广东湛江市第二十一中学2026-2027学年高三上学期9月学情自测物理试题

湛江市第二十一中学2027届高三9月月考 物 理 本试卷共4页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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.关于光电效应现象，下列说法正确的是 A.对于某种金属，只要光照时间足够长，就会发生光电效应 B.在光电效应现象中，遏止电压与入射光的频率成正比 C.在光电效应现象中，光电子的最大初动能与入射光的强度无关 D.对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须大于此波长，才能产生光电效应 2.在三米板跳水比赛中，从运动员离开跳板开始计时，取竖直向下为正方向，运动员重心的竖直速度随时间变化的图像如图所示，不计空气阻力，重力加速度为g，关于运动员下列说法正确的是 A．离开跳板后重心上升的最大高度为 B．在时刻刚好接触到水面 C．在时间内所受合力逐渐增大 D．在时间内所受水的作用力先减小后增大 3.如图，轻质且不可伸长的细绳一端固定于左侧竖直杆顶端P点，细绳跨过光滑轻质动滑轮，下端悬挂一重物，细绳另一端固定在N点，P、M的连线与右侧竖直挡板垂直且M为挡板上的点，现将固定点N缓慢水平移至M点后再竖直下移至S点，该过程细绳上的拉力大小 A.先变小后变大 B.先变小后不变 C.先变大后变小 D.先变大后不变 4.如图为一半圆柱形均匀透明材料的横截面，一束红光a从空气沿半径方向入射到圆心O，当时， 反射光b和折射光c刚好垂直。下列说法正确的是 A.该材料对红光的折射率为 B.若，光线c消失 C.若入射光a变为紫光，光线b和c仍然垂直 D.若入射光a变为紫光，光线b和c的夹角为钝角 5.如图所示，在y轴上关于O点对称的A、B两点有等量同种点电荷＋Q， 在x轴上C点有点电荷－Q，且CO＝OD＝L，∠ADO＝60°。下列正确的是 A.D点的电场强度大小为，方向沿x轴正方向 B.D点的电场强度大小为，方向沿x轴负方向 C.O点的电场强度大小为，方向沿x轴正方向 D.O点的电场强度大小为，方向沿x轴负方向 6.如图所示，长直导线通有如图所示的恒定电流，线框与长直导线共面，处于I位置。下列说法正确的是 A.长直导线右侧的磁场方向垂直纸面向外 B.线框从I位置匀速平移到II位置过程中，线框中会产生感应电流 C.若线框固定在II位置，通电导线电流变大，线框中会产生感应电流 D.若线框从I位置平移到关于长直导线对称的III位置，磁通量变化量 为零 7.2026年4月1日，阿尔忒弥斯2号(ArtemisⅡ)踏上了载人绕月旅程。如图所示阿尔忒弥斯2号首先发射到近地轨道Ⅰ，在A点调整速度后进入椭圆轨道Ⅱ，此后再在A点调速后进入轨道Ⅲ掠过月球背面，在弹弓效应下，无需动力即可返回地球。关于阿尔忒弥斯2号的描述正确是 A.它的发射速度最少是11.2km/s B.它在A点从轨道Ⅰ进入轨道Ⅱ要减速 C.它在Ⅱ、Ⅲ轨道经过A点时，加速度 D.不考虑变轨瞬间，它在Ⅱ轨道运动时，航天员对椅子没有压力作用 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8.如图所示，甲、乙两船船头方向与河岸夹角分别为和)，船头都对准对岸边点。若两船同时开始渡河，两船在静水中的划行速率恒定且相等，乙船恰好到达正对岸的点。若河宽、河水流速均恒定，下列说法正确的是 A.甲船比乙船先到达对岸 B.甲船会到达对岸的点 C.河水流速小于船在静水中的速率 D.甲船渡河的路程可能小于乙船渡河的路程 9.如图所示，演员正在舞台上表演“水袖”，甩出水袖的波浪可简化为沿x轴方向传播的简谐横波，时的波形图如图甲所示，质点Q的振动图像如图乙所示。下列判断正确的是 A.简谐波沿x轴负方向传播 B.简谐波的波速为 C.再经过，质点Q向左移动了 D.质点Q在时速度和加速度方向相同 10.如图甲所示，面积为0.2m2的100匝线圈内部存在垂直纸面、磁感应强度随时间均匀增加的匀强磁场，线圈的电阻为2，磁场方向垂直于线圈平面向里，已知磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，磁场垂直纸面向里为正，定值电阻R的阻值为8，下列正确的是 A.线圈具有收缩的趋势 B.a、b两点间的电势差Uab＝1.6V C.t＝5s时穿过线圈的磁通量为10Wb D.电阻R上产生的热功率为0.32W 三、非选择题：共54分。 11.（6分）实验小组用如图甲所示的实验装置来探究加速度与质量、合外力的关系。 (1)下列实验操作中，哪些是正确的______； A．调节滑轮的高度，使牵引小车的细线与长木板保持平行 B．每次实验，都要先释放小车，再接通打点计时器的电源 C．补偿阻力时，应将悬挂小桶的细线系在小车上 D．实验中需要保证小车质量远大于小桶和砂的总质量 (2)某次实验纸带的记录如图乙所示，打点计时器使用50Hz交流电源，纸带上、、、、为计数点，每相邻两个计数点间还有个点没有画出，由图可知纸带的加速度______（计算结果均保留两位有效数字）。 (3)为了减小实验系统误差，某实验小组设计了如图丙、丁两种实验装置。 其中丙装置木板末端已经垫高，丁装置木板水平放置。两种实验装置，在探究加速度与质量、合外力的关系时，下列说法正确的是______。 A．丙图实验装置中垫高木板是为了补偿阻力，丁图实验装置也应垫高木板以补偿阻力 B．两种实验装置实验时，丙图装置需要小车质量远大于砝码和砝码盘的质量，丁图装置不需要 C．两种实验装置实验时，正确操作后，弹簧测力计和力传感器的示数均可表示小车受到的合力 D．丙图实验装置中动滑轮是否为轻质对实验没有影响 12.（10分）某实验小组测量一段粗细均匀的金属丝（阻值约为5Ω）的电阻率，器材如下：电源（电动势为3.0V，内阻不计），电流表（量程0~0.6A，内阻为0.4Ω），电压表（量程0~3V，内阻约3kΩ），滑动变阻器（5Ω，1A），毫米刻度尺，开关和导线若干。 (1)用毫米刻度尺测出接入电路中金属丝的长度，再用螺旋测微器测金属丝直径，示数如图甲所示，金属丝直径的测量值__________。 (2)同学们采用如图乙所示的电路测量金属丝的电阻。为了测量准确，电压表活动接线端应连接__________（选填“M”或“N”）点。 (3)实验小组在实验过程中，将电压表的活动接线端分别接在M、N两处，分别改变滑动变阻器的滑片位置，并记录两组两电表的读数，作出如图丙所示的两个图线①、②。实验小组也不知道图线①、②对应的接法，请你选择（2）中接法对应的图线是____（选填“①”或“②”），测得金属丝的电阻_____（结果保留两位有效数字），电阻率的表达式__________（用、、及必要的常数表示）。 13.（10分）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T0=300K、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)当活塞恰好与压力传感器接触时，热源温度T1的大小； (2)温度T2的大小； (3)若热源温度从T0=300K缓慢升到T2的过程中气体吸收 Q=420J的热量，则该过程中气体内能的变化量。 14.（15分）如图甲所示，竖直面内的倾斜轨道与相同材料足够长的水平轨道平滑连接，质量的物块B静止在水平轨道的最左端。时刻，物块A由倾斜轨道上端从静止下滑，一段时间后与B发生碰撞，物块A运动的图像如图乙所示。已知碰后物块B的速度为，重力加速度g取，不计空气阻力。 (1)求物块A与轨道间的滑动摩擦因数 (2)求物块A碰撞后的速度大小vA2 以及A的质量M (3)在图乙所描述的整个过程中，小物块A与斜面之间 因摩擦而产生的热量。 15．（13分）质谱仪是分离和检测同位素的科学仪器，其原理如图所示。区域Ⅰ为粒子加速器，加速电压为；区域Ⅱ为速度选择器，两板间距为，电压为，磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里；区域Ⅲ为磁分析器，磁感应强度大小也为，方向垂直纸面向里。从点由静止释放一电荷量为的粒子，经加速后进入速度选择器做直线运动，从点垂直进入磁分析器做圆周运动，最终打到照相底片的点，忽略粒子重力。 (1)求粒子经过点时的速度大小； (2)求粒子的比荷； (3)另有的同位素从点由静止释放，仅调节加速电压， 使以与相同的速度通过速度选择器，射入磁分析器后打 到照相底片的点。测得与两点间距离为。求两粒 子质量差。 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 湛江市第二十一中学2027届高三9月月考物理答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D B B D B D AC AD ABD 1.C【解析】光电效应发生的条件是入射光频率大于金属的极限频率，与光照时间无关，频率不足时无论光照多久都不会发生光电效应，A错误；光电效应方程，且遏止电压满足，推导得，遏止电压与入射光频率为线性关系，存在截距，并非正比，B错误；光电子的最大初动能仅取决于入射光频率和金属逸出功，与入射光强度无关，C正确；金属的极限频率对应最大波长，入射光波长需小于该最大波长，其频率才能大于极限频率，产生光电效应，D错误。故选C。 2．D【详解】A由图像，内运动员在竖直方向向上运动，在时刻到达最高点，根据逆向思维可得，运动员离开跳板后重心上升的最大高度为,故A错误；B由图像知，内运动员在竖直方向做自由落体运动，在时刻刚接触水面，故B错误；C．由图像的切线斜率表示加速度，可知在时间内，运动员的加速度逐渐减小，则所受合力逐渐减小，故C错误；D．在时间内，运动员在水中向下减速运动，所受水的作用力大于重力，由图像的切线斜率表示加速度，可知运动员的加速度先增大后减小，根据牛顿第二定律得，可知运动员所受水的作用力先增大后减小，故D正确。 3.B【解析】设动滑轮两侧细绳的夹角为，绳子拉力为，重物重力为，对滑轮上与绳子接触的点，进行受力分析，根据平衡条件可知，得到，到右侧挡板的水平距离为，细绳总长度为。①水平移至：水平向左移动，两段绳子的夹角减小，增大，则细绳拉力变小；②竖直下移至：竖直向下移动，到挡板水平距离不变，绳总长不变，根据几何关系，不变，则不变，细绳拉力保持不变。因此细绳拉力先变小后不变。故选B。 4.B 【解析】设红光在点的折射角为，根据反射定律可知反射角等于入射角。由几何关系可知，整理得，根据折射定律可得，解得，A错误；设红光发生全反射的临界角为，根据折射率与临界角关系，所以。当时发生全反射，折射光线消失，B正确；设紫光在该材料中的折射率为，折射角为。紫光的折射率大于红光的折射率，即，若仍有折射光线，根据折射定律有，所以，此时光线与的夹角，为锐角；若发生全反射，则光线消失，CD错误。故选B。 5.D 【解析】设。在直角三角形AOD中，，且，根据几何关系，有，解得，因此，根据点电荷的场强公式，可知点电荷、在点产生的电场强度大小相等，均为，根据矢量的合成可知D点的合电场强度大小为，点电荷带负电，点的电场方向指向，即沿轴负方向，且有，因此点电荷，故点的合电场强度为零，AB错误；同理，可知点电荷、在点产生的电场强度大小相等、方向相反，点电荷在点产生的电场强度大小为，方向沿方向，根据矢量的合成可知O点的合场强沿轴负方向，C错误，D正确。故选D。 6.B【解析】根据安培定则可知，长直导线右侧的磁场方向垂直纸面向里，A错误；线框在I位置时，磁感线从线框左侧穿过(向外穿入)，磁通量不为零；到II位置时，线框位于长直导线正下方，左右两侧磁感线对称分布但方向相反，穿过线框的合磁通量为零，则若线框从I位置匀速平移到II位置过程中，穿过线圈的磁通量发生变化，则在线框中会产生感应电流，B正确；线框固定在II位置时，虽然通电导线电流变大，但线框始终位于II位置(长直导线正下方)，磁感线对称穿过，合磁通量始终为零，不会产生感应电流，C错误；框在I位置时磁通量向外，到III位置时磁通量向里，若线框从I位置平移到关于长直导线对称的III位置，则磁通量变化量不为零，D错误；故选B。 7.D【解析】阿尔忒弥斯2号绕月飞行未脱离地球引力范围内，发射速度只需要大于，无需达到第二宇宙速度，A错误；阿尔忒弥斯2号从近地圆轨道Ⅰ进入椭圆轨道Ⅱ，在A点需要点火加速做离心运动，B错误；加速度由万有引力提供，根据牛顿第二定律可得，可得，同一A点到地心的距离相同，因此两个轨道经过A点时加速度相等，即，C错误；不考虑变轨过程，飞船在轨道Ⅱ运动时，整体处于完全失重状态，因此航天员对椅子没有压力，D正确。故选D。 8.AC【解析】设船在静水中的速度为，根据速度的分解可知甲船垂直河岸方向的分速度为，乙船垂直河岸方向的分速度为，由于，可知，即，根据运动的独立性和等时性，可知渡河时间为，则甲船渡河时间小于乙船渡河时间，即甲船比乙船先到达对岸，A正确；根据平行四边形定则可知甲船合速度的方向偏向下游，不会到达对岸的点，B错误；根据题意可知，乙船恰好到达正对岸的点，根据速度的合成可知，河水流速小于船在静水中的速率，C正确；路程是指物体运动轨迹的长度。根据题意可知，乙船的路程等于河岸宽度，甲船的路程大于河岸的宽度，则甲船渡河的路程大于乙船渡河的路程，D错误。故选AC。 9.AD【解析】A．由质点Q的振动图像可知，时质点Q向y轴负方向振动，由同侧法可判断：简谐波沿x轴负方向传播，故A正确；B．由图像可知、，简谐波的波速为，故B错误；C．简谐波传播过程中，质点只在y轴方向做往复运动，故C错误；D．由质点Q的振动图像可知，质点Q在时速度和加速度方向相同，故D正确。故选AD 。 10.ABD【解析】由乙图图像可知，穿过线圈的磁通量逐渐增加，根据楞次定律结论“增缩减扩”可知，线圈具有收缩的趋势，A正确；由法拉第电磁感应定律可知感应电动势，根据楞次定律可知a点电势高于b点，则、两点间的电势差，B正确；根据磁通量定义式可知时穿过线圈的磁通量为，C错误；电阻上产生的热功率为，D正确。故选ABD。 11（6分，每空2分）．(1)AD (2) 0.40 (3)AD 【详解】（1）A．调节滑轮高度使牵引细线与长木板平行，可以保证小车运动过程中合外力恒定，故A正确；B．实验应先接通打点计时器电源，待打点稳定后再释放小车，故B错误；C．补偿阻力时，不应悬挂小桶，只需要让小车自身重力分力平衡阻力即可，故C错误；D．实验中把小桶和砂的总重力近似等于绳子拉力，只有小车质量远大于小桶和砂总质量时，该近似才成立，故D正确。故选AD。 （2） （4）A．探究实验需要让小车合力等于绳子拉力，因此都需要补偿阻力，丙已经垫高，丁水平木板也需要垫高补偿阻力，故A正确；B．丙装置弹簧测力计直接测量绳子拉力，丁装置力传感器直接测量绳子拉力，两种装置都直接测量绳上的拉力，不用近似处理，不需要满足小车质量远大于砝码质量，故B错误；C．丙装置补偿阻力后，小车合力等于绳子拉力，弹簧测力计和力传感器都直接测出绳子拉力，但是丁图实验装置未补偿阻力，则示数不可以表示小车受到的合力，故C错误；D．弹簧测力计是直接测量绳上的拉力，即为小车的合外力，滑轮质量不会影响测力计的测量，故D正确。故选AD。 12（10分，每空2分）．(1)1.650 (2) (3) ①; 4.8; 【详解】（1）金属丝的直径 （2）由于电流表的内阻已知，为减小误差，采用电流表内接法，则应该将活动接线端接N点。 （3）相同的电流，电流表内接时测量电压大，则（2）中接法对应的图线是①。 测得金属丝的电阻 ;根据，得 13（10分） (1) 500K (2) (3) 【详解】（1）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 （2分） 代入数据解得 （1分） （2）当热源温度为时，对活塞，根据平衡条件可得 （1分） 又因为 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 （2分） 解得 （1分） （3）外界对气体做功为 （1分） 根据热力学第一定律 （1分） 得 （1分） 14.（15分）【答案】（1）； （2）0.1kg； （3）2.175J 【详解】（1）从图像中可知下滑的加速度为 （1分） 根据牛顿第二定律 （2分） 解得 （1分） （2）物体A上滑的过程加速度为 （2分） 解得 所以碰后A的速度为 （1分） 碰撞过程中动量守恒，碰前物体A速度为5m/s，碰后物体B速度为1m/s，则 （2分） 解得 （1分） （3）物体A初始下滑到底部的位移有 （1分） 碰后A上滑的距离 （1分） 摩擦生热 Q= （2分） 解得 Q=2.175J （1分） 15（13分）．(1) (2) (3) 【详解】（1）粒子在速度选择器中做直线运动，根据平衡条件，有 （2分） 又 （1分） 解得粒子经过点时的速度大小 （1分） （2）粒子在加速电场中经加速后速度达到，根据动能定理有 （2分） 解得 （2分） （3）粒子、以相同的速度通过速度选择器后，在磁分析器中做匀速圆周运动，满足 ， （2分） 解得 ， 由几何关系得 （1分） 解得 （2分） 学科网（北京）股份有限公司 $