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山东青岛市即墨区2025-2026学年高三上学期期末质量检测物理试题
一、单选题：本大题共8小题，共24分。
1.在天宫课堂“奇妙乒乓球”实验中，航天员在空间站中挤出一滴水珠，水珠呈球形漂浮在空中。当航天员使用普通球拍轻轻拍打水珠时，水珠会粘在球拍上；当使用特殊材料制成的球拍轻轻拍打水珠时，水珠被弹开。关于上述现象，下列说法正确的是( )
A. 水珠在空间站中不受重力
B. 水珠呈球形是因为表面层只存在分子间引力
C. 水珠粘在普通球拍上是因为水与普通球拍发生浸润现象
D. 只有在太空站中才能发生浸润与不浸润现象
2.大量处于某一能级的氢原子向低能级跃迁时，发出种不同频率的光，将这些光分别编号射入同一种金属来进行光电效应实验，所得遏止电压如图甲所示，图乙为氢原子能级图，下列说法正确的是( )
A. 这种光是从能级跃迁到基态时发出的光
B. 编号是从能级跃迁到基态时发出的光
C. 若增大编号的光照强度，则对应的遏止电压将变大
D. 若将编号的光照射另一种金属，则一定能发生光电效应
3.如图甲所示，将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，另一端夹入四块薄木板，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜。用一红色激光竖直向下照射，会得到明暗相间的条纹，此时条纹间距为，如图乙。下列操作能让条纹间距变为的是( )
A. 将红色激光的光照强度变为原来的倍 B. 在薄膜内充满折射率是空气的倍的介质
C. 在另一端抽走两块薄木板 D. 用波长为红光波长一半的激光照射
4.年月日，神舟二十二号飞船顺利发射升空，成功与中国空间站对接，其对接原理图如图所示。飞船先由近地圆轨道Ⅰ的点进入椭圆轨道Ⅱ，再从椭圆轨道Ⅱ的点调整至圆轨道Ⅲ。已知近地圆轨道的半径近似等于地球的半径，轨道Ⅲ的半径为，飞船质量为，地球质量为，飞船在地球周围的引力势能，为引力常量。飞船从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅲ稳定运行的过程中发动机所做的功为( )
A. B.
C. D.
5.如图所示，匝数为的矩形线框长为、宽为，在其对称轴右侧有一方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为的匀强磁场。理想变压器的原、副线圈匝数比为，线框和定值电阻串联在原线圈中，滑动变阻器和理想电流表串联在副线圈中，其余电阻不计，矩形线框以角速度匀速转动，电流表的示数为。下列说法正确的是( )
A. 矩形线框产生的交流电周期为
B. 原线圈两端电压的峰值为
C. 线框从图示位置转过，流过的电荷量为
D. 当阻值满足时，的功率最大
6.如图所示，轻质直杆一端固定在水平天花板上，另一端将半径为的光滑大圆环固定在竖直平面内。套在大圆环顶端的小环可视为质点由静止释放后沿大圆环轨道自由下滑。已知大圆环的质量为，小环的质量为。在下滑到最低点的过程中，下列说法正确的是( )
A. 小环重力的功率一直增大
B. 当小环距顶端的距离为时，小环的动能为
C. 直杆对大圆环的拉力最大为
D. 大圆环对小环的弹力先减小后增大
7.无人送货汽车已普及全市。如图所示，载有货物的无人车以恒定功率由静止开始沿水平地面向右加速，经过一段时间，无人车和货物的速度刚好相同，大小为。已知货物和无人车的质量均为，货物与无人车的动摩擦因数为，无人车与水平地面的动摩擦因数为，无人车的货箱足够长，重力加速度大小为。在这段时间内，下列说法正确的是( )
A. 货物先向左运动，再向右运动 B. 货物位移大小为
C. 共速时，无人车所受摩擦力功率为 D. 无人车的货箱长度最少为
8.如图所示，竖直面内固定一根与水平方向夹角为的足够长直杆，杆上套着质量为的小球。劲度系数为的轻质弹力绳一端固定在水平天花板上的点，另一端跨过固定在点的光滑定滑轮与小球相连。将小球拉至与点等高处的点，然后静止释放，小球沿杆向下运动。已知小球与杆间的动摩擦因数为，弹力绳始终在弹性限度内且满足胡克定律，其弹性势能为弹簧伸长量，为弹力绳的原长，间距为，与直杆垂直，、、在一条竖直线上，重力加速度大小为。关于小球沿杆向下运动过程中，下列说法正确的是( )
A. 所受摩擦力先减小后增大
B. 运动过程中的最大速度为
C. 从点运动到点摩擦产生的热量为
D. 从点到点的时间大于从点到最低点的时间
二、多选题：本大题共4小题，共16分。
9.均匀介质中有一列沿轴正方向传播的简谐横波，振幅为，波长为。时刻的波形图如图所示，质点和的平衡位置分别为和。时，质点第一次到达最高点。关于该简谐横波，下列说法正确的是( )
A. 波速为 B. 周期为
C. 时，点的位移为 D. 内，点的运动路程为
10.如图为极限挑战中一种名为“双人一线牵”运动示意图。水平台面上的两名挑战者通过一根不可伸长的绳相连，两名挑战者相隔的时间以水平向右的速度先后从台面最右侧离开台面。当甲刚落到水平台面上的最左侧时，乙在空中且两者之间的绳恰好第一次被拉直，随后甲快速向前运动拖动乙落在台面上。已知绳长为，重力加速度大小。下列说法正确的是( )
A. 甲在空中的运动时间为 B. 甲在空中的运动时间为
C. 甲在空中的位移大小为 D. 甲在空中的位移大小为
11.球心为，半径为的半球形光滑绝缘碗固定于水平面上，带电量为的小球甲固定在碗内壁的最低点，质量为的带电小球乙静止在碗内壁上的点，过、、的截面如图所示，之间的距离为。现缓慢增加甲球的电量，则乙球沿碗内壁缓慢向上运动到同一截面上与点等高的点。已知静电力常量为，重力加速度大小为。下列说法正确的是( )
A. 乙球带正电，电荷量为
B. 乙球向上运动过程中，点的电势不变
C. 当乙球刚运动到点时，甲球的电量为
