山东省淄博市2025-2026学年高三上学期1月期末物理试卷（含答案）

这是一份山东省淄博市2025-2026学年高三上学期1月期末物理试卷（含答案），共12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。
1.2025年11月，中国人造太阳EAST刷新世界纪录。EAST通过可控核聚变释放能量，使一个氘核和一个氚核聚变结合成一个氦核，同时放出一个中子并向外辐射一个γ光子。已知氘核、氚核、氦核、中子的质量分别为m1、m2、m3、m4，普朗克常量为h，真空中的光速为c。下列说法正确的是( )
A. 核反应方程是 12H+ 13H→ 23He+ 01n+γ
B. 聚变反应中的质量亏损Δm=m1+m2−m3
C. 辐射出的γ光子的能量ΔE=m1+m2−m3−m4c2
D. γ光子的频率ν=m1+m2−m3−m4ch
2.超市内部配货运输系统，利用轨道运输货物，如图所示。该装置携带货物在空中沿水平轨道做匀速直线运动，轻绳M端和N端系住货物，轻绳中点O通过缆绳与装置连接。已知MO、NO与竖直方向的夹角均为45∘，MN水平，货物质量为m，重力加速度大小为g，不计空气阻力。则NO的弹力大小为( )
A. 12mgB. 22mgC. mgD. 2mg
3.用密封性好、充满气体的充气袋包裹易碎品，充气袋四周被挤压如图所示。现将易碎品取出，则袋内气体(假设袋内气体与外界无热交换)( )
A. 体积增大，内能增大B. 体积增大，压强增大
C. 对外界做正功，内能减小D. 对外界做负功，压强减小
4.在金属球壳的球心有一个负点电荷，球壳内外的电场线分布如图所示，下列说法正确的是( )
A. M点的电势比K点的高
B. 球壳内表面带负电，外表面带正电
C. 试探电荷+q在M点的电势能比在N点的大
D. 试探电荷+q沿电场线从K点运动到L点，电场力做负功
5.在进行双缝干涉实验时，用光传感器测量干涉区域不同位置的光照强度，可以方便地展示干涉条纹分布。a、b两束单色光分别经过同一双缝干涉装置后，其光照强度与位置的关系如图所示，图中光照强度极大值位置对应亮条纹中心，极小值位置对应暗条纹中心，上下两图中相同横坐标代表相同位置，则( )
A. 图中b光的波长是a光的2倍
B. b光的光子能量是a光的2倍
C. 若a光、b光通过同一单缝时，a光的衍射现象更明显
D. 若a光、b光通过同一介质时，b光的折射率大于a光的折射率
6.如图所示为某款键盘按键的简化原理图，键盘按键下的装置可视为平行板电容器。按下键盘按键时，极板正对面积不变、极板间的距离变为按压前的η倍；撤去按压，按键在弹力作用下复位。在电容器充电后，若按压按键不改变电容器所带的电荷量，则( )
A. 按压后极板间的电压变为按压前的η倍
B. 按压后极板间的电压变为按压前的1η倍
C. 按压后极板间的电场强度大小变为按压前的η倍
D. 按压后极板间的电场强度大小变为按压前的1η倍
7.“嫦娥六号”从环月圆轨道Ⅰ上的P点实施变轨，进入椭圆轨道Ⅱ，由近月点Q落月，如图所示。关于“嫦娥六号”，下列说法正确的是( )
A. 沿轨道Ⅰ运行至P点时，需加速才能进入轨道Ⅱ
B. 沿轨道Ⅱ运行的周期小于沿轨道Ⅰ运行的周期
C. 沿轨道Ⅱ运行经P点时的加速度大于沿轨道Ⅰ运行经P点时的加速度
D. 沿轨道Ⅱ从P点运行到Q点的过程中，月球对探测器的万有引力做负功
8.某玩具装置如图所示，竖直面内固定三根光滑直杆AO、BO、CO，其上端点分别为A、B、C，B位于O的正上方，AB⊥BO、BC⊥CO。套在杆上的小圆环分别从A、B、C三点由静止沿AO、BO、CO滑下，滑到下端O点的时间分别为tA、tB、tC，则( )
A. tA>tB>tCB. tB=tC>tAC. tB>tC=tAD. tA>tB=tC
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
9.图甲为一列简谐横波在t=0时刻的波形图，图乙为质点P的振动图像。下列说法正确的是( )
A. 该波沿x轴正方向传播
B. 波速大小为20m/s
C. 0∼0.15 s内，质点P运动的路程为0.6 m
D. 0∼0.2 s内，质点P沿x轴负方向前进了4 m
10.图甲是沂源县张家坡镇的光伏电站。该项目以U0=220kV高压交流输出，通过变电站逐级降压配送。图乙是首次降压的变压器示意图，通往居民区的输出电压为U1=55kV，通往工业区的输出电压为U2=110kV。变压器可视为理想变压器，初级线圈匝数为n0、电流为I0；居民区次级线圈匝数为n1、电流为I1；工业区次级线圈匝数为n2、电流为I2。则( )
A. n0:n1=1:4B. n1:n2=1:2C. I0=4I1+2I2D. 4I0=I1+2I2
11.小清河伏击战是山东人民抗日救国军第五军在抗日战争时期进行的一次重要战斗。如图甲所示，敌军汽艇在河中沿河岸以5 m/s的速度向下游匀速行驶，河岸上埋伏在高处的我军战士用土炮垂直河岸以50 m/s、与水平面成37∘的速度斜向上发射炮弹，恰好在A点击中汽艇，炮弹出射点M与A点的高度差为35 m，其侧视图如图乙所示。已知sin37∘=0.6，cs37∘=0.8，重力加速度大小g=10 m/s2，空气阻力忽略不计。则( )
A. 炮弹在最高点的速度大小为40m/sB. 炮弹在空中飞行的时间为6 s
C. 炮弹射出瞬间，汽艇距A点35mD. 炮弹击中汽艇时的速度大小为50 2 m/s
12.如图所示，在水平地面上，电动机固定于一端，通过不可伸长的足够长的水平轻绳与长木板B相连，长木板B右端静置一小物块A。电动机以恒定功率P拉动长木板B由静止开始运动，A、B发生相对滑动，经过一段时间，A与B的速度恰好相同，大小为v。已知A的质量为m，B的质量为2m，A与B之间、B与水平地面之间的动摩擦因数均为μ，重力加速度大小为g，忽略轻绳与滑轮的摩擦及空气阻力。则这段时间内( )
A. A的位移大小为v22μg
