精品解析：山东德州市2025-2026学年高三下学期考前学情自测物理试题

高三物理试题 本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。 注意事项： 1．答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。 2．选择题答案必须使用2B铅笔正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3．请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。 一、单项选择题（本题共8小题，每小题3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. 某火星探测器触地采样过程中，着陆缓冲系统通过阻尼作用，使探测器以某一竖直向下的初速度开始匀减速，直至速度为0。忽略火星大气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 触地过程中探测器的加速度方向竖直向下，且大小小于火星表面重力加速度 B. 缓冲系统对探测器的平均作用力大于探测器在火星表面的重力 C. 根据动量定理，缓冲系统对探测器的冲量大小等于探测器的初动量大小 D. 触地过程中缓冲系统对探测器的作用力与探测器的重力是一对平衡力 【答案】B 【解析】 【详解】A．匀减速运动的加速度方向与速度方向相反，探测器速度向下，故加速度竖直向上，A错误； B．取竖直向上为正方向，根据牛顿第二定律 可得 即缓冲系统的平均作用力大于探测器在火星表面的重力，B正确； C．根据动量定理，合外力冲量等于动量变化量，取向下为正方向 整理得 可见缓冲系统的冲量大小大于探测器的初动量大小，C错误； D．平衡力的合力为0，对应加速度为0，而探测器加速度不为0、合力不为0，故两力不是平衡力，D错误。 故选B。 2. 如图为氢原子的能级图，一群处于能级为的氢原子，向低能级跃迁时会辐射多种频率的光，其中从能级4跃迁到能级2产生光，从能级3跃迁到能级2产生光。已知某金属的逸出功。下列说法正确的是（　　） A. 光的频率小于光的频率 B. 用同一双缝干涉装置实验，光的干涉条纹间距大于光 C. 光和光照射该金属时，都能产生光电效应 D. 光照射该金属产生的光电子最大初动能为 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．光的能量，故光照射该金属时，能产生光电效应 光的能量，故光照射该金属时，不能产生光电效应 所以光的频率大于光的频率，光的波长小于光的波长，根据双缝干涉条纹间距公式 用同一双缝干涉装置实验，光的干涉条纹间距小于光，故ABC错误； D．根据爱因斯坦光电效应方程 解得光照射该金属产生的光电子最大初动能为，故D正确。 故选D。 3. ETC是电子不停车收费系统，通过电子识别与自动扣费实现高速收费站不停车缴费，可有效缓解收费站拥堵。汽车在高速公路正常行驶的速度，通过ETC通道时，因通道限速其速度随时间变化的关系如图所示，忽略车身长度与变道时间，则该车通过ETC通道产生的时间延误为（　　） A. 4 s B. 6 s C. 8 s D. 10 s 【答案】A 【解析】 【详解】由图像可知，汽车实际通过的位移等于图线与时间轴围成的面积，即 若汽车以匀速通过该位移，所需时间 而实际通过时间，则时间延误 故选A。 4. 结合太空授课中微重力的相关现象，某同学为探究失重状态下浮体与弹簧的相互作用规律，设计了如图所示的实验装置：质量为的木球通过轻质弹簧与盛水密闭容器的底部相连，初始时整个系统静止，此时木球所受的浮力为（）。现将容器由静止释放，忽略水的粘滞阻力，则释放瞬间木球相对于地面的加速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】初始时整个系统静止，设弹簧弹力大小为，对木球根据平衡条件可得 释放瞬间，弹力不变，系统处于完全失重状态，浮力消失，对木球根据牛顿第二定律可得 解得释放瞬间木球相对于地面的加速度大小为 故选B。 5. 某航天器执行深空探测小行星采样返回任务，航天器先在圆轨道1绕小行星做匀速圆周运动，后经变轨进入椭圆轨道2，两轨道共面且相切。已知轨道1半径，轨道2的长轴为，、为椭圆轨道2的远心点与近心点，忽略其他引力作用。下列说法正确的是（　　） A. 航天器在轨道2上从点运动到点的过程中，引力势能减小 B. 