资源描述
2026届山东省桓台第二中学全国高三期末大联考物理试题试卷
请考生注意:
1.请用2B铅笔将选择题答案涂填在答题纸相应位置上,请用0.5毫米及以上黑色字迹的钢笔或签字笔将主观题的答案写在答题纸相应的答题区内。写在试题卷、草稿纸上均无效。
2.答题前,认真阅读答题纸上的《注意事项》,按规定答题。
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.普朗克提出了微观世界量子化的观念,并获得诺贝尔奖
B.爱因斯坦最早发现光电效应现象,并提出了光电效应方程
C.德布罗意提出并通过实验证实了实物粒子具有波动性
D.卢瑟福等人通过粒子散射实验,提出了原子具有核式结构
2、在xoy平面内有一列沿x轴正方向传播的简谐横波,波速为2m/s.M、N是平衡位置相距2m的两个质点,如图所示.在t=0时,M通过其平衡位置沿y轴正方向运动,N位于其平衡位置上方最大位移处.已知该波的周期大于1s,则下列说法中正确的是( )
A.该波的周期为s
B.在t=s时,N的速度一定为2m/s
C.从t=0到t=1s,M向右移动了2m
D.从t=s到t=s,M的动能逐渐增大
3、反射式速调管是常用的微波器件之一,它利用电子团在电场中的振荡来产生微波,其振荡原理与下述过程类似,已知静电场的方向平行于x轴,其电势q随x的分布如图所示,一质量m=1.0×10﹣20kg,带电荷量大小为q=1.0×10﹣9C的带负电的粒子从(1,0)点由静止开始,仅在电场力作用下在x轴上往返运动。忽略粒子的重力等因素,则( )
A.x轴左侧的电场强度方向与x轴正方向同向
B.x轴左侧电场强度E1和右侧电场强度E2的大小之比E1:E2=2:1
C.该粒子运动的周期T=1.5×10﹣8s
D.该粒子运动的最大动能Ekm=2×10﹣8J
4、2019年1月3日,“嫦娥四号”探测器自主着陆在月球背面南极—艾特肯盆地内的冯卡门撞击坑内,实现人类探测器首次在月球背面软着陆。“嫦娥四号”初期绕地球做椭圆运动,经过变轨、制动后,成为一颗绕月球做圆周运动的卫星,设“嫦娥四号”绕月球做圆周运动的轨道半径为r、周期为T,已知月球半径为R,不计其他天体的影响。若在距月球表面高度为h处()将一质量为m的小球以一定的初速度水平抛出,则小球落到月球表面的瞬间月球引力对小球做功的功率P为( )
A. B.
C. D.
5、古时有“守株待兔”的寓言。假设兔子质量约为2 kg,以10 m/s的速度奔跑,撞树后反弹的速度为1 m/s,设兔子与树的作用时间为0.1s。下列说法正确的是( )
①树对兔子的平均作用力大小为180N ②树对兔子的平均冲量为18N·s
③兔子动能变化量为-99J ④兔子动量变化量为-22kg·m/s
A.①② B.①③ C.③④ D.②④
6、某行星的自转周期为T,赤道半径为R.研究发现,当该行星的自转角速度变为原来的2倍时会导致该行星赤道上的物体恰好对行星表面没有压力,已知引力常量为G.则
A.该行星的质量为
B.该行星的同步卫星轨道半径为
C.质量为m的物体对行星赤道地面的压力为
D.环绕该行星做匀速圆周运动的卫星的最大线速度为7.9km/s
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、关于固体、液体和物态变化,下列说法正确的是
A.当人们感到潮湿时,空气的绝对湿度一定较大
B.当分子间距离增大时,分子间的引力减少、斥力增大
C.一定量的理想气体,在压强不变时,气体分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度升高而减少
D.水的饱和汽压随温度的升高而增大
E.叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用
8、如图,质量为、长为的直导线用两绝缘细线悬挂于,并处于匀强磁场中.当导线中通以沿正方向的电流,且导线保持静止时,悬线与竖直方向夹角为.则磁感应强度方向和大小可能为
A.正向, B.正向,
C.负向, D.沿悬线向上,
9、一位同学玩飞镖游戏,已知飞镖距圆盘为L,对准圆盘上边缘的A点水平抛出,初速度为v0,飞镖抛出的同时,圆盘以垂直圆盘且过盘心O点的水平轴匀速转动。若飞镖恰好击中A点,下列说法正确的是( )
A.从飞镖抛出到恰好击中A点,A点一定转动到最低点位置 B.从飞镖抛出到恰好击中A点的时间为
