湖北襄阳市2025-2026学年高三上学期期末物理试卷

2026届高三上学期期末考试物理试卷注意事项：1.答题前，先将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码在答题卡上的指定位置。2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3.选择题用2B铅笔在答题卡上把对应题目所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。4.考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。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.自然界中的碳主要是碳12，也有少量碳14，碳14具有放射性，其衰变方程为，下列说法正确的是（）A.核反应方程中的X为B.碳14衰变时电荷数和质量数都守恒C.环境温度变化，碳14的半衰期可能随之改变D.20g碳14样品经历2个半衰期，样品的总质量只有5g【答案】B【解析】【详解】AB．衰变过程满足质量数和电荷数守恒。根据衰变方程，质量数守恒:，得；电荷数守恒：，得。故X为电子（），故A错误，B正确。C．放射性元素的半衰期由原子核内部结构决定，与外部环境（如温度）无关，故C错误。D．经历2个半衰期，剩余碳14的质量为，但样品的总质量包括衰变产物（如氮14），衰变过程中质量亏损极小，总质量仍接近20g，并非5g，故D错误。故选B。2.甲、乙两行星绕某恒星做圆周运动，甲的运行速率比乙的大。忽略两行星之间的万有引力作用，下列说法正确的是（）A.甲行星的周期一定比乙的小B.甲行星的轨道半径比乙的大C.甲行星的角速度比乙的小D.甲所受的向心力一定比乙的大【答案】A【解析】【详解】B．根据万有引力提供向心力可得线速度与轨道半径的关系因此已知甲的运行速率大于乙（），故，B错误；A．周期公式为，故，因，则，故A正确；C．角速度公式为，故，因，则，故C错误；D．向心力公式为，其大小取决于行星质量和半径。因行星质量未知，若与不等，则向心力大小无法确定，故D错误。故选A。3.质量为2kg的小物块在光滑水平面上紧靠固定在水平面上的三角形木块，用沿AC方向的推力F=80N将小物块由静止从A端推到B端，，小物块与木块AB面的动摩擦因数为0.5，下图为俯视图。则小物块运动的加速度大小为（）（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2）A.10m/s2 B.16m/s2 C.20m/s2 D.22m/s2【答案】C【解析】【详解】小物块在水平面上运动，受到推力F、三角形木块对它的摩擦力f、支持力N，重力mg、地面的支持力。重力和地面的支持力在竖直方向平衡，将推力F沿AB方向和垂直AB方向分解，沿AB方向分力垂直AB方向分力三角形木块对小物块的支持力摩擦力对小物块根据牛顿第二定律，有联立，代入数据求得，故选C。4.一束复色光从空气射入光导纤维后分成a、b两束单色光，光路如图所示。比较内芯中的a、b两束光。下列说法正确的是（）A.a光的频率大 B.a光的波长小C.a光发生全反射的临界角大 D.a光在内芯中的传播速度小【答案】C【解析】【详解】AB．根据光路图可知，复色光从空气射入光导纤维后，a光的偏折程度小于b光的偏折程度，则内芯对a光的折射率小于b光的折射率，a光的频率小于b光的频率，a光的波长大于b光的波长，故A、B错误；C．根据全反射临界角公式因a光的折射率小于b光的折射率，a光发生全反射的临界角大于b光发生全反射的临界角，故C正确；D．根据光在介质中传播的速度公式因a光的折射率小于b光的折射率，a光在内芯中的传播速度大，故D错误。故选C。5.某科学小组研制了一种探测器，其速度大小可随运动情况进行调节，如图所示，在某次实验中该探测器从原点一直沿x轴正向运动，且其速度与位移成反比，已知探测器在A、B两点的速度分别为2m/s和1m/s，O点到B点的位移为4m，则探测器从A点运动到B点的时间为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】速度与位移成反比，即与位移成正比，画出图像如图根据变形可得，即图线与x轴围成的面积表示时间。根据，解得则探测器从A运动到B的时间为，故选A。6.如图所示，理想变压器的原副线圈匝数分别为n1、n2，且，在原副线圈的回路中分别接有阻值和滑动变阻器R（最大阻值为10）的电阻，电流表和电压表均为理想电表，原线圈M、N端接在电压为220V的正弦交流电上。下列说法正确的是（）A.当滑动变阻器R的滑片向上滑动时，电流表示数变大B.当滑动变阻器R的滑片向上滑动时，电压表示数不变C.当滑动变阻器R的阻值为10时，变压器输出功率最大D.当滑动变阻器R的阻值为1时，电流表示数为66A【答案】D【解析】【详解】B．对原线圈电路，由欧姆定律有，其中不变根据理想变压器匝数和电压的关系有，则根据理想变压器匝数和电流的关系有，则对副线圈电路有解得，、不变，当滑动变阻器R的滑片向上滑动时，增大，增大，即电压表示数增大，B错误；A．由前面分析知增大，则增大，由欧姆定律，得减小，则减小，即电流表示数减小，A错误；C．由前面分析得变压器的输出功率根据数学知识可知，当时输出功率最大，此时，C错误；D．由知，当滑动变阻器R的阻值为1时，由得，即电流表示数为66A，D正确。故选D。7.如图所示，在正五角星区域内（包含边界）有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，已知MP=l。现有一质量为m、电量为q的带正电的粒子以某一速度沿合适的方向从M点射入磁场区域，若粒子一直在磁场中运动并能到达点N，则满足条件的粒子射入速度的大小和方向的描述，正确的是（）A.方向可以沿的平分线射入B.方向只能沿的平分线射入C.大小可以为D.大小只能为【答案】D【解析】【详解】AB．由题可知，粒子经过N点时，恰好与五角星相切，作出粒子在磁场中偏转的轨迹，如图所示由几何知识可知，，因此粒子射入方向不可能沿的平分线，故AB错误；CD．根据上述分析由几何知识可得洛伦兹力提供圆周运动的向心力则有联立解得，故C错误，D正确。故选D。8.关于静电场下列说法正确的是（）A.静电场中，一带电粒子仅在电场力的作用下自A点由静止开始运动，B为粒子运动轨迹上的另外一点，则粒子在A点的电势能一定不低于其在B点的电势能B.在静电场中，A、B两点间电势差等于将正电荷从A点移动到B点时静电力所做的功C.在静电场中，若电场力对一个带负电小球做负功，则小球的电势能一定增加D.电场中电势降低的方向就是电场强度的方向【答案】AC【解析】【详解】A．粒子在电场中运动时，电势能和动能之和守恒，则静电场中，一带电粒子仅在电场力的作用下自A点由静止开始运动，B为粒子运动轨迹上的另外一点，因在A点时动能为零，则粒子在A点的电势能一定不低于其在B点的电势能，A正确；B．根据，则在静电场中，A、B两点间的电势差等于将单位正电荷从A点移动到B点时静电力所做的功，B错误；C．在静电场中，只要电场力对小球做负功，则小球的电势能一定增加，无论小球带正电还是负电，C正确；D．电场中电势降落最快的方向就是电场强度的方向，D错误。故选AC。9.如图所示，A、B是水面上的两个点，两个点在半径为5m的圆上，且A、B两点相距5m，两振动片以相同的频率f=2.5Hz周期性地驱动A、B两点，在t=0时刻A点开始向上起振，经过0.2s时B点开始向上起振，且A、B两点的振幅相等，波速为5m/s，经过足够长时间后。下列说法正确的是（）A.圆上到A、B点距离相等的点始终静止B.A、B两点连线上（除A、B外）共有5个振幅极大的点C.圆上（除A、B外）共有4个振动减弱点D.圆上（除A、B外）共有8个振幅极大的点【答案】AD【解析】【详解】A．AB振动的周期为在t=0时刻A点开始向上起振，经过0.2sB点开始向上起振，则此时AB两波源振动方向相反，圆上到A、B点距离相等的点振动减弱，因两波源振幅相等，可知这些点振幅为零，即始终静止，A正确；BCD．A、B两点连线上（除A、B外）振动加强点满足其中由可得，n取整数，可知n=0，，则共有4个振幅极大的点，根据波的干涉图样画出4条振动加强线，和AB大圆弧和小圆弧交点共有8个，则圆上（除A、B外）共有8个振幅极大的点，加强点之间是减弱点，则圆上（除A、B外）共有10个振动减弱点，故C错误，D正确。故选AD10.如图所示，倾角为的斜面固定在水平面上，一质量为m=1kg的小物块恰好能静止在斜面上。现对小物块施加一纸面内某方向的恒力，使小物块从静止开始以加速度a=2m/s2沿斜面向上运动0.5m，重力加速度g=10m/s2，最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小，则（）A.恒力最小值为6N B.恒力最小值为6NC.恒力做功最小值为3.5J D.恒力做功最小值为【答案】BC【解析】【详解】AB．设恒力与斜面成角，对小物块进行受力分析，如图所示由牛顿第二定律，沿斜面方向有垂直斜面方向有解得依题意小物块恰好能静止在斜面上，有，即，则当时，F有最小值，即，A错误，B正确；CD．根据前面分析可得恒力做功为，要最小，则要最大，即最大，因小物块不能离开斜面，由图可知，最大时恰有，即垂直斜面方向有沿斜面方向有解得，则恒力做功最小值，C正确，D错误。故选BC二、非选择题：本题共5小题，共60分。11.某学生用图（a）所示的实验装置测量物块与斜面之间的动摩擦因数。已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，物块下滑过程中所得到的纸带的一部分如图（b）所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）。