山东省滨州市2025-2026学年高三上学期期末考试物理试卷（含答案）

这是一份山东省滨州市2025-2026学年高三上学期期末考试物理试卷（含答案），共14页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.洛埃镜实验是证明光具有波动性的重要实验之一，其装置如图所示。单色光源S发出的光，一部分直接照射到光屏上，另一部分经平面镜反射后到达与平面镜垂直放置的光屏，反射光可视为来自S在平面镜中的虚像S′。S到平面镜的垂直距离为a，到光屏的垂直距离为L(L远大于a)。将平面镜沿垂直光屏方向向右移动一小段距离后，光屏上相邻亮条纹的中心间距将( )
A. 变大B. 变小C. 不变D. 无法判断
2.2024年4月，我国的神舟十八号载人飞船与空间站顺利完成径向对接，这是全球唯一实现百吨级空间站径向对接的自主精准操控。对接前，飞船通过自身控制系统使其始终处在空间站正下方200m处，实现精准“悬停”，并进行全面自检和姿态调整，之后逐步上升，与空间站完成对接形成组合体，组合体继续在空间站原轨道上做匀速圆周运动。飞船“悬停”时与对接完成后，两种状态下，相同的物理量是( )
A. 线速度大小B. 角速度大小C. 万有引力大小D. 机械能
3.某场地自行车圆形赛道的路面与水平面的夹角为θ，运动员骑自行车在半径为R的赛道上做匀速圆周运动，如图所示。不考虑空气阻力，重力加速度为g。若使自行车没有沿斜面向上或向下的运动趋势，运动员骑行的速率应为( )
A. gRtanθB. gRsinθC. gRtanθD. gRsinθ
4.如图所示电路，电源电动势为E，内阻为r，三个完全一样的小灯泡L1、L2、L3，电阻均为R，C1、C2为电容器，且电容C1>C2，L为电感线圈，直流电阻不计。从闭合电键S到电路稳定所用时间为t，则( )
A. 在时间t内，流过灯泡L1和L2的电量一样多
B. 在时间t内，灯泡L3会突然变亮一下，然后逐渐变暗，最后亮度不变
C. 电路稳定后灯泡L3消耗的功率为ER+r2R
D. 在时间t内，电源把其它形式的能转化的电能为E2R+rt
5.一物块在水平拉力F作用下沿粗糙水平面运动，拉力随时间变化的F−t图像如图甲所示，5s后撤去拉力F，拉力F的功率随时间变化的P−t图像如图乙所示，则( )
A. 运动过程中，物块受到的摩擦力大小为3N
B. 2s末物块的速度大小为12m/s
C. 0∼5s内物块的位移大小为12m
D. 位移为18m时物块的动能为6J
6.如图所示，一半径R=0.5m的圆形轨道竖直放置在粗糙水平地面上，轨道内壁光滑，O点为圆形轨道的圆心，B点为最高点，∠BOC=60°，轨道在A处与水平地面相切。在A处放置一小物块，质量m=1kg，给它一水平向左的初速度v0= 31m/s，使其沿圆形轨道运动，从C点抛出后落至D点。已知重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力。小物块从A点到D点的运动过程中，圆形轨道始终保持静止，则( )
A. 小物块经过C点时，速度大小为 46m/s
B. 小物块经过C点时，轨道对小物块的压力大小为32N
C. 小物块经过C点时，地面对圆形轨道的摩擦力方向水平向右
D. CD两点间的水平距离为 35m
7.我国古代很多建筑采用蝴蝶瓦方式铺设屋顶(如图甲)，以利通风，防止木材腐朽。图乙是三根椽子和两片底瓦、一片盖瓦的铺设示意图，三根椽子互相平行，与水平面夹角θ=30°。图丙是垂直椽子截面的示意图，椽子在每个接触点处对底瓦的支持力FN三根椽子所在平面的垂线间夹角α=37°，盖瓦的底边恰与底瓦的凹槽中线接触。已知盖瓦和底瓦质量相等，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，cs37°=0.8，底瓦与盖瓦均保持静止。若仅研究这三片瓦，则底瓦与椽子间的动摩擦因数μ应满足：( )
A. μ≥4 315B. μ≤4 315C. μ≥ 33D. μ≤ 33
