广东省佛山市第一中学2025-2026学年高三上学期期中物理试卷（学生版）

这是一份广东省佛山市第一中学2025-2026学年高三上学期期中物理试卷（学生版），共17页。
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。
3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1. 下列说法正确的是（ ）
A. 电场线越密的地方电场强度越大
B. 通电导线在磁场中一定受到磁场对它的安培力作用
C. 机械波和电磁波的传播均需要介质
D. 布朗运动是显微镜中看到的液体分子的无规则热运动
2. 一列沿轴正方向传播的机械波某时刻的波形图如图所示，、、三个质点到各自平衡位置的距离相等。下列说法正确的是（ ）
A. 该时刻质点振动方向沿轴正方向
B. 质点比质点先回到平衡位置
C. 质点和质点的加速度大小始终相等
D. 仅增大波源振动频率，波长变长
3. 核废水中含有大量的放射性元素成分，其中锶90的衰变方程为。下列说法正确的是（ ）
A. 该核反应为α衰变
B. 该核反应需要吸收能量
C. 新核Y的质子数比中子数少12
D. 32g放射性元素锶90经过4个完整的半衰期后，还剩4g未衰变
4. 2025年某市物理竞赛中，小球在轻绳悬挂下施加水平力F，最终稳定于与竖直方向夹角为θ的位置（如图所示）。不计空气阻力。下列描述中，能正确描述绳子拉力T的是（ ）
A. T与csθ成反比关系B. T随θ变大而减小
C. T与θ成反比关系D. T与csθ成正比关系
5. 在一次“单摆同步实验”中，物理老师将甲、乙两个小球分别用轻绳悬挂于天花板，并用细线水平连接两球使其静止。两摆线与竖直方向夹角分别为和，且。现将连接细线剪断，小球开始自由摆动，取地面为零势能面。下列判断正确的是（ ）
A. 两小球的摆长相等，因此它们周期必相等
B. 甲摆球的机械能大于乙摆球的机械能
C. 甲摆球的最大速度小于乙摆球的最大速度
D. 甲摆球的最大重力势能小于乙摆球的最大重力势能
6. 如图所示，关闭动力的宇宙飞船在月球引力作用下沿地月转移轨道向月球靠近，转移轨道与空间站绕月轨道相切于A点。已知空间站绕月轨道半径为r，周期为T，万有引力常量为G，月球的半径为R，则下列说法正确的是（ ）
A. 空间站的运行速度为
B. 月球的密度为
C. 宇宙飞船到达A点后需加速才能进入空间站绕月轨道
D. 地月转移轨道上，宇宙飞船靠近月球的过程中，宇宙飞船与月球组成的系统机械能守恒
7. 如图所示，磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直于xOy平面向里，场强大小为E的匀强电场沿y轴负方向。一带正电的粒子从O点沿x轴正方向以速度入射，粒子的运动轨迹如图中虚线所示，不计粒子重力。则（ ）
A.
B.