航天器在轨道2上、点的速度大小之比为 C. 航天器在、点受到的万有引力大小之比为 D. 航天器在轨道1、轨道2的运动周期之比为 【答案】B 【解析】 【详解】A．航天器在轨道2上从点运动到点的过程中，距离中心天体越来越远，万有引力做负功，引力势能增大。故A错误； B．根据开普勒第二定律，航天器在轨道2上运动时，近地点和远地点的速度与距离乘积相等，即 由题意知轨道1半径，轨道2长轴，点为切点，即远地点，距离。由 得近地点距离 则。故B正确； C．根据万有引力定律 、两点引力大小之比。故C错误； D．根据开普勒第三定律 轨道1半径，轨道2半长轴。则。故D错误。 故选B。 6. 智能家居安防系统的红外传感装置升级电路如图所示，核心结构包括交流电源、理想变压器、定值电阻及红外传感电阻。已知、两点间输入的交变电压有效值恒定，理想变压器原线圈串联定值电阻，原副线圈匝数比。副线圈回路中，红外传感电阻与定值电阻并联，且。当物体靠近时，的阻值随红外线强度增大而减小。电压表、电流表均为理想电表，忽略温度对电路的影响。下列说法正确的是（　　） A. 当物体靠近时，电压表V的示数增大，电流表的示数减小 B. 当物体靠近时，原线圈两端电压与副线圈两端电压的比值大于2∶1 C. 当物体靠近时，电流表与的示数比值减小 D. 若将副线圈回路中拆除，当物体靠近时变压器的输出功率减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．当物体靠近时，红外线强度增大，阻值减小，副线圈总电阻减小，等效到原线圈的电阻减小，原线圈电流增大，即电流表示数增大；原线圈两端电压减小，副线圈电压减小，即电压表示数减小，故A错误； B．理想变压器原副线圈电压比等于匝数比，即 比值恒为，故B错误； C．根据电流关系 副线圈中 且 联立可得 则，当物体靠近减小时，该比值减小，故C正确； D．拆除后，变压器输出功率 当时功率最大，由于阻值未知，无法确定减小时功率的变化情况，故D错误。 故选C。 7. 2126年，人类计划在月球南极建立“广寒”科研基地，基地外的能源区中，有一个高、宽的紧凑型聚变燃料储存舱，其表面光滑，可视为“障碍结构”。为保障基地供电，需用无人投递器从储存舱正前方的某投放点（投递器与储存舱之间的距离可调），从地面以初速度（方向未知）投递小型能源模块。要求模块恰好越过储存舱顶部，精准抵达储存舱后方的接收区。已知月球表面可视为无大气阻力的真空环境，月球表面重力加速度按计算。若要使模块成功投递，其初速度的最小值为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】模块做斜抛运动，要求恰好越过储存舱，即轨迹经过储存舱的左上角和右上角两个等高点（高度均为，水平间距为）。斜抛运动水平方向匀速，竖直方向加速度为月球重力加速度。 设水平分速度为，模块到达左上角时竖直分速度为。从左上角到右上角，竖直位移为，由运动学公式  得运动时间 这段时间水平位移为，因此 ​​ 整理得： ​ 对模块从出发点到左上角过程，由机械能守恒：  整理得  由基本不等式 （等号成立条件） 代入得：   因此初速度最小值​，故D正确。 故选D 。 8. 如图所示，轻质弹簧一端固定在水平地面上，另一端与木块B相连，系统竖直静置在水平面上时，弹簧的形变量为。将与B完全相同的木块A从B的正上方处由静止释放，A与B发生正碰后粘在一起共同运动，此过程中弹簧的最大压缩量为。若将A的释放高度调整为，A、B碰撞后共同运动的过程中，弹簧的最大压缩量为。已知弹簧的弹性势能满足，其中为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量。关于和之间的大小关系正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设木块A、B的质量均为。系统静止时，对B受力分析有 第一次释放，A下落过程，由机械能守恒定律得 解得 A与B碰撞过程动量守恒，设碰后共同速度为，则 解得 碰后AB一起向下运动至最低点，弹簧压缩量由变为，下降高度 由能量守恒定律得 代入和，整理得 解得 第二次释放，同理，A下落，碰后共同速度 弹簧最大压缩量为，下降高度 由能量守恒定律得 整理得 解得 综上 故选C。 二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 9. 氢能存储与固态电池结合是新能源领域的重要技术方向：氢能可通过压缩氢气存储，固态电池则能高效实现电能与化学能的转化。下列关于该技术相关的热力学规律应用说法正确的是（　　） A. 压缩氢气存储时，外界对氢气做功，氢气内能一定增大 B. 固态电池充电时，电能全部转化为化学能，符合热力学第一定律 C. 固态电池放电时，化学能转化为电能的效率不可能达到100%，体现了热力学第二定律 D. 氢气自发膨胀对外做功时，系统熵增加，不违背热力学第二定律 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据热力学第一定律 可知，外界对氢气做功时 若此时氢气向外放出热量，且放出热量大于外界对氢气做功，即 此时氢气内能可能减小，故A错误； B．热力学第二定律指出，一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性，能量转化过程中总会有部分能量以热量形式耗散，无法全部转化为有用功。 固态电池充电时，会向外放出热量，电能转化为化学能和内能，体现了热力学第二定律，故B错误； C．固态电池放电时，会向外放出热量，化学能转化为电能的效率不可能达到100%，体现了热力学第二定律，故C正确； D．根据热力学第二定律，孤立系统的自发过程总是朝着熵增加的方向进行，直至系统达到平衡态，此时熵达到极大值。 氢气自发膨胀对外做功时，系统的无序度增加，熵增加，不违背热力学第二定律，故D正确。 故选CD。 10. 如图所示，在水平绝缘桌面上固定足够长的光滑形金属导轨，其左端连接阻值为的定值电阻，导轨间距为，导轨电阻忽略不计。质量为的金属杆PQ垂直导轨放置并接触良好，接入电路的电阻也为。整个空间中存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为。一根不可伸长的绝缘轻绳跨过轻质定滑轮，将金属杆PQ的中点与质量也为的重物相连，二者均做匀速直线运动。已知轻绳与金属杆PQ垂直且与导轨平行，金属杆单位体积内的自由电子的总电量为，金属杆横截面积为，重力加速度为，不计一切摩擦。某时刻将轻绳剪断，在金属杆PQ减速为零的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 金属杆的减速过程为匀减速直线运动 B. 通过金属杆的电荷量为 C. 金属杆内的自由电子沿电流方向移动的距离为 D. 该过程中定值电阻产生的焦耳热为 【答案】BC 【解析】 【详解】B．设金属杆匀速运动时的速度为，则产生的感应电动势 感应电流 受到的安培力 由于物体匀速运动，故 解得 对金属杆从剪断绳子到停止运动运用动量定理 其中 解得，故B正确； A．由B选项解析知受到的安培力 加速度大小为 故金属杆的减速过程为加速度减小的减速运动，故A错误； C．总电荷量和总移动距离的关系 整理得 解得，故C正确； D．由能量守恒系统产生的总热量 定值电阻产生的焦耳热为，故D错误。 故选BC。 11. 如图所示，将一轻质弹簧左端固定在墙上，右端连接质量为的小球静置于光滑水平面上。以弹簧原长时小球的位置为坐标原点，水平向右为正方向建立坐标轴。给小球一个向右的初速度，使其沿轴做简谐往复运动。绘制小球运动过程中动量随位置坐标变化的图像，图像上各点坐标对应小球的运动状态，其中状态的坐标为，状态的坐标为，、两状态关于坐标原点对称，且状态的横坐标为。已知弹簧的弹性势能（为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量）。下列说法正确的是（　　） A. 小球运动过程中的最大动能为 B. 弹簧的劲度系数为 C. 小球从状态到状态所经历的时间是其运动周期的 D. 小球在状态的动量大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由图可知，小球在状态时位置坐标，即处于平衡位置，此时弹簧弹性势能为零，小球动能最大，动量大小为，则最大动能为，故A正确； B．小球在状态时动量为零，位置坐标为，即振幅，此时动能为零，弹性势能最大，根据机械能守恒定律有 解得，故B错误； C．小球从状态到状态，位移大小从减小到，为最大位移处，设运动周期为，以点为计时起点，位移公式为 当时， 则 解得，即经历的时间是其运动周期的，故C错误； D．、两状态关于坐标原点对称，则两状态位置坐标绝对值相等，根据系统机械能守恒可知两状态动能相等，动量大小相等，在状态时，根据机械能守恒定律有 将代入解得，故D正确 故选AD。 12. 如图甲所示，在xOy平面内，以坐标原点为圆心的两个同心圆半径分别为和。带正电的点电荷P固定在处，另一点电荷Q位于虚线圆周上，Q与的连线与轴正方向的夹角为。在从0逐渐增大至的过程，坐标原点处的电场强度的轴分量、轴分量随变化的图像分别如图Ⅰ、Ⅱ所示。则下列说法正确的是（　　） A. 点电荷Q带负电 B. 点电荷P、Q的电荷量绝对值之比为 C. 坐标原点处的电势保持不变 D. 坐标原点处的场强大小先增大后减小 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．带正电点电荷P在O点产生的电场强度方向沿x轴正方向，由乙图可知，当时原点处的电场强度的轴分量最大，轴分量为零，当时原点处的电场强度的轴分量最小，轴分量为零，说明当点电荷Q位于处时，在O点产生的电场强度方向与带正电点电荷P在O点产生的电场强度方向相同，即沿x轴正方向；当点电荷Q位于处时，在O点产生的电场强度方向与带正电点电荷P在O点产生的电场强度方向相反，即沿x轴负方向，故点电荷Q带负电，故A正确； B．由乙图可知，当时原点处的电场强度的轴分量最大，为 根据电场强度的叠加原理有 当时原点处的电场强度的轴分量最小，为 根据电场强度的叠加原理有 联立解得， 又， 联立解得，故B正确； C．电势是标量，坐标原点处的电势等于P、Q两点电荷在O点电势的代数和，P、Q两点电荷离原点的距离一直不变，故两点电荷在O点产生的电势不变，故O点的电势不变，故C正确； D．点电荷Q沿x 轴方向、y轴方向的分量分别为 ， 根据电场强度叠加原理，可得O点的电场强度为 解得 可知当从到时，从1减小到-1，故一直减小，故D错误。 故选ABC。 三、非选择题（本题共6小题，共60分） 13. 某实验小组的同学利用如图所示的装置完成“验证动量守恒定律”的实验。实验时先让A球从斜槽上某一固定位置由静止释放，点为A球落点的平均位置；再将B球放在水平轨道的末端，将A球仍从原位置由静止释放，分别为A、B两球碰撞后落点的平均位置。点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影，、、、位于同一水平直线上。 （1）下列器材选取或实验操作符合实验要求的是（　　） A. 安装轨道时，轨道末端必须水平 B. 要选用半径相同密度相同的两小球 C. 需用秒表测量小球在空中飞行的时间 D. 在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放 （2）若测量与的长度之比等于小球与小球的质量之比的2倍，则当满足下列__________表达式时，可说明碰撞过程动量守恒。 A. B. C. D. （3）碰撞的恢复系数为，其中和分别是碰撞前两物体的速度，和分别是碰撞后两物体的速度。若更换小球后重复实验，实验测得，，，本次碰撞的恢复系数是__________（结果保留两位有效数字）。 【答案】（1）AD （2）A （3）0.83 【解析】 【小问1详解】 A．为了保证小球做平抛运动，安装轨道时，轨道末端必须水平，故A正确； B．为了防止入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即应选用半径相同但密度不同的两小球，故B错误； C．小球在空中做平抛运动，下落高度相同，运动时间相同，可以用水平位移代替速度，不需要用秒表测量时间，故C错误； D．为了保证入射球每次碰撞前的速度相同，在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放，故D正确。 故选AD。 【小问2详解】 小球离开轨道后做平抛运动，由于抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间相等，小球的水平位移与小球的初速度成正比，可以用小球的水平位移代替其初速度。碰撞前球的速度对应，碰撞后球的速度对应，球的速度对应。根据动量守恒定律有 即 题目中条件为 代入动量守恒表达式得 即满足时，可说明碰撞过程动量守恒。 故选A。 【小问3详解】 根据恢复系数的定义 在本实验中，碰撞前球静止，，球速度对应；碰撞后球速度对应，球速度对应。由于时间相同，速度之比等于位移之比，故 代入数据，， 解得 14. 某小组为测量两相同待测电阻的阻值，分别设计了如图甲、乙所示的两套实验方案，可供选择的器材如下： A．毫安表G（内阻为，量程为） B．滑动变阻器（最大阻值）； C．滑动变阻器（最大阻值）； D．电压表（量程，内阻约为）； E．电源E（电动势为）； F．开关、导线若干。 （1）图甲方案中，滑动变阻器应选__________（选填“”或“”）。闭合开关S后，通过调节滑动变阻器得到多组电压和电流读数，并将所得数据绘制成图像如图丙所示，可知待测电阻为__________（结果保留两位有效数字）。 （2）图乙方案中，闭合开关，先将开关接，调节滑动变阻器的滑片，使毫安表G的指针指在处；保持滑动变阻器滑片的位置不变，再将开关接，发现毫安表G的指针恰好指在处，可计算出待测电阻为__________（结果保留两位有效数字）。 （3）以上两种实验方案，__________方案测得的阻值更为精确（选填“甲”或“乙”）。 【答案】（1） ①. R1 ②. 85 （2）80 （3）甲 【解析】 【小问1详解】 [1]图甲采用分压式接法，为便于调节，滑动变阻器应选阻值较小的。 [2]由图像可知，当时，，则电路总电阻 根据串联电路规律有 代入数据解得 【小问2详解】 设滑动变阻器输出电压为，当接时，电路总电阻为，有 当接时，电路总电阻为，有 联立两式得 代入数据解得 【小问3详解】 甲方案中，电压表测量的是毫安表和两个待测电阻串联的总电压，电流表测量的是通过它们的电流，由可准确求出总电阻，减去已知的即可得到，无系统误差。乙方案中，当开关从拨到时，负载电阻增大，分压电路输出电压会略微增大，不再满足电压不变的假设，存在系统误差。故甲方案更精确。 15. 某三棱镜的横截面为，其中 ， ， ，如图所示。在横截面所在的平面，一平行于 的单色光从 面射入三棱镜，部分光线恰好垂直于 面射出。已知光在真空中的传播速度为 ，不考虑光在棱镜内的多次反射。求： （1）该单色光的折射率； （2）从 面射出的光线在三棱镜中传播的最长时间。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 若从BC面经D点射入的光线，从A点射出，由题意可知从CD射入的光线经AC反射到AB且垂直于AB射出，如图所示。 则折射角 根据 解得折射率 【小问2详解】 若光线从BD之间射入，根据，可得 ，根据几何关系可知从BD之间射入的光线经过AB发生全反射，从AC面射出，设折射光线与AC交点到C点距离为x，则根据几何关系可知，传播路程 所以当x最大时，路程最大，即 面射出的光线中，AD路程最大，根据 解得 该光线在三棱镜中的传播速度 则从AB面射出的光线在棱镜中的传播的最长时间 16. 重型货车运行时，轮胎胎压普遍在10~12 bar，胎压高于12 bar或低于10 bar均存在爆胎危险。货车运行速度越大，胎内温度越高，会影响胎压；轮胎缓慢漏气也会影响胎压。某重型货车行程前安全检查时，测得每个轮胎内气体压强为，温度为。将轮胎内气体视为理想气体，且忽略行驶过程中轮胎体积的变化。已知胎内气体温度与速度关系为，的单位为，。 （1）该货车运行速度超过多少时，会有爆胎危险？ （2）货车以的速度匀速运行时，其中一个轮胎出现缓慢漏气，若要保证安全行驶，求漏掉气体质量占轮胎内原有气体质量的比值的最大值。 【答案】（1）114km/h （2） 【解析】 【小问1详解】 以胎内气体为研究对象，初态，根据等容变化有 其中 解得 此时气体温度为 根据 解得 【小问2详解】 速度为时，轮胎温度为 热力学温度，假设轮胎没有漏气，根据等容变化 解得 假设漏到外界的气体的温度和压强与漏气后轮胎中气体的温度和压强是一样的，设定轮胎的体积为V，漏到外界的气体体积是，根据等温膨胀过程，有 其中k取最大值时， 解得 比值 解得k的最大值为 17. 如图所示，离地面足够高的光滑长杆水平固定，杆上点正下方处的点固定一光滑定滑轮，物块甲套在长杆上，其下端用长为的轻绳绕过定滑轮与物块乙相连。将物块甲拉到点右侧的点，间的轻绳与竖直方向的夹角，整个装置处于静止状态。已知甲、乙两物块的质量相等，重力加速度为，物块甲、乙及滑轮均可视为质点。现将物块甲由静止释放，当其滑过点后，经时间物块乙第一次到达最高点。（，）求： （1）物块甲向左运动的速度最大值； （2）物块甲滑过点后，物块乙到水平长杆的最小距离； （3）物块甲滑过点后，物块甲在时间内运动的距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设甲、乙的质量均为m，当甲运动到O点时乙的速度为零，此时甲的速度为，则由甲、乙系统机械能守恒定律有 解得 然后甲做减速运动，所以甲向左运动的速度最大值为。 