吉林省吉林市实验中学2026-2027学年高三上学期开学物理试题
2026-09-05
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摘要:
**基本信息**
吉林市实验中学高三开学物理模拟卷,以抗战胜利阅兵直升机编队、光电效应实验等真实情境为载体,融合近代物理、电磁学等核心知识,注重科学思维与探究能力考查。
**题型特征**
|题型|题量|知识覆盖|命题特色|
|----|----|----------|----------|
|选择题|10题|近代物理(玻尔理论)、运动学(质点参考系)、热学(理想气体状态方程)|结合“80周年阅兵”情境考查质点模型,体现科学态度与责任|
|实验题|2题|自由落体运动、电动机效率测定|通过重物匀速提升实验设计,考查科学探究中的数据处理能力|
|解答题|3题|运动学(刹车问题)、光学(全反射)、电磁复合场(粒子运动)|电磁复合场题综合洛伦兹力与电场偏转,凸显模型建构与科学推理,契合高考命题趋势|
内容正文:
吉林市实验中学高三年级2026开学模拟测试
物理试题
命题人: 审核人:
一、选择题(1-7为单选,8-10为多选)
1.关于近代物理研究,下列叙述符合事实的是( )
A.天然放射现象的发现,揭示了原子核是由质子和中子组成的
B.同种金属发生光电效应时,入射光的频率越低,光电子的最大初动能越大
C.卢瑟福用粒子轰击获得反冲核,发现了中子
D.玻尔理论表明,氢原子能量越高,氢原子核外电子做圆周运动的动能越小
2.9月3日,在纪念中国抗日战争胜利80周年的阅兵中,26架直-19武装直升机,组成“80”通过天安门广场的上空,下列说法正确的是( )
A.研究“80”的运动轨迹时,每架直升机都不能看作质点
B.研究“80”的形成过程时,每架直升机都不能看作质点
C.以“80”的形态运动时,以a直升机为参考系,b直升机是静止的
D.以“80”的形态运动时,以a直升机为参考系,广场上的观众是静止的
3.如图所示,一定质量的理想气体从a状态开始,经历b、c状态再次回到a状态。b到c过程气体放热,c到a过程气体吸热。则下列说法正确的是( )
A.c→a过程相同时间内撞到单位面积上的分子数减少
B.a→b过程气体温度先减小后增大
C.a→b过程气体吸热3.75J
D.经过一个循环,气体对外界做的总功为
4.如图,A、B为同一平面内绕顺时针方向运行的两颗卫星。某时刻两卫星的连线与A卫星的轨道相切,已知A、B卫星的运行周期分别为TA、TB,A、B卫星的运行半径分别为r、2r,则( )
A.卫星A的机械能比B小
B.卫星A的角速度是B的两倍
C.卫星A的向心力比B大
D.经时间两卫星距离最近
5.如图甲所示,理想变压器的原线圈的匝数n1,和副线圈匝线n2均可调节.原线圈两端接如图乙所示的交流电,副线圈接负载电阻R和理想交流电流表A,则下述说法正确的是( )
A.原线圈所接交流电的瞬时值表达式
B.增大n1,其它条件不变,变压器的输出电压变大
C.增大n2,其它条件不变,电流表的示数变大
D.增大R,其它条件不变,变压器的输入功率变大
6.如图所示,光滑水平面与竖直面内光滑半圆形轨道在最低点B点相接,轻弹簧左端固定在竖直墙面上,已知半圆形导轨半径为R。现用一质量为m的小球将轻弹簧压缩至A点后由静止释放(小球与弹簧不栓接),小球获得向右的速度并脱离弹簧,之后恰好能经过导轨最高点C,则弹簧压缩至A点所具有的弹性势能的值( )
A. B. C. D.
7.某同学利用图示电路研究光电效应相关规律。用频率为的入射光照射光电管,当滑动变阻器的滑片移至图示位置时,电流表的示数恰为零,电压表的示数为;换用频率为的入射光照射光电管时,需将滑片向右移动少许,电流表示数方可恰好为零,此时电压表的示数为,若已知电子的电荷量为e。则下列说法正确的是( )
A.
