四川德阳市什邡中学2025-2026学年高三下学期考前学情自测物理试卷

**基本信息** 以“天工”机器人比赛、物流传送带等真实情境为载体，覆盖力学、电磁学、热学等模块，融合物理观念与科学思维，适配高三模拟预测需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|7/28|质点判断、传送带受力、电场强度图像|结合机器人比赛考质点概念，体现科技前沿情境| |多选题|3/18|机械波振动图像、光的全反射、电磁场电子运动|通过双光束折射对比，考查科学推理能力| |实验题|2/16|平抛运动、电源电动势测量|平抛实验结合频闪照片，注重科学探究过程| |计算题|3/38|电场叠加、机械能守恒与摩擦、电磁感应|质谱仪计算关联比荷测定，凸显学科实践价值|

四川省什邡中学2025-2026学年度高2023级高三下第三次高考模拟考试 物理学科试卷 注意事项： 1. 开考前，请将自己的姓名、准考证号、座位号涂写在试卷和答题卡对应位置， 2. 选择题部分必须用2B铅笔填涂，非选择题部分用0.5mm黑色墨迹签字笔书写。 3. 考试结束后，将试卷，答题卡，草稿纸一并交回。 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1.北京时间年月日下午，世界人形机器人运动会米比赛迎来激烈“机驰人生”对决，最终，“天工”以秒的成绩斩获冠军。在同年月举行的全球首个人形机器人半马冠军比赛上，“天工”也夺得冠军。下列关于“天工”的描述正确的是。 A. 研究“天工”奔跑动作时，不能将其看成质点 B. “天工”在这两次比赛中，全程位移的大小都等于路程 C. “天工”冲过终点线的瞬时速度一定等于其全程的平均速度 D. 在比赛中，“天工”的加速度一定比其他机器人的加速度大 2.在物流运输的过程中经常使用传送带。如图所示，倾角为的足够长的传送带以恒定的速率稳定运行，质量为的物体由点到达点，传送带和物体间的动摩擦因数为，则在物体随传送带稳定运行的过程中  (    ) A. 物体受到的摩擦力一定为 B. 物体受到个力的作用 C. 物体对传送带的作用力垂直传送带向下 D. 物体受到的合力为零 3.如图所示，光滑金属杆折成的直角三角形框架位于竖直面内，，斜边位于水平方向，杆上串有金属小球，现令金属框架绕过点的竖直轴匀速转动，小球跟随杆在水平面内做匀速圆周运动，在图示位置处于稳定状态，则下列说法正确的是(    ) A. 小球受重力、弹力和向心力 B. 小球在杆上不同位置做稳定的圆周运动时，向心加速度大小相同 C. 小球在杆上不同位置做稳定的圆周运动时，半径越大，向心加速度越小 D. 小球在杆上不同位置做稳定的圆周运动时，半径越大，角速度越大 4.如图所示为轴上一段电场线的电场强度随位置的变化图像场强正方向与轴正方向相同。下列说法正确的是(    ) A. 若仅考虑电场力作用，试探电荷在处的加速度最大 B. 若仅考虑电场力作用，试探电荷在处的加速度最大 C. 若该电场由轴上的两个不等量异种电荷产生，则带正电的电荷在带负电的电荷的右侧 D. 若该电场由轴上的两个不等量异种电荷产生，则电荷量小的电荷在电荷量大的电荷的右侧 5.如图所示，水平面上固定着两根足够长的平行光滑导槽，质量为的光滑形管静止在导槽上，形管能在两导槽之间自由滑动，一质量为的小球沿水平方向，以初速度从形管的一端射入。已知小球的半径略小于管道半径，下列说法正确的是 A. 该过程中，小球与形管组成的系统动量守恒 B. 小球运动到形管圆弧部分的最左端时，小球的速度大小为 C. 当小球从形管的另一端射出时，速度大小为 D. 从小球入射至运动到形管圆弧部分最左端过程中，导槽对形管的冲量大小为 6.质谱仪可以测定有机化合物分子结构，其过程可简化为如图所示。样品室现有某有机物气体分子在离子化室碎裂成带正电、初速度为的离子，再经过高压电源区、圆形磁场室内为匀强磁场、真空管，最后打在记录仪上，通过测量可得出离子比荷，从而推测有机物的分子结构。已知高压电源的电压为，圆形磁场区域的半径为，内部的磁感应强度大小为。真空管与水平面夹角为，离子进入磁场室时速度方向指向圆心。则(    ) A. 高压电源端接电源的正极 B. 磁场室内磁场方向垂直纸面向里 C. 磁场室内两同位素的运动轨迹分别为轨迹Ⅰ和Ⅱ，则轨迹Ⅰ对应的同位素质量较大 D. 记录仪接收到的信号对应的离子比荷 7.密闭容器内封闭一定质量的理想气体，能在、、、四个状态间转化，图像如图所示。已知过程和过程图像均为双曲线的一部分，过程和过程绝热，在过程中，气体对外所做的功为，其中的吸热过程中气体吸收的热量为，在过程中，气体对外所做的功为，其中的吸热过程中气体吸收的热量为，且。则气体在过程中吸收的热量为(    ) A. B. C. D. 二、多选题：本大题共3小题，共18分。（全选对得6分，选对但不全得3分，有选错0分） 8.一列简谐横波某时刻的波形如图甲所示，图乙是波上质点图甲中未标出某段时间内的振动图像。下列说法正确的是(    ) A. 该波的波速为 B. 质点在与时刻速度方向相同 C. 时，质点加速度方向沿轴正方向 D. 若另一列频率为的波与此列波相遇，会发生稳定的干涉现象 9.如图所示，红绿两束单色光，同时沿同一路径从面射入某长方体透明均匀介质，入射角为，折射光束在面发生全反射，反射光射向面，若逐渐增大，两束光在面上的全反射现象会先后消失。已知在该介质中红光的折射率小于绿光的折射率，下列说法正确的是(    ) A. 在面上，红光比绿光更靠近点 B. 在面上，出射光线与界面的夹角红光比绿光的小 C. 逐渐增大时，红光的全反射现象先消失 D. 无论增大到多大，入射光一定不可能在面发生全反射 10.在精密的电子仪器中常用磁场或电场来改变带电粒子的运动轨迹。如图所示，直线把纸面分成上下两部分，在纸面内有矩形，边长为，边长为。一个不计重力的电子其质量为、电量为从点以初速度沿方向射入，第一次在整个平面内加垂直纸面的匀强磁场，电子恰好能通过点；第二次保持上方的磁场不变，而将下方区域磁场改为与方向一致的匀强电场，电子仍通过点。则(    ) A. 匀强磁场的方向为垂直纸面向外 B. 电子两次从运动到所用的时间以及在点的速度大小都不同 C. 匀强磁场的磁感应强度大小为 D. 匀强磁场的磁感应强度大小为 三、实验题：本大题共2小题，共16分。 11.（6分）小明同学用如图甲所示的装置研究平抛运动及其特点，他的实验操作是：在小球、处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使球水平飞出，同时球被松开下落。 甲实验的现象是小球、同时落地，说明平抛运动竖直方向的运动是          ； 现将、球恢复初始状态后，用比较大的力敲击弹性金属片，小球、同时落地，球落地点变远，则在空中运动的时间          填“变大”“不变”或“变小”； 安装图乙研究平抛运动实验装置时，保证斜槽末端水平，斜槽          填“需要”或“不需要”光滑； 某同学用频闪照相机拍摄如图丙所示的小球平抛运动照片，其中小方格边长，、、、为连续拍摄记录的四个位置，则小球平拋初速度           当地重力加速度大小，结果保留两位有效数字。 12.（10分）某组同学用如图甲所示的电路测量某电源的电动势和内阻， 记录多组电压和电流，作出的图线如图乙。根据图线可得：该电源的电动势          ，内阻          结果均保留三位有效数字 仅考虑电表内阻引起的实验误差，则该误差导致          ，          均选填“”、“”或“” 该组同学找来一个阻值为的定值电阻，设计了图丙所示电路继续进行实验。他们将电压表接在、间测得电压，再将电压表接在、间测得的电压为，改变滑动变阻器的滑片位置多次测量，根据测得的数据作出图像如图丁。图丁中图线的横截距为，纵截距为，可得该电源的内阻          用字母、和表示。 四、计算题：本大题共3小题，共38分。（请写出详细的解答过程，只写出最后答案不给分！） 13.是电荷量为的点电荷，是电荷量为的点电荷，、相距，连线中点为。现将另一个质量为、电荷量为的点电荷放置在连线的中垂线上，距为的处图甲。只考虑电场力的作用。 求点的电场强度大小及方向； 若只将的电荷量变为图乙： 求此时所受的静电力的大小； 给一个合适的速度，使它恰好能做匀速圆周运动，求的大小。 14.（12分）如图所示，段为水平粗糙轨道，为竖直面内半径的光滑半圆轨道直径竖直，两轨道在点平滑连接。一质量的小物块视作质点从点以大小的水平初速度滑上轨道，从点进入半圆轨道，过半圆轨道的最高点，最后落在轨道上的点图中未画出。已知、两点间的距离，点恰好为的中点，重力加速度大小，不计空气阻力。求： 小物块通过点后在空中运动的时间； 小物块通过点时的速度大小； 小物块与水平粗糙轨道间的动摩擦因数以及小物块通过点时克服摩擦力做功的功率。 15.（16分）两根平行且光滑的金属直导轨和固定在同一水平面内，导轨间距为，导轨区域存在磁感应强度大小为、方向竖直向上的匀强磁场。质量均为的均匀金属杆与垂直于导轨放置，它们接入回路的电阻均为。一根绝缘轻绳跨过光滑定滑轮，一端连接杆的中点，另一端悬挂一质量的重物，滑轮与杆之间的绳与导轨平行。锁定杆，将杆和重物同时由静止释放。整个运动过程中两杆始终垂直于导轨且接触良好，导轨足够长，忽略空气阻力及导轨电阻，重力加速度为。求： 稳定时杆的速度大小 若当杆速度达到时将杆解除锁定，则此时杆的加速度 若当杆速度达到时将杆解除锁定，则杆经过足够长的时间的速度大小。 四川省什邡中学2025-2026学年度高2023级高三下第三次高考模拟考试 物理学科答案 1.【答案】  【解析】研究奔跑动作时，机器人形状是主要因素，不能将其看成质点，项正确半马比赛路线是曲线，位移的大小小于路程，项错误瞬时速度和平均速度的关系不确定，项错误在比赛中，“天工的平均速度比其他机器人的平均速度大，但加速度不一定比其他机器人的加速度大，项错误。 2.【答案】  【解析】物体随传送带稳定运行的过程中，物体与传送带保持相对静止，物体受到重力、垂直于传送带的支持力和沿传送带向上的静摩擦力，即物体受到个力的作用，故B错误；结合上述可知，稳定时，物体沿传送带向上做匀速直线运动，根据平衡条件可知，物体受到的摩擦力一定为，故A错误；结合上述可知，传送带对物体的作用力与重力平衡，即传送带对物体的作用力方向竖直向上，根据牛顿第三定律可知，物体对传送带的作用力方向竖直向下，故C错误；结合上述可知，稳定时，物体向上做匀速直线运动，物体受到的合力为零，故D正确。 3.【答案】  【解析】A.小球只受重力和弹力，向心力是两者的合力，故A错误； 对小球有，因为向心力大小一定，所以小球在杆上不同位置做稳定的圆周运动时，向心加速度大小相同，故B正确，C错误； D.由，小球在杆上不同位置做稳定的圆周运动时，半径越大，角速度越小，故D错误。 故选B。 4.【答案】  【解析】场强越大，试探电荷的加速度越大，由图像知处加速度最大，故AB错误； 若该电场由两个轴上的不等量异种电荷产生，处的场强为，可知这是电荷量小的这一侧的电场分布，由于到的场强指向轴负方向，可知位于的左侧且靠近的电荷带负电，且电荷量小的负电荷在电荷量大的正电荷的右侧，故C错误，D正确。 故选D。 5.【答案】  【解析】该过程中，小球与形管组成的系统沿两导槽方向动量守恒，但垂直导槽方向动量不守恒。小球运动到形管圆弧部分的最左端过程，沿着导槽方向，系统动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得，解得，设小球的合速度为，根据机械能守恒定律得，解得。 小球进出形管的过程，小球与形管组成的系统机械能守恒，系统沿着导槽方向动量守恒，设小球和形管的末速度分别为、，有，，解得，，即小球从形管的另一端射出时速度大小为。 在小球运动到形管圆弧部分的最左端时，垂直导槽的分速度为，小球运动到形管圆弧部分的最左端的过程中，以小球和形管组成的系统为研究对象，根据动量定理有，可知导槽对形管的冲量大小为。 6.【答案】  【解析】正离子在高压电源区的电场中加速，可以判断高压电源端应接负极，同时根据左手定则知，磁场室的磁场方向应垂直纸面向外，故AB错误； C.设离子通过高压电源后的速度为，由动能定理可得，离子在磁场中偏转，则，联立得出，由此可见，质量大的离子的运动轨迹半径大，则轨迹Ⅱ的同位素质量较大，故C错误； D.离子在磁场中偏转轨迹如图所示： 由几何关系可知，可解得，故D正确。 7.【答案】  【解析】解：根据玻意耳定律可知，由于过程和过程图像均为双曲线，这两段过程均为等温变化过程，内能不变。由于过程气体体积增大，气体对外界做功，根据热力学第一定律可知，气体从外界吸收热量。过程气体体积减小，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知，气体向外界释放热量。过程气体体积增大，气体压强增大，气体对外界做功，根据理想气体状态方程可知，气体温度升高，气体内能增大，由热力学第一定律可知，过程气体吸收热量，则过程气体向外界释放热量。由于过程和过程绝热，则气体在过程中吸收热量过程为，气体在过程吸收热量过程为。根据题意，气体过程和过程中气体对外所做的功与吸热过程气体吸收热量的比值相同，则有 又由于过程气体内能不变，则有 其中 解得，故D正确，ABC错误。 故选：。 过程和过程图像均为双曲线，等温变化过程，内能不变，过程气体体积减小，外界对气体做功，过程气体吸收热量，结合理想气体状态方程和热力学第一定律分析求解。 本题解题关键是要根据图象分析好压强、体积、温度三个参量的变化情况，选择合适的实验定律，再结合热力学第一定律联立即可分析求解。 8.【答案】  【解析】由图甲波形图可知：波长  。图乙振动图像可知：周期  从  到  为半个周期。 A.波速公式  ，代入数据：  ，A正确； B.振动图像的周期  ，因此  与  的振动状态相差  。相差  的两个时刻，质点速度方向相反。从图乙直接看：  质点在平衡位置，向  轴负方向运动；  ，对应位置为平衡位置，向  轴正方向运动。B错误； C.简谐运动中，加速度   方向始终与位移  相反，指向平衡位置。从图乙可知：  时，质点位移  在平衡位置下方，因此加速度方向沿  轴正方向向上，指向平衡位置。C正确； D.稳定干涉的条件：两列波频率相同、振动方向相同、相位差恒定。该波的频率  与  不相等，无法发生稳定干涉。D错误。 故选AC。 9.【答案】  【解析】在该介质中红光的折射率小于绿光的折射率。 A.由折射定率可知，入射角相同，折射率越小，折射角越大，则在面上，红光比绿光更远离点，故A错误 B.红光的折射率小，折射角大，临界角较大，所以在面上，出射光线与界面的夹角红光比绿光大，选项错误。 C.根据可知红光的临界角较大而折射光束在面上红光的入射角角度较小，则逐渐增大时，红光的全反射现象先消失，故 C正确 D.发生全反射的条件是光从光密介质射入光疏介质且入射角大于或等于临界角。光在面是从空气光疏介质射入透明介质光密介质，不满足全反射条件，所以无论增大到多大，入射光一定不可能在面发生全反射，选项正确。 10.【答案】  【解析】A.第一次在整个平面内加垂直纸面的匀强磁场，电子恰好能通过点，根据左手定则可知，磁场方向垂直纸面向里， A错误； B.电子的轨迹如图所示若加磁场时，电子从到的时间为若加沿方向的匀强电场，则电子从点射入下方电场做类平抛运动，到达点的时间为 ，若只加磁场时，电子到达点的速度为若加电场时，电子进入电场后因电场力做正功，则到达点的速度大于，即电子第二次通过点时的速度比第一次的大，B正确； 电子沿轨迹做圆周运动到达点时，由几何关系可知： ，解得：  ，根据洛伦兹力提供向心力有，解得 ，C错误， D正确。故选 BD。 11.【答案】自由落体运动 不变 不需要   【解析】甲实验时，实验现象是小球、同时落地，说明小球在竖直方向的分运动是自由落体运动。 将、球恢复初始状态后，用比较大的力敲击弹性金属片，球落地点变远，可下落的高度不变，由自由落体运动下落时间可知，在空中运动的时间不变。 安装图乙研究平抛运动实验装置时，保证斜槽末端水平，使小球每次都做平抛运动，由于小球每次都是从斜槽上同一位置开始释放，小球在轨道上运动时克服阻力做功都相同，因此斜槽不需要光滑。 由题图丙可知，两计数点间，小球在水平方向的位移相等，可知两计数点间的时间间隔相等，小球在竖直方向做自由落体运动，因此由匀变速直线运动的推论可得，则小球平抛初速度的大小为。 12.【答案】，；，；。  【解析】(1)根据闭合电路欧姆定律U=E-Ir,U-I图线的纵轴截距表示电动势,斜率的绝对值表示内阻。 纵轴截距为(保留三位有效数字),所以E=V。 取图中两点(如I=0时U=V,I=A时U=V), 计算斜率:r=||== (2)图甲中, 电压表并非测路端电压, 而是测滑动变阻器R两端的电压, 电流表测的是R的电流。 考虑电压表内阻时,实际干路电流为=I+, 因此:E=U+r=U+(I+)r 整理得U=-I, 即测量的电动势=<, 测量的内测=<真。 (3)用-图像求内阻 根据闭合电路欧姆定律, 有: E=++Ir 其中I=,代入得: E=++r 整理为=E-(1+)。 当=0时,=d,代入得:. 0=E-d(1+) 当=0时,=e,即E=e 将E=e代入上式: 0=e-d(1+) ​​​​​​​解得:r=。 13.【答案】由几何关系，可得 又 解得 根据点电荷场强公式，可得点电荷在点的场强大小为 方向沿连线指向点电荷。点电荷在点的场强大小为 方向沿连线指向点电荷。即  点处的场强如图所示 由场强的叠加原理，有 方向为水平向左。   所受的静电力如图所示 根据库仑定律，有 ，  即 由平行四边形定则，可得 恰好能做匀速圆周运动，可得 解得   【解析】详细解答和解析过程见【答案】 14.【答案】【详解】小物块从  点飞出后做平抛运动，根据运动规律有 解得  。 设小物块从  点飞出时的速度大小为  ，根据平抛运动规律有 小物块从  点运动到  点的过程中，机械能守恒，则 解得  。 小物块从  点运动到  点的过程中，根据动能定理有 解得  设小物块通过  点时的速度大小为  ，根据动能定理有 小物块通过  点时克服摩擦力做功的功率 解得  。   【解析】详细答案和解答过程见答案 15.【答案】解：当杆被锁定时，重物与杆组成的系统在运动达到稳定状态时加速度为零。 设此时杆的速度大小为，根据法拉第电磁感应定律，回路中的感应电动势为 根据闭合电路欧姆定律，回路中的电流为 杆所受安培力为 对杆与重物组成的系统，根据平衡条件有 ， 将代入，解得稳定时杆的速度大小为 ； 当杆速度达到时，回路中的感应电动势为 此时回路中的电流为 杆刚解除锁定时，其速度为零，所受安培力为 。 将代入，得 解除锁定瞬间，对杆与重物系统，根据牛顿第二定律有 解得； 当杆速度达到时将杆解除锁定，经过足够长时间，两杆达到相对稳定的状态，具有相同的加速度。设此时两杆速度差为，安培力为，则有 。 对杆，根据牛顿第二定律有。 对杆与重物系统，根据牛顿第二定律有 。 联立解得，，代入得到两杆速度差 设经过时间时，杆速度为，杆速度为，则有 规定水平向右为杆运动的正方向，竖直向下为重物运动的正方向。对杆，设安培力在时间内的冲量大小为，根据动量定理有 对杆与重物系统，根据动量定理有 。 将及代入上式， 解得 将代入，解得经过足够长时间的速度大小 。  【解析】详细解答和解析过程见【答案】 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $