山东省烟台市2025-2026学年高三上学期期末学业水平诊断物理试卷（含解析）

第=page11页，共=sectionpages11页山东省烟台市2025-2026学年高三上学期期末学业水平诊断物理试卷一、单选题：本大题共8小题，共24分。1.无线充电技术已广泛应用于手机、耳机等设备，其核心原理涉及LC振荡电路。关于LC振荡电路的工作过程，下列说法正确的是(

)A.电容器开始放电后，电场能逐渐转化为磁场能

B.当电容器两极板间电荷量最大时，电路中的电流也最大

C.当电容器两极板间电荷量最大时，线圈中储存的磁场能也最大

D.LC振荡电路的周期与电容器的电容成正比，与线圈的自感系数成反比2.如图为研究某动车运动情况绘制的xt2−1t图像。已知该动车运动轨迹是直线，则该动车在前2秒的位移大小为A.20m B.25m C.30m D.31.25m3.如图所示，卫星1绕地球做长轴为2r的椭圆轨道运动，卫星2绕地球做半径为r的匀速圆周运动。两轨道位于同一平面内且M点为两轨道的一个交点，某时刻两卫星和地球在同一条直线上，线速度大小分别为v1、v2，只考虑地球对卫星的引力，下列说法正确的是(

)

A.v1>v2

B.卫星1的周期等于卫星2的周期

C.卫星1沿椭圆轨道经过M点向地球靠近的过程中机械能增大

D.卫星1经过M点时的加速度大于卫星4.如图所示，在粗糙水平面静置一上表面光滑的半圆形柱体，用细线拉住的小球静止靠在接近半圆弧底端的A点。现通过细线将小球沿半圆弧缓慢向上拉至最高点，已知此过程中细线拉力始终沿小球所在位置处的切线方向，柱体保持静止，则水平面对柱体的支持力(

)

A.逐渐减小 B.逐渐增大 C.先减小后增大 D.先增大后减小5.一颗子弹在枪筒里前进时所受合力大小F与其作用时间t的关系式为F=400−4×1053t(N)，已知子弹到达枪口处合力刚好为零，此时子弹的速率为A.1g B.2g C.3g D.4g6.如图所示，在水平面内有一以O点为中心的正六边形，顶点到O点的距离为R，在正六边形的顶点上顺时针方向依次固定电荷量为q、2q、3q、4q、5q、6q的正点电荷，静电力常量为k，则O点处的电场强度大小为(

)

A.0 B.3kqR2 C.6kqR7.如图所示，在倾角为37∘的斜面上的P点钉有一小铁钉，一长度为4R的轻绳一端系于斜面O点，另一端系一质量为m的小球。现将轻绳水平拉直，小球从A点由静止释放，运动到最低点后立即绕P点做圆周运动，第一次通过最高点B时，轻绳拉力恰好为零。已知OP距离为3R，sin37∘=0.6，重力加速度为g，则小球从A到B的运动过程中，机械能的减少量为(

)A.910mgR B.1110mgR C.8.如图所示，在水平面上固定一倾角为37∘的足够长斜面，小物块P用细线通过轻质滑轮与木板Q连接，在沿斜面向上的力F作用下P、Q及滑轮均静止在斜面上。已知P、Q的质量分别为m=1kg、M=2kg，P、Q间的动摩擦因数μ1=0.6，Q与斜面间的动摩擦因数μ2=0.1，重力加速度g=10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计空气阻力，sin37∘=0.6。现逐渐增加拉力FA.18N B.20.4N C.21.6N D.24N二、多选题：本大题共4小题，共20分。9.竖直放置的肥皂薄膜，由于重力作用，下面厚、上面薄，其截面图如图所示，用红光水平照射肥皂膜，会在肥皂膜上形成干涉条纹，下列说法正确的是(

)

A.干涉条纹上密下疏 B.干涉条纹上疏下密

C.改用紫光照射，条纹间距减小 D.改用紫光照射，条纹间距增大10.如图所示，甲图为沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波动图像，乙图为参与波动的质点P的振动图像，下列说法正确的是(

)

A.该波沿x轴负方向传播

B.该波的周期为4s

C.该波的传播速率为2m/s

D.质点P的振动方程为y=211.如图所示，理想变压器所接电源的输出电压u=2202sin100πtV，已知变压器原、副线圈的匝数比为n1:n2=4:1，L1、L2、L3、L4、L5为五个规格相同的灯泡，其中灯泡L1和变压器的原线圈串联，灯泡L2、L3、LA.电压表的示数为176V B.灯泡的额定电压为442V

C.若断开开关S，电压表示数增大 12.福建舰是我国第一艘电磁弹射型航空母舰，也是我国的第三艘航空母舰，其电磁弹射技术处于世界先进水平。某实验小组制作了一个简易的电容式电磁弹射装置，如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，两根相距为L的平行金属导轨水平放置，左端接电容为C的电容器，开始时开关S处于断开状态，此时电容器两极板间电压为U，一质量为m、电阻为R的导体棒ab静置在导轨右侧，与导轨垂直且接触良好。闭合开关S，导体棒向右开始运动，当导体棒离开导轨时，电容器两极板间的电压恰好是导体棒两端感应电动势的2倍。已知匀强磁场的磁感应强度大小为B，不计导轨电阻及导体棒与导轨间的摩擦，下列说法正确的是(

)

A.导体棒离开导轨时的速度大小为2BLCUm+B2L2C

B.导体棒离开导轨时的速度大小为BLCUm+2B三、实验题：本大题共2小题，共18分。13.图甲为利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”的实验装置。本实验需验证在滑块从A运动到B的过程中，砝码盘(含砝码)和滑块(含遮光片)组成的系统机械能守恒。已知光电门A、B之间的距离为L，重力加速度为g。(1)关于本实验的具体操作，下列说法正确的是

。A.实验前将滑块置于气垫导轨上，启动气泵，调节调平螺丝，轻推滑块，观察滑块通过两光电门的时间相等，可认为气垫导轨水平。B.用细线跨过轻质定滑轮，将滑块和砝码盘连接，调节定滑轮高度，使细线水平拉动滑块。C.为减小实验误差，应保证滑块(含遮光片)的质量远大于砝码盘(含砝码)的总质量。D.更换砝码重新验证机械能守恒定律时，必须重新调节气垫导轨水平。(2)用游标卡尺测量遮光片的宽度d如图乙所示，则d=

cm。(3)实验时释放砝码盘，滑块在细线拉动下从左边开始运动，测量出遮光片经过光电门A、B的遮光时间分别为t1、t2，用天平测量砝码盘(含砝码)的总质量为m、滑块(含遮光片)的质量为M，遮光片宽度为d，则滑块从A运动到B的过程中，验证砝码盘(含砝码)和滑块(含遮光片)组成的系统机械能守恒的表达式为

(用题中给出物理量的字母表示)14.在测量蓄电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材：待测蓄电池(电动势约为5V)电流表A(0∼100mA，内阻R电压表V(0∼6V，内阻约2000Ω)滑动变阻器R(0∼20Ω,10A)定值电阻R1(定值电阻R2(单刀开关S、导线若干(1)在实验中，由于电流表A的量程太小，需将电流表A改装成量程合适的电流表，具体做法为将电流表A与定值电阻

(选填“R1”或“R2”)

(选填“串”或“并”)联，改装完的电流表总量程为0∼

(2)根据题目提供的实验器材，请在虚线框甲内设计出测量该蓄电池电动势和内阻的电路原理图

。(3)某同学利用上述设计实验电路进行正确操作，通过改变滑动变阻器滑片的位置，得到多组电流表A的示数I和电压表V的示数U，绘出的U−I图线如图乙所示，则由此图线可以得到被测蓄电池的电动势E=