C. 粒子在最高点受到的合外力方向沿x轴负方向
D. 粒子在最高点受到的合外力方向沿y轴负方向
二、多选题：本大题共3小题，共15分。
8. 在一次探究实验中，小车上固定一段光滑半圆弧轨道（总质量M=4kg）静止在光滑水平面上，圆弧的下端为水平。某质量为m=2kg的小球以初速度v0=5m/s沿水平方向从圆弧下端进入系统。忽略空气阻力与摩擦，g取10m/s²。小球在轨道上上升至最高点的过程，下列判断正确的是（ ）
A. 小球的机械能守恒
B. 系统水平方向动量守恒
C. 小球沿圆弧轨道上升的最大高度为m
D. 小球沿圆弧轨道上升到最大高度时的速度大小为1m/s
9. 如图所示，一定质量的理想气体经两个不同的过程A→B→C和A→D→C，由状态A变到状态C。已知气体初始状态A的温度为，则气体（ ）
A. 状态C的温度为
B. 状态B和状态D的温度相同
C. 从状态A到状态B的过程中，放出热量，内能减少
D. 从状态A到状态D的过程中，对外做功，内能增加
10. 如图所示，竖直平面内一半径为的圆形区域内存在磁感应强度为的匀强磁场，方向垂直纸面向里。一长度为的线状粒子源位于磁场左侧，磁场区域的直径为线状粒子源的垂直平分线，线状粒子源沿平行于直径的方向发射质量为、电荷量为的带电粒子。所有粒子的速率均为，不计粒子重力和粒子间的相互作用。下列说法正确的是（ ）
A. 粒子在磁场中运动的最大位移与最小位移之比为
B. 粒子在磁场中运动的最长时间与最短时间之差为
C. 磁场中有粒子经过的区域的面积为
D. 粒子动量变化量的最大值与最小值之比为
三、实验题：本大题共2小题，共15分。
11. 某实验小组利用如图甲所示的实验装置探究加速度与力的关系。图中小车A的质量为M，连接在小车后的纸带穿过电火花计时器，它们均置于已平衡摩擦力的一端带有定滑轮的足够长的木板上，钩码B的质量为m，C为力传感器（与计算机连接可以直接读数）。实验时改变B的质量，记下力传感器的对应读数F，不计绳与滑轮的摩擦。
（1）下列说法正确的是（ ）
A. 绳与长木板必须保持平行
B 实验时应先释放小车后接通电源
C. 实验中m应远小于M
（2）如图乙为某次实验得到的纸带，纸带上标出了所选的4个计数点之间的距离，相邻计数点间还有4个点没有画出，已知打点计时器采用的是频率为50Hz的交流电。由此可求得钩码B的加速度的大小是________m/s²。（结果保留两位有效数字）
（3）该同学以力传感器的示数F为横坐标，小车A的加速度a为纵坐标，画出a—F图像是一条直线，如图丙所示，图线与横坐标轴的夹角为，求得图线的斜率为k，则小车质量为（ ）
A. B.
C. kD. 因直线不通过坐标原点，无法求小车质量
12. 某实验小组想测定一块锂电池的电动势和内阻，实验器材如下：
A、待测锂电池（铭牌标注电动势为）
B、定值电阻
C、电压表V（量程为，内阻很大）
D、一根均匀的电阻丝（长度约为，总阻值大于，并配有可在电阻丝上移动的金属夹）
E、教学用量角器（直径约为）
F、单刀双掷开关一个，导线若干
由于缺少刻度尺，无法测量电阻丝的长度。某同学提出将电阻丝绕在量角器上。先利用图甲所示的电路测量单位圆心角所对应的电阻丝电阻，再利用图乙所示的电路测量锂电池的电动势和内阻。
（1）测量单位圆心角所对应的电阻丝的电阻，实验步骤如下：
①按图甲所示的电路进行电路连接；
②将开关置于1，读出电压表示数U0；
③将开关置于2，移动金属夹，调节接入电路的电阻丝对应的圆心角，直到电压表示数为____，读出此时电阻丝对应的圆心角；
④若第③步读出的圆心角恰为，可测得单位圆心角所对应的电阻丝的电阻__________Ω/rad、（结果可用表示）
（2）测量锂电池的电动势和内阻，实验步骤如下：
①将器材按如图乙所示连接；
②开关闭合前，金属夹应夹在电阻丝的____（选填“”或“”）端；
