精品解析：2026届江苏南通市高三下学期考前学情自测物理试题

高三练习卷 物理 一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 根据玻尔理论，氢原子能级图正确的是（ ） A. B. C. D. 2. 两根相互平行的长直导线M、N的横截面如图所示，已知导线M、N中电流方向分别垂直纸面向里、向外，O到两导线距离相等，则O点磁感应强度方向在纸面内（ ） A. 向上 B. 向下 C. 向左 D. 向右 3. 四种基本相互作用在不同的尺度上发挥着作用，分子间距离的数量级为，则分子力源于（ ） A. 引力相互作用 B. 电磁相互作用 C. 强相互作用 D. 弱相互作用 4. 如图甲所示，内壁光滑且导热性能良好的汽缸，用活塞封闭一段气体，缓慢放倒后如图乙所示，则此过程中气体（ ） A. 压强变大 B. 体积变小 C. 内能增大 D. 从外界吸热 5. 核医学科影像诊断中，通过探测氟18衰变产生的信号进行医学诊断。质量为的氟18，经过时间t后剩余的氟18质量为，图线如图所示。则氟18的半衰期为（ ） A. 46 min B. 64 min C. 110 min D. 174 min 6. 未来人类在赤道建造通往太空的竖直电梯。当电梯停靠在静止卫星轨道上方时，自由释放一颗小型卫星，则小卫星最初的运动是（ ） A. 沿电梯轨道竖直下落 B. 绕地球做匀速圆周运动 C. 靠近地球球心的椭圆运动 D. 远离地球球心的椭圆运动 7. 水杯盛有一定量水，水面晃动的固有频率约4Hz，人端着水杯以0.75m的步幅匀速行走，则杯中的水最易泼洒的行走速度为（ ） A. 3.0m/s B. 1.5m/s C. 1.2m/s D. 0.8m/s 8. 如图所示，内壁绝缘且光滑的半圆槽固定在水平面上，一带正电的小球从槽的最左端与槽圆心O等高处静止释放，球运动的周期为；若仅在该空间加垂直纸面向里的匀强磁场，球沿槽运动的周期为；若仅在该空间加竖直向下的匀强电场，球运动的周期为，不计空气阻力。则（ ） A. B. C. D. 9. 某同学将一个小球斜向上抛出，不计空气阻力，球从抛出到落地前的速率v随时间t变化关系图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 10. 如图所示，电源电动势为E、内阻不计，定值电阻的阻值为R，线圈电阻不计。闭合开关S，待电路达到稳定状态后断开S。则（ ） A. 闭合S瞬间，线圈中的电流为 B. 闭合S稳定后，电容器上的电压为E C. 断开S瞬间，线圈中的电流为 D. 断开S瞬间，线圈中的自感电动势最大 11. 如图所示，竖直平面xOy内存在垂直纸面向外的磁场，磁感应强度大小与纵坐标y成正比。现有一个圆形金属线圈在磁场中由图示位置静止释放，不计空气阻力。在线圈加速下落过程中，下列物理量中与下落高度成正比的是（ ） A. 穿过线圈的磁通量 B. 线圈产生的电动势 C. 通过线圈的电荷量 D. 线圈产生的焦耳热 二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 为了探究小球与水平地面碰撞前后动能变化规律，实验小组按图甲所示进行了如下探究： 打开“声学秒表”软件，将球从一定高度释放，与地面发生碰撞，手机接收到碰撞声开始计时，小球反弹后又落下，再次碰撞，如此往复，软件自动记录连续碰撞的时间间隔，如图乙所示。已知球的质量，重力加速度。 （1）球与地面第一次碰撞后弹起的速度表达式____________（用符号和表示）。 （2）整理的相关数据见下表，表中的、分别是第次碰后的速度和动能，动能减少量。 2.489 2.293 2.112 1.945 1.789 0.0620 0.0526 0.0446 0.0378 0.0320 0.0094 0.0080 0.0068 0.0059 0.8487 0.8481 0.8485 0.8453 根据表中数据可知，球与地面碰撞过程中 ①____________（选填“变大”或“变小”）； ②小球与地面碰后动能与碰前动能比值____________（保留两位有效数字）。 （3）下列因素对实验探究有影响的是            。 A. 地面不够平整 B. 球释放时有竖直方向的速度 C. 将手机固定在小球的释放点附近 （4）若考虑小球在运动过程中受到空气阻力，空气阻力与速度成正比，球与地面碰后动能与碰前动能比值为，则____（选填“”或“”），理由是_____。 13. 如图所示为电车的充电平台供电示意图，输电线的总电阻，理想变压器的原、副线圈匝数比。充电时的功率，电压。求： （1）充电电流； （2）充电时输电线上损耗的功率。 14. 液态镜头通过改变液体表面的曲率半径来改变透镜的焦距。如图所示，O为半径为R的半球形液态镜头的球心，PO是半球的对称轴，平行PO的光从A点射入，折射后从底面B点射出，出射光线与PO的交点为Q。已知入射角，折射角，光在真空中速度为c。求： （1）光在液体中传播的速度v； （2）交点Q与O间的距离L。 15. 如图所示，水平传送带以速率顺时针匀速运行，传送带上方固定有劲度系数为k的轻质弹簧。质量为m的小木块轻放在传送带左端，当木块的速度达到时，刚好与弹簧接触，此后木块经过时间到达最右端。已知木块与传送带间动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。求： （1）木块从释放到刚接触弹簧时所需的时间； （2）木块从释放到刚接触弹簧的过程中，电动机由于运送木块需多做的功； （3）木块从释放到最右端的过程中，摩擦力对木块的冲量大小I。 16. 如图所示，xOy平面的x轴上方存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。坐标原点O处的正离子源同时发射速率相同的大量离子，发射方向均匀分布在y轴两侧各为的坐标平面内，其中沿y轴正方向射出的离子，打在x轴上坐标处。已知离子的比荷为k，不计离子的重力，忽略离子间的相互作用。 （1）求离子的速率v； （2）求离子到达x轴的最大时间差； （3）若在x轴放置离子收集板，最终有一半数量的离子被收集，求收集板的最小长度L。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三练习卷 物理 一、单项选择题：共11题，每题4分，共44分。每题只有一个选项最符合题意。 1. 根据玻尔理论，氢原子能级图正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据玻尔理论，氢原子的能级公式为  ()，其中  为基态能量。随着量子数  的增大，能级  逐渐增大（绝对值减小），且相邻能级间的能量差  逐渐减小。这意味着在能级图中，低能级（ 较小）之间的间隔较大，高能级（ 较大）之间的间隔较小，即呈现“下疏上密”的分布特点。 故选A。 2. 两根相互平行的长直导线M、N的横截面如图所示，已知导线M、N中电流方向分别垂直纸面向里、向外，O到两导线距离相等，则O点磁感应强度方向在纸面内（ ） A. 向上 B. 向下 C. 向左 D. 向右 【答案】B 【解析】 【详解】左侧导线电流垂直纸面向里，根据安培定则，其磁场为顺时针环绕的同心圆，因此在产生的磁感应强度方向向下。 右侧导线电流垂直纸面向外，根据安培定则，其磁场为逆时针环绕的同心圆，因此在点产生的磁感应强度方向也向下。 磁感应强度叠加：两个磁场方向相同，叠加后合磁感应强度方向仍向下。 故选B。 【点睛】 3. 四种基本相互作用在不同的尺度上发挥着作用，分子间距离的数量级为，则分子力源于（ ） A. 引力相互作用 B. 电磁相互作用 C. 强相互作用 D. 弱相互作用 【答案】B 【解析】 【详解】A．引力相互作用强度极弱，在分子尺度的作用可完全忽略，不是分子力的来源，故A错误； B．分子由带正电的原子核和带负电的核外电子构成，分子间作用力本质是微观带电粒子间电磁相互作用的宏观表现，作用范围匹配的分子间距尺度，故B正确； C．强相互作用是短程力，作用范围仅约，仅在原子核内核子间发挥作用，分子间距远大于该范围，强相互作用无法体现，故C错误； D．弱相互作用作用范围比强相互作用更小，仅在原子核衰变等微观过程中体现，故D错误。 故选B。 4. 如图甲所示，内壁光滑且导热性能良好的汽缸，用活塞封闭一段气体，缓慢放倒后如图乙所示，则此过程中气体（ ） A. 压强变大 B. 体积变小 C. 内能增大 D. 从外界吸热 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲竖直放置时，封闭气体压强  乙水平放置后，活塞重力不再对气体产生额外压强，，因此压强减小，A错误； B． 汽缸导热良好、过程缓慢，气体温度始终等于环境温度，即温度不变。 根据玻意耳定律，压强减小则体积增大，B错误； C．理想气体内能仅与温度有关，温度不变，因此气体内能不变，，C错误； D． 气体体积增大，对外做功，因此 根据热力学第一定律，，可得，即气体从外界吸热，D正确。 故选 D。 5. 核医学科影像诊断中，通过探测氟18衰变产生的信号进行医学诊断。质量为的氟18，经过时间t后剩余的氟18质量为，图线如图所示。则氟18的半衰期为（ ） A. 46 min B. 64 min C. 110 min D. 174 min 【答案】C 【解析】 【详解】根据放射性元素的衰变规律 其中为半衰期。由图像可知，当时，；当时，。从到，剩余质量与初始质量的比值从变为，即质量减半，所经历的时间为一个半衰期，故 故选C。 6. 未来人类在赤道建造通往太空的竖直电梯。当电梯停靠在静止卫星轨道上方时，自由释放一颗小型卫星，则小卫星最初的运动是（ ） A. 沿电梯轨道竖直下落 B. 绕地球做匀速圆周运动 C. 靠近地球球心的椭圆运动 D. 远离地球球心的椭圆运动 【答案】D 【解析】 【详解】太空电梯随地球自转，整个电梯上所有点的角速度都等于地球自转角速度，而静止同步卫星轨道处，万有引力刚好提供向心力，满足关系（为同步轨道半径） 本题中释放点在静止卫星轨道上方，轨道半径，此时小卫星需要的向心力，受到的万有引力 联立​得 万有引力不足以提供向心力，小卫星会做离心运动，因此最初会沿远离地球球心的椭圆运动。 故选D。 7. 水杯盛有一定量水，水面晃动的固有频率约4Hz，人端着水杯以0.75m的步幅匀速行走，则杯中的水最易泼洒的行走速度为（ ） A. 3.0m/s B. 1.5m/s C. 1.2m/s D. 0.8m/s 【答案】A 【解析】 【详解】杯中的水最易泼洒时，水面发生共振，此时驱动力频率等于水的固有频率，即 人匀速行走时，每前进一个步幅就对水杯施加一次驱动力，因此驱动力频率（为行走速度） 解得 故选A。 8. 如图所示，内壁绝缘且光滑的半圆槽固定在水平面上，一带正电的小球从槽的最左端与槽圆心O等高处静止释放，球运动的周期为；若仅在该空间加垂直纸面向里的匀强磁场，球沿槽运动的周期为；若仅在该空间加竖直向下的匀强电场，球运动的周期为，不计空气阻力。则（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】小球在光滑半圆槽内运动，只有重力做功，等效于单摆模型，回复力由重力的切向分力提供，周期由等效重力加速度决定。小球带正电，运动时受到洛伦兹力，洛伦兹力方向始终沿半径方向（指向圆心或背离圆心），不提供切向回复力；洛伦兹力不改变速度大小，也不影响切向的运动规律，因此小球的运动周期与无磁场时相同，即。小球带正电，受到竖直向下的电场力，等效重力变为，等效重力加速度，根据单摆周期公式，等效重力加速度增大，周期减小，即。 故选B。 9. 某同学将一个小球斜向上抛出，不计空气阻力，球从抛出到落地前的速率v随时间t变化关系图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】小球做斜抛运动，不计空气阻力，其运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛运动。设初速度大小为，抛射角为，则水平分速度 竖直分速度 小球的速率 由表达式可知，随着时间的增加，先减小后反向增大，故速率先减小后增大。并且图像是曲线，图像斜率先减小后反向增大。 故选D。 10. 如图所示，电源电动势为E、内阻不计，定值电阻的阻值为R，线圈电阻不计。闭合开关S，待电路达到稳定状态后断开S。则（ ） A. 闭合S瞬间，线圈中的电流为 B. 闭合S稳定后，电容器上的电压为E C. 断开S瞬间，线圈中的电流为 D. 断开S瞬间，线圈中的自感电动势最大 【答案】C 【解析】 【详解】A．闭合S瞬间，由于线圈的自感作用，阻碍电流的增加，线圈中的电流为零，故A错误； B．闭合S稳定后，线圈电阻不计，相当于一根导线，电容器被短路，电容器上的电压为零，故B错误； C．闭合S稳定后，电路中的电流 断开S瞬间，由于线圈的自感作用，电流不能突变，线圈中的电流仍为，故C正确； D．断开S瞬间，线圈中的电流最大，电流的变化率为零，根据可知，自感电动势为零，故D错误。 故选C。 11. 如图所示，竖直平面xOy内存在垂直纸面向外的磁场，磁感应强度大小与纵坐标y成正比。现有一个圆形金属线圈在磁场中由图示位置静止释放，不计空气阻力。在线圈加速下落过程中，下列物理量中与下落高度成正比的是（ ） A. 穿过线圈的磁通量 B. 线圈产生的电动势 C. 通过线圈的电荷量 D. 线圈产生的焦耳热 【答案】C 【解析】 【详解】A．设磁感应强度与纵坐标的关系为（为比例系数），线圈面积为，电阻为。穿过线圈的磁通量。由于随线性变化，线圈所在处的平均磁感应强度等于圆心处的磁感应强度，即（为圆心纵坐标）。设线圈初始位置圆心纵坐标为，下落高度为，则此时圆心纵坐标 故 可见磁通量与下落高度是线性关系，但不是正比关系，故A错误； B．根据法拉第电磁感应定律，感应电动势 在极短时间内， 故 线圈加速下落，速度随高度的增加而增大。若忽略安培力影响，由 可知，则；即使考虑安培力，与也不是正比关系，故B错误； C．通过线圈的电荷量 下落高度过程中，磁通量的变化量 故，即与成正比，故C正确； D．根据能量守恒定律，重力势能的减小量转化为动能和焦耳热，即 得 由于随变化，与不成正比，故D错误。 故选C。 二、非选择题：共5题，共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 为了探究小球与水平地面碰撞前后动能变化规律，实验小组按图甲所示进行了如下探究： 打开“声学秒表”软件，将球从一定高度释放，与地面发生碰撞，手机接收到碰撞声开始计时，小球反弹后又落下，再次碰撞，如此往复，软件自动记录连续碰撞的时间间隔，如图乙所示。已知球的质量，重力加速度。 （1）球与地面第一次碰撞后弹起的速度表达式____________（用符号和表示）。 （2）整理的相关数据见下表，表中的、分别是第次碰后的速度和动能，动能减少量。 2.489 2.293 2.112 1.945 1.789 0.0620 0.0526 0.0446 0.0378 0.0320 0.0094 0.0080 0.0068 0.0059 0.8487 0.8481 0.8485 0.8453 根据表中数据可知，球与地面碰撞过程中 ①____________（选填“变大”或“变小”）； ②小球与地面碰后动能与碰前动能比值____________（保留两位有效数字）。 （3）下列因素对实验探究有影响的是            。 A. 地面不够平整 B. 球释放时有竖直方向的速度 C. 将手机固定在小球的释放点附近 （4）若考虑小球在运动过程中受到空气阻力，空气阻力与速度成正比，球与地面碰后动能与碰前动能比值为，则____（选填“”或“”），理由是_____。 【答案】（1） （2） ①. 变小 ②. 0.85 （3）A （4） ①. ②. 空气阻力做负功，小球落回地面时的动能小于反弹时的动能，而k的计算忽略了空气阻力，认为落回地面时的动能等于反弹时的动能，导致分母偏大，计算值偏小 【解析】 【小问1详解】 小球与地面第一次碰撞后做竖直上抛运动，从碰撞到再次落地的时间间隔为。根据竖直上抛运动的对称性，上升时间和下落时间相等，均为。根据速度公式 可得球与地面第一次碰撞后弹起的速度 【小问2详解】 ①[1]根据表中数据可知，球与地面碰撞过程中变小。 ② [2]根据表格中的速度数据 【小问3详解】 A．地面不够平整，会导致小球反弹方向改变，不再是严格的竖直上抛运动。此时根据计算的速度实际上是竖直分速度，小于实际速率，且每次碰撞能量损失不稳定，对实验探究有影响，故A正确； B．球释放时有竖直方向的速度，这只会改变第一次碰撞前的速度大小，不影响第一次碰撞后弹起的速度的测量（由决定），也不影响后续碰撞的动能比值k的测量，对实验探究无影响，故B错误； C．由于软件自动记录连续碰撞的时间间隔，每次碰撞的发声到达手机处，均传播相同距离，所以传播的时间相同，则记录的时间差值不变，对实验没影响，故C错误。 故选A。 【小问4详解】 [1][2]若考虑空气阻力，小球在空中运动过程中机械能减少。设第i次碰后动能为，第次碰前动能为。由于空气阻力做负功，小球落回地面时的动能小于反弹时的动能，即 题目中k是根据无阻力假设计算的，即，这里把当作了第次碰前的动能。而真实的碰撞动能比值。 因为，分母变小，所以k' > k。 13. 如图所示为电车的充电平台供电示意图，输电线的总电阻，理想变压器的原、副线圈匝数比。充电时的功率，电压。