河北承德市2025-2026学年高三上学期期末考试物理试题（试卷+解析）

这是一份河北承德市2025-2026学年高三上学期期末考试物理试题（试卷+解析），共22页。
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。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 健身运动的甩绳训练中，可以看到一列绳波传播的情境，如图所示，绳上标记a、b、c、d四个点，其中a、b两点分别位于波峰和波谷，c点的速度方向如箭头所示。下列说法正确的是（ ）
A. a、b两点连线的距离等于半个波长
B. 此时d点的速度方向与c点的速度方向相同
C. 该绳波是从右向左传播的
D. 再过半个周期，a点会运动到图中b点的位置
2. 我国预计2030年建成100兆瓦级高温超导聚变－裂变混合堆。该项目可实现能量倍增和燃料增殖，其部分核心核反应方程可分为：核反应①（）；核反应②（）；燃料增殖（，X经过次衰变生成）三部分，下列说法正确是（ ）
A. ①是核裂变B. ②是核聚变C. D.
3. 一个做匀减速直线运动的质点，连续通过长度均为l的两段距离，所用时间分别为t和2t，则质点的加速度大小为（ ）
A. B. C. D.
4. 如图所示，a、b、c、d、e、f为真空中边长为r的正六边形的六个顶点，O为正六边形的中心，在a、c两点固定等量的同种点电荷，e点固定电量为的点电荷。已知静电力常量为k，O点的场强大小为，则a处点电荷的带电量可能是（ ）
A. B. C. D.
5. 如图所示，一轻杆两端分别固定两个小球A和B，然后用两根细线悬挂在O点，小球A、B的质量分别为和，细线OA、OB的长度分别为和。平衡时，细线OA、OB上的拉力大小分别为和，则和之比为（ ）
A. B. C. D.
6. 如图所示，两个半径都为R、质量分别为M和4M均匀实心星球A和B，球心间距为6R。A星球火山喷发，一块质量为m的岩石从A表面的Q点朝着B球心飞去。已知质量为和、距离为r的两个质点间的引力势能，G为引力常量，假设两星球均静止不动，则这块岩石要到达B球表面成为一块陨石，从A表面被抛出时的最小速度是（ ）
A. B. C. D.
物理第2页（共8页）
7. 一个闭合导体圆环置于磁感应强度大小为的匀强磁场中，圆环平面与磁场垂直。如果导体圆环半径以恒定速率收缩，当半径为时，感应电动势为（ ）
A. B. C. D.
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 如图所示，在空间三维坐标系中，存在匀强磁场和匀强电场，磁场和电场方向都沿轴正方向。一带正电粒子以沿平面且与轴正方向成角度的初速度从原点出发，不计带电粒子的重力，以下说法正确的是（ ）
A. 如果，带电粒子做类平抛运动
B. 如果，带电粒子沿y轴做匀加速直线运动
C. 如果，带电粒子做等距螺旋运动
D. 如果，带电粒子做螺距越来越大的螺旋运动
9. 如图所示，两个倾角均为45°的楔块静止在光滑水平地面上，质量均为M，一个质量为m的光滑横杆从高度为H处（两端均与楔块接触）由静止释放，它竖直向下移动并水平推开楔块，移动过程中横杆始终水平，重力加速度为g。当横杆运动到距离地面高度为h时，下列说法正确的是（ ）
A. 横杆下落速度与楔块滑动速度大小相等
B. 横杆下落速度与楔块滑动速度的大小之比为
C. 楔块滑动速度大小为
D. 楔块滑动速度的大小为
10. 如图所示，水平地面上不同地点有两个完全相同、可视为质点的小球A和B，先将B球与水平面成角斜向上抛出，后将A球竖直向上抛出，两球的初速度大小均为。当B球运动到最高点时恰与A球发生碰撞（碰撞时间极短），碰后两球结合为一个整体，不计空气阻力，以下说法正确的是（ ）
A. 碰前瞬间A球的速度大小为
B. 碰前瞬间A球的速度大小为
C. 碰后瞬间结合体的速度大小为
D. 碰后瞬间结合体的速度大小为
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 光线经过三棱镜后，出射光线与入射光线的夹角称为偏向角，利用偏向角可方便测量棱镜的折射率。
（1）如图所示，将等腰三棱镜放在白纸上，棱镜的顶角A已知，EF与底边平行，用红色激光笔照射E点，让光从F点射出。用铅笔在入射侧的光路上标记一点O，在出射侧光路上标记一点，取走三棱镜，作出直线OE和，然后测出OE和的夹角。
（2）入射光线射到棱镜上，入射角、折射角分别为i、，光线从棱镜离开时，入射角、折射角分别为、e，则顶角A与、之间的关系为，偏向角。
（3）由于直线EF与底边平行，则，，光线的入射角i与、A之间的关系为_________（用、A表示），折射角与A之间关系为_________。
（4）根据以上测量结果，折射率_________（用、A表示）。
12. 利用如图1所示的实验装置探究系统机械能变化并测量动摩擦因数。一端带滑轮的长木板固定在水平桌面上，长木板上有一个光电门和一个带凹槽的滑块，滑块上面有遮光片，细绳跨过定滑轮后一端与滑块相连，另一端悬挂钩码。当地重力加速度。
（1）测得光电门与遮光片初始位置之间的距离为，滑块质量（连同遮光片）为，钩码总质量为，在滑块的凹槽中添加8个质量均为的砝码，测得滑块从静止开始运动到达光电门位置时的速度为，则钩码重力势能的减少量为_______J，钩码和滑块（含槽内砝码）组成的系统动能的增加量为_______J，系统机械能的减少量_______J。（均保留2位有效数字）
（2）细绳下端所悬挂钩码和滑块初始位置不变，减少滑块凹槽中的砝码数量，从而改变滑块（含槽内砝码）的质量，重复（1）的操作，得到不同对应的系统机械能减少量的数据，然后以为横轴，为纵轴，作出图像如图2所示，图像的斜率_______J/kg。
（3）根据（2）中结果，滑块与长木板间的动摩擦因数为_________（保留2位有效数字）。
13. 如图所示，放在水平地面上的气缸由内筒和外筒构成，封闭一定质量的理想气体，外筒可滑动但不漏气，内筒厚度不计，横截面积为S。初始状态内部气体温度为，压强等于外部大气压，缓慢加热使内部气体升温，当温度升高到时，内筒对外筒的支持力刚好为零，继续缓慢升温，直至外筒上升的高度等于内筒高度的时停止升温。不计内、外筒之间的摩擦，重力加速度为g，求：
（1）外筒的质量；
（2）停止升温时内部气体的温度。
14. 如图所示，倾角为45°的斜面ABC固定在水平地面上，从斜面底端A点以初速度抛射一个物体，物体刚好打到斜面的最高点B，忽略空气阻力。
（1）若物体水平打到B点，求初速度与水平面夹角的正切值；
（2）若物体垂直斜面打到B点，求初速度与水平面夹角的正切值。
15. 如图所示，水平面内相距为d的两光滑平行金属轨道在M、N处有一个小断口，小断口填充了绝缘材料。MN左侧两轨道之间有一电容为C、电压为U的带电电容器和定值电阻R，MN右侧两轨道之间有一自感系数为L的电感线圈，磁感应强度为B的匀强磁场与轨道平面垂直。质量为m的金属棒垂直放在MN左侧导轨上，某时刻闭合开关，随着电容器放电，金属棒开始加速，越过MN后最远能够到达PQ位置。已知金属棒运动过程中经过MN位置时速度已达最大值，金属棒从MN到PQ所用时间为，线圈的自感电动势为，金属棒始终与导轨垂直且接触良好，除定值电阻R外所有电阻均不计，不考虑电磁辐射造成的能量损失。求：
（1）金属棒最大加速度和最大速度的大小；
（2）金属棒从MN运动到PQ过程中，所受安培力大小与离MN距离x的关系；
（3）金属棒从MN第一次运动到MN与PQ中间位置的时间（结果用表示）以及MN与PQ之间的距离。高三物理
注意事项：
1．答题前，务必将自己的个人信息填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
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。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 健身运动的甩绳训练中，可以看到一列绳波传播的情境，如图所示，绳上标记a、b、c、d四个点，其中a、b两点分别位于波峰和波谷，c点的速度方向如箭头所示。下列说法正确的是（ ）
A. a、b两点连线的距离等于半个波长
B. 此时d点的速度方向与c点的速度方向相同
C. 该绳波是从右向左传播的
D. 再过半个周期，a点会运动到图中b点的位置
【答案】B
【解析】
【详解】A．a、b两点水平方向上的距离等于半个波长，连线的距离不等于半个波长，A错误；
BC．c点的速度方向向下，根据同侧法，可知该绳波向右传播，故d点的速度方向向下，B正确，C错误；
D．a点和b点是绳子上点，只会上下振动，故再过半个周期，a点不会运动到图中b点的位置，D错误。
故选D。
2. 我国预计2030年建成100兆瓦级高温超导聚变－裂变混合堆。该项目可实现能量倍增和燃料增殖，其部分核心核反应方程可分为：核反应①（）；核反应②（）；燃料增殖（，X经过次衰变生成）三部分，下列说法正确的是（ ）
A. ①是核裂变B. ②是核聚变C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A．是轻核结合成较重核的过程，是核聚变，故A错误；
B．是重核分裂成中等质量核的过程，是核裂变，故B错误；
CD．其中X的质量数为
质子数为90，X经过次衰变生成，其中衰变质子数增加1，质量数不变，质子数90增至92，故，故D正确，C错误。
故选 D。
3. 一个做匀减速直线运动的质点，连续通过长度均为l的两段距离，所用时间分别为t和2t，则质点的加速度大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】质点做匀减速直线运动，连续通过两段长度均为的距离，所用时间分别为和。设第一段初速度为，第一段末速度为，加速度为。根据匀变速直线运动位移公式可得在第一段
第二段
速度关系
解得
加速度大小为正值，故加速度大小为。
故选 A。
4. 如图所示，a、b、c、d、e、f为真空中边长为r的正六边形的六个顶点，O为正六边形的中心，在a、c两点固定等量的同种点电荷，e点固定电量为的点电荷。已知静电力常量为k，O点的场强大小为，则a处点电荷的带电量可能是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】固定在e点的点电荷在O点的场强为，方向沿eO方向；因O点的场强大小为，若该场强方向沿Oe方向，则ac两处的电荷在O点的合场强为，方向沿Oe方向，则此时ac两处的电荷均带正电，根据
可得
若O点的场强方向沿eO方向，则ac两处的电荷在O点的合场强为，方向沿Oe方向，则此时ac两处的电荷均带正电，根据
可得
故选B。
5. 如图所示，一轻杆两端分别固定两个小球A和B，然后用两根细线悬挂在O点，小球A、B的质量分别为和，细线OA、OB的长度分别为和。平衡时，细线OA、OB上的拉力大小分别为和，则和之比为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】分析两小球受力，画出受力图如下图所示
由相似三角形的关系可得，
可得
故选A。
6. 如图所示，两个半径都为R、质量分别为M和4M的均匀实心星球A和B，球心间距为6R。A星球火山喷发，一块质量为m的岩石从A表面的Q点朝着B球心飞去。已知质量为和、距离为r的两个质点间的引力势能，G为引力常量，假设两星球均静止不动，则这块岩石要到达B球表面成为一块陨石，从A表面被抛出时的最小速度是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】设在距离A星球球心x处岩石受到的引力的合力为零，则
解得x = 2R
若该岩石能越过引力为零的位置就能到达B星球，若该岩石恰能到达引力为零的位置，则由岩石和两星系统的能量守恒可知
解得
故选C。
物理第2页（共8页）
7. 一个闭合导体圆环置于磁感应强度大小为的匀强磁场中，圆环平面与磁场垂直。如果导体圆环半径以恒定速率收缩，当半径为时，感应电动势为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】磁通量为，由于圆环平面与磁场垂直，则
若半径变化时，磁通量的变化量为
因为较小，故
