=20.0cm。假设玻璃管的体积与玻璃泡的体积相比可略去不计。 (1)若玻璃管内水银面的高度为22.8cm，求环境的热力学温度； (2)某同学将该装置拿到黄山某山峰顶，环境的热力学温度为285K，他发现管内水银面的高度为7.3cm，通过计算估算该山峰的海拔。（已知海拔3000m以内，每升高120m，大气压减小约1cmHg） 14．（本题12分）如图甲所示。一对平行金属板，两板长为2L，两板间距离为，置于处的粒子发射源可沿两板的中线发射初速度为、电荷量为，质量为的带正电的粒子，板间加变化规律如图乙所示交变电压，金属板的右边界与轴重合，板的中心线与x轴重合，y轴右侧存在垂直坐标平面向里的匀强磁场。时发射的粒子1恰好贴着板右端垂直轴射出，时刻发射的粒子2与粒子1的运动轨迹交于磁场中的点，已知点的横坐标为。不计粒子重力及相互间作用力，求： （1）的大小： （2）磁场的磁感应强度的大小。 15．（本题16分）如图所示，长为的绝缘弹性挡板沿竖直方向固定，c端正下方L处的b点静止一质量为、电荷量为的粒子乙，质量为m的中性粒子甲由a点以初速度向右运动，经过一段时间粒子甲、乙在b点发生弹性碰撞，碰撞过程中两粒子电量不变，整个空间存在垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画出），d、e两点在同一水平线上且，忽略粒子的重力，。 （1）求碰撞后乙粒子的速度大小； （2）欲使碰撞后乙粒子不打在绝缘挡板上，求磁感应强度B的取值范围； （3）若磁感应强度为，调整甲粒子的初速度，可使乙粒子与绝缘挡板发生无能量、无电荷量损失的碰撞后恰经过e点，求乙粒子到达e点时在磁场中运动的最长时间。 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 D D C C D A AC AD ACD ABD 1．D 【详解】A．是轻核结合成较重核的过程，是核聚变，故A错误； B．是重核分裂成中等质量核的过程，是核裂变，故B错误； CD．其中X的质量数为 质子数为90，X经过次衰变生成，其中衰变质子数增加1，质量数不变，质子数90增至92，故，故D正确，C错误。 故选 D。 2．D 【详解】A．N点和P点的高度差为0.8m，则钢珠从N点到击中斜面的时间为 选项A错误； B．钢珠击中斜面时重力的瞬时功率为 选项B错误； C．钢珠经过圆管N点时的水平速度 此时由 解得 FN=0.1N 则球对圆管的压力为0.1N，选项C错误； D．由能量关系可知，钢珠离开M点时的动能为 选项D正确。 故选D。 3．C 【详解】A．由振动方程知，波源的起振方向都沿轴正方向，故A错误； B．简谐横波的周期为 左波源的第一个波峰到达的时刻是 右波源的第一个波峰到达的时刻是 故B错误； C．简谐横波的波长为 0~4.5s内，处的质点不振动，4.5s~5.5s内，左波源的振动传播到处，质点运动的路程为 5.5s~10s内，两波源的振动都传播到处，由于 质点为振动减弱点，振幅为0，其运动的路程为0，因此，0~10s内，处的质点运动的路程为8cm，故C正确； D．设振动加强点的坐标为，两波源振动同步，振动加强点满足波程差 （n＝0，1，2，3…） 其中 解得 、、、、0、2、4、6、8 故轴上两波源间（不含波源）有9个振动加强点，故D错误。 故选C。 4．C 【详解】A．粒子恰好从N点射出，轨迹如下图所示，运动周期为 四边形AONP的圆心角为 粒子在磁场中运动的时间为 故A错误； B．粒子在磁场中速度偏转，从N点射出方向是与竖直方向呈，故B错误； C．若粒子改为从圆形磁场边界上的C点以相同的速度入射，轨迹如下图所示，四边形SCON为菱形，由几何知识可知一定从N点射出，故C正确； D．若要实现带电粒子从A点入射，从N点出射，则所加圆形磁场以AN为直径时面积最小，最小面积为 故D错误。 故选C。 5．D 【详解】AD．根据题意，时刻和时刻图线斜率相同，则小球的加速度相同，O处的场强大于A点的场强，根据牛顿第二定律对A点和O点分析 联立解得O处的场强大小为 由于不知道加速度大小，故不能求出动摩擦因数，和时刻图线斜率均为0，小球对杆的弹力为零，重力等于电场力，也无法求出动摩擦因数，故A错误，D正确； B．根据AD项分析知，A处场强为，时刻场强为 O处的场强大小为 解得 根据等量异种点电荷场线分布情况知，越靠近O点位置场强在单位距离上的增加量越大，所以位置一定处于AO的中点靠右，即时间内圆环的位移小于，故B错误； C．又根据等量异种点电荷场线分布的对称性知，小球从A点运动到B点过程，电场力大小关于中点O对称，则摩擦力大小关于中点O对称，故用平均力代替变力，左边的摩擦力用表示，小球从A点到停在B点，电场力与运动方向始终垂直，不做功，根据动能定理可得 小球从A点到停在O点，根据动能定理可得 解得 故C错误。 故选D。 6．A 【详解】D．从a点到c点过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，因此滑块和弹簧组成的系统整个过程机械能守恒，D正确； B．