精品解析：山东省青岛第二中学2025-2026学年高三上学期期末物理试卷

青岛二中2025-2026学年第一学期期末考试 高三物理试题 注意事项： 1．本卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，90分钟 。 2．答题前考生务将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。 3．全部答案在答题卡上完成，答在本试题上无效。 一、单项选择题：共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 2025年11月1日，中科院发布消息，近期位于甘肃省武威市民勤县的钍基熔盐实验堆建成，初步证明了利用钍资源的技术可行性，为后续规模化利用钍燃料奠定了重要科学基础。反应堆中涉及的核反应方程有：①②，下列说法正确的是（　　） A. 方程①中X是质子 B. 方程②中的比结合能比小 C. 受反应堆高温影响，的半衰期会变短 D. 方程②释放电子，说明电子是原子核的组成部分 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，方程①中X质量数为1，电荷数为零，则是中子，故A错误； B．方程②中发生了衰变释放核能更稳定，则比结合能增大，故B正确； C．放射性元素的半衰期与外界因素无关，故C错误； D．方程②释放的电子是原子核内的中子转化为质子时放出的，不能说明电子是原子核的组成部分，故D错误。 故选B。 2. 双层玻璃广泛应用于住宅、办公楼、商业场所和公共建筑等，双层玻璃密闭的空间内会残留一些稀薄气体。与白天相比，夜晚双层玻璃间密闭的稀薄气体（　　） A. 单位时间内气体分子对玻璃壁的碰撞次数减少 B. 所有分子的运动速率都变小 C. 分子间距离都变小 D. 外界对玻璃间气体做功 【答案】A 【解析】 【详解】A．气体体积不变，温度降低，由理想气体状态方程可知气体压强变小，则分子数密度不变，分子平均速率变小，则气体分子单位时间内碰撞单位面积器壁的次数减少，故A正确； B．温度降低仅使平均速率减小，而非所有分子速率都变小，故B错误； C．分子间距由体积决定，体积不变则平均间距不变，故C错误； D．因气体体积不变，根据功的定义，则外界对气体不做功，故D错误。 故选A。 3. 1834年，洛埃利用平面镜同样得到杨氏双缝干涉的结果，装置如图所示，S为单色点光源，则下列说法中正确的是（　　） A. 水平向左略微平移平面镜，则条纹间距变大 B. 竖直向上略微平移平面镜，条纹间距变小 C. 若将此装置放入水中，则形成的干涉条纹间距减小 D. 竖直向下略微平移平面镜，条纹间距变大 【答案】C 【解析】 【详解】将本题中的干涉等效看成双缝干涉，如图所示 其中 根据 A．水平向左略微平移平面镜，对干涉无影响，即不变，故A错误； BD．竖直向上略微平移平面镜，则减小，则变大；竖直向下略微平移平面镜，则增大，则变小，故BD错误； C．若将此装置放入水中，根据， 可知，波的频率不变，波速减小，则波长变短，所以形成的干涉条纹间距减小，故C正确。 故选C。 4. 近几年，极限运动越来越受到年轻人的喜欢，其中“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示是简化模型，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的力传感器相连，此时力传感器示数为1200N。打开扣环，从A点由静止释放，体验者像火箭一样被“竖直发射”，经B点上升到最高位置C点，在B点时速度最大。已知人与装备（可视为质点）的总质量为60kg，不计空气阻力，重力加速度g取，下列说法正确的是（　　） A. 打开扣环瞬间，体验者的加速度大小为20m/s2 B. 从A到C过程中，橡皮筋的弹力先小于人的重力后大于人的重力，速度先增大后减小，加速度先减小后增大 C. 在B点，体验者所受合力最大 D. 在C点，体验者处于超重状态 【答案】A 【解析】 【详解】A．传感器的示数为，设此时弹性绳的弹力大小为，由平衡条件有 解得 打开扣环瞬间，由牛顿第二定律有 解得，故A正确； B．体验者在段橡皮筋的拉力先小于人的重力后大于人的重力，由牛顿第二定律可知，加速度先减小后增大，物体先加速运动，后减速运动，所以速度先增大后减小，故B错误； C．在点时速度最大，故体验者所受合力为零，故C错误； D．在点时速度最大，点速度为0，可知到过程人做减速运动，加速度向下，故人处于失重状态，故D错误。 故选A。 5. 图甲为无线充电牙刷，其充电原理简化如图乙所示。底座线圈ab间通入图丙所示的正弦交流电后，牙刷内置线圈整流电路输入电压为4V，再经整流后对牙刷内的电池进行充电。