2026届吉林省长春市第151中学高三下第一次测试物理试题含解析

这是一份2026届吉林省长春市第151中学高三下第一次测试物理试题含解析，共15页。试卷主要包含了均与轨道垂直等内容，欢迎下载使用。
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
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、如图所示，质量为的木块A放在质量为的斜面体B上，现对木块A施加一竖直向下的力F，它们均静止不动，则（ ）
A．木块A与斜面体B之间不一定存在摩擦力
B．斜面体B与地面之间一定存在摩擦力
C．地面对斜面体B的支持力大小等于
D．斜面体B受到4个力的作用
2、如图所示，带正电的点电荷Q固定，电子仅在库仑力作用下，做以Q点为焦点的椭圆运动，M、P、N为椭圆上的三点，P点是轨道上离Q最近的点。φM、φN和EM、EN分别表示电子在M、N两点的电势和电场强度，则电子从M点逆时针运动到N点（ ）
A．φM＞φN，EM＜ENB．φM＜φN，EM＞EN
C．电子的动能减小D．电场力对电子做了正功
3、如图所示，有一个电热器R，接在电压为u＝311sin100πt (V) 的交流电源上．电热器工作时的电阻为100 Ω，电路中的交流电表均为理想电表．由此可知
A．电压表的示数为311 V
B．电流表的示数为2.2 A
C．电热器的发热功率为967 W
D．交流电的频率为100 Hz
4、科学家通过实验研究发现，放射性元素有多种可能的衰变途径：先变成，可以经一次衰变变成，也可以经一次衰变变成（X代表某种元素），和最后都变成，衰变路径如图所示。则以下判断正确的是（ ）
A．a＝211，b＝82
B．①是β衰变，②是α衰变
C．①②均是α衰变
D．经过7次α衰变5次β衰变后变成
5、如图所示，在轨道III上绕地球做匀速圆周运动的卫星返回时，先在A点变轨沿椭圆轨道II运行，然后在近地点B变轨沿近地圆轨道I运行。下列说法正确的是（ ）
A．卫星在轨道III上运行的向心加速度大于在轨道I上运行的向心加速度
B．卫星在轨道III上运行的周期小于在轨道I上运行的周期
C．卫星在轨道III上运行的周期大于在轨道II上运行的周期
D．卫星在轨道III上的A点变轨时，要加速才能沿轨道II运动
6、光滑水平面上，一物体在恒力作用下做方向不变的直线运动，在t1时间内动能由0增大到Ek，在t2时间内动能由Ek增大到2Ek，设恒力在t1时间内冲量为I1，在t2时间内冲量为I2，两段时间内物体的位移分别为x1和x2，则（ ）
A．I1x2
C．I1>I2，x1＝x2D．I1＝I2，x1＝x2
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、关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是（ ）
A．非晶体和晶体的物理性质都是各向同性
B．自然界中一切涉及热现象的宏观过程都具有方向性
C．布朗运动是由悬浮在液体中的小颗粒之间的相互碰撞引起的
D．水的饱和汽压与水面的大气压强无关，只与水的温度有关
E.慢慢向小酒杯中注水，即使水面稍高出杯口，水仍不会流下来，是因为液体表面存在张力
8、如图所示，单匝线圈ABCD边长为L，粗细均匀且每边电阻均为R，在外力作用下以速度v向右匀速全部进入场强为B的匀强磁场，线圈平面垂直于磁场方向，且。以下说法正确的是（ ）
A．当CD边刚进入磁场时，CD两点间电势差为BLv
B．若第二次以速度2v匀速全部进入同一磁场，则通过线圈某一横截面电量是第一次的2倍
C．若第二次以速度2v匀速全部进入同一磁场，则外力做功的功率为第一次的4倍
D．若第二次以速度2v匀速全部进入同一磁场，则线圈中产生的热量是第一次的2倍
9、火星探测项目是我国继载人航天工程、嫦娥工程之后又一个重大的太空探索项目，如图所示，探测器被发射到围绕太阳的椭圆轨道上，A为近日点，远日点B在火星轨道近，探测器择机变轨绕火星运动，则火星探测器( )