V，内阻r=

Ω。

四、计算题：本大题共4小题，共38分。15.如图所示，一半圆形玻璃砖的半径为R，AB边水平，O为圆心，一纸面内的单色光束从玻璃砖的某一定点D射入，入射光线可以从D点法线左右两侧射入并且入射角可以任意变化，现只考虑能从AB边折射的光线(不考虑从AB边反射后的光线)，已知真空中光速为c，该光在玻璃砖中传播的最短时间t=6+2R2c，OD连线与AB的夹角(1)玻璃砖对该单色光的折射率n；(2)AB边上有光线射出区域的最大长度L。16.校园内有一面高度H=7m的文化宣传墙，其顶端AB水平，宽度S=10m。在宣传墙左侧x米(x可调)、距水平地面高度h=2m的O点处，将一小球以初速度v0(可变)斜向右上方抛出，要求小球恰好越过宣传墙顶端AB，不计空气阻力，重力加速度为g=10m/(1)若x=5m，求小球抛出后运动的最高点距宣传墙顶端AB的高度；(2)求初速度v0的最小值。17.如图所示，直角坐标系xOy的第二象限内存在沿x轴正方向的匀强电场，第三象限内存在沿x轴负方向的另一匀强电场，两电场的场强大小相等。y轴右侧区域Ⅰ和区域Ⅱ内分别存在磁感应强度大小不同、方向均垂直纸面向外的匀强磁场，两磁场的分界线与y轴平行，在分界线上有一长为6L的绝缘弹性薄挡板，挡板关于x轴对称。现在P−L,0点沿y轴正方向射入一初速度大小为v0的带正电的粒子，粒子进入第二象限运动，穿过y轴上的M点进入区域Ⅰ的磁场，在M点的速度方向与y轴正方向成θ=37∘角，之后又垂直挡板从挡板的上边缘进入区域Ⅱ。粒子在区域Ⅱ运动过程中会与挡板的中央发生碰撞，后又经区域Ⅰ、第三象限回到x轴负半轴。已知该粒子的质量为m、电荷量为q(1)M点到原点O的距离y；(2)区域Ⅰ中磁场的磁感应强度大小B；(3)粒子在区域Ⅱ中的运动时间t；(4)粒子第一次回到x轴负半轴时的速度大小。18.如图所示，水平传送带最右端P与水平面相衔接，在P点右侧Q点处静置一质量为mB=2kg的物体B，在Q点右侧固定一竖直薄挡板C。某一时刻，将一质量为mA=2kg的物块A从传送带O点处以水平向右的初速度vA0=8m/s释放，物块A从O点到第一次运动到P点的过程中，传送带始终以v0=4m/s的速度顺时针转动，从A第一次到达P点之后的整个运动过程中，传送带始终保持顺时针转动，但每次A在水平面上向左运动到达P时，传送带速度均会自动调节为与A该次到达P点时的速度大小相等，并且每次A在传送带上运动期间，传送带速度大小保持恒定。已知A与传送带之间的动摩擦因数为μ1=0.4，A与水平面间的动摩擦因数为μ2=0.01，B与水平面间的动摩擦因数为μ3=0.016，OP间的距离为L1=10m，PQ间的距离为L2=1m，Q点与挡板C(1)物块A从O点到第一次到达P点的运动时间；(2)A最终停止的位置与P点的距离；(3)从A第一次到达P点之后的整个运动过程中，传送带因传送A多消耗的电能。

答案解析1.【答案】A

【解析】A.电容器开始放电后，电流从零逐渐增大，电场能减少，磁场能增加，即电场能逐渐转化为磁场能，故A正确；B.当电容器两极板间电荷量最大时，电容器电压最大，但电路电流为零(因放电初始或充电结束瞬间电流为零)，电流最大发生在电荷量为零时，故B错误；C.当电容器两极板间电荷量最大时，电场能最大，线圈中磁场能为零，故C错误；D.LC振荡电路的周期公式为

