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吉林省吉林九校2026届高三下学期考前三模学情自测物理试卷
一、单选题
1．如图所示为一价氦离子的能级示意图。已知可见光光子能量在之间。处在能级的一价氦离子向能级跃迁时，辐射出的光子可能属于电磁波谱中的( )
A.紫外线 B.可见光 C.红外线 D.无线电波
2．如图所示，P、Q是两个光滑的定滑轮，吊着A、B、C三个小球的三条轻绳各有一端在O点打结，悬吊A、C两个球的轻绳分别绕过定滑轮P、Q，三个球静止时，OQ段轻绳与竖直方向的夹角。已知B、C两球的质量均为m，，则A球的质量为( )
A.m B.1.2m C.1.5m D.1.6m
3．如图甲所示的水袖舞是中国京剧的特技之一，演员通过对水袖的运用来刻画人物。某段表演中演员甩出水袖的波浪可简化为如图乙所示沿x轴方向传播的简谐横波，其中实线为时刻的波形图，虚线为时刻的波形图，波的周期大于，关于该列简谐波，下列说法正确的是( )
A.波可能沿x轴负方向传播
B.演员手的振动频率为1.2Hz
C.若演员手的振动加快，则形成的简谐波波长变短
D.若演员手的振动加快，则形成的简谐波传播速度会大于2.5m/s
4．如图所示为半球形透明介质，半球的半径为R，顶点A处有一光源，向半球底部各个方向发射光，在半球底面有光射出部分的面积恰好是底面积的一半，不考虑光在半球内弧形表面的反射，则介质对光的折射率为( )
A. B. C. D.
5．如图所示的是简化后的跳台滑雪雪道示意图，AO段为助滑道和起跳区，OB段为倾角α（）的着陆坡。运动员从助滑道的起点A由静止开始下滑，到达O时点以初速度起跳，方向与水平方向的夹角也为α，最后落在着陆坡面上的C点，O、C间距离为L。不计一切阻力，则运动员从O点运动到C点的过程中( )
A.最小速度为 B.时间为
C.速度最小时，机械能最小 D.从O点起跳后瞬间重力功率最大
6．一定质量理想气体经历如图所示的循环过程，a→b过程是等压过程，b→c过程中气体与外界无热量交换，c→a过程是等温过程。下列说法正确的是( )
A.a→b过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功
B.b→c过程，气体对外做功，内能增加
C.a→b→c过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功
D.a→b过程，气体从外界吸收的热量等于c→a过程放出的热量
7．两物体A、B放在光滑的水平面上，现给两物体沿水平方向的初速度，如图所示为两物体正碰前后的位移随时间的变化规律。已知物体A的质量为。则( )
A.图线1为碰后物体B的图像
B.碰撞前物体A的速度大小为
C.物体B的质量为
D.碰撞过程A、B组成的系统损失的机械能为
二、多选题
8．在如图所示的等边三角形的三个顶点处，分别固定电荷量为、、和的点电荷。已知三角形中心到三个顶点的距离均为r，D点为边中点，E点为连线中点，则关于O、D、E三点电势、、关系正确的是( )
A. B. C. D.
9．我国将发射首个大型巡天空间望远镜（CSST），该望远镜在轨运行时可看成圆周运动，将和天宫空间站共轨独立飞行。已知轨道离地高度为地球半径的。望远镜和空间站在轨运行时，不考虑地球自转的影响，也不考虑望远镜与空间站间的相互作用，只考虑地球对他们的万有引力。下列说法正确的是( )
A.空间站的线速度与望远镜的线速度大小相等
B.若望远镜在前，空间站加速可追上望远镜与之相遇
C.望远镜的加速度为地球表面重力加速度的倍
D.望远镜的线速度为地球第一宇宙速度的倍
10．如图所示，间距为L的两根光滑且足够长平行金属导轨竖直固定放置，导轨下端接有电容为C的电容器。导轨内部区域存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B。质量为m、长度为L的金属棒在外力作用下以竖直向上做匀速直线运动，运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度为g，所有电阻均不计，电容C足够大。当与下端距离为，突然撤去外力并开始计时，下列说法正确的是( )
A.从该位置开始，一直做匀变速直线运动
