湖南常德市汉寿县第一中学2025-2026学年高三下学期第十三次周考物理试卷

**基本信息** 高三物理周测试卷，以氢原子钟、风洞实验等科技情境为载体，通过力学、电磁学等模块综合题考查物理观念与科学思维，实验题设计方案对比，适配高考复习阶段性检测。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|7/28|原子能级、光现象、天体运动|结合氢原子钟（科技前沿）考查能量观念| |多选题|3/15|机械波、远距离输电、电磁感应|通过输电线路分析培养科学论证能力| |实验题|2/18|加速度测量、热敏电阻测温|方案对比与误差分析，体现科学探究| |解答题|3/39|气体实验定律、力学综合、电磁复合场|多过程问题设计，考查模型建构与推理|

湖南省常德市汉寿县第一中学2025—2026学年 高三下学期第十三次周考物理试卷 一、单选题（共28分） 1．（本题4分）氢原子钟的原理是用氢原子能级跃迁时辐射出来的电磁波去控制校准石英钟。如图所示为氢原子的能级图，则（     ） A．当氢原子处于低能级时，氢原子能量越高 B．当用能量为11eV的电子撞击处于基态的氢原子时，氢原子一定不能跃迁到激发态 C．氢原子从能级跃迁到能级时释放的光子可以使逸出功为 的金属发生光电效应 D．不止一种频率的光通过照射可以使处于能级的氢原子电离 2．（本题4分）下列有关光学现象描述正确的是（　　） A．图甲，水中的气泡看上去特别明亮，主要原因是光的折射 B．图乙，光经过大头针时，使影的轮廓模糊不清，主要原因是光的干涉 C．图丙，电影院里观众看到的立体电影是利用光的偏振 D．图丁，两板间的薄片越薄，干涉条纹间距越小 3．（本题4分）如图所示，为地球静止卫星，为地球椭圆轨道卫星，为地球赤道上的物体，轨道的长轴是轨道半径的2倍，椭圆轨道上点到地球中心的距离等于的轨道半径，的轨道不相交。已知线速度大小分别为，地球自转周期为，下列说法正确的是（    ） A． B．的轨道半径为 C．的运行周期为 D．经过点时，向心加速度大小为 4．（本题4分）如图甲所示，弹簧振子以点为平衡位置，在与两点间做简谐运动。取水平向右为正方向，振子的位移随时间的变化图像如图乙所示。下列判断正确的是（     ） A．弹簧振子的周期为1.6s B．弹簧振子的振幅为 C．时振子的速度方向为水平向右 D．时振子的加速度方向为水平向右 5．（本题4分）大型风洞是研发飞行器不可缺的重要设施，我国的风洞技术处于世界领先地位。如图所示，某次风洞实验中，风力大小和方向均恒定，一质量为m的轻质小球先后经过a、b两点，其中在a点的速度大小为v，方向与a、b连线成角；在b点的速度大小也为v，方向与a、b连线成角。已知a、b连线长为d，小球只受风力的作用，小球的重力忽略不计。下列说法正确的是（　　） A．风力方向平行于a、b连线 B．从a点运动到b点所用的时间为 C．小球的最小速度为 D．风力大小为 6．（本题4分）如图所示，已知长为2l的均匀带正电的绝缘棒，在其中心垂直距离为l处产生的电势为φ，场强大小为E，再取一相同带电绝缘棒，一端垂直拼接在一起，P为两棒中垂线的交点，则P点处的电势和场强计算正确的是（　　） A． B．2φ C．2E D．E 7．（本题4分）如图所示，水平轨道AB的距离L＝8m，质量m＝2kg、可视为质点的玩具车从A点以额定功率P＝10W启动，车在AB段运动时的阻力恒为f＝2N。当车由轨道边缘B点飞出后，恰能沿竖直光滑圆弧轨道CDE（D点为圆弧轨道的最低点）上C点的切线方向飞入圆弧轨道，且此时的速度大小为vC＝6m/s，∠COD＝60°，并从轨道边缘E点竖直向上飞出后上升的最大高度h＝0. 8m。不计空气阻力，g取10m/s2，则 A．