2026届湖南百师联盟高三下学期5月考前学情自测物理试题

物理参考答案及评分意见 1.B【解析】从n=3跃迁到n=1放出的光子能量E1=E3-E1=12.09eV>W。,从n=3跃迁到n=2放出的光 子能量E2=Eg-E2=1.89eVW。,从n=2跃迁到n=1放出的光子能量E21=E2一E1=10.2eV>W。,则这些 原子跃迁过程中有2种频率的光可使该钨发生光电效应，B正确。 2.C【解析】该卫星的发射速度大于7.9km/s小于11.2km/s,A错误：该卫星做圆周运动的速度不可能大于 7.9ks,B错误：根据万有引力提供向心力有-"”，解得M一产 M 2 一GTC正确；地球的密度。-7，地球 3πr3 的体积V=4,解得P二T2R3,D错误。 B【解析】连接0A,根据九何关系可知，nCC0只：=文nC解得m=3,B正确】 4.C【解析】将小球的运动分解，小球在沿底边AB方向不受力，做匀速直线运动，设小球运动时间为1，则t 。)在斜面内垂直底边方向，小球初速度，=sn9,加速度大小为a,=名sm30-号又，=a,·?,解 得L=2 ,C正确。 5.B【解析】导体框运动过程中，只有半个周期内有电流，其电动势最大值Em=BSw=2×0.04×πV=0.08πV, 最大电流1。-袋=0,02xA,根据有效值定义可知， R)=IPRT,解得I=0.01xA,B正确。 2 6.D【解析】根据图像可知，波长入=4m,由u=子得周期T-1s,乙波波形传播到工二一4m处需要的时间， 号=至s=1.5s,对于甲波米说x=一4m处的质点在1=0时刻振动方向沿-y方向4，=1.5s=1号T,所以 x1_6 该质点在1.5s时位于平衡位置且沿十y方向振动，而对于乙波来说，波形传播到x=一4m处时振动方向沿 一y方向，所以两波在x=一4m处叠加，振动减弱，其振幅A=Az一A甲=1cm,A错误；同理可得，t2=1s时， 甲波传播到x=2m处，此时沿十y方向振动，t2=T,乙波在该点振动方向沿一y方向，即两列波叠加稳定后 x=2m处的质点为振动减弱点，振幅为1cm,t2=1s时，该质点在平衡位置且振动方向沿一y方向，再经t3= 2.25st=1.258=1T时间，质点应位于波谷y=-1cm处，B错误；由于u开-=2xrad/s,设波源S,的 2π 振动方程为y=A,si(1十9).将1=0时y=一1cm,代人可得，g=一，液源S,的振动方程为y m2二cm,C错误：设经41时间甲波波形传潘到z3m处测A1,二￥1,25s4T这段时间内质 点的路程s1=5A乙=10cm,△t1时刻，两波均带动质点沿十y方向振动，两列波叠加稳定后x=3m处的质点为 振动加强点，山：=1.758=1号T,路程：=7(A十A2)=216m所以总路程=5十=31m,D正确。 7.A【解析】当青铜鼎速度最大时，加速度为0，设两段绳子与竖直方向夹角为a,根据受力平衡有2 ng cos a= Mg,解得。=60该过程青铜鼎上升高度H三3n603m,祈福铃下降高度、 d d sin30°sin60° (3一5)m,根据机械能守恒和关联速度，有2mgh=MgH+2×2moi十2Moi,ug=c0sa-2a,联立可 得v=2√20-10W3m/s,A正确。 8.AC【解析】包裹恰好下滑时，根据共点力平衡条件有mngsin0=ng cos0,解得μ=tanO,A正确；托盘倾角缓 慢增至日过程中，托盘对包裹的支持力做正功，B错误；托盘倾角缓慢增至日过程中，托盘对包裹的摩擦力 f=mgsi0,随着0变大，摩擦力逐渐变大，C正确；包裹始终处于平衡状态，所受合外力为零，所以托盘对包裹 物理第1页（共4页）③N 的作用力始终与重力大小相等，保持不变，D错误。 