B. B的位移大小为Pv3μ2mg2−v23μg
C. B的长度至少为Pv4μ2mg2−v24μg
D. 地面对B的摩擦力所做的功为3mv24−3Pv4μg
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
13.小齐利用激光测量半圆柱体玻璃砖的折射率。
(1)具体步骤如下：
①平铺白纸，用铅笔画两条互相垂直的直线AB和CD(虚线)，交点为O。将半圆柱体玻璃砖的平直边紧贴AB，并使其圆心位于O点，画出玻璃砖的半圆弧轮廓线，如图甲所示。
②将一细激光束沿半径方向以某一入射角i射入玻璃砖，记录入射光线上的某点P与出射光线上的某点Q。
③拿走玻璃砖，连接PO、OQ分别表示入射光线及折射光线，并标记PO光线与半圆弧的交点M，标记OQ光线反向延长线与半圆弧的交点N。
④分别过M、N作CD的垂线MM′、NN′，M′、N′是垂足，并用米尺分别测量MM′、NN′的长度y和x，则玻璃砖的折射率表达式n= (用x、y表示)。
⑤改变入射角i，重复步骤②③④，得到多组y和x的数据。根据这些数据作出y−x图像，如图乙所示。根据y−x图像，可得玻璃砖的折射率为 。(结果保留两位有效数字)。
(2)实验中，小齐发现入射角i增大到某值时，出射光线刚好消失，测得此时y=25.0 mm，则可知该半圆柱体截面的半径大小为 mm(结果保留两位有效数字)。
14.小齐通过测绘小灯泡的U−I曲线来探究小灯泡的电阻随电压变化的规律。图甲为测量电路。实验器材如下：
滑动变阻器R(阻值范围0∼20Ω)；
待测小灯泡L(规格为“6 V，3 W”)；
电压表V(量程9 V，内阻约20kΩ)；
电流表A(量程0.6A，内阻约1Ω)；
电源E(电动势8 V，内阻不计)；
开关S，导线若干。
(1)开关S闭合前，滑动变阻器的滑片P应置于最 端(填“左”或“右”)。
(2)已知各元器件均无故障，闭合开关S后，滑片P由一端滑到另一端，小灯泡始终不亮，电流表的示数几乎为0，但电压表示数有明显变化，其原因是 点至 点的导线没有连接好。(填写图甲中的数字)
(3)排除故障后，测量小灯泡U−I关系的实验数据如下：
根据表中测量数据，在答题卡图乙中的方格纸内补全数据点并画出小灯泡的U−I曲线 ；分析曲线可知，小灯泡的电阻随电压U增大而 (填“增大”，“减小”或“不变”)。
四、计算题：本大题共4小题，共40分。
15.如图所示是一种氮气减震装置，支撑面通过细活塞柱与活塞连接，通过弹簧与气缸连接，气缸内封闭的气体可视为理想气体。该装置静置在水平地面上时，弹簧处于原长状态，活塞恰好位于气缸中心处，活塞上、下两部分气体压强均为p，气体长度均为L。若将一物块放在支撑面上，稳定时弹簧的压缩量为L3。已知活塞横截面积为S，弹簧的劲度系数为k。该装置的活塞、活塞柱、支撑面和弹簧的质量以及一切摩擦均忽略不计，气缸导热性和气密性良好，环境温度不变，重力加速度大小为g。求：
(1)稳定时活塞下方气体压强p下；
(2)物块的质量M。
16.某可测速跑步机的测速原理如图所示。该跑步机底面固定有间距为L、长度为d的平行金属电极。电极间充满磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，且接有电压表(内阻很大)和阻值为R的电阻，将电压表改装为速度计。绝缘橡胶带上每隔距离d就嵌入一个阻值为r的平行细金属条，跑步过程中，绝缘橡胶带跟随脚步一起运动，任意时刻仅有一根金属条处于磁场中且金属条和电极之间接触良好，不计金属电极和其余导线的电阻。观察速度计发现可测的最大速率为vm。
(1)求电压表可测的最大电压Um；
(2)现观察到t时间内速度计显示速率恒为vm4，人体消耗的能量有25%用于克服安培力做功，求t时间内人体消耗的能量E。
17.如图所示，光滑水平面右端与倾斜传送带M点平滑连接，传送带与水平地面夹角θ=30∘，以v=6m/s的速率顺时针匀速转动，传送带上M、N两端点间距d=4m。传送带右侧某处有一光滑固定水平台面，台面边缘与静止放置的小车C的左侧对齐，C上表面由长L=1.2 m的粗糙水平轨道与半径R=0.1 m的14光滑圆弧轨道平滑连接组成。在光滑水平面上，小物块A以v0=15m/s的初速度水平向右运动，与静止的小物块B发生弹性碰撞(碰撞时间极短)。碰后B从M点滑上传送带，从N点离开传送带，斜向上飞出，恰好沿水平方向无碰撞地滑上C的左端。已知A、B、C的质量分别为mA=1kg、mB=2 kg、mC=4 kg，B与传送带间的动摩擦因数μ1= 32，B与C上表面间的动摩擦因数μ2=0.5，重力加速度大小g=10m/s2。求：
(1)碰后B的速度大小vB；
(2)B与传送带因摩擦产生的热量Q；
(3)B离开C后，上升过程中距圆弧轨道最低点的最大高度H。
18.如图所示的空间直角坐标系Oxyz中，垂直于x轴的平面M、N、P、Q将空间分为I、Ⅱ、Ⅲ三个区域，其中平面N与yOz平面重合，M、N间距为d，N、P间距为2d，P、Q间距为L(大小未知)。在I区域内有一沿x轴正方向的匀强电场，在Ⅱ区域内有一沿z轴负方向的匀强电场，在Ⅲ区域内有沿z轴正方向的匀强电场以及沿z轴负方向的匀强磁场。一质量为m、电量为+q的带电粒子由坐标为−d,0,d的S点静止释放，经I区电场加速后到达z轴时的速度大小为v0，粒子运动过程中不会到达平面Q。已知三个区域的电场强度大小均相同，磁感应强度大小B=πmv04qd，不计粒子重力。
(1)求电场强度E的大小及粒子到达平面P时速度v的大小；
(2)求粒子由S点静止释放到第5次经过平面N时所用的时间t；
(3)若仅将磁场方向改为沿y轴负方向、磁感应强度大小变为B′=mv02qd，粒子仍由S点静止释放，要使粒子能够到达平面Q，且到达Q时刚好经过x轴，求L应满足的条件。
参考答案
1.C
2.B
3.C
4.D
5.A
6.A
7.B
8.D
9.BC
10.BD
11.AC
12.AD
13.xy
1.6
40

14.左
7
10
增大

15.解：(1)稳定时弹簧的压缩量为 L3 ，则活塞下方气体长度为 L下=L−L3=23L
对活塞下方气体，由玻意耳定律有 pSL=p下S×23L
解得 p下=32p
(2)稳定时活塞上方气体长度为 L上=L+L3=43L
对活塞上方气体，由玻意耳定律有 pSL=p上S×43L
解得 p上=34p
设活塞柱的弹力为 F1 ，弹簧的弹力为 F2 ，以活塞为研究对象，受力分析可知 p下S=p上S+F1
解得 F1=34pS
以支撑面为研究对象，受力分析可知 F1+F2=Mg
其中 F2=kL3
解得 M=3pS4g+kL3g

16.解：(1)观察速度计发现可测的最大速率为 vm ，则有 Em=BLvm ， Im=EmR+r
则电压表可测的最大电压为 Um=ImR=RBLvmR+r
(2)现观察到 t 时间内速度计显示速率恒为 vm4 ，则有 E1=BL⋅vm4 ， I=E1R+r=BLvm4(R+r)
安培力大小为 FA=BIL=B2L2vm4(R+r)
t 时间克服安培力做功为 W克=FAx=FA⋅vm4t=B2L2vm2t16(R+r)
已知人体消耗的能量有25%用于克服安培力做功，则 t 时间内人体消耗的能量为 E=W克25%=B2L2vm2t4(R+r)

17.解：(1)由动量守恒定律得 mAv0=mAvA+mBvB
由机械能守恒定律得 12mAv02=12mAvA2+12mBvB2
联立解得 vB=10m/s
(2)B滑上传送带后，对B由牛顿第二定律得 mBgsin30 ∘+μ1mBgcs30 ∘=mBa
解得 a=12.5m/s2
B在传送带上做匀减速直线运动，从滑上传送带到与传送带共速，B的位移为 x=vB2−v22a
联立解得x=2.56m