2026届山东泰安市高三下学期考前学情自测物理试题

高级名校物理试卷PAGEPAGE12026届山东泰安市高三下学期考前学情自测物理试题1.根据玻尔理论，氢原子的能级公式为En=-13.6n2eVA.11.3eV B.11.8eV C.12.3eV D.12.8eV【答案】C【解析】处于激发态的氢原子向基态跃迁最多发出3种不同波长的光，由谱线条数公式Cn2=n(n-1)2=3，解得n=3，即氢原子被碰后处于n=3能级，基态跃迁到n=3需要吸收的能量ΔE3=E3-E1=-13.632eV-(-13.6eV)=12.09eV，基态跃迁到n=4需要吸收的能量ΔE4=E4-E1=-13.6422.篮球内部充入一定质量的空气，可视为理想气体，一同学用力拍篮球，篮球快速撞击地面被挤压体积减小，快速撞击地面挤压篮球时球内气体来不及与外界发生热交换，关于快速挤压篮球的过程，下列说法正确的是(  )A.篮球内气体对外界做正功B.篮球内气体的内能不变C.篮球内气体的压强增大D.篮球内每个气体分子热运动的动能均增大【答案】C【解析】气体体积减小，是外界对气体做正功，气体对外界做负功，A错误；根据热力学第一定律ΔU=Q+W，Q=0、W>0，因此ΔU>0，气体内能增大，B错误；理想气体内能仅与温度有关，内能增大则温度T升高，结合理想气体状态方程pV=nRT，V减小、T升高，可得压强p一定增大，C正确；温度是分子热运动平均动能的标志，温度升高说明分子平均动能增大，但并非每个分子的动能都增大，D错误。故选3.如图甲所示，在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力大小的传感器，传感器下方挂上一轻质弹簧，弹簧下端挂一质量为m的小球，若升降机在匀速运行过程中突然停止，并以此时为零时刻，在后面一段时间内传感器显示弹簧拉力F随时间t变化的图像如图乙所示，g为重力加速度，忽略一切阻力，则(  )A.0-tB.t1C.t2D.t3【答案】A【解析】0-t1的时间内，弹簧拉力在减小，故小球向上运动，小球的合力mg-F=ma，故加速度在增大，A正确；t1-t2的时间内，弹簧拉力在增大，故小球向下运动，小球的合力mg-F=ma，故加速度在减小，B错误；t2-t3的时间内，拉力继续增大，小球继续向下运动，此时弹簧弹力大于重力mg-F=-ma，合力向上(与运动方向相反)，加速度增大，C错误；t4.如图所示，倾角为θ=30°的足够长斜面固定在水平地面上，现有一物块以某一初速度从底端冲上斜面，一段时间后物块返回到斜面底端。已知物块沿斜面向下运动的时间是向上运动的时间的3倍，则它与斜面间的动摩擦因数为(  )A.33 B.34

C.35【答案】D【解析】上滑过程，对物块受力分析，由牛顿第二定律：mgsinθ+μmgcosθ=ma1，解得a1=g(sinθ+μcosθ)，下滑过程：mgsinθ-μmgcos5.如图甲所示，光滑水平面上两个质量均为m的相同小球A和B靠在一起，A与轻绳组成单摆，B与劲度系数为k的轻弹簧组成弹簧振子，刚开始A和B均处于静止状态，此时轻绳的拉力大小等于mg。现将小球A向左拉开一个较小角度(小于5°)并由静止释放，经最低点时与小球B发生碰撞，碰撞时间忽略不计，此后小球B运动的v-t图像如图乙所示。两球发生的碰撞均为弹性正碰，重力加速度为g，不计空气阻力，则(  )A.A球释放时离地的高度为2B.弹簧振子的周期等于2C.弹簧振子的振幅为mD.单摆的摆长等于g【答案】D【解析】A球在最低点与B球发生弹性正碰，两球质量相等，由动量守恒和机械能守恒可推导，碰撞后两球交换速度，即碰后A静止，B以A碰前的速度v0开始运动，对A球有mgh=12mv02，解得h=v022g，A错误；由图乙可知，B球回到碰撞位置时与A球再次弹性碰撞，速度交换，B球的速度变为0时的时刻为2t0，3t0时B球的速度又变为v0，可知A球的周期满足3t0-2t0=TA2，可得TA=2t0，t=06.如图所示，一颗卫星绕地球顺时针飞行，运动周期为T，图中实线为卫星的运行轨迹，其中AB是椭圆的长轴，CD是椭圆的短轴，O为地心，AO、OC和椭圆CA段曲线所围成的面积占整个椭圆面积的110，则该卫星某一周期内从C点运动到D点和从D点运动到C点所用时间之比为A.1∶1 B.4∶1 C.5∶1 D.10∶1【答案】B【解析】开普勒第二定律(面积定律)指出：对于同一卫星，在相等的时间内，卫星与地心的连线扫过的面积相等，设椭圆的总面积为S，AO、OC和椭圆CA段曲线所围成的面积占整个椭圆面积的110，故SCOA=110S，该卫星某一周期内从C点运动到D点与椭圆曲线CAD段围成的面积为S1=S-S10×2=4S57.康普顿的理论和实验证明光具有粒子性，光子和电子、质子这样的实物粒子一样，也具有动量(光子的动量为hλ，h为普朗克常量)，光子与晶体中电子的相互作用过程严格地遵守动量守恒定律。如图所示，在真空环境中一光子与一静止的电子发生弹性斜碰，碰后光子的偏转角为α，电子沿与光子的入射方向成β角飞出。已知入射光子的波长为λ0A.λB.λC.λD.λ【答案】A【解析】设入射光子的动量为p₀，碰后光子的动量为p₁，电子的动量为p₂，将动量守恒按水平和竖直方向分解：水平方向：p0=p1cosα+p2cosβ，竖直方向：p18.如图所示，空间中存在一水平向左的匀强电场和一垂直纸面水平向里的匀强磁场。在电磁场正交的空间中有一足够长的固定粗糙绝缘杆，与电场正方向成60°夹角且处于竖直平面内。一质量为m、带电量为+q的小球套在绝缘杆上。给小球一沿杆向下的初速度v0，小球恰好做匀速运动，电量保持不变。已知重力加速度为g，磁感应强度大小为B，电场强度大小为E=3mgqA.mg2qB B.mgqB

C.3mg【答案】D【解析】小球受竖直向下的重力G=mg，水平向左的电场力F=qE=3mg，还有垂直于斜杆向上的洛伦兹力f洛=qv0B，重力与电场力合成的合力为F合=(mg)2+(qE)29.“地震预警”是指在地震发生后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报，通知目标区域从而实现预警。地震监测站监测到一列地震横波，t=0时刻的波形图如图甲所示，已知P点是平衡位置在x=0处的质点，Q点是平衡位置在x=15km处的质点，质点Q振动的a-t图像如图乙所示。下列说法正确的是A.t=0时，质点P沿y轴负方向运动B.t=0时，质点P沿y轴正方向运动C.地震横波传播的速度为3.6D.0-2.5s的时间内，质点P通过的路程大于【答案】AC【解析】由图乙可知，在t=0时刻，质点Q的加速度a=0，且随后加速度变为负值，根据简谐运动回复力与位移的关系a=-ω2y，位移y为正，因此，在t=0时刻，质点Q处于平衡位置且正向y轴正方向运动。由图甲可知，在x=15km处，波形恰好穿过x轴且斜率为正，质点Q要在下一时刻向上运动，说明其右侧更高的波形正向左平移过来，因此该地震波向x轴负方向传播，波向x轴负方向传播，利用波形平移法或“下坡上、上坡下”方法可知，在x=0处的质点P，下一时刻要跟随左侧(x负方向)的质点向下运动，因此，t=0时，P点沿y轴负方向运动，A正确，B错误；设波的方程为y=Asin(2πλx+φ0)，由图甲可知，振幅A=20cm，在x=0处，y=-10cm=-A2，且波向左传播，解得sin(φ0)=-0.5，结合波形向下延伸的趋势，初始相位φ0=7π6。质点Q是波形越过波谷后的第一个平衡位置点，其对应相位为2π，由此可列式2πλ×15+7π6=2π，解得波长λ=36km。由图乙可知周期T=1010.霍尔推进器工作原理简化如图所示，放电通道两端的电极A、B间存在一加速电场E。工作时，工作物质氙气进入放电通道后被电离为氙离子，再经电场加速喷出，形成推力。若某次试验中有96.0%的氙气被电离，氙离子从右端喷出电场的速度v=2.0×104ms，其比荷k=qm=8.0×105Ckg。氙离子进入通道的初速度视为A.每秒进入放电通道的氙气质量为4.8×B.每秒进入放电通道的氙气质量为5.0×C.氙离子向外喷射形成的电流为3.84AD.