根据法拉第电磁感应定律，可得感应电动势
故选C。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 如图所示，在空间三维坐标系中，存在匀强磁场和匀强电场，磁场和电场方向都沿轴正方向。一带正电粒子以沿平面且与轴正方向成角度的初速度从原点出发，不计带电粒子的重力，以下说法正确的是（ ）
A. 如果，带电粒子做类平抛运动
B. 如果，带电粒子沿y轴做匀加速直线运动
C. 如果，带电粒子做等距螺旋运动
D. 如果，带电粒子做螺距越来越大的螺旋运动
【答案】BD
【解析】
【详解】A．如果，初速度沿着轴正方向，带电粒子所受电场力沿着轴正方向，根据左手定则，带电粒子所受洛伦兹力沿着轴正方向，因此带电粒子的运动可分解为轴方向的初速度为零的匀加速直线运动和平面的匀速圆周运动，因此带电粒子做螺旋运动，A错误；
B．如果，初速度沿着轴正方向，带电粒子所受电场力沿着轴正方向，初速度与磁场方向平行，带电粒子所受洛伦兹力为零，故带电粒子沿y轴做初速度为的匀加速直线运动，B正确；
CD．如果， 初速度可分解为，，故带电粒子在轴方向做初速度为的匀加速直线运动和平面的匀速圆周运动，因此带电粒子做螺距越来越大的螺旋运动。同理可知，如果，带电粒子在轴方向做初速度为的匀加速直线运动和平面的匀速圆周运动，因此带电粒子做螺距越来越大的螺旋运动，C错误，D正确。
故选BD。
9. 如图所示，两个倾角均为45°的楔块静止在光滑水平地面上，质量均为M，一个质量为m的光滑横杆从高度为H处（两端均与楔块接触）由静止释放，它竖直向下移动并水平推开楔块，移动过程中横杆始终水平，重力加速度为g。当横杆运动到距离地面高度为h时，下列说法正确的是（ ）
A. 横杆下落速度与楔块滑动速度大小相等
B. 横杆下落速度与楔块滑动速度大小之比为
C. 楔块滑动速度的大小为
D. 楔块滑动速度的大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB．根据题意可知，横杆与楔块始终接触，设横杆速度为，楔块的速度为，则有
解得
即横杆下落速度与楔块滑动速度大小相等，故A正确，B错误；
CD．根据题意，整体分析，只有重力做功，则整体机械能守恒，由机械能守恒定律有
解得，故C错误，D正确。
故选AD。
10. 如图所示，水平地面上不同地点有两个完全相同、可视为质点的小球A和B，先将B球与水平面成角斜向上抛出，后将A球竖直向上抛出，两球的初速度大小均为。当B球运动到最高点时恰与A球发生碰撞（碰撞时间极短），碰后两球结合为一个整体，不计空气阻力，以下说法正确的是（ ）
A. 碰前瞬间A球的速度大小为
B. 碰前瞬间A球的速度大小为
C. 碰后瞬间结合体的速度大小为
D. 碰后瞬间结合体的速度大小为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．设A小球运动时间时，两小球相碰，此时A小球速度为，相遇时
根据运动学关系，，
解得，A正确，B错误；
CD．两球碰撞过程中（碰撞时间极短），动量守恒
水平方向动量守恒
竖直方向动量守恒
碰后瞬间结合体的速度大小
解得，C正确，D错误。
故选AC。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 光线经过三棱镜后，出射光线与入射光线的夹角称为偏向角，利用偏向角可方便测量棱镜的折射率。
（1）如图所示，将等腰三棱镜放在白纸上，棱镜的顶角A已知，EF与底边平行，用红色激光笔照射E点，让光从F点射出。用铅笔在入射侧的光路上标记一点O，在出射侧光路上标记一点，取走三棱镜，作出直线OE和，然后测出OE和的夹角。
（2）入射光线射到棱镜上，入射角、折射角分别为i、，光线从棱镜离开时，入射角、折射角分别为、e，则顶角A与、之间的关系为，偏向角。
（3）由于直线EF与底边平行，则，，光线的入射角i与、A之间的关系为_________（用、A表示），折射角与A之间关系为_________。
（4）根据以上测量结果，折射率_________（用、A表示）。
【答案】 ①. ②. ③.
【解析】
【详解】[1] [2]
由题意知，可得
偏向角公式
可得
[3]根据折射率公式
12. 利用如图1所示的实验装置探究系统机械能变化并测量动摩擦因数。一端带滑轮的长木板固定在水平桌面上，长木板上有一个光电门和一个带凹槽的滑块，滑块上面有遮光片，细绳跨过定滑轮后一端与滑块相连，另一端悬挂钩码。当地重力加速度。
（1）测得光电门与遮光片初始位置之间的距离为，滑块质量（连同遮光片）为，钩码总质量为，在滑块的凹槽中添加8个质量均为的砝码，测得滑块从静止开始运动到达光电门位置时的速度为，则钩码重力势能的减少量为_______J，钩码和滑块（含槽内砝码）组成的系统动能的增加量为_______J，系统机械能的减少量_______J。（均保留2位有效数字）
（2）细绳下端所悬挂的钩码和滑块初始位置不变，减少滑块凹槽中的砝码数量，从而改变滑块（含槽内砝码）的质量，重复（1）的操作，得到不同对应的系统机械能减少量的数据，然后以为横轴，为纵轴，作出图像如图2所示，图像的斜率_______J/kg。
（3）根据（2）中结果，滑块与长木板间的动摩擦因数为_________（保留2位有效数字）。
【答案】（1） ①. 0.98 ②. 0.19 ③. 0.79
（2）2.0 （3）0.41
【解析】
【小问1详解】
[1]钩码重力势能的减少量为
[2]设每个砝码的质量为，则钩码和滑块（含槽内砝码）组成的系统动能的增加量为
[3] 系统机械能的减少量
小问2详解】
[4]根据图像可知斜率
【小问3详解】
[5] 根据（2）可知
整理得
故图像斜率
解得
13. 如图所示，放在水平地面上的气缸由内筒和外筒构成，封闭一定质量的理想气体，外筒可滑动但不漏气，内筒厚度不计，横截面积为S。初始状态内部气体温度为，压强等于外部大气压，缓慢加热使内部气体升温，当温度升高到时，内筒对外筒的支持力刚好为零，继续缓慢升温，直至外筒上升的高度等于内筒高度的时停止升温。不计内、外筒之间的摩擦，重力加速度为g，求：
（1）外筒的质量；
（2）停止升温时内部气体的温度。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
从初始状态到内筒对外筒的支持力刚好为零，气体经历等容过程，设此时气体的压强为，根据查理定律有
根据力平衡条件有
联立可得
【小问2详解】
外筒被顶起后，气体经历等压过程，根据盖—吕萨克定律有
式中，
联立解得
14. 如图所示，倾角为45°的斜面ABC固定在水平地面上，从斜面底端A点以初速度抛射一个物体，物体刚好打到斜面的最高点B，忽略空气阻力。
（1）若物体水平打到B点，求初速度与水平面夹角的正切值；
（2）若物体垂直斜面打到B点，求初速度与水平面夹角的正切值。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1详解】
设斜面直角边长为，当的方向与水平面成角时，水平方向
竖直方向，
联立解得
【小问2详解】
垂直斜面方向
解得
平行斜面方向
整理得
解得
15. 如图所示，水平面内相距为d的两光滑平行金属轨道在M、N处有一个小断口，小断口填充了绝缘材料。MN左侧两轨道之间有一电容为C、电压为U的带电电容器和定值电阻R，MN右侧两轨道之间有一自感系数为L的电感线圈，磁感应强度为B的匀强磁场与轨道平面垂直。质量为m的金属棒垂直放在MN左侧导轨上，某时刻闭合开关，随着电容器放电，金属棒开始加速，越过MN后最远能够到达PQ位置。已知金属棒运动过程中经过MN位置时速度已达最大值，金属棒从MN到PQ所用时间为，线圈的自感电动势为，金属棒始终与导轨垂直且接触良好，除定值电阻R外所有电阻均不计，不考虑电磁辐射造成的能量损失。求：
（1）金属棒最大加速度和最大速度的大小；
（2）金属棒从MN运动到PQ过程中，所受安培力大小与离MN距离x的关系；
（3）金属棒从MN第一次运动到MN与PQ的中间位置的时间（结果用表示）以及MN与PQ之间的距离。
【答案】（1），
（2）
（3），
【解析】
【小问1详解】
开关接通瞬间，安培力最大，因而加速度最大
根据牛顿第二定律，其中
解得
设金属棒达到稳定状态时的最大速度为
此时电容器带电量为，其中
电容器初始电量，则电容器电量减小量为
设在时间内金属棒的速度变化为
以向右为正方向，根据动量定理
解得
【小问2详解】
设在某时刻金属棒的速度为，在时间内
可得
线圈初始电流为0，根据微元求和可得，其中为金属棒与的距离
金属棒所受安培力表达式为
【小问3详解】
安培力，设，且与方向相反，满足，所以金属棒做简谐运动
因为从到的时间为，则简谐运动周期
设金属棒从运动到与中间位置的时间为
由简谐运动知识，得
解得
由到，利用平均力做功以及动能定理
解得