【小问2详解】 当甲滑过O点后，甲、乙系统水平动量守恒且机械能守恒，当两者速度相等时乙到达最高点，此时乙距离水平长杆最近，取水平向左为正方向，有， 解得 物块乙到水平长杆的最小距离 【小问3详解】 当甲滑过O点后，甲、乙系统水平动量守恒，经时间t二者水平位移分别为、，有 两边乘上时间 且 此时甲、乙水平方向的距离为 联立解得 18. 如图所示，在平面内存在电磁场：在到的区域内，存在沿轴正方向的匀强电场，电场强度大小为；在到的区域II内，存在沿轴负方向的匀强电场，电场强度大小为；在第一、四象限内，存在垂直纸面向里的磁场，磁感应强度大小。坐标为的处有一粒子源，可释放初速度为0、电荷量为、质量为的带电粒子。粒子重力忽略不计，不考虑电磁场区域的边缘效应与粒子间的作用力。求： （1）粒子第一次从区域Ⅰ进入区域Ⅱ时的速度大小； （2）粒子在第二象限内电势能的变化量； （3）若，粒子从区域Ⅱ进入磁场区域后，其速度方向第一次沿轴正方向时的横坐标。 【答案】（1） （2） （3）2d 【解析】 【小问1详解】 设粒子第一次从区域Ⅰ进入区域Ⅱ时的速度为v，根据动能定理 解得 【小问2详解】 设粒子第一次经过y轴的坐标为y，粒子在区域Ⅱ的运动时间满足 加速度为 坐标 联立解得 粒子在第二象限内电势能的变化量 【小问3详解】 粒子在区域Ⅱ内运动，根据动能定理 解得 竖直分速度为 粒子从区域Ⅱ进入磁场区域后，其速度方向第一次沿y轴正方向，说明其x轴方向分速度减为0，y轴方向分速度为，y轴方向速度变化量 沿y轴方向，洛伦兹力的分量为，根据动量定理 又 代入上式解得 粒子比荷为 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三物理试题 本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。 注意事项： 1．答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。 2．选择题答案必须使用2B铅笔正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 3．请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。 一、单项选择题（本题共8小题，每小题3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. 某火星探测器触地采样过程中，着陆缓冲系统通过阻尼作用，使探测器以某一竖直向下的初速度开始匀减速，直至速度为0。忽略火星大气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 触地过程中探测器的加速度方向竖直向下，且大小小于火星表面重力加速度 B. 缓冲系统对探测器的平均作用力大于探测器在火星表面的重力 C. 根据动量定理，缓冲系统对探测器的冲量大小等于探测器的初动量大小 D. 触地过程中缓冲系统对探测器的作用力与探测器的重力是一对平衡力 2. 如图为氢原子的能级图，一群处于能级为的氢原子，向低能级跃迁时会辐射多种频率的光，其中从能级4跃迁到能级2产生光，从能级3跃迁到能级2产生光。已知某金属的逸出功。下列说法正确的是（　　） A. 光的频率小于光的频率 B. 用同一双缝干涉装置实验，光的干涉条纹间距大于光 C. 光和光照射该金属时，都能产生光电效应 D. 光照射该金属产生的光电子最大初动能为 3. ETC是电子不停车收费系统，通过电子识别与自动扣费实现高速收费站不停车缴费，可有效缓解收费站拥堵。汽车在高速公路正常行驶的速度，通过ETC通道时，因通道限速其速度随时间变化的关系如图所示，忽略车身长度与变道时间，则该车通过ETC通道产生的时间延误为（　　） A. 4 s B. 6 s C. 8 s D. 10 s 4. 结合太空授课中微重力的相关现象，某同学为探究失重状态下浮体与弹簧的相互作用规律，设计了如图所示的实验装置：质量为的木球通过轻质弹簧与盛水密闭容器的底部相连，初始时整个系统静止，此时木球所受的浮力为（）。现将容器由静止释放，忽略水的粘滞阻力，则释放瞬间木球相对于地面的加速度大小为（　　） A. B. C. D. 5. 某航天器执行深空探测小行星采样返回任务，航天器先在圆轨道1绕小行星做匀速圆周运动，后经变轨进入椭圆轨道2，两轨道共面且相切。已知轨道1半径，轨道2的长轴为，、为椭圆轨道2的远心点与近心点，忽略其他引力作用。下列说法正确的是（　　） A. 航天器在轨道2上从点运动到点的过程中，引力势能减小 B. 航天器在轨道2上、点的速度大小之比为 C. 航天器在、点受到的万有引力大小之比为 D. 航天器在轨道1、轨道2的运动周期之比为 6. 智能家居安防系统的红外传感装置升级电路如图所示，核心结构包括交流电源、理想变压器、定值电阻及红外传感电阻。已知、两点间输入的交变电压有效值恒定，理想变压器原线圈串联定值电阻，原副线圈匝数比。副线圈回路中，红外传感电阻与定值电阻并联，且。当物体靠近时，的阻值随红外线强度增大而减小。电压表、电流表均为理想电表，忽略温度对电路的影响。下列说法正确的是（　　） A. 当物体靠近时，电压表V的示数增大，电流表的示数减小 B. 当物体靠近时，原线圈两端电压与副线圈两端电压的比值大于2∶1 C. 当物体靠近时，电流表与的示数比值减小 D. 若将副线圈回路中拆除，当物体靠近时变压器的输出功率减小 7. 2126年，人类计划在月球南极建立“广寒”科研基地，基地外的能源区中，有一个高、宽的紧凑型聚变燃料储存舱，其表面光滑，可视为“障碍结构”。为保障基地供电，需用无人投递器从储存舱正前方的某投放点（投递器与储存舱之间的距离可调），从地面以初速度（方向未知）投递小型能源模块。要求模块恰好越过储存舱顶部，精准抵达储存舱后方的接收区。已知月球表面可视为无大气阻力的真空环境，月球表面重力加速度按计算。若要使模块成功投递，其初速度的最小值为（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，轻质弹簧一端固定在水平地面上，另一端与木块B相连，系统竖直静置在水平面上时，弹簧的形变量为。将与B完全相同的木块A从B的正上方处由静止释放，A与B发生正碰后粘在一起共同运动，此过程中弹簧的最大压缩量为。若将A的释放高度调整为，A、B碰撞后共同运动的过程中，弹簧的最大压缩量为。已知弹簧的弹性势能满足，其中为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量。关于和之间的大小关系正确的是（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分） 9. 氢能存储与固态电池结合是新能源领域的重要技术方向：氢能可通过压缩氢气存储，固态电池则能高效实现电能与化学能的转化。下列关于该技术相关的热力学规律应用说法正确的是（　　） A. 压缩氢气存储时，外界对氢气做功，氢气内能一定增大 B. 固态电池充电时，电能全部转化为化学能，符合热力学第一定律 C. 固态电池放电时，化学能转化为电能的效率不可能达到100%，体现了热力学第二定律 D. 氢气自发膨胀对外做功时，系统熵增加，不违背热力学第二定律 10. 如图所示，在水平绝缘桌面上固定足够长的光滑形金属导轨，其左端连接阻值为的定值电阻，导轨间距为，导轨电阻忽略不计。质量为的金属杆PQ垂直导轨放置并接触良好，接入电路的电阻也为。整个空间中存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为。一根不可伸长的绝缘轻绳跨过轻质定滑轮，将金属杆PQ的中点与质量也为的重物相连，二者均做匀速直线运动。已知轻绳与金属杆PQ垂直且与导轨平行，金属杆单位体积内的自由电子的总电量为，金属杆横截面积为，重力加速度为，不计一切摩擦。某时刻将轻绳剪断，在金属杆PQ减速为零的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 金属杆的减速过程为匀减速直线运动 B. 通过金属杆的电荷量为 C. 金属杆内的自由电子沿电流方向移动的距离为 D. 该过程中定值电阻产生的焦耳热为 11. 如图所示，将一轻质弹簧左端固定在墙上，右端连接质量为的小球静置于光滑水平面上。以弹簧原长时小球的位置为坐标原点，水平向右为正方向建立坐标轴。给小球一个向右的初速度，使其沿轴做简谐往复运动。绘制小球运动过程中动量随位置坐标变化的图像，图像上各点坐标对应小球的运动状态，其中状态的坐标为，状态的坐标为，、两状态关于坐标原点对称，且状态的横坐标为。已知弹簧的弹性势能（为弹簧的劲度系数，为弹簧的形变量）。下列说法正确的是（　　） A. 小球运动过程中的最大动能为 B. 弹簧的劲度系数为 C. 小球从状态到状态所经历的时间是其运动周期的 D. 小球在状态的动量大小为 12. 如图甲所示，在xOy平面内，以坐标原点为圆心的两个同心圆半径分别为和。带正电的点电荷P固定在处，另一点电荷Q位于虚线圆周上，Q与的连线与轴正方向的夹角为。在从0逐渐增大至的过程，坐标原点处的电场强度的轴分量、轴分量随变化的图像分别如图Ⅰ、Ⅱ所示。则下列说法正确的是（　　） A. 点电荷Q带负电 B. 点电荷P、Q的电荷量绝对值之比为 C. 坐标原点处的电势保持不变 D. 坐标原点处的场强大小先增大后减小 三、非选择题（本题共6小题，共60分） 13. 某实验小组的同学利用如图所示的装置完成“验证动量守恒定律”的实验。实验时先让A球从斜槽上某一固定位置由静止释放，点为A球落点的平均位置；再将B球放在水平轨道的末端，将A球仍从原位置由静止释放，分别为A、B两球碰撞后落点的平均位置。点是水平轨道末端在记录纸上的竖直投影，、、、位于同一水平直线上。 （1）下列器材选取或实验操作符合实验要求的是（　　） A. 安装轨道时，轨道末端必须水平 B. 要选用半径相同密度相同的两小球 C. 需用秒表测量小球在空中飞行的时间 D. 在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放 （2）若测量与的长度之比等于小球与小球的质量之比的2倍，则当满足下列__________表达式时，可说明碰撞过程动量守恒。 A. B. C. D. （3）碰撞的恢复系数为，其中和分别是碰撞前两物体的速度，和分别是碰撞后两物体的速度。若更换小球后重复实验，实验测得，，，本次碰撞的恢复系数是__________（结果保留两位有效数字）。 14. 某小组为测量两相同待测电阻的阻值，分别设计了如图甲、乙所示的两套实验方案，可供选择的器材如下： A．毫安表G（内阻为，量程为） B．滑动变阻器（最大阻值）； C．滑动变阻器（最大阻值）； D．电压表（量程，内阻约为）； E．电源E（电动势为）； F．开关、导线若干。 （1）图甲方案中，滑动变阻器应选__________（选填“”或“”）。闭合开关S后，通过调节滑动变阻器得到多组电压和电流读数，并将所得数据绘制成图像如图丙所示，可知待测电阻为__________（结果保留两位有效数字）。 （2）图乙方案中，闭合开关，先将开关接，调节滑动变阻器的滑片，使毫安表G的指针指在处；保持滑动变阻器滑片的位置不变，再将开关接，发现毫安表G的指针恰好指在处，可计算出待测电阻为__________（结果保留两位有效数字）。 （3）以上两种实验方案，__________方案测得的阻值更为精确（选填“甲”或“乙”）。 15. 某三棱镜的横截面为，其中 ， ， ，如图所示。在横截面所在的平面，一平行于 的单色光从 面射入三棱镜，部分光线恰好垂直于 面射出。已知光在真空中的传播速度为 ，不考虑光在棱镜内的多次反射。求： （1）该单色光的折射率； （2）从 面射出的光线在三棱镜中传播的最长时间。 16. 重型货车运行时，轮胎胎压普遍在10~12 bar，胎压高于12 bar或低于10 bar均存在爆胎危险。货车运行速度越大，胎内温度越高，会影响胎压；轮胎缓慢漏气也会影响胎压。某重型货车行程前安全检查时，测得每个轮胎内气体压强为，温度为。将轮胎内气体视为理想气体，且忽略行驶过程中轮胎体积的变化。已知胎内气体温度与速度关系为，的单位为，。 （1）该货车运行速度超过多少时，会有爆胎危险？ （2）货车以的速度匀速运行时，其中一个轮胎出现缓慢漏气，若要保证安全行驶，求漏掉气体质量占轮胎内原有气体质量的比值的最大值。 17. 如图所示，离地面足够高的光滑长杆水平固定，杆上点正下方处的点固定一光滑定滑轮，物块甲套在长杆上，其下端用长为的轻绳绕过定滑轮与物块乙相连。将物块甲拉到点右侧的点，间的轻绳与竖直方向的夹角，整个装置处于静止状态。已知甲、乙两物块的质量相等，重力加速度为，物块甲、乙及滑轮均可视为质点。现将物块甲由静止释放，当其滑过点后，经时间物块乙第一次到达最高点。（，）求： （1）物块甲向左运动的速度最大值； （2）物块甲滑过点后，物块乙到水平长杆的最小距离； （3）物块甲滑过点后，物块甲在时间内运动的距离。 18. 如图所示，在平面内存在电磁场：在到的区域内，存在沿轴正方向的匀强电场，电场强度大小为；在到的区域II内，存在沿轴负方向的匀强电场，电场强度大小为；在第一、四象限内，存在垂直纸面向里的磁场，磁感应强度大小。坐标为的处有一粒子源，可释放初速度为0、电荷量为、质量为的带电粒子。粒子重力忽略不计，不考虑电磁场区域的边缘效应与粒子间的作用力。求： （1）粒子第一次从区域Ⅰ进入区域Ⅱ时的速度大小； （2）粒子在第二象限内电势能的变化量； （3）若，粒子从区域Ⅱ进入磁场区域后，其速度方向第一次沿轴正方向时的横坐标。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $