湖南常德市汉寿县第一中学2025-2026学年高三下学期第三次周考物理试卷

**基本信息** 以神舟十三号、电磁弹射等科技前沿为情境，覆盖高中物理核心知识，注重科学思维与探究能力考查的高三周测试卷。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|6/24|运动图像、圆周运动、静电感应|结合v-t图像分析匀变速运动（题1），考查运动观念| |多选题|4/20|天体运动、电磁学|神舟十三号轨道问题（题7），体现科学态度与责任| |实验题|2/16|动量守恒、伏安特性|碰撞平抛验证动量守恒（题11），培养科学探究能力| |解答题|3/40|气体定律、电磁弹射、电磁场综合|电磁弹射多过程分析（题14），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 高三下学期第三次周考物理试卷 一、单选题（共24分） 1．（本题4分）一辆汽车在平直公路上行驶，从某时刻开始计时，汽车运动的图像如图所示。关于该汽车的运动，下列说法正确的是（　　） A．汽车做匀速直线运动 B．汽车的初速度大小为12m/s C．汽车的加速度大小为 D．汽车6s内运动的位移大小为18m 2．（本题4分）如图所示，一质量为m的光滑圆管轨道半径为R，用一细轻杆固定在竖直平面内，一质量为m的小球运动到最高点时的速度是，此时杆对轨道的作用力为（　　） A．0 B．mg，方向向上 C．mg，方向向下 D．2mg，方向向上 3．（本题4分）个原来不带电的半径为r的金属球放在绝缘支架上，左侧放一个电荷量为的点电荷。周围的电场线分布如图所示，金属球外表面为等势面。下列说法正确的是（     ） A．金属球右侧感应出负电荷 B．此时金属球所带电荷量为Q C．P点电场方向向右 D．感应电荷在金属球球心处产生的电场场强大小为 4．（本题4分）如图所示，两段轻绳A、B连接两个小球1、2，悬挂在天花板上。一轻弹簧C一端连接球2，另一端固定在竖直墙壁上。两小球均处于静止状态。轻绳A与竖直方向、轻绳B与水平方向的夹角均为30°，弹簧C沿水平方向。已知重力加速度为g。则（　　） A．球1和球2的质量之比为1：2 B．在轻绳A突然断裂的瞬间，球1的加速度方向沿B绳由1球指向2球 C．在轻绳A突然断裂的瞬间，球2的加速度大小为2g D．在轻绳A突然断裂的瞬间，球1的加速度大小为g 5．（本题4分）某工厂测试竖直挡板的弹性，进行了如下操作：位于水平地面上的弹射装置从A点将一质量的小球斜向上弹射出去，刚好与竖直挡板的B点垂直相碰，然后被水平弹回落到地面上的C点。已知A点与竖直挡板的水平距离，C点为的中点，B点到水平地面的高度，小球从A点被弹射出去到落到C点所用的总时间，空气阻力不计，重力加速度，下列说法正确的是（　　） A．小球被弹射出时的速度大小为8 B．小球被竖直挡板弹回时的速度大小为2.4 C．小球受到竖直挡板水平方向的平均作用力的大小为22.5N D．小球被竖直挡板反弹过程中损失的动能为2.25J 6．（本题4分）如图所示，在空间坐标系上、、三点处分别固定一电荷量为、、的点电荷，、、三点分别为、、的中点。规定无穷远处的电势为0，下列说法正确的是（　　） A．、两点的电场强度大小相等 B．点的电场强度大于点的电场强度 C．、、点的电势满足 D．带负电的试探电荷在点的电势能大于其在点的电势能 二、多选题（共20分） 7．（本题5分）北京时间2021年10月16日0时23分，神舟十三号载人飞船顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空。