湖南常德市汉寿县第一中学2025-2026学年高三上学期第二十次周考物理试卷

**基本信息** 高三物理周考卷聚焦核心素养，以吴健雄实验验证宇称不守恒、月地检验等经典情境为载体，覆盖力学、电磁学、热学、原子物理模块，注重物理观念建构与科学思维训练。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|7题/28分|核反应、天体运动、力学平衡|结合1956年吴健雄实验考查衰变规律，体现科学态度与责任| |多选题|3题/15分|动量守恒、简谐运动|通过放射性原子核衰变轨迹分析，强化科学推理与模型建构| |实验题|2题/18分|机械能守恒、电动势测定|设计力传感器验证机械能守恒实验，培养科学探究能力| |解答题|3题/39分|气体定律、电磁场运动、力学综合|秸秆扶正运动、斜面弹簧系统等真实情境，突出复杂问题解决与创新应用|

湖南省常德市汉寿县第一中学2025—2026学年 高三上学期第二十次周考物理试卷 一、单选题（共28分） 1．（本题4分）1956年吴健雄用半衰期为5.27年的出o 放射源对李政道和杨振宁提出的在弱相互作用中宇称不守恒进行实验验证。o的衰变方程式为o→i+x（其中是反中微子，它的电荷为零，质量可认为等于零）。下列说法正确的是（　　） A．X是电子 B．增大压强可使o的半衰期变为6年 C．o衰变能释放出x，说明其原子核内有x D．o的比结合能比i的比结合能大 2．（本题4分）牛顿为证明地球对苹果的作用力和地球对月球的作用力是同一种性质的力，遵循相同规律，进行了“月-地检验”。已知月球的轨道半径约为地球半径的60倍，则“月-地检验”是计算月球公转的（　　） A．线速度是地球自转地表线速度的60倍 B．线速度是地球自转地表线速度的倍 C．向心加速度是自由落体加速度的倍 D．周期是地球自转周期的倍 3．（本题4分）图甲为某人发明的自动叉秸秆工具，捆成圆柱形的秸秆从地上被叉起后，处于长、短直杆之间被短直杆挡住，短直杆焊接在长直杆上，且二者之间夹角小于90°，简化图如图乙所示，不计一切摩擦。若长直杆由水平逆时针缓慢转至竖直，则下列说法正确的是（　　） A．长直杆对秸秆的弹力一直增大 B．长直杆对秸秆的弹力先减小后增大 C．短直杆对秸秆的弹力一直增大 D．短直杆对秸秆的弹力先减小后增大 4．（本题4分）光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成，长为，其侧截面如图所示，一复色光以入射角从轴心射入光导纤维后分为、两束单色光，两单色光在内芯和外套界面多次全反射后从光导纤维另一端射出，已知内芯材料对光的折射率为，真空中的光速为。下列说法正确的是（　　） A．内芯材料对光的折射率小于 B．在内芯中光传播速度比光小 C．若光恰好发生全反射，则在这段光纤中的传播时间为 D．当逐渐增大到时，开始有光从纤维侧壁射出 5．（本题4分）在如图所示的电路中，三个定值电阻的阻值分别为，，在，两端输入正弦式交变电流，电压的表达式为已知理想变压器原、副线圈的匝数比为，当开关闭合后，下列说法正确的是（    ） A．通过的电流为 B．电阻、消耗的功率之比为 C．电路消耗的总功率为 D．流过电阻的电流的频率为 6．（本题4分）如图所示，竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，边长为L、总电阻为R的单匝正方形线框先后绕过ab边和bc边的轴以相同大小的角速度ω按图示方向匀速转动。下列说法正确的是（　　） A．当分别绕过ab边的轴和绕过bc边的轴转动时，线框中都能产生正弦式的交变电流 B．当绕过ab边的轴转动时，在图示位置线框中ad边的电势差为0 C．当绕过bc边的轴转动时，线框中的电流有效值为 D．绕过bc边的轴转动一周，线框中产生的热量为 7．（本题4分）如图所示，在某次植树活动中，工作人员先把树根部放入土坑中，再用双手把树扶起到竖直状态，工作人员以速度向左匀速运动扶正树苗时，可认为树苗绕和地面的接触点做圆周运动。手与树苗接触点的高度始终为，若某时刻树苗与地面的夹角为，此时树苗转动的角速度为（　　） A． B． C． D． 二、多选题（共15分） 8．（本题5分）一个静止的放射性原子核发生衰变后放出粒子并生成新核，衰变后放出的粒子和生成的新核速度方向均垂直于磁场方向，运动轨迹如图所示，则以下结论中正确的是（　　） A．发生的是α衰变 B．轨迹1是放出粒子的径迹，轨迹2是生成的新核的径迹 C．生成的新核逆时针方向运动，放出粒子顺时针方向运动 D．生成的新核含有143个中子 9．（本题5分）一般简谐运动周期为。其中为振子质量，为振动系统的回复力系数。如图，现有一弹簧振子，当把它水平放置时，它可以作简谐振动。若把它竖直放置或放在固定的光滑斜面上做振幅相同的自由振动，且周期分别为，试判断下面哪种说法是正确的（　　） A．水平运动的弹簧振子在半个周期内弹力做功一定为零 B．水平运动的弹簧振子在半个周期内弹力做功不一定为零 C．竖直放置和放在光滑斜面上的两种情况下振子均做简谐振动，且 D．竖直放置和放在光滑斜面上的两种情况下振子均做简谐振动，且 10．（本题5分）如图所示，滑块以初速度v0滑上表面粗糙的固定斜面，到达最高点后又返回到出发点.则能大致反映整个运动过程中，滑块的加速度a、速度v随时间t，重力对滑块所做的功W、动能Ek与位移x关系的是(取初始位置为坐标原点、初速度方向为正方向)(　　) A． B． C． D． 三、实验题（共18分） 11．（本题8分）小明同学用如图1所示的装置验证机械能守恒定律，其操作步骤如下： ①在铁架台的点固定一个力传感器，将一根细线一端与力传感器相连，另一端系住一个钢球； ②将小球保持静止时球心的位置记为点，测得力传感器的最下端到点的距离为，力传感器的示数为； ③将钢球向右拉至不同高度由静止释放（绳子一直保持紧绷状态）； ④记录释放点钢球球心与点的高度差以及小球在运动过程中力传感器示数随时间变化的规律； ⑤计算并比较钢球在释放点和点之间的重力势能减少量与动能增加量，验证机械能是否守恒。 某次实验中，小球在运动过程中传感器示数随时间变化的规律如图2所示，图中点为图像最高点，点对应的力传感器示数为，求： (1)本次实验中小球经过点时对应图2中的______（选填“a”、“b”、“c”、“d”、“e”）点； (2)本次实验中，小球经过点时的动能为______（用字母、、表示）； (3)改变，记录小球每次经过点时力传感器的示数，则图像应为______； A． B． C． D． (4)某次实验结果略大于，则可能的原因为______（多选）； A．计算时所用重力加速度的值比当地的值略小一些 B．存在空气阻力 C．小球释放时有初速度 D．误将绳长当作圆周运动的半径 12．（本题10分）某实验小组要测定一节蓄电池的电动势及内阻，要求测量结果尽量准确，实验器材如下： 电流表A1（量程0~200μA，内阻为800）； 电流表A2（量程0~300mA，内阻为0.3）； 定值电阻R1（阻值为4.0）； 定值电阻R2（阻值为9200）； 滑动变阻器R（最大阻值为50Ω）； 待测蓄电池一节（电动势约为2V）； 开关S一个，导线若干。 （1）该实验小组利用所学知识正确连接实物电路如图甲所示，图中虚线框内的电表应选___________（选填“A1”或“A2”），虚线框内的定值电阻应选___________（选填“R1”或“R2”）； （2）电流表A1示数用I1表示，电流表A2示数用I2表示，该小组通过改变滑动变阻器滑片位置，得到了多组I1、I2数据，并作出I1-I2图像，如图乙所示。根据图像可知，该蓄电池的电动势为___________V，内阻为___________Ω。（结果均保留两位有效数字） （3）从实验设计原理来看，该蓄电池电动势的测量值___________（选填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。 四、解答题（共39分） 13．（本题10分）容积为3L的保温壶，向壶内倒入2L热水，然后盖上壶盖，此时壶内气体压强为1.5p0、温度为360K。不计壶内水的蒸发和凝结，壶内气体视为理想气体。 (1)若保温壶不漏气，经24h后壶内温度下降了30K，求此时壶内气体压强； (2)若保温壶漏气，足够长时间后，求壶内逸出的气体与剩余气体质量之比。（已知环境大气压强为p0、温度为300K） 14．（本题12分）如图所示，在xOy平面的区域内有沿y轴负方向的匀强电场，在的区域内有垂直于xOy平面向里的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带电粒子从坐标为的P点以初速度沿x轴负方向开始运动，恰能从坐标原点O进入磁场，不计带电粒子所受的重力。 (1)若带电粒子此后每隔相同的时间以相同的速度通过O点，则磁感应强度大小为多少？ (2)若带电粒子离开P点后只能通过O点两次，则磁感应强度大小为多少？ 15．（本题17分）如图所示，倾角为的斜面固定在水平地面上，斜面上点以下靠近斜面底端的部分光滑，点以上粗糙。物块1和物块2之间有一被压缩的轻弹簧，弹簧下端与物块2相栓接，在外力作用下静置在斜面上，物块1恰在点处，物块2与固定在斜面底端的挡板间的距离为。现在撤去外力同时释放弹簧，物块1与物块2沿斜面运动，物块2运动到斜面底端时与挡板碰撞，碰后与挡板粘在一起。已知物块1的质量为，物块2的质量为，弹簧被锁定时的弹性势能为，物块与粗糙段的动摩擦因数为，，，重力加速度取，弹簧的劲度系数足够大，且形变恢复时间极短，弹簧原长远小于，点以上斜面足够长，等比数列前项和公式为。求： (1)物块2与挡板碰撞前的速度大小； (2)物块1第一次返回点时的速度大小； (3)物块1在点上方运动的总时间和总路程。 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 C D C D A BCD AC BD 1．A 【详解】A．根据电荷数和质量数守恒可知x的电荷数为-1，质量数为0，所以x为电子，故A正确； B．放射性元素的半衰期由原子核自身因素决定，增大压强不能改变半衰期，故B错误； C．衰变过程中放出的电子是o原子核内的中子转化为质子时产生，o原子核内没有电子，故C错误； D．i更加稳定，o的比结合能比的比结合能小，故D错误。 故选A。 2．C 【详解】AB．地球自转周期1天，月球公转周期为30天，月球的公转线速度与地球自转线速度之比为 AB错误； C．由牛顿第二定律得 解得 ，C正确； D．月球公转周期是地球自转周期之比为 ，D错误。 故选C。 3．C 【详解】对秸秆受力分析可知，秸秆受到重力，短直杆弹力，长直杆弹力，如图 由题意知长直杆与短直杆的角小于不变，则与的夹角不能变，故图中不能变，由于秸秆受三力平衡，作出力的矢量三角形如上图所示，当长直杆由水平缓慢转至竖直时，图像可知一直增大，先增加后减小，故短直杆对秸秆的弹力一直增大，长直杆对秸秆的弹力先增加后减小。 故选C。 4．D 【详解】A．设折射角为α，根据折射定律有 由于a光的折射角大于b光的折射角，因此内芯材料对b光的折射率大于对a的折射率n，A错误； B．根据速度与折射率的关系有 由于内芯对光a的折射率小于对b光的折射率，因此在内芯中a光传播速度比b光大，B错误； C．光线a的临界角为C，且有 若a光恰好发生全反射，则在这段光纤中的传播时间为 C错误； D．光线a的临界角为C，如图 由于 随着入射角θ0逐渐增大，光线a与边界间的夹角逐渐减小，恰好达到临界角时，根据几何关系 而 整理得 此时开始有光从纤维侧壁射出，D正确。 故选D。 5．C 【详解】A．R2和R3并联后的总阻值为 变压器原、副线圈电流之比为 则副线圈两端电压 原线圈两端电压 电阻R1两端的电压为 电源电压有效值为 且 代入数据解得 流过R3的电流 故A错误； B．根据变压器原、副线圈电流关系得原线圈电流 电阻R1消耗的功率 电阻R2消耗的功率为 电阻 R1、R2消耗的功率之比为 故B错误； C．电路消耗的总功率为 故C正确； D．变压器不改变电源的频率，交流电源的频率为 则流过电阻R2的电流的频率也为50Hz，故D错误。 故选C。 6．D 【详解】A．当线框绕过ab边的轴转动时，线框平面一直与磁场方向平行，穿过线框的磁通量一直为0，不会产生感应电流，电流为零；当线框绕过bc边的轴转动时，穿过线框的磁通量周期性变化，线框中产生正弦式的交变电流，故A错误； B．当线框绕过ab边的轴转动时，由右手定则可知a点的电势低于d点的电势，ad边产生的电动势大小为 则a、d两点间的电势差，故B错误； C．当线框绕过bc边的轴转动时，线框中产生正弦式的交变电流，电动势最大值为 电流的有效值为，故C错误； D．当线框绕过bc边的轴转动时，根据能量守恒可知，线框转动一周过程中产生的热量为，故D正确。 故选D。 7．A 【详解】工作人员的两手与树苗的接触位置始终距地面高为h，故双手的实际速度水平向左，将手的速度按如图所示进行分解 可得 手握树干的位置到O点距离为 根据 解得此时树苗转动的角速度 故选A。 8．BCD 【详解】ABC．设质量为m、电荷量为q的粒子在磁感应强度大小为B的匀强磁场中做速率为v、半径为R的匀速圆周运动，则根据牛顿第二定律有     解得     衰变过程动量守恒，而系统初动量为零，则根据反冲运动规律可知生成新核和放出粒子动量大小相等，而新核的电荷量一定比粒子的电荷量大，所以新核的轨迹半径较小，粒子的轨迹半径较大，则轨迹1是放出粒子的径迹，轨迹2是生成的新核的径迹， 又因为新核带正电，根据左手定则可以判定新核一定沿逆时针方向运动，进而可知发生衰变瞬间新核速度向下，而粒子速度向上，再根据左手定则可知粒子带负电，且沿顺时针方向运动，发生的衰变为β衰变，故A错误，BC正确； D．根据电荷数守恒和质量守恒可知生成的新核的质量数为234，电荷数为91，所以中子数（等于质量数减电荷数）为143，故D正确。 故选BCD。 9．AC 【详解】AB．弹力做功的大小等于弹性势能的变化量；从某时刻起，在半个周期内，由于位移大小具有对称性，所以弹力做功为0，故A正确，B错误； CD．物块竖直放置在弹簧下端时，设弹簧的劲度系数为k，物块在平衡位置时弹簧伸长量为，此时受力平衡，有 若物块运动至平衡位置下方距平衡位置处，取向下为正方向，此时物块受到的回复力 即物块受到的回复力与距离平衡位置的位移成正比，方向与位移方向相反，所以该运动为简谐振动。 物块在固定的光滑斜面上运动时，设弹簧的劲度系数为k，物块在平衡位置时弹簧伸长量为，此时受力平衡，有 若物块运动至平衡位置下方距平衡位置沿斜面方向处，取沿斜面向下为正方向，此时物块受到的回复力 即物块受到的回复力与距离平衡位置的位移成正比，方向与位移方向相反，所以该运动为简谐振动。这两种情况，振动系统的回复力系数均为。故 故C正确、D错误。 故选AC。 10．BD 【详解】A．滑块整个运动过程的加速度方向均与初速度方向相反，均为负值，故A错误； B．上滑时的加速度大小 a1＝gsinθ＋μgcosθ 下滑时的加速度大小 a2＝gsinθ－μgcosθ 结合位移公式 x＝at2 可知下滑时间大于上滑的时间；由于机械能有损失，返回到出发点时速度小于出发时的初速度，故B正确； C．重力做功 W＝－mgh＝－mgxsinθ 上滑过程与下滑过程的W­x图像重叠，故C错误； D．根据动能定理得，上滑过程有 －ma1x＝Ek－mv02 解得 Ek＝mv02－ma1x 同理下滑过程有 Ek＝ma2(L－x) 由数学知识知，选项D正确。 故选BD。 11．(1)c (2) (3)D (4)BD 【详解】（1）当小球运动到最低点时速度会达到最大，对最低点进行受力分析可知 所以在最低点时拉力达到最大值，所以本次实验中小球经过点时对应图2中的； （2）当小球在最低点保持静止时 小球运动到最低点时速度会达到最大，对最低点进行受力分析可知 即 动能 联立得 （3）小球在最低点合力提供向心力 由动能定理可得 联立得 故选D。 （4）A．在计算重力势能减少量 时，如果使用了比实际值偏小的 ​ 进行计算，即略小于，故A错误； B．若钢球下落过程中存在空气阻力，则有重力势能减少量大于动能增加量，即略大于，故B正确； C．如果小球释放时有初速度，但是初速度按照0来计算，则略小于，故C错误； D．误将绳长当作圆周运动的半径则 中的偏小，则速度也会偏小，所以会导致偏小，即大于，故D正确。 故选BD。 12． 1.9 1.0 等于 【详解】（1）[1]图中虚线框内电流表通过的电流比较大，应选择量程大的电流表的A2，A1用来改装成电压表； [2]蓄电池的电动势为2V，改装后电压表量程为2V，所以串联电阻大小为 故选R2； （2）[3][4] 根据闭合回路欧姆定律可得 整理得 由图可得 解得 ， （3）[5]因为考虑到电表内阻，电压表分流的影响进行了修正，电动势和内阻的测量值均等于真实值。 13．(1) (2) 【详解】（1）此过程为等容变化，由查理定律可知 其中， 解得  （也是对的） （2）经过足够长时间，壶内气体压强与温度均与环境保持一致，若不漏气，末态气体体积为V，则有，其中 解得V =V0 从壶内逸出的气体与剩余气体质量之比为 解得 14．(1) (2) 【详解】（1）带电粒子在电场中做类平抛运动，到达O点时速度方向与x轴负方向的夹角为θ，运动轨迹如图所示 由平抛运动规律可得， 解得， 则粒子进入磁场中的速度为 粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，则有 由几何关系可得 联立解得 （2）带电粒子从O点进入磁场后做半径为的匀速圆周运动，设粒子连续两次进入磁场位置间的距离为s，由对称性和几何关系可知 要使粒子经过O点，需满足（，2，3…） 洛伦兹力提供圆周运动的向心力，则有 联立解得（，2，3…） 如果没有考虑粒子运动的周期性n取1，解得 15．(1) (2) (3)， 【详解】（1）以物块1与物块2及轻弹簧为研究对象，释放弹簧前后动量守恒有 机械能守恒有 联立解得、 物块2释放后到与挡板相接触，能量守恒有 解得物块2与挡板碰撞前的速度大小 （2）物块1在点上方运动时受摩擦力作用，上行和下行的加速度分别为、，由牛顿第二定律分别有， 代入题中数据，解得、 物块1第1次下行经过点时的速度为，则有 解得 （3）设每次到达点的速度依次为、、、、、……其中、、、……表示向上到达点的速度；、、、……表示向下到达点的速度；斜面上点下方光滑故有、、 由运动过程可知，每次在点速度向上时 设物块1每次从点向上运动到最高点的时间依次为、、、……从最高点向下运动到点的时间依次为、、、…… 由运动学公式有、、、；、、、 则物块1在点上方运动的总时间 整理得 解得 由能量守恒可知 联立解得 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 $