B.从该位置开始，中电流的方向始终为由a指向b
C.向上运动的最长时间为
D.电容器上所带电荷量的最大值为
三、实验题
11．某实验小组欲将一量程为的灵敏电流表（内阻约为数百欧）改装成量程为的电压表。
实验室提供的器材有：
待测电流表（）
电源E（电动势，内阻不计）
滑动变阻器（最大阻值）
电阻箱（阻值范围）
开关、
导线若干
实验步骤
①按电路图连接好器材，将调至最大：
②闭合，断开，调节，使电流表指针满偏；
③保持滑片位置不变，闭合，调节，使电流表指针恰好半偏（示数）；
④记录此时电阻箱的阻值。
问题与填空
(1)实验中，滑动变阻器在电路中起________________作用（选填“分压”或“限流”），且要求其阻值________________（选填“远大于”或“远小于”）待测电表内阻，才能保证实验精度。
(2)若步骤4中记录的电阻箱阻值为，则待测电流表的内阻测量值________________。测得的比真实值________________（选填“偏大”“偏小”或“相等”）。
(3)若将该电流表改装为量程3V的电压表，需要串联的分压电阻________________。（结果保留整数）
(4)由于（2）中的系统误差，若直接用此改装后的电压表去测量未知电压，测量结果会________________（选填“偏大”“偏小”或“准确”）。
12．探究橡皮筋弹力与形变量的关系。
(1)实验步骤
①如图甲，刻度尺固定在水平木板上，橡皮筋一端用大头针固定在刻度尺前侧，另一端与细绳的一端打结（标记结点O），细绳另一端挂在测力计挂钩上。沿刻度尺拉直橡皮筋，测力计读数为0时，记录结点位置读数为；
②水平拉测力计，使橡皮筋结点沿刻度尺移动，记录结点位置和对应的测力计读数。当橡皮筋结点位置读数为时，橡皮筋的伸长量____________，测力计示数如图乙，读数______N；
③当测力计读数F达到某一特定值后，逐渐减小拉力，直到橡皮筋回缩至原长，记录实验数据。
(2)数据分析
①根据实验数据作出图像如图丙；
②由图像可知：缓慢拉伸和回缩过程中，橡皮筋上弹力均为的情况下，形变量相差____________；在范围内，拉伸图线接近线性函数，若定义劲度系数k为单位伸长量增加的弹力大小，则该范围内拉伸过程____________；（结果均保留小数点后1位）
③橡皮筋存在微观非弹性行为，会使其机械能转化为内能而散失。本实验缓慢拉伸和回缩过程中，橡皮筋转化为内能而散失的机械能为______J（结果保留3位有效数字）。
四、计算题
13．如图所示，以速度顺时针转动的水平传送带与平板B靠在一起，两者上表面在同一水平面上，传送带的长度，平板B的质量，现将一质量的滑块A（可视为质点）轻放到传送带的左端，滑块随传送带运动并滑到平板上，已知滑块与传送带间的动摩擦因数，滑块与平板间的动摩擦因数，地面光滑。不计传送带与平板之间的间隙对滑块速度的影响，滑块恰好不会从平板上掉下，。求：
(1)滑块从传送带左端到右端的时间；
(2)平板的长度。
14．电磁弹射已成为现代航母弹射舰载机的重要设备，我国技术世界领先。某兴趣小组根据所学的物理知识进行电磁弹射设计，其工作原理可以简化为下述模型。如图所示，两段水平放置的平行光滑金属导轨的间距均为L，左段导轨之间连接电动势为、内阻不计的电源；右段导轨之间连接阻值为R的电阻。左右两段导轨中间C和G处各通过一小段绝缘光滑轨道平滑连接。空间存在垂直导轨平面竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。质量为m、电阻为、长为L的金属棒静止在导轨上。闭合开关S，金属棒在安培力的作用下开始运动，到达之前已经达到最大速度。导轨电阻不计，金属棒与导轨垂直且接触良好，右侧的导轨足够长。求：
(1)金属棒能达到的最大速度的大小；
(2)金属棒在左侧运动至最大速度的过程中，电源输出的总能量；
(3)金属棒在右侧滑行的最大距离。
15．如图，在光滑的水平桌面上建立平面直角坐标系，在第一、四象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场，在第二、三象限内存在指向x轴正方向且电场强度大小为E的匀强电场。现将一质量为m且不带电的小球P放置于A(L，0)点，将一质量为2m带正电的小球Q从桌面的C(-L，-L)点静止释放，小球Q运动一段时间后与小球P发生弹性正碰，小球碰撞过程电量等分，已知第四象限的磁感应强度大小是第一象限磁感应强度大小的小球Q所带的电荷量为q，碰后运动过程两小球所带电荷量不变，忽略碰后两小球之间的相互作用。求：
(1)第四象限磁感应强度B的大小；
(2)碰后小球P和小球Q的瞬时速度；
(3)碰后小球P和小球Q第二次经过y轴的时间差。
参考答案
1．答案：A
解析：处在能级的一价氦离子向能级跃迁时，辐射出的光子能量为
可知辐射出的光子能量大于可见光的光子能量，由于无线电波、红外线的光子能量小于可见光的光子能量，所以辐射出的光子可能属于电磁波谱中的紫外线。
故选A。
2．答案：B
解析：对O点受力分析如下
由题可知OQ、OB段的拉力满足将、合成如上图所示，由于三个球静止，O点受力平衡，根据几何关系有、是平行四边形的两边，有则有A球的质量为故选B。
3．答案：C
解析：AB.由于波的周期大于，若波沿x轴负方向传播，则有
可得
可知波不可能沿x轴负方向传播，则波沿x轴正方向传播，且有
解得周期为
则演员手的振动频率为
故AB错误；
C.若演员手的振动加快，则频率变大，周期变小，根据
由于波速不变，所以形成的简谐波波长变短，故C正确；
D.机械波的波速由介质决定，若演员手的振动加快，形成的简谐波传播速度不变，大小为
故D错误。
故选C。
4．答案：D
解析：在半球底面有光射出部分的面积恰好是底面积的一半，设光射出部分对应的半径为r，则有
可得设光从半球底面射出时发生全反射的临界角为C，如图所示
由几何关系可得又联立解得介质对光的折射率为故选D。
5．答案：B
解析：A.由斜抛运动特点可知，运动员在竖直方向做匀变速运动，水平方向做匀速直线运动，则水平速度为运动员离开O点做斜抛运动，最高点时速度最小，最小速度为
故A错误；
B.运动员从O到C的水平分位移为由于运动员在水平方向做匀速直线运动，则运动时间为故B正确；
C.由于不计一切阻力，只有重力做功，故运动员机械能守恒，故C错误；
D.设运动员在O点的竖直分速度为，因为运动在竖直方向上做匀变速直线运动，设在C点时竖直速度为，取向下为正方向，则有可知因为重力瞬时功率
故在C点重力的瞬时功率最大，故D错误。
故选B。
6．答案：C
解析：A.a→b过程压强不变，是等压变化且体积增大，气体对外做功W<0，由盖-吕萨克定律可知即内能增大，，根据热力学第一定律可知过程，气体从外界吸收的热量一部分用于对外做功，另一部分用于增加内能，A错误；
B.方法一：过程中气体与外界无热量交换，即
又由气体体积增大可知，由热力学第一定律可知气体内能减少。
方法二：过程为等温过程，所以结合分析可知
所以b到c过程气体的内能减少。故B错误；
C.过程为等温过程，可知
根据热力学第一定律可知过程，气体从外界吸收的热量全部用于对外做功，C正确；
D.根据热力学第一定律结合上述解析可知：一整个热力学循环过程，整个过程气体对外做功，因此热力学第一定律可得
故过程气体从外界吸收的热量不等于过程放出的热量，D错误。
故选C。
7．答案：D
解析：AB.若规定以碰撞前B速度方向为正方向，由题图像可知碰前物体A、B的速度分别为，那么碰撞之后，不再发生碰撞，碰后速度分别为，
才满足这种情况，故图线1为碰后物体A的图像，故AB错误；
C.设物体的B的质量为，碰撞过程动量守恒，则由动量守恒定律得
解得故C错误；
D.碰撞过程损失的机械能为代入数据解得故D正确。故选D。
8．答案：BC
解析：根据电场叠加原理，空间中某点的电势等于各个点电荷单独存在时在该点产生电势的代数和。A、E、O、D四点均位于等边三角形底边的中垂线上，设中垂线上任意一点到B、C两顶点的距离均为L，则固定在B、C处的点电荷与在该点产生的总电势为
可知连线的中垂线上各点的总电势仅由A点的点电荷决定。设A点电荷到中垂线上某点的距离为x，静电力常量为k，则该点电势的表达式为
已知O点到三个顶点的距离均为r，E为连线中点，且中心O为等边三角形的重心，根据几何关系分别有，，
推导三个点到A点的距离大小关系为
代入电势表达式解得三点电势大小关系为
故选BC。
9．答案：AD
解析：A.由于空间站与望远镜共轨独立飞行，轨道半径相等，根据解得可知，空间站的线速度与望远镜的线速度大小相等，故A正确；
B.空间站与望远镜共轨独立飞行，空间站加速后，空间站将到达高轨道，轨道半径增大，结合上述可，轨道半径越大，线速度越小，可知，若望远镜在前，空间站加速不能够追上望远镜与之相遇，故B错误；
C.对望远镜所在轨道有其中在地球表面有解得故C错误；
D.结合上述解得望远镜的线速度大小为第一宇宙速度等于近地卫星的环绕速度，则有解得故D正确。
故选AD。
10．答案：ABC
解析：A.从撤去外力F时，设经过时间t，对ab由动量定理得又，解得故A正确；
B.撤去外力后金属棒做减速运动，感应电动势减小，电容器放电，由右手定则可知，金属棒匀速运动时电容器左极板电势高，放电电流由a流向b，金属棒减速为零后反向向下做初速度为零的匀加速直线运动，由右手定则可知，电流由a流向b，故B正确；
C.撤去外力后金属棒向上做匀减速直线运动，速度减为零的运动时间
故C正确；
D.金属棒在外力作用下做匀速直线运动时金属棒切割磁感线产生的感应电动势
从撤去外力到金属棒运动到下端过程，由运动学公式得
解得
电容器上所带电荷量的最大值
故D错误。
故选ABC。
11．答案：(1)限流；远大于
(2)495；偏小
(3)
(4)偏小
解析：（1）由电路图可知，滑动变阻器串联在干路中，起限流作用。
半偏法测电阻的原理是认为闭合后干路电流不变，这就要求电路总电阻主要由决定，即的阻值远大于待测电表内阻
（2）根据半偏法原理，当电流表半偏时，认为流过电阻箱的电流也为满偏电流的一半，此时
实际上闭合后电路总电阻减小，干路电流增大，流过的电流大于流过电流表的电流，故，测量值偏小。
（3）将电流表改装为电压表需要串联分压电阻，根据欧姆定律有
代入数据解得
（4）由于，导致改装后的电压表实际总内阻大于设计值。测量同一电压时，流过表头的实际电流小于理论电流，指针偏转角度偏小，故测量结果偏小。
12．答案：(1)20.0；3.00
(2)5.0；13.3；0.250
解析：（1）伸长量与测力计读数伸长量为末位置减原长：；
弹簧测力计分度值为，指针指向，故读数为。
（2）从图像可得：弹力为时，拉伸对应形变量，回缩对应形变量，形变量差
从图像可得：弹力为时，拉伸对应形变量，结合弹力为的情况，劲度系数为：
散失的机械能等于拉伸过程外力做功与回缩过程橡皮筋做功的差值，对应图中两条图线围成的面积。图中每个小方格的面积为，数得围成区域约20个方格，因此总散失机械能。
13．答案：(1)
(2)
解析：（1）滑块刚放到传送带，在滑动摩擦力作用下做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有
解得
设滑块加速到与传送带共速所经历的时间为，则
解得
对应位移
解得
故滑块后段做匀速直线运动，则
解得
所以总时间
（2）滑块滑上平板后，地面光滑，A、B系统动量守恒，恰好不滑下说明最终共速，相对位移等于平板长度，由动量守恒定律有
解得
摩擦力做的功等于系统动能的损失，由能量守恒得
解得平板长度
14．答案：(1)
(2)
(3)
解析：（1）金属棒到达前做加速度逐渐减小的加速运动，当电源和金属棒组成的回路中电流为0时金属棒的速度达到最大，则有
解得金属棒能达到的最大速度的大小为
（2）金属棒在左侧运动至最大速度的过程中，对金属棒由动量定理可得
又
电源输出的总能量为
联立解得
（3）金属棒在右侧滑行过程中，根据动量定理可得
又
联立解得金属棒在右侧滑行的最大距离为
15．答案：(1)
(2)，方向沿y轴正方向，，方向沿y轴正方向
(3)
解析：（1）由几何关系可知，小球Q在匀强磁场中做圆周运动的半径
小球Q在匀强电场中运动，可得
设第四象限的磁感应强度大小为B，由洛伦兹力提供圆周运动的向心力，可得
解得第四象限磁感应强度大小为
（2）小球Q与小球P发生弹性正碰，根据动量守恒和机械能守恒可得
解得
方向沿y轴正方向；
方向沿y轴正方向。
（3）碰后小球Q的速度变为，小球P的速度变为，进入第一象限，设小球Q圆周运动的半径为，小球P圆周运动的半径为则
碰后到小球Q第二次经过y轴的时间
碰后到小球P第二次经过y轴的时间
其中碰后小球P和小球Q第二次经过y轴的时间差
其中，，，代入数据可得

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