湖北省荆州市2025-2026学年高三（上）期末考试物理试卷（1月）（含答案）

2025-2026学年湖北省荆州市高三（上）期末考试物理试卷（1月）
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.在医学上，可用放射性同位素锶90(Sr)制成表面敷贴器，贴于体表治疗皮肤瘢痕。锶90会发生衰变，其衰变产物中有钇(Y)的同位素，半衰期为年。下列说法正确的是（ ）
A. 锶90的衰变方程为:SrY+e
B. 通过改变温度等外部条件，可以改变锶90的半衰期
C. 衰变所释放的电子是原子的核外电子受激后辐射产生的
D. Sr的比结合能比衰变产物中钇(Y)的同位素的比结合能小
2.如图所示，a、b两种单色光沿不同方向由空气射入玻璃三棱镜，经三棱镜折射后沿同一方向射出，下列关于a光和b光的说法正确的是（ ）
A. 玻璃三棱镜对a光的折射率小于对b光的折射率
B. 在玻璃三棱镜中，a光的传播速度比b光的传播速度小
C. a光和b光从空气射入玻璃时，频率发生变化
D. 空气中a光的波长小于b光的波长
3.如图所示，一质量为M、倾角为=的斜劈静止在粗糙的水平地面上，斜劈AB段与BC段粗糙程度不同，AB段的动摩擦因数为，BC段的动摩擦因数为，质量为m的滑块以一定的初速度从斜劈上滑下，已知滑块从A滑到C的过程中，斜劈M始终静止。下列说法正确的是（ ）
A. 滑块从A运动到B的过程，斜劈受到地面的摩擦力水平向左
B. 滑块从B运动到C的过程，斜劈受到地面的摩擦力水平向右
C. 滑块从A运动到B的过程，斜劈受到地面的支持力大于(m+M)g
D. 滑块从B运动到C的过程，斜劈受到地面的支持力等于(m+M)g
4.太极图的含义丰富而复杂，它体现了中国古代哲学的智慧。如图所示，O为大圆的圆心，为上侧阳半圆的圆心，为下侧阴半圆的圆心，O、、在同一直线上，AB为大圆的直径且与连线垂直，C、D为关于O点对称的两点，在、两点分别固定电荷量相等的同种正点电荷，整个空间只有、处点电荷产生的电场。下列说法正确的是（ ）
A. C、D两点电势不相等
B. 把质子由A沿直线移到B的过程中，质子的电势能先减小后增大
C. 把电子由A沿直线移到B的过程中，电子所受电场力先增大后减小
D. 将电子(不计重力)从A点由静止释放，电子可以沿直线在AB间做往返运动
5.如图所示，甲、乙两颗卫星绕地球做同方向的匀速圆周运动，已知卫星甲的周期为T，每经过T的时间，甲、乙都会运动到地球同一侧，且与地心三者共线。则甲、乙两颗卫星的轨道半径大小之比为（ ）
A. 1:2 B. 1:4 C. 1:8 D. 1:16
6.图甲为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，介质中的质点M、N、P、Q的坐标如图所示，图乙为质点M的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A. 该波的传播方向为x轴正方向
B. 该波遇到长度为1m的障碍物时不能发生明显的衍射现象
C. 质点P的振动方程为x=10(t+)(cm)
D. 该波的波速为1m/s，质点Q在5s内会沿波的传播方向移动5m
7.如图所示，在光滑绝缘水平面上，三条相互平行，间距为d的虚线间存在图示方向的匀强磁场，磁感应强度大小均为B，一直角三角形导体框放在水平面上，AB边与虚线平行，BC边长度为d，刚开始导体框的C点刚好在最左侧的虚线上。现给导体框施加一水平向右的外力F，使导体框向右做匀速直线运动。关于运动过程中产生的感应电流 的大小、外力F的大小随位移x的变化规律正确的是（ ）
A.
B.
C.
D.
二、多选题：本大题共3小题，共12分。
8.陶艺是中国的传统技艺，融合了古代劳动人民的智慧，某次陶艺制作得到一个半径R=15cm的半球形陶罐，并固定在绕竖直轴OO'转动的水平转台上，可看作如图所示模型，转台以一定的角速度匀速转动，O为陶罐的球心，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与OO'之间的夹角为，已知重力加速度g=10m/。下列说法正确的是（ ）
A. 小物块做圆周运动时可能只受两个力
B. 小物块匀速转动时的线速度为v=R
C. 小物块做圆周运动恰好不受摩擦力时的加速度为m/
D. 小物块做圆周运动恰好不受摩擦力时的加速度为m/
9.特高压交流输电电路图如图所示，采用理想变压器输电，交流发电机的输出电压恒为U，输电导线总电阻为r，升压变压器原线圈与副线圈的匝数比为k，以下说法正确的是（ ）
A. 输电导线的电流=
B. 当发电机的输出功率为P时,输电导线的损耗功率为P损=r
C. 若用户端的电压也为U，则升压变压器与降压变压器的匝数比的乘积小于1
D. 若用户端使用的用电器增多，则发电机的输出功率增大，用户端的电压不变
10.如图所示，一足够长的固定斜面倾角=，质量为=3kg的滑块B恰好静止在斜面上距斜面顶端=m处，将质量为=1kg光滑小球A从斜面顶端由静止释放，A与B发生多次弹性碰撞且碰撞时间极短，A、B均可视为质点。不计空气阻力，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/，=，=。则（ ）
A. 每次碰后,滑块B均做匀加速直线运动
B. 小球A与滑块B第一次碰撞前A的速度为2m/s
C. 小球A与滑块B第一次碰撞后到第二次碰撞前的最远距离为m
D. 小球A与滑块B每相邻两次碰撞经历的时间相同,都是s
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.某同学用如图甲所示的实验装置验证动量守恒定律。将斜槽轨道固定在水平桌面上，轨道末段水平，斜槽轨道右侧端点在水平地面上的垂直投影点为O，落在平铺于地面的白纸上，白纸上叠放复写纸。
实验步骤一：让球1从斜槽上某一固定位置S由静止释放，从轨道右端水平抛出,落到复写纸上，并在白纸上留下痕迹,重复上述操作10次，得到若干个落点痕迹,并确定球1落点的平均位置P。
实验步骤二：让球2放在水平轨道右端，让球1仍从位置S由静止释放，球1和球2碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次。确定它们落点的平均位置M、N，如图乙。
（1）某次测量小球在纸上留下多个痕迹，如图丙所示，为了确定平均落点的位置,最合理的是取 。
A.a圆的圆心
B.b圆的圆心
C.c圆的圆心
（2）张同学按照正确的操作步骤完成实验，测量了、、，以及球1的质量和球2的质量。若所测物理量满足表达式 时(用所测的物理量符号表示)，则说明两球的碰撞为弹性碰撞。
（3）李同学在实验时发现两球碰撞后的总动量总是小于碰撞前的总动量，可能的原因有 。(多选)
A.轨道表面过于粗糙
B.两球发生的不是弹性碰撞
C.实验步骤二中释放小球1时白纸向右移动了少许
D.实验步骤二中释放小球1的位置在S点下方某处
12.有一合金材料制作的电学元件，其额定电压为“3V”左右，现通过实验测量其电阻。
（1）先用欧姆表“10”挡粗测该元件的电阻，发现指针偏角较小，则接下来应选择 挡位(“1”或“100”)测量;
（2）选择合适挡位后，粗测该元件电阻为=1000，为精确测量其阻值,要求测量时电表的读数不小于其量程的，根据提供的下列器材，设计了图甲所示的实验电路，则图中圆圈内应分别接入：为 、为 ,定值电阻应选择 ；(均填写器材前的字母编号，如A、B、C、D等)
A.电流表A(量程为6mA，内阻=8)
B.电压表V(量程为9V，内阻=3000)
C.定值电阻=1992
D.定值电阻=492
E.滑动变阻器R(0~20)
F.蓄电池E(电动势为12V，内阻很小)
G.开关S，导线若干
（3）实验中根据两电表读数作出如图乙所示的图线(坐标均为国际单位),已知图线的斜率为k，则所测元件电阻= (用题中已知、所测物理量符号表示) 。
四、计算题：本大题共3小题，共30分。
13.如图所示，带卡扣的绝热圆柱形气缸高为H，气缸内壁光滑。两个相同质量的薄活塞a、b在缸内封闭有气体Ⅰ和气体Ⅱ，活塞a距缸顶，活塞b距缸底。已知活塞a导热，活塞b绝热，室温和Ⅰ、Ⅱ两部分气体的初始温度均为，大气压强为，Ⅰ中气体压强为，若环境温度不变，用电热丝(体积可忽略不计)缓慢加热Ⅱ中气体，使活塞b到达活塞a的初始位置，求该状态下:
（1）Ⅰ中气体的压强;
（2）Ⅱ中气体的温度。
14.如图所示，半径为R的半圆形光滑滑槽P,静止于光滑水平面上，质量为m的小球被一压缩的轻质弹簧向右弹出后滑上滑槽P。若P固定不动，小球恰好可以通过半圆轨道最高点；若P可以自由滑动时，小球恰好能到达半圆轨道圆心等高点，然后滑下返回水平面。已知重力加速度为g。求：
（1）轻质弹簧被压缩时的弹性势能;
（2）滑槽P的质量M;
（3）小球返回水平面时小球的速度大小和滑槽的速度大小。
15.如图所示,平面直角坐标系xOy中，y轴左侧区域存在沿x轴正方向的匀强电场,电场强度为E=V/m。第一象限和第四象限内分别充满垂直于纸面向外的匀强磁场Ⅰ和Ⅱ，磁场Ⅰ的磁感应强度=0.5T。比荷为=2C/kg的带电粒子从y轴上的P点以某一速度射入电场，方向与y轴正方向的夹角=，OP间距=m，此后粒子恰好第一次从O点经过x轴进入y轴右侧区域,粒子在磁场中运动时，在第四象限中恰好没有再次进入电场区域，不计粒子重力。求:
（1）粒子在P点的速度大小;
（2）磁场Ⅱ的磁感应强度大小;
（3）粒子第n次经过x轴时位置的横坐标。
1.【答案】D
2.【答案】A
3.【答案】D
4.【答案】D
5.【答案】B
6.【答案】C
7.【答案】A
8.【答案】AC
9.【答案】BC
10.【答案】BC
11.【答案】B

CD

12.【答案】 100
B
A
C
k(+)-

13.【答案】（1）设活塞的横截面积为S，对活塞a，由平衡条件知，活塞a的质量
对活塞a、b整体，由平衡条件：
解得最初Ⅱ中气体的压强
活塞a缓慢上升到缸顶过程，活塞b缓慢上升，由平衡条件可知，Ⅰ、Ⅱ中气体压强不变，而活塞a导热，
环境温度不变，则Ⅰ中气体温度不变，可见此过程Ⅰ中气体体积不变，活塞a、b间的距离不变，
活塞b上升的高度为
此时活塞b还未达到活塞a的初位置，此后Ⅰ中气体温度不变，由玻意耳定律有
解得=；
（2）活塞b到达活塞a的初位置时，由平衡条件：
解得Ⅱ中气体压强
对Ⅱ中气体，由理想气体状态方程：
解得=。
14.【答案】（1）当滑槽固定时，由牛顿第二定律有mg=m
由系统机械能守恒定律有=+mg2R
解得=mgR；
（2）当滑槽可自由滑动时：设小球离开弹簧时的速度为，有=
小球和滑槽组成的系统水平方向动量守恒，由动量守恒定律有=(m+M)
由系统机械能守恒定律有=(m+M)+mgR
解得M=m；
（3）对小球与滑块构成的系统，由动量守恒定律有=+
由机械能守恒定律有=+
解得=，=。
15.【答案】（1）粒子从P到O过程中做类斜抛运动：t=
=a
由牛顿第二定律有Eq=ma
解得=3m/s；
（2）粒子通过O点时速率仍为，方向与y轴正方向成角，粒子在磁场Ⅰ和磁场Ⅱ中做圆周运动的半径分别为和，根据洛伦兹力提供向心力：=，=
根据几何关系有+=
解得=T；
（3）带电粒子在一个周期内沿x轴运动的位移Δx=-
解得Δx=m
若n为奇数，则粒子第n次经过x轴时到O点的距离为=Δx
得=(n-1) m
若n为偶数，则粒子第n次经过x轴时到O点的距离为=Δx+
得=(n+) m。
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