玩具车运动到B点时的速度大小为m/s B．玩具车发动机在水平轨道上工作的时间为0. 9s C．圆弧轨道的半径为2m D．玩具车对圆弧轨道的最大压力大小为56N 二、多选题（共15分） 8．（本题5分）如图（a）所示为湖面上漂浮的间距不超过5m的两个浮子A、B，t=0时刻，湖面形成的水波可视为横波，如图（b）所示，波沿水平方向传播，浮子A的平衡位置在x=0.5m处，浮子A、B的振动图像如图（c）所示。下列判断正确的是（    ） A．水波的传播速度大小为 B．水波的传播方向沿着x轴正方向 C．浮子A经过一段时间后会移动到浮子B处 D．浮子B的平衡位置可能位于处 9．（本题5分）如图为远距离输电的示意图，某电工师傅为了测定输送电路的电流大小，在电路中接入一个电流互感器，其原副线圈的匝数比为1∶10，电流表的示数为2A，输电线的总电阻为20Ω，发电机的输送功率为100kW。下列说法正确的是（　　） A．用户得到的功率为92kW B．输电线上损失的电压为40V C．升压变压器的输出电压为U2=5000V D．用电高峰期，为了让用户能够正常用电，可将P向上滑 10．（本题5分）如图两平行金属导轨的水平和竖直部分均足够长，间距为L，水平部分光滑，竖直部分粗糙。整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。导体棒M放在水平导轨上，导体棒N靠在竖直导轨的右侧固定。两导体棒的质量均为m，电阻均为R。导体棒N与导轨的动摩擦因数为。现用大小为F的水平向左的恒力作用在导体棒M上，同时释放导体棒N。经时间t导体棒N的速度恰好为0。两导体棒始终与导轨垂直且接触良好，其余电阻不计。下列说法正确的是（   ） A．经时间t导体棒M的速度为 B．经时间t导体棒M的位移为 C．经时间t通过导体棒M的电荷量为 D．当导体棒N的速度最大时导体棒M的速度为 三、实验题（共18分） 11．（本题8分）某兴趣小组的同学做“探究加速度与力、质量的关系”实验时采用了两种方案，图甲是教材中的实验方案；图乙是拓展方案，其实验操作步骤如下： i．测量遮光片的宽度d，挂上托盘和砝码，调节木板的倾角，使质量为M的小车通过两光电门的时间一致； ii．取下托盘和砝码，称量出其总质量为m，将小车从木板上P点由静止释放，记下小车通过光电门2的时间t，并测出P点和光电门2的距离为x，计算并记录加速度a； iii．改变砝码质量和木板倾角，重复上述步骤并保证每次小车都从P点释放，多次测量，作图得到a-F的关系。 (1)在记录数据时，把mg作为合外力F值的实验方案是__________（选填“甲”、“乙”或“甲和乙”）；需要满足条件的实验方案是__________（选填“甲”、“乙”或“甲和乙”；需要在实验前平衡摩擦力的实验方案是__________（选填“甲”、“乙”或“甲和乙”）。 (2)在方案乙中，由步骤（ⅱ）得到的加速度表达式a=__________（使用x，t，d表示）。 (3)该小组的田同学和郑同学都采用了方案乙进行实验，田同学操作正确，而郑同学在步骤（ⅱ）中只取下并称量了砝码的质量，也记为，并在没有取下托盘的情况下进行了操作（ⅲ），两位同学都将自己测量的数据mg作为小车所受合外力F，绘制了a-F图像，其中田同学的图像用实线表示，郑同学的图像用虚线表示，若田同学测得图像斜率为k1，郑同学测得图像斜率为k2，图A中纵轴截距为，图B中横轴截距为c，则托盘质量为__________（只可选用、、、表示） A．    B．C．      D． 12．（本题10分）某实验小组利用热敏电阻制作一简易测温装置，该热敏电阻随温度的变化曲线如图甲所示，准备的实验器材如下： A．电源（电动势，内阻可忽略不计） B．毫安表mA（满偏电流4 mA，） C．电阻箱（最大阻值99.9 Ω） D．