从a点到c点过程中减小的重力势能全部转化为弹簧的弹性势能，因此弹性势能的最大值为 B正确； C．弹簧对物做的功等于弹簧减少的弹性势能，从c到b过程中，弹簧恢复原长，弹簧的弹力对滑块做的功是12J    ，C正确； A．当重力沿斜面的分力和弹簧的弹力相等时物体的速度最大，动能最大，设此点为d，则从a点到d点过程中，重力做正功，弹簧的弹力做负功，合力做的功小于12J，根据动能定理。滑块动能的最大值小于12J，A错误。 故不正确的选A。 7．AC 【详解】AB．由图乙可知卫星I和卫星Ⅱ的轨道半长轴之比为 故由开普勒第三定律可知周期之比为1:1，故A正确，B错误； CD．根据牛顿第二定律可得 可得 可知卫星在远地点的加速度最小，则卫星I和卫星II的加速度最小值之比为，故C正确，D错误。 故选AC。 8．AD 【详解】A．滑片左移，滑动变阻器接入的阻值变大，原、副线圈的电流减小，小灯泡变暗，故A正确； B．原线圈输入电压，滑片右移，滑动变阻器接入的阻值变小，原线圈的电流变大，原线圈输入电压减小，副线圈输出电压变小，故B错误； C．同理可得，当滑动变阻器接入的阻值减为零时，原线圈的电流最大，此时的功率最大，故C错误； D．当滑动变阻器接入的阻值为时，设原线圈电压为，原线圈电流为，副线圈电压为，副线圈电流为，对原线圈，有 对副线圈，有 且、 联立各式，解得， 此时小灯泡的功率 等于额定功率，小灯泡正常发光，故D正确。 故选AD。 9．ACD 【详解】A．由几何关系可得，该介质球的折射率为 故A正确； B．由 可得光在该球中的速度为，故B错误； C．由光路可逆得，光线在B点离开介质球的方向与直线AB夹角为60°，故C正确； D．由光路可逆得，从B点平行于CD方向入射，沿平行于AB的方向射出，故D正确。 故选ACD。 10．ABD 【详解】A．ab进入磁场前，线框做匀加速运动，所受的摩擦力大小为 由牛顿第二定律有 解得 A正确； B．由于进入磁场后到出磁场过程中，有且仅有一条边切割磁感线，等效电路也相同，所以线框一直做匀速运动，B正确； C．在磁场中运动时，线框做匀速运动，设速度大小为v，由力的平衡条件有 解得 又 回路的总电阻为 解得 所以 C错误； D．设ab进入磁场前线框发生的位移为x，则 线框中产生的焦耳热 外力F做功 线框从开始运动到恰好穿出磁场的过程中，线框中产生的焦耳热与外力F做功的比值 D正确。 故选ABD。 11．(1) 5.26 滑块通过光电门的时间非常短，平均速度约等于瞬时速度 (2)左 (3) 【详解】（1）[1]由图可知，游标卡尺上的第13条刻度线与主尺上的刻度线对齐，故遮光条的宽度 [2]遮光条通过光电门的时间很短，可以用平均速度代替该位置的瞬时速度。 （2）滑块通过光电门1的遮光时间大于通过光电门2的遮光时间，说明滑块释放后做加速运动，导轨左端低，应将左地脚螺丝调高。 （3）重物减少的重力势能 增加的动能 若系统机械能守恒，则 即。 12． 9.2 10.6 12.8 【详解】（1）[1]根据电压表的读数规律，该读数为 （2）①[2][3]根据上述电动势粗测值为9.2V，为了改装电压表的精度与安全，需要将电流表改装成10V的电压表，根据器材的数据，可知需先将电流表与定值电阻串联后改装为电压表，该改装表的量程为 ②[4][5]根据上述，结合电路图有 变形有 结合图丙有 ， 解得 ， 13．(1) (2) 【详解】（1）由题意可知，该过程为等容变化，初状态， 末状态 根据查理定律则有 代入数据解得 （2）由题意可知，该过程为等容变化，初状态， 末状态， 根据查理定律则有 解得 该山峰的海拔高度为 14．（1）；（2） 【详解】（1）根据题意可知，时刻入射的粒子在两板间运动轨迹如图所示 水平方向上，匀速直线运动有 竖直方向上，匀加速直线运动有 由牛顿第二定律有 解得 （2）由（1）同理可知时刻，入射的粒子恰好贴着M板右侧垂直轴射入磁场，2粒子进入磁场时的方向的速度大小，两个粒子在磁场中的运动轨迹，如图所示 由几何关系可得两圆弧对应的圆心间的距离为 且 解得 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律，得 解得 15．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）甲乙两个粒子在点发生弹性碰撞，设向右为正方向，根据动量守恒定理及能量守恒得 联立解得 （2）在磁场中粒子乙在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，则 解得 欲使碰撞后乙粒子不打在绝缘挡板上，则或，故磁感应强度B的取值范围为 或 （3）根据运动电荷电场中运动的规律可知 解得得粒子乙在磁场中运动的周期为 由题意可知，粒子乙想要经过点，轨迹的半径，粒子与挡板碰撞的次数越多，说明在经过点前完成的周期越多，由此可知，通过点粒子乙最多与挡板碰撞两次，如图所示 O为轨迹圆心，设，则 即 联立解之得 由题可知 所以乙粒子到达e点时在磁场中运动的最长时间为 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 $