规定磁场方向向上为正，俯视时顺时针电流为正，则（　　） A. 牙刷内置线圈电流方向每秒改变50次 B. 图丙中的正弦交流电平均值为220V C. 0.005~0.01s内，牙刷内置线圈的感应电流方向为正 D. 若在c点接入一个理想二极管，则整流电路输入电压的有效值为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图可得，交流电的周期为，即频率为 电流方向每秒改变100次，故A错误； B．图丙为正弦交流电，其在一个周期内的平均值为零；此交流电的有效值为，故B错误； C．0.005~0.01s内，原线圈磁通量向上减小，根据楞次定律“增反减同”可知，内置线圈的感应电流方向为逆时针，即牙刷内置线圈的感应电流方向为负，故C错误； D．牙刷内置线圈整流电路输入电压为4V，说明最大值为 若在c点接入一个理想二极管，则只有半个周期内有电流，根据有效值的定义可得 解得，整流电路输入电压的有效值为，故D正确。 故选D。 6. 2025年10月31日，我国成功将神舟二十一号载人飞船发射升空，成功对接于空间站天宫核心舱前向对接口。图甲为神舟二十一号在变轨过程中的两个不同的椭圆轨道P、Q，图乙为神舟二十一号在两个轨道上所受引力大小随时间的变化情况。下列说法正确的是（　　） A. 神舟二十一号沿P轨道与Q轨道运行时，在切点处速度相等 B. 神舟二十一号在Q轨道的近地点与远地点速率之比为5:4 C. P轨道与Q轨道的半长轴之比为4:5 D. 神舟二十一号在P轨道与Q轨道运行时的机械能相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．P轨道相对于Q轨道是低轨道，由低轨道变轨到高轨道，需要在切点位置加速，可知神舟二十一号沿P轨道与Q轨道运行时，在切点处，P轨道的速度小于Q轨道的速度，故A错误； B．根据 可知，神舟二十一号在Q轨道的近地点与远地点到地心的距离之比为 神舟二十一号在Q轨道的近地点与远地点，令在这两位置分别经历极短时间，根据开普勒第二定律有 解得，故B正确； C．设两椭圆切点与地心间距为，P轨道的近地点到地心的距离为，Q轨道远地点到地心的距离为，根据图乙可得，， P轨道与Q轨道的半长轴分别为， 联立，解得，故C错误； D．神舟二十一号沿P轨道变轨到Q轨道时，需对神舟二十一号做功，使神舟二十一号加速，即神舟二十一号在P轨道运行时的机械能小于在Q轨道运行时的机械能，故D错误。 故选B。 7. 如图，一根长为的轻杆一端固定在光滑铰链上，另一端固定一质量为的小球（可视为质点），开始时，轻杆位于竖直方向，受轻微扰动后由静止开始向左自由转动，小球与轻杆始终在同一竖直平面内运动，在某时刻轻杆与竖直方向的夹角记为，取重力加速度为，关于转动过程中小球的以下说法正确的是（　　） A. 竖直分速度先增大后减小 B. 重力的最大功率为 C. 水平分速度最大值为 D. 当时，轻杆对小球有沿杆方向向下的拉力 【答案】D 【解析】 【详解】A．对小球进行受力分析可知，小球受杆沿杆方向的支持力或拉力的作用，以及竖直向下的重力的作用。在转动过程中，杆的作用力对小球不做功，而重力一直做正功，所以小球竖直方向的速度一直增加，故A错误； B．由分析可知，当时，小球竖直方向的速度有最大值，则由机械能守恒定律有 解得小球竖直方向速度的最大值为 所以重力的最大功率为，故B错误； C．在转动过程中，杆对小球的作用力由支持力逐渐变为拉力，则在水平方向上杆对小球的作用力先由向左的推力逐渐变为0，再变为向右的拉力，所以当杆对小球的作用力为0时，小球水平方向速度有最大值。此时小球做圆周运动需要的向心力为 解得此时小球的速度为 又由机械能守恒定律有 联立解得， 所以小球水平分速度的最大值为，故C错误； D．由C选项分析可知，当时，小球已经越过了水平速度的最大位置，所以此时轻杆对小球有沿杆方向向下的拉力，故D正确。 故选D。 8. 如图所示，倾角为30°的斜面和半径为R的半圆弧连接，圆心O在斜面的延长线上，连接点M处有一轻质定滑轮，N为圆弧最低点且 斜面的底端固定挡板 P。物块B、C间由一轻质弹簧栓接置于斜面上（弹簧平行于斜面），其中C紧靠挡板P处，B用跨过滑轮的不可伸长的轻绳与小球A相连，开始时将小球A锁定在M处，此时轻绳与斜面平行，且恰好伸直但无张力，B、C处于静止状态。某时刻解锁小球A，当小球A沿圆弧运动到最低点N时（物块B未到达M点），物块C对挡板的作用力恰好为0。已知小球A的质量为5m，物块B、C的质量均为m，重力加速度大小为g，小球与物块均可视为质点，不计一切摩擦，弹簧始终处于弹性限度内。下列说法正确的是（　　） A. 小球A 从M 点到N点的过程中，小球A和物块 B组成的系统机械能减少 B. 弹簧的劲度系数为 C. 