湖北省孝感市安陆市第一高级中学等校2025-2026学年高三下学期学情测试物理试题（含解析）

高三物理
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 ．用中子轰击2U 原子核时，有一种核反应方程为2U + n → Y + Kr + 3n 。2U 的半衰期为T ，2U 核的比结合能比Y 核的小。下列说法正确的是( )
A ．Y 原子核中含有 88 个中子
B ．该反应为核聚变反应
C ．2U 原子核比Y 原子核更稳定
D ．若提高2U 的温度，2U 的半衰期将会小于T
2 ．2025 年 4 月 24 日，“神舟二十号”载人飞船成功发射，标志着中国航天工程进入“双乘组轮换”时代。如图所示，若飞船升空后先进入圆轨道 1 做匀速圆周运动，再经椭圆轨道 2，
最终进入圆轨道 3 做匀速圆周运动。轨道 2 分别与轨道 1、轨道 3 相切于P 点、Q 点。下列说法错误的是( )
A ．飞船在轨道 2 的运行周期小于其在轨道 3 的运行周期
B ．相等时间内，飞船与地心的连线在轨道 2 上扫过的面积和在轨道 3 上扫过的面积相等
C ．飞船在轨道 2 上P 点的速度大于它在轨道 3 上Q 点的速度
D ．飞船在轨道 2 上经过P 点时的加速度等于它在轨道 1 上经过P 点时的加速度
3 ．某带电体产生电场的等势面分布如图中实线所示，虚线是一带电粒子仅在此电场作用下的运动轨迹，A 、B 分别是运动轨迹与等势面c 、d 的交点。下列说法正确的是( )
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A ．粒子带正电荷
B ．B 点的电场强度比A 点的大
C ．粒子在AB 间运动时，动能先增大后减小
D ．粒子在B 点的电势能小于在A 点的电势能
4 ．特高压直流输电是国家重点能源工程。如图所示，两根等高、相互平行的水平长直导线分别通有方向相反的电流I1 和I2 ，I1 > I2 。a 、b 、c 三点连线与两根导线等高并垂直，b 点位于两根导线间的中点，a、c 两点与 b 点距离相等，d 点位于 b 点正下方。不考虑地磁场的影响，则( )
A ．b 点处的磁感应强度大小为 0
B ．d 点处的磁感应强度大小为 0
C ．a 点处的磁感应强度方向一定竖直向上
D ．c 点处的磁感应强度方向一定竖直向下
5 ．如图所示，a 、b 、c 、d 是一简谐横波上的质点，某时刻 a 、d 位于平衡位置且相距为12m ，c 在波谷，该波的波速为 4m/s。若此时 a 经平衡位置向上振动，则( )
A ．此波向右传播 B ．c 点运动速度大小为 4m/s
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C ．a 、d 振动步调相同 D ．b 点振动周期为 2s
6 ．如图所示，一条光线从空气中垂直射到空气与棱镜的界面 BC 上，棱镜的折射率为 。光在传播过程中，若在某界面发生折射，则忽略该界面上的反射光线。这条光线离开棱镜时与界面的夹角为( )
A ．30° B ．45° C ．60° D ．90°
7 ．如图所示，垂直墙角有一个截面为半圆的光滑柱体，用细线拉住的小球静止靠在接近半圆底端的 M 点。通过细线将小球从 M 点缓慢向上拉至半圆最高点的过程中，细线始终保持在小球处与半圆相切。下列说法正确的是( )
A ．细线对小球的拉力先增大后减小 B ．小球对柱体的压力先减小后增大
C ．柱体受到水平地面的支持力逐渐减小 D ．柱体对竖直墙面的压力先增大后减小
8 ．在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法正确的有( )
A ．降压变压器的输出电压减小
B ．升压变压器的输出电压增大
C ．输电线上损耗的功率减小
D ．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大
9．一物块从倾角为37。的斜面顶端由静止开始沿斜面下滑，其机械能E总 等于动能Ek 与重力势能Ep 之和。取斜面底端为重力势能零点， 其机械能E总 和动能Ek 随下滑距离s 的变化如图
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所示。重力加速度g = 10m/s2 ，sin37。= 0.6 ，cos37。= 0.8 ，则( )
A ．斜面高6.75m
B ．物块的质量为1kg
C ．物块与斜面间的动摩擦因数为0.5
D ．物块下滑时加速度的大小为3.6m/s2
10．如图所示，空间存在磁感应强度大小相等、方向分别垂直于光滑绝缘水平面向上和向下的匀强磁场，边长为L 的正方形导线框从紧靠磁场的位置I 以某一初速度垂直边界进入磁场，运动到位置Ⅱ时完全进入左侧磁场，运动到位置Ⅲ（线框有 面积在右侧磁场中）时速度恰好为0 。设从位置 I 到位置Ⅱ、从位置Ⅱ到位置Ⅲ的过程中，通过线框某一横截面的电荷量分
别为q1 、q2 ，线框中产生的焦耳热分别为Q1 、Q2 。则( )
A ．q1 : q2 = 1:1 B ．q1: q2 = 2 :1
C ．Q1 : Q2 = 3 :1 D ．Q1 : Q2 = 8 : 1
二、非选择题：本题共 5 小题，共 60 分。
11．用如图甲所示的装置探究“在质量一定时，物体的加速度与力的关系”，所用器材及装配方法见图。先测出遮光条宽度d 和光电门A 、B 中心间距L 。然后释放砂桶， 拉力传感器测出细线对滑块的拉力F ，两个光电门 A 、B 能测出遮光条通过时的遮光时间ΔtA 、 ΔtB 。
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(1)遮光条经过光电门A 时的速度vA = 。
(2)由测量的物理量得到滑块的加速度大小a = 。
(3)第一小组平衡好摩擦力后开始实验，并改变砂和砂桶的总质量得到多组加速度a 与拉力F 数据，绘制图像进行探究。本实验 要求砂和砂桶的总质量远小于滑块的质量。 （填“不必”或“必须”）
(4)第二小组只是把长木板放置于水平桌面上，未平衡摩擦力便进行实验，得到多组a - F 数据，绘制的图像如图乙。由图乙可知，该组所用滑块（含遮光条）的质量为 kg ，滑块与长木板间的动摩擦因数为 。（取 g = 10m / s2 ）
12 ．图甲是一种特殊材料制成的均匀圆柱体物件，为了测定这种材料的电阻率，某同学先用多用电表粗测得知其电阻Rx 约有几万欧姆。
(1)该同学用游标卡尺测得其长为L = 10.00cm ，用螺旋测微器测得其外径 d 如图乙，则d =
mm 。
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(2)这种特殊材料的电阻率 r = （用 L 、d 、Rx 表示）。
(3)该同学又用如图丙所示电路精确测量该物件的电阻Rx 。
①实验室提供了两款滑动变阻器：R1 = 10000Ω 和R2 = 10Ω , 为了减小误差，本实验中滑动
变阻器应该选用 （填“R1 ”或“R2 ”）。
②先将开关S2 置于a 处，闭合开关S1 ，调节滑动变阻器，使灵敏电流计读数为I1 = 200μA ；
再将开关S2 置于b 处，保持滑动变阻器滑片不动，调节电阻箱，当电阻箱R0 = 29800Ω 时，
灵敏电流计示数为I2 = 160μA 。
③已知灵敏电流计的内阻为200Ω ,则物件的电阻测量值Rx = Ω 。
④本次实验Rx 的测量值 （填“大于”或“等于”或“小于”）真实值。
13 ．如图所示，密闭导热容器A 、B 的体积均为V0 ，A 、B 浸在盛水容器中，达到热平衡
后，A 中气体压强为p0 ，温度为T0 ，B 内部为真空，将A 中的气体视为理想气体。打开活栓C ，A 中部分气体进入B 。
(1)若再次达到平衡时，水温未发生变化，求此时气体的压强。
(2)若密闭气体的内能变化与温度的关系为ΔU = k (T2 - T1 ) （k 为大于0 的已知常量，T1 、T2分别为气体始末状态的温度），在（1）所述状态的基础上，将水温升至1.4T0 ，重新达到平衡时，求气体的压强及所吸收的热量。
14 ．如图所示，平面直角坐标系xOy 中，在第Ⅰ象限内存在方向沿y 轴负方向的匀强电场，在第Ⅳ象限内y ≥ -d 区域存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场。一质量为m 、电荷量为
q(q >0) 的带电粒子以初速度v0 从y 轴上P(0, h) 点沿x 轴正方向开始运动，经过电场后从x轴上的点Q(2h,0) 进入磁场，粒子恰好不能从磁场的下边界离开磁场。不计粒子重力，求：
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(1)粒子经过Q 点时速度v 的大小和方向。
(2)匀强电场的场强大小E 和磁场的磁感应强度大小B 。
(3)粒子从P 点开始运动至第一次到达磁场下边界所用的时间。
15．如图所示，装置的左边是足够长的光滑水平面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量M = 3kg 的小物块A 。装置的中间是水平传送带， 它与左右两边的台面和轨道平滑对接。传送带始终以u =2m / s 的速率逆时针转动。装置的右边是半径为R = 0.9m 、固定的光滑圆
轨道PQ，下端Q 与水平传送带刚好相切。质量m = 1kg 的小物块B 从圆轨道最高点P 的正上
方R 处由静止释放。已知物块B 与传送带之间的摩擦因数μ = 0.4 ，传送带长度l = 2.5m 。设物块 A 、B 间发生的是弹性正碰，第一次碰撞前物块A 静止且处于平衡状态。重力加速度 g = 10m / s2 。
(1)求物块B 到达Q 点时所受支持力的大小。
(2)求物块B 与A 第 1 次碰后B 的速度大小。
(3)如果物块A 、B 每次碰撞后，物块A 再回到平衡位置时都会立即被锁定，而当它们再次碰撞前锁定被解除，则物块B 在整个运动过程中与传送带间最多能产生多少热量？
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1 ．A
A ．根据质量数和电荷数守恒可得 235+1 = AY +89+3，得 AY = 144 ；92+0 = ZY +36+0，得 ZY = 56 。Y 核质子数为 56，中子数为 AY - ZY = 144 - 56 = 88 ，故 A 正确。
B ．该反应为重核分裂为中等质量核，属于核裂变反应，故 B 错误。
C ．比结合能越大，原子核越稳定。题干中2U 的比结合能比 Y 核小，故 Y 核更稳定，故 C
错误。
D ．半衰期由原子核内部结构决定，与温度等外部因素无关，故提高温度后半衰期仍为T ，故 D 错误。
故选 A。
2 ．B
A ．根据开普勒第三定律，飞船在轨道 2 运行的半长轴小于其在轨道 3 的运行轨道半径，可知飞船在轨道 2 的运行周期小于其在轨道 3 的运行周期，A正确；
B ．根据开普勒第二定律，在同一轨道上飞船和地心的连线在相等时间内扫过的面积相等；而轨道 2 和轨道 3 是不同的轨道，则相等时间内飞船与地心的连线在轨道 2 上扫过的面积和在轨道 3 上扫过的面积不相等， B错误；
C ．根据G 可得v
可知飞船在轨道1的速度大于在轨道 3 的速度；而从轨道 1 上的 P 点加速才能进入轨道 2，可知飞船在轨道 2 上P 点的速度大于它在轨道 3 上Q 点的速度，C 正确；
D ．根据Gma 可得a
可知飞船在轨道 2 上经过P 点时的加速度等于它在轨道 1 上经过P 点时的加速度，D 正确。此题选择错误的，故选 B。
3 ．D
A ．电场线方向由高电势指向低电势，根据粒子所受电场力指向曲线轨迹的凹侧可知，可知其受电场力方向与场强方向相反，可知粒子带负电荷，故 A 错误；
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B ．等差等势面越密集的地方场强越大，可知B 点的电场强度比A 点的小，故 B 错误；
C．粒子在AB 间运动时，电势先降低后升高，根据Ep = qφ 可知电势能先增加后减小，可知
电场力先做负功后做正功，故动能先减少后增加，故 C 错误；
D．B 点的电势高于A 点的电势，可知粒子在B 点的电势能小于在A 点的电势能，故 D 正确。故选 D。
4 ．C
A ．根据安培定则，两根直导线在 b 点产生的磁感应强度方向相同，均向下，可知b 点的磁感应强度不为零，A 错误；
B ．根据安培定则，两根直导线在 d 点产生的磁感应强度大小和方向都不相同，可知 d 点处的磁感应强度大小不为 0 ，B 错误；
C．根据安培定则，直导线 I1 在 a 点产生的磁感应强度方向向上，直导线 I2 在 a 点产生的磁感应强度方向向下，因I1 > I2 ，可知 a 点处的磁感应强度方向一定竖直向上，C 正确；
D．根据安培定则，直导线 I1 在 c 点产生的磁感应强度方向向下，直导线 I2 在 c 点产生的磁感应强度方向向上，因I1 > I2 ，可知 c 点处的磁感应强度方向不能确定，D 错误。
故选 C。
5 ．D
AD ．某时刻 a 、d 位于平衡位置且相距为 12m，可知波长为 λ = 8m ，该波的波速为 4m/s，根据 λ = vT 可得周期为 2s。此时 a 经平衡位置向上振动，根据“上下坡”法可知此波向左传播，故 A 错误，D 正确；
B ．c 在波谷，可知其运动速度大小为零，故 B 错误；
C ．根据“上下坡”法可知 d 经平衡位置向下振动，可知 a 、d 振动步调相反，故 C 错误。故选 D。
6 ．A
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因光线从空气中垂直射到界面 BC 上，故进入棱镜的折射光线传播方向不变，故在AB 边上的入射角为i = 60。
而临界角的正弦为sin C
有i > C ，故在 AB 界面上发生全反射，易知反射光线到达 AC 界面上入射角为a = 30。又 a < C
故在 AC 界面发生折射，由折射定律及光在折射时的可逆性得 n解得β = 60。，故出射光线与界面的夹角为30。。
故选 A。
7 ．D
AB ．以小球为对象，设小球所在位置沿切线方向与竖直方向夹角为 θ,沿切线方向有
FT = mg cosθ
沿半径方向有
FN = mg sin θ
通过细线将小球从 M 点缓慢向上拉至半圆最高点的过程中θ 增大，所以细线对小球的拉力减小，小球对柱体的压力增大，故 AB 错误；
CD ．以柱体为对象，竖直方向有
F地 = Mg + FN sin θ = Mg + mg sin2 θ
水平方向有
F墙 = FN cosθ = mg sinθ cosmg sin 2θ θ 增大，柱体受到水平地面的支持力逐渐增大；柱体对竖直墙面的压力先增大后减小当 θ=45°时柱体对竖直墙面的压力最大，故 D 正确，C 错误。
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故选 D。
8 ．AD
B ．由于发电厂的输出电压不变，升压变压器的匝数不变，所以升压变压器的输出电压不变，故 B 错误；
A ．由于发电厂的输出功率增大，则升压变压器的输出功率增大，又升压变压器的输出电压U2 不变，根据P = IU 可知输电线上的电流I线 增大，根据U损 = I线R 可知输电线上的电压损失增大，根据降压变压器的输入电压U3 = U2 -U损 可得降压变压器的输入电压U3 减小，降压变压器的匝数不变，所以降压变压器的输出电压减小，故 A 正确；
CD ．输电线上的电流增大，电阻不变，根据P损 = IR 可知输电线上的功率损失增大，根据
可知输电线上损耗的功率占总功率的比例增大，故 C 错误，D 正确。
故选 AD。
9 ．AD
AB ．由功能关系知阻力大小为 N由动能定理知F合 N
又物块下滑时F合 = mg sin 37。- Ff联立解得物块的质量为m = 2kg
又mgh = 135J ，故斜面高 h = 6.75m ，故 A 正确，B 错误；
C ．又Ff = μmg cos 37。
解得μ = 0.3 ，故 C 错误；
D ．由牛顿第二定律F合 = ma解得a = 3.6m/s2 ，故 D 正确。
故选 AD 。
10 ．BC
AB ．根据电荷量的计算公式可得q
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从位置Ⅰ到位置Ⅱ磁通量的变化量为ΔΦ1 = BS
从位置Ⅱ到位置Ⅲ磁通量的变化量为ΔΦ2 = BS BS可得 A 错误，B 正确；
CD ．设初速度为v0 ，完全进入磁场时的速度大小为v ，取向右为正方向，从位置Ⅰ到位置Ⅱ ,
根据动量定理可得-BI1Lt1 = mv - mv0
其中q1 = I1t1
可得Bq1L = mv0 - mv
取向右为正方向，从位置Ⅱ到位置Ⅲ的过程中，根据动量定理可得-2BI2Lt2 = 0 - mv
其中q2 = I2t2
可得2Bq2L = mv联立解得v v0
根据功能关系可得Q mv mv mv mv mv 所以Q1 : Q2 = 3 :1 ，C 正确，D 错误。
故选 BC。
(3)不必
(4) 0.6 0.05
（1）当遮光条宽度 d 很小时，可以用附近一段时间内的平均速度来代替瞬时速度
（2）根据匀变速直线运动的速度位移关系 v - v = 2aL
其中vA vB
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( d )2 ( d )2
可得a = èΔtB ,÷ - èΔtA ,÷