B.图中a应与电源正极相连
C.据题中所给物理量可求出普朗克常量
D.若仅增大频率为的入射光的强度,则电流表示数恰为零时,对应的电压表示数将大于
8.以下说法不正确的是( )
A.相同质量的100 °C的水和水蒸气内能相等
B.分子间的引力和斥力都随分子间距离增大而减小
C.人们感觉潮湿是空气相对湿度较大造成的
D.相互之间达到热平衡的两个物体的内能一定相等
E.夏天在密闭绝热的房间内打开工作中的冰箱门,冰箱可以充当空调给室内降温
9.如图所示,交流电源输出电压恒定,两个变压器为理想变压器,各个灯泡规格相同,当开关断开时发现除L6外其他灯泡发光亮度相同。关于此电路下列说法正确的是( )
A.n1:n2=1:4
B.n3:n4=1:3
C.开关闭合稳定后L1变暗,L2变亮
D.开关闭合稳定后L3、L4、L5均变暗
10.如图所示,一质量为的小球A从光滑固定的斜坡上由静止下滑,斜坡底端与足够长的光滑水平面平滑连接,水平面上静置一质量为的小球B。已知A的初始高度为,重力加速度为,A、B最终只发生了两次碰撞,且A、B间的碰撞均为弹性碰撞。两小球均可视为质点,碰撞时间和空气阻力不计,则( )
A.
B.
C.小球的速度大小可能为
D.小球的速度大小不可能超过
二、非选择题
11.利用图中所示的装置可以研究自由落体运动。实验中需要调整好仪器,接通打点计时器的电源,松开纸带,使重物下落,打点计时器会在纸带上打出一系列的小点。
(1)在使用电火花打点计时器时, 电源应选用__________V的__________电(选填“交流”、“直流”),纸带应穿过限位孔。
(2)为了测得重物下落的加速度,还需要的实验器材有________。(填入正确选项前的字母)
A.天平 B.秒表 C.米尺
(3)若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值,而实验操作与数据处理均无错误,写出一个你认为可能引起此误差的原因:_____________________。
12.图(甲)为某同学设计的电路图,想测定直流电动机恒定功率下的效率和电源的电动势与内电阻。在小桶中放入适量的砝码(小桶和砝码以下称为重物),多次移动滑动变阻器R的滑片,测出5组数据,记录在下表。
实验次数
1
2
3
4
5
电压表的示数
4.10
3.40
2.70
1.90
1.10
电压表的示数
3.00
3.50
4.00
4.50
5.00
电流表的示数
0.11
0.16
0.22
0.30
0.38
重物的总质量
0.04
0.07
0.11
0.16
0.21
重物的提升高度
0.80
0.80
0.80
0.80
0.80
重物的上升时间
1.95
1.90
1.85
1.80
1.65
(1)为了减小测定直流电动机效率的实验误差,需在重物做___________(选填“匀加速”、“匀减速”、“匀速”)直线运动的过程中测量上升高度h和对应的时间t;
(2)给电动机输入4V电压时,直流电动机的效率为___________ %(g取,保留两位有效数字);
(3)根据5组测量数据,选择适当的物理量,在答题卡上的图(乙)中作出图像_____,根据图像可以求出电源的电动势为___________V、内阻为___________Ω(结果均保留三位有效数字);
(4)该同学利用图像分析在测量电动势和内阻实验中由电表内阻引起的实验误差。在下图中,如果实线是根据实验数据描点作图得到的U-I图像;虚线是该电源真实的路端电压U随真实的干路电流I变化的U-I图像。本次实验分析误差的U-I图像是( );
A. B. C. D.
(5)为减小电表内阻在测量电动势和内电阻中引起的实验误差,在电表量程不变的情况下,可以采取的措施是( )。
A.换用内阻更小的电流表 B.换用内阻更大的电流表
C.换用内阻更小的电压表 D.换用内阻更大的电压表
四、解答题
13.不少城市推出了“礼让斑马线”的倡议.有一天,小李开车上班,以72kmh的速度在一条直路上行驶,快要到一个十字路口的时候,小李看到一位行人正要走斑马线过马路.以车子现行速度,完全可以通过路口而不撞上行人.经过1s时间的思考,小李决定立即刹车,礼让行人.经过4s的匀减速,汽车刚好在斑马线前停下.设汽车(包括驾驶员)质量为1500kg.
(1)求汽车刹车时的加速度;
(2)求汽车刹车时受到的合力大小;
(3)驾驶员看到行人时汽车离斑马线的距离.
14.如图所示,某透明柱体的横截面为四分之一圆,圆心为,半径为。一束单色光从面上的点以入射角(大小未知)射入透明柱体,恰好在圆弧面上的点发生全反射,反射光垂直射出透明柱体,已知光在真空中的传播速度为。
(1)若已知单色光在柱体中发生全反射的临界角,求柱体材料的折射率;
(2)若,求柱体材料的折射率;
(3)在(2)的条件下,求单色光从点射入柱体到射出柱体所经历的时间。
15.如图所示,在xOy平面的第一象限有方向垂直于纸面向外的匀强磁场,第四象限中区域存在沿y正向的匀强电场、区域有沿x负向的匀强电场,且两个电场的场强大小相同。原点O处有一粒子源,可在xOy平面内向第一象限各个方向连续发射大量速度大小在之间,质量为m、电荷量为的同种粒子。在x轴正半轴垂直于xOy平面放置着一块足够长的薄板,在薄板上处开一个小孔。经过观测,薄板上有粒子轰击的区域的长度为,且粒子击中薄板立刻被吸收。已知电场强度的大小为,忽略电场和磁场的边缘效应,不考虑粒子间的相互作用和粒子的重力。
(1)求匀强磁场的磁感应强度的大小B;
(2)粒子源发射的部分粒子穿过处的小孔进入右下方电场区域,求各粒子轨迹与直线交点的纵坐标的最小值;
(3)已知某粒子经过处的小孔后,经两个电场的偏转后恰能回到原点O,求该粒子的速度方向应满足的条件(可以不求具体数值)。
试卷第6页(共7页)
试卷第7页(共7页)
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1.D
【详解】A.天然放射现象证明了原子核有复杂结构,故A错误;
B.根据
可知当入射光的频率越光电子的最大初动能越大,故B错误;
C.卢瑟福用粒子轰击获得反冲核有
发现了质子,故C错误;
D.玻尔理论表明,氢原子能量越高,电子绕核运动的半径越大
联立可得
半径越大,动能越小,故D正确。
故选D。
【点睛】天然放射现象,揭示原子核有复杂结构;玻尔理论是在卢瑟福核式结构基础上引进的。
2.C
【详解】AB.研究“80”的运动轨迹或形成过程时,每架直升机的形状都可以忽略,都能看作质点,故AB错误;
C.以“80”的形态运动时,以a直升机为参考系,b直升机的相对位置不变,是静止的,故C正确;
D.以“80”的形态运动时,以a直升机为参考系,广场上的观众的位置发生变化,是运动的,故D错误。
故选C。
3.C
【详解】A.由题图可知,c→a过程是等容变化,由查理定律可知,气体的压强增大,温度升高,气体又吸热,气体分子的平均动能增大,气体的密度不变,则有相同时间内撞到单位面积上的分子数增加,A错误;
B.在 p−V图像中,等温过程对应的图线是一条曲线,对同一气体,等温线离坐标轴越远温度越高,因此 a→b不是等温过程,气体温度先升高后降低, B错误;
CD. a→b过程,压强减小体积增大,气体对外做功,由气体做功公式可知,p−V图线与坐标轴所围面积表示做功数值,则有
b→c过程,是等压变化,体积减小,外界对气体做功,则有
由热力学第一定律可知,气体经过一个循环,内能不变,则有
解得
可知a→b过程气体吸热3.75J。c→a过程是等容变化,气体对外不做功,外界对气体也不做功,因此经过一个循环,气体对外界做的总功为
C正确,D错误。
故选C。
4.D
【详解】A.机械能与质量有关,由于不清楚质量关系,所以无法判断机械能大小,故A错误;
B.根据万用引力提供向心力有
得
即卫星A的角速度是卫星B的角速度倍,故B错误;
C.根据万有引力定律有
因两卫星的质量关系未知,所以无法比较卫星A的向心力与卫星B的向心力的大小,故C错误;
D.根据开普勒第三定律有
得
设图示时刻两卫星与地球球心的连线夹角为,则
得
设由图示时刻经时间t两卫星相距最近,则
得,故D正确。
故选D。
5.C
【详解】A.由图知交流电角速度为,原线圈所接交流电的瞬时值表达式 ,故A错误;
B.根据电压与匝数成正比,增大n1,其它条件不变,变压器的输出电压减小,故B错误;
C.根据电压与匝数成正比,增大n2,其它条件不变,变压器的输出电压增大,电流表的示数变大,C正确;
D.增大R,其它条件不变,由可知得输出功率变小,变压器的输入功率等于输出功率减小,故D错误;
故选C.
【点睛】理想变压器输入功率等于输出功率,原副线圈电流与匝数成反比,原副线圈电压与匝数成正比.
6.A
【详解】刚好能过C点,此时重力提供向心力
从A释放到C点的过程中,根据动能定理
解得
A正确,BCD错误。
故选A。
7.C
【详解】A.根据爱因斯坦光电效应方程可得,
将滑片向右移动少许,则
所以
故A错误;
B.由题可知,此时光电管两端应加反向电压,即a端连接电源负极,b端连接电源正极,故B错误;
C.由以上分析可得
故C正确;
D.若仅增大频率为的入射光的强度,则电流表示数恰为零时,由于入射光的频率不变,则对应的电压表示数将仍等于,故D错误。
故选C。
8.ADE
【详解】A.内能等于物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和,相同质量的100°C的水与100°C的水蒸气的所有分子热运动动能相等,但水蒸气比水的体积大,分子势能较大,因此100 °C的水比同质量的水蒸气内能少,故A错误;
B.分子间的引力和斥力都随分子间距离增大而减小,故B正确;
C.人们感觉潮湿是空气相对湿度较大造成的,故C正确;
D.相互之间达到热平衡的两个物体的温度一定相等,但内能不一定相等,故D错误;
E.根据热力学第二定律可知,冰箱制冷的原理在于通过压缩机做功使热量从低温物体流向高温物体,所以冰箱将冷藏室内的热量吸收后又会向外释放同等的热量,加之电冰箱工作时压缩机和线路元件等也会产生焦耳热,室内热量不减反增,所以不可能通过打开工作中的冰箱门给密闭的室内降温,故E错误。
故选ADE。
9.AD
【详解】AB.开关闭合前五个灯泡发光亮度相同,设每个灯泡电压为U、电流为I,右侧变压器原副线圈电流比为1:3,则
n3:n4=3:1
电压比也为3:1,原线圈电压为3U,所以左侧变压器的副线圈电压为
3U+U=4U
而左侧变压器的输入电压与L1电压相同为U,可知
n1:n2=1:4
故A正确,B错误;
CD.开关闭合后,因电源输出电压不变,则L1亮度不变,负载增加,总电阻减小,电源总电流变大,L2变亮,则右侧变压器的输入及输出电压均变小,L3、L4、L5均变暗,故C错误、D正确;
故选AD。
10.BD
【详解】AB.小球A下滑过程,根据动能定理有
A、B第一次碰撞过程,根据动量守恒定律有
根据机械能守恒定律有
解得,
若k小于或者等于1,则方向向右,大小小于,A、B只能够碰撞一次,不符合题意,可知,k一定大于1,此时,方向向左,A向左再次滑上斜坡后又返回,根据机械能守恒定律可知,速度大小为,为了使得A、B再次碰撞,则有
解得
A、B第二次碰撞过程,根据动量守恒定律有
根据机械能守恒定律有
解得,
由于A、B最终只发生了两次碰撞,当方向向右,则有,
解得
当方向向左,A向左再次滑上斜坡后又返回,根据机械能守恒定律可知,速度大小为
则有,
解得
结合上述可知,为使A、B最终只发生两次碰撞,则有,故A错误,B正确;
D.结合上述可知,第一次碰撞后小球B的速度
在范围内,上述函数为减函数。第二次碰撞后小球B的速度
根据对勾函数规律可知,在范围内,上述函数也为减函数。可知,由于k不等于、的最大值趋近于k等于3时的函数值,解得此时的函数值均为,即小球的速度大小不可能超过,故D正确;
C.若小球的速度大小为,代入
解得不符合题意。
若小球的速度大小为,代入
可知,k值无解,不符合题意。即小球的速度大小不可能为,故C错误。
故选BD。
11. 220 交流 C 打点计时器与纸带之间存在摩擦
【详解】(1)[1][2]打点计时器时,电源应选用220V的交流电。
(2)[3]为了测得重物下落的加速度,还需要的实验器材有米尺来测下落长度,并以此来计算速度,所以选C。
(3)[4]若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值,而实验操作与数据处理均无错误,可能引起此误差的原因主要存在摩擦,如:打点计时器与纸带之间存在摩擦。
【点睛】本题考查自由落体运动的条件及打点计时器的使用。
12. 匀速 54 7.50 3.75 C A
【详解】(1)[1]本实验中需要测量重物上升高度h时电动机所输出的机械功,只有当重物做匀速直线运动时,电动机牵引力大小才等于重物的重力mg大小,此时用mgh来作为机械功误差最小。
(2)[2]给电动机输入4V电压时,通过电动机的电流为0.22A,则在1.85s内电动机消耗的电能为
电动机输出的机械功为
此时直流电动机的效率为
(3)[3][4][5]根据电路图可知,路端电压为
作出U-I图像如图所示。
图像的纵截距表示电源的电动势,斜率的绝对值表示内阻,即
(4)[6]电流表的示数为通过电源的电流真实值,当电流表示数为零时,电源内电压和电流表分压均为零,此时U等于电动势,所以所作图线的纵截距等于真实值;设电流表内阻为rA,当U为零时,短路电流的测量值为
而短路电流的真实值为
所以所作图线的横截距比真实值偏小,综上所述可知图像C符合题意。
故选C。
(5)[7]根据前面分析可知,此实验所测电动势等于真实值,但所测内阻大于真实值,所测内阻实际上为电源内阻和电流表内阻之和,所以为减小电表内阻在测量电动势和内电阻中引起的实验误差,在电表量程不变的情况下,可以采取的措施是换用内阻更小的电流表。
故选A。
13.(1)a=-5m/s2,与运动方向相反 (2)7500N (3)60m
【详解】(1)72km/h=20m/s
由vt=v0+at得:0=20+a×4
即a=-5m/s2.
与运动方向相反
(2)F合=ma
得F合=1500×5=7500N.
(3)匀速阶段:x1=20×1=20m
匀减速阶段:x2=m=40 m.
得x=x1+ x2=60m
14.(1);(2);(3)
【详解】(1)根据临界角与折射率的关系有
解得
(2)设单色光在柱体内发生全反射的临界角为,根据几何关系可知,光从点射入后的折射角
根据光的折射定律有
且
解得
(3)光在透明柱体内传播的速度大小
光在透明柱体内传播的路程
光在透明柱体内传播的时间
解得
15.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)由题意可知,当粒子速度为时,且速度沿轴正方向会打到屏上最远点,则对应轨迹半径为。由洛伦兹力提供向心力得
解得
(2)设初速度为v,与x轴正向成的粒子从小孔穿出,则
且
解得
即能穿过小孔的粒子,进入电场时,y方向分速度为定值
当x方向分速度最大时,即为所有交点纵坐标最小的情况,则速度最大,故而
由y方向匀速运动得
x方向匀变速运动,由对称可得
由牛顿第二定律可得
解得
故而所求的最小值为
(3)穿过小孔的粒子,设其速度与x轴正向的夹角为,速度分量可表示为、
穿过直线时纵坐标为
粒子重新回到原点,则有x方向
y方向
代入并化简得,即为所求。
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