小球 A 到达N点时，小球A 的速度大小为 D. 小球 A 到达 N 点时，物块 B 的速度大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．初始轻绳恰好伸直但无张力，对物块B由二力平衡有 物块C对挡板的作用力恰好为0，对物块C由二力平衡有 故弹簧初始的压缩量等于末态的伸长量 故在这一过程弹簧的弹性势能没变或者说弹簧对小球A和物块 B组成的系统做的总功为零，故在这一过程中小球A和物块 B组成的系统机械能守恒，故A错误； B．未解锁小球A之前，弹簧处于压缩状态，对物块B受力分析有 小球A到达N点时，物块C对挡板的作用力恰好为0，此时弹簧处于伸长状态，对物块C进行分析有 根据几何关系有 联立解得，故B错误； CD．小球A到达N点过程中，小球A、物块B、弹簧组成的系统机械能守恒，又 可知弹簧弹性势能始末相等，则由机械能守恒可得 根据关联速度分解可得 联立解得，，故C正确，D错误。 故选C。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 一列简谐横波沿x轴传播，时刻的波形如图所示，P、Q两质点的位移分别为，，且P点振动方向向下，已知波的周期，下列说法正确的是（　　） A. 这列波沿x轴负方向传播 B. 质点P的平衡位置在处 C. t=1s时，P、Q两质点的位移相同 D. t=20s时，P、Q两质点的速度相同 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由于质点P沿y轴负方向振动，根据“同侧法”可知，这列波沿x轴正方向传播，故A错误； B．由题图可知，质点P的初相位是，为周期，则质点P到质点Q的距离为个波长，到坐标轴原点的距离为个波长，由图可知，该波的波长为 所以质点P的平衡位置坐标为，故B正确； CD．由题意可知 则质点P的振动方程为 质点Q的振动方程为 当时，质点P的位移为 质点Q的位移为 即此时P、Q两质点的位移不相同；当时，对质点P 即此时质点P沿y轴负方向振动；对质点Q 即此时质点Q沿y轴负方向振动，由于此时P、Q两质点的位移大小相等，所以速度大小相等，即P、Q两质点的速度相同，故C错误，D正确。 故选BD。 10. 如图，一光滑斜面固定在地面上，倾角为θ，高为h，现有一小球在A处以一定水平速度射出，最后从B处离开斜面，水平方向位移为x，下列说法正确的是（　　） A. 小球的运动轨迹为一条抛物线 B. 小球到达B处时，速度方向与水平方向的夹角的正切值为 C. 小球从A处到达B处所用的时间为 D. 小球的初速度大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．小球受重力和支持力两个力作用，合力沿斜面向下，大小不变，方向与初速度方向垂直，做类平抛运动，其运动轨迹为抛物线，故A正确； B．根据平抛运动规律可知，速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平夹角正切值的2倍，小球沿斜面向下的位移大小为 水平位移为，则位移与水平夹角正切值为，所以速度方向与水平方向的夹角的正切值为，故B错误； C．根据牛顿第二定律可知 解得 根据 解得，故C正确； D．小球的初速度大小为，故D错误。 故选AC。 11. 真空中存在点电荷、产生的静电场，其电场线的分布如图所示，图中P、Q两点的位置关于点电荷水平对称。P、Q两点电场强度的大小分别为、，电势分别为、。一个带电粒子仅在电场力作用下沿虚线轨迹从M运动至N，则（　　） A. ， B. 和带异种电荷，且= C. 粒子从M运动至N，加速度先增大后减小 D. 粒子带正电，从M至N它的电势能先变大后变小 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据电场线的疏密程度表示场强的大小，结合题图可知；P、Q两点关于点电荷水平对称，P到之间场强较大，根据可知，电势降低较快，可知，故A正确； B．由电场线分布可知，带负电，带正电，由电场线的疏密程度可知，的电荷量绝对值大于的电荷量绝对值，故B错误； C．由电场线分布可知，粒子从M移动至N，电场强度先减小后增大，根据 可知，粒子的加速度先减小后增大，故C错误； D．粒子受力方向与电场线方向相同，所以粒子带正电，粒子从M移动至N，电场力先做负功后做正功，则粒子的电势能先变大后变小，故D正确。 故选AD。 12. 如图所示，间距为2m的平行光滑金属导轨、和间距为1m的平行光滑金属导轨、固定在绝缘水平面上。、、、四个点在同一直线上，但彼此不连接。、之间连接一电容为0.1F的电容器（耐压值足够大），质量均为0.6kg、长度均为2m的金属棒和分别静止在左右导轨上，整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度大小为1T的匀强磁场中。