2L
（3）本实验中细线对滑块拉力已用传感器测出，不需要用砂桶的重力来代替，所以不要求砂和砂桶的总质量远小于滑块的质量。
（4）[1][2]根据牛顿第二定律F - μmg = ma公式变形a F - μg
结合图像可得k ，纵截距-0.5 = - μg解得m = 0.6kg ， μ = 0.05
12 ．(1)5.364##5.362##6.363##5.365
(3) R2 23800 大于
（1）（1）[1] 用螺旋测微器测得外径为d = 5mm + 36.4 × 0.01mm = 5.364mm
（2）（2）[2] 根据电阻定律Rx = r 可得这种特殊材料的电阻率为 r =
（3）（3）[3] 为了保证开关 S2 拨动时，滑动变阻器的分压几乎不变，不管是Rx 或R0 与滑动变阻器左侧部分的并联电阻应该变化不大，所以为了减小误差，滑动变阻器应采用阻值较小的R2 ；
[4]由欧姆定律可知I1 (Rx + Rg ) = I2 (R0 + Rg )
代入数据解得Rx = 23800Ω
(
1
)[5] 本实验中 S2 置于 a 处的电流大于开关S2 置于 b 处的电流，则 S2 置于 a 处与滑动变阻器左侧的并联的部分分压较小，由欧姆定律有Rx = (R0 + Rg ) - Rg
其中I 化简可得Rx = (Rx + Rg ) - Rg
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当U1 = U2 时，Rx 为真实值，而实际上U1 < U2
故Rx 的测量值会偏大，即Rx 的测量值大于真实值。
(2)0.7p0 ，0.4kT0
（1）容器内的理想气体从打开活栓 C 到再次平衡时，发生等温变化，根据玻意耳定律得p0 V0 = p (2V0 )
解得此时气体压强p = p0
（2）升高温度，理想气体发生等容变化，根据查理定律得
解得p ' = 0.7p0
温度改变，理想气体的体积不变，则外界既不对理想气体做功，理想气体也不对外界做功，所以W = 0 ，升高温度，内能增量为ΔU = k (1.4T0 - T0 )
根据热力学第一定律ΔU = Q +W 可知气体吸收的热量为Q = ΔU = 0.4kT0
14 ．(1) v = v0 ， θ = 45。
（1）设粒子从P 到Q，运动时间为 t 。在Q 点在y 轴方向速度大小为vy ，水平方向上有2h = v0t
竖直方向上有h = t得vy = v0
Q 点的速度v =
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(
0
)速度方向与x 轴正方向夹角正切值tan θ =
可得v v0 ， θ = 45°
（2）在电场中加速度 a =
又有v = 2ah
得E
设粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径为R ，有 d = R + Rcos45°
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根据qvB = m
解得R d ，B
（3）粒子从P 点开始运动至第一次到达磁场下边界所用的时间解得t
15 ．(1)50N (2)2m/s
(3)22J
（1）设物块 B 到达 Q 时速度大小为v0 ，所受支持力为FN ，由机械能守恒定律得
由牛顿第二定律FN - mg = m
得FN = 50N
（2）取水平向左为正方向，设 B 在传送带上加速度大小为a ，与 A 第 1 次碰前的速度为v ，有a
v2 - v = -2al
得v = 4m / s
设 B 与 A 第 1 次碰后速度分别为v1 和vA1 ，有 mv = mv1 + MvA1 ， mv mvMv 得v1 = -2m / s
B 与 A 第 1 次碰后速度大小为2m / s 。
（3）AB 碰前，B 和传送带间摩擦生热Q = μmg 解得Q = 6J
设 A 、B 第n 次碰后的速度分别为vAn 和vn ，取水平向左为正方向，有
m = mvn + MvAn mv mvMvn得vn vn-1
则vn n m / s
AB 第 1 次碰后，B 和传送带间摩擦生热Q ' = Σ μmg . u B 与传送带间产生热量最大值Q总 = Q + Q '
得Q总 = 22J
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