A．发射速度介于第一、第二宇宙速度之间
B．在椭圆轨道上运行周期大于火星公转周期B
C．从A点运动到B点的过程中动能逐渐减小
D．在B点受到的太阳引力小于在A点受到的太阳引力
10、如图所示为带电粒子在某电场中沿x轴正方向运动时，其电势能随位移的变化规律，其中两段均为直线。则下列叙述正确的是（ ）
A．该粒子带正电
B．2m~4m内电势逐渐升高
C．0m~2m和2m~6m的过程中粒子的加速度大小相等方向相反
D．2m~4m电场力做的功和4m~6m电场力对该粒子做的功相等
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）木-木间动摩擦因数约为0.3，实验室中测量某木块与木板间动摩擦因数。
(1)采用图甲所示实验装置，正确进行实验操作，得到图乙所示的一条纸带。从某个清晰的打点开始依次标注0、1、2、3、4、5、6，分别测出0点到各点的距离d1、d2、d3、d4、ds、d6。已知打点周期T，求得各点木块运动速度vi，其中第4块木块的速度v4=___________；取0点时刻为零时刻，作v－t图得到木块加速度为a，已知木块的质量M、钩码的总质量m及当地重力加速度g，则木块与木板间动摩擦因数=___________。
(2)关于上述实验操作过程：长木板必须保持___________（填“倾斜”或“水平”）。
12．（12分）（1）为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图甲所示，用小锤打击弹性金属片，B球就水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面；如图乙所示的实验：将两个完全相同的斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板连接，则将观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2，这两个实验说明______
A.甲实验只能说明平抛运动在竖直方向做自由落体运动．
B.乙实验只能说明平抛运动在水平方向做匀速直线运动
C.不能说明上述规律中的任何一条
D.甲、乙二个实验均能同时说明平抛运动在水平、竖直方向上的运动性质
（2）关于“研究物体平抛运动”实验，下列说法正确的是______
A.小球与斜槽之间有摩擦会增大实验误差
B.安装斜槽时其末端切线应水平
C.小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始释放
D.小球在斜槽上释放的位置离斜槽末端的高度尽可能低一些．
E.将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行
F.在白纸上记录斜槽末端槽口的位置O，作为小球做平抛运动的起点和所建坐标系的原点
（3）如图丙，某同学在做平抛运动实验时得出如图丁所示的小球运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出，则：（g取）
①小球平抛运动的初速度为______ m/s．
②小球运动到b点的速度为______ m/s
③抛出点坐标 ______cm y= ______ cm．
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）一列简谐檔波沿x轴负方向传播，如图甲所示为该波在t=0.10s时刻的波形图，E是平衡位置为x=1m处的质点，F是平衡位置为x=4m处的质点，图乙为质点F在0~0.20s内的振动图像，求：
（i）波由F点传到O点所用的时间。
（ii）0.10~0.15s内质点E通过的路程。（结果可保留根号）
14．（16分）如图甲所示，两竖直同定的光滑导轨AC、A'C'间距为L，上端连接一阻值为R的电阻。矩形区域abcd上方的矩形区域abA'A内有方向垂直导轨平面向外的均匀分布的磁场，其磁感应强度B1随时间t变化的规律如图乙所示（其中B0、t0均为已知量），A、a两点间的高度差为2gt0（其中g为重力加速度），矩形区域abcd下方有磁感应强度大小为B0、方向垂直导轨平面向里的匀强磁场。现将一长度为L，阻值为R的金属棒从ab处在t=0时刻由静止释放，金属棒在t=t0时刻到达cd处，此后的一段时间内做匀速直线运动，金属棒在t=4t0时刻到达CC'处，且此时金属棒的速度大小为kgt0（k为常数）。金属棒始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计，空气阻力不计。求：
(1)金属棒到达cd处时的速度大小v以及a、d两点间的高度差h；
(2)金属棒的质量m；
(3)在0－4t0时间内，回路中产生的焦耳热Q以及d、C两点的高度差H。
15．（12分）如图所示，在同一水平面上的两根光滑绝缘轨道，左侧间距为2l，右侧间距为l，有界匀强磁场仅存在于两轨道间，磁场的左右边界（图中虚线）均与轨道垂直。矩形金属线框abcd平放在轨道上，ab边长为l，bc边长为2l。开始时，bc边与磁场左边界的距离为2l，现给金属线框施加一个水平向右的恒定拉力，金属线框由静止开始沿着两根绝缘轨道向右运动，且bc边始终与轨道垂直，从bc边进入磁场直到ad边进入磁场前，线框做匀速运动，从bc边进入右侧窄磁场区域直到ad边完全离开磁场之前，线框又做匀速运动。线框从开始运动到完全离开磁场前的整个过程中产生的热量为Q。问：
(1)线框ad边刚离开磁场时的速度大小是bc边刚进入磁场时的几倍？
(2)磁场左右边界间的距离是多少？
(3)线框从开始运动到完全离开磁场前的最大动能是多少？
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．对木块A进行受力分析，受竖直向下的重力和推力F，垂直斜面的支持力，由平衡条件可知，木块A还受到沿斜面向上的静摩擦力，故A错误；
BC．以AB为整体作为研究对象受力分析，由平衡条件可知，斜面体B与地面之间无摩擦力，地面对斜面体B的支持力
故BC错误；
D．单独以斜面体B为研究对象受力分析，斜面体B受重力，地面对斜面体B的支持力，木块A对斜面体B的压力及木块A对斜面体B的沿斜面向下的静摩擦力，故D正确。
故选D。
2、D
【解析】
考查点电荷场强分布，电场力做功与电势能的变化。
【详解】
AB．在正电荷形成的电场中，越靠近点电荷的位置场强越大，电势越高，所以EM＜EN，φM＜φN，故AB错误；
CD．当电子从M点向N点运动时，库仑力对电子先做正功，后做负功，运动的速度先增加后减小，根据功能关系可知，电子的电势能先减小后增加，电场力所做的总功为正，所以总的电势能减小，动能增大，故C错误，D正确。
故选D。
3、B
【解析】
因为交流电的最大值为Um＝311V，故其有效值为，则电压表的示数为220V，故A错误；因为电阻为100Ω，电流表的示数为 ，故B正确；电热器的发热功率为P=I2R=（2.2A）2×100Ω=484W，故C错误；因为交流电的角速度为ω=100π，则其频率为ω=2πf=50Hz，故D错误。
故选B。
4、D
【解析】
ABC．经过①变化为，核电荷数少2，为衰变，即，故
a＝210－4＝206
经过②变化为，质量数没有发生变化，为β衰变，即，故
b＝83＋1＝84
故ABC错误；
D．经过7次衰变，则质量数少28，电荷数少14，在经过5次β衰变后，质量数不变，电荷数增加5，此时质量数为
238－28＝210
电荷数为
92－14＋5＝83
变成了，故D正确。
故选D。
5、C
【解析】
A．由公式
得卫星在圆轨道上运行的向心加速度大小
当轨道半径r减小时，a增大，故卫星在轨道Ⅲ上运行的向心加速度小于在轨道Ⅰ上运行的向心加速度，故A错误；
BC．根据开普勒第三定律可知，卫星在轨道Ⅲ上运行的周期大于在轨道Ⅰ、Ⅱ上运行的周期，故B错误，C正确；
D．卫星在轨道III上的A点变轨时，要减速做向心运动才能沿轨道Ⅱ运动，故D错误。
故选C。
6、C
【解析】
根据动能定理，第一段加速过程
F•x1=Ek
第二段加速过程
F•x2=2Ek-Ek
联立可得
x1=x2
物体做初速度为零的加速运动，故通过连续相等位移的时间变短，即通过位移x2的时间t2小于通过位移x1的时间t1；根据冲量的定义，有
I1=F•t1
I2=F•t2
故
I1＞I2
故C正确，ABD错误。
故选C。
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、BDE
【解析】
A．根据晶体的性质可知，单晶体的在某些物理性质上具有各向异性的，而多晶体和非晶体是各向同性的，A错误；
B．热量可以自发地从较热的物体传递到较冷的物体，但不可能自发地从较冷的物体传递到较热的物，即涉及热现象的宏观过程都具有方向性，B正确；
C．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒受到液体分子无规则碰撞引起的，C错误；
D．水的饱和汽压与水面的大气压强无关，只与水的温度有关，随温度降低而减小，D正确；
E．由于液体表面存在张力，液体表面像一张橡皮膜，即使水面稍高出杯口，水仍不会流下来，E正确。
故选BDE。
8、CD
【解析】
A．当CD边刚进入磁场时，电动势E=BLv；则CD两点间电势差为
选项A错误；
B．设正方形边长为L。根据感应电荷量经验公式，得：
B、L、R都相等，所以两次通过某一横截面的电荷量相等．故B错误。
C．外力做功的功率等于电功率，即
则外力做功的功率为第一次的4倍，选项C正确；
D．根据焦耳定律得：线圈产生的热量
则得第二次与第一次线圈中产生的热量之比为2：1，故D正确。
9、CD
【解析】
A．离开地球围绕太阳运动，发射速度要大于第二宇宙速度，小于第三宇宙速度，A错误；
B．两个轨道都围绕太阳，根据开普勒行星第三定律，轨道半径（半长轴）小的，周期小，所以椭圆轨道运行周期小，所以B错误；
C．根据开普勒行星第二定律，近日点速度最大，远日点速度最小，从A到B速度不断减小，动能不断减小，C正确；
D．B点到太阳的距离大于A点到太阳的距离，万有引力与距离的平方成反比，所以在B点受到的太阳引力小于在A点受到的太阳引力，D正确；
故选D。
10、CD
【解析】
AB．由于电场的方向未知，因此粒子的电性不能确定，2m~6m的电势的高低也不能判断， AB错误；
C．根据电势能与电势的关系
Ep=qφ
场强与电势的关系
得
由数学知识可知Ep﹣x图像切线的斜率等于，故斜率间接代表了场强大小，0m~2m和2m~6m的斜率大小相等方向相反，因此电场强度的方向大小相等方向相反，则粒子的加速度大小相等方向相反，C正确；
D．2m~4m两点间距与4m~6m两点间距相等，电场强度也相等，因此由U=Ed可知，2m~4m两点间的电势差等于4m~6m两点间的电势差，则2m~4m电场力做的功和4m~6m电场力做的功相等，D正确。
故选CD。
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、 水平
【解析】
(1)[1]根据木块运动第4点的瞬时速度等于3、5两个计点的平均速度，即可得
[2]对木块与钩码为对象，根据牛顿第二定律可得
解得木块与木板间动摩擦因数
(2)[3]由于该实验需要测量木块与木板间动摩擦因数，不需要平衡摩擦力，所以长木板必须保持水平。
12、AB BCE 2 2.5 -10 -1.25
【解析】
(1)A、用小锤打击弹性金属片，B球就水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，知B球竖直方向上的运动规律与A球相同，即平抛运动竖直方向上做自由落体运动．故A正确．
B、把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板吻接，则将观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2，知1球在水平方向上的运动规律与2球相同，即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动．故B正确，C、D错误；
故选AB.
(2)A、小球与斜槽之间有摩擦，不会影响小球做平抛运动，故A错误；
B、研究平抛运动的实验很关键的地方是要保证小球能够水平飞出，只有水平飞出时小球才做平抛运动，则安装实验装置时，斜槽末端切线必须水平的目的是为了保证小球飞出时初速度水平，故B正确；
C、由于要记录小球的运动轨迹，必须重复多次，才能画出几个点，因此为了保证每次平抛的轨迹相同，所以要求小球每次从同一高度释放，故C正确；
D、小球在斜槽上释放的位置离斜槽末端的高度不能太低，故D错误．
E、根据平抛运动的特点可知其运动轨迹在竖直平面内，因此在实验前，应使用重锤线调整面板在竖直平面内，即要求木板平面与小球下落的竖直平面平行，故E正确；
F、在白纸上记录斜槽末端槽口的位置O，不能作为小球做平抛运动的起点，故F错误；
故选BCE．
(3)①在竖直方向上△y=gT2，可得时间间隔，则小球平抛运动的初速度．
②b点在竖直方向上的分速度，小球运动到b点的速度为.
③抛出点到b点的运动时间．水平方向上的位移x1=vt=0.3m，竖直方向上的位移．所以开始做平抛运动的位置坐标x=0.2-0.3=-0.1m=-10cm，y=0.1-0.1125=-0.0125m=-1.25cm；
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、 (i)0.1s(ii)
【解析】
(i)由题图乙可以看出该波的周期T=0.20s，由题图甲可以看出该波的波长λ=8m，波速
波由F点传到O点所用的时间
(ii)由题意可知
由题图可以看出该波的振幅A=11cm，E点在时间内通过的路程
14、 (1)gt0，；(2)；(3)，
【解析】
(1)在0~t0时间内，金属棒不受安培力，从ab处运动到cd处的过程做自由落体运动，则有
(2)在0~2t0时间内，回路中由于ab上方的磁场变化产生的感应电动势
在t0~2t0时间内，回路中由于金属棒切割磁感线产生的感应电动势
经分析可知，在t0~2t0时间内，金属棒做匀速直线运动，回路中有逆时针方向的感应电流，总的感应电动势为
根据闭合电路的欧姆定律有
对金属棒，由受力平衡条件有
B0IL=mg
解得
(3)在0~t0时间内，回路中产生的焦耳热∶
在t0 ~2t0时间内，金属棒匀速下落的高度∶
在t0~2t0时间内，回路中产生的焦耳热
设在2t0~4t0时间内，金属棒下落的高度为h2，回路中通过的感应电流的平均值为I，有
根据动量定理有
解得
经分析可知
解得
根据能量守恒定律可知，在2t0~4t0时间内，回路中产生的焦耳热
经分析可知
Q=Q1+Q2+Q3
解得
15、 (1)线框ad边刚离开磁场时的速度大小是bc边刚进入磁场时速度的4倍；(2)磁场左右边界间的距离是32l；(3)线框从开始运动到完全离开磁场前的最大动能是Q。
【解析】
(1)设磁感强度为B，设线框总电阻为R，线框受的拉力为F，bc边刚进磁场时的速度为v1，则感应电动势为：
E1=2Blv1
感应电流为：
线框所受安培力为：
F1=2BI1l
线框做匀速运动，其受力平衡，即：F1=F，联立各式得：

设ad边离开磁场之前，线框做匀速运动的速度为v2，同理可得：
所以：
v2=4v1；
(2)bc边进入磁场前，线框做匀加速运动，设加速度为a，bc边到达磁场左边界时，线框的速度为
从ad边进入磁场到bc边刚好进入右侧窄磁场区域的过程中线框的加速度仍为a，由题意可知bc边刚进入右侧窄磁场区域时的速度为：
v2=4v1，
从线框全部进入磁场开始，直到bc边进入右侧窄磁场前，线框做匀加速运动，设位移为s1，则：
将，代入得：
s1=30l
磁场左右边界间的距离为：
s=l+s1+l=32l；
(3)整个过程中，只有拉力F和安培力对线框做功，线框离开磁场之前，动能最大，设最大动能为Ek，由动能定理有：
WF+W安=Ek-0
由：
WF=F（2l+s+l）=35Fl
W安=-F×3l
及
Q=-W安
可知：

线框的最大动能为：
。