现给棒施加一水平向右的恒力，经过2s的时间到达、处，此时立即撤去，金属棒平滑进入导轨、上。已知金属棒接入电路的电阻为1，其余电阻均不计，整个运动过程中两金属棒未发生碰撞且始终与导轨垂直并接触良好，导轨、足够长。下列说法正确的是（　　） A. 金属棒出发点到、处的位移大小为2m B. 从金属棒出发点到、处的过程中，电容器储存了0.8C的电荷 C. 整个运动过程通过金属棒的电荷量为1.2C D. 金属棒产生的焦耳热为1.2J 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．设金属棒在左导轨上运动时，某时刻的速度为，则金属棒切割磁感线产生的电动势为 经过时间，速度变为，则 此时感应电动势为 时间内流入电容器的电荷量为 电路中电流 所以金属棒受到的安培力为 对金属棒列牛顿第二定律方程有 解得加速度为 代入数据，解得 所以，金属棒以的加速度做匀加速直线运动，设金属棒到达、处速度为，则，，，故A错误，B正确； C．金属棒进入导轨、后，在安培力的作用下减速运动，金属棒在安培力的作用下加速运动，两金属棒组成的系统动量守恒，设最终速度为，对两金属棒组成的系统，根据动量守恒有 解得 对金属棒，根据动量定理有 可得通过金属棒的电荷量为 代入数据，解得，故C正确； D．整个过程中，减小的动能全部转化为焦耳热，即整个过程金属棒产生的焦耳热为，故D错误。 故选BC。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某同学用一弹簧测力计测量一物块的重力时，发现该弹簧测力计量程不够，故该同学想到用图甲的方法进行物块重力的测量。 （1）将表面印有等距圆环的白纸固定在竖直放置的木板上； （2）三根细线分别与弹簧测力计一端、一个图钉、待测重物相连，弹簧测力计的另一端固定，通过改变图钉在木板的位置调节细线，使细线的结点与圆环的圆心位置重合； （3）标出、、的拉力方向，记录弹簧测力计的读数________N； （4） ①根据共点力平衡条件和平行四边形定则，用“力的图示”在图乙中作出、拉力的合力_______； ②由作图结果可得重物的重力为________N（结果保留一位小数）。 （5）将该“合成与分解”的思想迁移应用到运动学，该同学找到了用三台摄像设备追踪到的小球运动速度不同的原因，其中设备C正对y轴拍摄追踪小球速度为6m/s、设备B正对x轴拍摄追踪小球速度为8m/s，则小球的实际运动速度为________m/s。 【答案】 ①. 3.00 ②. ③. 7.0##6.9##7.1 ④. 10 【解析】 【详解】（3）[1]弹簧测力计的最小分度为0.1N，读数时需要估读到0.01N，所以其读数为3.00N； （4）①[2]根据平行四边形定则，用“力的图示”在图乙中作图，如图所示 ②[3]由图可知，OA、OB拉力的合力为7.0N，根据平衡条件可知 （5）[4]两分运动相互垂直，根据矢量的合成与分解的平行四边形定则可知， 14. 节日彩灯中一个发光单元是由三个相同的发光二极管和一个定值电阻R0串联而成，如图（a）中虚线框内的结构，供电电压为12V，通过查找资料可知，每个发光二极管的工作电压应在3~4V之间，允许流过的最大电流不超过30mA。为研究发光二极管的伏安特性，设计了如图（a）所示的电路进行实验。图中电源电压恒为12V，电压表的量程为0~2V、内阻为2.0kΩ，电流计量程为0~30mA、内阻很小可忽略。完成下列操作中的要求或填空： （1）首先用多用电表的欧姆“×1”挡测试如图甲的二极管的正负极，其结果如图乙所示，可知，该二极管的正极是________（选填“a”或“b”）端； （2）为完成实验并准确测量，定值电阻Rx应该选择（　　） A. 2.0kΩ B. 4.0kΩ C. 6.0kΩ D. 8.0kΩ （3）正确选择Rx后接通电源，将R的滑动触头从M端向N端滑动，记录多组电压表的示数U和电流表的示数I，并在图（b）中绘出了U-I图线。如果考虑电表内阻的影响，发光二极管D在通过某一电流时的实际功率_____（填“大于”“小于”或“等于”）由图（b）得到的测量值。 （4）实验中测得R0=50.0Ω，若将一个发光单元直接接到电动势为12V、内阻为50.0Ω的电源两端，则一个发光单元的实际功率约为_____mW（保留3位有效数字）。 【答案】（1）a （2）A （3）小于 （4） 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知，欧姆表电流从黑表笔流出，黑表笔接b时二极管的电阻很大，接a时电阻较小，故a端是二极管的正极。 