【物理】安徽省黄山第一中学2025-2026学年高三上学期期中试题(解析版)

安徽省黄山第一中学2025-2026学年高三上学期期中考试物理试题注意事项∶1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在试卷上无效。3.考试结束后，本试卷和答题卡一并交回。一、单选题：本大题共7小题，共28分。1.2025年3月26日，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，成功将天链二号04星发射升空。该卫星由长征三号乙运载火箭发射后，首先进入地球同步转移轨道，该轨道为绕地球运动椭圆轨道，如图所示，设卫星在近地点、远地点的速度分别为，近地点到地心的距离为r，地球质量为M，引力常量为G。则下列说法正确的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】长征三号乙运载火箭发射后从近地点到远地点万有引力做负功，动能减小，所以，过近地点圆周运动的速度为，由于长征三号运载火箭在椭圆上运动，所以；而在远地点时，长征三号运载火箭的速度要小于该处圆轨道的速度，即，其中，则有，所以。故选B。2.2025年3月9日，我国首款基于碳化硅半导体材料的碳14核电池“烛龙一号”研制成功。碳14半衰期长达5730年，理论上使其能持续放电数千年；目前，搭载该电池的LED灯已持续工作近4个月，完成超35000次脉冲闪烁，并成功驱动蓝牙射频芯片发射信号，充分验证了其稳定性和可靠性。碳14核电池“烛龙一号”通过碳14的核衰变释放核能，进而转化为电能。下列说法正确的是（）A.碳14的衰变产物为氧16B.升高温度，可以减小碳14的半衰期C.衰变的实质是核外电子跃迁D.经17190年，核电池中碳14的个数变为原来的【答案】D【解析】A．碳14的衰变方程为，故A错误；B．半衰期不随温度、压强等因素的改变而改变，故B错误；C．衰变的实质是原子核内的一个中子转化成一个质子和一个电子，故C错误；D．根据半衰期公式有，故D正确。故选D。3.如图所示，在2025年春节文艺晚会的机器人表演中，机器人转动手帕使其在竖直面内做匀速圆周运动，机器人手帕的持续转速达到每分钟1200转，远超人类极限的每分钟800转。已知手帕边缘P点的转动半径为。则下列说法正确的是（）A.手帕转动的角速度 B.手帕转动的角速度C.P点转动的向心加速度 D.P点转动的向心加速度【答案】C【解析】AB．由题意可知，机器人手帕的持续转速达到每分钟1200转，则每秒钟转20转，则角速度，故AB错误;CD．P点转动的向心加速度，故C正确，D错误。故选C4.1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果（称洛埃镜实验）。洛埃镜实验的基本装置如图所示，S为单色光源，M为一平面镜，S发出的光直接照在光屏上，同时S发出的光还通过平面镜反射到光屏上，最终在光屏上得到明暗相间的干涉条纹。设光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为d和L，光的波长为，在光屏上形成干涉条纹。下列说法正确的是（）A.相邻两条亮纹（或暗纹）间的距离B.实验中，单色光的波长越短，干涉条纹越宽C.若将平面镜M右移一小段距离，光屏上的条纹间距变大D.若将平面镜M右移一小段距离，光屏上的条纹间距变小【答案】A【解析】A．光源到屏的距离可以看作双缝到屏的距离L，光源S到S平面镜中虚像的间距看作双缝的间距，则有根据双缝干涉相邻条纹之间的距离公式可得，故A正确；B．实验中，单色光的波长越短，干涉条纹越窄，故B错误；CD．若将平面镜M右移一小段距离，光源S到S平面镜中虚像的间距看作双缝的间距不变，光屏上的条纹间距不变，故CD错误。故选A。5.如图所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生的正弦交流电的图像，当调整线圈转速后，所产生的正弦交流电的图像如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法中正确的是（）A.