安徽芜湖市第一中学2026-2027学年高三上学期9月学情自测物理试卷

**基本信息** 高三9月开学物理检测卷，聚焦核心素养，覆盖力学、电磁学等模块，通过实验探究与综合计算，考查学生物理观念与科学思维，适配高三起点复习需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10题42分|氢原子能级跃迁、理想气体状态变化、动量守恒、电路动态分析等|结合氢原子能级图考查红光光子能量，体现物质观念；通过V-T图像分析气体过程，考查科学推理| |非选择题|5题58分|动量守恒验证实验、电阻率测量、气体实验定律、电磁场复合运动|实验题设计游标卡尺测量与伏安法测电阻，培养科学探究能力；计算题以运动鞋气垫为情境考查气体定律，联系生活实际，突出模型建构|

高三9月开学质量检测 物 理 (试卷满分：100分，考试时间：75分钟) 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.回答选择题时，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；回答非选择题时，用0.5mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，请将答题卡上交。 一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的. 1.如图为氢原子的能级图，已知红光光子的能量范围为1.61-2.00eV，大量处于n=4能级的氢原子向低能级跃迁时，能辐射出的红光光子能量为 A.1.91eV B.1.89eV C.1.76eV D.1.64eV 2.一定质量的理想气体，初始状态为a，经状态b、c再回到a，该过程中气体的体积V 随热力学温度T的变化规律如图所示.已知状态a和状态b 连线的延长线过原点，状态b 和状态c的连线垂直于纵轴，状态c到状态a 为绝热过程.则下列说法正确的是 A.状态a到状态b，气体向外界放出热量 B.状态b到状态c，气体单位时间碰撞单位面积器壁的平均作用力不变 C.状态a 的压强大于状态c 的压强 D.整个过程中，气体向外界放出热量 3.如图所示，将内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上，半圆槽左侧靠着竖直墙.小球从半圆槽口A 点处由静止开始下滑，半圆槽的最低点为B，半圆槽的另一槽口为C，槽口A、C位于同一水平高度，下列说法正确的是 A.半圆槽始终保持静止 B.半圆槽离开墙壁后做匀速运动 C.离开墙壁后，小球与半圆槽组成的系统动量守恒 D.小球不能运动到 C点 4.如图所示，某同学用充电电池给台灯和可调速小风扇供电.已知充电电池电动势E=5V，内阻r=1Ω，台灯可视为纯电阻 小风扇的转速通过滑动变阻器 R₂ 调节(R₂阻值越大，风扇转速越慢)，小风扇电阻为. 电路中的电表均为理想电表，闭合开关后，若滑动变阻器的阻值为 此时电压表示数为4.5V，下列说法正确的是 A.电流表示数为0.5 A B.经1分钟，台灯产生的焦耳热为75J C.小风扇的效率约为33% D.若移动滑动变阻器R₂的滑片，使风扇转速变快，则电压表和电流表示数均减小 5.如图所示，平行导轨间有与导轨平行的匀强磁场，导轨左端接有恒定电压U，粗细均匀的金属棒MN垂直放在导轨上的位置1，此时金属棒受到的安培力大小为 F₁，将金属棒绕M点沿顺时针转过60°至位置2，此时金属棒受到的安培力大小为F₂，不计导轨电阻，金属棒在1、2位置均与导轨接触良好，则下列说法正确的是 B. C.金属棒在1、2 位置受到的安培力互成60° D.金属棒在1、2 位置受到的安培力互成30° 6. A、B两束不同的单色光以相同的入射角照射到平行玻璃砖的上表面，出射光线只有一束光线，则出射光线可能是 A. a B. b C. c D. d 7.如图所示的电路中，自耦变压器为理想变压器，电压表和电流表均为理想电表，R₀为定值电阻，R为滑动变阻器，在a、b两端接上有效值恒定的正弦交流电压，则下列说法正确的是 A.仅将滑片 P₁向下移，电压表的示数变小 B.仅将滑片 P₁向下移，电流表的示数变小 C.仅将滑片P₂从c端移到d 端，电压表的示数变大 D.仅将滑片P₂从c端移到d 端，电流表的示数变大 8.如图所示，斜面体倾角为30°，斜面光滑且足够长，足够长的轻绳绕过光滑定滑轮，一端连接斜面上质量为m的小球，另一端连接轻弹簧，弹簧的右端连接在竖直墙面上，弹簧水平，滑轮与小球间的轻绳与斜面平行，用外力控制小球使其静止在斜面上，此时轻弹簧刚好伸直，由静止释放小球，小球沿斜面向下运动的最大距离为 L，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，则下列说法正确的是 A.小球速度与加速度同向时小球受到的合力在增大 B.小球运动的最大加速度大小为 C.弹簧的劲度系数为 D.小球运动的最大速度大小为 二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分. 9.一列简谐横波沿x轴传播，t=0时刻的波形如图甲所示，图乙为坐标原点处的质点的振动图像，则下列说法正确的是 A.波沿x轴正方向传播 B.波的传播速度为10m/s C. t=1.2s时刻，坐标原点处质点的位移为 D. t=1.8s时刻，坐标原点处质点的速度与加速度方向相反 10.如图所示，足够长间距为L 的光滑平行金属导轨固定在水平面上，垂直于导轨的虚线MN右侧存在垂直于导轨平面向上的匀强磁场，长均为L、质量均为m、电阻均为R的金属棒a、b垂直放在MN 左侧的导轨上，现同时给a、b平行导轨向右、大小为v₀的初速度，当金属棒a在磁场中的速度大小为 v₀时，金属棒b刚好进入磁场，此时a、b间的距离也刚好为L，两金属棒始终不相碰，两金属棒运动过程中，始终与导轨垂直且接触良好，则下列说法正确的是 A.匀强磁场的磁感应强度大小为 B.金属棒b分别在磁场外和磁场内运动时通过金属棒b的电量之比为2：3 C.金属棒a、b间最终距离为 D.金属棒b中最终产生的焦耳热为 三、非选择题：本题共5 小题，共58分. 11.(8分)某同学用如图甲所示的实验装置验证动量守恒定律.将斜槽轨道固定在水平桌面上，轨道末端在水平地面上垂直投影为O，地面上叠放白纸和复写纸. 实验步骤一：将球1从斜槽上释放，从轨道末端抛出，落到复写纸上，并在白纸上留下痕迹，重复上述操作10次，得到若干个落点痕迹，并确定球1落点的平均位置 P. 实验步骤二：将球2放在轨道末端，将球1仍从斜槽上释放，球1 和球2 碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作10次，确定它们落点的平均位置M、N，如图乙所示. (1)本实验中，斜槽轨道 光滑，且斜槽轨道末端 水平.(均填“必须”或“不必”) (2)实验中小球1的质量m₁和小球2 的质量m₂ 应满足 m₁ (填“>”“=”或“<”)m₂. (3)某次实验中得出的落点情况如图丙所示，假设碰撞过程中动量守恒，则球1 和球2质量之比： 12.(9分)截面半径为r的圆柱形绝缘材料侧面镀有一层电阻率为ρ的导电材料(厚度远小于 r)，某实验小组想测量这个镀层的厚度. (1)用游标卡尺测圆柱体的长度，测量的示数如图甲所示，则圆柱体的长度L= mm； (2)用欧姆表粗测圆柱体镀层沿长度方向的电阻，调节好欧姆表后，将选择开关拨到“×1”挡后，接着进行 ，后将圆柱体镀层沿长度方向接入两表笔间，示数如图乙所示，则粗测镀层的电阻为 Ω； (3)要精确测量镀层沿长度方向的电阻，实验室提供的器材有： 电源E(电动势1.5V，内阻不计)；电流表Ⓐ(量程200mA，内阻未知)；电流表Ⓐ(量程1mA,内阻 )；定值电阻 R₀(电阻为1900Ω)；滑动变阻器 R(最大阻值5Ω)；开关S和导线若干. 为了尽可能减小实验误差并采用伏安法测电阻，请在图丙所示的方框内画出实验电路图.按正确的实验操作调节滑动变阻器，测得多组电流表Ⓐ、Ⓐ的示数I₁、I₂，以I₂为纵轴作I₂-I₁图像，得到图像的斜率为k，由此得到镀层沿长度方向的电阻Rx= (用已知及测得的物理量表示)；求得镀层的厚度近似为d= (用Rₓ、L、r、ρ表示). 13.(10分)运动鞋的气垫技术本质是将压缩气体封装于密闭弹性腔体(常用 TPU/PVC/PU 材料)，利用气体可压缩性吸收冲击能，并通过弹性形变快速恢复提供回弹力.如图所示，鞋未穿上脚时，每只鞋气垫内气体体积为V₀=36 cm³,气垫内气体的压强为 温度为 (1)若人穿上鞋后站立，鞋内气体的压强变为 此过程气体温度不变，求这时气垫内气体的体积； (2)若人穿上鞋后跑步一段时间，某时刻气垫内气体的温度为330K，气体压强为1.8×10⁵ Pa，求这一刻气垫内气体体积. 14.(15分)如图所示，四分之一圆弧体固定在足够长的平板车上，圆弧面AB 的半径为R，圆弧面最低点 B 切线水平，平板车静止在光滑的水平面上，先将平板车锁定，将一个质量为 m 的小球从A 点由静止释放，小球落在平板车上的位置离 B 点的水平距离为 2R；解除平板车锁定，平板车开始仍处于静止，再将小球从A点由静止释放，小球落到平板车上的位置离B点的水平距离为 R，重力加速度为g，不计小球的大小，求： (1)圆弧体最低点 B 离小车表面的高度； (2)圆弧体与平板小车的总质量； (3)解除小车的锁定后，小球由静止释放沿圆弧面运动到与O点的连线与竖直方向的夹角为60°时，圆弧体的速度大小. 15.(16分)如图所示，空间存在水平向右的匀强电场，电场中绝缘水平面上固定一半径为R的竖直光滑绝缘圆弧轨道BC，圆弧所对的圆心角为( ，O为圆心，光滑水平轨道AB 与圆弧轨道 BC 相切于B 点，过C点的竖直面MN 右侧有沿水平方向垂直于纸面向里的匀强磁场，一质量为m、电荷量为q的带正电小球自A 点由静止释放，小球过C点后做直线运动，重力加速度为g，A到B 的距离为R，小球在运动过程中电荷量保持不变，不计空气阻力.求： (1)匀强电场的电场强度大小和匀强磁场的磁感应强度大小； (2)小球运动过程中的最大速度大小； (3)若小球到达C点时撤去电场并让磁场充满整个空间(忽略电磁场突变的影响)，此后运动过程中，小球离绝缘水平面的最大高度. 高三 9月开学质量检测·物理 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B A D A B C D B BD CD 一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的. 1.【答案】B 【解析】由能级图分析可知，从n=3跃迁到 n=2能级辐射出的光子为红光光子，该光子能量为1.89eV,B正确. 2.【答案】A 【解析】由公式 得由于状态a 和状态b连线的延长线过原点，则状态a到状态b为等压变化，状态a到状态b气体的体积减小，外界对气体做功，气体的温度降低，气体的内能减小，由热力学第一定律△U=Q+W可知，气体向外界放出热量，A正确；状态b到状态c为等容变化，气体的分子数密度不变，气体的温度升高，气体分子的平均动能增大，气体的压强增大，由气体压强的微观解释可知，气体单位时间碰撞单位面积器壁的平均作用力变大，B错误；由 可知图线上各点与原点连线斜率的倒数反应压强的大小，斜率越小压强越大，所以状态a的压强小于状态c的压强，C错误；根据题图画出整个过程的p-V图像，如图所示，由图可知a→b→c气体对外做的功大于c→a外界对气体做的功，因此整个过程气体对外界做功，由热力学第一定律可知，整个过程气体从外界吸收热量，D错误. 3.【答案】D 【解析】小球在第一次经过最低点前的过程中，半圆槽保持静止，之后开始运动，A错误；离开墙壁后，小球和半圆槽组成的系统在水平方向不受外力，系统在水平方向动量守恒，小球水平方向做变速运动，半圆槽离开墙壁后不是做匀速运动，B错误；离开墙壁后，小球与半圆槽组成的系统水平方向动量守恒，C错误；小球运动过程中，小球的一部分机械能转化为了半圆槽和物块的动能，根据能量守恒可知，小球不可能到达与释放点等高的C点，D正确. 4.【答案】A 【解析】根据闭合电路欧姆定律，回路电流为 A 正确；由焦耳定律，经1 分钟，台灯产生的焦耳热为 B错误；小风扇为非纯电阻，小风扇两端电压为 1.5 V,输入功率为 热功率为 所以小风扇输出功率为 小风扇的效率约为 C错误；若移动滑动变阻器 R₂ 的滑片使风扇转速变快，说明电路中电流变大，可知，电流表示数增大，电压表示数减小，D错误. 5.【答案】B 【解析】金属棒在位置1与位置2的有效长度相等，在位置1接入电路的电阻是在位置2时接入电路的电阻的一半，根据欧姆定律可知，在位置1通过金属棒的电流是在位置2时通过金属棒的电流的2倍，因此有 A错误，B正确；根据左手定则可知，金属棒在位置1、2时受到的安培力的方向相同，CD错误. 6.【答案】C 【解析】平行玻璃砖不改变光的传播方向，BD错误；出射光线向左下发生侧移，A错误，C正确. 7.【答案】D 【解析】设 ab两端加上的电压为U，原线圈中的电流为I，原、副线圈匝数比为 ，副线圈电路的电阻为R',则 当 P₁向下移，n₂ 减小，则I变小，R₀两端的电压减小，电压表的示数变大，A错误；由于变压器输入电流减小不能确定变压器输出功率是变大还是变小，因此不能确定电流表的示数是变大还是变小，B错误；仅将滑片P，从c端移到d端，滑动变阻器接入电路的电阻先变大后变小，因此原线圈中的电流先变小后变大，副圈中的电流先变小后变大，原线圈输入的电压先变大后变小，副线圈两端的电压先变大后变小，C错误；副线圈两端电压增大的过程中，P₂d段电阻减小，因此电流表的示数增大；在副线圈两端电压减小的过程中，原副线圈中的电流变大，由于cP₂段电阻变大，cP₂段电流减小，因此电流表的示数变大，D正确. 8.【答案】B 【解析】小球运动过程中做简谐运动，小球释放的一瞬间加速度最大，即 B正确；小球运动到最低点时，加速度大小也为 则 解得 C错误；小球速度与加速度同向时，小球正向平衡位置运动，小球受到的合力正在减小，A错误；当小球的速度最大时，小球处在平衡位置，此时弹簧的伸长量为 弹簧的弹力做功 根据动能定理 解得 D错误. 二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分. 9.【答案】BD 【解析】由振动图像可知，t=0时刻，坐标原点处质点正沿 v轴正方向运动，根据振动与波动关系可知，波沿x轴负方向传播，A错误；波的传播速度 B正确；波的周期为2.4s，t-0时刻，坐标原点处质点的位移为y=-5cm，从t=0时刻运动到t=1.2s时刻，即经过半个周期，坐标原点处质点的位移为y=5cm，C错误；由振动图像可知，t=1.8s时刻，坐标原点处质点的位移为负、加速度为正，且正沿 y轴负方向运动，D正确. 10.【答案】CD 【解析】设金属棒a进入磁场运动t时间时，金属棒b刚好要进入磁场，这段时间内，对金属棒a研究， 解得 A错误；仅金属棒a在磁场中运动过程中，通过金属棒b的电量为q₁，根据动量定理， 解得 金属棒b进入磁场后，设最终共同速度为 v，根据动量守恒 解得 设金属棒b进入磁场后通过金属棒b的电量为q₂，根据动量定理， 解得 则 B错误；当金属棒b进入磁场后，设a、b间相对运动的距离为x，则 即 解得 因此金属棒a、b最终距离为 C正确；金属棒b中最终产生的焦耳热 D正确. 三、非选择题：本题共5小题，共58分. 11.【答案及评分细则】(8分) (1)不必(2分) 必须(2分) (2)>(2分) (3)5:2(2分) 【解析】(1)斜槽轨道不必光滑，但轨道末端必须水平. (2)为使碰撞过程小球不出现反弹，入射小球质量m₁应大于被碰小球质量m₂. (3)三次平抛的高度相同，运动时间均为t，则球1碰前速度 碰后球1、球2 的速度分别为 v₁ 由动量守恒定律有 代入各速度并整理得 m₂ON，代入图中数据得 所以 12.【答案及评分细则】(9分) (1)42.40(1分) (2)欧姆调零(填“调零”也对,1分) 12(12.0也对,1分) (3)如图所示(2分) (2分) (2分) 【解析】(1)圆柱体的长度L=42mm+0.05mm×8=42.40mm; (2)选择挡位后接着进行欧姆调零，粗测电阻为12Ω； (3)将内阻已知的电流表Ⓐ与定值电阻R₀串联改装成量程为2 V的电压表，由于电流表Ⓐ内阻未知，采用电表Ⓐ外接构成测量电路，由于滑动变阻器的最大阻值明显小于被测电阻，控制电路采用滑动变阻器分压接法，电路图如图所示.根据欧姆定律及串、并联电路特点 得到 结合题意 解得 由电阻定律， 解得 13.【答案】(10分) (1)24 cm³ (2)22( 【解析及评分细则】(1)设气体的体积为V₁，气体发生等温变化，则 (3分) 解得 (结果正确，形式不同可以同样得分，2分) (2)根据理想气体状态方程有 (3分) 解得V₂=22cm (结果正确，形式不同可以同样得分，2分) 14.【答案】(15分)((1)R (2)4m 【解析及评分细则】(1)圆弧体固定，设小球运动到B 点时速度大小为v₀，根据机械能守恒定律mgR= (1分) 解得 (1分) 设B点离小车上表面高度为h，则 (1分) 根据题意2R=v₀t (1分) 解得h=R (1分) (2)设圆弧体和小车的总质量为M，设小球滑离圆弧体时的速度大小为 v₁，圆弧体的速度大小为 v₂，根据水平方向动量守恒 (2分) 根据机械能守恒 (1分) 根据题意 (1分) 解得 M=4m (1分) (3)解除小车的锁定后，小球由静止释放沿圆弧面运动到与O点的连线与竖直方向的夹角为60°时，设圆弧体的速度大小为 v₃，小球的速度沿水平方向的分速度大小为 vᵣ，沿竖直方向的分速度大小为vy，根据题意有 (1分) 根据机械能守恒 (2分) 此时速度关系 (1分) 解得 (1分) 15.【答案】(16分) (1) mg m ₋1)gR 【解析及评分细则】(1)(2)由于小球进入磁场后做直线运动，由分析可知为匀速直线运动，根据力的平衡可知 (2分) 解得 (1分) 小球运动到C点时速度最大，根据动能定理 (2分) 解得 (1分) 设匀强磁场的磁感应强度大小为 B，根据题意 (1分) 解得 (结果正确，形式不同可以同样得分，1分) (3)粒子经过C点时撤去电场，将粒子刚进磁场时的速度分解为水平向右大小为 v₁的分速度和竖直向上大小为v₂的分速度，则 (1分) (1分) 由于 (1分) 因此，粒子进入磁场后的运动可看成以速度v₁水平向右的匀速直线运动，和以速度 v₂的匀速圆周运动，设匀速圆周运动分运动的半径为r，根据牛顿第二定律 (2分) 解得 (1分) 因此，小球运动过程中离绝缘水平面的最大高度 (2分) 学科网（北京）股份有限公司 $