D. 乙球向上运动过程中，碗内壁对乙球的支持力大小不变
12.如图所示，两水平放置的足够长光滑金属导轨间距，导轨处于竖直向上磁感应强度大小的匀强磁场中，长度均为的两导体棒、均静置在导轨上，且两棒之间的距离足够长。现让在棒左侧处的导体棒以的速度开始水平向右运动，棒与棒碰后粘在一起向右运动，三根导体棒最终达到稳定状态。已知棒长，棒和棒的质量均为，电阻均为；棒的质量，电阻，三根导体棒始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计。下列说法正确的是( )
A. 棒与棒碰前，、两棒的加速度之比为
B. 从开始到棒与棒碰撞前瞬间，经过棒的电荷量为
C. 棒与棒碰撞前瞬间，棒速度大小为
D. 整个过程产生的焦耳热为
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
13.某实验小组利用实验室器材验证机械能守恒定律。已知滑块和遮光条的总质量为，每个砝码的质量均为，托盘的质量不计，重力加速度大小为，部分实验步骤如下：
打开气泵，接通气源，调节气垫导轨下面的螺钉，当滑块放在气垫导轨上任一处时均能处于 ，则气垫导轨水平；
将光电门安装在气垫导轨上，将宽度为的遮光片固定在滑块上，用跨过定滑轮的细线将滑块与托盘相连，如图甲所示。测出遮光片与光电门之间的距离为，将砝码放入托盘，然后静止释放。从数字毫秒计读取遮光片经过光电门的时间。多次改变托盘中砝码的个数，重复上述实验步骤，并保证每次静止释放时遮光片与光电门之间的距离均为，记录每次托盘中砝码的个数及遮光片的挡光时间，将以上数据绘制出如图乙所示的图像，则图乙中的横坐标应为 ；选填“”“”“”或“”。若图像的斜率为 ，图像与纵轴的截距 ，则表明运动过程中，系统的机械能守恒。均选用、、、、表示
14.某实验小组利用电压表和电阻箱测量电池电动势和内阻，除待测电池外，其余实验器材如下：
电压表量程
电阻箱最大阻值为
滑动变阻器
开关和导线若干
按照图甲连接好电路，闭合开关前，滑片应滑至 选填“最左端”或“最右端”，将电阻箱的阻值调到，闭合开关，滑动滑片，使电压表示数达到最大；保持滑片的位置不变，调节电阻箱的阻值，当电阻箱的阻值为时，电压表的示数如图乙所示，读数为 ，则电压表的内阻为 ；
按照图丙所示连接好电路，闭合开关，改变电阻箱的阻值，记录其相对应的电压表的数值，将以上数据绘制出关系图线如图丁所示。则电池的电动势 ，内阻 。结果均保留两位有效数字
四、计算题：本大题共4小题，共42分。
15.由透明介质制作的光学功能直角三角形器件截面如图所示，其中。某单色光从边上的点垂直入射介质时，恰好在边上的点发生全反射。已知点与点的距离为，点与点的距离为，点与点的距离为，该单色光在空气中的速度为。求：
介质对该单色光的折射率；
该单色光在介质中的传播时间。
16.如图所示，上端开口、下端封闭的足够长光滑气缸右侧带有足够长且上端开口的细玻璃管竖直固定在调温装置内。气缸导热性能良好，用活塞封闭一定质量理想气体。现用调温装置对封闭气体缓慢加热，时，活塞刚开始向上运动且细玻璃管内水面与气缸内水面的高度差，此时缸内气体的体积；继续缓慢加热至温度，活塞移动至某一位置后静止不动；保持温度不变，锁定活塞，再缓慢地从细玻璃管中抽出部分水直至细玻璃管内的水面与缸内的水面相平，达到最终状态。已知从到最终状态，气体吸收的热量为；从到最终状态，气体对外做功为，大气压强，水的密度。求：
气体在最终状态时的体积；
从到最终状态气体内能的变化量。
17.如图所示，是以为坐标原点的三维空间坐标系。在平面内的中有垂直于平面向外的圆形匀强磁场，轴上的点为圆形磁场的圆心，圆形磁场的半径为。在平面内的和中有垂直于平面向里的矩形匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小相同，且相切于圆形磁场的最低点。在的空间内有垂直于平面沿轴正方向的匀强电场和匀强磁场，其电场强度大小和磁感应强度大小。在平面内有一与轴平行的粒子源，粒子源与轴之间存在沿轴正方向的匀强加速电压。粒子源在的范围内产生质量为，电荷量为的无初速度粒子，这些粒子经加速电压加速后以速度沿轴正方向进入圆形磁场，在圆形磁场偏转后均从点进入矩形磁场。不计粒子重力和粒子之间的相互作用，求：
加速电压的大小和从粒子源中点产生的粒子在圆形磁场的运动时间；
边上有粒子射出的长度；
从距点最近的点射出矩形磁场的粒子再向右运动时的三维坐标。
18.如图所示，质量的光滑圆弧体锁定在光滑的水平台面上，为圆心，、分别为圆弧的最高点和最低点且点与台面平滑连接，在右侧的台面上静置一质量的物体，台面最右侧与传送带的最低点平滑连接，传送带以的速度顺时针匀速转动，传送带最上方与一内壁光滑的轨道平滑相连，该轨道能让物体在倾斜传送带上端的速度方向变为水平方向且大小不变，轨道正下方处有一质量的足够长薄木板，静置于光滑的水平面上。现将质量的物块在点的正上方某处由静止释放，沿圆弧轨道滑下，与碰后粘在一起滑上传送带。已知传送带轴间距，与水平方向的夹角，和与传送带之间动摩擦因数均为，和与之间的动摩擦因数均为，重力加速度大小，碰撞时间极短，和均可视为质点。
若在距台面处静止释放，求和与传送带摩擦产生的热量；
解除的锁定，改变的释放位置，若和每次离开轨道后的平抛运动轨迹都相同，求的释放点距台面高度的取值范围；
解除的锁定，若在距台面处静止释放，和与每次碰撞后竖直方向的速度等大反向，求和与发生几次碰撞之后，碰撞位置将会相同。碰撞过程中不计重力
参考答案
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8.
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10.
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12.
13.静止状态

14.最左端

15.【详解】
光路图如上图所示，由几何关系可得
设临界角为，则
根据临界角与折射率的关系
解得
该单色光从距点处的点垂直射出
由几何关系可得
光在介质中传播的总距离
根据折射率与光速的关系
解得

16.【详解】从 到最终状态，根据理想气体状态方程
其中 ， ，
解得
从 缓慢加热至 ，气体状态变化为等压变化
气体对外做功为
解得
根据热力学第一定律
解得

17.【详解】从粒子源中点产生的粒子在加速电场中加速
解得
由于在圆形磁场偏转后均从 点进入矩形磁场，粒子在圆形磁场的偏转半径为 。
在圆形磁场中，洛伦兹力充当向心力得
解得
周期为
如图所示，从粒子源中点产生的粒子在圆形磁场的圆心角为
解得
从粒子源最上端产生的粒子从 边射出时距 点最近，运动轨迹如图所示，由几何关系可得
从粒子源某点产生的粒子与 边相切射出时距 点最远，如图所示，由几何关系可得
所以 边上有粒子射出的长度
从粒子源最下端产生的粒子从 边上的 点射出时距 点最近
由几何关系可得
粒子从 点射出时，速度与 之间的夹角为 ， ，
从 点开始沿 轴正方向运动的距离
所以 轴方向的坐标
由
可得
在 空间中的磁场内
解得
所以 轴方向的坐标
轴方向的坐标
所以坐标为 ， ，

18.【详解】对物块，从释放到与 碰撞前，由动能定理有
解得
和 碰撞，由动量守恒定律有
解得
在传送带上对 和 受力分析，由牛顿第二定律有
解得
设物块和在传送带上一直加速，根据运动学公式有 ，
解得 ， 假设成立
则和与传送带摩擦产生的热量 ，其中
解得
若物体和从轨道平抛的轨迹相同，则达到传送带顶端的速度一定与传送带速度相同，即
设若物体和在传送带上一直加速，滑上传送带的初速度为 ，由运动学公式有
解得
和 碰撞，由动量守恒定律有
解得
以水平向右为正，对和，在水平方向上由动量守恒定律有
解得
由能量守恒定律有
解得
若物体在传送带上一直减速，滑上传送带的初速度为 ，由运动学公式有
对物体受力分析，由牛顿第二定律有
解得
和 碰撞，由动量守恒定律有
解得
以水平向右为正，对和，在水平方向上由动量守恒定律有
解得
由能量守恒定律有
解得
所以的释放点距台面高度的取值范围
由分析可得，平抛运动的初速度为 ，设物块和落到上瞬间竖直方向速度 ，由
解得
对和，由动量定理，在竖直方向有
在水平方向有
对，由动量定理有
若和与发生几次碰撞之后，碰撞位置将会相同，则有
解得

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