【小问2详解】 电压表的量程为，内阻为，每个发光二极管的工作电压应在之间，电压表需改装成大量程电压表，且量程为4V，根据， 解得 故选A。 【小问3详解】 如果考虑电表内阻的影响，即电压表分流，实际电流偏小，所以发光二极管D在通过某一电流时的实际功率小于由图（b）得到的测量值。 【小问4详解】 根据闭合电路欧姆定律可得 整理可得 在图（b）中作出图线，如图所示 图中两图线的交点对应的坐标值表示一个发光二极管的实际电压和电流，即， 则一个发光单元的实际功率为 15. 抽气拔罐是现代人养生常用的理疗方式，通过抽气装置抽出罐内一部分空气，使罐内压强低于外界大气压强，进而形成负压将罐体吸附在皮肤表面，从而达到疏通经络、促进气血运行、缓解肌肉酸痛等理疗功效。使用抽气拔罐，抽气后因皮肤凸起罐内剩余气体的体积变为气罐容积的，罐内气压降低为0.75p0（p 0为大气压强）。整个抽气过程忽略气体温度的变化，气体视为理想气体。求抽出气体的质量和抽气前罐内气体质量的比值。 【答案】 【解析】 【详解】初始状态压强 体积为 末状态压强 体积为，根据玻意耳定律可得 解得 设抽出气体的体积为，由题意可知 故应抽出气体的质量与抽气前罐内气体质量的比值为 16. 随着经济的发展，高层建筑林立，但因楼间距等受限造成了采光问题，在室内即便是白天也比较昏暗。巴西科学家莫泽利用塑料瓶和水设计了一种简易灯具，可以将太阳光导入室内，提供较强的照明效果。一位工程师参考莫泽灯原理设计了如下的装置，将太阳光导入室内。该装置由某种均匀透明材质制成，上下两端为半球体，半径为R，分别置于室外和室内；中间部分为圆柱体，高度为L＝6R，圆柱体侧边用特殊的反光膜包裹，安装在建筑材料中。在测试中发现，当太阳光与AB夹角θ＝30°时，照射到球面顶点的光经折射后恰好到达B点，求： （1）该材料的折射率； （2）已知光线在反光膜上每反射一次，能量就变为反射前的。求此时，A点入射的光线从室外到室内后，能量保留的比例η（不计光线在A点的能量损失，）。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，光路图如图所示 由几何关系可知，入射角为 折射角为 根据折射定律有 【小问2详解】 设在点的折射角为，根据折射定律有 解得 则有 每次反射光线与反射膜的交点下降距离为 又因为 即反射6次，则能量保留的比例为 17. 如图，左侧平台粗糙，动摩擦系数为，平台左侧放有一个劲度系数为k的弹簧，原长状态下弹簧右端与平台边缘距离为。小球A质量为，可视为质点，与弹簧不粘连。平台右侧紧贴一光滑小车B，长为，小车两侧有挡板，初始状态下左侧挡板未弹出。定义物体碰撞时恢复系数，该系数是一个常数，只与相撞物体的材料有关。同学们探究发现A与小车碰撞过程中，且无论怎样压缩弹簧，首次碰撞后A与小车速度大小之比始终为1:2。已知重力加速度为g，且弹簧的弹性势能为，其中为弹簧形变量。 （1）使小球挤压弹簧至弹簧压缩量为，从静止释放小球，求小球滑上小车时的速度。 （2）若小车质量小于，求小车的质量和首次碰撞时损失能量占碰前能量比例。 （3）在（1）、（2）前提下，在小球与车右侧挡板首次碰撞后，车左侧挡板立即弹出，求发生第n+1次碰撞前小球通过的路程。 【答案】（1） （2）， （3）则当为奇数时，小球的总路程为；则当为偶数时，小球的总路程为 【解析】 【小问1详解】 静止释放小球后，根据动能定理可得 解得 【小问2详解】 碰撞过程，根据动量守恒可得 由题意可知， 解得 动能损失比例为 【小问3详解】 设第一次碰后相对速度大小为 则第碰撞后相对速度大小为 对于第一次碰撞，根据， 解得 则第一次碰撞后、第二次碰撞前，小球运动路程为 其中 解得 对于第二次碰撞，根据， 解得 则第二次碰撞后、第三次碰撞前，小球运动路程为 其中 解得 则当为奇数时 则当为偶数时 则当为奇数时，小球的总路程为 则当为偶数时，小球的总路程为 18. 某离子分析器的原理示意图如图所示，分析器由分布在轴左侧的偏转区和轴右侧的检测区组成。在直线和轴之间的偏转区内存在着两个等大反向的有界匀强电场，其中轴上方的电场沿轴负方向，轴下方的电场沿轴正方向。在轴右侧检测区内分布着垂直于平面向里、范围足够大的磁场，磁感应强度大小随位置坐标均匀变化，且满足（k为大于零的常数）。在电场左边界上点（，）到点（，0）区间内存在一线状离子源， 离子源各处都能持续发射电量为、质量为的相同离子，所有离子均以相同速度沿轴正方向射入电场。已知从点发出的离子恰好能从点（0，）沿轴正方向进入磁场，其轨迹如图虚曲线所示。在检测区有一块与轴平行的检测板，打到检测板的离子会被板吸收，忽略电磁场间的相互影响，不计离子的重力及它们之间的相互作用。求： （1）匀强电场的电场强度大小； （2）从间某些位置发出的离子进入磁场时也能沿轴正方向运动，写出这些位置的坐标； （3）若检测板可沿轴平移，要使检测板能收集到沿轴正方向进入磁场并经磁场偏转后的所有离子。 ① 求检测板位置坐标的最大值； ②当检测板位置坐标取最大值时，测得从点（0，）进入磁场的离子在检测板上的收集点到轴的距离为，求该离子在磁场中的运动轨迹与坐标轴和检测板所围面积的大小。 【答案】（1） （2）（，，） （3）①；② 【解析】 【小问1详解】 由对称性可知，x轴方向 y轴方向 解得 【小问2详解】 沿x轴正方向进入磁场时可能的运动轨迹如图所示 离子需满足的条件为（，，） 设到C点距离为处射出的粒子通过电场后也沿x轴正方向射出，粒子第一次到达x轴用时，水平位移为，则， 解得（，，） 即满足要求的AC间离子y坐标为（，，） 【小问3详解】 ①若要检测板能收集到沿x轴正方向进入磁场的所有离子，离子到达检测板的速度满足，时，x取最大值；对离子受力，在y轴方向应用动量定理 即 所以 又 可得 解得 ②从（0，）点射入磁场的离子其运动轨迹与y轴所围面积记为，对该离子进行受力分析，在x轴方向应用动量定理 即 所以 又 可得 解得 该离子的运动轨迹与坐标轴和检测板所围面积记为，由几何关系可知 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 青岛二中2025-2026学年第一学期期末考试 高三物理试题 注意事项： 1．本卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，90分钟 。 2．答题前考生务将自己的姓名、准考证号填写在答题卡相应的位置。 3．全部答案在答题卡上完成，答在本试题上无效。 一、单项选择题：共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 2025年11月1日，中科院发布消息，近期位于甘肃省武威市民勤县的钍基熔盐实验堆建成，初步证明了利用钍资源的技术可行性，为后续规模化利用钍燃料奠定了重要科学基础。反应堆中涉及的核反应方程有：①②，下列说法正确的是（　　） A. 方程①中X是质子 B. 方程②中的比结合能比小 C. 受反应堆高温影响，的半衰期会变短 D. 方程②释放电子，说明电子是原子核的组成部分 2. 双层玻璃广泛应用于住宅、办公楼、商业场所和公共建筑等，双层玻璃密闭的空间内会残留一些稀薄气体。与白天相比，夜晚双层玻璃间密闭的稀薄气体（　　） A. 单位时间内气体分子对玻璃壁的碰撞次数减少 B. 所有分子的运动速率都变小 C. 分子间距离都变小 D. 外界对玻璃间气体做功 3. 1834年，洛埃利用平面镜同样得到杨氏双缝干涉的结果，装置如图所示，S为单色点光源，则下列说法中正确的是（　　） A. 水平向左略微平移平面镜，则条纹间距变大 B. 竖直向上略微平移平面镜，条纹间距变小 C. 若将此装置放入水中，则形成的干涉条纹间距减小 D. 竖直向下略微平移平面镜，条纹间距变大 4. 近几年，极限运动越来越受到年轻人的喜欢，其中“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示是简化模型，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的力传感器相连，此时力传感器示数为1200N。打开扣环，从A点由静止释放，体验者像火箭一样被“竖直发射”，经B点上升到最高位置C点，在B点时速度最大。已知人与装备（可视为质点）的总质量为60kg，不计空气阻力，重力加速度g取，下列说法正确的是（　　） A. 打开扣环瞬间，体验者的加速度大小为20m/s2 B. 从A到C过程中，橡皮筋的弹力先小于人的重力后大于人的重力，速度先增大后减小，加速度先减小后增大 C. 在B点，体验者所受合力最大 D. 在C点，体验者处于超重状态 5. 图甲为无线充电牙刷，其充电原理简化如图乙所示。底座线圈ab间通入图丙所示的正弦交流电后，牙刷内置线圈整流电路输入电压为4V，再经整流后对牙刷内的电池进行充电。规定磁场方向向上为正，俯视时顺时针电流为正，则（　　） A. 牙刷内置线圈电流方向每秒改变50次 B. 图丙中的正弦交流电平均值为220V C. 0.005~0.01s内，牙刷内置线圈的感应电流方向为正 D. 若在c点接入一个理想二极管，则整流电路输入电压的有效值为 6. 2025年10月31日，我国成功将神舟二十一号载人飞船发射升空，成功对接于空间站天宫核心舱前向对接口。图甲为神舟二十一号在变轨过程中的两个不同的椭圆轨道P、Q，图乙为神舟二十一号在两个轨道上所受引力大小随时间的变化情况。下列说法正确的是（　　） A. 神舟二十一号沿P轨道与Q轨道运行时，在切点处速度相等 B. 神舟二十一号在Q轨道的近地点与远地点速率之比为5:4 C. P轨道与Q轨道的半长轴之比为4:5 D. 