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2025—2026学年高三年级上学期学科期末素养训练
物 理
本试卷满分100分，考试用时75 分钟。
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上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。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共10小题，共46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，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1.钺的同位素 Tb-161因半衰期为6.9天且衰变时发射β射线，适合制备放射性药物。关于衰变，下列说法正确的是
A.经过13.8天,10g钛的同位素 Tb-161衰变后剩余2.5g
B.β射线是高能电磁波
C.通过高温高压可改变 Tb-161的半衰期
D.10个 Tb-161原子经过6.9天有5个发生衰变
2.一列简谐横波在 t=0时刻的波形如图甲所示，图乙表示介质中某质点的振动图像。图乙可能为
A. N 或K 点的振动图像
B. N 或L 点的振动图像
C. M 或K 点的振动图像
D. M 或N 点的振动图像
3.一国产人形机器人的身高为165 cm，质量为50kg。如图所示，该机器人在倾角为 的斜坡上稳定地匀速行走，取重力加速度大小 则它的脚与斜面间的最大静摩擦力不能小于
A.500 N
B.300 N
C.250 N
D.1 000 N
4.将一颗透明玻璃弹珠，放在水平桌面上，PQ 为过弹珠的球心O的水平直线，让一束极细的单色光线平行于 PQ 从A点水平射入，入射角 ，经折射后从弹珠上 B 点射出，射出光线与 PQ相交于C点且两者间的夹角θ为： 如图所示，则该玻璃弹珠的折射率为
C.1.5
5.2025年5月22 日，神舟二十号航天员乘组在空间站机械臂支持下，圆满完成第一次出舱活动。已知地球半径约为6 400km，我国空间站距地面的高度约为400 km，地球表面的重力加速度大小为 下列说法正确的是
A.空间站绕地球运行的周期大约为70 min
B.神舟二十号的发射速度小于7.9 km/s
C.空间站运行时的向心加速度大约为
D.只要再已知引力常量G，就可求出地球的质量
6.平行于x轴方向的静电场的电场强度E随x的变化关系如图所示，规定沿x 轴正方向为电场强度的正方向，则电势φ随x变化的关系图像可能正确的是
7.如图所示，滑块A 和B(均可看作质点)放在静止于水平地面上的木板C 的中点，A、B、C的质量分别为 。A、B与木板C 间的动摩擦因数均为 地面光滑。某时刻使滑块A、B以大小均为 、方向分别向左和向右的初速度滑动。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小. 则下列说法正确的是
A.若木板C足够长，则最终木板C 相对地面向右运动，速度大小为2m/s
B.若木板C 足够长，则滑块A 比滑块B 先与木板C 达到相对静止
C.要使两滑块不滑离木板C，木板C 的最小长度为2.26 m
D.若木板C足够长，则滑块A 相对于木板C 向左滑行的最大距离为1.71m
8.种植水稻经历了从插秧到抛秧的发展历程。在抛秧时，人们将育好的水稻秧苗大把抓起，然后向空中用力抛出，使秧苗分散着落入田间。某同学研究抛秧的运动过程时，将秧苗的运动简化为以肩关节为圆心，臂长为半径的圆周运动，忽略空气阻力。如图所示，秧苗离手的瞬间，通过手指改变秧苗运动的速度方向，秧苗A、B同时离开手后做不同的抛体运动，其运动轨迹在空中交于 P 点，不计空气阻力。若秧苗B 离开手时的速度方向水平，则下列说法正确的是
A.秧苗A 离手时速度的水平分量小于秧苗B 离手时的速度
B.秧苗A、B 可能同时到达 P 点
C.秧苗在圆周运动的最低点时处于超重状态
D.秧苗A 离手后上升过程中处于超重状态
9.某个水电站发电机的输出功率为400 kW，发电机的电压为250 V。通过升压变压器升压后向远处输电，输电线的总电阻为7 Ω，在用户端用降压变压器把电压降为220 V，用户得到的功率为330 kW。下列说法正确的是
A.降压变压器输出的电流为1 500 A，输电线上通过的电流为50 A
B.输电线上损失的电压为700 V，升压变压器输出的电压为3 900 V
C.升压变压器原、副线圈的匝数比为1：16
D.降压变压器原、副线圈的匝数比为15：1
10.如图所示，足够长的水平绝缘传送带以大小为v 的速度顺时针匀速传动，均与传送带运动方向垂直的虚线MN、PQ间存在竖直向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，质量为m、边长为L 的正方形单匝导线框 abcd 放上传送带时的初速度为0，线框 ab 边与虚线MN之间的距离为L，经过一段时间，当线框 ab 边到达虚线MN 时恰好与传送带相对静止，当线框刚好完全进入磁场时，速度大小变为线框 ab 边刚进入磁场时速度大小的 当线框 ab边到达虚线 PQ处时，线框恰好与传送带相对静止。已知线框的阻值为R，重力加速度大小为g，整个过程中线框 ab 边始终与两虚线平行，下列说法正确的是
A.线框与传送带间的动摩擦因数为
B.从线框 ab 边进入磁场到线框 cd 边进入磁场的过程中所用的时间为
C.两虚线间距离为
D.线框离开磁场的过程中产生的焦耳热为
二、非选择题：本题共5 小题，共54分。
11.(7分)某物理兴趣小组利用如图所示的装置探究动量守恒定律。AB 是倾角大小可以调节的长木板，BC 是气垫导轨，长木板与气垫导轨平滑连接，光电门1与光电门2固定在气垫导轨BC上。
(1)打开气垫导轨的气源，将质量为m、直径为 的小球a从长木板上的位置( 由静止释放，若小球a 通过光电门1的挡光时间 (填“大于”“小于”或“等于”)小球a 通过光电门2的挡光时间，则表明气垫导轨已调至水平位置。
(2)将质量为M、直径为d 的小球b静置于气垫导轨上的位置( ，使小球a 从长木板上的位置O 由静止释放，小球a 先、后通过光电门1的挡光时间分别为 与 小球b通过光电门2的挡光时间为△t 。由题可知，小球a 的质量m 应 (填“大于”“小于”或“等于”)小球b的质量M；若小球a、b碰撞过程中，关系式 (用题中给出的物理量表示)成立，则两小球碰撞过程中动量守恒。
12.(8分)为了描绘小灯泡的伏安特性曲线，某同学所用器材如下：
①待测小灯泡：额定电压为3 V，电阻小于 10 Ω。
②电压表:量程为0~3 V,内阻约为3 kΩ。
③电流表:量程为0~0.6 A,内阻约为0.1Ω。
④滑动变阻器，干电池两节，开关，导线若干。
(1)结合实验器材，该实验原理图正确的应为 。
(2)原理图中开关S闭合之前，滑动变阻器的滑片应置于 (填“a”或“b”)端。
(3)该同学画出的伏安特性曲线如图甲所示，由图甲可知，小灯泡的额定功率为 W。(结果保留三位有效数字)
(4)若将该灯泡与 的定值电阻和 的电源构成闭合电路，如图乙所示，则此时灯泡两端的电压为 V。(结果保留两位有效数字)
13.(10分)一端封闭、粗细均匀、导热性能良好且足够长的玻璃管内，封闭着一定质量的理想气体，如图所示。已知水银柱的长度h=10cm,，玻璃管开口向上，倾角 倾斜放置，稳定时被封闭的空气柱长 大气压强始终为 环境的热力学温度 320 K，取重力加速度大小 不计水银与玻璃管壁间的摩擦力。
(1)缓慢转动玻璃管，当玻璃管竖直且开口向上时，求管内空气柱的长度.
(2)缓慢转动玻璃管，并缓慢改变管内气体的温度，当玻璃管竖直且开口向下时，管内空气柱的长度仍为 ，求管内气体的热力学温度
14.(11分)科学研究中，经常要收集高速运动的带电粒子，于是有人设计了一种粒子收集装置。如图所示，真空中，固定在M 点的发射枪可以沿水平直线MN 射出速度大小为v、电荷量为q、质量为m的带负电粒子，O点在MN 上，粒子收集器固定在O点的正上方K 点。已知M、O间的距离为L，K、O间的距离为d，不计粒子受到的重力。在下列条件中，粒子都可以被粒子收集器收集。
(1)若在M、O之间有一竖直方向的匀强电场，求匀强电场的方向和电场强度大小E；
(2)若在OK 右侧有一匀强磁场，求匀强磁场的方向和磁感应强度大小B；
(3)在粒子运动到 P 点时，若在整个空间中加有大小为B/ [B为第(2)问所求]、方向与第(2)问中相同的匀强磁场，求O、P间的距离x。
15.(18分)如图所示，光滑的水平地面上放置一个光滑、绝缘的四分之一圆弧槽，其质量 0.2kg,半径.R=0.5m,，O点为圆弧槽的圆心，OA 为圆弧槽的水平半径，另有一带正电的小球(可视为质点)，其质量 所带电荷量q=0.01 C,用长度L=0.5m 的轻质绝缘细线(不可伸长)悬挂在固定点C，C点为OA 的中点。现把小球拉到A 点并给其一竖直向下的初速度v ，不计空气阻力，运动过程中小球的电荷量始终不变，取重力加速度大小
(1)从小球开始运动到与圆弧槽分离的时间内，求圆弧槽向左运动的距离；
(2)小球与圆弧槽分离后，要使小球在竖直平面内运动且细线始终绷紧，求v 应满足的条件；
(3)如果 当小球离开圆弧槽后上升到最高点 M 时立即在该空间加上水平向左、电场强度大小 求小球第二次到达最低点时细线的拉力大小。
2025—2026学年高三年级上学期学科期末素养训练
物理参考答案
1. A【解析】本题考查衰变，目的是考查学生的理解能力。经过13.8天，10g铽的同位素Tb-161衰变后剩余2.5g，半衰期满足统计规律，不适合少量粒子，选项A正确、D错误；每种元素原子核的半衰期是固定的，不随外界温度、压强等影响，选项C错误；β射线是来自原子核内部的中子所释放出来的电子，选项B错误。
2. B【解析】本题考查机械振动和机械波，目的是考查学生的推理论证能力。若波沿x 轴正方向传播，题图乙可能为L 点的振动图像，若波沿x 轴负方向传播，题图乙可能为 N 点的振动图像，选项B正确。
3. C【解析】本题考查物体的平衡，目的是考查学生的理解能力。最大静摩擦力大于滑动摩擦力，对机器人分析有 可得最大静摩擦力不能小于250 N，选项C正确。
4. B【解析】本题考查光的折射，目的是考查学生的推理论证能力。由几何关系有∠BOQ= ，可知2r=60°，可得A 处的折射角r=30°，该玻璃弹珠的折射率 选项B正确。
5. D【解析】本题考查万有引力定律，目的是考查学生的推理论证能力。空间站距地面高度约为400 km,由 及 可知其运行的周期大于70 min，选项A 错误；神舟二十号的发射速度大于7.9km/s，选项B错误；根据 可知空间站运行时的向心加速度约为8.68 m/s ，选项C错误；根据 可知，只要再已知G 就能求出地球的质量，选项D正确。
6. B【解析】本题考查静电场，目的是考查学生的推理论证能力。从坐标原点到x ，电场指向x轴正方向，沿x轴正方向电势逐渐减小，x 右侧电场指向x轴负方向，沿x 轴正方向电势逐渐增大，选项 C、D错误；从原点到x；图线与x 轴围成的面积小于x 到x 之间图线与x轴围成的面积，说明原点处的电势小于x 处的电势，选项A错误、B正确。
7. D【解析】本题考查动量守恒定律，目的是考查学生的模型建构能力。因为地面光滑，所以A、B、C组成的系统动量守恒，有 ,解得v=1.2m/s,选项 A错误;滑块B 在木板C上滑动时，有μ×5mg=5maB,解得 解得 假设经过时间t ，B、C先共速，设B、C共同速度为v ，则有 act ,解得 此速度大于A、B、C共速时的速度，之后B、C减速，假设成立，即滑块B 比滑块A 先与木板C达到相对静止，选项B错误；对A，有 先向左减速再向右加速，相对C一直向左运动，滑块 B 先向右减速，与C 相对静止后，B、C一起向右减速， 对A、B、C，由能量守恒定律有 解得 选项 D正确；滑块 A和B(均可看作质点)放在静止于水平地面上的木板C的中点，要使两滑块不滑离木板，木板的最小长度为3.42m，选项C错误。
8. AC 【解析】本题考查抛体运动和圆周运动，目的是考查学生的推理论证能力。脱手处与 P点的水平距离一定，根据x=v t 可知，秧苗A 先斜上抛再下落，秧苗B 做平抛运动，A运动的时间大于B 运动的时间，秧苗A、B不可能同时到达 P 点，A离手时速度的水平分量小于B 离手时的速度，选项 A正确、B错误；秧苗在圆周运动的最低点时，由牛顿第二定律有F— 可知手对秧苗的作用力大于秧苗的重力，秧苗处于超重状态，秧苗A 离手后上升过程中处于失重状态，选项C正确、D错误。
9. CD 【解析】本题考查远距离输电，目的是考查学生的推理论证能力。设发电机的电压为U，功率为 P ，升压变压器原、副线圈的匝数分别为n 、n ，升压变压器原、副线圈两端的电压分别为U 、U ，输电线的电阻为r，输电线消耗的功率为P换，输电线消耗的电压为U损，降压变压器原、副线圈的匝数分别为n 、n ，降压变压器原、副线圈两端的电压分别为U 、U ，用户获得的功率为 P。由于用户获得的电压与降压变压器输出的电压相同，因此变压器输出的电流，也就是用户得到的电流 根据输电线消耗的功率 I r,可知输电线上通过的电流 选项A 错误。由欧姆定律可知输电线损耗的电压 升压变压器输出的电压 选项B错误。升压变压器原、副线圈的匝数比 选项C正确。由输电线上两端电压的关系，可知降压变压器原线圈两端的电压 4000 V-700 V=3 300 V，根据理想变压器原、副线圈电压与匝数的关系，可知降压变压器原、副线圈的匝数比 选项 D正确。
10. BD 【解析】本题考查电磁感应，目的是考查学生的模型建构能力。线框进入磁场前做匀加速直线运动，有 解得 选项 A 错误；线框进入磁场的过程中，由动量定理有 解得 选项B正确；从线框完全进入磁场后做匀加速直线运动，有 解得 两虚线间的距离 选项C错误；设线框进入磁场的过程中克服安培力做的功为W，由动能定理有μmgL
解得 根据对称性，可知线框进入磁场产生的焦耳热等于离开磁场过程中产生的焦耳热，由功能关系有Q=W，即 选项D正确。
11.(1)等于 (2分)
(2)小于 (2分) (3分)
【解析】本题考查探究动量守恒定律，目的是考查学生的实验探究能力。
(1)若气垫导轨调至水平位置，则小球a 在气垫导轨上将做匀速直线运动，通过光电门1、2的时间相等。
(2)因为小球a 两次经过光电门1，所以碰撞后小球a 反弹，小球a 的质量m 应小于小球b的质量M；碰撞前小球a 经过光电门1时的速度大小 碰撞后小球a 经过光电门1时的速度大小 碰撞后小球b的速度大小 如碰撞过程系统动量守恒，以碰撞前小球a 的速度方向为正方向，由动量守恒定律有 则
12.(1)B (2分)
(2)b (2分)
(3)1.56(1.55~1.57均可得分) (2分)
(4)0.80(0.79~0.81均可得分) (2分)
【解析】本题考查描绘小灯泡的伏安特性曲线，目的是考查学生的实验探究能力。
(1)小灯泡的阻值较小，电流表应采用外接法，选项B正确。
(2)描绘小灯泡的伏安特性曲线需要电压从零开始增加，则开关S闭合之前，应将滑片置于b端。
(3)小灯泡的电阻 由伏安特性曲线可知，随着电压的增加，R增大；U=3.0V时，通过小灯泡的电流为0.52 A，故小灯泡的额定功率P=UI=1.56 W。
(4)根据闭合电路欧姆定律有E=U+I(r+R),可得U=2-5I(V),在题图甲中作出该函数的图像如图所示，交点的电压为0.80 V。
13.【解析】本题考查气体实验定律，目的是考查学生的推理论证能力。
(1)管内气体做等温变化，有 (2分)
其中 (1分)解得 (2分)
(2)管内气体做等容变化，有 (2分)
其中 (1分)
(2分)
14.【解析】本题考查带电粒子在电场、磁场中的运动，目的是考查学生的推理论证能力。
(1)在M、O之间有一匀强电场，由题意可知，粒子要向上偏转，故电场方向竖直向下 (1分)
粒子在电场中做类平抛运动，如图中①所示，有L=vt
(1分)
qE= ma(1分)
解得 (1分)
(2)在OK 右侧有一匀强磁场，粒子做匀速圆周运动到达 K 点，可知磁场方向垂直纸面向外(1分)
运动轨迹如图中圆弧②所示，设轨迹半径为r ，由洛伦兹力提供向心力，有 (1分)
由几何关系有d=2r (1分)
解得 (1分)
(3)由几何关系有 (1分)
由洛伦兹力提供向心力，有 (1分)
解得 (1分)
15.【解析】本题考查动量守恒定律及带电物体在电场中的运动，目的是考查学生的模型建构能力。
(1)以小球和圆弧槽整体为研究对象，水平方向上动量守恒
类比人船模型有 球(1分)
因为L=R,有
S槽+S球=R (1分)
解得S槽=0.25 m。 (1分)
(2)小球与圆弧槽分离时小球正好在悬点C的正下方R 处，分离时圆弧槽与小球的速率分别为v槽 和 v球
由水平方向上动量守恒和能量守恒有 球(2分)
(2分)
解得 (1分)
①如果小球恰运动到与圆心等高位置，则有 解得 (1分)
②如果小球恰能做完整的圆周运动，则有(1分)
(1分)
解得 (1分)
故v 应满足的条件是 或 (1分)
(3)如图甲所示，由受力分析知小球从M 点到N点(细线刚伸直时小球所在位置)先做初速度为零的匀加速直线运动，如图乙所示，后做圆心为C点的圆周运动，有
(1分)
(1分)
(1分)
(1分)
解得 (1分)

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