湖北省黄冈市2026届高三上学期1月期末考试物理试卷（含答案）

湖北省黄冈市2025-2026学年高三上学期1月期末考试物理试卷
一、单选题
1．航天探测器主要采用核电池或与太阳能电池结合的方式供能。核电池的工作原理是通过放射性同位素的衰变释放热量，再利用热电效应将热量转化为电能。下列核反应中，与核电池中核反应属于同一类的是（　　）
A． B．
C． D．
2．某同学在练声时的发音频率为f，发出的声波传播速度为v。下列说法正确的是（　　）
A．声波的频率越高传播速度越大 B．声波的波长为
C．声波的传播速度与波源有关 D．声波的频率由波源决定
3．北京时间2025年11月25日，神舟二十二号飞船满载物资，成功与天宫空间站对接。我国天宫空间站的轨道距离地面高度为h，绕地球一周的周期为T。已知万有引力常量为G，以下分析中正确的是（　　）
A．由上述物理量可以估算地球质量
B．由上述物理量可以估算地球密度
C．空间站的运行速度小于地球第一宇宙速度
D．空间站的向心加速度大于地球表面的重力加速度
4．如图所示，排球运动员在己方底线正上方高为h处，垂直球网将排球以速度v水平击出。排球恰好经球网上沿落在对方场地底线处。若保持击球方向不变，要使发出的球既不触网又不出底线，以下方法中可行的是（　　）
A．提升高度h且增大速度v B．提升高度h且减小速度v
C．降低高度h且增大速度v D．降低高度h且减小速度v
5．一桶液体静置于水平地面上，液体的折射率随深度的增加逐渐增大。图中是桶底的点光源产生的一条光线射出液面的路径，其中可能正确的是（　　）
A． B．
C． D．
6．如图所示，轻质细杆的C端通过铰链固定在竖直墙壁上，B端固定一个小球。一根不可伸长的细绳，一端固定于墙上的A点，另一端与小球相连。已知小球受到的重力大小为G，，，取，，铰链处的摩擦力忽略不计，则细杆对小球的作用力大小为（　　）
A． B． C． D．G
7．如图所示，细绳的下端系着一支圆珠笔，细绳的上端固定在公交车的水平扶手杆上。公交车以额定功率从静止状态加速至最大速度的过程中，公交车所受的阻力大小不变。当车速为时，细绳偏离竖直方向的夹角为30°。当车速为时，细绳偏离竖直方向的夹角为（　　）
A．75° B．60° C．45° D．30°
二、多选题
8．如图所示，虚线AC上方区域和虚线DE下方区域均有垂直于纸面的匀强磁场（未画出），磁感应强度大小分别为B1、B2，AC与DE之间区域无磁场。一带电粒子以垂直于磁场方向的速度射入AC上方区域后，其运动轨迹呈现出“8”字形。图中，上部分圆形轨迹的半径比下部分圆形轨迹的半径小，粒子在无磁场区做匀速直线运动，粒子重力不计。下列说法正确的是（　　）
A．上、下区域磁场方向相反 B．上、下区域磁场方向相同
C．B1>B2 D．B19．如图所示，匝数为N、总电阻为R、面积为S的正方形闭合线圈绕对称轴MN以角速度ω匀速转动。在MN左侧空间中存在着磁感强度大小为B，方向垂直平面向里的匀强磁场。若从图示位置开始计时，则（　　）
A．线圈转动一圈的过程中，电流方向变化两次
B．t时刻，线圈中产生的感应电动势为
C．线圈中产生的感应电动势的最大值为
D．线圈中产生的感应电动势的有效值为
10．如图所示，在立方体ABCD-A′B′C′D′的顶点A′和C处分别固定有等量异种的点电荷，一根无限长的光滑水平绝缘细杆与AB边重合。一带负电的小环套在细杆上，从A点开始向右运动，其经过A、B两点的动能分别为EkA和EkB。则（　　）
A．小环在A、B两点受到的电场力相同 B．小环经过A、B两点时的加速度相同
C．EkA>EkB D．小环一定能沿杆向右运动到无穷远处
三、实验题
11．某同学利用电火花计时器探究小车速度随时间变化的规律。在纸带上，每隔4个点选取1个计数点，相邻计数点之间的时间间隔为0.1s。随后，在各计数点处将纸带剪断，分成若干段纸条，将这些纸条的下端对齐并排粘贴在坐标纸上。图中A和A′、B和B′、C和C′为同一个计数点。
(1)图中纸条上端中点的连线几乎形成一条直线，这表明与该纸带相连的小车做 （选填“匀速”或“匀加速”）直线运动。
(2)根据图中数据，计时器在打下B点时小车的速度大小为 m/s，与纸带相连的小车的加速度大小为 m/s2。（计算结果均保留两位小数）
12．A、B实验小组通过实验研究小灯泡、，得到的伏安特性曲线如图甲a、b所示。他们用到以下器材：
小灯泡（额定电压为2.5V，额定电流为0.3A）；
小灯泡（额定电压为3.6V，额定电流为0.3A）；
两个电压表V（量程0~3V，内阻约为3.0）；
两个电流表A（量程0~0.6A，内阻约为0.1Ω）；
滑动变阻器（最大电阻10Ω，额定电流为2A）；
滑动变阻器（最大电阻2000Ω，额定电流为100）；
若干节干电池（电动势均为1.5V，内阻均为0.5Ω）；
开关及若干导线。
(1)根据图线a、b可知，两只小灯泡的电阻随电压增大而 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。
(2)实验中，A小组选择了一个电压表、一个电流表、一个滑动变阻器、两节干电池、一个开关及若干导线，以研究小灯泡的伏安特性。
①滑动变阻器应选择 （选填“”或“”）；
②在某次测量中，电压表指针的位置如图乙所示，此时电压大小为 V。
(3)为了操作便捷并尽可能准确、完整地研究小灯泡（符号）的伏安特性，B小组用了两个电压表V、一个电流表A、一个滑动变阻器、三节干电池、一个开关及若干导线进行实验。根据所选择的实验器材，在下方虚框中补画出完整的电路图。
(4)若将小灯泡和小灯泡串联，并与4节干电池串联构成闭合回路，则小灯泡的实际功率约为 W。（结果保留两位有效数字）
四、解答题
13．一定质量的理想气体的体积V与热力学温度T的关系如图所示。气体从状态A经过状态B、C，最终回到状态A。其中，的延长线通过原点，线段与V轴平行，线段与T轴平行。已知气体在状态A时的压强为，温度为；在状态B时的体积为；在状态C时的压强为。求：
(1)气体在状态C时的体积和状态B时的温度；
(2)气体从状态A到状态B过程中气体对外界所做的功。
14．如图所示，大猴自高台A处握住长为l的藤蔓从静止下摆，营救位于低台上的小猴。藤蔓另一端固定于O点，B点位于O点正下方，OA与竖直方向的夹角θ=53°。大猴质量为4m，小猴质量为m，两者均可视为质点。小猴静坐在B处，当大猴摆至最低点B时，小猴立即抱住它。此后，大猴每次向左离开低台时蹬台借力，每次借力使系统机械能增加。藤蔓质量、空气阻力可忽略不计，整个过程中藤蔓始终保持伸直状态。重力加速度为g，取sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：
(1)大猴刚到B点时（小猴抱住之前），大猴对藤蔓的拉力大小F；
(2)小猴抱住大猴时，两者的共同速度大小v共；
(3)大猴至少需借力多少次方能荡回高台A处。
15．2025年我国首艘采用电磁弹射系统的航空母舰——福建舰正式授旗入列。如图所示为一种电磁弹射系统的简化模型，发电机内半径为d的固定金属圆环内存在垂直环面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B1，圆环的圆心O和边缘通过导线分别与接线柱1和3相连。一根长度为d的金属棒OP绕着圆心O以恒定的角速度ω顺时针旋转，端点P与圆环接触良好。间距为l的光滑金属导轨MN和GH平行固定在同一水平面内，在虚线MG右侧，存在垂直导轨平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B2，两导轨的左端点M、G与接线柱2和3相连。在某次弹射操作过程中，先让开关S与接线柱1接通，对电容器充电。待电容器充满电后，再将开关与接线柱2接通，静置于MG处的金属棒ef在较短时间内达到最大速度后弹射离开导轨。ef的长度为l、质量为m、电阻为R，ef与导轨接触良好，电容器的电容为C。求在该次弹射操作过程中：
(1)开关S断开时，接线柱1和3之间的电势差U13；
(2)开关S与接线柱2接通瞬间，金属棒ef的加速度大小a0；
(3)金属棒ef的最大动能与发电机产生的电能之比η。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A D C B D C B AC AD BC
11．(1)匀加速
(2) 0.30 0.40
12．(1)增大
(2) 1.00
(3)
(4)0.65/0.63/0.64/0.67/0.68/0.69/0.70/0.71
13．(1)，
(2)
【详解】（1）由理想气体状态方程，有
在图像中，过程为等压过程，过程为等温过程，过程为等容过程，则，
由波义耳定律有
由盖吕萨克定律有
解得，
（2）过程为等压过程且气体体积增大，则气体对外界做功
解得
14．(1)
(2)
(3)3次
【详解】（1）大猴从A到B过程，设大猴到B点时的速度大小为vB，藤蔓对猴的拉力为F1，则
根据牛顿第二定律可得
解得
由牛顿第三定律得大猴对藤蔓的拉力大小，即
（2）小猴抱住大猴时
解得
（3）设需要借力n次能荡回高台A处，则
解得
n只能取整数，因此需要借力3次方能荡回高台A处。
15．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）设 t时间内金属棒OP扫过面积为 S，则
根据法拉第电磁感应定律可得，，
联立解得
（2）电容器充满电时，两极板间电压
开关拨向2时，回路瞬时电流
由牛顿第二定律可得
联立解得
（3）金属棒ef速度变大时，电容器持续放电，Q变小，U变大，电流I变小，加速度a变小，当，时，棒ef达到最大速度，设棒从静止至加速到最大速度的时间为t，该过程中电流的平均值为，ef的最大速度为vm，电容器满电时的电量为Q1，最终电容器两板间的电压为U2，电量为Q2，则，，，，
所以
解得