T=2π周期

T

与电容

C

的平方根成正比，与自感系数

L

的平方根成正比，故D错误。故选A。2.【答案】C

【解析】由匀变速直线运动的位移时间关系式得

x=将该式变形得

x由图像可知

v0=50.2所以可知该动车做匀减速直线运动，则该动车在前2秒的位移大小为

x=v0t+12a故选C。3.【答案】B

【解析】A.由牛顿第二定律有GMmr2=mv2r

卫星2运行的速率v2=GMr

由卫星变轨规律可知，卫星1的速率v1小于该以位置到地心为轨道半径r1的卫星运行速率，即v1<GMr1

又因r1>r，所以v1<v2，故A错误；

B.由开普勒第三定律a3T2=k，得

TA2TB2=RA3RB3

其中RA是圆轨道半径，RB是椭圆轨道半长轴，由题可知4.【答案】B

【解析】设小球的质量为m，小球与圆柱体圆心连线与水平方向的夹角为θ，以小球为对象，小球受到重力、支持力和拉力，如图所示

根据平衡条件可得

F=mgcosθ，N=mgsinθ

设圆柱体的质量为M，水平面对柱体的支持力F地，以圆柱体为对象，竖直方向根据平衡条件可得

F地=Mg+Nsinθ=Mg+mgsin2θ

5.【答案】A

【解析】根据公式F=400−4×1053t=0可以求出t=3×10−3s

该图像与坐标轴围成的面积表示动量，根据动量定理得6.【答案】C

【解析】根据电荷的电场叠加原理可知4q和q的合电场强度相当于一个3q的点电荷在O点的电场强度，

即在O点的合场强相当于三个3q的点电荷在O点的合电场强度，

即EO=k×3qR27.【答案】A

【解析】以小球为研究的对象，则小球恰好能第一次通过圆周运动的最高点B点时，绳子的拉力为0，小球受到重力与斜面的支持力，重力沿斜面向下的分力恰好等于向心力，得：mgsin37°=mvB2R。

所以：vB=gRsin37°

A到B的过程中，重力与摩擦力做功，设摩擦力做功为W，则：mg2R⋅sin37°+W=12m8.【答案】D

【解析】当P、Q恰好发生相对滑动时，二者具有相同的加速度，设此时的加速度为

a

，对于P，由牛顿第二定律可得

F对于Q，则有

F代入数据解得

F=24N故选D。9.【答案】BC

【解析】AB.由于薄膜不是均匀增厚的，从上到下薄膜增厚得越来越快，所以明暗相间的条纹是不等间距的，而是上疏下密，故A错误，B正确；CD.第

n

条亮条纹薄膜厚度为

dn

，第

n+1

条亮条纹薄膜厚度为

dn+1

，

2dn解得

d即任意两相邻亮条纹处对应的薄膜厚度之差是半波长，即任意两相邻亮条纹处对应的薄膜厚度之差不变。紫光波长比红光小，条纹间距减小，故C正确，D错误。故选BC。10.【答案】ACD

【解析】A. t=0时刻，P点向下振动，故波沿x轴负方向传播，A正确；

BC.由图像可知，波长λ=12m，周期T满足2s=T4+T12，可得T=6s，波速v=λT=2m/s，B错误，C正确。

D.

质点P的振动方程为y=Asin(ωt+φ0)，振幅A=2cm，角频率ω=11.【答案】AC

【解析】AB.设灯泡的额定电流为I，则次级电流为I2=4I，根据可得初级电流为I1=I，可知

L1

也能正常发光，设灯泡的额定电压为U，可得

解得U=44V电压表的示数为220V−44V=176V，A正确，B错误；

C.变压器的等效电阻

R若断开开关S，则R次变大，则R等变大，原线圈电流减小，灯L1电压减小，则变压器初级电压变大，即电压表示数增大，CD.副线圈中交流电的频率为

f=100π2πHz=50Hz

故选AC。12.【答案】BD

【解析】AB.导体棒离开导轨时，电容器两极板间的电压是导体棒两端感应电动势的2倍，则有

U导体棒两端感应电动势

E=BLv对导体棒根据动量定理

F其中

F通过导体棒的电荷量

Q=C(U−联立以上式子，解得

v=BLCUm+2B2L2CD.根据以上分析，可解得

Q=mCUm+2B2L2故选BD。13.【答案】AB0.250mgL=

【解析】(1)A.气垫导轨安装时应保持水平状态，调节导轨使滑块在导轨上应做匀速直线运动，此时滑块上的挡光片通过两光电门的时间应相等，故A正确；B.用细线跨过轻质定滑轮，将滑块和砝码盘连接，调节定滑轮高度，使细线水平拉动滑块，确保细绳拉力不变，故B正确；C.实验验证系统机械能守恒，不用保证滑块(含遮光片)的质量远大于砝码盘(含砝码)的总质量，故C错误；D.调节气垫导轨水平只需要调节一次即可，更换砝码重新验证机械能守恒定律时，不必再调整，故D错误。故选AB。(2)游标尺为20格，其精确度为0.05mm，主尺读数为2mm，游标尺上第10个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标尺读数为0.05×10mm=0.50mm，则遮光片的宽度d=2mm+0.50mm=2.50mm=0.250cm；(3)由于光电门的宽度d很小，所以我们用很短时间内的平均速度代替瞬时速度，因此遮光片通过两个光电门的速度分别为

vA=dt若在运动过程中机械能守恒则有

mgL=解得

mgL=14.【答案】R并5004.81.2

【解析】(1)[1][2][3]将电流表A改装成量程合适的电流表，具体做法为将电流表A与定值电阻

R1

并联，改装完的电流表总量程为

(2)改装后的电流表内阻已知，则测量电路如图(3)[1][2]电流表量程扩大了5倍，改装后的电流表内阻

R则

U=E−5I由图可知电动势

E=4.8V

，

5(r+解得

r=1.2Ω15.【答案】解：(1)光在玻璃砖中传播的最短距离

x=R光在玻璃砖中传播速度

v=cn

，可得

n=2(2)根据

sinC=1n

光从

D

点法线右侧射入，临界如图所示在

AB

边上有光线射出的最左端为

M

，则

OM解得

OM=光从

D

点法线左侧射入，临界如图所示，在

AB

边上有光线射出的最右端为

N

，则

ON解得

ON=AB

边上有光线射出的区域的最大长度

L=OM+ON=6

【解析】详细解答和解析过程见【答案】16.【答案】解：(1)设此时小球抛出后运动的最高点距宣传墙顶端

AB

的高度为

h′

，小球从

A

到最高点的时间为

t1

，从

O

到最高点的运动时间为

t2

，小球到达最高点时的速度为

vx

，则水平方向

S2竖直方向

h′=12gt由以上各式可得

h′=(2)设小球抛出后运动的最高点距宣传墙顶端

AB

的高度为

h1

，小球从

O

点抛出时的竖直分量为

vy

，水平分量为

vx

得

v而

v得

v当

252h1=2

【解析】详细解答和解析过程见【答案】17.【答案】解：(1)(1)粒子在第二象限做类平抛运动，在

M

的速度大小为

vM

，方向与

y

轴正方向成

θ=37∘

角，沿

y

轴正方向做匀速运动，有

vy沿

x

轴正方向做匀加速运动，有

vx=vM由以上各式可得

y=(2)由(1)可得

v在区域Ⅰ中粒子做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力

Bq如图所示根据几何关系有

y+可得

R1=56(3)粒子在区域Ⅱ中也做匀速圆周运动，可能轨迹如上图所示则半径

R2

的可能值满足