山东临沂市2025-2026学年高三上学期2月期末质量监测物理试卷（含答案）

这是一份山东临沂市2025-2026学年高三上学期2月期末质量监测物理试卷（含答案），共10页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题：本大题共8小题，共24分。
1.下列说法正确的是( )
A. 图甲中，钠原子跃迁时辐射的光的波长中λ3的光子波长最长
B. 图乙中，射线③的电离作用最弱，属于原子核内释放的光子
C. 图丙中，光电效应中电流表与电压表示数图像，Q的波长大于R的波长
D. 图丁中，a、b两种金属的遏止电压Uc随入射光的频率v的关系图像，金属a的截止频率大
2.一小球以初速度v0做竖直上抛运动，第4s内的位移大小为2m，则小球的初速度可能是( )(g=10m/s2)
A. 33m/sB. 34m/sC. 35m/sD. 36m/s
3.如图所示，探测器绕着月球做椭圆运动，近月点A靠近月球表面，远月点B离月球表面的距离等于月球半径的4倍，已知地球质量为M，地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球质量为181M，月球半径为311R，下列说法正确的是( )
A. 探测器在A点的加速度为211gB. 探测器在B点的加速度为1110g
C. 探测器做椭圆运动的周期为486π11 R11gD. 探测器在A点的速度为19 11gR3
4.如图所示，第一次从O点沿着OC方向以速度v1抛出一小球，小球打到竖直墙上和O点等高的A点，第二次也从O点沿着OC方向以速度v2抛出一小球，小球打到竖直墙上B点，已知AB和BC相等，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. v2=2v1
B. 第二次小球垂直打到B点
C. 两次打到墙上的速度大小相等
D. 第一次小球在空中运动的时间是第二次的2倍
5.如图所示，把一个上表面为平面、下表面为球面的凸透镜放在水平玻璃板上，让单色光从上方射入，从上往下看可以观察到一系列明暗相间的同心圆环，这就是著名的“牛顿环”。当光从折射率较小的介质射向折射率较大的介质时，在反射过程中反射光相对于入射光会产生一个相位π的突变，这种现象被称为半波损失，其效果相当于反射光比入射光“少走”或“多走”了半个波长，由于半波损失，牛顿环的中心为暗斑，球面的半径R远大于空气膜厚度d，入射光的波长为λ，下列说法正确的是( )
A. 牛顿环为等间距的明暗相间的同心圆环
B. 牛顿环第一个亮条纹对应的空气薄膜的厚度为λ2
C. 牛顿环第一个亮条纹的半径为 Rλ
D. 如果将凸透镜稍向上移动，看到的各环状条纹将向中心收缩
6.位于x=0.25m的波源p从t=0时刻开始振动，形成的简谐横波沿x轴正负方向传播，在t1时刻波源停止振动，t2=0.35s时的完整波形如图所示，其中质点a的平衡位置xa=1.75m，质点b的平衡位置xb=−0.5m，下列说法正确的是( )
A. t1=0.3s
B. t=0.25s时，波源的位移为正
C. t=0.4s时，质点a沿y轴负方向振动
D. 在0到0.2s内，质点b运动总路程是0.6m
7.如图所示，竖直平面内半径为R的光滑圆轨道保持不动，质量为m可视为质点的小球静止在圆轨道最低点A。现给小球施加一水平向右的恒力，小球恰好能运动到与O点等高的B点，重力加速度为g，则( )
A. 小球对轨道的最小压力为0B. 小球对轨道的最大压力为mg
C. 小球的最大速度为 gRD. 小球从A运动到B过程中机械能逐渐增大
8.如图所示，一根轻质的不可伸长的细绳两端分别固定在竖直杆M、N上的a、b两点，有一质量及大小不计的光滑动滑轮跨在细绳上，滑轮通过绝缘细线悬挂一带正电的小球，处在水平向右的匀强电场中，小球处于静止状态，小球可视为质点。将绳的右端上移到c点，小球平衡时( )
A. 绳子拉力变小B. 绳子拉力变大
C. 绳子拉力大小不变D. 悬挂小球的细线拉力变大
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
9.如图所示为匀强电场中的立方体ABCD−EFGH，边长为1m，中心为O点，已知φA=5V，φB=4V，φE=6V，φG=6V，由此可以判断( )
A. φO=5.5VB. 场强的方向由G指向A
C. 场强的大小为 3V/mD. 场强的大小为2V/m
10.如图甲所示，弹簧台秤的托盘内放一个物块A，整体处于静止状态，托盘、物块A的质量均为m=1kg，给A施加一个竖直向上的力F，使A从静止开始向上做匀加速直线运动，力F随时间变化的F−t图像和随位移变化的F−x图像分别如图乙、丙所示，取g=10m/s2下列说法正确的是( )
A. 图中F0=8N、Fm=14N
B. 轻弹簧的劲度系数k=200N/m
C. 在0∼0.2s时间内，力F做的功为0.88J
D. 在0∼0.2s时间内，力F的冲量大小为2.2N·s
11.如图所示，以O为坐标原点，取水平向右为x轴正方向建立xyz坐标系，整个坐标系有方向沿x轴正方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B；x≥0区域有匀强电场，场强大小为E，方向沿z轴正方向，从x轴上的P点发射一质量为m、电量为q的带正电粒子，发射速度方向在xy平面内，与x轴正方向夹角θ=30 ∘，速度大小v=2EB，粒子通过坐标原点O进入x≥0区域，不计粒子重力，则( )
A. OP之间的距离可能是2πmvqBB. OP之间的距离可能是 3πmvqB
C. 粒子在x≥0区域做曲线运动D. 粒子在x≥0区域做匀速直线运动
12.如图所示，L形导线框置于磁感应强度大小为B、方向水平向右的匀强磁场中。线框相邻两边均互相垂直，各边长均为L，线框电阻为R，线框绕b、e所在直线以角速度ω顺时针匀速转动，be与磁场方向垂直。t=0时，abef与水平面平行，则( )
A. t=0时，电流方向为abcdefa
B. 感应电动势最大值为BL2ω
C. 线框转动一周产生的热量为B2L4ωπR
D. t=0到t=πω过程中，通过线框横截面的电荷量为2BL2R
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
13.如图所示的实验装置可以用来验证机械能守恒定律。
抛光的圆弧形轨道固定在水平桌面上，使轨道末端水平，将小球从轨道上P点由静止释放，记录P点到轨道末端的高度h，测得小球落地点M与轨道末端的水平距离为x，改变h，测量多组数据。
(1)测量轨道末端到水平地面的距离H，以h为纵坐标、 (填“x”“x2、“1x”或“1x2”)为横坐标作直线图。若所得图像过原点，且斜率为 (用H表示)，即可证明小球在圆弧轨道运动过程中机械能守恒。
(2)本实验产生误差的原因有 (写一条即可)
14.某同学设计具有“×1”、“×10”和“×100”三种倍率简易电阻表的电路如图甲所示，干电池电动势E=1.5V，内阻为1.5Ω，电流表G量程为1mA，内阻为180Ω，定值电阻R1、R2、R3。
(1)S与1接通时，电阻表的倍率为 (选填“×1”“×10”或“×100”)；
(2)标记电阻表表盘刻度：通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图所示。表盘上a处的电流刻度为30μA，则a处的刻度为 ；
(3)若该电阻表使用一段时间后，电源的电动势变小，内阻变大，但仍能欧姆调零，选择倍率×100，欧姆调零后外接490Ω的定值电阻，指针指向表盘上b处(对应电流刻度为75μA)，电源的电动势E′= V；
(4)该同学想设计一个不用欧姆调零的电阻表，请你提供一条建议 。
四、计算题：本大题共4小题，共42分。
15.如图所示，一固定直立气缸由上、下两个相互连通的圆筒构成。上部圆筒横截面积为2S，长度为L，其中有一质量不计的薄活塞A，下部圆筒长度足够长，横截面积为S，其中有一质量不计的薄活塞B，两活塞均可在各自的圆筒内无摩擦地上下滑动，活塞A上方封闭1ml氦气(可视为理想气体)，活塞A、B之间封闭2ml氦气(可视为理想气体)，图示时刻整个系统处于热平衡态，两部分密闭气体温度相同，活塞A处在上部圆筒正中央，活塞B下方的大气压强为常量p0，气缸壁、活塞均不导热。
(1)对处在温度为T的平衡状态的该理想气体，其内能U=32nRT，利用该常数可将理想气体的三个实验定律统一为pV=nRT，即克拉伯龙方程(n为物质的量，R为气体普适常数)。求图示时刻密闭气体的温度及活塞A、B之间的距离；
(2)现通过灯丝对活塞A上方气体缓慢加热，活塞A恰好到达上圆筒底部时，气体处于热平衡态，求气体从灯丝中吸收的热量Q。
16.一个底面半径为R、高为4R的均匀透明圆柱体玻璃砖被竖直切割成如图所示的形状，已知AD= 2R，圆柱体的底面圆心O点放一点光源，光源可向各个方向发射同种频率的光。该玻璃砖对该单色光的折射率n= 2，光在真空中的传播速度为c，不考虑光线在玻璃砖内的反射。求：
(1)射向ABCD面中点的光线在玻璃砖中传播的时间；
(2)玻璃砖侧面有光线射出区域的面积。
17.如图所示，两足够长平行金属直导轨的间距为L，倾斜轨道平面与水平轨道平面夹角为α=30 ∘，两轨道在P、Q点平滑连接，两直导轨之间存在磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场，长为L、质量为m、电阻为R的金属棒ab放置在倾斜导轨上，质量为2m、电阻为8R的均匀金属丝制成一个边长为2L的正方形线框，水平放置在两直导轨上，其中心到两直导轨的距离相等。忽略导轨的电阻、所有摩擦以及金属线框的可能形变，金属棒、金属线框均与导轨始终接触良好，先锁定线框，将金属棒ab由静止释放，释放位置到PQ的距离为s，金属棒ab进入水平轨道之前已经做匀速运动，金属棒平滑进入水平轨道(速度大小不变)时释放线框，金属棒恰好没有与线框相碰，重力加速度大小为g，不计自感。求：
(1)金属棒在倾斜导轨上运动过程中金属棒产生的焦耳热；
(2)初始状态线框cd边到PQ的距离。
18.如图所示，一轻弹簧左端与竖直固定挡板连接，自然长度右端位于P点，水平地面P点左侧粗糙，P点右侧光滑，弹簧的劲度系数为k=95N/m，一质量为m=0.1kg的小物块A压缩弹簧，压缩量为x=0.2m，静止释放小物块，弹簧把小物块弹出后，小物块与静止在地面上的质量也为m的小球B发生弹性碰撞，碰后小球B穿过质量也为m的物块C后，与静止在地面上质量为2m的小球D发生弹性碰撞，碰撞后小球B恰好能到达物块C管道的最高点(小球B冲上C管道的过程中，C没有与A相碰)，物块C内有一段光滑的细管道，管道在竖直面内，小球B的直径比管径略小，管径忽略不计，两管口均与水平面相切。碰后小球D冲上质量为5m的圆弧槽E，圆弧槽半径为R=2120m，圆心角为θ=60 ∘，物块A与粗糙水平地面的动摩擦因数μ=0.5，重力加速度为g=10m/s2，所有过程不计空气阻力。求：
(1)小球B与小球D碰前的速度大小；
(2)物块C管道的最高点离水平面的高度；
(3)小球飞出圆弧轨道时的速度。
参考答案
1.B
2.A
3.C
4.B
5.D
6.A
7.D
8.B
9.AC
10.AC
11.BD
12.AD
13.x2
14H
轨道摩擦

14.×100
35
1.47
选用恒流电源

15.【详解】(1)对活塞A上方封闭的1ml氦气，因不计活塞质量，故1ml氦气的压强为大气压强 p0 ，根据克拉伯龙方程 p0⋅2S⋅L2=nRT0 ，其中 n=1ml
可得1ml氦气的温度 T0=p0LSR
依题意，两部分密闭气体温度相同，故2ml氦气的温度也为 T0=p0LSR
对活塞A、B之间封闭的2ml氦气，气体压强为 p0 ，设活塞A、B之间的距离为 H ，根据克拉伯龙方程有 p02S⋅L2+SH−L2=nRT0
解得 H=32L
(2)对活塞A上方气体，加热过程气体压强不变，由 VT=C 有 L2⋅2ST0=L⋅2ST1
根据热力学第一定律有 ΔU=Q+W ，其中内能变化量 ΔU=32nRΔT ， ΔT=T1−T0
此过程气体膨胀对外做功 W=−p0ΔV ，其中 ΔV=L⋅2S−12L⋅2S=LS
解得 Q=52p0LS

16.【详解】(1)射向ABCD面中点的光线在玻璃砖中传播的时间 t=sv
根据折射率与速度的关系 v=cn
根据几何关系 s= 2R2+Rsin45 ∘2
解得 t=3Rc
(2)根据全反射临界角公式有 sinC=1n
圆弧侧面有光线射出的面积 S1=32πRh
根据几何关系有 h=RtanC
矩形侧面有光线射出的面积 S2=12πr2
根据几何关系有 tanC=rRsin45 ∘
玻璃砖侧面有光线射出区域的面积 S=S1+S2=74πR2

17.【详解】(1)切割磁感线产生的电动势 E=BLv0csα
金属棒中电流 I=ER总 ， R总=R+12R
金属棒做匀速直线运动，则 BILcsα=mgsinα
根据能量守恒定律有 mgssinα=12mv02+Q
金属棒产生的焦耳热解得 Q′=2Q3=mg3s−m2gR2B4L4
(2)当ab和线框速度相等时，金属棒ab恰好追上线框，设此时速度为v，由动量守恒定律有mv0=3mv
对金属棒ab，由动量定理有 −∑BIL⋅Δt=mv−mv0
设金属棒运动距离为x1，线框运动的距离为x2，则有 q=BLx1−x2R总
联立解得 Δx=x1−x2=m2gR2B4L4

18.【详解】(1)根据动能定理有 12kx2−μmgx=12mx02
解得v0=6m/s
小物块A与静止在地面上的质量也为m的小球B发生弹性碰撞，根据动量守恒和能量守恒可知，碰后A静止，B的速度为v0=6m/s
小球B穿过质量也为m的物块C，动量守恒有 mv0=mv1+mv2
机械能也是守恒的，所以 12mv02=12mv12+12mv22
可解得 v1=v0，v2=0 (v1=0,v2=v0 舍去)
小球B与小球D碰前的速度大小v1=6m/s
(2)球B与小球D发生弹性碰撞，动量守恒有 mv1=mv3+2mv4
机械能也是守恒的有 12mv12=12mv32+12⋅2mv42
可解得 v3=−2m/s，v4=4m/s
小球B恰好能到达物块C管道的最高点
到达最高点时刚好共速mv3=2mv
机械能守恒，所以 12mv32=12m+mv2+mgh
可解得 h=0.1m
(3)小球D以初速度v4=4m/s滑上质量为5m的圆弧槽E
由水平方向动量守恒可得 2mv4=2mvx+5mv6
由系统机械能守恒可得 12×2mv42=12×2mvx2+vy2+12×5mv62+2mgR1−cs60 ∘
根据相对速度几何关系有 tan60 ∘=vyvx−v6
解得 v6=1m/s ， vx=32m/s ， vy= 32m/s
小球飞出圆弧轨道时的速度大小 v5= vx2+vy2= 3m/s
速度方向与水平方向夹角满足 tanβ=vyvx= 33,β=30 ∘