③改变金属夹的位置，闭合开关，记录每次接入电路的电阻丝对应的圆心角和电压表示数，得到多组数据；
④整理数据并在坐标纸上描点绘图，所得图像如图丙所示，则该锂电池的电动势___________V，内阻_______。
四、计算题：本大题共3小题，共42分。
13. 如图甲，导热性能良好的汽缸开口向上放在水平面上，缸内封闭一定质量的理想气体，静止时活塞离缸底的距离为L，大气压强为p0，环境温度为T₀。如图乙，将汽缸竖直放置在水平面上，开口向左，活塞稳定后，将环境温度缓慢降低到，此时活塞离缸底的距离恰好为L。已知活塞与汽缸内壁无摩擦且不漏气，活塞的横截面积为S且厚度不计，重力加速度为g，求：
（1）活塞的质量m；
（2）若温度降低过程，缸内气体释放的热量为Q，气体的内能减少量。
14. 如图所示，长度均为s的两根光滑金属直导轨MN和PQ固定在水平绝缘桌面上，两者平行且相距l，M、P连线垂直于导轨，定滑轮位于N、Q连线中点正上方h处。MN和PQ单位长度的电阻均为r，M、P间连接一阻值为的电阻。空间有垂直于桌面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。过定滑轮的不可伸长绝缘轻绳拉动质量为m、电阻不计的金属杆沿导轨向右做匀速直线运动，速度大小为v。零时刻，金属杆位于M、P连线处。金属杆在导轨上时与导轨始终垂直且接触良好，重力加速度大小为g。
（1）金属杆在导轨上运动时，回路的感应电动势；
（2）金属杆在导轨上与M、P连线相距d时，回路的热功率；
（3）金属杆在导轨上保持速度大小v做匀速直线运动的最大路程。
15. 鲁布·戈德堡机械”是用迂回曲折的连锁机械反应完成一些简单动作的游戏。图为某兴趣小组设计的该类游戏装置：是半径为的光滑四分之一圆弧轨道，其末端水平；在轨道末端等高处有一质量为的“”形小盒C（可视为质点），小盒与质量为大小可忽略的物块D通过光滑定滑轮用轻绳相连，左侧滑轮与小盒之间的绳长为；物块D压在质量为的木板E左端，木板E上表面光滑、下表面与水平桌面间动摩擦因数（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），木板E右端到桌子右边缘固定挡板（厚度不计的距离为；质量为且粗细均匀的细杆通过桌子右边缘的光滑定滑轮用轻绳与木板E相连，木板E与定滑轮间轻绳水平，细杆F下端到地面的距离也为；质量为的圆环（可视为质点）套在细杆F上端，环与杆之间滑动摩擦力和最大静摩擦力相等，大小为。开始时所有装置均静止，现将一质量为的小球（可视为质点）从圆弧轨道顶端处由静止释放，小球进入小盒C时刚好能被卡住（作用时间很短可不计），然后带动后面的装置运动，木板E与挡板相撞、细杆F与地面相撞均以原速率反弹，最终圆环刚好到达细杆的底部。不计空气阻力，重力加速度为，求：
（1）小球与小盒C相撞后瞬间，与小盒C相连的绳子上的拉力大小；
（2）木板E与挡板第一次相撞瞬间的速度大小；
（3）细杆F的长度以及木板E运动的总路程。
参考答案
1. 【答案】A
【解析】A．在同一幅图中，可以用电场线的疏密程度来比较电场强度的大小，电场线越密，场强越大，故A正确；
B．当通电导线与磁场方向平行时，所受安培力为零，因此通电导线在磁场中不一定受安培力，故B错误；
C．机械波需要介质传播，但电磁波可在真空中传播，故C错误；
D．布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，反映了液体分子的热运动，但并非直接观察分子，故D错误。故选A。
2. 【答案】B
【解析】A．根据“上下坡”规律可知该时刻质点振动方向沿轴负方向，故A错误；
B．根据“上下坡”规律可知该时刻a质点振动方向沿轴正方向，故质点比质点先回到平衡位置，故B正确；
C．根据“上下坡”规律可得c质点振动方向沿轴负方向，故b远离平衡位置，c靠近平衡位置，故二者的加速度大小发生变化，一个增大，一个减小，故C错误；
D．机械波的传播速度由介质决定，与频率和波长无关，若增大波源的振动频率，该波的传播速度不变，根据公式可知该波的波长将变小，故D错误。故选B。
3. 【答案】C
【解析】A．由题意可知，锶90的衰变产生，而为电子，所以该核反应为衰变，故A错误；
B．该衰变过程存在质量亏损，会释放能量，故B错误；
C．根据电荷数守恒和质量数守恒可得，
则新核Y的质子数为
中子数为
所以新核Y的质子数比中子数少
故C正确；
D．剩余未衰变的质量为
故D错误。故选C。
4. 【答案】A
【解析】对小球，画出受力分析，如图所示
由图可知，小球竖直方向受力平衡，故，即
可知T与成反比关系。故选A。
5. 【答案】D
【解析】A．由图可知，两个单摆静止时离天花板的高度相同，则有
因，故，可得即甲单摆的摆长更长。
根据单摆周期公式，可知甲摆的周期大于乙摆的周期，故A错误；
BD．两球开始处于平衡，设绳子拉力为T，根据共点力平衡可得
因，故，可得
以水平地板为参考面，由题可知，两球离地面的高度相等，根据甲球的最大重力势能小于乙球的最大重力势能，又两球在摆动过程中，机械能守恒，故甲摆球的机械能小于乙摆球的机械能，故B错误，D正确；
C．根据机械能守恒则有解得
因甲球下降的高度大于乙球下降的高度，故甲摆球的最大速度大于乙摆球的最大速度，故C错误。故选D。
6. 【答案】B
【解析】A．空间站绕月轨道半径为r，周期为T，则空间站的运行速度
故A错误；
B．空间站绕月轨道半径为r，根据牛顿第二定律有
月球的密度，解得，故B正确；
C．转移轨道相对于空间站绕月轨道是高轨道，由高轨道变轨到低轨道，需要减速，即宇宙飞船到达A点后需减速才能进入空间站绕月轨道，故C错误；
D．地月转移轨道上，宇宙飞船靠近月球的过程中，飞船克服地球引力做功，此时，宇宙飞船与月球组成的系统机械能不守恒，故D错误。故选B。
7. 【答案】D
【解析】AB．粒子从点沿轴正方向以速度入射时，受电场力和洛伦兹力，洛伦兹力沿轴正方向，电场力沿轴负方向，粒子向轴正方向偏转，洛伦兹力大于电场力，即，可得，故AB错误；
CD．粒子在最高点时，受沿轴负方向的电场力和轴正方向的洛伦兹力，过了最高点，向下偏转，所以电场力大于洛伦兹力，也不可能相等，合外力方向沿轴负方向，故C错误，D正确。故选D。
8. 【答案】BC
【解析】A．在小球滑到最高点的过程中，小球与小车组成的系统机械能守恒，但支持力对小球做负功，小球的机械能不守恒，故A错误；；
B．在小球滑到最高点的过程中，小球与小车组成的系统水平方向不受外力，水平方向动量守恒，故B正确；
CD．小球与小车组成的系统水平方向动量守恒，设小球沿圆弧轨道上升的最大高度为，两者共同速度大小为，则
解得
小球与小车组成的系统机械能守恒，有
解得，故C正确，D错误。故选BC。
9. 【答案】BD
【解析】A．由图可知，由状态A到状态C，满足
则，故A错误；
B．由状态A到状态B，满足
由状态A到状态D，满足
可得，故B正确；
C．从状态A到状态B的过程中，体积不变，不对外做功，外界也不做功，温度升高，内能增加，由热力学第一定律可得，气体吸收热量，故C错误；
D．从状态A到状态D的过程中，体积变大，对外做功，温度升高，内能增加，故D正确。故选BD。
10. 【答案】AC
【解析】根据洛伦兹力提供向心力，有
可得粒子做圆周运动的半径
粒子运动的周期为
所以平行入射的粒子都将汇聚于点正下方的点，如图所示
从A点入射的粒子在磁场中运动的时间最长，其转过的圆心角为，运动时间为
根据几何关系可得位移大小为
速度变化量
从B点入射的粒子在磁场中运动的时间最短，其转过的圆心角为，运动时间为
位移大小为
速度变化量为
A．粒子在磁场中运动的最大位移与最小位移之比为，故A正确；
．粒子在磁场中运动的最长时间与最短时间之差为，故B错误；
