河南南阳市方城县第一高级中学2027届高三上学期9月学情摸底调研物理试题

方城县第一高级中学2027届高三上学期9月份学情摸底调研物理试题 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 考生注意： 1.本试卷满分100分，考试时间75分钟。 2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分） 1．学习反冲现象后，某物理兴趣小组课后研究了“窜天猴”（一种鞭炮）的发射情况，“窜天猴”可以发射几十米高，爆发力惊人。“窜天猴”点火后一段时间内的图像如图（取竖直向上为正方向），其中时刻为它起飞时刻，时刻对应曲线的最高点，段是斜率大小为重力加速度的直线，段为曲线。不计空气阻力，则关于“窜天猴”的运动，下列说法正确的是（　　） A．时间内，“窜天猴”做自由落体运动 B．时间内，“窜天猴”先向上运动后向下运动 C．时间内，时刻“窜天猴”受到的合力最大 D．时间内，时刻“窜天猴”位置最高 2．我国科研人员利用仿生机器鱼研究湖泊生态，当仿生机器鱼在湖中匀速直线下潜时，它受到水的合力方向是（     ） A．斜向下 B．竖直向下 C．斜向上 D．竖直向上 3．关于原子核，下列说法正确的是（    ） A．任何原子核的结合能均大于零 B．核反应前后，比结合能一定减小 C．结合能越大的原子核一定越稳定 D．比结合能越大的原子核一定越稳定 4．已知国际单位制中力学基本单位：米（m）、千克（kg）、秒（s）。从单位推导角度判断，下列电学单位中，不包含电流等其他基本单位，只由力学基本单位组成的是（     ） A．电阻 B．电容F C．电荷量 D．电热J 5．有一条河流，河水流量为，落差为。现利用它来发电，水电站的总效率为50%，发电机的输出电压为400 V。水电站到用户之间要进行远距离输电，允许输电线上损耗的功率为发电机输出功率的，用户所需要的电压为，认为所用的变压器都是理想变压器，升压变压器原、副线圈的匝数比为。水的密度，取重力加速度，则（     ） A．发电机的输出功率为 B．通过输电线的电流大小为 C．两地间输电线的总电阻为 D．降压变压器原、副线圈的匝数比为380∶11 6．2025年10月31日，神舟二十一号发射任务取得圆满成功。飞船入轨后，采用自主快速交会对接模式，约3.5小时后对接于天和核心舱前向端口，其运行轨道平均高度约399.5 km。已知地球半径约为6400 km，地球表面重力加速度取，则神舟二十一号在该轨道的运行周期最接近（    ） A．85分钟 B．92分钟 C．100分钟 D．110分钟 7．某节能货物停落装置如图所示。间距为的竖直光滑导轨、导电载物台（重力可忽略）和装置A（等效电阻为）构成闭合回路。停靠平台的上方存在高度为、磁感应强度为的匀强磁场。停在磁场上边界处，轻放上质量为的货物后，两者一起沿导轨下滑，到达平台前已匀速。装置A可回收80%的焦耳热。其它电阻及空气阻力不计，重力加速度为，在货物停落过程中（　　） A．载物台中的电流方向为 B．货物到达停靠平台前瞬间的速度大小为 C．通过载物台的电荷量为 D．装置A回收的能量为 二、多项选择题（第8~10题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，共18分） 8．降噪耳机主要通过主动降噪（ANC）和被动降噪（PNC）两种技术原理实现噪音消除，其中主动降噪技术利用声波干涉抵消噪音（如图所示），图中波峰表示密部，波谷表示疏部，、为传播方向上的两个质点。下列说法正确的是（     ） A．相同时间内，质点、向右移动相同的距离 B．耳膜的振动方向与环境噪声的传播方向平行 C．