山西省八校2025-2026学年高三（下）5月段考物理试题试卷含解析.doc

山西省八校2025-2026学年高三（下）5月段考物理试题试卷
注意事项
1．考试结束后，请将本试卷和答题卡一并交回．
2．答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0．5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置．
3．请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符．
4．作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案．作答非选择题，必须用05毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效．
5．如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗．

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、下列说法正确的是（　　）
A．“康普顿效应”说明光具有能量，“光电效应”说明光具有动量
B．目前的核电站、核潜艇在利用核能时，发生的核反应方程均是
C．对于某种金属来说，其发生光电效应的极限频率是恒定的，且与入射光的强度无关
D．中子与质子结合成氘核时，需要吸收能量
2、如图，理想变压器的原线圈与二极管一起接在（V）的交流电源上，副线圈接有R=55Ω的电阻，原、副线圈匝数比为2：1．假设该二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大，电流表为理想电表。则（ ）

A．副线圈的输出功率为110W
B．原线圈的输人功率为110W
C．电流表的读数为1A
D．副线圈输出的电流方向不变
3、在竖直平衡（截面）内固定三根平行的长直导线a、b、c，通有大小相等、方向如图所示的电流．若在三根导线所在空间内加一匀强磁场后，导线a所受安培力的合力恰好为零，则所加磁场的方向可能是（ ）

A．垂直导线向左
B．垂直导线向右
C．垂直纸面向里
D．垂直纸面向外
4、充电式果汁机小巧简便，如图甲所示，被誉为出行神器，满足了人们出行也能喝上鲜榨果汁的需求。如图乙所示，其主要部件是四个长短不同的切水果的锋利刀片。工作时，刀片在电机带动下高速旋转，机身和果汁杯可视为保持静止。则果汁机在完成榨汁的过程中

A．某时刻不同刀片顶点的角速度都相等
B．不同刀片上各点的加速度方向始终指向圆心
C．杯壁上的水果颗粒做圆周运动时的向心力由摩擦力提供
D．消耗的电能一定等于水果颗粒以及果汁机增加的内能
5、将一个小木块和一个小钢珠分别以不同的速度，竖直向上抛出，若小木块受到的空气阻力大小跟速度大小成正比，即（其中为常数），小钢珠的阻力忽略不计，关于两物体运动的图象正确的是（取向上为正方向）（　　）
A． B．
C． D．
6、一根轻质弹簧原长为l0，在力F作用下伸长了x。则弹簧的劲度系数k是（　　）
A． B． C． D．
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、如图，一束光经玻璃三棱镜折射后分为两束单色光a、b，则下列说法正确的是（　　）

A．在真空中，a光的传播速度大于b光的传播速度
B．在玻璃中，a光的波长大于b光的波长
C．玻璃砖对a光的折射率小于对b光的折射率
D．若改变光束在左侧面的入射方向使入射角逐渐变小，则折射光线a首先消失
E.分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距
8、下列说法正确的是________．
A．狭义相对论认为，真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的，光速与光源、观察者间的相对运动无关
B．电视遥控器发出的红外线的波长比医院里“CT”中发出的X射线的波长要短
C．分别用红光、紫光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，红光的相邻两个亮条纹的中心间距大于紫光的相邻两个亮条纹的中心间距
D．如图1所示，a、b两束光以不同的入射角由玻璃射向真空，结果折射角相同，则在玻璃中a光的全反射临界角大于b光的全反射临界角
E.如图2所示，偏振片P的透振方向为竖直方向，沿与竖直方向成45°角振动的偏振光照射到偏振片P上，在P的另一侧能观察到透射光

9、一带正电的粒子只在电场力作用下沿轴正向运动，其电势能随位移变化的关系如图所示，处为粒子电势能最大位置，则下列说法正确的是（　　）

A．处电场强度最大
B．粒子在段速度一直在减小
C．在、、、处电势、、、的关系为
D．段的电场强度大小方向均不变
10、电阻R接在20V的恒压电源上时，消耗的电功率为P；若将R接在如图所示理想变压器的副线圈电路中时，R消耗的电功率为。已知电路中电阻R0的阻值是R的4倍，a、b两端接在（V）的交流电源上，此变压器（　　）