C．磁场中有粒子经过的区域如图中阴影部分所示，其面积等于扇形ABP的面积，为，故C正确；
D．粒子动量变化量的最大值与最小值之比为，故D错误。故选AC。
11. 【答案】（1）A （2）0.25 （3）B
【解析】【小问1】A．探究加速度与力的关系的实验中，为保证绳子拉力沿着小车运动的方向，使小车所受的合力方向与运动方向在同一直线上，绳与长木板必须保持平行，故A正确；
B．实验时应先接通电源，待打点计时器稳定工作后（打点稳定），再释放小车，获得尽量多的有效的点，故B错误；
C．本题中由于使用了力传感器，力传感器能够直接测量出绳子对小车的拉力大小，所以不需要满足 “m应远小于M”这一条件，故C错误。故选A。
【小问2】相邻计数点间还有4个点没有画出，故相邻计数点时间间隔为
小车加速度为
故钩码B的加速度的大小是
【小问3】直线不通过坐标原点，则可能是摩擦力平衡过度，则根据牛顿第二定律
解得得，则
小车质量为，故选B。
12. 【答案】（1）①. U0 ②. （2）①. ②. 4 ③. 0.8
【解析】小问1】图甲为替代法测电阻的原理，当开关置于2与置于1时电压表示数相等即为U0，说明电阻丝接入电路的电阻与定值电阻R0的阻值相等，则单位圆心角所对应的电阻丝的电阻
【小问2】为使闭合开关时电路中的电流最小，应使电阻丝接入电路的电阻最大，故金属夹应夹在端。根据闭合电路欧姆定律，有
整理可得
结合图丙可得，直线纵截距为
解得
直线斜率为
代入数据解得。
13. 【答案】（1） （2）
【解析】【小问1】当汽缸开口向上时，设缸内气体的压强为，活塞的质量为，对活塞受力分析
根据理想气体状态方程，解得
【小问2】设汽缸开口向左稳定时，活塞离缸底的距离为，
根据玻意耳定律
环境温度降低过程，外界对气体做功为
其中
根据热力学第一定律可知
故气体的内能减少量为。
14. 【答案】（1） （2） （3）
【解析】【小问1】金属杆在导轨上运动时，切割磁感线，产生感应电动势
【小问2】金属杆运动距离d时，电路中的总电阻为
故此时回路中的总的热功率为
【小问3】设金属杆保持速度大小v做匀速直线运动最大路程为，此时刚好将要脱离导轨，此时绳子拉力为T，与水平方向的夹角为 ，对金属杆根据受力平衡可知，
根据位置关系有
同时有，
联立解得
15. 【答案】（1） （2） （3），
【解析】【小问1】设小球滑出圆弧轨道时的速度为，刚被卡住瞬间速度为，与小盒C相连的绳子上的拉力大小为T。对小球从A到，由动能定理得
小球撞击C瞬间，二者组成的系统动量守恒，由动量守恒定律得
对小球和C组成的系统，由圆周运动公式可知，与小盒C相连的绳子上的拉力大小
解得
【小问2】由（1）知，当小球刚被小盒C卡住时，物块D对木板E压力为零，此时桌面对木板的最大静摩擦力
由知木板E将向右运动；木板向右运动与挡板相撞前，将木板E圆环和细杆F视为一个整体，设加速度大小为a，由牛二定律
解得
对圆环由牛顿第二定律
可知圆环所受摩擦力
所以木板向右运动与挡板相撞前，圆环与细杆之间未发生相对滑动，假设第一次相撞的速度大小为，则由匀变速直运动推导公式
解得
【小问3】由分析知，第一次相撞后细杆F与圆环发生相对滑动，设相撞后圆环向下做匀减速直线运动的加速度大小为，木板E向左、细杆向上做匀减速直线运动的加速度大小为，则对圆环由牛顿第二定律
对木板E细杆F整体由牛顿第二定律
解得，
因为大小相等，则圆环与木板E细杆F同时减速为零，且圆环与细杆F的位移大小相等，方向相反。设第一次相撞后，木板E向左的最大位移为，则由匀变速直线运动推导公式解得
同理可得：第二次相撞后，木板E向左的最大位移为
第次碰撞后，木板E向左的最大位移为
则第一次相撞后，圆环与细杆F的最大相对位移
同理可得：第二次相撞后，圆环与细杆F的最大相对位移
第次相撞后，圆环与细杆F最大相对位移
设细杆F的长度为，则
设木板E运动的总路程为，由能量守恒
联立解得