氙离子向外喷射形成的电流为4.00A【答案】BC【解析】设每秒喷出的氙离子质量为m1，根据动量定理，在时间t=1s内，电场力对氙离子产生的冲量转化为氙离子的动量变化F⋅t=m1⋅t⋅v-0，由此可得每秒喷出的氙离子质量为m1=4.8×10-6kgs，由于只有96.0%的氙气被电离，因此每秒进入通道的氙气质量M满足：M=m196.0%=5.0×10-6kgs，11.近几年来，中国在变压器制造领域已达到世界领先水平。如图所示为发电机和变压器的简化图，其中发电机的矩形线圈长a=0.4m、宽b=0.2m，匝数N=100匝，电阻不计，放置在磁感应强度大小为B=22T的匀强磁场中。理想变压器的原、副线圈匝数分别为n0=100匝、n1=10匝和n2=5匝，两个副线圈分别接有理想二极管D、电阻A.电压表的示数为200V B.电压表的示数为400V

C.发电机的输出功率为160W D.发电机的输出功率为240W【答案】BC【解析】线圈产生的感应电动势最大值Em=NBabω=4002V，电压表测的是有效值：U=E=Em2=400V，A错误，B正确；由理想变压器电压比公式：U1U=n1n0，U2U=n212.如图所示，A、B两点位于同一高度，不可伸长的轻质细线的一端系有质量为M的物块，另一端绕过B处的定滑轮固定在A点，质量为m的小球固定在细线上C点。现将小球从图示水平位置由静止释放，小球运动到D点时速度恰好为零(此时物块未到达B点)，图中△ABD为直角三角形，物块和小球均可视为质点，∠DBA=37°，忽略一切摩擦和空气阻力，重力加速度为g，sin37°=0.6A.M=1.2mB.M=1.5mC.小球运动到D点时，BD段绳的拉力大小为38D.小球运动到D点时，BD段绳的拉力大小为48【答案】AD【解析】设AD长为3L，根据机械能守恒定律有Mg·2L＝mg·3Lcos37°，解得M=1.2m,A正确，B错误；小球在D点的向心加速度沿BD方向，设为a，对物块M，由牛顿第二定律：Mg-T＝Ma，对小球m，T-mgcos53°＝ma，解得T=811Mg=4855mg，13.某物理兴趣小组的同学利用如图(a)所示的干涉仪做“用双缝干涉测量光的波长”实验，图(b)是红光产生的干涉条纹，图(c)是通过目镜观测到测量头上的A、B两条纹的位置刻度。(1)实验时，要想增加从目镜中观察到的条纹个数，需将屏向                  (填“靠近”或“远离”)双缝的方向移动。(2)已知双缝到光屏的距离l=80.0cm，双缝间距d=0.240mm，则所测红光波长约为                  m(结果保留两位有效数字(3)如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图(d)所示。则在这种情况下来测量干涉条纹的间距Δx时，测量值                  (选填“大于”“小于”或“等于”)【答案】(1)靠近；(2)6.3×10-7；【解析】(1)相邻亮条纹间距公式为Δx=ldλ，要增加观察到的条纹个数，即需要减小相邻条纹的间距Δx，在λ、d(2)由图可知A条纹的位置刻度xA=0.5mm+14.2×0.01mm=0.642mm，由图可知B条纹的位置刻度(3)由于测量方向与条纹的垂直距离方向存在夹角，测微目镜所测量的距离实际上是直角三角形的斜边，而真实条纹间距是直角边，所以测量值大于实际值。14.某小组同学设计了如图甲所示电路测量电压表内阻RV待测电压表(量程0∼3V，RV滑动变阻器R滑动变阻器R电阻箱R电阻箱R电源(电动势为3V，内阻不计开关，导线若干(1)根据实验电路，为尽可能精确测量，滑动变阻器应该选用                  (填“RP1”或“RP2”)，电阻箱应该选用                  (填“R1”(2)该小组选定实验器材后进行了如下操作：①先将电阻箱R调至零，闭合开关S，调节RP至电压表读数恰好如图乙所示，此时电压表示数为                  V②保持RP滑片位置不变，调节电阻箱R，记录多组电压表示数U与电阻箱示数R③根据图像法科学分析、计算结果。(3)该小组同学根据所测数据作出1U-R图像如图丙所示，根据该图像可计算出电压表内阻RV=                  kΩ(结果保留【答案】(1)RP1  【解析】(1)电路采用滑动变阻器分压式接法，为方便调节并保证电压变化的连续性，应选用最大阻值较小的滑动变阻器RP1(10Ω)；由于电阻箱接入电路之后与电压表串联，实验过程中需电压表的示数改变明显，所以电阻箱应选择量程较大的电阻箱(3)由欧姆定律可知，电压表示数U与电阻箱阻值R的关系为2.40=U+URVR，变形有1U=15.如图所示，一半圆形透明玻璃砖的横截面半径为R，圆心为O，AB为水平直径。一束平行单色光垂直照射整个AB边，圆弧面上有一半区域有光线射出(不考虑光在圆弧面的反射)。已知光在真空中的传播速度为c。(1)求玻璃砖的折射率；(2)若该单色光以α=45°的入射角从M处沿平行横截面方向射入玻璃砖时，出射光线与入射光线平行。求OM长度及该单色光在玻璃砖中的传播时间。【答案】(1)2；(2)33R【解析】(1)平行光垂直入射AB边，进入玻璃砖后传播方向不变，直到到达圆弧面。圆弧面上只有一半区域有光线射出，说明临界光线的入射角刚好等于全反射临界角C。由题意，这部分区域刚好占圆弧的一半，所以临界角C=根据临界角公式：sin解得：n=(2)光线从M点以入射角α=45∘代入n=2、解得：sin即折射角：β=出射光线与入射光线平行，说明光线在圆弧面的出射点处的折射角也为45∘，根据折射定律，在圆弧面的入射角为30∘。设光线在圆弧面的出射点为D，在ΔOMD中，OD=R，折射光线与法线夹角为30∘，∠光在玻璃砖中的传播速度：v=光在玻璃砖内的传播路径长度：s=传播时间：t=16.某兴趣小组设计的拉力测量装置如图所示，由两个不同横截面积的导热圆筒连接成的汽缸水平固定放置，汽缸内用一刚性轻质细杆连接两导热活塞A、B，两活塞间密封一定质量的理想气体，汽缸两侧与大气相通。活塞A左侧连接一水平拉伸的轻质细绳，细绳另一端绕过定滑轮被施加大小为F的力。已知环境温度保持不变，大气压始终为p0=1.0×105Pa，活塞A、B的横截面积分别为SA=4.0×(1)当拉力缓慢增大到F=20N时，求活塞A与汽缸连接处的距离x(2)保持拉力F=20N不变，改变环境温度，使汽缸内气体温度由300K缓慢上升到【答案】(1)215m；【解析】(1)初始时，拉力F=0，对活塞根据平衡有：p整理可得(因为SA≠封闭气体的体积：V当拉力缓慢增大到F=20N时，根据平衡有：解得：p根据玻意耳定律：p解得：V因为活塞A和B通过刚性轻杆连接，它们之间的距离始终为2L，所以此时活塞B与汽缸连接处的距离为2L-x，此时气体的总体积：V解得：x=(2)气体发生等压变化，根据盖-吕萨克定律：V解得：V气体对外界做的功：W=17.如图所示，竖直平面内固定一光滑半圆轨道BC，半径R=0.8m，半圆轨道最低点C与足够长的水平轨道CE平滑连接，其中水平轨道CD段粗糙，其余部分光滑；半圆轨道最高点B与光滑水平轨道AA'靠近，现在其右端A'处固定一轻弹簧，弹簧自由端和水平轨道A端恰好在半圆轨道B点正下方。该半圆轨道由上述“各向异性吸能超材料”制成。质量为m=0.5kg的滑块P(可视为质点，运动至B位置处时恰好与半圆轨道顶端接触)与弹簧接触但不拴接，弹簧的劲度系数k=200Nm。现将滑块P向右推动，将弹簧压缩x=0.1m后由静止释放。滑块P被弹开后，离开A点继续运动，在半圆轨道的约束下，经C点进入水平轨道CE。随后，滑块P通过D点后无能量损失地滑上静止在水平轨道上的光滑斜面体Q，斜面体Q的质量为M=1kg，斜面体Q足够长。已知CD段的长L=1.0m，滑块(1)滑块P经过C点时，轨道对滑块P的支持力大小；(2)滑块P停止运动时与C点之间的距离。【答案】(1)25N；(2)【解析】(1)设滑块P脱离弹簧时速度大小为v0，由能量守恒有：解得：v设滑块P能沿半圆轨道下滑的最小速度为vmin，由牛顿第二定律有：解得：v故滑块P脱离弹簧后水平抛出，设滑块P落在圆轨道F处，OF与水平方向夹角为α，如图所示水平方向：R竖直方向：R+R解得：α=0，t=0.4故滑块P在圆心O等高处与半圆轨道接触发生相互作用仅保留竖直方向分速度：v滑块由F运动至C过程，根据动能定理：mgR=在C点，由牛顿第二定律有：