飞船在某段时间内的无动力运动可近似为如图所示的情境，圆形轨道I为空间站运行轨道，椭圆轨道II为载人飞船运行轨道，B点为椭圆轨道II的近地点，椭圆轨道II与圆形轨道I相切于A点，设圆形轨道I的半径为r，地球表面重力加速度为g地球半径为R，地球的自转周期为T，椭圆轨道II的半长轴为a，不考虑大气阻力。下列说法正确的是（　　）    A．空间站运行的周期与载人飞船在椭圆轨道II上运行的周期之比为： B．载人飞船由B点飞到A点速度逐渐减少 C．载人飞船在轨道I上A点的加速度大于在轨道II 上A点的加速度 D．根据题中信息，可求出地球的质量 8．（本题5分）将一块受到电场作用的电光晶体放在两块偏振片之间，可以利用晶体的电光效应有效地控制出射光的强度、方向和偏振状态，实现电光调制、偏转等应用目标。在外加电场作用下，电光材料折射率的改变量△n与外加电场的电场强度E成正比关系的效应被称为线性电光效应。为了表示电光材料的这种性质引入电光系数C，定义式为。下面哪些公式反映的物理量之间的关系与电光系数定义方式相同（　　） A．加速度 B．电阻 C．磁感应强度 D．电场强度 9．（本题5分）“水流星”是一种常见的杂技项目，该运动可以简化为轻绳一端系着小球在竖直平面内的圆周运动模型.已知绳长为 l，重力加速度为 g，则(    ) A．当 v0 时，细绳始终处于绷紧状态 B．当 v0时，小球一定能通过最高点 P C．小球运动到最高点 P 时，速度要大于等于 D．小球初速度 v0越大，则在 P、Q 两点绳对小球的拉力差越大 10．（本题5分）在如图甲所示的电路中，已知电源电动势，内阻，定值电阻，滑动变阻器最大值为，图乙是滑动变阻器消耗的功率与其接入电路的阻值的关系图像，通过以上条件，求出下列各物理量正确的是（　　） A．图乙中滑动变阻器的最大功率 B．图乙中电阻 C．电源内阻的最大发热功率 D．电源的最大效率 三、实验题（共16分） 11．（本题6分）如图所示，有半径相同、质量分别为mA、mB的小球A和B，A静止在立柱上，不可伸长的轻质细线一端与固定拉力传感器O点连接，另一端与小球B连接，B的球心到悬点的距离为L，B球静止时两球的球心在同一高度处，距地面的高度为H。现在将球B拉至某高度自由释放，在最低点与A正碰，B与A碰撞后不反弹，拉力传感器记录碰撞前后瞬时的示数分别为F1和F2，同时测出A碰后落地点与A静止时球心的水平投影点的距离为x，当地的重力加速度为g。 (1)A和B的质量关系：mA__________mB。（填“<、>或=”） (2)B球与A球碰撞前一瞬间的速度v0=________。 (3)该实验要验证“动量守恒定律”，则只需验证等式___________成立即可。（2、3问结果选用mA、mB、F1、F2、L、H、x、g等物理量表达） 12．（本题10分）某同学研究小灯泡的伏安特性，所使用的器材有： 小灯泡L（额定电压为3.8V，额定电流为0.32A） 电压表（量程3V，内阻为3kΩ） 电流表（量程0.5A，内阻约为0.5Ω） 滑动变阻器（阻值0~5Ω，额定电流为0.5A） 滑动变阻器（阻值0~10Ω，额定电流为1A） 电阻箱（阻值0~9999Ω） 电源E（电动势4.5V，内阻不计） 开关S；导线若干。 (1)该实验要求能够实现在0~3.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量，需要将电压表量程扩大至4V，则与电压表串联的电阻箱阻值应调为______Ω； (2)请用笔画线将实物图中的电路补充完整______； (3)实验所要选择的滑动变阻器是______（填写或）； (4)完成电压换算后描绘的小灯泡伏安特性曲线为上图中的曲线，则可知小灯泡的电阻随电压的增大而______（填写“增大”“不变”或“减小”）； (5)若该同学将一个4Ω的电阻和两个同种上述型号的小灯泡串联后与该电源相连，则一个灯泡的功率为______W（结果保留2位有效数字）。 四、解答题（共40分） 13．（本题12分）如图所示，水平桌面上平放了一内径均匀的绝热密闭环形容器，其中心为。导热性良好的活塞M、N将容器隔成I、Ⅱ两部分，分别封闭了一定量的理想气体，两活塞可以无摩擦地在环形容器内运动。最初，I、Ⅱ两部分气体的压强均为，温度分别为，I区气体两侧到圆环中心连线之间的夹角为，活塞厚度不计。求最终平衡时I区气体两侧与圆环中心连线之间的夹角。 14．（本题14分）福建号航母装载了我国自主研发的电磁弹射系统，这标志着我国在这一领域取得了重大突破。电磁弹射系统的简化模型如图所示：两根足够长的光滑平行导轨水平放置，空间存在着与导轨平面垂直的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度。质量的导体杆垂直导轨放置在处，把弹射的物体与杆固定。开关与1接通，电源输出恒定电流，杆由静止开始向右运动。当杆运动到的位置时，速度刚好达到，此时物体与杆脱离。立即把开关与2接通，同时对杆施加一个水平向左的外力，当杆回到位置时，撤去外力。已知导轨的宽度为，定值电阻，导轨与杆的电阻不计，则： (1)若为恒力，，杆回到位置前已匀速，求杆回到位置时的速度大小； (2)在（1）问的条件下，求从施加外力到杆回到位置过程中产生的焦耳热； (3)若规定向右为力和杆运动速度的正方向，与杆运动速度满足关系，杆最终恰好停在位置，求杆从位置出发至回到位置的总时间。 15．（本题14分）如图所示，在平面直角坐标系xOy的第二象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ，磁感应强度为B（大小未知），在第三象限内存在沿x轴正方向的匀强电场，在第四象限存在垂直纸面向里的匀强磁场Ⅱ，磁感应强度为4B，一比荷为的带正电的粒子以初速度由P点沿x轴负方向进入磁场Ⅰ，P点的坐标为，一段时间后粒子的速度与x轴负方向呈60°角并进入匀强电场，电场强度大小为，粒子受到的重力忽略不计。求： (1)匀强磁场Ⅰ的磁感应强度B的大小； (2)粒子第二次进入电场时的位置坐标； (3)粒子从离开P点到第五次经过y轴负半轴的时间。 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 B A C D C A AB BC AC AB 1．B 【详解】ABC．图像斜率， 纵轴截距， 则 变形得 根据匀变速直线位移时间关系 可知汽车做匀变速直线运动，且， 得，加速度大小为，故AC错误；B正确； D．由上述分析可知初速度为正值，加速度为负值，汽车在刹车，设刹车时间为，则 故内位移即内位移，故D错误。 故选B。 2．A 【详解】小球在最高点时，设圆管的外轨道对其有竖直向下的作用力，根据牛顿第二定律有 解得 故小球对圆管的外轨道有竖直向上的支持力作用，大小为 设杆对圆管轨道的作用力为，对圆管轨道受力分析，根据平衡条件有 解得 故选A。 3．C 【详解】A．因左侧点电荷带正电，则金属球右侧感应出正电荷，故A错误； B．金属球由绝缘体支撑，金属球上的电荷无法转移，只能在金属球表面分布，原来金属球不带电，感应后金属球所带电荷量也为0，故B错误； C．左侧电荷+Q对P点的场强方向向右，金属球右侧感应出的正电荷对P点的场强方向也向右，金属球左侧感应出的负电荷对P点的场强方向向左，但由于左侧相对于右侧距P点更远，因此P点总的电场方向向右，故C正确； D．