湖北省武汉市武昌区2025-2026学年上学期期末高三物理试卷及答案

这是一份湖北省武汉市武昌区2025-2026学年上学期期末高三物理试卷及答案，共9页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
本试卷共6页，共15题。满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡指定位置。
回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦擦干净后，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。写在本试卷上无效。
考试结束，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。每小题全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
1. 质子-质子循环是太阳内部核反应的主要模式之一，循环总反应可表示为411H→24He+2X，下列说法正确的是
A. 式中X是电子B. 式中X是质子
C. 质子-质子循环是聚变反应D. 质子-质子循环是裂变反应
2. 高能同步辐射光源是我国规划的十个重大科技基础设施之一，电子在储存环中以接近光速的速度跑圈，沿轨道切线方向同步辐射，从而提供高能的X射线，下列说法正确的是
A. 电子跑圈时能量保持不变B.X射线是一种高能粒子流
C.X射线是一种高能电磁波D.X射线的波长小于γ射线
3. 如图甲所示，一台3D打印机的底板可沿x轴方向移动，喷头可在导轨OP上沿y轴方向移动，其俯视简化图如图乙所示。喷头从O点出发，要打印出图乙中的曲线，曲线与x轴在O点相切，关于底板和喷头的运动，下列说法正确的是
A.底板沿x轴正方向匀速运动，喷头沿杆加速运动
B.底板沿x轴负方向匀速运动，喷头沿杆加速运动
C.底板沿x轴正方向加速运动，喷头沿杆匀速运动
D.底板沿x轴负方向加速运动，喷头沿杆匀速运动
4.竖直平面内有一列机械横波，在t=0时，P、Q两点间的波形如图中的实线所示，在t=0.05 s时，第一次出现图中虚线所示的波形，之后每隔0.2 s会再次出现虚线波形。已知P、Q间距为7.5 m，下列说法正确的是
A：这列波的波长是5 m
B.这列波的波速是150 m/s
C.这列波的传播方向是向左
D.t=0时，P处的质点运动方向向上
5.模拟月球表面重力环境可以采用水浮法，即通过调整物体在水中所受浮力与重力的大小关系，实现物体的加速度等于月球表面的重力加速度。已知地球质量是月球的a倍、半径是月球的b倍，物体的质量为m，地球表面的重力加速度为g，则模拟时，物体受到的浮力大小为
A.a−bamgB.a−b2amg
C.mgD.b2amg
6.如图所示，真空中有一圆形区域的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。在磁场边界的P点设置粒子源，可沿圆形区域平面的各个方向发射速率相同的电子。这些电子射出磁场的位置均处于PM^上，其所对圆心角为60°。现将电子的发射速率增大，射出范围变为PN^，其所对圆心角为120°。若要将电子射出范围调回到PM^上，则磁感应强度大小要调节为
A.3BB.2B
C.23BD.3B
7.一款可以筛选粒子比荷的速度选择器如图所示，长为2L、间距为L的两极板间有垂直于极板向下的匀强电场，电场强度大小为E；极板间左半区域还有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。一带电粒子从极板间的中轴线左端射入，能沿直线通过磁场区域，最后从两极板间射出，忽略边缘效应及粒子的重力，如此筛选出的粒子的比荷qm满足
A.qm≥ELB2B.qm≤ELB2
C.qm≥2ELB2D.qm≤2ELB2
8.某带电粒子转向器的横截面如图所示，转向器中有均匀分布的辐向电场，电场线沿半径方向指向圆心O。粒子从M点射入后，恰好能沿圆弧虚线运动，并从N点射出。粒子仅受电场力，下列说法正确的是
A.粒子带负电
B.圆弧虚线是等势线
C.粒子射出时的速度大于射入时的速度
D.增大电场强度，可使粒子转向半径减小
9.如图甲所示，一根长为L且不可伸长的轻绳，通过打结的方式在其结点O处悬挂一重物，绳两端分别与固定安装在竖直杆上的力传感器M、N连接，两杆的间距为D，M的位置高于N，M与结点O间的绳长为x。改变结点O的位置，测量并描绘出两个力传感器测得的轻绳拉力F的大小随x变化的图线如图乙中Ⅰ、Ⅱ所示，曲线Ⅰ、Ⅱ的交点坐标为（a，b），下列说法正确的是
A.结点O的轨迹是一段抛物线
B.结点O的轨迹在一个椭圆上
C.重物的重力大小为2bLL2−D2
D.重物的重力大小为2bDL2−D2
10.如图所示，质量为m的14圆弧轨道静置于水平地面上，圆弧轨道面光滑，水平底面与地面间的动摩擦因数为 μ。一质量也为m的小球从轨道最高点由静止释放，沿轨道下滑至最低点。在这过程中，轨道能始终保持静止，受到的静摩擦力为Ff。已知重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是
A.Ff最大值为1.5mg
B.Ff最大值为2mg
C.μ 不能小于0.6
D.μ 不能小于0.75
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11.（6分）
某实验小组用插针法测量一块四棱柱形玻璃砖的折射率，其横截面如图所示，先描画出AB、CD两个界面，再画一条直线与AB边垂直，用两根大头针 P1、P2 垂直于纸面钉在直线上以确定AB边的入射光线，入射点为 O1；在CD边一侧透过玻璃砖观察 P1、P2 的像，用大头针 P3、P4 确定从CD边出射的光线，出射点为 O2。整理仪器后，在白纸上连接 O1、O2，以 O2 为圆心作圆，与入射光线、折射光线分别交于E、F点，再分别过E、F作法线的垂线，垂足分别为 E'、F' 点，测量出 EE'、FF' 的长度分别为 l1、l2。改变入射点 O1 的位置，重复上述步骤测得多组数据如下表。
（1）根据表格中的数据计算玻璃的折射率 n，下列做法正确的是
A. 分别计算出 l1 的平均值 l1¯ 和 l2 的平均值 l2¯，则 n=l2¯l1¯
B. 分别计算出每组数据的 l2l1，则折射率 n 为这5个 l2l1 数值的平均值
C. 以 l1、l2 为横、纵坐标描点，过原点拟合直线，则折射率 n 为直线的斜率
（2）应用（1）选取的方法，计算出玻璃的折射率 n= ______（结果保留3位有效数字）。
（3）已知图中的 ∠A=60°，∠B=∠D=90°，则在AD边观察，______选填“能”或“不能”）看到 P1、P2 的像。
12.（8分）
叠层电池具有体积小、输出电压高的特点，某实验小组欲测量一块叠层电池的电动势和内阻，所用器材如下：
待测叠层电池（电动势约为9 V，内阻为十几欧）；
电流表A（量程为1 mA，内阻RA=30 Ω）；
电阻箱R（最大电阻值为9999.9 Ω）；
定值电阻R0（R0为几十欧）；
开关S一个、单刀双掷开关K一个、导线若干。
（1）如图所示是甲同学设计的测量定值电阻阻值的电路图，按图连接好器材后，先将电阻箱的阻值调到 （填“最大”或“零”），将K接到1端，闭合S，记下电流表的读数I1；再将K接到2端，调节电阻箱，使电流表的读数仍为I1，记下电阻箱此时的阻值为9949.9 Ω，则测出的定值电阻的阻值R0=____ Ω。
（2）如图所示是乙、丙两位同学设计的测量电源电动势和内阻的实验电路图，采用图像法进行数据处理，其中 （填“乙”或“丙”）同学的实验电路更加合理。
（3）按（2）中所选的电路图连接器材，进行实验，根据测量的数据做出1I−R图线如图丁所示，图线的斜率为k，截距为b，则电源的电动势E=____，内阻r=____。（结果均用k、R0、RA和b表示）
13.（10分）
如图甲所示，水平放置的气缸有两个通气阀门，其右壁与活塞间用一根轻质弹簧水平连接，阀门关闭前，活塞与气缸左壁接触，弹簧正好处于长度为L的原长状态。先将气缸缓慢立起，如图乙所示，活塞静止时，恰好位于气缸正中间，然后关闭阀门；再缓慢将气缸倒下，如图丙所示，活塞再次静止时，与左壁的距离为14L。已知缸内气体温度一直保持不变，大气压强为p0，活塞面积为S，缸内气体可视为理想气体，气缸密封性良好且内壁光滑，弹簧的形变始终在弹性限度内且体积忽略不计，重力加速度为g，求
（1）图丙中，气缸左、右部分的气体压强之比。
（2）活塞的质量。
14.（17分）
质量不同的甲、乙两个小球，先后以相同的初速度从同一位置竖直上抛。如图所示，以甲球抛出时刻为计时起点，图中的实线和虚线分别表示甲、乙两球的位置随时间变化的曲线。已知两球均可视为质点，发生的是弹性正碰，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2，求
（1）甲、乙两球碰撞前的速度。
（2）甲、乙两球的质量之比。
15.（19分）
如图所示，一根绝缘轻绳跨过在同一竖直面内（纸面）的两个定滑轮，一端连接质量m=0.10 kg，边长l=0.2 m，总阻值R=0.2 Ω的正方形导线框，另一端连接质量M=0.15 kg的绝缘重物。线框与左侧滑轮间有两个宽度分别为d1和d2的水平边界区域Ⅰ、Ⅱ，两个区域内均有磁感应强度大小为B=1 T，方向垂直纸面向里的匀强磁场，两区域之间的无场区域宽度大于线框边长。由静止释放重物，线框的上边框进入区域Ⅰ后立即开始做匀速直线运动，直到下边框离开区域Ⅰ。之后，上边框进入区域Ⅱ时的速度和下边框离开区域Ⅱ时的速度相同。已知，从刚进入区域Ⅱ到完全离开的过程中，线框克服安培力做功的平均功率为1.875 W；线框各边材料相同、粗细均匀，运动过程中形状不变且不发生翻转，重力加速度g取10 m/s2。求
（1）上边框进入区域Ⅰ时的速度。
（2）线框穿过区域Ⅰ的过程中产生的焦耳热。
（3）区域Ⅱ的宽度d2。
物 理
一、选择题：
二、非选择题：本题共5小题，共60分。
11.（1）BC （2分）； （2） 1.73 （2分）；（3） 不能 （2分）
12.（1）最大（1分） ， 50.0 （1分） ；（2）丙（2分）
（3）E=RA+R0kR0（2分） ， r=bk−RAR0RA+R0（2分）
13.（1）图乙到图丙的过程为等温变化，以左侧气体为研究对象，设其图丙中的压强为p1，
根据玻意耳定律有 p0SL2=p1SL4 ①……………………………2分
同理对右侧气体 p0SL2=p2S3L4 ②……………………………2分
联立①②解得 p1:p2=3:1 ……………………………1分
（2）以活塞为研究对象，图乙中 Mg=kL2 ③……………………………2分
图丙中 p1S=p2S+kL4 ④……………………………2分
联立①②③④解得 m=8p0S3g ……………………………1分
14．（17分）
（1）由x-t图像可知，以竖直向上为正方向；碰前，甲球的最大高度为h0=5m，设起抛速度为v0，根
据匀变速直线运动规律有 2gh0=v02 ①……………………………1分
两球碰撞的时刻t1=1.5s，设高度为h1，碰前甲球速度为v1，乙球为v2
v1=v0−gt1 ②……………………………1分
h1=v0t1−12gt12 ③……………………………1分
2gh1=v02−v22 ④……………………………1分
解得 v1=−5m/s 方向竖直向下 ……………………………2分
v2=5m/s 方向竖直向上 ……………………………2分
（2）碰后，甲球的最大高度为h2=8.75m，设碰后的速度为v1'，位移为Δh，则
Δh=h2−h1 ⑤……………………………1分
v1'2=2gΔh ⑥……………………………1分
联立⑤⑥解得 v1'=10m/s ……………………………1分
两球弹性正碰，由动量守恒定律和能量守恒定律有
m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2' ⑦……………………………2分
12m1v12+12m2v22=12m1v1'2+12m2v2'2 ⑧……………………………2分
联立⑦⑧解得 m1m2=13 ……………………………2分
15．（19分）
（1）设线框刚进入磁场时速度大小为v1
B=Blv1 ①……………………………………1分
I=ER ②……………………………………1分
F安=IlB ③……………………………………1分
线框匀速通过磁场区域I的过程，以重物为研究对象
T=Mg ④……………………………………1分
以线框为研究对象 F安+mg=T ⑤……………………………………1分
联立①②③④⑤解得 v1=2.5 m/s ……………………………………1分
（2）由线框匀速通过区域I，可知 d1=l ……………………………………1分
方法一：根据能量守恒定律 Q1=(M−m)g(d1+l) ………………………………2分
解得 Q1=0.2 J ……………………………………1分
方法二：匀速通过区域I的时间 t1=2lv1 ……………………………………1分
Q1=I2Rt1 ……………………………………2分
解得 Q1=0.2 J ……………………………………1分
（3）从上边框进入区域II到下边框离开，设时间为t，克服安培力做功W安，安培力的冲量为I安。
根据动能定理 (M−m)g(d2+l)−W安=0 ⑥……………………………1分
W安=I¯l ⑦……………………………………1分
根据动量定理 (M−m)gt−I安=0 ⑧……………………………2分
其中 I安=BlI¯Δt=Bl(BΔSRΔt)Δt=B2lΔSR ⑨…………………1分
线框在区域I、II间的无场区做加速运动，则进入区域II时即开始减速运动，若要上边框进入时和下边框离开时线框的速度相同，则下边框出区域II前一定有一段加速运动过程，所以d2≠l。
i若d2l ΔS=2l2 ⑪……………………………………1分
联立⑥⑦⑧⑨⑪解得 d2=0.4 m ……………………………………1分
综上，区域II的宽度d2为0.1 m或0.4 m1
2
3
4
5
l1/cm
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
l2/cm
3.47
4.33
5.20
6.06
6.93
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
C
B
D
B
A
B
BD
BC
AD