电阻箱（最大阻值999 Ω） E.定值电阻（阻值为15 Ω） F.开关S1、单刀双掷开关S2及导线若干 (1)为将毫安表的量程扩大为原来的5倍，则并联的电阻箱的阻值应调为___________Ω。 (2)根据图乙电路用笔画线代替导线，把图丙中实物电路补充完整。 (3)先断开关S1，将电阻箱的阻值调至___________（填“最大值”或“最小值”），然后将开关S2接至a端，闭合开关S1，调节电阻箱的阻值为图甲中不同温度下的阻值，并在毫安表的表盘上标注对应的温度值，就做成了简易的测温装置。该测温装置能测量的最高温度为___________℃。 (4)长时间使用该装置后，电源电动势下降，则测出的温度值比实际值___________（填“偏大”或“偏小”）。 四、解答题（共39分） 13．（本题10分）如图所示，竖直放置的光滑圆柱形绝热汽缸，上端开口，有一质量、横截面积的绝热活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，在汽缸内距缸底处有体积可忽略的卡环、，使活塞只能向上滑动。开始时活塞搁在、上，缸内气体的压强等于大气压强，温度为。现通过内部电热丝缓慢加热汽缸内气体。已知大气压强。求：（取） （1）活塞恰要离开、时，缸内气体的压强和温度； （2）当活塞缓慢上升时（活塞未滑出汽缸）缸内气体的温度为多少？ （3）若从开始加热到活塞缓慢上升的全过程中电阻丝放热，求气体内能的变化量。 14．（本题14分）如图所示，质量的物块a以2m/s的速度撞击静止的质量的物块b（碰撞过程机械能无损失），物块b与水平面AB的摩擦系数μ=0.1。碰后，物块b恰好运动到B点停止。BC段为半径R=3m的光滑的圆形轨道，该圆形轨道与水平面AB平滑连接。（物块a和b都当成质点）。求： (1)物块a与物块b碰撞后，物块b的速度大小； (2)物块b与B点间距离的大小； (3)物块在B点由于一个微小的扰动（可以理解为初速度为零）开始向右滑动，恰好在P点（图中未画出）离开光滑圆形轨道，求P点离地面的高度H。 15．（本题15分）如图所示为真空中的坐标系Oxyz，某时刻一质量为m、电荷量为（）的带电粒子以初速度v0沿x轴负方向从（，，）点经过。已知的空间存在沿z轴负方向的匀强电场（图中未画出），的空间存在沿y轴负方向的匀强磁场（图中未画出），在的空间还存在沿z轴负方向的匀强磁场（图中未画出），两区域磁场的磁感应强度大小均为。粒子第一次x坐标为零时恰好经过原点O。不计粒子重力。求： (1)匀强电场的电场强度大小； (2)粒子从离开P点，到第3次通过x轴经历的时间； (3)从粒子第二次经过x轴开始，再经时间，粒子位置与O点间的距离。 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 C B A D B C BD ACD ABD 1．D 【详解】A．当氢原子处于低能级时，氢原子能量越低，故A错误； B．当用能量为11eV的电子撞击处于基态的氢原子时，氢原子可以吸收其中的的能量，可能跃迁到激发态，故B错误； C．从能级跃迁到能级时释放的光子的能量为： ，所以不能使逸出功为 的金属发生光电效应，故C错误； D．为使处于能级的氢原子电离，则照射光光子的能量 ，根据 ，可知照射光的频率不止一种，故D正确。 故选D。 2．C 【详解】A．图甲，水中的气泡看上去特别明亮，主要原因是光的全反射，故A错误； B．图乙，光经过大头针时，使影的轮廓模糊不清，主要原因是光的衍射，故B错误； C．图丙，电影院里观众看到的立体电影是利用光的偏振，故C正确； D．图丁，两板间的薄片越薄，则空气薄膜的厚度变化越慢，则相邻条纹间距变大，故D错误。 故选C。 3．B 【详解】A．是地球的第一宇宙速度，是近地卫星的环绕速度，根据万有引力提供向心力有 可得 可知地球静止卫星的线速度小于近地卫星，又地球静止卫星和地球赤道上的物体角速度相同，根据可知地球静止卫星的线速度大于物体的线速度，故A错误； B．地球自转周期为，可知的周期为，有 可得的轨道半径为，故B正确； C．轨道的长轴是轨道半径的2倍，即轨道的半长轴等于轨道半径，根据开普勒第三定律有 可得的运行周期为，故C错误； D．椭圆轨道上点到地球中心的距离等于的轨道半径，根据可知经过点时受地球引力与卫星a所受地球引力大小相等，二者加速度大小也相等，但是卫星做椭圆运动，由地球引力的分力提供向心力，而卫星受的地球引力全部用来提供向心力，可知二者向心加速度大小不相等，又卫星的向心加速度为，故D错误。 故选B。 4．A 【详解】AB．图乙可知弹簧振子的周期为1.6s，振幅为12cm，故A正确，B错误； C．图像的切线斜率表示速度，在时，图像切线斜率为负值，说明振子的速度方向为负方向，即水平向左，故C错误； D．根据振子的加速度可知，加速度方向总是与位移方向相反。在时，振子的位移为正值（在平衡位置右侧），则加速度方向为负方向，即水平向左，故D错误。 故选A。 5．D 【详解】 A.如图所示，小球在a点和b点速度大小相等，与水平方向夹角相等，根据此特点可知，小球运动可看作斜上抛运动，由图可知风力方向垂直于a、b连线。A错误； B．因为，则 则运动时间为 故B错误； C．小球从a点到距离a、b连线最远的点做减速运动，然后做加速运动到b点，最小速度为 故C错误； D．设风速为F，由斜上抛运动规律知 代入得 故D正确； 故选D。 6．B 【详解】AB．电势是标量，P点处的电势为，A错误，B正确； CD．电场强度是矢量，P点处的场强为，CD错误。 故选B。 7．C 【详解】A．玩具车运动到B点时的速度 代入数据解得 选项A错误； B．从A到B的运动过程中有牵引力和阻力做功，根据动能定理有 代入数据解得 t=2. 5s 选项B错误； CD．从C点运动到最大高度过程中，只有重力做功，所以机械能守恒，有 圆弧轨道的半径 R=2m 玩具车到达D点时对轨道的压力最大，玩具车在D点速度为vD，从C到D过程中机械能守恒有 代入数据得玩具车对轨道的最大压力 N 选项C正确，D错误. 故选C。 8．BD 【详解】A．由图可知，水波波长为1.0m，周期为0.8s，由波速公式可得水波的传播速度大小为，故A错误； B．浮子A处于，由图c可知，在时刻，浮子A由平衡位置沿y轴正方向振动，由上下坡法确定水波的传播方向沿着x轴正方向，故B正确； C．浮子只会在平衡位置上下振动，不会“随波逐流”，故C错误； D．由图（c）可知，因浮子A先振动，则从A传到B经历的时间为，则A、B距离，，，B点坐标为，时则B浮子的坐标可能为4.25m，故D正确。 故选BD。 9．ACD 【详解】B．在电流互感器中，根据 可得输电线上的电流 因此输电线上损失的电压 B错误； A．输电线上损失的功率 因此用户得到的功率 A正确； C．根据 可得升压变压器的输出电压 C正确； D．用电高峰期，用户消耗的电流增大，线路上损耗的电压增加，导致降压变压器原线圈电压降低，可将P向上滑，使降压变压器原线圈匝数减小，根据 可使用户能够得到的电压正常，D正确。 故选ACD。 10．ABD 【详解】A．对N竖直方向用动量定理：N初末速度均为0，动量变化为0， 即 得总电荷量 对M水平方向用动量定理，水平光滑，只有恒力和安培力冲量 代入 得 即 故A正确； B．电荷量公式 代入 得 解得 故B正确； C．由上述推导得 故C错误； D．N速度最大时竖直方向合力为0， 代入 得 即 故D正确。 故选ABD。 11．(1) 甲和乙 甲 甲 (2) (3) 【详解】（1）[1][2][3]在记录数据时，把mg作为合外力F值的实验方案是甲和乙，在图乙实验方案中，挂上托盘和砝码，使小车匀速下滑，设斜面的倾斜角为，小车受到的阻力总和为f，则有 取下托盘和砝码，小车做匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得 即 故乙方案中，不需要满足；在图甲的实验方案中，由托盘和砝码的重力提供拉力，让小车做匀加速直线运动，由牛顿第二定律可得 解得 则绳子对小车的拉力 当时，绳子拉力近似等于托盘和砝码的重力，故甲需要满足。需要在实验前平衡摩擦力的实验方案是甲。 （2）小车通过光电门2的速度 根据，得 （3）由题意可知，田同学的测量满足 化简可得 可得田同学测得的斜率为 由题意可知，郑同学的测量有 化简可得 可得郑同学测得的斜率为 因为，对比图像可知，他们得到的图像应是图D。 由和可知，该托盘的质量为 12．(1)12.5 (2) (3) 最大值 50 (4)偏小 【详解】（1）将毫安表量程扩大为原来的5倍，根据并联分流规律： 并联电阻分得的电流为 并联电压相等 可得 （2）根据原理图乙，单刀双掷开关接时通路为，接时通路为，因此只需将的接​、接即可。 （3）[1]闭合开关前，为保护电路，应将电阻箱阻值调至最大值，避免电流过大烧坏电表。 [2]毫安表满偏时，电路总电阻 改装后电流表内阻 结合定值电阻，得此时热敏电阻阻值 结合甲图， 对应温度为； 温度越高，​越小，电流越大，最大电流对应最高温度，因此最高测量温度为 （4）电源电动势下降后，同一实际温度（即同一）下，电路总电流​比原标定电流更小。 电流越小，表盘标定对应更大的，而更大的​对应更低的温度，因此测出的温度值比实际值偏小。 13．（1）；；（2）；（3） 【详解】（1）活塞恰要离开时，由活塞平衡有 可得缸内气体的压强为 p1＝p0＋＝1.0×105Pa＋Pa＝2.0×105Pa 由查理定律 代入数值得 （2）从开始加热到活塞缓慢上升的全过程中，由理想气体状态方程有 代入数据可得 由（1）知在活塞上升的过程中缸内气体的压强仍为，由等压变化过程 （3）从开始加热到活塞缓慢上升的全过程中，气体对外界做功，故 全过程中电阻丝放热，即气体吸收热量为 根据热力学第一定律 可得 即气体内能增加了。 14．(1)1m/s (2)0.5m (3)2m 【详解】（1）物块a与物块b发生完全弹性碰撞，设碰后的速度分别为、，有 联立解得， 即碰后物块a的速度大小为，方向水平向左；物块b的速度狭小为，方向水平向右。 （2）碰后物块b做匀减速直线运动到B点停止，有 解得 （3）设物块在P点离开的速度大小为，P点与圆心的连线与竖直方向的夹角为，离开时，有 解得 可得P点离地面的高度。 15．(1) (2) (3) 【详解】（1）粒子从P到O过程中做类平抛运动，则有，， 联立解得 （2）粒子经过O点时， 则粒子经过O点时的速度大小 方向与z轴负方向成，在空间做半径为R的匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力得 解得 粒子第二次经过x轴时的x坐标为 此时，沿x轴负方向和z轴方向的分速度均为，进入的空间后粒子一方面沿z轴做匀变速运动（先减速到速度为0后再反向加速），一方面在垂直于z轴的平面内做半径为r、周期为T的匀速圆周运动。有， 沿z轴匀减速运动到速度为0的时间 所以粒子第三次经过x轴的位置与第二次经过x轴的位置相同；粒子从P到O的时间 从O到第二次经过x轴的时间 粒子从离开P点，到第3次通过x轴经历的时间 （3）从粒子第二次经过x轴开始，再经时间，由于 此时粒子的位置坐标，， 该位置到O的距离 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 $