点电荷与感应电荷在球心处合电场强度为0，金属球的感应电荷在球心产生的场强大小等于点电荷在此处的场强 大小，点电荷距金属球球心的距离大于金属球半径r，所以感应电荷在金属球球心处产生的电场强度小于，故D错误。 故选C。 4．D 【详解】A．分别对两小球进行受力分析，如下图所示 根据平衡条件可得 解得球1和球2的质量之比为 故A错误； BC．在轻绳A突然断裂的瞬间，弹簧弹力未来得及变化，则球2所受重力和弹簧弹力不变，设轻绳A突然断裂的瞬间轻绳B的弹力变为0，则球2的加速度为 方向与方向相反，即沿绳B斜向右下方。此时球1只受重力，加速度竖直向下大小等于g，沿绳B方向的分加速度为 因为，则假设不成立，可知此时轻绳B存在弹力。则球2除重力和弹力外还受到AB间绳子斜向左上的拉力，故球2的加速度大小小于2g，由力的合成可知，球1的合力大于其重力，方向在竖直方向与绳B的夹角之间，则球1的加速度一定大于g，方向在竖直方向与绳B的夹角之间，故BC错误； D．以两小球为整体，沿绳B方向上，有 在垂直于B绳的方向上，对1球有 球1的加速度大小为 故D正确。 故选D。 5．C 【详解】A．由题意可知小球与竖直挡板垂直相碰，所以小球从A点到B点过程，竖直方向有 小球与竖直挡板碰撞前的时间 水平方向有 由运动的合成与分解有 解得 A错误； B．由竖直方向运动分析有小球与竖直挡板碰撞后小球在空中的时间 水平方向有 解得 B错误； C．选小球与竖直挡板碰撞前的速度方向为正方向，在碰撞过程中水平方向由动量定理有 解得 C正确； D．小球在与竖直挡板碰撞过程中损失的动能 D错误。 故选C。 6．A 【详解】A．三个点电荷在M、N两点的电场强度方向如图所示 由几何知识可知，M、N两点的合场强大小相等，方向不同，故A正确； B．O点的电场强度为三个点电荷单独作用在O点时产生的电场强度的矢量和，其大小 a点处点电荷单独作用在N点产生的电场强度大小 则N点的电场强度大小 由此可知N点的电场强度大于O点的电场强度，故B错误； CD．无穷远处的电势为0，沿电场线的方向电势不断降低，M、N两点的电势相等，P点更靠近两个负点电荷，其电势低于M点，根据，带负电的试探电荷在点的电势能小于其在点的电势能，故CD错误。 故选A。 7．AB 【详解】A．设空间站运动的周期为T1，载人飞船运动的周期为T2，根据开普勒第三定律有 空间站运行的周期与载人飞船在椭圆轨道II上运行的周期之比为：，故A正确； B．根据开普勒第二定律可得，载人飞船在远地点A点的速度大小小于在近地点B点速度的大小，故B正确； C．载人飞船在轨道I上通过A点时受到的万有引力等于在轨道II 上运行时通过A时点万有引力，由牛顿第二定律可知，它们的加速度相等，故C错误； D．空间站做匀速圆周运动，设空间站运动的周期为T1，由万有引力提供向心力有 解得 空间站运动的周期与地球的自转周期T不相等，不可求出地球的质量，故D错误。 故选AB。 8．BC 【详解】电光系数C，定义式为 表面C等于△n与外加电场的电场强度E的比值，采用了比值定义法；四个表达式中，电阻 和磁感应强度 都是采用的比值定义法；而加速度 和电场强度 不是比值定义法。 故选BC。 9．AC 【详解】根据动能定理得，−mgh＝0−mv02，若v0＜时，则h＜l，可知小球不会越过四分之一圆周，细绳始终处于绷紧状态，故A正确．小球越过最高点的临界速度v=，即小球运动到最高点 P 时，速度要大于等于，根据动能定理得，−mg•2l＝mv2−mv02，解得v0= ，即在最低点的速度需满足v0＞，小球才能通过最高点P，故B错误，C正确．在Q点，根据牛顿第二定律得，F1−mg＝m，在P点，F2+mg＝m，又−mg•2l＝mv22−mv02，联立解得△F=F1-F2=6mg，故D错误．故选AC． 【点睛】本题小球做变速圆周运动，在最高点和最低点重力和拉力的合力提供向心力，同时结合动能定理解答即可． 10．AB 【详解】A．滑动变阻器的功率为 根据数学知识可知，当滑动变阻器接入电路阻值为 滑动变阻器的功率最大，为 故A正确； B．由图乙可知滑动变阻器的阻值为时与阻值为时消耗的功率相等，则有 解得 故B正确； C．当滑动变阻器接入电阻阻值为0时，电路电流最大，电源内阻的发热功率最大，则有 故C错误； D．电源的效率为 可知外电阻越大，电源的效率越高，则当滑动变阻器接入阻值最大时，电源的效率最高，电源的最大效率为 故D错误。 故选AB。 11．(1)< (2) (3) 【详解】（1）B与A碰撞后不反弹，需要入射球的质量大于被碰球的质量，即； （2）B球与A碰前的瞬间做圆周运动，有 解得 （3）B与A碰后的瞬间做圆周运动，有 解得 A球做平抛运动，有 解得A碰后的速度为 B与A发生碰撞，由动量守恒可知 代入各个速度的表达式可得验证动量守恒的表达式为 12．(1)1000 (2) (3) (4)增大 (5)0.38~0.44 【详解】（1）电压表量程为3V，要求能够实现在0~3.8V的范围内对小灯泡的电压进行测量，需要给电压表串联一个定值电阻扩大量程至4V， 解得 （2）题目中要求小灯泡两端电压从零开始，故滑动变阻器用分压式接法；因电压表内阻已知，况且小灯泡的电阻 所以 可知应采用电流表外接，电路连线如图 （3）若选择，则通过滑动变阻器的电流，故只能选择； （4）由图像知，图像中的点与坐标原点连线的斜率在减小，表示灯泡的电阻随电流的增大而增大。 （5）设小灯泡的电压为U，电流为I，由 得 作出图线如图所示。 （0.38~0.44W均给分）。 13． 【详解】设环形容器的总体积为V，两部分气体平衡时压强为p，最终Ⅰ区气体的体积为Vx，则Ⅱ区气体的体积为V-Vx，两部分气体的热力学温度均为T。对Ⅰ部分气体，有， 根据理想气体状态方程有 对Ⅱ部分气体，有， 根据理想气体状态方程有 最终平衡时Ⅰ区气体两侧到圆环中心连线之间的夹角为θ，则有 联立解得： 14．(1)10m/s (2)1500J (3)1.8s 【详解】（1）由题意可知杆到时做匀速直线运动，则 又 电流 联立解得杆回到位置时的速度大小 （2）由动能定理可得 解得 可知从施加外力到杆回到位置过程中产生的焦耳热 （3）杆在到向左再回到的过程中，有 从回到做匀变速直线运动的加速度大小 从回到的时间 杆从回到的过程由动量定理 可得 杆从到的位移大小为，开关与1接通，电源输出恒定电流，可知电流不变，安培力不变，杆做匀加速直线运动，有 解得 杆从位置出发至回到位置的总时间 15．(1) (2) (3) 【详解】（1）粒子在第二象限运动时，根据几何关系可知 得 根据洛伦兹力提供向心力 解得匀强磁场Ⅰ的磁感应强度大小为 （2）粒子在第三象限运动时，由 得 x轴方向： 得 y轴方向： 得 粒子离开电场时 所以粒子的速度 速度与y轴负方向夹角满足 得 粒子在第四象限运动时，根据 可得 由几何关系可知 所以粒子第二次进入电场时的位置坐标为 （3）粒子在第二象限运动的时间为 粒子第一次在第三象限运动的时间为 粒子每次在第四象限运动的时间为 粒子第二次在第三象限运动的时间为 粒子从离开P点到第五次经过y轴的时间 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 $