神舟二十一号在P轨道与Q轨道运行时的机械能相同 7. 如图，一根长为的轻杆一端固定在光滑铰链上，另一端固定一质量为的小球（可视为质点），开始时，轻杆位于竖直方向，受轻微扰动后由静止开始向左自由转动，小球与轻杆始终在同一竖直平面内运动，在某时刻轻杆与竖直方向的夹角记为，取重力加速度为，关于转动过程中小球的以下说法正确的是（　　） A. 竖直分速度先增大后减小 B. 重力的最大功率为 C. 水平分速度最大值为 D. 当时，轻杆对小球有沿杆方向向下的拉力 8. 如图所示，倾角为30°的斜面和半径为R的半圆弧连接，圆心O在斜面的延长线上，连接点M处有一轻质定滑轮，N为圆弧最低点且 斜面的底端固定挡板 P。物块B、C间由一轻质弹簧栓接置于斜面上（弹簧平行于斜面），其中C紧靠挡板P处，B用跨过滑轮的不可伸长的轻绳与小球A相连，开始时将小球A锁定在M处，此时轻绳与斜面平行，且恰好伸直但无张力，B、C处于静止状态。某时刻解锁小球A，当小球A沿圆弧运动到最低点N时（物块B未到达M点），物块C对挡板的作用力恰好为0。已知小球A的质量为5m，物块B、C的质量均为m，重力加速度大小为g，小球与物块均可视为质点，不计一切摩擦，弹簧始终处于弹性限度内。下列说法正确的是（　　） A. 小球A 从M 点到N点的过程中，小球A和物块 B组成的系统机械能减少 B. 弹簧的劲度系数为 C. 小球 A 到达N点时，小球A 的速度大小为 D. 小球 A 到达 N 点时，物块 B 的速度大小为 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 一列简谐横波沿x轴传播，时刻的波形如图所示，P、Q两质点的位移分别为，，且P点振动方向向下，已知波的周期，下列说法正确的是（　　） A. 这列波沿x轴负方向传播 B. 质点P的平衡位置在处 C. t=1s时，P、Q两质点的位移相同 D. t=20s时，P、Q两质点的速度相同 10. 如图，一光滑斜面固定在地面上，倾角为θ，高为h，现有一小球在A处以一定水平速度射出，最后从B处离开斜面，水平方向位移为x，下列说法正确的是（　　） A. 小球的运动轨迹为一条抛物线 B. 小球到达B处时，速度方向与水平方向的夹角的正切值为 C. 小球从A处到达B处所用的时间为 D. 小球的初速度大小为 11. 真空中存在点电荷、产生的静电场，其电场线的分布如图所示，图中P、Q两点的位置关于点电荷水平对称。P、Q两点电场强度的大小分别为、，电势分别为、。一个带电粒子仅在电场力作用下沿虚线轨迹从M运动至N，则（　　） A. ， B. 和带异种电荷，且= C. 粒子从M运动至N，加速度先增大后减小 D. 粒子带正电，从M至N它的电势能先变大后变小 12. 如图所示，间距为2m的平行光滑金属导轨、和间距为1m的平行光滑金属导轨、固定在绝缘水平面上。、、、四个点在同一直线上，但彼此不连接。、之间连接一电容为0.1F的电容器（耐压值足够大），质量均为0.6kg、长度均为2m的金属棒和分别静止在左右导轨上，整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度大小为1T的匀强磁场中。现给棒施加一水平向右的恒力，经过2s的时间到达、处，此时立即撤去，金属棒平滑进入导轨、上。已知金属棒接入电路的电阻为1，其余电阻均不计，整个运动过程中两金属棒未发生碰撞且始终与导轨垂直并接触良好，导轨、足够长。下列说法正确的是（　　） A. 金属棒出发点到、处的位移大小为2m B. 从金属棒出发点到、处的过程中，电容器储存了0.8C的电荷 C. 整个运动过程通过金属棒的电荷量为1.2C D. 金属棒产生的焦耳热为1.2J 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 某同学用一弹簧测力计测量一物块的重力时，发现该弹簧测力计量程不够，故该同学想到用图甲的方法进行物块重力的测量。 （1）将表面印有等距圆环的白纸固定在竖直放置的木板上； （2）三根细线分别与弹簧测力计一端、一个图钉、待测重物相连，弹簧测力计的另一端固定，通过改变图钉在木板的位置调节细线，使细线的结点与圆环的圆心位置重合； （3）标出、、的拉力方向，记录弹簧测力计的读数________N； （4） ①根据共点力平衡条件和平行四边形定则，用“力的图示”在图乙中作出、拉力的合力_______； ②由作图结果可得重物的重力为________N（结果保留一位小数）。 （5）将该“合成与分解”的思想迁移应用到运动学，该同学找到了用三台摄像设备追踪到的小球运动速度不同的原因，其中设备C正对y轴拍摄追踪小球速度为6m/s、设备B正对x轴拍摄追踪小球速度为8m/s，则小球的实际运动速度为________m/s。 14. 