图中质点的位移始终为零 D．环境噪声的频率越高，噪声从耳机传播到耳膜的速度就越大 9．1834年洛埃用平面镜得到了杨氏双缝干涉实验的结果。洛埃镜实验的基本装置如图所示，单色光源S发出的光一部分直接照在光屏上，一部分通过平面镜反射到光屏上。从平面镜反射的光相当于S在平面镜中的虚像发出的，由此形成了两个相干光源。已知光源S到平面镜和到光屏的距离分别为a和（a≤），镜面与光屏垂直，单色光在真空中的波长为λ。整个装置处于真空中，下列判断正确的是（　　） A．将平面镜稍微向下移动Δa时，相邻亮条纹的中心间距为 B．将平面镜稍微向上移动Δa时，相邻亮条纹的中心间距为 C．将平面镜稍微水平向左移动时，相邻亮条纹的中心间距为 D．将平面镜稍微水平向右移动时，相邻亮条纹的中心间距为 10．如图所示，一个铁架台静止放置在粗糙的水平桌面上，在其支架上端的一固定横杆上通过一根不可伸长的轻绳悬挂一个小钢球。现将小钢球拉至水平位置A处由静止释放，使其在竖直平面内摆动，铁架台始终保持静止。不计空气阻力，小钢球的半径可忽略不计，关于小钢球从被释放到运动到最低点B处的过程，下列说法正确的是（     ） A．轻绳的拉力一直增大 B．小钢球重力的功率先增大后减小 C．铁架台对桌面的压力先增大后减小 D．桌面对铁架台的摩擦力先减小后增大 三、实验题（本题共2小题，共14分） 11．用如图甲所示的装置探究加速度与力、质量的关系，请回答下列问题： (1)细绳下端不挂槽码，将长木板右端用垫块垫起，与桌面成θ角，以平衡摩擦力。当打点计时器打出的纸带点迹越来越密集，说明θ角___________（选填“偏小”或“偏大”）。 (2)某次实验获得的纸带如图乙所示，计数点A到G中，相邻计数点间均有4个计时点未画出，打点计时器频率为50Hz，则小车的加速度大小a=_________m/s2。（结果保留两位有效数字） (3)实验中，保持小车的质量M一定，改变槽码的质量m，测出对应的小车加速度a，认为细绳对小车的拉力F等于槽码的重力，根据实验数据作出的图像如图丙中的曲线1所示。一位同学利用加速度较小的几组数据拟合了直线2（如图丙所示），作一条与纵轴平行的虚线，与这两条图线及横轴的交点分别为B、C、A，若小车的质量M已测出，求此时悬挂槽码的质量为___________________（用M、AB、AC表示）； (4)为使作出的图像为直线，验证结果更准确，该实验小组经过讨论后，改进了（3）中的实验方案，当保持_____________________（选填“M”、“m”或“M+m”）一定时，重复（3）中的实验，由此得到的图像就是一条直线。 12．用如图甲所示的电路测量一个量程为，内阻约为的毫安表头的内阻，所用电源的电动势约为6V，有两个电阻箱可选：，。 (1)应选______________，选择另一个电阻箱。 (2)根据电路图，请把图乙中的实物连线补充完整____________。 (3)下列操作顺序合理排列是_________________。 ①将变阻器滑动头移至最左端，将调至最大值； ②闭合开关，调节，使毫安表半偏，并读出阻值； ③断开，闭合，调节滑动头至某位置再调节使表头满偏； ④断开、拆除导线，整理好器材。 (4)如图丙是调节后面板，则待测表头的内阻为__________，该测量值__________（选填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 四、计算题（本题共3小题，共计40分。解答时应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。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 13．某一监测设备的简易结构如图所示，导热性能良好且右端开孔与大气相通的汽缸左端与一热源表面紧贴，汽缸右端内侧装有一个体积大小可以忽略的压力传感器，监测开始时，中部活塞与汽缸左端内侧距离为、与右端内侧的距离为，横截面积为，活塞左侧封闭温度为、压强为的空气，此时压力传感器的示数为0。已知外界空气压强为，活塞厚度及活塞与缸壁间的摩擦可不计，当热源的温度缓慢升到时压力传感器的示数为150 N。求： (1)的大小； (2)若热源温度从缓慢升到的过程中气体吸收了的热量，则该过程中气体内能的变化量。 14．如图所示，水平地面上固定着一个倾角为的足够长斜面，一质量为2kg的滑块A放在斜面上时恰好处于静止状态，另一滑块B（光滑）从滑块A上方相距的位置由静止释放，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，两滑块间的碰撞为弹性碰撞且碰撞时间极短，第一次碰撞后瞬间滑块A与滑块B的速率之比为2∶1。，求： (1)第一次碰撞前瞬间，滑块B的速率； (2)滑块B的质量； (3)第一次碰撞后经多长时间两滑块发生第二次碰撞？前两次碰撞期间滑块A与斜面因摩擦损失的机械能。 15．如图1所示，平行金属板M1M2、N1N2竖直固定，板间存在匀强电场，电场强度E与时间t的关系如图2所示（规定向右为正，、）。圆心为O的圆形区域Ⅰ与虚线M2N2相切于Q点，P、Q、O在同一直线上，PQ为两金属板的中心线。宽度为L、边界平行且足够长的区域Ⅱ，其左边界与N1N2重合且与区域Ⅰ的边界相切于A点，右边界为足够长的荧光屏，区域Ⅰ、Ⅱ存在相同的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。P点有一粒子源，沿着PQ方向连续不断地发射质量为m、电荷量为q、初速度为v0的带负电粒子，t=0时发射的粒子在t=T时从M2点离开两金属板之间，从Q点离开两金属板之间的粒子恰好从A点进入区域Ⅱ．带电粒子打到荧光屏上会发光，不计粒子重力和粒子之间的相互作用。求：（结果用L、m、v0、q及必要的常数表示） (1)平行金属板的长度M2M1及圆形区域Ⅰ的半径R； (2)磁感应强度的大小B； (3)打到荧光屏上的带电粒子在区域Ⅱ中运动的最短时间及荧光屏上发光区域的长度。 试卷第6页（共7页） 试卷第7页（共7页） 学科网（北京）股份有限公司 《方城县第一高级中学2027届高三上学期9月份学情摸底调研物理试题》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D D D C B C BC AD AB 1．D 【详解】A．时间内，速度为正，加速度为重力加速度g，所以“窜天猴”做竖直上抛运动，故A错误； B．时间内，速度一直为正，所以“窜天猴”一直向上运动，故B错误； C．v-t图像的斜率表示加速度，时间内，时刻斜率为零，加速度为零，“窜天猴”受到的合力为零，不是最大，故C错误； D．时间内，速度一直为正，“窜天猴”一直向上运动，所以时刻“窜天猴”位置最高，故D正确。 故选D。 2．D 【详解】仿生机器鱼做匀速直线运动，处于平衡状态，所受合外力为0。机器鱼受两个外力：竖直向下的重力，以及水对其施加的所有作用力的合力（包含浮力、水的阻力等）。根据平衡条件有 可得 即水的合力与重力大小相等、方向相反，为竖直向上。 故选D。 3．D 【详解】A．仅含1个质子的氕核没有核子结合过程，结合能为0，并非所有原子核结合能都大于零，故A错误； B．裂变、聚变等放能核反应中，反应后生成物的比结合能大于反应物，比结合能不是一定减小，故B错误； C．结合能大小与核子数有关，重核总结合能可能大于中等质量核，但重核比结合能更小、更不稳定，原子核稳定性不由总结合能决定，故C错误； D．比结合能越大，说明拆分单个核子平均需要的能量越多，核子结合越牢固，原子核越稳定，故D正确。 故选D。 4．D 【详解】A．电阻单位：由、、推导得，含电流单位，故A错误； B．电容单位：由、、推导得，含电流单位，故B错误； C．电荷量单位：，含电流单位，故C错误； D．电热单位：电热属于能量，，仅由力学基本单位组成，故D正确。 故选D。 5．C 【详解】A．发电机的输出功率为水流重力势能做功功率乘以总效率（其中为流量） 代入数据解得，故A错误； B．升压变压器副线圈电压，输电电流等于升压变压器副线圈电流，故B错误； C．输电线上损耗功率 又 解得输电线总电阻，故C正确； D．输电线上损失电压 降压变压器输入电压 根据题意用户所需电压 降压变压器匝数比等于电压比，即，故D错误。 故选C。 6．B 【详解】地球表面的物体重力近似等于万有引力，有 可得黄金代换式 神舟二十一号在轨运行时，万有引力提供向心力 联立两式推导得周期公式 代入数值计算得 故选B。 7．C 【详解】A．载物台MN向下运动，磁场方向垂直于纸面向里，根据右手定则可知，载物台MN中的电流方向为M→N，故A错误； B．到达平台前已匀速，则有 其中 根据闭合电路欧姆定律 其中感应电动势 联立解得货物到达停靠平台前瞬间的速度大小为，故B错误； C．在货物停落过程中通过载物台MN的电荷量为 其中平均电动势 解得，故C正确； D．根据能量守恒可得回路产生的焦耳热为 装置A可回收80%的焦耳热，则装置A回收的能量为，故D错误。 故选C。 8．BC 【详解】A．机械波传播的是振动形式和能量，传播过程中质点仅在自身平衡位置附近振动，不会随波迁移，因此P、Q不会向右移动，故A错误； B．噪声为声波，属于纵波，纵波的质点振动方向与波的传播方向平行，因此耳膜的振动方向与噪声传播方向平行，故B正确； C．主动降噪的两列波振幅相同、频率相同，相位恰好相反；P点为振动完全抵消的减弱点，两列波在P点的位移始终大小相等、方向相反，因此合位移始终为零，故C正确； D．声波的波速由介质决定，同种介质中声波波速与频率无关，因此频率升高波速不变，故D错误。 故选BC。 9．AD 【详解】A．根据对称性，可知光源S与平面镜中的虚像距离为2a，相当于双缝间的距离，将平面镜稍微向下移动时，光源与虚像的距离变为，根据条纹间距公式 可知相邻亮条纹的中心间距为，故A正确； B．将平面镜稍微向上移动时，光源与虚像的距离变为，根据条纹间距公式 可知相邻亮条纹的中心间距为，故B错误； CD．平面镜左右移动时，光源与虚像间的距离不变，相邻亮条纹的中心间距为，故C错误，D正确。 故选AD。 10．AB 【详解】A．设小钢球质量为，铁架台质量为，轻绳长为，轻绳拉力为，小钢球向下摆动到某一位置时，轻绳与水平方向的夹角为，如图所示 对小钢球进行受力分析，由牛顿第二定律有 小钢球由处静止释放运动到此位置的过程，由动能定理有 联立解得 小钢球从点运动到最低点的过程中，一直增大，增大，则轻绳拉力一直增大，故A正确； B．由重力的功率可知，小钢球刚被释放时速度为零，重力的功率为零，小钢球运动到最低点时，瞬时速度方向与重力方向垂直，夹角，则重力的功率又变为零，因此小钢球重力的功率先增大后减小，故B正确； C．铁架台一直处于静止状态，在竖直方向上受力平衡，支持力 小钢球从A点运动到最低点的过程中，一直增大，故铁架台对桌面的压力一直增大，故C错误； D．铁架台在水平方向受力平衡，摩擦力 小钢球从A点运动到最低点的过程中，由0增大至，当时， 铁架台受到的摩擦力最大，因此桌面对铁架台的摩擦力先增大后减小，故D错误。 故选AB。 11．(1)偏小 (2)0.34 (3) (4) 【详解】（1）当打点计时器打出的纸带点迹越来越密集，说明在减速，平衡摩擦力不够，θ角偏小。 （2）相邻计数点间均有4个计时点未画出，则相邻计数点的时间间隔为 根据逐差法可得加速度为 （3）认为细绳对小车的拉力F等于槽码的重力，对于曲线1，则有 利用加速度较小的几组数据拟合了直线2，则有 联立可得悬挂槽码的质量为 （4）选择整体为研究对象，由牛顿第二定律得 故当保持一定时，得到的图像就是一条直线。 12．(1) (2) (3)①③②④ (4) 198.9 小于 【详解】（1）根据半偏法的测量原理可知，与相当，当闭合之后，变阻器上方的电流应基本不变，就需要较大，对下方分压电路影响甚微。故应选，应选。 （2）根据电路图连接实物图有： （3）根据半偏法的实验步骤应为： ①将变阻器滑动头移至最左端，将调至最大值； ③断开，闭合，调节滑动头至某位置再调节使表头满偏； ②闭合开关，调节，使毫安表半偏，并读出阻值； ④断开、拆除导线，整理好器材。 顺序为①③②④ （4）[1]根据调节后面板读数为198.9Ω。 [2]当闭合后，相当于由无穷大变成有限值，阻值变小了，流过的电流大于原来的电流，则流过的电流大于，故待测表头的内阻的测量值小于真实值。 13．(1) (2) 【详解】（1）当热源温度为时，对活塞，根据平衡条件可得 又因为 代入数据解得 设当温度为时活塞恰好与压力传感器接触。当热源的温度从缓慢升到时，封闭气体做等压变化，根据盖-吕萨克定律可得 代入数据解得 热源的温度从缓慢升到时，封闭气体做等容变化，根据查理定律可得 解得 （2）外界对气体做功为 根据热力学第一定律可得，所以 14．(1) (2) (3)， 【详解】（1）取沿斜面向下为正方向。滑块B光滑，从静止释放到第一次碰撞前只有重力做功，机械能守恒，对滑块B有 代入题给数值，得到 （2）碰撞时间极短，沿斜面方向外力冲量可忽略，系统动量守恒；碰撞为弹性碰撞，系统动能守恒。设第一次碰撞后滑块A的速度为，滑块B的速度为，则 以及 由速率之比为且碰撞后A沿斜面向下、B沿斜面向上，得 代入和，解得滑块B的质量为 （3）滑块A碰撞前恰好静止，沿斜面方向静摩擦力平衡重力分力，因此 又因最大静摩擦力等于滑动摩擦力，碰撞后A沿斜面向下运动时，滑动摩擦力大小为 合力为零，故A以做匀速直线运动。滑块B光滑，碰撞后沿斜面向上运动，取向下为正方向。由牛顿第二定律得，对B沿斜面方向有 故B的加速度大小为。设两次碰撞的时间间隔为。以第一次碰撞位置为原点，滑块B、A的位移分别为， 第二次碰撞时满足，代入，和，解得时间为。碰撞期间A运动的路程为 斜面对A的摩擦损失机械能为 代入数值得 15．(1)， (2) (3)， 【详解】（1）粒子沿初速度方向做匀速直线运动，穿过电场的总时间为 因此平行金属板的长度为 垂直初速度方向，加速度大小 发射的粒子经过两个半周期的变速运动，由对称可知总偏转位移为 代入解得，说明中心线到板端点的垂直距离 Q、A分别是圆形区域与两条垂直切线的切点，因此 得圆形半径 （2）由电场周期性可知，最终离开电场的粒子速度均为，方向竖直向上，即从Q离开的粒子速度正对圆心，在圆形磁场中偏转后从A点出磁场，轨迹圆心在，轨迹半径 由洛伦兹力提供向心力得 ​解得 （3）根据磁聚焦模型可知，所有粒子均从A点进入区域Ⅱ，且运动的轨道半径也为L，运动时间最短的粒子恰好打到与A点正对的位置C点，弦长 根据几何关系可知对应的圆心角 粒子在磁场中运动的周期 故最短时间 从A点竖直向上进入区域Ⅱ的粒子打在荧光屏上的最高点，水平向右进入区域Ⅱ的粒子打在荧光屏上的最低点，对应轨迹如图所示 根据几何关系可知荧光屏上发光区域的长度为 【点睛】 答案第8页（共8页） 答案第7页（共8页） 学科网（北京）股份有限公司 $