在图中时刻线圈平面平行于匀强磁场B.线圈先后两次转速之比为C.交流电b的电压有效值为D.交流电b在时，穿过线圈的磁通量是最大值的一半【答案】D【解析】A．在图中时刻，两个正弦式交变电流的感应电动势的瞬时值均为零，此时线圈都在中性面位置，即线圈与磁场方向垂直，故A错误；B．由图可得两个正弦式交变电流的周期分别为，根据，可知线圈先后两次转速之比为，故B错误；C．根据可得由题图可知，交流电a的电压最大值为则交流电b的电压最大值为交流电b电压有效值为，故C错误；D．由题图可知，时刻，交流电b从中性面开始计时，则对应磁通量随时间的关系式为当时，可得可知此时穿过线圈的磁通量是最大值的一半，故D正确。故选D。6.如图所示，在水平地面上匀速向左行驶的小车内用细绳、系住一个小球，绳处于斜向上的方向，拉力大小为，绳处于水平方向，拉力大小为。小车前方出现障碍物，小车刹车，小球相对于车厢的位置仍保持不变，细绳、的拉力大小分别为和。下列关系正确的是（）A.，B.，C.，D.，【答案】A【解析】设细绳与竖直方向的夹角为θ，当小车静止时，有，当小车刹车时，有，所以，，故选A。7.如图甲所示，足够长的光滑金属导轨水平放置，处在竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度随时间的变化如图乙所示，导轨左端接有一个阻值恒为的灯泡。从时刻开始，垂直于导轨的导体棒在水平外力的作用下从导轨的左端沿导轨以速度水平向右匀速运动，导体棒的长度为，导体棒运动过程中与导轨接触良好，导体棒与导轨的电阻均不计，为理想电压表。在导体棒向右运动的过程中，下列说法正确的是（）A.灯泡亮度不变B.电压表示数变小C.时，D.时，灯泡的功率【答案】C【解析】AB．时刻t时磁感应强度大小为动生电动势为感生电动势为总电动势为导体棒与导轨的电阻均不计，电压表示数等于电动势，故电压表示数变大；灯泡的电流为电流增大，灯泡功率变大，灯泡亮度增大，故AB错误；C．时，水平外力于金属棒所受安培力，故C正确；D．由C项分析可知时，水平外力等于金属棒所受安培力，则回路中的电流灯泡的功率，故D错误。故选C。二、多选题：本大题共3小题，共15分。8.如图所示，一质量为m、电荷量为（）的粒子在匀强电场中运动，A、B为其运动轨迹上的两点。已知该粒子在A点的速度大小为，方向与电场方向的夹角为；它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为，不计粒子重力。有关粒子从A点运动至B点的过程中，下列说法正确的是（）A.粒子的电势能先增加后减小B.A、B两点间的电势差C.A、B两点间的电势差D.粒子在B点的动能是粒子在A点的动能的3倍【答案】BD【解析】A．粒子从A点运动至B点的过程中，电场力对粒子一直做正功，粒子的电势能一直减小，故A错误；BC．粒子在竖直方向做匀速直线运动，则有解得粒子在B点的速度大小为粒子从A点运动至B点的过程中，根据动能定理可得解得A、B两点间的电势差为，故B正确，C错误；D．粒子在B点的动能与粒子在A点的动能之比为故D正确。故选BD。9.如图所示，倾角为的斜面体放在粗糙的水平地面上，斜面顶端与劲度系数为k、自然长度为l的轻质弹簧相连，弹簧的另一端连接质量为m的物块。压缩弹簧使其长度为时将物块由静止开始释放，且物块在以后的运动中，斜面体始终处于静止状态，斜面光滑且足够长。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，弹簧形变量始终都在弹性限度内。下列说法正确的是（）A.弹簧的最大伸长量为B.弹簧的最大伸长量为C.弹簧最长时地面对斜面体的静摩擦力等于弹簧最短时地面对斜面体的静摩擦力D.弹簧最长时地面对斜面体静摩擦力大于弹簧最短时地面对斜面体的静摩擦力【答案】AC【解析】AB．由题意可知，物块在斜面上围绕平衡位置做简谐运动，设物块在斜面上平衡时，弹簧伸长量为，简谐运动的振幅为A由力的平衡知识结合胡克定律可得，故得根据题意知物块做简谐运动的振幅弹簧的最大伸长量为，故A正确，B错误；CD．