节日彩灯中一个发光单元是由三个相同的发光二极管和一个定值电阻R0串联而成，如图（a）中虚线框内的结构，供电电压为12V，通过查找资料可知，每个发光二极管的工作电压应在3~4V之间，允许流过的最大电流不超过30mA。为研究发光二极管的伏安特性，设计了如图（a）所示的电路进行实验。图中电源电压恒为12V，电压表的量程为0~2V、内阻为2.0kΩ，电流计量程为0~30mA、内阻很小可忽略。完成下列操作中的要求或填空： （1）首先用多用电表的欧姆“×1”挡测试如图甲的二极管的正负极，其结果如图乙所示，可知，该二极管的正极是________（选填“a”或“b”）端； （2）为完成实验并准确测量，定值电阻Rx应该选择（　　） A. 2.0kΩ B. 4.0kΩ C. 6.0kΩ D. 8.0kΩ （3）正确选择Rx后接通电源，将R的滑动触头从M端向N端滑动，记录多组电压表的示数U和电流表的示数I，并在图（b）中绘出了U-I图线。如果考虑电表内阻的影响，发光二极管D在通过某一电流时的实际功率_____（填“大于”“小于”或“等于”）由图（b）得到的测量值。 （4）实验中测得R0=50.0Ω，若将一个发光单元直接接到电动势为12V、内阻为50.0Ω的电源两端，则一个发光单元的实际功率约为_____mW（保留3位有效数字）。 15. 抽气拔罐是现代人养生常用的理疗方式，通过抽气装置抽出罐内一部分空气，使罐内压强低于外界大气压强，进而形成负压将罐体吸附在皮肤表面，从而达到疏通经络、促进气血运行、缓解肌肉酸痛等理疗功效。使用抽气拔罐，抽气后因皮肤凸起罐内剩余气体的体积变为气罐容积的，罐内气压降低为0.75p0（p 0为大气压强）。整个抽气过程忽略气体温度的变化，气体视为理想气体。求抽出气体的质量和抽气前罐内气体质量的比值。 16. 随着经济的发展，高层建筑林立，但因楼间距等受限造成了采光问题，在室内即便是白天也比较昏暗。巴西科学家莫泽利用塑料瓶和水设计了一种简易灯具，可以将太阳光导入室内，提供较强的照明效果。一位工程师参考莫泽灯原理设计了如下的装置，将太阳光导入室内。该装置由某种均匀透明材质制成，上下两端为半球体，半径为R，分别置于室外和室内；中间部分为圆柱体，高度为L＝6R，圆柱体侧边用特殊的反光膜包裹，安装在建筑材料中。在测试中发现，当太阳光与AB夹角θ＝30°时，照射到球面顶点的光经折射后恰好到达B点，求： （1）该材料的折射率； （2）已知光线在反光膜上每反射一次，能量就变为反射前的。求此时，A点入射的光线从室外到室内后，能量保留的比例η（不计光线在A点的能量损失，）。 17. 如图，左侧平台粗糙，动摩擦系数为，平台左侧放有一个劲度系数为k的弹簧，原长状态下弹簧右端与平台边缘距离为。小球A质量为，可视为质点，与弹簧不粘连。平台右侧紧贴一光滑小车B，长为，小车两侧有挡板，初始状态下左侧挡板未弹出。定义物体碰撞时恢复系数，该系数是一个常数，只与相撞物体的材料有关。同学们探究发现A与小车碰撞过程中，且无论怎样压缩弹簧，首次碰撞后A与小车速度大小之比始终为1:2。已知重力加速度为g，且弹簧的弹性势能为，其中为弹簧形变量。 （1）使小球挤压弹簧至弹簧压缩量为，从静止释放小球，求小球滑上小车时的速度。 （2）若小车质量小于，求小车的质量和首次碰撞时损失能量占碰前能量比例。 （3）在（1）、（2）前提下，在小球与车右侧挡板首次碰撞后，车左侧挡板立即弹出，求发生第n+1次碰撞前小球通过的路程。 18. 某离子分析器的原理示意图如图所示，分析器由分布在轴左侧的偏转区和轴右侧的检测区组成。在直线和轴之间的偏转区内存在着两个等大反向的有界匀强电场，其中轴上方的电场沿轴负方向，轴下方的电场沿轴正方向。在轴右侧检测区内分布着垂直于平面向里、范围足够大的磁场，磁感应强度大小随位置坐标均匀变化，且满足（k为大于零的常数）。在电场左边界上点（，）到点（，0）区间内存在一线状离子源， 离子源各处都能持续发射电量为、质量为的相同离子，所有离子均以相同速度沿轴正方向射入电场。已知从点发出的离子恰好能从点（0，）沿轴正方向进入磁场，其轨迹如图虚曲线所示。在检测区有一块与轴平行的检测板，打到检测板的离子会被板吸收，忽略电磁场间的相互影响，不计离子的重力及它们之间的相互作用。求： （1）匀强电场的电场强度大小； （2）从间某些位置发出的离子进入磁场时也能沿轴正方向运动，写出这些位置的坐标； （3）若检测板可沿轴平移，要使检测板能收集到沿轴正方向进入磁场并经磁场偏转后的所有离子。 ① 求检测板位置坐标的最大值； ②当检测板位置坐标取最大值时，测得从点（0，）进入磁场的离子在检测板上的收集点到轴的距离为，求该离子在磁场中的运动轨迹与坐标轴和检测板所围面积的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $