上海市华东师范大学第二附属中学2026-2027学年高三上学期10月学情自测物理试卷

高三10月份物理 （时间：60分钟 卷面满分：100分） 特别提示： 1．本试卷标注“不定项”的试题，每小题有1-2个正确选项，漏选给一半分，错选多选不给分；本试卷标注“多选”的试题，每小题有2-4个正确选项，漏选给一半分，错选多选不给分；未特别标注的选择类试题，每小题只有1个正确选项。 2．在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示，文字说明、公式、演算等。 3．除特殊说明外，本卷所用重力加速度大小均取。 一、无人机 无人机技术被广泛应用于生产生活中。 1．无人机由地面从静止开始竖直向上做匀加速直线运动，加速度大小为；随后改做匀减速直线运动，加速度大小为，最后悬停在距地面处。不计空气阻力，取。 （1）加速段与减速段的位移之比为（ ）。 A．3∶2 B．2∶3 C．9∶4 D．4∶9 （2）若无人机在起飞后第末突然失去动力，从失去动力到落地所需时间为（ ）。 A．4 s B．5 s C．6 s D．8 s 2．如图（a）所示，无人机下方固定一轻质弹簧，弹簧的另一端连接一个用于夹持货物的夹具。 （1）夹具静止并夹住质量为的球，球保持静止，如图（b）。重力加速度为，则整个夹具对球的作用力大小为_____________。 （2）（多选）释放小球，小球由静止下落，接触下方竖直放置的轻质弹簧并将其压缩。忽略空气阻力和能量损耗，从接触弹簧到第一次到达最低点的过程中，下列说法正确的是（ ）。 A．速度不断减小 B．速度先增大后减小 C．先超重后失重 D．先失重后超重 E．小球动能与弹簧弹性势能之和不断增大 F．小球的机械能不断减小 3．无人机沿水平圆周轨道飞行，旋翼升力沿旋翼轴线，轴线与竖直方向夹角为。若保持速率不变而减小轨道半径，不计空气阻力，则应（ ）。 A．增大，减小 B．减小，减小 C．增大，增大 D．减小，增大 二、宇宙航行 已知某黑洞的质量为、引力常量为、光速为。 4．在上述模型中，若物体在距中心处做圆周运动的速率等于，则为（ ）。 A． B． C． D． 5．下图为探测器绕黑洞（BH）的运动，探测器质量为黑洞半径为。轨道Ⅰ为椭圆，为长轴，点到黑洞中心的距离为，轨道Ⅱ为圆，半径为．轨道Ⅰ与轨道Ⅱ相切于点。 （1）轨道Ⅰ与轨道Ⅱ的运行周期之比为____________________。 若以点为引力势能零势能面，则探测器在点具有引力势能为___________。 （2）在轨道Ⅰ上，探测器经过、点的速率分别为、，加速度大小分别为、；在轨道Ⅱ上经过点的速率为，加速度大小为。 速率大小关系为_____________________________________________； 加速度大小关系为_____________________________________________。 （3）若考虑广义相对论效应，观测到点附近的子的寿命为，点附近的子的寿命为，则__________。 A．> B．= C．< 三、周期运动 周期运动是物体在相等时间间隔内重复相同运动形式并恢复到初始状态的运动。 在“用单摆测定重力加速度”的实验中 6．（1）如图a所示，搭建实验装置时，要用铁夹夹住摆线上端，这样做的主要目的是（ ） A．便于测量单摆摆长 B．便于测量单摆周期 C．确保摆动时摆长不变 D．确保摆球在竖直平面内摆动 （2）如图b所示，某同学用大小相等的铁球和胶木球做了两个摆长相同的单摆，一前一后悬挂在同一高度，虚线表示竖直方向，分别拉开一定的角度（都小于）同时由静止释放（忽略空气阻力）。释放后沿两单摆平衡位置的连线方向观察，可能会看到图c中_________（选填“A”“B”“C”“D”）的情景。 7．在实验中可将光电门传感器固定在摆动最低点来记录时间。将摆球拉开一小角度后静止释放（图中的低电平对应第一次经过），时间内光电门传感器输出如图所示电压信号，测得单摆摆长为，则重力加速度的大小_________________。 8．某同学上下抖动绳端，产生沿绳向右传播的绳波，绳上、两点的速度大小分别为、图示时刻点正在（ ） A．向上运动， B．向下运动， C．向上运动， D．向下运动， 9．如图所示，质量为的小球通过长为的轻质细线连接光滑轻质小环，小环套在固定横杆上，将摆拉开某一小角度。用相同装置分别在地面教室和绕地运行的天宫一号（完全失重环境）中作对比实验，不计空气阻力。 （1）（多选）在地面教室实验中，由静止释放小球后，小球的（ ） A．机械能守恒 B．动量随时间呈周期性变化 C．加速度总等于向心加速度 D．回复力始终由线的拉力与重力的合力提供 （2）在天宫一号实验中，拉直细线后，给小球一个方向与细线垂直、大小为的瞬时冲量，使小球绕横杆运动，则小球运动周期为_________________。 四、福建舰 福建舰的航行安全和舰载机起飞涉及不同的物理问题。某学习小组分别研究转弯时甲板上设备的稳定性、舰载机起飞的运动规律，以及电磁弹射与制动的模拟过程。 10．航母以非零速率沿半径为的水平圆周航行。甲板与水平面的夹角为，向圆心一侧较低，如图，将一件未固定的甲板设备视为质量为的小物块，物块相对甲板静止。物块与甲板间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知，，重力加速度为。 （1）（多选）关于物块的受力情况，下列说法正确的是（ ）。 A．一定受到静摩擦力的作用 B．静摩擦力可能沿甲板向上，也可能沿甲板向下 C．甲板对物块的作用力大小一定大于 D．甲板对物块的支持力大小一定小于 （2）物块相对甲板保持静止时，航母行驶的最大速率为_________________。 11．（不定项）为简化分析，视航母静止、甲板水平，舰载机从时刻、处由静止开始，在恒定牵引力作用下做匀加速直线运动。设舰载机速度为、动能为、所受合力做功为、阻力做功的瞬时功率的绝对值为，则下列关系图线可能正确的是（ ）。 A． B． C． D． 12．为研究电磁驱动和制动，搭建如图所示装置。用于推动模型飞机的动子（未画出）与线圈绝缘固定，可沿水平导轨无摩擦滑动。线圈各匝有效导线均处于辐向磁场中，导线所在处的磁感应强度大小均为，且导线与磁场垂直。忽略空气阻力、线圈自感及其他电阻。 已知线圈匝数，每匝周长，：模型飞机质量，动子与线圈的总质量。线圈电阻与定值电阻均为。 开关接1时，恒流源输出电流，动子推动飞机从静止开始加速。经，飞机起飞并与动子脱离，开关随即接2：同时对动子施加大小、方向始终与其速度相反的恒定阻力，直至动子停止。制动时间约为。忽略飞机起飞对动子速度的影响。求： （1）（填空）飞机的起飞速度为_________________。 （2）（作图）大致画出动子从开始运动到停下的图像； （3）（计算）在线圈运动过程中，通过定值电阻的电量。（结果保留两个有效数字） 五、托卡马克 托卡马克是一种利用磁约束来实现可控核聚变的环形容器，中央是一个环形真空室，外面缠绕着线圈。 13．托卡马克其中心柱上的密绕螺线管（CS线圈）可以驱动附近由电子和离子组成的磁约束等离子体旋转形成等离子体电流，如图（a）所示。CS线圈电流如图（b）所示变化，产生的等离子体电流方向（俯视）为（ ） A．顺时针 B．逆时针 C．先顺时针后逆时针 D．先逆时针后顺时针 14．托卡马克局部磁场的理想化截面如图，磁场垂直纸面向里，越靠管左侧磁场越强。粒子仅受磁场作用，在纸面内运动。当粒子从左向右运动时，粒子的运动半径（ ） A．减小 B．增大 C．不变 D．先减小后增大 15．如图所示，托卡马克环形真空室内匀强电场强度大小为，匀强磁感应强度大小为。若电荷量为的正离子在此电场和磁场中运动，某时刻其速度平行于磁场方向的分量大小为，垂直于磁场方向的分量大小为，不计离子重力，则电场力的功率（ ） A．始终为零 B．先增大后减小 C．逐渐增大 D．逐渐减小 16．为研究托卡马克装置能量利用中的热力学过程，一定质量的理想气体经历如图所示的循环。的反向延长线过原点，、均与温度轴平行，与压强轴平行。一个完整循环中，气体对外做的总功（ ） A．为正 B．为零 C．为负 D．无法判断正负 17．如图，交流输电采用双线并联模式，发电机输出电压稳定，、均为理想变压器，每根输电线电阻均为，负载为定值电阻。若四根输电线中的一根被切断，其余部分不变，输出电压将（ ）。 A．减小 B．增大 C．不变 D．降为零 18．中国“人造太阳”EAST装置可简化为如图1所示的足够长的空心圆柱，其半径为，为空心圆柱的中心轴。圆柱内部以半径为的圆为边界分成两部分磁场，左视图如图2所示，外环分布有垂直纸面向外磁感应强度为的匀强磁场；内环分布有逆时针的环形磁场，磁感应强度大小处处相等且大小为。在点设置一原子核发射装置，可发射电荷量为、质量为的氘核与电荷量为、质量为的氚核，核子发射时速度方向如图2所示沿半径向外，除碰撞外，忽略粒子间的相互作用。 （1）（填空）氘核运动时能够恰好不与容器相碰，求氘核发射的速度； （2）氚核发射速度，求氚核首次回到点所在轴线上的点所用时间； 学科网（北京）股份有限公司 $