A．副线圈输出电压的频率为100Hz
B．副线圈输出电压的有效值为10V
C．原、副线圈的匝数之比为2︰1
D．原、副线圈的电流之比为1︰4
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）物理小组的同学用如下图甲所示的实验器材测定重力加速度。实验器材有：底座带有标尺的竖直杆、光电门1和2组成的光电计时器，其中光电门1在光电门2的上方，小球释放器（可使小球无初速释放）、网兜。实验时可用两光电门测量小球从光电门1运动至光电门2的时间t，并从竖直杆上读出两光电门间的距离h。
(1)使用游标卡尺测量小球的直径如下图乙所示，则小球直径为_________cm。

(2)改变光电门1的位置，保持光电门2的位置不变，小球经过光电门2的速度为v，不考虑空气阻力，小球的加速度为重力加速度g，则h、t、g、v四个物理量之间的关系式h=________。
(3)根据实验数据作出图象如上图丙所示，若图中直线斜率的绝对值为k，根据图象得出重力加速度g大小为________。
12．（12分）第34届全国青少年科技创新大赛于2019年7月20-26日在澳门举办，某同学为了测试机器人内部电动机的电阻变化，对一个额定电压为6V，额定功率约为3.5W小型电动机(线圈电阻恒定)的伏安特性曲线进行了研究，要求电动机两端的电压能从零逐渐增加到6V，实验室备有下列器材：

A．电流表（量程Ⅰ:0～0.6 A，内阻约为1 Ω;量程Ⅱ:0～3 A，内阻约为0.1 Ω）
B．电压表(量程为0～6 V，，内阻几千欧)
C．滑动变阻器R1(最大阻值10 Ω，额定电流2 A)
D．滑动变阻器R2(最大阻值1 750 Ω，额定电流0.3 A)
E.电池组(电动势为9 V，内阻小于1 Ω)
F.开关和导线若干

（1）实验中所用的滑动变阻器应选 ____ (选填“C”或“D”)，电流表的量程应选 _____ (选填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
（2）请用笔画线代替导线将实物图甲连接成符合这个实验要求的电路。
（______）
（3）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，改变加在电动机上的电压，实验中发现当电压表示数大于1 V时电风扇才开始转动，电动机的伏安特性曲线如图乙所示，则电动机线圈的电阻为______Ω，电动机正常工作时的输出机械功率为_______W。(保留两位有效数字)
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）托卡马克(Tokamak)是一.种复杂的环形装置，结构如图甲所示。环心处有一欧姆线圈，四周是一个环形真空室，真空室外排列着环向场线圈和极向场线圈，其中欧姆线圈的作用一是给等离子体加热以达到核聚变所需的临界温度；二是产生感应电场用以等离子体加速。同时，极向场线圈通电后提供的极向磁场与环向场线圈通电后提供的环向磁场将高温等离子体约束在真空室内，促使核聚变的进行。如图乙所示为环形真空室简化图，其内径为R1=2 m、外径为R2=5 m，S和S'为其截面关于中心对称。假设约束的核聚变材料只有氘核()和氚核()，且不考虑核子间的相互作用，中子和质子的质量差异以及速度对核子质量的影响，核子一旦接触环形真空室壁即被吸收导走。(已知质子的电荷量为 C；质子和中子质量均为 kg)。试回答：

(1)氘核()和氚核()结合成氢核()时，要放出某种粒子，同时释放出能量，写出上述核反应方程；
(2)欧姆线圈中，通以恒定电流时，等离子体能否发生核聚变(“能”或“不能”)，并简要说明判断理由；
(3)若关闭欧姆线圈和环向场线圈的电流，当极向磁场为多大时，从垂直于S截面速度同为的氘核()能够全部通过S'截面；
(4)若关闭欧姆线圈和环向场线圈的电流，当极向磁场在某一范围内变化时，垂直于S截面速度同为的氘核()和氚核()能够在S'截面要有重叠，求磁感应强度B的取值范围。
14．（16分）如图甲所示，有一“上”形、粗细均匀的玻璃管，开口端竖直向上放置，水平管的两端封闭有理想气体A与B，气柱长度都是22cm，中间水银柱总长为12cm。现将水银全部推进水平管后封闭管道接口处，并把水平管转成竖直方向，如图乙所示，为了使A、B两部分气体一样长，把B气体的一端单独放进恒温热水中加热，试问热水的温度应控制为多少？（已知外界大气压强为76cmHg，气温275K）

15．（12分）如图所示，质量为m1＝1kg的滑道静止在光滑的水平面上，滑道的AB部分是半径为R＝0.3m的四分之一圆弧，圆弧底部与滑道水平部分相切，滑道水平部分右端固定一个轻弹簧．滑道CD部分粗糙，长为L＝0.1m，动摩擦因数μ＝0.10，其他部分均光滑．现让质量为m1＝1kg的物块(可视为质点)自A点由静止释放，取g＝10m/s1．求：

(1)物块到达最低点时的速度大小；
(1)在整个运动过程中，弹簧具有的最大弹性势能；
(3)物块最终停止的位置．
参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、C
【解析】
A．“康普顿效应”说明光具有动量，“光电效应”说明光具有能量，故A错误；
B．目前的核电站、核潜艇在利用核能时，发生的核反应方程均是核裂变方程，故B错误；
C．对于某种金属来说，其发生光电效应的极限频率只和金属本身有关，是恒定的，与入射光的强度无关。故C正确；
D．中子与质子结合成氘核时，核聚变放出能量，故D错误。
故选C。
2、A
【解析】
AB．因为原线圈上接有理想二极管，原线圈只有半个周期有电流，副线圈也只有半个周期有电流，，所以副线圈电压的最大值为，设副线圈电压的有效值为，则有

解得，副线圈的输出功率为

原线圈的输入功率为，A正确，B错误；
C．电流表读数为

C错误；
D．因为原线圈上接有理想二极管，原线圈中电流方向不变，原线圈中电流增大和减小时在副线圈中产生的感应电流方向相反，副线圈输出的电流方向改变，D错误。
故选A。
3、D
【解析】
根据安培定则可知，导线b在a处的磁场向里，导线c在a处的磁场向外，因b离a较近，可知bc在a处的合磁场垂直纸面向里；因导线a所受安培力的合力恰好为零，可知a处所加磁场的方向为垂直纸面向外；
A．垂直导线向左，与结论不相符，选项A错误；
B．垂直导线向右 ，与结论不相符，选项B错误；
C．垂直纸面向里，与结论不相符，选项C错误；
D．垂直纸面向外，与结论相符，选项D正确；
4、A
【解析】
A．不同刀片相对静止的绕同一轴做圆周运动，属于同轴转动模型，角速度相等，故A正确；
B．刀片旋转角速度越来越大，做变速圆周运动，加速度方向不是指向圆心，故B错误；
C．杯壁上的水果颗粒做圆周运动时的向心力由杯壁的弹力提供，重力和摩擦力平衡，故C错误；
D．消耗的电能等于水果颗粒增加的机械能和水果颗粒与果汁机增加的内能，故D错误。
5、D
【解析】
小钢珠在运动过程中只受到重力作用，所以小钢珠的图象为一条向下倾斜的直线，小木块在向上运动过程中其加速度满足

随着的减小减小，当速度减为零的瞬间加速度刚好减小到等于重力加速度，此时曲线的斜率跟斜线的斜率相同，之后小木块下落，这个过程加速度满足

加速度继续减小，如果高度足够高，小钢珠最后可能做匀速直线运动；
故选D。
6、B
【解析】
已知弹簧的弹力F与伸长的长度x，根据胡克定律

得

ACD错误，B正确。
故选B。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、BCE
【解析】
A．在真空中所有光的传播速度都等于光速，故A错误；
BC．由光路图可知，光的偏折程度较小，光的偏折程度较大，则玻璃三棱镜对光的折射率小，对光的折射率大；折射率越大，频率越大，波长越小，则知光的频率比光的小，光的波长比光的大，故B、C正确；
D．当改变光束在左侧面的入射方向使入射角逐渐变小时，光在右侧面的入射角逐渐增大，由分析知，光的临界角大于光的临界角，所以随着入射角逐渐增大，光先发生全反射，则光先消失，故D错误；
E．根据条纹间距公式可知，由于光的波长大于光，所以光的条纹间距大于光，故E正确；
故选BCE。
8、ACE
【解析】
A.狭义相对论中光速不变原理：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的．故A正确；
B.红外线的波长比射线长．故B错误；
C.红光的波长长于紫光，所以在同一个双缝干涉实验装置上做实验，红光的相邻两个亮条纹的中心间距大于紫光的相邻两个亮条纹的中心间距．故C正确；
D.由几何分析可知光束对应的折射率大，而全反射临界角正弦值与折射率成反比，所以光的全反射临界角小于光的全反射临界角．故D错误；
E.由于偏振光在偏振片的透振方向有分量所以对应的会在另一侧观察到透射光．故E正确
9、BC
【解析】
A．根据电势能与电势的关系Ep=qφ，场强与电势的关系得

由数学知识可知Ep−x图象切线的斜率
x2处切线斜率为零，则x2处电场强度为零，选项A错误；
B．由图看出在0∼x2段图象切线的斜率一直为正，由上式知场强方向没变，处为粒子电势能最大位置，则处为粒子动能最小，所以粒子在段速度一直在减小，选项B正确；
C．根据电势能与电势的关系Ep=qφ，粒子带负电，即q<0，则知：电势能越大，粒子所在处的电势越低，所以有

选项C正确；
D．段图象切线的斜率可知的电场强度方向不变，但大小在增大，选项D错误。
故选BC。
10、BC
【解析】
A．变压器不改变交变电流的频率，由题可知，交流电压的频率为

故A错误；
B．由题意可得

解得

故B正确；
C．电源的有效值为

设原、副线圈的匝数之比为n，则原、副线圈的电流之比为则R0两端电压为，根据原、副线圈电压比等匝数比即

解得

故C正确；
D．由原、副线圈中的电流之比等匝数反比可知，原、副线圈的电流之比为1：2，故D错误。
故选BC。

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、1.170
【解析】
(1)[1]主尺读数为1.1cm，游标尺读数为0.05×14mm=0.70mm=0.070cm，所以最终读数为1.1cm+0.070cm=1.170cm；
(2)[2]小球经过光电门2的速度为v，根据运动学公式得从开始释放到经过光电门2的时间

所以从开始释放到经过光电门1的时间

所以经过光电门1的速度v

根据匀变速直线运动的推论得：两光电门间的距离

(3)[3]由公式得

若图线斜率的绝对值为k，则

所以重力加速度大小

12、C Ⅰ 2.5 2.6
【解析】
（1）[1][2]．电风扇的额定电流，从读数误差的角度考虑，电流表选择量程Ⅰ。电风扇的电阻比较小，则滑动变阻器选择总电阻为10 Ω的误差较小，即选择C。
（2）[3]．因为电压电流需从零开始测起，则滑动变阻器采用分压式接法，电风扇的电阻远小于电压表内阻，属于小电阻，电流表采用外接法。则可知对应的实物图如答案图所示。

（3）[4][5]．电压表读数小于1 V时电风扇没启动，由图象可知I=0.4 A。根据欧姆定律得
。
正常工作时电压为6 V，根据图象知电流为0.57 A，则电风扇发热功率
P=I2R=0.572×2.5 W=0.81 W
则机械功率
P'=UI-I2R=6×0.57 W-0.81 W=2.61 W≈2.6 W。

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、 (1)；(2)不能；(3)；(4)
【解析】
(1) 氘核()和氚核()结合成氢核()的核反应方程：

(2)恒定电流产生恒定磁场，而恒定磁场无法产生感生电场，故离子无法被加速，因此不能发生核聚变反应；
(3)在极向磁场的作用下，氘核将从截面出发做匀速圆周运动，当运动半径为：时，能够全部通过截面；
根据牛顿第二定律可得：

可得：

代入数据可得：
(4 )设氘核和氚核在磁场中的轨迹半径分别为和，则根据半径公式，两者满足：

由图可得，要使能够在截面有重叠，须满足：

为使交叠区域在截面内，有：

通过列式计算得到需满足：

根据公式：

代入数据解得：

14、312.5K
【解析】
玻璃管开口向上时，AB两部分气体的初状态

将水银全部推进水平管时
对A气体，由玻意耳定律：，解得
对于最终状态的B气体
由理想气体状态方程
解得热水的温度．
15、（1）1m/s(1)1.8J(3) 最终停在D点
【解析】
【分析】物体1从释放到与物体1相碰前的过程中，系统中只有重力做功，系统的机械能守恒，根据机械能守恒和动量守恒列式，可求出物体1、1碰撞前两个物体的速度；物体1、1碰撞过程，根据动量守恒列式求出碰后的共同速度．碰后，物体1、1向右运动，滑道向左运动，弹簧第一次压缩最短时，根据系统的动量守恒得知，物体1、1和滑道速度为零，此时弹性势能最大；根据能量守恒定律求解在整个运动过程中，弹簧具有的最大弹性势能；根据系统的能量守恒列式，即可求出物体1、1相对滑道CD部分运动的路程s，从而确定出物体1、1最终停在何处；
解：（1）从释放到最低点，由动量守恒得到：
由机械能守恒得到：
解得：
（1）由能量守恒得到：
解得：
（3）最终物块将停在C、D之间，由能量守恒得到：
解得：
所以最终停在D点．