设弹簧最短时，即物块处于最高点时其加速度大小为a，方向平行于斜面向下对物块和斜面体组成的系统进行整体分析水平方向运用牛顿第二定律可得地面对斜面体的静摩擦力而，故得弹簧最短时地面对斜面体的静摩擦力其方向水平向左由简谐运动的对称性同理可得弹簧最长时地面对斜面体的静摩擦力其方向水平向右，显然，故C正确，D错误；故选AC。10.现代科学仪器中常利用电、磁场控制带电粒子的运动。如图甲所示，纸面内虚线上方存在竖直向下的匀强电场，下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。现有质量为m、电荷量为+q的带电粒子在O点由静止释放，从P点进入磁场，恰好经过磁场中的Q点。OP间的距离为d，Q点与P点的水平距离为竖直距离为若磁场所在区域也存在上述匀强电场，如图乙所示，重新让粒子从O点由静止释放，经过一段时间粒子第一次到达最低点N（图中未标出）。不计粒子重力。下列说法正确的是（）A.匀强电场的场强大小为B.粒子从O点运动到Q点的时间为C.P、N两点的竖直距离为D.粒子经过N点时速度大小为【答案】AD【解析】A．作出粒子进入磁场中偏转的运动轨迹，如图所示设PQ与PM间的夹角为，由题可知故有粒子圆周运动的轨道半径为r，则有解得洛伦兹力提供圆周运动的向心力，则有解得粒子进入磁场中的速度在电场中，根据动能定理则有联立解得，A正确；B．粒子在电场中运动的时间由几何知识可知，圆弧PQ对应的圆心角解得故粒子在磁场中从P到Q运动的时间其中，故粒子从O点运动到Q点的时间为，B错误；CD．将粒子从P到N的过程中某时刻的速度分解为水平向右和竖直向下的分量，分别为、，设粒子在最低点N的速度大小为，PN的竖直距离为y。以向右为正方向，水平方向上由动量定理可得由动能定理可得解得，，C错误，D正确。故选AD。三、实验题：本大题共2小题，共15分。11.在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，实验装置如图甲所示：（1）关于该实验，下列说法中正确的是（）A.单缝和双缝应当相互平行B.测量过程中，把5个条纹间距数成6个，会导致波长测量值偏大C.把毛玻璃屏向远离双缝的方向移动，相邻两亮条纹中心的距离变宽D.若通过双缝的两列光波到屏上某点的路程差为波长的奇数倍，该点处一定是暗条纹（2）某同学在用双缝干涉测量光的波长的实验中，已知两缝间的间距为0.3mm，以某种单色光照射双缝时，在离双缝1.2m远的屏上，用测量头测量条纹间的宽度：先将测量头的分划板中心刻线与某亮纹中心对齐，将该亮纹定为第1条亮纹，此时手轮上的读数为2.325mm；然后同方向转动测量头，使分划板中心刻线与第6条亮纹中心对齐，此时手轮上的示数如图乙所示，其读数为_______mm。（3）根据以上实验，测得的这种光的波长等于________nm（结果保留3位有效数字）。【答案】（1）AC（2）13.700##13.699##13.701（3）569【解析】【小问1】A．为了获得清晰的干涉条纹，单缝和双缝应当相互平行，故A正确；B．根据双缝干涉条纹公式，测量过程中，把5个条纹间距数成6个，导致相邻亮条纹间距变小，会导致波长测量值偏小，故B错误；C．根据双缝干涉条纹公式可知，把毛玻璃屏向远离双缝的方向移动，L变大，相邻两亮条纹中心的距离变宽，故C正确；D．若通过双缝的两列光波到屏上某点的路程差为波长的奇数倍，由于狭缝作用光源、频率和相位差完全相同，该点处一定是明条纹，故D错误。故选AC。【小问2】螺旋测微器的精确值为，由图乙可知其读数为【小问3】条纹间距为根据双缝干涉条纹公式，可得波长为12.小刘同学研究测量某热敏电阻（其室温下电阻约为）的阻值随温度变化关系，设计了如图1所示电路，所用器材有：电源E（，），定值电阻、，电阻箱，滑动变阻器，微安表（，内阻约），开关S，导线若干。（1）按图1连接电路，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应滑到__________（选填“a”或“b”）端。（2）实验时，将热敏电阻置于温度控制室中，然后仔细调节、恰好使微安表的读数为0，计算出不同温度下相应的热敏电阻阻值。若某次测量中，则此时热敏电阻的阻值为__________。（3）实验中得到的该热敏电阻阻值随温度T变化的曲线如图2所示。图3为用此热敏电阻和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路，继电器线圈的电阻为。当线圈中的电流大于或等于时，继电器的衔铁被吸合。图中为继电器线圈供电的电源电动势，内阻可以不计。应该把恒温箱内加热器接__________端（选填“”或“”）。如果要使恒温箱内的温度保持60℃，滑动变阻器接入电路的电阻值为__________。【答案】（1）a（2）1600（3）；300【解析】【小问1】为了保护电路，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应滑到a端；【小问2】微安表的读数为0时，设支路电流分别为，则有，整理得代入题中数据，解得【小问3】随着恒温箱内温度降低，热敏电阻的阻值变大，则线圈中的电流变小，当线圈的电流小于5mA时，继电器的衔铁又被释放到上方，则恒温箱加热器又开始工作，这样就可以使恒温箱内保持在某一温度。所以应该把恒温箱内的加热器接在AB端；要使恒温箱内的温度保持60℃，即60℃时线圈内的电流为5mA。图2可知，60℃时热敏电阻的阻值为，由闭合电路欧姆定律代入题中数据，解得四、计算题：本大题共3小题，共42分。13.篮球运动是中学生喜欢的一项体育运动，打篮球前需要将篮球内部气压调至标准气压才能让篮球发挥最佳性能。某同学发现教室里一只篮球气压不足，用气压计测得球内气体压强为，已知篮球内部容积为，教室内温度为。现把篮球拿至室外篮球场后用简易打气筒给篮球打气28次，每次能将、的空气打入球内，篮球及篮球场空气温度均为，假设篮球的标准气压为。忽略打气和放气过程中篮球容积的变化。求：（1）打气完成后篮球内部的气压p；（2）若发现打气过多，可以采取放气的办法使篮球内部的气压恢复到标准气压，求放出空气的质量与篮球内剩余空气质量m的比值。【答案】（1）（2）【解析】【小问1】根据题可得其中，，，，，代入数据解得【小问2】根据克拉珀龙方程可得，两式比较可得其中，根据，联立解得14.如图所示，光滑水平面上有一质量为的木板，木板上表面段为圆心角的光滑圆弧，段为长的粗糙水平部分，厚度，两段平滑连接，A点离地高度为。一质量为的小球通过长为的细绳悬挂于O点，小球静止时刚好与地面接触，细绳左侧P点固定一个钉子，长为且与竖直方向夹角为。某时刻木板获得水平向右的初速度开始向右运动，一段时间后木板与静止的小球发生弹性碰撞，碰后小球绕O点做圆周运动，恰好能通过圆弧最高点，当细绳碰到钉子时小球将绕P点做圆周运动，小球运动到P点正下方时细绳突然断裂，小球继续运动并恰好无碰撞的从A点落入木板。为确保小球恰好从A点落入木板，碰后对木板施加一个水平方向的力F，直至小球落入木板时撤掉力F。已知小球与木板间粗糙部分的动摩擦因数为，取重力加速度，小球可视为质点。求：（1）木板与小球碰后瞬间小球速度的大小；（2）力F对木板的冲量大小I；（3）判断小球能否滑离木板，若能滑离木板，求出小球滑离木板时的速度；若不能滑离木板，求出小球相对木板静止时的位置与木板右端的距离x。【答案】（1）（2）（3）0.225m【解析】【小问1】小球恰好过最高点，则动能定理有代入题中数据，解得【小问2】设碰前碰后木板的速度分别为和，木板与小球相碰满足动量守恒和机械能守恒，有，解得设绳断瞬间小球的速度分别为，小球从圆周最高点至绳断瞬间，由动能定理可得，解得小球从绳断瞬间到平抛至A点，小球下落的高度设为，几何关系可知，解得小球做平抛运动，竖直方向为自由落体运动，则有联立解得小球恰好无碰撞的A点落入木板，设此时木板速度为，由几何关系可得解得对木板，由动量定理可得联立解得，力F对木板的冲量大小【小问3】假设小球未滑离木板，由水平方向动量守恒和系统能量守恒可得解得假设成立，小球相对木板静止时的位置与木板右端的距