9.BD【解析】根据电场强度叠加可知，O点的电场强度为零，从O点沿中垂线到无穷远处电势逐渐降低，取无穷 远处电势为零，所以O点电势大于零，A错误；上底面边缘各点电势相等，所以电场力不做功，B正确；由几何关 系可知，OB长度为2r,O1O2=2r,cos∠O1BO= 0B=2r=25 0B5,5,设在O0:中垂线上D点电场强度最大，设 ∠ODO=a,O1、O2处电荷在该点的电场强度大小相等，均为E=k Q Q r 2,则E台=2 Ecos a=2k r2 ·sin2 acos a= sin a 29(0sg-c0sa,令c0sa=换元求导可得，当0su=合时，电场强度最大，因为0s6<0∠0，B0,所以 α>∠O1BO,D点位于OB之间，则从O到B点的连线上，电场强度先变大后变小，且方向相同，C错误；根据上 述分析可知E4=2kQ( C08O,B0一cos∠0，BO.代数可得E。45,Q方向从0指向BD正 10BD【解析】根据楞次定律可知，刚进入磁场瞬间，导线框的电流沿逆时针方向，A错误；由闭合电路的欧姆定律 回知货导线框所交安培力的大小为P=BLiB卡加速度大小为Q一下书LcU即导线框的m m mR 速度大小雅速度大小均匀变化.B正确：根据上述分析可知，导线框的初速度U《,在一小段△时回内，动 导线框由动量定理得一F△t= B工"·A=mA0,对运动过程的全段时间求和得B1=m（0-),解 R 得tn=n1R 一B,C错误：设导线框的位移是最大距离的2时，导线框的速度为，由动量定理得- B2Lxm 2R m(红二，解得三根据能量守恒可得电功率等于此时安培力的功率即P=Fu=BL0=IR R 4,D 正确。 11.(1)水平(1分)(2)1(2分)0.5(2分)15(2分) 【解析】(1)安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平。 碰撞前，滑块A的速度一0，号m/s=1mS:由图可知，滑块B一开始时静止在x=60cm处，第三次 后，滑块A向前运动10cm后与滑块B相撞，用时0.1s,故在第1次闪光后0.5s发生碰撞；碰撞后A、B的速 0.05 0.1 度VA2= 一O.1m/s=一0.5m/s,wB:一0.1m/s=1m/s,由动量守恒有mA0n-mAUa十mn0e,代入数据解 得mB=15g。 12.(1)0.400(或0.399、0.401)(2分)(2)A(1分)R1(1分)(3)A(2分)(4)9.0(2分)2.8×10-6(2分) 【解析】(1)由图可知，电阻丝的直径D=0+40.0×0.01mm=0.400mm。 2)电路中的最大电流1一-38 =0.375A,为了减小读数误差，所以选A1;电压、电流需要从零调节，滑动 变阻器用分压式接法，需要用小阻值的滑动变阻器，故选R,。 (3)因为A1内阻已知，所以电流表内接可消除系统误差，滑动变阻器用分压式接法，A正确。 U 根据U-1图像可得R专，—9,0，根据Rp二=p,代数可得p2.8X10·m 13.(1)34 105(2)1012.5K 【解析】(1)初态时，对活塞b受力分析得ngsin0+pS=1.2p。S(1分) 2poS 则有m= 5g 物理第2页（共4页）③N 设温度为T时活塞a刚好要向上移动，当活塞α刚好要移动时，将两活塞作为整体，受力分析得 2 ng sin0+pS=p1S(1分) 解得p1=1.4p0 对气体A,曲在里定律钓2-六1分》 解得T=350K<360K 当T1=360K时，活塞α已经向上移动了一段距离，活塞b到达顶部之前，气体B的压强、温度都不变化，体积 也不变。