s1=3.59cm，s2=4.41cm，s3=5.19cm，s4=5.97cm，s5=6.78cm，s6=7.64cm。（1）关于本实验，下列说法正确的是（）A.先释放纸带，再接通电源打点B.纸带与打点计时器之间有摩擦，这给实验带来偶然误差C.释放物块前，应将物块停在靠近打点计时器的位置（2）物块下滑时的加速度a=________m/s2（要求充分利用测量的数据）；打C点时物块的速度v=________m/s；（结果均保留两位有效数字）（3）已知重力加速度大小为g，求出动摩擦因数，还需测量物理量是（）（填正确答案标号）。A.物块的质量 B.斜面的高度 C.斜面的倾角【答案】（1）C（2）①.0.80②.0.48（3）C【解析】【小问1详解】A．实验时要先接通电源打点，再释放纸带，A错误；B．纸带与打点计时器之间有摩擦，这给实验带来系统误差，B错误；C．释放物块前，应将物块停在靠近打点计时器的位置，以充分利用纸带，C正确；故选C。【小问2详解】[1][2]每相邻两个计数点间还有4个点，则T=0.1s，则物块下滑时的加速度打C点时物块的速度【小问3详解】根据，则求出动摩擦因数，还需测量的物理量是斜面的倾角，故选C。12.某同学利用图（a）中的电路测量电流表A的内阻RA（约为）和直流电源的电动势E（约为10V）。图中R1和R2为电阻箱，S1和S2为开关，已知电流表的量程为100mA，直流电源的内阻为r。（1）断开，闭合，调节的阻值，使A满偏；保持的阻值不变，闭合，调节，当的阻值为时，A的示数为，若忽略闭合后电路中总电阻的变化，经计算得________；若不可忽略闭合后电路中总电阻的变化，则经计算得出的与真实值相比，________（填“>”、“<”或“=”）；（2）保持S1闭合，断开S2，多次改变R1的阻值，并记录电流表的相应示数。若某次的示数如图（b）所示，则此次的阻值为________；（3）利用（2）中记录的R1的阻值和相应的电流表示数I，作出图线，如图（c）所示，用电池的电动势E、内阻r和电流表内阻RA表示随R1变化的关系式为________，利用图（c）可求得________V。（保留两位有效数字）【答案】（1）①.5.0②.<（2）148.2（3）①.②.9.0【解析】【小问1详解】[1]根据题意可知，若忽略闭合后电路中总电阻的变化，干路电流不变仍为，则通过的电流为，则电流表内阻。[2]若不可忽略闭合后电路中总电阻的变化，则闭合之后电路中总电阻减小，干路电流增大，计算通过的电流偏小，则得出的与真实值相比偏小，即。【小问2详解】由图（b）可知，此次的阻值为【小问3详解】[1]根据题意，由闭合回路欧姆定律有整理可得[2]结合图（c）可得解得13.负压病房（Negativepressureward）是指房内的气压低于房外气压的病房。现简化某负压病房为一个可封闭的绝热空间，室内空气所占空间的体积为V0，室内外气温均为3oC，室内外压强均为p0。病房使用前，首先将室内空气封闭并加热，使病房内的气压上升至（空气视为理想气体，T=t+273K）。（1）求气压上升至时病房内的温度。（2）为了达到安全标准，病房封闭加热后，在使用前要先抽掉一部分空气，使病房内气压降低到p0（<1），抽气过程保持病房温度不变，求抽掉的空气的质量与抽气前室内空气总质量的比值。【答案】（1）300K（2）【解析】【小问1详解】加热前室内外温度为T0，加热后病房内温度为T1，气体发生等容变化，由查理定律可得因解得【小问2详解】设病室内的温度不变而压强降为λp0时，体积为V2，由玻意耳定律可得则抽掉的空气的质量与抽气前室内空气总质量的比值代入数据计算得14.如图所示，以v=5m/s的速度顺时针匀速转动的水平传送带，右端与光滑水平面平滑对接。水平面上有位于同一直线上、处于静止状态的一小球Q，小球质量m0=0.4kg。质量m=0.1kg的物块P从传送带左端A点以初速度v0=7m/s水平向右冲上传送带，物块和传送带之间的动摩擦因数=0.5，传送带AB之间的距离L=3.4m。物块与小球之间发生的是弹性正碰，重力加速度g=10m/s2。求：（1）物块P第一次从A点运动到B点的时间。（2）物块P与小球Q碰撞后，在传送带上向左滑行的最大距离。（3）物块P与小球Q碰撞后从B端冲上传送带到最终又离开传送带的过程中，传送带对物块P的冲量大小。【答案】（1）0.6s（2）0.9m（3）【解析】【小问1详解】由于物块冲上传送带的初速度大于传送带的速度，开始物体相对传送带向右运动，则μmg=ma解得物块向右先做匀减速直线运动，减速至与传送带同速时通过的位移解得可知物块在传送带上先向右做匀减速直线运动，后向右做匀速直线运动，匀减速历时匀速过程历时则从A运动到B的时间【小问2详解】物块与小球发生弹性正碰，设物块反弹回来的速度大小为v1，小球被撞后的速度大小为v2，由动量守恒和能量守恒定律得，解得，物块滑上传送带后，在滑动摩擦力作用下匀减速运动，加速度大小为物块被反弹回来后，在传送带上向左运动过程中，由运动学公式得解得即在传送带上向左滑行的最大距离为0.9m。【小问3详解