湖南常德市汉寿县第一中学2025-2026学年高三下学期第十四次周考物理试卷

**基本信息** 高三物理周考卷以“中国环流三号”核聚变、郭守敬望远镜黑洞等科技前沿及彩虹模拟、水上蹦床等生活情境为载体，覆盖力学、电磁学等核心模块，通过分层设问考查物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|7/28|核反应、匀变速运动、双星系统|结合“中国环流三号”考质能方程，黑洞估算考万有引力定律应用| |多选题|3/15|机械波、电路分析、电磁感应|水上蹦床水波考波速与衍射，PTC热敏电阻考电路动态分析| |实验题|2/18|机械能守恒验证、测力计设计|气垫导轨实验规避系统误差，压敏电阻结合电路设计考科学探究| |解答题|3/39|气体定律、电磁场运动、力学综合|潜水钟模型考玻意耳定律，电磁场离子运动考洛伦兹力与平抛运动|

湖南省常德市汉寿县第一中学2025—2026学年 高三下学期第十四次周考物理试卷 一、单选题（共28分） 1．（本题4分）2025年3月28日，我国新一代人造太阳“中国环流三号”取得重大突破，首次实现原子核温度1.17亿度、电子温度1.6亿度，其核反应方程为，、、和X的质量分别为m1、m2、m3和m4，真空中的光速为c，则（　　） A．X是质子 B．该核反应类型是α衰变 C．一次核反应释放的能量为 D．的比合能为 2．（本题4分）如图所示，一辆长为14m的公交车出站后做加速度大小为1.5m/s2的匀加速直线运动，先后通过地面上的两条标线A、B，所用时间分别为4s和2s，则两条标线A、B之间的距离为（   ） A．10m B．12.25m C．15m D．17.25m 3．（本题4分）依托我国自主研制的国家重大科技基础设施郭守敬望远镜，我国科学家发现了一颗迄今为止质量最大的恒星级黑洞LB-1。这个黑洞与一颗恒星形成了一个双星系统，黑洞和恒星都绕二者的质量中心做圆周运动，恒星的质量约为，恒星距黑洞的距离约为，恒星做圆周运动的周期约为，为太阳的质量、为日地距离，为地球绕太阳的运动周期。由此估算该黑洞的质量约为（　　） A． B． C． D． 4．（本题4分）某小组模仿彩虹现象。将激光光束沿图示方向，平行于直径射入匀质球形“雨滴”，入射角为，经两次折射和一次反射后离开“雨滴”，其中出射光线与直径成，为“雨滴”半径，为真空光速，均为锐角，则（　　） A．出射光的光强可能强于入射光光强 B．光束在“雨滴”内可能发生了全反射 C．光束在“雨滴”中的折射率为 D．光束在“雨滴”中经历的时间为 5．（本题4分）为缩短固定翼飞行器着陆后的滑行距离，有人构想在机身和跑道上安装设备，使飞行器在安培力作用下短距着陆。如图所示，在机身上安装长为、匝数为60匝的矩形线圈，线圈通以的电流，跑道上有大小为的磁场，通过传感器控制磁场区域随飞机移动，使矩形线圈始终处于图示磁场中。忽略电磁感应的影响，线圈所受安培力的大小和方向是（    ）    A．,向左 B．,向右 C．,向左 D．,向右 6．（本题4分）如图所示，A、B、C三个物体静止叠放在水平桌面上，物体A和B的质量均为2m，C的质量是m，A、B间的动摩擦因数为μ，B、C间的动摩擦因数为，B和地面间的动摩擦因数为。设B足够长，A、C均不会从B上掉落，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。现对A施加一水平向右的拉力F，则下列判断正确的是（    ） A．当力F大于时，A、B、C三个物体互相不再相对静止 B．当力F逐渐增大时，A、B之间先发生相对滑动 C．当力F逐渐增大到时，B与A相对滑动 D．无论力F为何值，B的加速度不会超过 7．（本题4分）一个均匀带正电的绝缘球体，单位体积内电荷量为ρ，球心为O，半径为r，内部有一个球形空腔，腔内的电场为匀强电场，空腔球心为P，半径为0.5r，且OP处于同一水平面上，OP连线延长线上有一点A，，静电力常量为k。已知：均匀带电球壳在其内部产生的场强为0。则下列说法正确的是（　　）    A．空腔内匀强电场方向可能垂直OP向上 B．该球体是一个等势体 C．A处场强大小为 D．空腔内场强大小为 二、多选题（共15分） 8．（本题5分）如图甲，景区湖面有一种水上蹦床设施，游客在蹦床上有规律的跳动，水面激起一圈圈水波。波源位于点，水波在水平面内传播（不考虑能量损失），波面呈现为圆形。时刻，部分波面的分布情况如图乙所示，其中虚线、实线表示两相邻的波谷、波峰。处质点的振动图像如图丙所示，轴正方向表示竖直向上。则（　　） A．水波的波速为0.5m/s B．时，处质点处在波峰位置 C．该水波传播过程中遇到一直径为10cm的安全警示桩，能发生明显的衍射现象 D．某人驾驶摩托艇向蹦床快速驶来，他感觉该水波的频率比摩托艇启动前降低了 9．（本题5分）正温度系数热敏电阻器（以下简称PTC热敏电阻）的阻值随温度的升高而增大。如图所示的电路中，电源的电动势为、内阻为，电阻、、为定值电阻，电阻为热敏电阻，电流表和电压表均为理想电表。闭合开关，电压表示数为，电流表示数为。当电阻所处环境温度升高，待电路稳定，该过程电压表示数的变化量的绝对值为，电流表示数的变化量的绝对值为，下列说法正确的是（    ） A．电源的总功率减小，效率增大 B．电压表示数减小，电流表示数增大 C．保持不变 D．该过程电容器放电 10．（本题5分）如图所示，足够长倾斜型导轨顶端连有一电容器，电容器规格为“，100V”，导轨处有垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为，导轨倾角。将质量为的金属棒在导轨某处由静止释放，一段时间后，电容器被击穿。已知倾斜导轨宽度为，金属棒与导轨间的动摩擦因数为，，重力加速度取，导轨及金属棒电阻不计，金属棒始终与导轨垂直且接触良好。以金属棒开始运动为计时起点，下列说法正确的是（　　） A．金属棒向下做加速度减小的加速运动，最后匀速 B．时，电容器被击穿 C．时，金属棒下滑的距离为 D．时，电容器储存的电能为 三、实验题（共18分） 11．（本题8分）如图（a）所示，某同学利用气垫导轨和光电门等装置验证机械能守恒定律，在气垫导轨上安装了两个光电门1、2，固定有遮光条的滑块用轻质细线绕过两个滑轮与天花板相连，滑块（含遮光条）质量为M，钩码质量为m，当地重力加速度为g，动滑轮两侧细线竖直。 (1)该实验中滑块的质量M______（填“需要”或“不需要”）远大于钩码的质量m。 (2)该同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，示数如图（b）所示，则d=______cm。 (3)调整气垫导轨水平后，挂上钩码进行实验，测出光电门1、2间的距离为L，由数字计时器读出遮光条通过光电门1、2的遮光时间分别为t1、t2，系统重力势能的减少量ΔEp=______，系统动能的增加量ΔEk=______，若ΔEp=ΔEk，则滑块和钩码组成的系统机械能守恒。（用所给物理量字母表示） (4)若某次实验计算得出ΔEp<ΔEk，则产生误差的原因可能是______________________。（写出一条即可） 12．（本题10分）小明计划利用压敏电阻设计一个测力计，实验室可供选择的器材如下： A．两节规格相同的干电池（电动势、内阻均未知）； B．电流表（量程为，内阻为）； C．电流表（量程为，内阻为）， D．电压表V（量程为，内阻为）： E.滑动变阻器（最大阻值，额定电流）； F.滑动变阻器（最大阻值，额定电流）； J.电阻箱； H.压敏电阻，其阻值随所加压力大小变化的图像如图甲所示： I.开关S及导线若干。 (1)测量一节干电池的电动势和内阻，为使测量结果尽可能准确，本实验采用如图乙所示的电路，滑动变阻器应选___________（选填“”或“”）。 (2)根据实验中电压表和电流表的示数得到如图丙所示的图像，则该干电池的电动势___________，内阻___________。 (3)将压敏电阻设计成量程为的测力计，需将压敏电阻与上述两节干电池、电流表、电阻箱串联成如图丁所示的电路。闭合开关，调节电阻箱的阻值，使压敏电阻所受压力大小为时电流表指针满偏，此时电路中除压敏电阻外，其他元件的总阻值___________。保持电阻箱接入电路的阻值不变，使用该测力计时，通过电流表的电流随压力大小变化的关系式为___________A。 四、解答题（共39分） 13．（本题10分）如图甲所示，潜水钟是一种潜水装置，可输送潜水员下潜，并提供水下逗留和作业的平台以延长潜水时间。将潜水钟简化为如图乙所示的用轻质活塞密封的导热圆筒，圆筒内的横截面积为S=2.5m2，高度h=3.0m。下潜前活塞处于筒口处，封闭气体的压强等于大气压，温度为t=27℃。现将圆筒开口向下，由水面上方沿竖直方向缓慢下潜至作业深度时，活塞恰好位于距筒口处。已知潜水钟内的封闭气体可视为理想气体，不计活塞与圆筒间的摩擦，下潜过程中气体温度保持不变，海水的密度ρ=1.0×103kg/m3，大气压强p0=1.0×105Pa，热力学温度与摄氏温度的关系为T=t+273K，重力加速度g=10m/s2。 (1)求在作业深度处，筒口距离海面的深度H； (2)若保持作业深度不变，潜水钟内气体的温度降低后活塞静止在距离筒口处，求此时潜水钟内气体的温度。 14．（本题14分）如图所示的xOy坐标系中，第一象限内存在与x轴成30°角斜向下的匀强电场，电场强度E=400N/C；第四象限内存在垂直于纸面向里的有界匀强磁场，其沿x轴方向的宽度，沿y轴负方向宽度无限大，磁感应强度。现有一比荷为的正离子（不计重力），以某一速度v0从O点射入磁场，与x轴正方向夹角，离子通过磁场后刚好从A点射出，之后进入电场。 （1）求离子进入磁场的速度v0的大小； （2）离子进入电场后，经多长时间再次到达x轴上； （3）若离子进入磁场后，某时刻再加一个同方向的匀强磁场使离子做完整的圆周运动，求所加磁场磁感应强度的最小值。 15．（本题15分）如图所示，倾角为37°的斜面体固定在光滑水平面上，斜面长为，斜面底端与水平面平滑连接，质量为的物块C静止在水平面上，质量为的小球B套在固定的光滑水平直杆上，用长为的细线将质量为的小球A与小球B连接，开始时A、B两球均静止，细线刚好水平伸直，由静止释放小球A，小球A运动到最低点刚好沿水平方向与物块C发生弹性碰撞，碰撞瞬间，连接小球A的细线也恰好断开，物块在斜面上减速后沿斜面滑下再次进入水平面，并且能与小球A再次发生碰撞。不计小球和物块的大小，重力加速度，，。求： (1)A与C碰撞前，B沿杆运动的距离； (2)A与C第一次碰撞过程中，A对C做的功； (3)物块C与斜面间的动摩擦因数的取值范围（答案均可用分数表示）。 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 C A B C A D D BC AC BD 1．C 【详解】A．核反应方程为 X为中子，A错误； B．该反应是轻核聚变，B错误； C．核反应释放的能量为，C正确； D．比结合能是结合能除以核子数。的比结合能应为其自身结合能除以4，而非整个反应的质量亏损对应的能量除以4，D错误。 故选C。 2．A 【详解】设汽车刚经过标线A时的初速度为，刚经过标线B时的初速度为，根据位移时间公式可得， 解得， 由 解得两条标线A、B之间的距离为 故选A。 3．B 【详解】设该黑洞的质量为，其轨道半径，恒星的质量为，其轨道半径，两者相距为L，运动周期为，黑洞与一颗恒星形成了一个双星系统，根据万有引力提供向心力有 因为 联立解得 地球绕太阳做匀速圆周运动，设地球质量为m，根据万有引力提供向心力 解得 题意知 ，， 联立以上解得 故选 B。 4．C 【详解】A．光在“雨滴”表面发生折射和反射时，能量会分配给反射光和折射光，且光在介质中传播会有吸收，根据能量守恒定律，出射光的光强一定小于入射光的光强，故A错误； B．根据题意画出完整光路图，如图所示 光从空气射入“雨滴”，入射角为 ，折射角为 r，由折射定律 可知 光在“雨滴”内表面发生反射时，入射角等于 。发生全反射的临界角 C 满足 因为 ，所以，则 即 r<C，所以在“雨滴”内不可能发生全反射，故B错误； C．如上图所示，由几何知识可知，， 故， 又因为 解得 光束在“雨滴”中的折射率为，故C正确； D．光束在“雨滴”中传播的路程 在“雨滴”中传播的速度为 则光束在“雨滴”中传播的时间 结合上述结论 解得，故D错误。 故选C。 5．A 【详解】由左手定则可知，各处的安培力方向如图所示 所以线圈所受安培力的大小为 由左手定则可知，线圈所受安培力的方向为水平向左。 故选A。 6．D 【详解】AB．物体A、B间的最大静摩擦力为 B、C间的最大静摩擦力为 B与地面的最大静摩擦力为 当时，A、B、C都静止不动。当时若A、B、C三个物体始终相对静止，则三者一起向右加速，对整体，根据牛顿第二定律得 假设C恰好与B相对不滑动，对C，由牛顿第二定律得 解得， 设此时A与B间的摩擦力为f，对A，由牛顿第二定律得 解得 表明C达到临界时A还没有到达临界值，则当力F逐渐增大时，B、C之间先发生打滑现象，要使三者始终相对静止，则F不能超过。 故AB错误； C．物体A相对B滑动时，C早已相对B发生相对滑动，对AB整体，由牛顿第二定律得 对A，由牛顿第二定律得 解得 故当拉力大于时，A相对B滑动，故C错误； D．当F较大时，A与C会相对B滑动，B的加速度达到最大，当A与B相对滑动时，C早已相对B发生相对滑动，则B受到A的摩擦力向前，B受到C的摩擦力向后，B受到地面的摩擦力向后，对B，由牛顿第二定律得 解得，故D正确。 故选D。 7．D 【详解】A．题中含腔带电体可以看成一个完整的大球和一个电荷体密度相等的异种电荷的小球组合而成，所以空腔内匀强电场方向应沿大球半径向外，故A错误； D．对球腔中任意一点来说，大球产生的电场为 小球产生的电场为 所以空腔内场强大小为 故D正确； C．A处场强大小为 故C错误； B．沿电场方向电势降低，所以该球体电势不相等，不是等势体，故B错误。 故选D。 8．BC 【详解】A．由图可知，，则水波的波速为 故A错误； B．时刻，位于波谷，时刻到时刻，经过时间 分析可知，时，处质点处在波峰位置。故B正确； C．由于 所以该水波传播过程中遇到一直径为10cm的安全警示桩，能发生明显的衍射现象。故C正确； D．根据多普勒效应可知，当摩托艇向蹦床（波源）靠近时，接收到的水波频率会变高，故D错误。 故选BC。 9．AC 【详解】A．当电阻所处环境温度升高，对应阻值增大，电路的总电阻增大，电路总电流减小，根据P=EI可知，电路的总功率减小，电源的效率，可知效率增大，选项A正确； B．电路的总电流减小，电源内阻和电阻的总电压减小，电压表示数增大，电流表示数减小，选项B错误； D．电阻两端电压增大，通过电阻的电流增大，通过电阻和电阻的电流减小，电阻两端电压减小，但电阻和电阻的总电压增大，因此电阻两端电压增大，电容器因其两端电压增大而充电，选项D错误； C．根据闭合电路欧姆定律有，可知，选项C正确。 故选AC。 10．BD 【详解】A．根据题意可得 由牛顿第二定律 联立上述两式可解得 即导体棒向下做匀加速直线运动，故A错误； B．当导体棒两端电压等于电容器击穿电压时，即 可解得时，电容器被击穿，再由，可解得，故B正确； CD．当时，导体棒下滑的距离为 克服安培力做功 由功能关系知电容器储存的电能，故C错误，D正确。 故选BD。 11．(1)不需要 (2)1.075 (3) (4)气垫导轨右侧偏高 【详解】（1）本试验不需要用钩码的重力替代滑块受到的合外力，不需要滑块的质量远大于钩码的质量 （2）如图可知 （3）[1]根据动滑轮原理，滑块运动L，则钩码下降。系统重力势能的减少量 [2]根据动滑轮原理，滑块的速度是钩码速度的两倍，则系统动能的增加量 （4）原因可能是气垫导轨右侧偏高，导致滑块重力势能也有减小。 12．(1)E (2) 1.5 0.8 (3) 950 【详解】（1）测量干电池电动势和内阻时，干电池内阻较小，选用小阻值滑动变阻器调节更方便，可获得明显的电流电压变化。 故选E。 （2）[1]根据闭合电路欧姆定律，得 图像的纵截距等于电动势，因此 [2]图像斜率的绝对值等于，斜率 已知，因此 （3）[1]由图甲可得压敏电阻阻值与压力的关系为 当时， 两节干电池总电动势 电流表满偏电流，根据闭合电路欧姆定律，得 代入得 [2]保持电阻箱阻值不变，总电阻为 因此电流 13．(1)11.5m (2)278.6K 【详解】（1）设潜水钟下潜至作业深度处时，气体的压强为p，则 根据玻意耳定律有 解得H=11.5m （2）气体初始温度为T=300K 活塞静止在距离筒口处时，气体的压强为 根据理想气体状态方程有 解得 14．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）如图所示，由几何关系得离子在磁场中的轨迹半径 离子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由 解得 （2）设离子进入电场后，经过时间t再次到达x轴上，分析知离子在电场中做类平抛运动，离子沿垂直电场方向做速度为v0的匀速直线运动，位移为l1，则 离子沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为a，位移为l2，则 ， 由几何关系可知 代入数据解得 （3）由 可知，B越小，r越大，设离子在磁场中最大轨迹半径为R，由图中几何关系得 由牛顿运动定律得 得 则外加磁场磁感应强度的最小值 15．(1)1m (2) (3) 【详解】（1）设A球到最低点时，A球沿水平方向的位移为，B球沿水平方向的位移为，根据几何关系有 由于小球向下运动过程中，A、B两球组成的系统水平方向动量守恒，则有 即 整理得 联立解得 （2）设碰撞前，A的速度大小为，B的速度大小为，根据水平方向动量守恒 根据机械能守恒 解得 设A与C碰撞后，A的速度大小为，C的速度大小为，规定水平向左为正方向，根据动量守恒 根据机械能守恒 解得， 根据动能定理，A、C第一次碰撞过程，A对C做的功 （3）设当物块C与斜面间的动摩擦因数为时，物块滑上斜面后再滑下恰好不能与A再发生碰撞，根据能量守恒有， 解得 当物块C刚好能滑到斜面顶端时，物块与斜面间的动摩擦因数设为，则 解得 要使物块滑上斜面后还能滑下，则 即 综合分析可知，要使物块C沿斜面下滑后与A能再次相碰，需物块C与斜面间的动摩擦因数应满足的条件为。 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 $