湖南省明德中学2025-2026学年高三下学期期末教学质量监控测试物理试题含解析.doc

湖南省明德中学2025-2026学年高三下学期期末教学质量监控测试物理试题
注意事项
1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。

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、已知氢原子能级公式为，其中n=1，2，…称为量子数，A为已知常量；要想使氢原子量子数为n的激发态的电子脱离原子核的束缚变为白由电子所需的能量大于由量子数为n的激发态向澈发态跃迁时放出的能量，则n的最小值为（　　）
A．2 B．3 C．4 D．5
2、在某种介质中，一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图如图（a）所示，此时质点A在波峰位置，质点D刚要开始振动，质点C的振动图像如图（b）所示；t=0时刻在D点有一台机械波信号接收器（图中未画出），正以2m/s的速度沿x轴正向匀速运动。下列说法正确的是（　　）

A．质点D的起振方向沿y轴负方向
B．t=0.05s时质点B回到平衡位置
C．信号接收器接收到该机械波的频率小于2.5Hz
D．若改变振源的振动频率，则形成的机械波在该介质中的传播速度也将发生改变
3、中澳美“科瓦里-2019”特种兵联合演练于8月28日至9月4日在澳大利亚举行，中国空军空降兵部队首次派员参加，演习中一名特种兵从空中静止的直升飞机上，抓住一根竖直悬绳由静止开始下滑，运动的速度随时间变化的规律如图所示，时刻特种兵着地，下列说法正确的是（　　）

A．在～时间内，平均速度
B．特种兵在0～时间内处于超重状态，～时间内处于失重状态
C．在～间内特种兵所受阻力越来越大
D．若第一个特种兵开始减速时第二个特种兵立即以同样的方式下滑，则他们在悬绳上的距离先减小后增大
4、真空中一半径为r0的带电金属球，通过其球心的一直线上各点的电势φ分布如图所示，r表示该直线上某点到球心的距离，r1、r2分别是该直线上A、B两点离球心的距离，根据电势图像（φ-r图像），判断下列说法中正确的是（　　）

A．该金属球可能带负电
B．A点的电场强度方向由A指向球心
C．A点的电场强度小于B点的电场强度
D．电荷量大小为q的正电荷沿直线从A移到B的过程中，电场力做功W=q（φ1-φ2）
5、当前，新型冠状病毒（COVID-19）在威胁着全世界人民的生命健康，红外测温枪在疫情防控过程中发挥了重要作用。红外测温枪与传统的热传导测温仪器相比，具有响应时间短、测温效率高、操作；方便防交又感染（不用接触被测物体）的特点。下列关于红外测温枪的说法中正确的是（　　）
A．红外测温枪工作原理和水银体温计测量原埋一样都是利用热胀冷缩原理
B．红外测温枪能接收到的是身体的热量，通过热传导到达红外测温枪进而显示出体温
C．红外测温枪利用了一切物体都在不停的发射红外线，而且发射红外线强度与温度有关，温度越高发射红外线强度就越大
D．红外线也属于电磁波，其波长小于紫外线的波长
6、如图所示是利用光电管产生光电流的电路是（ ）

A．K为光电管的阳极
B．通过灵敏电流计G的电流方向从b到a
C．若用黄光照射能产生光电流，则用红光照射也一定能产生光电流
D．若用黄光照射能产生光电流，则用紫光照射也一定能产生光电流
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、下列说法正确的是（　　）
A．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大
B．一定量的理想气体压强不变，体积减小，气体分子对容器壁在单位时间内单位面积上碰撞次数增多
C．当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小
D．液晶具有液体的流动性，但不具有单晶体的光学各向异性
E.一切与热现象有关的宏观自然过程都是可逆的
8、如图所示，A、B两滑块质量分别为2kg和4kg，用一轻绳将两滑块相连后分别置于两等高的水平面上，并用手按着两滑块不动。第一次是将一轻质动滑轮置于轻绳上，然后将一质量为4kg的钩码C挂于动滑轮上，只释放A而按着B不动；第二次是将钩码C取走，换作竖直向下的40N的恒力作用于动滑轮上，只释放B而按着A不动。重力加速度g＝10m/s2，不计一切摩擦，则下列说法中正确的是（　　）