8.空间中存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。MM′和NN′是两个足够长的光滑平行导轨，固定在绝缘水平面上，间距为L。NN′导轨中间连有一电容为C的电容器和开关K，电容器上带有一定量电荷，左极板带正电。MM′导轨中间连有一阻值为R的电阻。两导体棒ab和cd分别放置在电容器和开关两边，ab和cd的质量分别是m1和m2。导轨和导体棒接触良好且电阻均不计。闭合开关K，一段时间后，ab棒稳定运动的速度大小为v。则( )
A. cd稳定运动时的速度大小为v
B. ab的位移大小为x1时，cd的位移大小为x2，则有x1x2=m1m2
C. 闭合开关前，电容器两端电压U=m1vBLC+BLv1+m1m2
D. 增大电阻R，其他条件不变，ab棒稳定运动时的速度小于v
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
9.超声波悬浮仪主要是利用高频声波产生的声压梯度和声辐射力对悬浮颗粒施加力，让颗粒稳稳地悬浮在一个点，其在细胞分选等领域发挥着重要作用。其结构如图甲，上方圆柱体发出的超声波被下方圆柱体接收并反射回去。两列超声波信号在空间叠加，出现振幅几乎为零的一些节点，颗粒能在节点处附近保持悬浮状态。图乙为用刻度尺测量了5个相邻颗粒之间的距离。图丙为这两列超声波某时刻的波形图，S1、S2为两波源，该时刻两列波刚好分别传到N点和O点。则( )
A. 为了避免空气产生干扰，最好把超声悬浮仪内抽成真空
B. 两列波叠加稳定后，颗粒可能悬浮在M点处
C. 两列波叠加稳定后，O点振动的位移有可能为0
D. 根据图乙测量数据可知，该超声波的波长为4.125mm
10.如图所示，一高h=2m的长方体铁箱，在外力作用下，沿倾角θ=37 ∘的斜面向下做匀加速直线运动，加速度大小a=14m/s2。某时刻，一质量m=1kg的木块从铁箱最高处相对铁箱静止释放，木块贴着后壁向下滑动，且落到底部时不反弹。已知木块与铁箱内壁间的动摩擦因数μ=0.5，木块可视为质点，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6。则木块沿后壁下滑过程中( )
A. 受到的摩擦力大小为4NB. 受到的摩擦力大小为7N
C. 下滑的时间为1sD. 下滑的时间为2s
11.如图所示，圆的直径AB长为1.2m，C、D为圆周上的两点，且∠BOC=∠AOD=60 ∘。该空间存在着平行于圆面的匀强电场，电场强度大小为20V/m。取圆心O点的电势为零，B点电势为−6V。现在A点放一质子源，可以发射动能为18eV的质子，改变质子的发射方向，可以让质子经过圆周上的任意位置。已知质子的电量为+e，不考虑质子源产生的电场，不计质子的重力和质子间的相互作用力，则( )
A. C、D两点间的电势差UCD=−6V
B. 匀强电场方向与直径AB的夹角为30°
C. 沿场强方向发射的质子到达圆周边界时的动能为30eV
D. 质子到达圆周边界时，其动能的范围为12eV≤Ek≤36eV
12.如图，空间中存在垂直纸面向外的水平匀强磁场，一带负电的小球在磁场中运动，t=0时刻小球经过轨迹最低点时的速度大小为v1，方向水平向右，运动至轨迹最高点时的速度大小为v2，方向与v1方向相同。已知重力加速度为g，磁场范围足够大。则( )
A. 最高点与最低点的高度差h=v12−v222g
B. 从t=0时刻到再次回到最低点，运动时间t=πv1+v2g
C. 从t=0时刻到再次回到最低点，小球水平方向的位移大小为x=πv1−v222g
D. 增大v1，小球相邻两次回到最低点的时间间隔变大
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
13.某小组为了测量电源电动势和内阻，设计了如图甲所示电路。并进行了如下操作：
(1)闭合开关K1，保持开关K2断开，调节电阻箱的阻值为R1时，电流表A1的示数为I0。将K2打至b端，调节电阻箱的阻值为R2时，使电流表A1的示数仍为I0。则电流表A2的内阻为 。
(2)将K2打至a端，调节电阻箱的阻值，得到多组电阻箱示数R和电流表A2示数I。
(3)将每组数据对应的点描绘在1I−R坐标系中，并拟合做出图像，如图乙所示。已知，图像的横纵截距分别为−a和b，则该电源的电动势E= ，内阻r= 。
(4)从理论上分析，本实验中电源内阻的测量值 (填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
14.某小组要测量两个相同的木盒A、B与木板之间的动摩擦因数，实验装置如图甲所示。一端带有定滑轮的长木板放置在水平桌面上，木盒A放置在长木板上，左端连接纸带，右端用轻质细线绕过定滑轮与木盒B相接。已知所用交流电源的频率为50Hz，当地重力加速度g取10m/s2。
(1)实验步骤：
①木盒A不放细沙，在木盒B中放入适量的细沙，接通电源，释放纸带，打点计时器打出一条纸带，加速度大小为a1。将木盒A与装了细沙的木盒B位置互换，再次实验，打出第二条纸带，加速度大小为a2，此两纸带编为一组。
②改变木盒B中细沙的质量，重复上述过程，得到多组纸带。图乙为某次实验得到的一条纸带，每隔4个点取一个计数点。该次运动的加速度a= m/s2(保留2位有效数字)。
(2)建立a2−a1坐标系，将实验测得的多组加速度值描点并作出图像，如图丙所示，由图像可得木盒与木板间的动摩擦因数μ为 (保留2位有效数字)。
(3)该实验中 (填“需要”或“不需要”)测量木盒A、B及细沙的质量。
四、计算题：本大题共4小题，共42分。
15.如图所示，一半圆柱形玻璃砖放在水平桌面上，半圆形横截面圆心为O，半径为R，玻璃砖长度为L。一束平行于半圆形横截面的平行光入射到玻璃砖的整个矩形平面ABCD上，与平面间的夹角θ=45 ∘，部分光线最终从玻璃砖圆弧形下表面射出。已知该玻璃砖的折射率n= 2，光在空气中的传播速度为c。求：
(1)从距离O点x= 33R的E点射入的光线，第一次到达玻璃砖圆弧面所用的时间t；
(2)玻璃砖圆弧形下表面有光线射出部分的面积S。
16.如图所示，在直角坐标系xOy内有一圆形磁场区域，半径为R，圆心位于坐标(R,0)处，磁场方向垂直xOy平面向里。x>2R区域存在匀强电场，电场强度大小为E，方向沿x轴负方向。一带电粒子从坐标原点O处，以速度v0沿着与x轴正方向成θ角的方向射入圆形磁场区域，恰好从点(2R,0)射出磁场。已知带电粒子质量为m，电荷量为+q，带电粒子重力忽略不计，不计电场、磁场的边缘效应。求：
(1)磁场的磁感应强度的大小；
(2)粒子第一次射出电场区域的点的坐标。
17.安培力可以为运动提供动力，也可以对运动产生阻力。
(1)如图甲，空间中存在垂直纸面向里的水平匀强磁场。一绝缘圆盘可绕圆心O转动。圆盘边缘固定有圆形的导线框，互相正交的四根导体棒Oa、Ob、Oc、Od一端连接在圆心O，另一端连接在圆形导线框上，每根导体棒的电阻均为r，其它电阻均不计。内阻不计的电源M端接在圆心O，另一端N连接理想电流表、开关K，并通过钢片P搭接在圆形导线框上，理想电压表连接在电源两端。在圆盘边缘缠绕轻质细线，细线另一端跨过定滑轮后连接一质量为m的重物。闭合开关K，重物向上运动，一段时间后重物匀速运动，此时电压表和电流表的示数分别为U和I。不计一切摩擦阻力，重物始终未与定滑轮相撞，重力加速度取g。
①判断M端是电源的正极还是负极；
②求重物匀速运动的速度大小v。
(2)如图，过O点的虚线将空间均分为8个区域，间隔分布着垂直纸面向里和垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小均为B。一半径为L的绝缘圆盘，可绕圆心O转动。圆盘上均匀固定着四个扇形的导线框，每个导线框的圆心角为45°，半径为L，电阻为r，导线框间相互绝缘。在圆盘边缘缠绕足够长的轻质细线，细线另一端跨过定滑轮后连接一质量为m的重物。释放重物，一段时间后重物匀速运动。不计一切摩擦阻力，重力加速度取g。求重物匀速运动的速度大小v。
18.如图所示，一竖直立杆固定在光滑的水平面上，两弹簧均有一端固定在立杆上，另一端分别连接两滑块1和2，与滑块1相连的弹簧劲度系数k1=100N/m，与滑块2相连的弹簧劲度系数k2=10π2N/m。两滑块质量分别为m1=1kg、m2=1.6kg。初始时，滑块1受到水平向右的力F=20N，在A点处于静止状态。弹簧与滑块2组成的弹簧振子以B点为平衡位置在水平面上做简谐运动。现撤去力F，滑块1到达C点时左侧弹簧恰好恢复原长，滑块1与静止在C点的滑块3发生弹性碰撞，滑块3的质量m3=0.2kg，碰撞后滑块3沿半径R=0.1m的竖直固定放置的光滑半圆管道运动(管道内径忽略不计，在C点与水平地面平滑连接)，从D点水平抛出后在B点落到滑块2的上表面，与滑块2发生碰撞，碰撞前瞬间滑块2的速度大小v=116m/s，方向水平向左。碰后滑块3竖直向上运动，恰好运动到与D点等高的E点。已知所有的碰撞时间极短，弹簧振子振动周期T=2π mk，弹簧弹性势能的表达式Ep=12kx2，其中m为振子的质量，k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量。滑块1、2、3均可看作质点，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2。求：
(1)滑块1、3发生弹性碰撞后滑块3的速度大小vC；
(2)滑块2、3发生第一次碰撞后滑块2的速度大小vB；
(3)滑块3第一次落到水平面上时与滑块2的水平距离L。
参考答案
1.C
2.B
3.A
4.C
5.D
6.D
7.A
8.C
9.BC
10.AC
11.ACD
12.AB
13.R2−R1
ab
a+R1−R2
等于

0.45
不需要

15.解：(1)设光线进入半圆柱形玻璃砖时的折射角为 α ，根据折射率公式 n=sin90 ∘−θsinα
可解得 α=30 ∘
根据几何关系，该折射光线过圆心O正下方的点F，可以画出光路图，如下图所示
光在介质中传播的速度为 v=cn
光在介质中传播的路程为 x=2 33R
光在介质中传播的时间为 t=xv=2 6R3c
(2)根据全反射公式 sinC=1n
可计算出发生全反射的临界角大小 C=45 ∘
所以进入玻璃的折射光线在G点和H点恰好发生全反射，如下图所示
几何关系知，∠AOG=75°，∠BOH=15°
得∠GOH=90°
则弧长 GH=14×2πR=πR2
玻璃砖圆弧形下表面有光线射出的部分面积 S=12πRL

16.解：(1)如图所示，设粒子做匀速圆周运动的半径为r，
根据几何关系 Rr=sinθ
根据牛顿第二定律得 qv0B=mv02r
得 B=mv0sinθRq
(2)粒子射入匀强电场区域后 vx=v0csθ ， vy=v0sinθ
设粒子从进入电场到第一次离开电场的运动时间为t
根据牛顿第二定律和运动学关系 vx=at2 ，qE=ma，y = vyt
代入数据解得 y=2mv02sinθcsθqE
所以粒子第一次射出电场区域的点的坐标为(2R， 2mv02sinθcsθqE )

17.解：(1)①重物要上升，圆盘要逆时针转动，如导体棒Oa受安培力垂直Oa斜向左下，根据左手定则可得出M端是电源正极
②电功率P=UI
热功率 P热=I2r4
机械功率P机= P −P热
物块匀速运动时，机械功率P机= mgv
联立解得 v=4UI−I2r4mg
(2)每根金属棒的感应电动势 E=12BLv
每个框的电流 I=2Er
每个框的功率 P0=I2r
重力做功的功率P=mgv
又P = 4P0
联立解得 v=mgr4B2L2

18.解：(1)滑块1静止于A点时，弹簧压缩了x，则有 F=k1x
此时弹簧具有的弹性势能为 Ep=12kx2
弹簧弹开后，弹性势能转化为滑块1的动能，即 Ep=12kx2=12m1v02
滑块1与滑块3发生了弹性碰撞，动量守恒，即 m1v0=m1v1+m3vC
能量也是守恒的，即 12m1v02=12m1v12+12m3vC2
可解得 vC=103m/s
(2)滑块3从半圆管道的C到D点，根据动能定理有 −2m3gR=12m3vD2−12m3vC2
解得 vD=83m/s
滑块3滑出轨道后做平抛运动，水平方向速度不变。在滑块2与3碰撞时，水平方向动量守恒，以向左为正方向，则有 m2v−m3vD=m2vB
解得 vB=32m/s
(3)滑块3做平抛运动的过程中竖直方向是自由落体，滑块2、3第一次碰撞后，滑块3竖直向上运动到E点，与自由落体的时间相同，设为时间t，有 2R=12gt2
滑块2做简谐运动的周期为 T=2π m2k2
可解得 t=T4
故滑块3从E点下落与滑块2在B点发生第二次碰撞，假设滑块2、3在第二次碰撞过程中水平方向能共速，则有 m2vB=m2+m3v4
解得 v4=43m/s
在滑块3与滑块2第一次碰撞过程中有 fΔt1=m3vD
在滑块3与滑块2第二次碰撞过程中有 fΔt2=m3v4
由于v4