湖南常德市汉寿县第一中学2025-2026学年高三下学期第四次周考物理试卷

**基本信息** 以“烛龙一号”核电池、神舟二十号发射等科技情境为载体，覆盖力学、电磁学、近代物理等模块，通过基础辨析、实验探究与综合应用题，考查物理观念与科学思维，适配高三一轮复习周测需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|7/28|核衰变（1题）、偏振光（2题）、斜面受力（3题）|结合“烛龙一号”考查半衰期计算（科学推理），通过旋光仪原理考查光的横波性质（物理观念）| |多选题|3/15|横波传播（8题）、恒功率启动（9题）、双棒电磁感应（10题）|5G智慧港口导引车运动分析（模型建构），双棒动量守恒与能量转化（科学论证）| |实验题|2/18|加速度与力关系（11题）、改装电表测电源参数（12题）|气垫导轨实验设计（科学探究），结合锂电池考查伏安法测电动势（科学态度）| |解答题|3/39|理想气体状态方程（13题）、轨道滑块碰撞（14题）、U形槽小球运动（15题）|润滑油系统油压计算（能量观念），多过程滑块运动与摩擦因数关联（质疑创新）|

湖南省常德市汉寿县第一中学2025—2026学年 高三下学期第四次周考物理试卷 一、单选题（共28分） 1．（本题4分）2025年3月9日，国内首款核电池“烛龙一号”工程样机诞生，标志着我国在核能技术与微型核电池领域取得重大突破。的半衰期长达5730年，理论上该核电池拥有数千年的超长寿命。已知的衰变方程为，下列说法正确的是（　　） A．X是中子 B．改变化学条件可以改变的半衰期 C．的比结合能比的比结合能小 D．20克经17190年剩下2.5克 2．（本题4分）旋光仪测糖溶液浓度的原理如下：偏振光通过糖溶液后，迎着光看，以传播方向为轴，偏振方向的旋转角称为“旋光角”，与糖溶液浓度有关，测量值与标准值比较能确定含糖量。如图，自然光源S与圆形偏振片A、B的圆心共轴，转动B使观察点O处光强最强，将被测样品P置于A、B间。下列说法正确的是（　　） A．光的偏振现象表明光是一种机械波 B．阳光下观察肥皂泡看到彩色条纹，与上述原理相同 C．放置样品P后，到达O处光的强度不会明显减弱 D．将偏振片B缓慢转动，使得O处光的强度第一次达到最强，偏振片B转过的角度等于 3．（本题4分）如图，斜面体放置在水平地面上，粗糙的小物块放在斜面上。甲图中给小物块施加一个沿斜面向上的力，使它沿斜面向上匀速运动；乙图中给小物块施加一水平向右的力，小物块静止在斜面上。甲、乙图中斜面体始终保持静止。下列判断正确的是（　　） A．增大，斜面对小物块的摩擦力一定增大 B．增大，地面对斜面体的摩擦力不变 C．增大，斜面对物块的摩擦力一定增大 D．增大，物块最终一定能沿斜面向上滑动 4．（本题4分）空间中的一个正六边形的三个顶点上固定三个点电荷，电量均为，O为正六边形的中心，A为正六边形的一个顶点，如图所示。用、分别表示O、A两点的场强，用、分别表示O、A两点的电势，则（　　） A．， B．， C．， D．， 5．（本题4分）、是两颗相距较远的行星，其卫星的线速度平方与轨道半径倒数的关系如图所示，、各有一颗在表面附近的卫星、绕其做匀速圆周运动，、的线速度大小均为，则（　　） A．的质量比的小 B．的质量比的小 C．的平均密度比的小 D．表面的重力加速度比的大 6．（本题4分）2025年4月24日17点17分，载有陈冬、陈中瑞、王杰三位航天员的神舟二十号飞船成功发射，如图甲所示。火箭发射过程中某段的速度—时间关系可简化为图乙的v-t图像，取竖直向上为正方向，由图像可知（   ） A．0~t1时间内，航天员处于失重状态 B．t2~t3时间内，航天员处于失重状态 C．t2时刻，火箭距离地面最远 D．t2~t3时间内火箭速度的变化率减小 7．（本题4分）如图甲所示电路中，变压器为理想变压器，电阻箱R1最大阻值999.9Ω，定值电阻，在a、b两端输入正弦交流电，改变电阻箱R1的阻值得到电阻箱R1消耗的最大功率为20W；如图乙所示为除去变压器后组成的电路，改变电阻箱R1的阻值，得到R1消耗的最大功率为80W。则下列判断正确的是（　　） A．a、b两端输入的电压为20V B．变压器原、副线圈的匝数比为3∶2 C．图甲中，电阻箱R1的阻值为10Ω时，其消耗的电功率最大 D．图甲中，电阻消耗的最大功率为80W 二、多选题（共15分） 8．（本题5分）一列横波沿着x轴正方向传播，处在m和m的两质点A、B的振动图像如图所示，则以下说法正确的是（    ） A．2.5s末A、B两质点的位移不同 B．2s末A点的速度大于B点的速度 C．该波的波长可能为m D．该波的波速可能为m/s 9．（本题5分）某5G智慧港口的水平导轨上，一台质量m的重载自动导引车从静止开始运送集装箱。导引车采用“恒牵引力一恒功率”两阶段智能启动策略：初始阶段，电机提供恒定推力使导引车从静止开始做匀加速直线运动；当电机功率达到额定功率后，系统转为恒功率驱动，导引车加速度逐渐减小。时刻导引车达到最大运行速度并保持匀速，导引车的加速度与时间的关系图像如图所示。已知导引车在导轨上运行时受到的电磁阻尼与摩擦力的总和恒为，、、均已知。下列说法正确的是（　　） A．恒牵引力大小为 B．导引车的额定功率为 C．时间内导引车的速度增加量为 D．时间内导引车的速度增加量为 10．（本题5分）如图所示，倾角为θ＝37°的足够长的平行金属导轨固定在水平面上，两导体棒ab、cd垂直于导轨放置，空间存在垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，现给导体棒ab沿导轨平面向下的初速度v0使其沿导轨向下运动，已知两导体棒质量均为m，电阻相等，两导体棒与导轨之间的动摩擦因数均为μ＝0.75，导轨电阻忽略不计，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，从ab开始运动到两棒相对静止的整个运动过程中两导体棒始终与导轨保持良好的接触，下列说法正确的是(　　) A．导体棒cd中产生的焦耳热为mv02 B．导体棒cd中产生的焦耳热为mv02 C．当导体棒cd的速度为v0时，导体棒ab的速度为v0 D．当导体棒ab的速度为v0时，导体棒cd的速度为v0 三、实验题（共18分） 11．（本题8分）某探究小组用如图甲所示的装置来探究加速度与力的关系。将固定有光电门的气垫导轨调节至水平后，放上滑块，滑块用平行于导轨的细线跨过滑轮连接在力传感器上，在力传感器上悬挂钩码。测出滑块（含遮光条）的总质量M，并用刻度尺测出滑块静止时遮光条到光电门的距离L。由静止释放滑块，记录滑块经过光电门时遮光条的遮光时间t及力传感器的示数F，保持滑块的质量不变。 (1)滑块上不连接细线，接通气泵，调节气垫导轨，直至观察到滑块在导轨的任意位置均能________，说明气垫导轨已经调节至水平。 (2)用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度，结果如图乙所示，则________。 (3)多次改变钩码的个数且始终从同一位置由静止释放滑块，获得多组和的数据，绘制出图像，若得到的图像为过坐标原点的直线，则说明滑块的质量一定时，滑块的加速度与它受到的合力成________（填“正比”或“反比”）。该直线的斜率________（用题目给定的物理量符号表示）。 12．（本题10分）三元锂电池具有较高的能量密度，目前广泛应用于我国的新能源汽车。实验小组利用以下器材测量某三元锂电池的电动势和内阻。 A．三元锂电池（电动势约为，内阻约为几百毫欧） B．电流计G（，内阻未知） C．电压表（，内阻很大） D．电阻箱 E.定值电阻 F.滑动变阻器、 G.开关、导线若干 (1)实验小组发现电流计的量程太小，不符合实验要求，需要改装，于是先设计了图甲所示电路来测量电流计的内阻。实验过程：闭合开关，断开开关，调整滑动变阻器滑片的位置，使电流计满偏；保持滑片的位置不变，闭合开关，调节电阻箱的阻值，当电流计指针位于表盘中央时，读出电阻箱的读数为，由电阻箱的读数可知电流计内阻为________。 (2)实验小组将定值电阻和电流计并联，组合成一个新的电流表A，改装后的电流表A的量程为________A。 (3)利用改装好的电流表，实验小组设计如图乙所示电路，测量该电池的电动势和内阻。实验过程：闭合开关，调节滑动变阻器滑片的位置，多次记录电压表的电压、电流表的电流，作出图线如图丙所示，该三元锂电池的电动势________，内阻________。 (4)由于使用图甲设计的实验方案测得的电流计内阻存在误差，则该三元锂电池的内阻测量值________（选填“大于”“小于”或“等于”）实际值。 四、解答题（共39分） 13．（本题10分）机械装置的润滑油系统常用图示设备稳定油压。气腔内充有氮气，当润滑油系统油压过高时，油会泵入油腔，压缩皮囊；油压降低时，皮囊膨胀，油从油腔泵出。设备的工作温度为、气腔内氮气压强为时，气腔体积为。氮气视为理想气体。 (1)某次泵油，氮气压强从变为，求泵出油的体积；（泵油过程为等温过程） (2)若使设备在时也能正常工作，需要对气腔补气，以满足在压强为时气腔体积仍为，求补充氮气的质量与气腔内原有氮气质量之比。（补气过程为等温过程） 14．（本题13分）在水平桌面上用竖直挡板围成固定轨道，俯视图如图所示，半圆形轨道ABC和DEF的半径为R，在P点处有一个加速器，小滑块每次通过加速器后，速度增大为通过前的k倍。一质量为m的小滑块a（可视为质点）从C点处以初速度v0沿轨道内侧逆时针运动，经过加速器后与静止于D点的、且同a完全相同的小滑块b（可视为质点）发生弹性碰撞。已知两滑块每次经过C点时速度均为v0，轨道ABC处桌面粗糙，其他摩擦均不计，重力加速度为g。求： (1)小滑块b经过E点时，所受挡板弹力的大小； (2)小滑块b在轨道ABC处与桌面的动摩擦因数； (3)小滑块b通过轨道ABC的时间。 15．（本题16分）质量分别为、的两弹性小球（可看作质点）放在质量、内部长度且内表面光滑的U形槽内，U形槽静止在水平面上，且与水平面间的动摩擦因数，开始时两球间夹有一压缩的弹簧（弹簧未与两球连接、长度忽略），球和弹簧共储存能量、静止在U形槽中央，如图所示。假设所有碰撞时间极短，且碰撞过程中没有能量损失，释放两球（然后弹簧被清除），已知，g取，求： （1）两球分离时的速度大小； （2）与U形槽首次碰撞后瞬间，与U形槽的速度； （3）释放弹簧后，经多长时间与U形槽发生碰撞。 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 D D B B C B D BD BD BD 1．D 【详解】A．根据核反应质量数守恒和电荷数守恒可知，X的质量数为14-14=0 电荷数为6-7=-1 可知X是电子，不是中子，故A错误； B．半衰期由原子核内部结构决定，与外界化学条件、温度、压强等外部因素无关，故B错误； C．衰变过程释放能量，衰变产物原子核更稳定，比结合能更大，因此的比结合能比的比结合能大，故C错误； D．根据半衰期规律有 其中初始质量 解得剩余质量，故D正确。 故选D。 2．D 【详解】A．纵波和横波都具有干涉和衍射的本领，而光的偏振现象表明光是一种横波，故A错误； B．阳光下观察肥皂泡看到彩色条纹，其成因是光在肥皂泡膜的外表面和内表面反射叠加，形成的干涉现象，与偏振原理不同，故B错误； C．在未放置样品前，O处光强最强，说明两偏振片的透振方向相同，放置样品P后，光的偏振方向将旋转一定角度，除特殊情况外（光的偏振方向旋转），到达O处光的强度会明显减弱，故C错误； D．偏振光通过糖溶液后,偏振方向将旋转，因此偏振片B转过角度为时，其透振方向与光的偏振方向一致，使得O处光的强度第一次达到最强，故D正确。 故选D。 3．B 【详解】A．小物块受F1、重力、斜面对小物块的支持力和摩擦力，则有 增大，斜面给物块的弹力摩擦力不变，故A错误； B．由相互作用的关系可知，F1增大时，物块给斜面的弹力摩擦力不变，所以斜面的受力情况不变，则地面给斜面体的弹力与摩擦力不变，故B正确； C．物块静止在斜面上，且斜面体始终保持静止，则小物块受F2、重力、斜面对小物块的支持力，由平衡关系可知斜面对小物块的摩擦力大小为 如果 增大，斜面给物块的摩擦力减小，如果 增大，斜面给物块的摩擦力增大，故C错误； D．如果物块沿斜面向上匀速滑动，则有 可得 F2非常大时，可忽略重力，则可得 则当 无论多大，物块相对斜面都是静止的，所以一直增大时，物块不一定能沿斜面向上滑动，故D错误。 故选B。 4．B 【详解】令正六边形的边长为L，左侧两个点电荷在O点电场强度的方向之间的夹角为，则O、A两点的场强分别为 ， 可知 O、A两点的电势分别为 ， 可知 即有 ， 故选B。 5．C 【详解】AB．根据卫星围绕行星做匀速圆周运动时万有引力提供向心力，有 结合图像可知，GM表示图线的斜率，根据图像可知的质量比的大，根据图像是无法判断两颗卫星的质量，AB错误； C．近地卫星围绕行星做匀速圆周运动时的轨道半径等于行星的半径，有 可得 因为的质量比的大，所以的平均密度比的小，C正确； D．根据黄金代换，有 因为的质量比的大，表面的重力加速度比的小，D错误。 故选C。 6．B 【详解】A．0~t1时间内，火箭加速上升（变加速），具有向上的加速度，航天员处于超重状态，故A错误； B．t2~t3时间内，火箭减速上升，具有向下的加速度，航天员处于失重状态，故B正确； C．根据v-t可知，0~t2时间内，火箭加速上升，t2~t3时间内，火箭减速上升，可见t2时刻，火箭距离地面并非最远，故C错误； D．v-t图像斜率表示加速度，t2~t3时间内加速度不变，即火箭速度的变化率不变，故D错误。 故选B。 7．D 【详解】AB．在题图甲中，设a、b端输入的电压为U，变压器原副线圈匝数分别为、，设原线圈中电流为I，等效内阻为 则 当时，R1消耗的最大功率为 在题图乙中，R1消耗的最大功率为 联立各式解得，，故AB错误； C．由前面分析可得题图甲中，时，其消耗的功率最大，故C错误； D．在题图甲中，当时，定值电阻消耗的最大功率为，故D正确。 故选D。 8．BD 【详解】A．由图可得，A、B的振幅为2cm，周期为4s，则圆频率为rad/srad/s 则A、B两质点的振动方程分别为cm，cm 可得，当s时cm，故A错误； B．由振动图像可知2s末A质点的位移，处于平衡位置，速度最大； B质点的位移cm，处于波谷，速度是零，所以2s末A质点的速度大于B质点的速度，故B正确； C．时刻，质点A正通过平衡位置向上运动，质点B在波峰，波从A向B传播。 结合波的周期性可知A、B间的距离 解得m 因n是整数，所以该波的波长不可能为m，故C错误； D．该波的波速通项为m/sm/s 当时，波速为m/s，故D正确。 故选BD。 9．BD 【详解】A．由题意可知时间内导引车做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有 解得，A错误； B．时刻导引车的功率达到额定功率，有， 解得，B正确； CD．当导引车达到最大速度后，有，解得，则时间内导引车的速度增加量，C错误，D正确。 故选BD。 【点睛】 10．BD 【详解】AB．由摩擦因数可知 mgsin 37°＝μmgcos 37° 则两棒组成的系统沿轨道方向动量守恒，当最终稳定时 mv0＝2mv 解得 v＝0.5v0 则回路产生的焦耳热为 Q＝mv02－·2mv2＝mv02 则导体棒cd中产生的焦耳热为 Qcd＝Qab＝Q＝mv02 故A错误，B正确； C．当导体棒cd的速度为v0时，则由动量守恒 mv0＝m·v0＋mvab 解得 vab＝v0 故C错误； D．当导体棒ab的速度为v0时，则由动量守恒 mv0＝m·v0＋mvcd 解得 vcd＝v0 故D正确。 故选BD。 11．(1)静止 (2)6.60 (3) 正比 【详解】（1）打开气泵，滑块在气垫导轨的任意位置均能静止，说明气垫导轨已经调节至水平。 （2）对于20分度的游标卡尺，分度值为0.05mm，遮光条的宽度 （3）[1][2]对滑块根据牛顿第二定律有 再根据 可得 因此得到的图像为过原点的直线，且该直线的斜率为，说明滑块的质量一定时，滑块的加速度与它受到的合力成正比。 12．(1)99.0 (2)0.6 (3) 3.2 0.51 (4)大于 【详解】（1）由题意可知，通过电阻箱的电流等于通过电流计的电流，可知电阻箱阻值等于电流计的内阻，可知电流计内阻为99.0。 （2）改装后的电流表A的量程为 （3）[1][2]根据，其中 结合图像可知该三元锂电池的电动势3.2V；内阻。 （4）电键S2闭合后，电路总电阻减小，总电流变大，电流计的电流为原来电流的一半，则通过电阻箱的电流大于原来电流计电流的一半，可知电阻箱的阻值小于电流计的内阻，即电流计内阻的测量值偏小，与定值电阻并联后的实际量程大于0.6A，导致图丙中图线斜率变大，可知测出的三元锂电池内阻测量值偏大。 13．(1) (2) 【详解】（1）泵油过程氮气温度不变，做等温变化，由玻意耳定律有 代入数据解得 泵出油的体积 （2）对原有氮气，由理想气体状态方程 代入数据解得 同温同压下，气体质量之比等于体积之比，即 14．(1) (2) (3) 【详解】（1）由题意可知，小滑块a经过P处后速度为 小滑块a与b发生弹性碰撞，则， 联立解得， 小滑块b在DEF部分做匀速圆周运动，挡板的弹力提供向心力 联立可得 （2）小滑块b在ABC轨道内所受滑动摩擦力大小为 根据动能定理得 代入数据解得 （3）小滑块在轨道中运动可等效为匀减速直线运动，由运动学公式得 代入数据解得 15．（1）；；（2）；；（3） 【详解】（1）根据动量守恒定律和机械能守恒定律有 联立两方程并代入数据解得 （2）取向左为正方向，碰撞过程与M组成的系统动量和机械能守恒得 得 （3）两球分离后各自做匀速运动，U形槽不动；先与U形槽碰撞 此时运动的距离 所以与U形槽碰撞时与U形槽右侧边缘的距离为0.5m U形槽与碰撞后，仍以2m/s的速度向右运动，U形槽以1.6m/s的速度向左做匀减速运动，由牛顿第二定律有 解得 假设U形槽一直做匀减速运动，则 后停止运动 由可知与U形槽碰撞发生在槽停止运动前，则有 解得 （舍去） 则从释放弹簧到与U形槽发生碰撞需要的时间 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 $