C.圆盘的半径为 D.圆盘转动的角速度为 (k=1,2,3,…)
10、按照我国整个月球探测活动的计划,在第一步“绕月”工程圆满完成各项门标和科学探测任务后,第二步“落月”工程也已在2013年以前完成。假设月球半径为R。月球表面的重力加速度为g0,飞船沿距月球表面高度为3R的圆形轨道I运动,到达A点时,点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ;到达轨道Ⅱ的近月点B再次点火进入月球近月圆轨道III绕月球做圆周运动。下列判断正确的是( )
A.飞船在轨道Ⅰ上的运行速率为
B.飞船在A点处点火变轨时,动能增大
C.飞船从A到B运行的过程中机械能增大
D.飞船在轨道Ⅲ绕月球运动一周所需的时间
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)在学校社团活动中,某实验小组先将一只量程为300μA的微安表头G改装为量程为0.3A的电流表,然后用改装的电流表测量未知电阻的阻值。可供选择的实验器材有:
微安表头G(量程300,内阻约为几百欧姆)
滑动变阻器R1(0~10)
滑动变阻器R2(0~50)
电阻箱R(0~9999)
电源E1(电动势约为1.5V)
电源E2(电动势约为9V)
开关、导线若干
(1)实验小组先用如图(a)所示电路测量表头G的内阻Rg,实验方法是:
A.按图(a)连接好电路,将滑动变阻器的滑片调至图中最右端;
B.断开S2,闭合S1,调节滑动变阻器的滑片位置,使G满偏;
C.闭合S2,并保持滑动变阻器的滑片位置不变,调节电阻箱的阻值,使表头G的示数为200,记录此时电阻箱的阻值R0,
①实验中电源应选用________,滑动变阻器应选用_____(选填仪器字母代号);
②测得表头G的内阻Rg=_____,表头内阻的测量值较其真实值___(选填“偏大”或“偏小”);
(2)实验测得G的内阻Rg=500,要将表头G改装成量程为0.3A的电流表,应选用阻值为______的电阻与表头G并联;
(3)实验小组利用改装后的电流表A,用图(b)所示电路测量未知电阻Rx的阻值。测量时电压表V的示数为1.20V,表头G的指针指在原电流刻度的250处,则Rx=______。
12.(12分)某同学想测出济南当地的重力加速度g,并验证机械能守恒定律。为了减小误差,他设计了一个实验如下:将一根长直铝棒用细线悬挂在空中(如图甲所示),在靠近铝棒下端的一侧固定电动机M,使电动机转轴处于竖直方向,在转轴上水平固定一支特制笔N,借助转动时的现象,将墨汁甩出形成一条细线。调整笔的位置,使墨汁在棒上能清晰地留下墨线。启动电动机待转速稳定后,用火烧断悬线,让铝棒自由下落,笔在铝棒上相应位置留下墨线。图乙是实验时在铝棒上所留下的墨线,将某条合适的墨线A作为起始线,此后每隔4条墨线取一条计数墨线,分别记作B、C、D、E。将最小刻度为毫米的刻度尺的零刻度线对准A,此时B、C、D、E对应的刻度依次为14.68cm,39.15cm,73.41cm,117.46cm。已知电动机的转速为3000r/min。求:
(1)相邻的两条计数墨线对应的时间间隔为________s;
(2)由实验测得济南当地的重力加速度为________m/s2(结果保留三位有效数字);
(3)该同学计算出划各条墨线时的速度v,以为纵轴,以各条墨线到墨线A的距离h为横轴,描点连线,得出了如图丙所示的图像,据此图像________(填“能”或“不能”)验证机械能守恒定律,图线不过原点的原因__________________。
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)如图,在xOy平面的第一、四象限内存在着方向垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场,第四象限内存在方向沿-y方向、电场强度为E的匀强电场.从y轴上坐标为a的一点向磁场区发射速度大小不等的带正电同种粒子,速度方向范围是与+y方向成30°~150°,且在xOy平面内.结果所有粒子经过磁场偏转后都垂直打到x轴上,然后进入第四象限的匀强电场区.已知带电粒子电量为q,质量为m,重力不计.求:
(1)垂直y轴方向射入磁场粒子运动的速度大小v1;
(2)粒子在第Ⅰ象限的磁场中运动的最长时间以及对应的射入方向;
(3)从x轴上点射人第四象限的粒子穿过电磁场后经过y轴上的点,求该粒子经过点的速度大小.
14.(16分)如图所示,水平地面上有一长L=2m、质量M=1kg的长板,其右端上方有一固定挡板。质量m=2kg的小滑块从长板的左端以v0=6m/s的初速度向右运动,同时长板在水平拉力F作用下以v=2m/s的速度向右匀速运动,滑块与挡板相碰后速度为0,长板继续匀速运动,直到长板与滑块分离。己知长板与地面间的动摩擦因数μ1=0.4,滑块与长板间动摩擦因数μ2=0. 5,重力加速度g取10 m/s2。求:
(1)滑块从长板的左端运动至挡板处的过程,长板的位移x;
(2)滑块碰到挡板前,水平拉力大小F;
(3)滑块从长板的左端运动至与长板分离的过程,系统因摩擦产生的热量Q。
15.(12分)我们可以借鉴研究静电场的方法来研究地球周围空间的引力场,如用“引力场强度”、“引力势”的概念描述引力场。已知地球质量为M,半径为R,万有引力常量为G,将地球视为均质球体,且忽略自转。
(1)类比电场强度的定义方法,写出地球引力场的“引力场强度E”的定义式,并结合万有引力定律,推导距离地心为r(r>R)处的引力场强度的表达式;
(2)设地面处和距离地面高为h处的引力场强度分别为和,如果它们满足,则该空间就可以近似为匀强场,也就是我们常说的重力场。请估算地球重力场可视为匀强场的高度h(取地球半径R=6400km);
(3)某同学查阅资料知道:地球引力场的“引力势”的表达式为(以无穷远处引力势为0)。请你设定物理情景,简要叙述推导该表达式的主要步骤。
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、D
【解析】
A.普朗克最先提出能量子的概念,爱因斯坦提出了微观世界量子化的观念,A错误;
B.最早发现光电效应现象的是赫兹,B错误;
C.德布罗意只是提出了实物粒子具有波动性的假设,并没有通过实验验证,C错误;
D.卢瑟福等人通过粒子散射实验,提出了原子具有核式结构,D正确。
故选D。
2、D
【解析】
A.波速为2m/s,波的周期大于1s,则波长大于2m,M、N的平衡位置相距2m,M、N的平衡位置间距小于波长;t=0时,M通过其平衡位置沿y轴正方向运动,N位于其平衡位置上方最大位移处,波沿x轴正方向传播,则t=0时,波形图如图所示,所以
该波的周期:
解得:该波的周期为,故A项错误;
B.,t=0时,N位于其平衡位置上方最大位移处,则在t=s时,N位于其平衡位置向y轴负方向运动,由于振幅未知,所以振动的速度未知,故B项错误;
C.波传播过程中质点不随波迁移,质点在自身平衡位置附近振动,故C项错误;
D.在t=0时,M通过其平衡位置沿y轴正方向运动,因,则t=s时,M位于其平衡位置上方最大位移处,t=s时,M通过其平衡位置沿y轴负方向运动,t=s到t=s,M的动能逐渐增大,故D项正确。
3、D
【解析】
A.沿着电场线方向电势降落,可知x轴左侧场强方向沿x轴负方向,x轴右侧场强方向沿x轴正方向,故A错误;:
B.根据U=Ed可知:左侧电场强度为:E1=V/m=2.0×103V/m;右侧电场强度为:E2=V/m=4.0×103V/m;所以x轴左侧电场强度和右侧电场强度的大小之比E1:E2=1:2,故B错误;
C.设粒子在原点左右两侧运动的时间分别为t1、t2,在原点时的速度为vm,由运动学公式有:vm=t1同理可知:vm=t2;Ekm=mvm2;而周期:T=2(t1+t2);联立以上各式并代入相关数据可得:T=3.0×10﹣8s;故C错误。
D.该粒子运动过程中电势能的最大值为:EPm=qφm=﹣2×10﹣8J,由能量守恒得当电势能为零时动能最大,最大动能为Ekm=2×10﹣8J,故D正确;
4、C
【解析】
ABCD.设月球的质量为M,卫星的质量为,卫星绕月球做匀速圆周运动,有
卫星在月球表面时有
联立以上两式解得
小球在月球表面做平抛运动,在竖直方向上有
则小球落到月球表面瞬间月球引力对小球做功的功率
故选C。
5、C
【解析】
①兔子撞树后反弹,设作用力为F,由动量定理得:
②树对兔子的平均冲量为
③动能变化量为
④动量变化量为
所以③④正确,①②错误。
故选C。
6、B
【解析】
该行星自转角速度变为原来两倍,则周期将变为T,由题意可知此时: ,解得:,故A错误;同步卫星的周期等于该星球的自转周期,由万有引力提供向心力可得:,又,解得:r=R,故B正确;行星地面物体的重力和支持力的合力提供向心力:,又:,解得:,由牛顿第三定律可知质量为m的物体对行星赤道地面的压力为,故C错误;7.9km/s是地球的第一宇宙速度,由于不知道该星球的质量以及半径与地球质量和半径的关系,故无法得到该星球的第一宇宙速度与地球第一宇宙速度的关系,故无法确环绕该行星作匀速圆周运动的卫星线速度是不是必不大于7.9km/s,故D错误;故选B.
点睛:重点知识:行星自转的时候,地面物体万有引力等于重力没错,但是不是重力全部用来提供向心力,而是重力和支持力的合力提供向心力;“星球赤道上物体恰好对行星表面没有压力”时重力独自充当向心力.
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、CDE
【解析】
A.在一定气温条件下,大气中相对湿度越大,水气蒸发也就越慢,人就感受到越潮湿,故当人们感到潮湿时,空气的相对湿度一定较大,但绝对湿度不一定大,故A错误;
B.分子间距离增大时,分子间的引力和斥力均减小,故B错误;
C.温度升高,分子对器壁的平均撞击力增大,要保证压强不变,分子单位时间对器壁单位面积平均碰撞次数必减少,故C正确;
D.饱和汽压与液体种类和温度有关,水的饱和汽压随温度的升高而增大,故D正确;
E.叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用,故E正确。
故选CDE.
绝对湿度是指一定空间中水蒸气的绝对含量,可用空气中水的蒸气压来表示;相对湿度为某一被测蒸气压与相同温度下的饱和蒸气压的比值的百分数;相对湿度较大,但是绝对湿度不一定大;水的饱和汽压随温度的升高而增大;分子间距离增大时,分子间的引力和斥力均减小,根据压强的微观解释分析分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数变化;叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用.
8、BC
【解析】
试题分析:磁感应强度方向为z正方向,根据左手定则,直导线所受安培力方向沿y负方向,则导体不可能处于平衡状态,选项A错误;磁感应强度方向为y正向时,根据左手定则,直导线所受安培力方向沿z正方向,此时细线的拉力为零,由平衡条件得:BIL=mg,解得:B=,选项B正确;磁感应强度方向为z负向时,根据左手定则,直导线所受安培力方向沿y正方向,由平衡条件得:BILcosθ=mgsinθ,解得:B=,选项C正确; 当沿悬线向上时,由左手定则可知,安培力垂直于导线斜向左下方,导体不可能处于平衡状态,选项D错误;故选BC.
考点:物体的平衡;安培力;左手定则
【名师点睛】此题是物体的平衡及安培力的方向判断问题;左手定则和右手定则一定要区分开,如果是和力有关的则全依靠左手定则,即关于力的用左手,其他的(一般用于判断感应电流方向)用右手定则;注意立体图形和平面图形的转化.
9、ABC
【解析】
A.从飞镖抛出到恰好击中A点,A点转到了最低点位置,故A正确;
B.飞镖水平抛出,在水平方向做匀速直线运动,因此
t=
故B正确;
C.飞镖击中A点时,A恰好在最下方,有
1r=gt1
解得
r=
故C正确;
D.飞镖击中A点,则A点转过的角度满足
θ=ωt=π+1kπ(k=0、1、1......)
故
ω=(k=0、1、1......)
故D错误。
故选ABC。
10、AD
【解析】
A.飞船在轨道Ⅰ上,万有引力提供向心力
在月球表面,万有引力等于重力得
解得
故A正确;
B.在圆轨道实施变轨成椭圆轨道在远地点是做逐渐靠近圆心的运动,要实现这个运动必须万有引力大于飞船所需向心力,所以应给飞船减速,减小所需的向心力,动能减小,故B错误;
C.飞船在轨道Ⅱ上做椭圆运动,根据开普勒第二定律可知:在进月点速度大于远月点速度,所以飞船在A点的线速度大于在B点的线速度,机械能不变,故C错误;
D.根据
解得
故D正确。
故选AD。
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、E2 R2 R0 偏小 0.5 4.3
【解析】
(1)[1][2]闭合S2开关时认为电路电流不变,实际上闭合开关S2时电路总电阻变小,电路电流增大,电源电动势越大、滑动变阻器阻值越大,闭合开关S2时微安表两端电压变化越小,实验误差越小,为减小实验误差,电源应选择E2,滑动变阻器应选择R2;
[3][4]闭合开关S2时认为电路电流不变,流过微安表电流为满偏电流的,则流过电阻箱的电流为满偏电流的,微安表与电阻箱并联,流过并联电路的电流与阻值成反比,则:
闭合开关S2时整个电路电阻变小,电路电流变大,大于300μA,当表头G示数为200μA时,流过电阻箱的电流大于100μA,电阻箱阻值小于表头G电阻的一半,实验认为电流表内阻等于电阻箱阻值的一半,因此表头G内阻测量值偏小;
(2)[5]把微安表改装成0.3A的电流表需要并联分流电阻,并联电阻阻值为:
(3)[6]改装后电流表内阻为:
微安表量程为300μA,改装后电流表量程为0.3A,量程扩大了1000倍,微安表示数为250μA时,流过电流表的电流为:
250×10-6×1000A=0.25A
由图乙所示电路图可知,待测电阻阻值为
12、0.1 9.79 能 墨线A对应的速度不为零
【解析】
(1)[1]由于电动机的转速为3000r/min,则其频率为50Hz,故每隔0.02s特制笔N便在铝棒上画一条墨线,又每隔4条墨线取一条计数墨线,故相邻计数墨线间的时间间隔是0.1s
(2)[2]由题可知
可知连续相等时间内的位移之差
根据△x=gT2得
(3)[3]铝棒下落过程中,只有重力做功,重力势能的减小等于动能的增加,即
mgh=mv2
得
若图线为直线,斜率为g,则机械能守恒,所以此图像能验证机械能守恒
[4]图线不过原点是因为起始计数墨线A对应的速度不为0
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)(3)
【解析】
(1)如图所示,粒子运动的圆心在O点,轨道半径
由
得
(2)当粒子初速度与y轴正方向夹角30°时,粒子运动的时间最长
此时轨道对应的圆心角
粒子在磁场中运动的周期
综上可知
(3)如图所示设粒子射入磁场时速度方向与y轴负方向的夹角为θ,
则有
可得,
此粒子进入磁场的速度v0,则:
设粒子到达y轴上速度为v,根据动能定理,有:
解得:
14、(1)0.8m ;(2)2N;(3)48J
【解析】
(1)(5分)滑块在板上做匀减速运动,
a=
解得:
a=5m/s2
根据运动学公式得:
L=v0t1 -
解得
t=0.4s (t=2.0s 舍去)
(碰到挡板前滑块速度v1=v0-at=4m/s>2m/s,说明滑块一直匀减速)
板移动的位移
x=vt=0.8m
(2)对板受力分析如图所示,
有:
F+=
其中
=μ1(M+m)g=12N,
=μ2mg=10N
解得:
F=2N
(3)法一:滑块与挡板碰撞前,滑块与长板因摩擦产生的热量:
Q1=·(L-x) =μ2mg (L-x)=12J
滑块与挡板碰撞后,滑块与长板因摩擦产生的热量:
Q2=μ2mg(L-x)=12J
整个过程中,板与地面因摩擦产生的热量:
Q3=μ1(M+m)g•L=24J
所以,系统因摩擦产生的热量:系统因摩擦产生的热量
Q=Q1+Q2+Q3=48J
法二:滑块与挡板碰撞前,木板受到的拉力为F1=2N (第二问可知)
F1做功为
W1=F1x=2×0.8=1.6J
滑块与挡板碰撞后,木板受到的拉力为:
F2=+=μ1(M+m)g+μ2mg=22N
F2做功为
W2=F2(L-x)=22×1.2=26.4J
碰到挡板前滑块速度
v1=v0-at=4m/s
滑块动能变化:
△Ek=20J
所以系统因摩擦产生的热量:
Q= W1+W2+△Ek=48J
15、 (1)引力场强度定义式,推导见解析;(2)h=64976m;(3)推导见解析.
【解析】
(1)引力场强度定义式
联立得
(2)根据题意
解得
h=64976m
(3)定义式引力势,式中为某位置的引力势能
把某物体从无穷远移动到某点引力做的功
即
则当质量为m的物体自无穷远处移动到距离地球r处时,引力做功为
通过计算得
所以
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