天津市实验中学2026-2027学年高三上学期9月阶段检测物理试题

**基本信息** 2027届高三物理周练卷聚焦热学、光学、力学、电磁学核心模块，通过放射性氡衰变、光导纤维全反射等真实情境，融合科学推理与模型建构，如气体压强微观解释题培养物理观念，双缝干涉实验题强化科学探究能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|5/25|布朗运动、半衰期、光的干涉衍射|基础概念辨析，如卢瑟福实验与原子核结构关系| |多选题|3/15|简谐横波、热力学第一定律、安培力平衡|综合分析，如充气袋挤压时气体状态变化推理| |实验题|3/12|双缝干涉测光波长、力的平行四边形法则|数据处理与误差分析，如螺旋测微器读数及激光波长测量器材选择| |解答题|3/46|电磁感应、动量守恒、导体杆匀加速运动|多过程综合，如线框穿磁场焦耳热计算、子弹-物块-木板系统动量能量综合|

2027届高三（上） 第3周套练——物理学科 一、单选题（每小题5分，共25分） 1．下列说法正确的是（　　） A．布朗运动就是液体分子的热运动 B．放射性元素的半衰期与原子的化学状态、外界的压强无关 C．能量耗散说明能的总量在减少，能量不守恒 D．卢瑟福α粒子散射实验说明原子核内部具有复杂结构 2．家庭装修中，不合格的天然大理石有可能释放出过量的放射性元素氡。氡的衰变曲线如图，则氡的半衰期为（　　） A．3.8天 B．7.6天 C．10天 D．17.6天 3．关于图的说法，正确的是（　　） A．图：光导纤维内芯的折射率比外套小，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射 B．图乙：研究光的干涉现象时，将紫光换为红光，可在目镜中观测到更多的干涉条纹 C．图丙：一束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为a、b两种单色光，a光比b光衍射现象更明显 D．图丁：3D影院中看立体电影时戴偏光镜的原理和照相机镜头表面涂上增透膜的原理是相同的 4．对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质．正方体密闭容器中有大量运动粒子，每个粒子质量为，单位体积内粒子数量为恒量，为简化问题，我们假定粒子大小可以忽略；其速率均为，且与器壁各面碰撞的机会均等；与器壁碰撞前后瞬间，粒子速度方向都与器壁垂直，且速率不变．利用所学力学知识，导出器壁单位面积所受粒子压力与和的关系正确的是（    ） A． B． C． D． 5．如图所示，长木板A与物体B叠放在水平地面上，物体与木板左端立柱间放置水平轻质弹簧，在水平外力作用下，木板和物体都静止不动，弹簧处于压缩状态。将外力F缓慢减小到零，物体始终不动，在此过程中（    ）    A．弹簧弹力变小 B．物体B所受摩擦力逐渐减小 C．物体B所受摩擦力始终向左 D．木板A所受地面的摩擦力逐渐减小 二、多选题（每小题5分，共15分） 6．一列简谐横波沿直线ab向右传播，a、b两点之间的距离为2m，如图甲所示，a、b两点的振动情况如图乙所示，下列关于此波说法中正确的是（　　） A．周期为4s B．频率为4Hz C．波长可能等于2m D．波速可能m/s 7．用密封性好、充满气体的塑料袋包裹易碎品，如图所示，充气袋四周被挤压时，假设袋内气体与外界无热交换，则袋内气体（    ） A．体积减小，压强增大 B．体积减小，压强减小 C．对外界做负功，内能增大 D．对外界做正功，内能减小 8．如图所示，质量为的三根完全相同的导体棒垂直于纸面放置，其中、两导体棒放置在粗糙的水平面上，导体棒被竖立的轻质弹簧悬挂，三根导体棒中均通入垂直纸面向里、大小相等的恒定电流后，呈等边三角形排列，且保持稳定。重力加速度为，下列说法正确的是（　　） A．弹簧的弹力小于导体棒的重力 B．水平面对导体棒的摩擦力不为零 C．水平面对导体棒的支持力小于 D．若在地面上对称地缓慢增大、导体棒间的距离，弹簧长度将增大 三、实验题（共12分） 9．（6分）在用双缝干涉测光的波长的实验中，所用实验装置如图甲所示，调节分划板的位置，使分划板中心刻线对齐某条亮条纹(并将其记为第一条)的中心，如图乙所示，此时手轮上的读数为________mm；转动手轮，使分划线向右侧移动到第四条亮条纹的中心位置，读出手轮上的读数，并由两次读数算出第一条亮条纹到第四条亮条纹之间的距离a＝9.900mm，又知双缝间距d＝0.200mm，双缝到屏的距离l＝1.000m，则对应的光波的波长为________m；如果用上述装置测量氦氖激光器发出激光的波长，则图中除了光源以外，其他不必要的器材元件有________． 10．（3分）某同学用如图甲所示装置验证力的平行四边形法则。 (1)实验中，某个弹簧测力计的示数如图乙所示，则该弹簧测力计的拉力大小为______N。 (2)通过作图对实验结果处理；、表示两个测力计互成角度的拉力，表示平行四边形作出的与的合力；表示用一个弹簧测力计拉橡皮条时的力，则下图中符合实验事实的是__________________。 A． B． C． D． (3)某次实验时，用两个弹簧测力计拉橡皮条，使结点拉到点时，两个弹簧测力计的示数相同，两个弹簧测力计的拉力夹角小于90°，现保持其中一个弹簧测力计拉力方向不变，转动另一弹簧测力计的拉力方向，使两拉力的夹角减小，保持结点始终在点位置，则转动的弹簧测力计的拉力会____________。 A．变大 B．变小 C．可能先变大后变小 D．可能先变小后变大 11．（3分）某实验小组采用如图甲所示的装置探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系，测得弹簧弹力F随弹簧伸长量x变化的图像如图乙所示。 （1）由图可知该弹簧的自然长度为_________cm； （2）该弹簧的劲度系数为__________N/m； （3）另一位同学使用两条不同的轻质弹簧a和b得到弹力与弹簧长度的图像如图丙所示，下列表述正确的是____（选填字母）。 A．a的原长比b的短                        B．a的劲度系数比b的大 C．a的劲度系数比b的小                    D．测得的弹力与弹簧的长度成正比 四、解答题 12．（14分）空间存在着一宽度为d=0.4m的有界匀强磁场，磁感应强度B=0.5T，磁场方向垂直水平面向下(如图所示为俯视图).在光滑绝缘水平面内有一边长为L=0.4m的正方形金属线框PQMN，质量m=0.2kg，电阻R=0.1Ω，开始时平放在光滑绝缘水平面上“I”位置，现用一水平向右的恒力F=0.8N拉线框，使其向右穿过磁场区域，最后到达“II”位置(MN边恰好出磁场)，设线框在运动中始终报保持在水平面内，PQ边刚进入磁场后线框恰好做匀速运动．试求： (1)线框进入磁场时感应电流的大小和方向； (2)线框进入磁场前运动的距离D； (3)上述整个过程中线框内产生的焦耳热． 13．（16分）如图所示，质量为4m的木板静止在光滑的水平面上，一个质量为2m的物块（可视为质点）静止在木板上的A端，已知物块与木板间的动摩擦因数为。现有一质量为m的子弹（可视为质点）以初速度水平向右射入物块并穿出，已知子弹穿出物块时的速度为，子弹穿过物块的时间极短，不计空气阻力，重力加速度为g。求： （1）子弹刚穿出物块时，物块的速度大小； （2）子弹穿出物块后，为了保证物块不从木板的B端滑出，木板的长度L至少多大？ 14．（16分）一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距为L，电阻为R，有一质量为m导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直，导体杆的电阻r，轨道的电阻可忽略不计，整个装置处于磁感强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下。现用一外力F沿轨道方向拉杆，使之做加速度为a的匀加速运动，求 （1）外力F随作用时间t的变化表达式； （2）描绘外力F随作用时间t的变化函数图像； （3）求时间内，外力F对杆的冲量大小。 天津市实验中学 TIANJIN EXPERIMENTAL HIGH SCHOOL 试卷第6页（共6页） 2027届高三（上） 第3周套练——物理学科 第6页 共6页 学科网（北京）股份有限公司 《2027届高三（上）第3周套练——物理学科》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 B A C B D AD AC BC 1．B 【详解】A．布朗运动是指悬浮在液体内的固体颗粒的无规则运动，是液体分子热运动的表现，A错误； B．原子核的衰变是由原子核内部因素决定的，与原子的化学状态、外界的压强无关，B正确； C．能量耗散是能量在转化的过程中有一部分以内能的形式被周围环境吸收，遵守能量守恒定律，C错误； D．卢瑟福的α粒子散射实验说明原子的核式结构模型，没有涉及到原子核内部结构，是天然放射现象证实了原子核内部有复杂结构，D错误。 故选B。 2．A 【详解】根据题意可知 联立可得，的半衰期为 故选A。 3．C 【详解】A．甲图光导纤维内芯的折射率比外套大，光传播时在内芯与外套的界面发生全反射，选项A错误； B．乙图研究光的干涉现象时，根据 红光波长大于紫光，干涉条纹间的距离变大，在目镜中观测到干涉条纹减少，故选项B错误； C．丙图一束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为a、b两种单色光，因a光的偏折程度较小，则a光折射率较小，频率较小，波长大，比b光衍射现象更明显，故C正确； D．偏光镜的原理是利用了光的偏振，镜头表面涂上增透膜是利用光的薄膜干涉原理，故D错误。 故选C。 4．B 【详解】一个粒子每与器壁碰撞一次给器壁的冲量，如图所示， 以器壁上面积为的部分为底、为高构成柱体，由题设可知，其内有的粒子在时间内与器壁上面积为的部分发生碰撞，碰撞粒子总数，时间内粒子给器壁的冲量，由可得，，故选B． 5．D 【详解】A．将外力F缓慢减小到零，物体始终不动，则弹簧的长度不变，弹力不变，故A错误； BC．对物体B，因开始时所受摩擦力的方向不确定，则由 F弹＝F±Ff 则随F的减小，物体B所受摩擦力的大小和方向都不能确定，故BC错误； D．对A、B与弹簧组成的整体，在水平方向，力F与地面对A的摩擦力平衡，则随F的减小，木板A所受地面的摩擦力逐渐减小，故D正确。 故选D。 6．AD 【详解】A．根据乙图质点振动的周期为4秒，所以波的周期也就是4s，A正确； B．频率和周期互为倒数，得 B错误； C．如果波长为2m，则ab两个质点振动相差一个周期，则振动图像应重合，由乙图知ab两点的振动图像没有重合，所以波长不是2m。 D．由乙图，ab两点相差个周期，波速 当n=1时， D正确。 故选AD。 7．AC 【详解】CD. 实际气体在温度不太低、压强不太大时可看作理想气体。充气袋被挤压，气体体积减小，外界对气体做正功，则 即气体对外界做负功，由于袋内气体与外界无热交换，则 根据热力学第一定律 可知内能增大，故C正确，D错误； AB. 内能增大，则温度升高，体积减小，根据理想气体状态方程 可判断压强一定增大，故A正确，B错误。 故选AC。 8．BC 【详解】A．三根导体棒的电流方向相同，根据“同向电流相吸，反向电流相斥”可知导体棒和导体棒对导体棒都是吸引力，作用力的合力方向竖直向下，故弹簧的弹力大于导体棒的重力，A错误； B．、导体棒对导体棒的合力方向垂直向上，在水平方向的分力不为零，而导体棒处于静止状态，根据受力平衡可知，水平面对导体棒的摩擦力一定不为零，B正确； C．以、、为整体，受到整体重力，水平面对、的支持力和弹簧弹力，根据对称性可知，水平面对、的支持力相等，弹簧弹力竖直向上，则有 解得 可知水平面对导体棒的支持力小于，C正确； D．若对称地缓慢增大导体棒间的距离，导体棒和导体棒对导体棒的作用力都在减小，且二力的夹角增大，故二力的合力减小，则弹簧弹力减小，弹簧的伸长量减小，弹簧长度减小，D错误。 故选BC。 9． 1.180 6.60×10－7 滤光片、单缝 【详解】[1]分划板的读数与螺旋测微器读数一样，主尺读数为1mm，螺旋尺读数为18.0×0.01mm，1mm+18.0×0.01mm=1.180mm [2]条纹间距 由 可求出波长 [3]如果用上述装置测量氦氖激光器发出激光的波长，则图中除了光源以外，其他不必要的器材元件有滤光片、单缝； 10。 (1)3.70 (2)B (3)A 【详解】（1）该弹簧测力计的最小刻度为0.1N，则拉力大小为3.70N； （2）表示用一个弹簧测力计拉橡皮条时的力，则该力的方向应该与橡皮筋共线；而表示平行四边形作出的与的合力，由于有误差，可知F的方向可能不与重合，则正确的是B； （3） 因O点位置不动，则合力一定，保持F1方向不变，转动F2使得两拉力的夹角减小，可知转动的弹簧测力计的拉力F2会变大。 故选A。 11． 10 50 AB/BA 【详解】（1）（2）[1][2]根据胡克定律有 所以F-L图像的横截距表示弹簧的自然长度，斜率表示劲度系数，则 （3）[3]ABC．由图丙并结合前面分析可知，a的原长比b的短，a的劲度系数比b的大，故AB正确，C错误； D．图像未过原点，所以测得的弹力与弹簧的长度不是成正比，而是成线性关系，弹力与弹簧的形变量才成正比，故D错误。 故选AB。 12．【答案】见解析 【解析】（1）由右手定则可知，电流方向为 QPNPQ； 因为线圈进入磁场后做匀速运动，由平衡条件可得： F=BIL 解得：I= （2）由欧姆定律可得：I=E/R 导体切割产生的电动势E=BLv 再由动能定理可得： FD= 解得：D=0.5m （3）线圈在磁场中做匀速运动，根据功能关系可知，Q=2Fd=2×0.8×0.4=0.64J 答：（1）线框进入磁场时感应电流的大小为 4A，方向为 QPNPQ； （2）线框进入磁场前运动的距离 D 为 0.5m； （3）上述整个过程中线框内产生的焦耳热为 0.64J 13．（1）；（2） 【详解】（1）将子弹和物块构成系统，设子弹穿出物块时，物块的速度为，根据动量守恒定律得 解得 （2）将物块和木板构成系统，物块和木板共速时的速度为，根据动量守恒定律和能量守恒定律得 解得 解得 14．（1）；（2）见解析；（3） 【详解】（1）导体杆做加速度为a的匀加速运动，设经过时间的速度为，则有 根据牛顿第二定律可得 又 ，， 联立可得 （2）根据 可知图像为一条直线，斜率为，纵轴截距为，如图所示 （3）图像与横轴围成的面积表示外力的冲量，则有 答案第8页（共8页） 答案第7页（共7页） 学科网（北京）股份有限公司 $