设稳定后活塞α到汽缸底部的距离为l,对气体A,由理想气体状态方程得 p1·lS (1分) T。 T 解得-品 所以活塞6到顶部的距离，L一1一11分) 解得x=础L1分) (2)当气体B的压强达到p2=1.6p。时，对气体B由玻意耳定律得 1.2p。·吉1S=Ai51分) 设此时气体A的压强为p?,对活塞a受力分析，由平衡条件得 mg sin0+p2S=p2S(1分) 1 1.2p。·3LS 对气体A,根据理想气体状态方程得 p·1.=1S1分) T。 解得此时气体A的温度T2=1012.5K(1分) 1晴eag如 Ba E 【解析】(1)离子在速度选择器中做匀速直线运动，有qvB1=qE(2分) E(1分) 解得v一 (2)离子在分离器中做匀速圆周运动，有qB,=m 5(2分) 且有=专1分) 2Em(1分) 解得B:=BLg (3)从O点入射的离子速度满足(。一△v)≤0≤(u。十△v)时，可将粒子在速度选择器中的运动分解为一个速度 为。的匀速直线运动和另一个速度大小在一△v一△范围内的匀速圆周运动，即粒子在速度选择器中做螺旋 线运动 设对应的最大半径为R,则有q△B,=W4口分 离子刚好不与极板接触，则d=4R(1分) 解得d=4m△0（1分) B19 根据题意可知1=。十△、v2=,一△v的离子均能通过O'孔进入分离器分别做匀速圆周运动，对应的半径分 别设为r1、r2,有qv1B2=m (1分) ri 物理第3页（共4页）③N 9:B,=m（1分) 则感光区域的宽度D=2(r1一r2)(1分) 解得D=2B,L△0(1分) E 15.(1)4m/s90N(2)30J(3)2.25m 】@少物块A恰好通过圆周运动的最高点，重力提供圆周运动的向心力，则有1g=m? 对物块A由a到d,由动能定理可得-m1g·2R=2m一2m1(1分) a点对物块A分析有FN一m1g=m:R(1分) 解得v。=4m/s(1分) FN=90N(1分) (2)剪断细线时，系统动量守恒，由动量守恒定律可得m10。=m20(1分) 由能量守恒可得E,m,+号m:1分) 联立以上方程可得E。=30J(1分) (3)设物块B冲上小车后与小车达到的共同速度的大小为v1,由动量守恒定律可得m2v。=(m2十m3)v1(1分) 小车与物块C发生弹性碰撞，根据动量守恒和机械能守恒可得 n301=m3v车1十m4c1(1分) 1 1 1 2m如i=2m:0,十2m4o品(1分) 解得vc1=v1=2m/s,o车1=0，即小车和物块C交换速度 物块B与小车第二次达到共同速度过程，有m2o1=(2十m3)v2 对小车有41m2g=m3a车(1分) 对物块C有-42m4g=一m4ac(1分) 可得ac=a车=1m/s2,又v2- 2 3 m/s<vcI=2 m/s 可知物块B与小车达到共同速度之后才能与已经静止的物块C再次发生弹性碰撞 根据上述分析可知，小车与物块C发生第二次弹性碰撞后交换速度，则 2 vca=vg=3m/s,0车=0 同理可知第n次碰撞后物块C的速度0a=a×3m/s(m=1,2,3…)1分) 从受到第一次撞击到最后停止运动，物块C运动的总路程 =a十哈十+呢1分) 2ac 1 1 1 +30+…3-m1+3+… 32(n-1 9u21 即s= 2ac 2ac 16ac 解得s=2.25m(1分) 物理第4页（共4页）③N物理 时间75分钟，满分100分 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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.氢原子能级如图所示。现有大量氢原子处于n=3能级，在向低能级跃迁时放出光子，用 这些光子照射逸出功为4.54eV的金属钨，可使钨逸出电子的光子种类有 n EleV 0 5 -0.54 4 -0.85 -1.51 -3.4 -13.6 A.3种 B.2种 C.1种 D.均不能发生光电效应 2.2026年3月30日，中科宇航力箭二号遥一运载火箭在东风商业航天创新试验区成功发 射，将新征程01卫星、新征程02卫星和天视卫星01星送入预定轨道，发射任务取得成 功。若某卫星在半径为x的圆轨道上以周期T绕地球运行，已知引力常量为G,地球半 径为R,则 A.该卫星的发射速度大于11.2km/s B.该卫星做圆周运动的速度可能大于7.9km/s C.地球的质量为 π2r3 GT2 D,地球的密度为3π GT 3.某微创医疗内窥镜的前端光传输模块采用偏心月牙形透明光学元件， 用于高效传输激光至病灶区域。如图所示，元件横截面由两段圆弧构 成，内轮廓圆弧圆心为O1,半径为x,外轮廓圆弧圆心为O2,半径为 √2x,两圆心距离O1O2=r。在内轮廓圆心O1处有一单色点光源，射 入元件的光线在外轮廓的A点恰好发生全反射，已知O2A与O1O, 垂直，则该元件对此单色光的折射率为 23 A.2 B.√3 C.√2 D.3 第1页（共8页）③N 4.如图所示，一足够大且光滑的矩形斜面ABCD,倾角为30°，现有一小球在底边A处以初 速度v。滑上斜面，v。与斜面底边AB的夹角0=45°，重力加速度为g,若小球从底边B点 离开斜面，不计空气阻力，则底边AB的长度为 D 爱 &②g C28 0 5.如图所示，虚线下方存在垂直纸面向里且范围足够大的匀强磁场。正方形金属导体框 abcd静止时ab边恰好位于磁场边界，以该位置为坐标原点O,竖直向上为y轴正方向建 立坐标系。现给导体框施加驱动力，使其在竖直面内做简谐运动，其位移随时间的变化规 律为y=20sin(πt)cm。已知导体框边长为20cm,磁感应强度大小为B=2T,导体框电 阻为42，则产生的交变电流的有效值为 aO B + A.0.01√2πA B.0.01πA C.0.022πA D.0.02πA 6.波源分别位于S1、S2的甲、乙两列横波在同一均匀介质中沿x轴相向传播，波速大小均 为4m/s。如图所示，t=0时刻甲波传播到了x=一2m处，乙波传播到了x=2m处，下 列说法正确的是 y/cm 甲 6-5-4 x/m A.两列波叠加稳定后，x=一4m处的质点振幅为3cm B.t=2.25s时，x=2m处的质点位于平衡位置且沿y轴正方向振动 C.波源S,的振动方程为y=sin2t+2)cm D.0~3s内x=3m处的质点运动的路程为31cm 第2页（共8页） 7某古镇为传承民俗文化，设计了一款“祈福升鼎”装置，简化模型如图所示，水平横梁上固 定两个等高的定滑轮，两根不可伸长的轻绳跨过滑轮，一端悬挂质量m=2kg的铜制祈 福铃，一端连接一个质量M=2kg的青铜鼎。初始时在外力作用下使系统静止，青铜鼎 两侧的绳子与竖直虚线的夹角均为0=30°，两个滑轮到青铜鼎初始位置的水平距离均为 d=1.5m。现撤去外力，将系统由静止释放，忽略空气阻力和滑轮摩擦，重力加速度g取 10m/s2,则青铜鼎的最大速度大小为 m 30309 m 祈福铃 祈福铃 M 青铜鼎 20√3 A.2√20-10wm/s B.2/10- 3 m/s C.2√/10-5√3m/s D.4√/6-33m/s 二、选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有 多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得 0分。 8.如图所示为某快递公司利用机器人分拣包裹的场景，机器人将水平托盘上的包裹送至指 定投递口后，缓慢翻起托盘，当托盘倾角增至0时，包裹恰好开始下滑，直至离开托盘。若 最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是 投递口 包裹 入一托盘 机器人 投递图 简化图 A.包裹与托盘间的动摩擦因数为tan0 B.托盘倾角缓慢增至0过程中，托盘对包裹的支持力不做功 第3页（共8页）③N C.托盘倾角缓慢增至日过程中，托盘对包裹的摩擦力逐渐变大 D.托盘倾角缓慢增至0过程中，托盘对包裹的作用力逐渐变小 9.如图所示，有一竖直圆台空间，上底面圆心为O1,半径为x,下底面圆心为O2,半径为3x, B点是母线AC的中点，O点为高O1O2的中点，且∠ACO2=45°。在圆心O1O2处分别 固定一个正点电荷，所带电荷量均为Q,已知静电力常量为k,取无穷远处电势为零，则下 列说法正确的是 O+ 3r 45C A.O点的电场强度为零，电势小于零 B将一负试探电荷沿着上底面边缘运动，电场力不做功 C,从O到B点的连线上，电场强度逐渐变大，且方向相同 D,B点的电场强度大小为Q,方向从O指向日 10.如图甲所示，水平面内建立xOy坐标系，在0≤x≤L范围内存在垂直纸面向里的有界 匀强磁场，磁感应强度大小为B,边长为L的正方形导线框abcd的ab边恰好位于磁场 左边界上，导线框质量为m,电阻为R。某时刻给导线框瞬时冲量使其沿x轴做减速运 动，其感应电流随位移的变化规律如图乙所示。下列说法正确的是 X B 0 2L L 甲 A.刚进入磁场瞬间，导线框的电流沿顺时针方向 B.导线框的加速度大小随速度大小均匀变化 C.导线框沿x轴移动的最大距离是m1R B2L2 R D.导线框的位移是最大距离的。时，导线框的电功率为 4 第4页（共8页） 三、非选择题：本题共5小题，共57分。 11.(7分)现有两个滑块A、B,滑块A的标称质量为10g,滑块B的质量未知。某同学利用 如图所示的气垫导轨通过闪光照相测量滑块B的质量。 010203040 50556070 80 x/cm B 气源 (1)安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨 (2)向气垫导轨通入压缩空气，某次实验时碰撞前滑块B静止，滑块A匀速向滑块B运 动并发生碰撞，利用闪光照相的方法连续4次拍摄得到的闪光照片如图所示。已知相邻 两次闪光的时间间隔△t=0.2s,在这4次闪光的过程中，两滑块A、B均在0~80cm的 范围内，且第1次闪光时，滑块A恰好位于x=10cm处。若A、B两滑块的碰撞时间及 闪光持续的时间极短，均可忽略不计，则碰撞前滑块A的速度大小为 m/s(结 果保留一位有效数字)，在第1次闪光后 s(结果保留一位有效数字)发生碰撞， 滑块B的质量mB= g(结果保留两位有效数字)。 12.(10分)某科研兴趣小组为研究石墨烯复合电阻丝的导电特性，设计实验精确测量其电 阻率，实验器材与相关参数如下： 待测石墨烯电阻丝R.(长度L=40.00cm,阻值8~122) 电源E(电动势4.5V,内阻可忽略) 电流表A1(量程0~0.6A,内阻r1=1.02) 电流表A2(量程0~3A,内阻r2约为0.052) 电压表V(量程0~3V,内阻约为5k2) 滑动变阻器R1(0~52) 滑动变阻器R2(0~10002) 螺旋测微器、开关、导线若干。 (1)如图甲所示，用螺旋测微器测量电阻丝的直径D,则D= mm。 40 35 甲 第5页（共8页）③N (2)为保证实验安全和测量精度且电压、电流能从零开始调节，电流表应选 (填 “A”或“A2”),滑动变阻器应选 (填“R1”或“R2”)。 (3)请根据(2)中要求，选出最合适的实验电路图 V @ A R R R R A R R A B C D (4)改变滑动变阻器的阻值，测得多组U、I数据，拟合出如图乙所示的U一I图线，测得 电阻丝的阻值为 2,电阻率约为 2·m。(结果均保留两位有效数字) UNV 3.0 0.3 乙 13.(10分)如图所示，内壁光滑的绝热汽缸开口处有卡口，固定在倾角0=30°的斜面上，汽 缸长度为L。活塞α、b质量相等，活塞a为绝热活塞，活塞b导热性能良好，活塞厚度忽 略不计，活塞a、b刚好将汽缸体积三等分，分别密封一定质量的理想气体A、B,活塞a 被销钉阻挡，气体A、B初始温度均为T。=300K、压强均为1.2p。,外界温度保持不变， 大气压强恒为p。,活塞α、b的横截面积均为S,重力加速度为g,不计电阻丝及销钉体 积，现给电阻丝通电，缓慢加热气体A,求： (1)当气体A的温度为360K时，活塞b到汽缸顶部的距离； (2)当气体B的压强达到1.6。时，气体A的温度。 b AU B 第6页（共8页） 14.(14分)质谱仪由离子室、加速电场、速度选择器和分离器四部分组成，如图所示。已知 速度选择器的两极板间的电场强度大小为E,磁感应强度大小为B1,方向垂直纸面向 里，分离器中磁感应强度大小为B2(未知)，方向垂直纸面向外。某次实验离子室内充有 某种带电离子，经加速电场加速后从速度选择器两极板间的中点O平行于极板进入，部 分离子通过小孔O'后进入分离器的偏转磁场中。打在感光区域P点的离子，在速度选 择器中沿直线运动，测得P点到O'点的距离为L。已知离子的质量为m,电荷量为q,不 计离子的重力及离子间的相互作用，不计小孔O、O'的孔径大小。 (1)求打在感光区域P点的离子，在速度选择器中沿直线运动的速度大小0； (2)求分离器中磁感应强度大小B2; (3)当从O点入射的离子速度v与(1)所求速度o满足(。一△)≤v≤(v0十△z)时，离 子刚好不与极板接触，通过小孔O'后，在分离器的感光板上会形成有一定宽度的感光区 域，求两极板间的距离d及该感光区域的宽度D。 加速 离子室 速度选择器 电场 9+ 分离器 ··B2 7 E× 第7页（共8页）③N 15.(16分)如图所示，固定光滑水平直轨道ab与竖直平面内半径R=0.32m的光滑半圆固 定轨道acd在a处相切，在直轨道ab上放着质量分别为m1=1.5kg、m2=1kg的物块 A、B(均可视为质点)，用轻质细绳连接在一起，且A、B间夹着一根被压缩的轻质弹簧 (未被栓接)。一质量m3=2kg的小车静止在水平地面上，左端紧靠水平轨道ab,小车 上表面与水平轨道ab等高，在小车右侧的水平地面上静置一质量m4=2kg的物块C。 现将细绳剪断，A向左滑动且恰好能到半圆轨道的最高点，之后立即撤去物块A;B向 右滑上小车，与小车相对静止时，小车恰好与物块C发生第一次弹性碰撞；整个运动过 程中，物块B未从小车上滑落。已知物块B与小车上表面间的动摩擦因数1=0.2，物 块C与水平地面间的动摩擦因数42=0.1，取重力加速度g=10m/s2,不计小车与水平 地面间的摩擦，不计所有碰撞的时间。求： (I)物块A运动到半圆轨道最低点α时速度大小及所受轨道的支持力大小； (2)细绳剪断之前弹簧的弹性势能； (3)从受到第一次撞击到最后停止运动，物块C运动的总路程s。 4wB z7Z7277777777777777777777777777777777777777777777777777777774 第8页（共8页）