A．第一次操作过程中，滑块A和钩码C加速度大小相同
B．第一次操作过程中，滑块A的加速度为
C．第二次操作过程中，绳张力大小为20N
D．第二次操作过程中，滑块B的加速度为10m/s2
9、一质点开始时做匀速直线运动，从某时刻起受到一恒力作用．此后，该质点的动能可能( )
A．一直增大
B．先逐渐减小至零，再逐渐增大
C．先逐渐增大至某一最大值，再逐渐减小
D．先逐渐减小至某一非零的最小值，再逐渐增大
10、甲、乙两车在同一平直公路上运动，两车的速度v随时间t的变化图象如图所示。下列说法正确的是

A．t1时刻两车一定相遇
B．在t2时刻两车的动能一定相等
C．在t1〜t2时间内，乙车的平均速度小于甲车的平均速度
D．若两车的额定功率相同，行驶过程中受到的阻力也相同，则两车的最大速度一定相同
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）某学习小组用如图甲所示的实验装置探究“动能定理”。他们在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放。

(1)某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d=______mm。
(2)下列实验要求中必要的一项是_______（请填写选项前对应的字母）。
A．应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量
B．应将气垫导轨调至水平
(3)实验时保持滑块的质量M和A、B间的距离L不变，改变钩码质量m，测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t，通过描点作出线性图像，研究滑块动能变化与合外力对它做功的关系，处理数据时应作出的图像是______ （填写 选项前对应的字母）。
A． B．M-F C． D．
12．（12分）小明想要粗略验证机械能守恒定律。把小钢球从竖直墙某位置由静止释放，用数码相机的频闪照相功能拍摄照片如图所示。已知设置的频闪频率为f，当地重力加速度为g。

(1)要验证小钢球下落过程中机械能守恒，小明需要测量以下哪些物理量______（填选项前的字母）。
A．墙砖的厚度d B．小球的直径D C．小球的质量m
(2)照片中A位置______（“是”或“不是”）释放小球的位置。
(3)如果表达式___________（用题设条件中给出的物理量表示）在误差允许的范围内成立，可验证小钢球下落过程中机械能守恒。
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）如图所示的两个正对的带电平行金属板可看作一个电容器，金属板长度为L，与水平面的夹角为。一个质量为m、电荷量为q的带电油滴以某一水平初速度从M点射入两板间，沿直线运动至N点。然后以速度直接进入圆形区域内，该圆形区域内有互相垂直的匀强电场与匀强磁场。油滴在该圆形区域做匀速圆周运动并竖直向下穿出电磁场。圆形区域的圆心在上金属板的延长线上，其中磁场的磁感应强度为B。重力加速度为g，求：
(1)圆形区域的半径；
(2)油滴在M点初速度的大小。

14．（16分）一玻璃立方体中心有一点状光源．今在立方体的部分表面镀上不透明薄膜，以致从光源发出的光线只经过一次折射不能透出立方体．已知该玻璃的折射率为，求镀膜的面积与立方体表面积之比的最小值．
15．（12分）如图所示，在磁感应强度为、方向竖直向下的磁场中有两个固定的半径分别为和的水平放置的金属圆环形导线围成了如图回路，其总电阻为，开口很小，两开口端接有间距也为的且足够长的两个固定平行导轨，导轨与水平面夹角为，处于磁感应强度大小为、方向垂直于导轨向下的匀强磁场中。质量为、电阻为、长为的金属棒与导轨良好接触。滑动变阻器的最大电阻为，其他电阻不计，一切摩擦和空气阻力不计，重力加速度为。求：
(1)电磁感应中产生的电动势；
(2)若开关闭合、断开，求滑动变阻器的最大功率；
(3)若开关断开，闭合，棒由静止释放，棒能沿斜面下滑，求棒下滑过程中最大速度以及某段时间内通过棒某一横截面的最大电荷量。

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、C
【解析】
电子由激发态脱离原子核的束博变为自由电子所需的能量为

氢原子由量子数为的激发态向激发态跃迁时放出的能量为

根据题意有

解得

即的最小值为4，故C正确，A、B、D错误；
故选C。
2、C
【解析】
A．因t=0时刻质点C从平衡位置向下振动，可知波沿x轴正向传播，则质点D的起振方向沿y轴正方向，选项A错误；
B．波速为

当质点B回到平衡位置时，波向右至少传播1.5m，则所需时间为

选项B错误；
C．机械波的频率为2.5Hz，接收器远离波源运动，根据多普勒效应可知，信号接收器接收到该机械波的频率小于2.5Hz，选项C正确；
D．机械波的传播速度只与介质有关，则若改变振源的振动频率，则形成的机械波在该介质中的传播速度不变，选项D错误。
故选C。
3、C
【解析】
A．在t1-t2时间内，若特种兵做匀减速直线运动，由v1减速到v2，则平均速度为，根据图线与时间轴围成的面积表示位移可知，特种兵的位移大于匀减速直线运动的位移，则平均速度，故A错误；
B．0-t1时间内，由图线可知，图线的斜率大于零，则加速度方向竖直向下，发生失重；在t1-t2时间内，图线的切线的斜率小于零，则加速度方向竖直向上，发生超重；故B错误；
C．在t1-t2时间内，根据牛顿第二定律可知
f-mg=ma
解得
f=mg+ma
因为曲线的斜率变大，则加速度a增大，则特种兵所受悬绳的阻力增大，故C正确；
D．若第一个特种兵开始减速时，第二个特种兵立即以同样的方式下滑，由于第一个特种兵的速度先大于第二个特种兵的速度，然后又小于第二个特种兵的速度，所以空中的距离先增大后减小，故D错误；
故选C。
4、D
【解析】
A．由图可知0到r0电势不变，之后电势变小，带电金属球为一等势体，再依据沿着电场线方向，电势降低，则金属球带正电，A错误；
B．沿电场线方向电势降低，所以A点的电场强度方向由A指向B，B错误；
C．图像斜率的物理意义为电场强度，所以A点的电场强度大于B点的电场强度，C错误；
D．正电荷沿直线从A移到B的过程中，电场力做功

D正确。
故选D。
5、C
【解析】
ABC．红外就是红外线，自然界所有的物体，无时无刻不在向外发出辐射能量，这些能量以电磁波的形式存在。红外测温枪接收到人体辐射出的红外线，通过波长、强度与温度的关系，就可以得到人体的温度，而水银体温计是利用热胀冷缩原理工作的，AB错误C正确；
D．红外线波长范围0.8-100，紫外线的波长范围在100～400，红外线波长大于紫外线波长，D错误。
故选C。
6、D
【解析】
K受到光照发射电子，为光电管的阴极，则电流为顺时针，从a到b．若用黄光照射能产生光电流，则用频率大于黄光的光照射一定能产生光电流，例如紫光．答案选D．

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、ABC
【解析】
A．当分子力表现为引力时，增大分子减的距离，需要克服分子力做功，所以分子势能随分子间距离的增大而增大，故A正确；
B．一定量的理想气体保持压强不变，气体体积减小，气体分子的密集程度增大，单位时间内气体分子对容器壁单位面积上碰撞次数增多，故B正确；
C．当人们感到干燥时，空气的相对湿度一定较小，故C正确；
D．液晶既具有液体的流动性，又具有单晶体的光学各向异性的特点，故D错误；
E．根据热力学第二定律可知，一切与热现象有关的宏观自然过程都具有方向性，都是不可逆，故E错误；
故选ABC。
8、BC
【解析】
A．第一次操作过程中，因AC移动的位移之比为2：1，则滑块A和钩码C加速度大小之比为2：1，选项A错误；
B．第一种方式：只释放A而B按着不动，设绳子拉力为T1，C的加速度为a1，
对A根据牛顿第二定律可得
T1=mAaA
对C根据牛顿第二定律可得
mCg-2T1=mCa1
根据题意可得
aA=2a1
联立解得

选项B正确；
C．第二种方式：只释放B而A按着不动，换作竖直向下的40N的恒力作用于动滑轮上，
则绳张力大小为20N，选项C正确；
D．对B受力分析，根据牛顿第二定律可得
T2=mBaB
根据题意可得T2=20N
联立解得
aB=5m/s2
故D错误。
故选BC。
9、ABD
【解析】
试题分析：一质点开始时做匀速直线运动，说明质点所受合力为0，从某时刻起受到一恒力作用，这个恒力就是质点的合力．
根据这个恒力与速度的方向关系确定质点动能的变化情况．
解：A、如果恒力与运动方向相同，那么质点做匀加速运动，动能一直变大，故A正确．
B、如果恒力与运动方向相反，那么质点先做匀减速运动，速度减到0，质点在恒力作用下沿着恒力方向做匀加速运动，动能再逐渐增大．故B正确．
C、如果恒力方向与原来运动方向不在同一直线上，那么将速度沿恒力方向所在直线和垂直恒力方向分解，其中恒力与一个速度方向相同，这个方向速度就会增加，另一个方向速度不变，那么合速度就会增加，不会减小．故C错误．
D、如果恒力方向与原来运动方向不在同一直线上，那么将速度沿恒力方向所在直线和垂直恒力方向分解，其中恒力与一个速度方向相反，这个方向速度就会减小，另一个方向速度不变，那么合速度就会减小，当恒力方向速度减到0时，另一个方向还有速度，所以速度到最小值时不为0，然后恒力方向速度又会增加，合速度又在增加，即动能增大．故D正确．
故选ABD．
【点评】对于直线运动，判断速度增加还是减小，我们就看加速度的方向和速度的方向．
对于受恒力作用的曲线运动，我们可以将速度分解到恒力方向和垂直恒力方向，再去研究．
10、CD
【解析】
由题中“两车的速度v随时间t的变化图象如图所示”可知，本题考查由v-t图像判断物体运动，根据v-t图像规律可分析本题。
【详解】
A．t1时刻辆车运动速度大小相等，但是辆车位移不同，不能相遇，故A错误；
B．由于不知道辆车质量，故无法判断动能情况，故B错误；
C．在t1〜t2时间内，甲车的位移大于乙车，时间相同，根据公式

可知，乙车的平均速度小于甲车的平均速度，故C正确；
D．根据公式

可知，当到达最大速度时，动力与阻力为平衡力，大小相等，所以两车的额定功率相同，行驶过程中受到的阻力也相同时，则两车的最大速度一定相同，故D正确。

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、2.25 B A
【解析】
(1)[1]．游标尺的主尺读数为2mm，游标尺读数为5×0.05mm=0.25mm，则d=2mm+5×0.05mm=2.25mm。
(2)[2]．A、拉力是直接通过力传感器测量的，故滑块质量与钩码和力传感器的总质量无关，故A不必要；
B、应将气垫导轨调节水平，保持拉线方向与木板平面平行，这样拉力才等于合力，故B是必要的。
故选B。
(3)[3]．研究滑块的受力，根据动能定理可知

利用极短时间内的平均速度表示瞬时速度，则遮光条通过光电门的瞬时速度

则

解得

研究滑块动能变化与合外力对它做功的关系，处理数据时应作出的图象为图象，故A正确，BCD错误。
故选A。
12、A 不是
【解析】
（1）[1]．此题为粗略验证机械能守恒，对于小球直径没有必要测量，表达式左右两边都有质量，所以质量没有必要测量，只需要测量墙砖的厚度．
（2）[2]．图片上可以看出，，所以A点不是释放小球的位置．
（3）[3]．由匀变速直线运动规律

周期和频率关系

其中

若机械能守恒，则
a=g
即满足

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)
【解析】
(1)带电油滴在圆形区域运动，电场力和重力相平衡，在洛伦兹力作用下运动圆周。根据

得轨迹半径为

设圆形区域的半径为R，由几何关系得

解得

(2)带电油滴在MN段运动时，由牛顿第二定律得
①
由运动规律得
②
由几何关系知
③
解①②③式得

14、
【解析】
试题分析：通过光线在镀膜部分发生全反射，根据临界情况，通过几何关系求出镀膜面积与立方体表面积之比的最小值．

如图，考虑从玻璃立方体中心O点发出的一条光线，假设它斜射到玻璃立方体上表面发生折，根据折射定律有：，式中，n是玻璃的折射率，入射角等于，是折射角，现假设A点是上表面面积最小的不透明薄膜边缘上的一点．由题意，在A点刚好发生全反射，故．设线段OA在立方体上表面的投影长为R，由几何关系有．式中a为玻璃立方体的边长，联立解得．则，由题意，上表面所镀的面积最小的不透明薄膜应是半径为RA的圆．所求的镀膜面积S'与玻璃立方体的表面积S之比为．
15、 (1)；(2)；(3)，
【解析】
(1)处在均匀变化的磁场中的有效面积

根据法拉第电磁感应定律，产生的感应电动势为

(2)根据闭合电路欧姆定律

滑动变阻器的功率

得

当时，有最大值
所以

(3)棒切割磁感线产生的最大感应电动势

通过分析知道沿整个回路的感应电动势都为逆时针方向，因此总电动势为

对于整个回路，根据闭合电路欧姆定律有

当棒匀速下滑时速度达到最大，此时受力平衡

解得

当物体下滑速度最大时，在时间内通过导体棒的电荷量也最大

解得