2026届河南南阳市多校高三下学期考前学情自测物理试题

**基本信息** 高三物理三模试卷以钍基熔盐堆、压缩空气储能等科技前沿为情境，通过多样化题型考查物理观念、科学思维与探究能力，适配高考冲刺需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单项选择|7/28|核反应、机械运动、电磁感应|结合钍基熔盐堆情境，考查比结合能等物理观念| |多项选择|3/18|光学折射、变压器、力学系统|通过D形玻璃砖、储能变压器，体现科学推理| |非选择题|5/54|实验（动摩擦因数、电阻率）、热学、电磁场运动、金属框碰撞|实验题设计墨水滴测量，综合题融合磁场与弹性碰撞，突出模型建构与科学探究|

5 月高三物理 注意事项： 1.本试卷共8页。时间75分钟，满分100分。答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写在试卷指定位置，并将姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上，然后认真核对条形码上的信息，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，再选涂其他答案标号。作答非选择题时，将答案写在答题卡上对应的答题区域内。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将试卷和答题卡一并收回。 一、单项选择题：本题共 7小题，每小题 4分，共 28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1.钍基熔盐堆是一种以钍(Th-232)为核燃料、熔融盐作为冷却剂和燃料载体的先进反应堆设计。钍基熔盐堆通过一系列核反应将最终变成可进行链式反应的，首先 吸收中子变成其同位素,然后经过衰变变为, 再经过衰变变为，上述核反应方程式依次为： 关于上述核反应，下列说法正确的是 A. X 为质子,Y 为电子 B.的比结合能小于的比结合能 C.反应过程中不断产生热量使得反应堆温度升高，从而加速了衰变的反应速度 D.衰变过程中产生的Y 是由于其核外电子被电离 物理试题 第 1 页(共8页) 学科网（北京）股份有限公司 2.如图，将自动乒乓球发球机的发球角度调整到与水平方向成θ角并不变，发球机以较快的频率将乒乓球以相同的速率发出，同时发球机绕竖直轴以匀角速度来回转动，乒乓球将击中前方不远的竖直平面，则乒乓球击中平面内的位置的图像不可能是 3.如图，一封闭纸筒置于水平地面上，上表面放一轻薄的金属箔圆环。一螺线管(直径大于圆环))置于纸筒内且通过导线与电源、开关、电流表和滑动变阻器串联构成一个闭合回路，初始时开关断开，取出螺线管内的铁芯，某时刻突然闭合开关，圆环突然弹起。下列说法正确的是 A.在圆环弹起后的瞬间，纸筒对地面的压力小于开关闭合前的压力 B.从上往下看，闭合开关后的瞬间圆环内产生逆时针的电流 C.闭合开关瞬间，圆环有扩张的趋势 D.插入铁芯后重复实验，圆环弹起的高度减小 4.如图，放置于粗糙水平面上的半球体 P 与竖直墙壁之间夹着一个质量为 m 的刚性球体 Q，通过绕过固定于圆心O正上方A 点的光滑定滑轮的轻绳对 Q施加一拉力 F，初始时轻绳与 P、Q球心的连线垂直。F从0开始增大，直到 Q 沿半球面向上运动，再调整 F的大小使 Q开始沿半球面缓慢上升到半球面的顶点，忽略除地面以外的接触面之间的摩擦力。关于整个过程，下列说法正确的是 A. P对 Q 的支持力先减小后不变 B.竖直墙壁对 Q 的弹力先增大后减小为0 C. F先增大后不变 D.地面对 P 的摩擦力先不变再减小 物理试题第 2 页(共8页) 学科网（北京）股份有限公司 5.两列同频率的平面波在同一介质中沿相互垂直的方向传播，它们的振幅相等。某时刻的波形图如图所示，实线表示波峰，虚线表示波谷，图中a、b、c、d四点为波形图中的四个质点，其中 b、c、d均位于方格的中心，这四个质点中速度最大且垂直于纸面向上的质点是 A. a B. b C. c D. d 6.牛顿证明了质量分布均匀的球壳对球壳内质点的引力等于0。如图，假设地球为质量分布均匀的球体，半径为R，表面的重力加速度为g。设想在地球两极打通一条通过地心的隧道，从隧道口静止释放一可视为质点的小球a，a随即以地心为平衡位置做简谐运动。同时在同一位置发射一个以 沿地球的表面做匀速圆周运动的小球b，忽略地表大气的影响。已知质量为m的物体做简谐运动的回复力F=-kx，周期公式为 k为常数，x为质点偏离平衡位置的位移，忽略自转影响。下列说法正确的是 A.小球a做简谐运动的周期为 B.小球a的最大速度为 C.小球a先于小球 b回到释放点 D.任意时刻小球a与小球b在沿隧道方向的位移相等 7.如图,匀强电场的方向与直角△ABC所在平面平行,∠BAC=60°,AB=L。O点为AC 边的中点。在 B 点以不同方向发射动能为Eₖ0、电荷量为q(q>0)，质量为m的粒子，经过A点的粒子动能为2，经过C点的粒子动能为4，不计粒子的重力。则 A.电场强度的大小为 B.沿 BO方向发射的粒子能沿直线到达O点 C.到达O点的粒子的动能为2 D.沿 C指向 B 的方向发射的动能为的粒子在运动过程中最小动能为 物理试题第 3 页(共8页) 学科网（北京）股份有限公司 二、多项选择题：本题共 3小题，每小题 6分，共 18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得 6分，选对但不全的得 3分，有选错的得 0分。 8.如图，一宽度为 R 的平行光垂直于底边OB 之间的区域射入半径为R 的D形玻璃砖，在其圆弧边界ACB上有长为的部分有光线射出。已知光在真空中的传播速度为c，不考虑光在有折射时的反射，则下列说法正确的是 A.玻璃砖对该平行光的折射率为 B.玻璃砖对该平行光的折射率为 C.光线在底边的OA 段垂直射出的位置距离O 点最近的距离为 D.光线在底边的OA段垂直射出的位置距离O点最近的距离为R 9.一种供电储能方案如图所示，一理想变压器原线圈匝数为 匝，2个副线圈匝数分别为 匝和 匝，匝数为 的副线圈与可变电阻 R 的用电负载相连，匝数为 的副线圈与储能柜相连，储能柜的储电功率由智能调度系统进行调节。已知变压器的输入电压有效值为 输入电流有效值恒为22 A。下列说法正确的是 A.匝数为 和 的副线圈输出的电压分别为 220 V 和 400 V B.流过负载 R 的电流I₂ 与流过储能柜的电流 I₃之比为20：11 C.当可变电阻的阻值减小为2.2Ω时，储能柜的储电功率变为零 D.当可变电阻的阻值变为1Ω时，储能柜的输入电流为429 A 10.如图，两光滑斜面AB、CD呈对称分布，倾角均为37°，中间通过一光滑圆弧连接，圆弧的半径为R，其所对应的圆心角为74°，两可视为质点且质量均为 物理试题第 4 页(共8页) 学科网（北京）股份有限公司 m的小球 P、Q通过长度为1.2R的轻杆相连，初始置于斜面AB上且P与B点的距离为 2.4R，由静止释放 P、Q。已知重力加速度为 g，s 0.6, cos 37°=0.8。下列说法正确的是 A. P、Q的速度始终相等 B. P、Q系统的最大动能为3.6mgR C.当P位于C处时，圆弧面对 P的支持力大小为4.4mg D.当P位于 C处时,轻杆的弹力为0.75mg 三、非选择题：本题共 5 小题，共54分。 11.(6分)某同学想测量冰壶与冰面之间的动摩擦因数，设计了如图(a)所示的实验方案。将一个装满黑色墨水的烧杯固定在冰壶上，烧杯靠底部的侧面连通一弯折玻璃细管，细管末端竖直朝下，可以通过控制细管口的阀门来调节墨水滴下落的快慢。回答下列问题。 (1)调节阀门K，使墨水从细管中缓慢滴下，从开始计时恰好滴下的水滴记为第1个水滴，到第31个水滴滴下时，测得总时间为12 s，则细管滴水的周期为 (2)打开阀门K，以一定的速度推动冰壶，在冰面留下一系列水滴印记，每隔4个印记取一个计数点，测量得到相邻计数点之间的距离如图(b)所示，则冰壶做减速运动的加速度大小为 a= m/s²。 (结果保留三位有效数字) (3)若重力加速度 g 取9.8m/s²，则冰壶与冰面之间的动摩擦因数μ= 。(结果保留三位有效数字) 物理试题第 5 页(共8页) 学科网（北京）股份有限公司 12.(8分)实验室有一捆未知阻值的漆包线，实验小组想测它的电阻率。 (1)因漆包线无法拉直，所以用如图(a)所示的斜杯溢水法测量这捆漆包线的体积V₀。用螺旋测微器测量漆包线的直径，如图(b)所示，螺旋测微器的读数 D= mm。用多用电表的欧姆挡粗测漆包线的电阻，测得电阻为1.5 Ω。 (2)采用如图(c)所示的电路进一步测量其电阻，可选用以下仪器： A.电流表 A(量程0.6 A,内阻约为0.3 Ω) B.电压表 V(量程3V,内阻约为 9 kΩ) C.定值电阻 R₁(阻值为3 Ω) D.滑动变阻器 R₂(最大阻值为 10 Ω) E.电源 E(电动势 3 V,内阻不计) F.开关S，导线若干 ①将图(c)中的未连接的导线连接完整，使测量结果尽可能精确。 ②若电流表示数为I，电压表示数为U，则漆包线的电阻率的表达式为ρ= 。(用U、I、V₀、D、R₁表示) (3)下列因素会导致漆包线的电阻率测量值偏大的是 。(多选，填标号) A.漆包线浸入水中时表面附着少许气泡 B.漆包线漆膜的厚度 C.图(c)中所采取的测量方法 D.读数时量筒壁上还附着的水 13.(10分)如图所示为压缩空气储能系统的原理示意图，电网低负荷运行的一段时间内，用剩余电力通过压缩机将常压空气压缩入一容积为 地下盐穴内，盐穴内部原有空气与外界空气的温度和压强均相同。此过程中压缩机对空气做功 气体温度升高，压强增大，压缩空气进入盐穴后，通过导热装置将空气的内能以热量的方式转移至储热罐中进行 物理试题第 6 页(共 8页) 学科网（北京）股份有限公司 储存。与此同时，空气向盐穴内壁传递的热量 最终盐穴内空气温度降至与外部常压空气相同，压强变为 12p0。空气可以视为理想气体。求： (1)此次储能过程中，导热装置向储热罐输送的内能 Q₂； (2)此次储能的过程中，压缩机压入盐穴的常压空气的体积。 14.(13分)如图,光滑水平面内有一直角坐标系xOy,其0≤y≤h=0.2m的范围内有一方向垂直纸面向外的匀强磁场，同时在第三、第四象限分别有沿x轴正方向和负方向的关于y轴对称的匀强电场，电场强度大小均为E=8× 一比荷 的带正电弹性小球从坐标原点O处以大小为 的初速度沿与x轴正方向成37°角射入磁场，刚好没有从磁场的边界上射出磁场。小球进入第四象限时与一平行于x轴的挡板(图中未画出)在 y轴上的某处相碰，碰后小球沿x轴方向的分速度不变，沿y轴方向的分速度大小相等，方向相反。已知： 不计小球重力和任何阻力，求： (1)匀强磁场的磁感应强度大小； (2)挡板与O点的距离； (3)小球从开始运动到第三次回到x轴的时间。 物理试题第 7 页(共8页) 学科网（北京）股份有限公司 15.(17分)如图所示，初始时光滑水平面上有一长为2l、宽为l、质量为2m的矩形金属框，金属框的总电阻为R，一不带电、质量为 m且可视为质点的绝缘滑块置于金属框的中心。在金属框的右方l处有一左边界MN 与边 cd平行、磁感应强度大小为 B的垂直纸面向里的匀强磁场。某时刻给予金属框一大小为F的恒力，使其水平向右运动。在滑块与金属框的 ab边碰撞前的瞬间撤去恒力F。若金属框与滑块发生的碰撞均为弹性碰撞。自第一次碰撞后，金属框每一次与滑块发生碰撞之前就已经停止运动，金属框的ab边始终与MN 平行且没有进入磁场，金属框的粗细不计。求： (1)金属框与滑块第一次碰撞前瞬间的速度大小； (2)金属框与滑块从第一次碰撞到第二次碰撞之间的时间间隔； (3)求金属框的总路程。 物理试题第 8 页(共8页) 学科网（北京）股份有限公司 $5月高三物理参考答案 题号 1 2 3 5 6 7 8 9 10 答 案 B A B C D B AC AD BD 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1,B【解析】核反应过程中质量数和核电荷数均守恒，可判断出X粒子为中子，Y为电子，A错误。原子核衰 变释放核能，反应前原子核的比结合能比反应后原子核的比结合能小，B正确。原子核的半衰期与其他因素 无关，只与原子核本身有关，C错误。Y为电子，电子的产生是因为原子核内中子变成质子和电子，D错误。 2.A【解析】当乒乓球发射后轨迹平面与竖直平面垂直时且乒兵球的最高点刚好位于竖直平面上时，与该发 射平面成任意角度发射的乒乓球达到竖直平面的时间将增大，在竖直平面上的高度将降低。则B选项中 的图像可能出现。若与该发射平面成士α角方向发射的乒乓球达到竖直平面位于其轨迹的最高点，若抛球 机转动的角度小于2a,则C选项中的图像可能出现，若发球机转动的角度大于2a,则D选项中的图像可能出 现。A错误。 3.B【解析】开关接通的瞬间，螺线管中电流突然增大，圆环中的磁通量增大，产生与螺线管中方向相反的电 流，故圆环中的电流方向为逆时针方向，B正确。圆环受安培力作用加速向上，系统处于超重状态，故纸筒对 地面的压力大于纸筒和线圈的重力，A错误。圆环中的磁通量增加，感应电流起到阻碍磁通量增加的效果， 故圆环有收缩的趋势，C错误。插入铁芯，磁感应强度增大，磁通量的变化率更大，感应电流更大，故安培力 更大，圆环弹起的高度更高，D错误。 4.A【解析】在Q未离开墙壁前，对小球进行受力分析并构成矢量四边形可得，F增大，FN减小，F2减小，0不 变地面对P的摩擦力一Fc0s0减小，Q沿半球面缓慢上升的过程中，如图，根据相似三角形可得- =F工，F减小，FN不变，日增大，地面对P的摩擦力f=Fc0s0继续减小，A正确。 R x mg P :m趴 0 mg 5.C【解析】a处于波峰位置，速度为零，b、c、d处于平衡位置，两列波在d的相位完全相反，d的速度始终为 零，b、c的相位相同，但b向波谷运动，c向波峰运动，C正确。 物理参考答案第1页（共5页） 6.D【解析】地球内部的质点受到地球的引力为F=”=一x,小球a以地球中心为坐标原点做简谐运动， R 根据简谐运动的周期公式T=2π√ ,A错误。而小球b的月期T==2√ m=2元Ng √Rg ，故小球 a,b的周期相同，且小球b的运功在沿过地心轨道的投影为x=R©0s√景1，与小球a的运动相同，C错误，D 正确。小球a在地心处有最大速度，根据机械能守恒定律可得R=m2,解得=√R,B错误。 7.B【解析】粒子由B运动到A,电场力做功为W1=2E E知=E0,粒子由B运动到C,电场力做功为W2=4En一ED= 609 0 3Ek。设电场沿BA方向的分场强为E1,沿BC方向的分场强 为E2,则根据动能定理有gEL=Eko,gE2V3L=3Ek,则有E2= U。 3E,根据平行四边形定则，合场强E=√E十E=2E, gL 方向沿B指向O的方向，A错误。沿BO方向发射的粒子能沿直线做匀加速直线运动到达O,点，B正确。根 据动能定理可得qEL=E一Eo,到达O点的粒子的动能为E5=3E和，C错误。沿C指向B的方向发射的粒 子的地度为题一√，共逸度活0方向的分量为0时，具最小动能最小，动能为瓦立m如30) 。1 E,D错误。 4 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全 部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8.AC【解析】如图所示，假设光线在E处刚好发生全反射，C、E间的孤长等 于破，∠C0E=45,易得全反射角为45，根据sim45=,解得m=EA 正确。由图可得，在E处发生全反射的光线经过关于OC对称点F再次发 生全反射，最终垂直于底边射出，射出点的位置距离O点的距离最近，为 2R,C正确。 2 9.AD【解析】根据理想变压器臣数比关系可得马-业-少，臣为他和 B 111223 3的副线圈输出的电压分别为220V和400V,A正确。根据能量守恒定律I1U1=I,U2+IU3可得I1n1= 220V m十1B错误.。当储能柜的储电功率为家时，U=IU1。=C三100A,R000A=0,222 C错误，当可走电租R的租位变为1n时，=是=20A,根据1U,=1+1,U,山 2.2×10-48400A=429A,D正确。 400 物理参考答案第2页（共5页） I0.BD【解析】当小球Q在斜面上而P位于圆弧面内时，两者速度方向不同，两者在沿杆方向分速度相等而速 度大小不相等，A错误。由题意可得，P、Q分别位于点C和，点B时，两者速度大小相等且合动能最大，根据 机栽能守恒可得mg·2.4Rsin37十mg·3.6Rsin37=2×7md,解 0 得v=√/3.gR,最大合动能为3.6mgR,B正确。当P位于C处时， A37 P、Q均做圆周运动，其在切线方向的分加速度相同，由受力分析可 得，两者的受力具有对称性，假设P、Q存在沿切线方向的加速度，该加速度必然沿切线的相反方向，与假设 矛盾，所以P、Q沿切线方向的加速度为0，两者只存在指向O点的向心加速度。杆的弹力和重力的合力必 然活半径向外，由交力分析和牛顿第二定律可得F0=mg1an37”=0.75mg,一07=mR,解得 Fv=4.85mg,C错误，D正确。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11.(6分)【答案】1)0.4(2分)(2)0.114(2分)(3)0.0116(2分) 【解析11)T,=号8=0.4s (2)因为每隔4个印记取一个计数，点，所以相邻计数点之间的时间间隔为T=5T。=2s,根据逐差法可得 a=4.67+4.21+3.74-3.29-2.84-2.39m/s=0.114m/s。 9×22 (3)根据牛顿第二定律有a=g,计算可得=a=0.0116。 g 12.(8分)【答案】(1)1.744~1.747均给分(2分)(2)①如图(c)所示(2分) ②UR)D(2分)(3)BD2分) A 16VoI 漆包线 V。 【解析】(2)根据电阻定律和欧姆定律可得ρ 一R,即 U πD21 =(U-IR D! 16V。I 图(c) (3)漆包线浸入水中时表面附着少许气泡使得体积的测量值大于真实值，的测量值偏小，漆包线漆膜的厚 度均使得D的测量值大于真实值，的测量值偏大；读数时量简壁上还附着的水使得体积的测量值小于真 实值，的测量值偏大，电流表外接法使得电流表的测量值偏大，的测量值偏小。选BD。 13.(10分)【解析】(1)因为被压缩的空气在初态和末态的温度均相同，故气体的总内能不变，△U=0(1分) 设导热装置向储热罐输送的内能为Q2,根据热力学第一定律有△U=W一Q1一Q2(3分) 解得Q2=4.5×101"J(1分) (2)设压缩空气在常压下的体积为V,将压缩空气和原储气室内的空气视为一个系统，根据玻意耳定律可得 p(V+Va)=12pV。(3分) 物理参考答案第3页（共5页） 解得V=11V。(2分) 14.(13分)【解析】(1)作出小球在磁场和电场中的运动轨迹，小球刚好没有从磁场的边界上射出磁场，小球在 h 磁场中运动轨缝的半径=1-c0s37=5h=1m1分) 根据牛领第二定律可得gB=m ,(2分) 9r=10×1=0.1T1分) 解得B=m= 1 (2)进入电场后小球做类平抛运动，由类平抛运动规律可得-2rsn37°=cos37°1，-g5,?(2分) 2m L=osin37°t1(1分) 联立解得L=1.8m,t1=3s(2分) B。 (3)小球在磁场中的第一象限中偏转的孤长s= 2×37 360° X2πr= 37 90rm(1分) 小球在磁场中的第一象限中偏转的时间2。-%、（口分 根据对称性，第三次回到x轴的位置在坐标原点，总时间为t= 2a+)=0s+6s(2分) 15.(17分)【解析】(1)对金属框，由牛顿第二定律可得F=2ma(1分) 由匀变速直线运动可得n2=2al(1分) 解得6=√m (1分) (2)金属框与滑块发生第一次弹性碰撞后，金属框速度为山，滑块速度为，由动量守恒定律和机械能守恒 定律可得2m=2mo1十m2(1分) 号×2mw=合×2mw+号m(1分) 1_1F7 (1分) 解得=3h=3Vm,=3√ 发生第一次碰撞后，金属框进入磁场微减速运动，受到的安培力为下*=B1=B“1分) R 由动量定理可得一yBK△=0-2m啊 求和可得 B1x0=21(1分） R 2mRv_2R Fm 解得1=B上 3BW I (1分) 物理参考答案第4页（共5页） 带块的住移为=21+=21+深√严 (1分) 所以清提从第一次延撞到第二次撞之间份时同阴腾方山品-什=V罕十1分) 22 (3)金属框与滑块发生第二次弹性碰撞，碰后两者速度反向，设金属框速度大小为，滑块速度大小为4， 由动量守恒定律和机械能守恒定律可得2=2ms一104 1 6,21·2203十2212 解得=8厘区，4=1=4/区 9√m4=3欢=9√ (1分) 根据动量定理B5=2m解得=2mR=16迟 B21 9B2 L (1分) 金属框与滑块发生第三次弹性碰撞，碰后金属框速度大小为少，滑块速度大小为，由动量守恒定律和机 械能守恒定律可得m4=2m5一s 2m2=1 1 2 ·2m52+1 解得品只a =3w=27N√m (1分) 根据动量定理 21x2=25 R 解得x2 2mR5= mRx() 16R Fm B12 B212 27B2V1 (1分) 以此美推，第(+1)次碰推后会焉框的惑粒方，=（兮）厂=（号）厂√严1分） 总路程方=什++十=计器√受+器V严=计V受 (1分) 物理参考答案第5页（共5页）