求： （1）充电电流； （2）充电时输电线上损耗的功率。 【答案】（1）50A （2）250W 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，充电桩的功率为，电压为。根据电功率公式 可得充电电流为 【小问2详解】 根据理想变压器电流与匝数成反比的关系 已知，可得原线圈电流（即输电线上的电流）为 输电线上损耗的功率为 14. 液态镜头通过改变液体表面的曲率半径来改变透镜的焦距。如图所示，O为半径为R的半球形液态镜头的球心，PO是半球的对称轴，平行PO的光从A点射入，折射后从底面B点射出，出射光线与PO的交点为Q。已知入射角，折射角，光在真空中速度为c。求： （1）光在液体中传播的速度v； （2）交点Q与O间的距离L。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设液体折射率为，根据折射定律有 代入数据，得 光在液体中的传播速度 解得 【小问2详解】 由几何关系可知，中，， 故为等腰三角形， 由正弦定理 即 解得 由几何关系，光线在点入射角 设出射角为，由折射定律 解得 即 在中， 故 15. 如图所示，水平传送带以速率顺时针匀速运行，传送带上方固定有劲度系数为k的轻质弹簧。质量为m的小木块轻放在传送带左端，当木块的速度达到时，刚好与弹簧接触，此后木块经过时间到达最右端。已知木块与传送带间动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。求： （1）木块从释放到刚接触弹簧时所需的时间； （2）木块从释放到刚接触弹簧的过程中，电动机由于运送木块需多做的功； （3）木块从释放到最右端的过程中，摩擦力对木块的冲量大小I。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 木块在传送带上受向右的滑动摩擦力作用做匀加速直线运动。根据牛顿第二定律，有 解得加速度 由运动学公式 当速度达到时，所需时间 【小问2详解】 电动机多做的功转化为木块的动能和摩擦产生的热量，或者理解为电动机克服传送带受到的摩擦力做功。在木块加速过程中，传送带受到的摩擦力大小为 方向向左。传送带位移 电动机多做的功 【小问3详解】 木块从释放到接触弹簧过程中，受向右的滑动摩擦力，时间 接触弹簧后，开始阶段，木块受到的弹簧弹力始终小于最大静摩擦力过程中，木块匀速，则有 解得 该过程中摩擦力的冲量为 当最终木块到达最右端时，木块相对于传送带向左运动，因此受到的滑动摩擦力方向始终向右，大小恒为 所以全程中，滑动摩擦力作用总时间 滑动摩擦力的冲量大小 所以木块从释放到最右端的过程中，摩擦力对木块的冲量大小 16. 如图所示，xOy平面的x轴上方存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。坐标原点O处的正离子源同时发射速率相同的大量离子，发射方向均匀分布在y轴两侧各为的坐标平面内，其中沿y轴正方向射出的离子，打在x轴上坐标处。已知离子的比荷为k，不计离子的重力，忽略离子间的相互作用。 （1）求离子的速率v； （2）求离子到达x轴的最大时间差； （3）若在x轴放置离子收集板，最终有一半数量的离子被收集，求收集板的最小长度L。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 沿y轴正方向射出的离子，初速度方向垂直于x轴，洛伦兹力提供向心力，离子做匀速圆周运动。由左手定则可知，离子向右偏转。离子打在x轴上处，说明离子运动了半个圆周，其轨道直径为2a，即轨道半径 由洛伦兹力提供向心力得 又已知比荷，联立解得 【小问2详解】 离子在磁场中做匀速圆周运动的周期 设离子发射速度方向与x轴正方向夹角为，由题意知 离子在磁场中运动的圆心角 离子在磁场中运动的时间 当时，时间最长， 当时，时间最短， 故最大时间差 【小问3详解】 离子打在x轴上的位置坐标x与发射角的关系为 由于发射角在[范围内均匀分布，且关于对称，离子在x轴上的分布密度在处最大，在处最小。要收集一半数量的离子，即收集角度范围为的离子，应选取分布最密集的区域，即 该角度范围对应的x轴坐标范围为[，即[。故收集板的最小长度 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $