江苏南京市第二十九中学2026-2027学年高三上学期周练一物理试题

高三物理周练1 一、单项选择题：共 10 题，每题 4 分，共 40 分．每题只有一个选项最符合题意． 1．在近代物理发展的过程中，实验和理论相互推动，促进了人们对世界的认识。对下列实验描述正确的是（　　） A．卢瑟福通过A图所示的实验，发现了质子和中子 B．汤姆孙通过B图所示的气体放电管，提出了原子的核式结构模型 C．C图所示的实验中，验电器因为带上负电指针张开 D．D图放射源产生的三种射线中，射线1的电离本领最强 2．有一种魔术道具称为“穿墙而过”。其结构是两片塑料偏振片卷起来，中间两偏振片重叠区域给观众感觉为一块“挡板”，如图甲所示。当圆筒中的小球从B端滚向A端，居然穿过了“挡板”，如图乙所示，则可以实现的是（　　） A．两偏振片的透振方向相同 B．两偏振片的透振方向相垂直 C．两偏振片同时旋转90°“挡板”会消失 D．将一片塑料偏振片旋转90°“挡板”依然存在 3．某同学用如图所示的可拆变压器做“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验，发现变压器两个线圈的导线粗细不同。该同学将原线圈接在学生电源上，分别测量原、副线圈的电压。下列说法中正确的是（　　） A．匝数较少线圈是用较细的铜导线绕制的 B．测量原、副线圈的电压可用直流电压表 C．实验可发现原、副线圈的电压比大于匝数比 D．增加原线圈的匝数可增大副线圈的输出电压 4．某同学学习了静电的相关知识后，用矿泉水瓶自制了如图所示的静电除尘器。矿泉水瓶去底，在其中心轴安装一根直导线，水瓶外绕有多圈细铁丝，将直导线一端与线圈的一端分别与电源两极相连。在瓶里放一盘点燃的蚊香，整个瓶里烟雾缭绕，接通合适的电源后，瓶内很快变得清澈透明。关于该静电除尘器，下列说法正确的是（　　） A．烟尘主要吸附在瓶壁 B．越靠近瓶壁，电场强度越大 C．电源接通后烟尘被电离成正负离子 D．必须接交变电源才能达到除尘效果 5．如图所示，质量相同的小球甲、乙、丙用长度不同的轻绳悬于O点，均在水平面内做匀速圆周运动。已知甲、乙在同一水平面内运动，乙、丙经过同一抛物线，则（　　） A．甲、乙的向心力大小相等 B．甲、乙的向心加速度大小相等 C．乙、丙的角速度大小相等 D．乙、丙的线速度大小相等 6. 如图所示，汽车定速巡航（即速率不变）从左至右通过拱形路面。若汽车行驶过程中所受阻力大小不变，则该过程中汽车的功率（　　） A. 一直减小 B. 一直增大 C. 先减小后增大 D. 先增大后减小 7．如图甲为遥控器的发射器，图乙为其结构简图，整个透明体由匀质材料制成，上、下部分分别为半球体和圆柱体，半径均为R，在球心O的正下方P点放置一个点光源，O、P间距为R，半球体的表面恰好都有光线射出，不考虑透明体内的反射，该材料的折射率为（　　） A． B． C．2 D． 8. 有一简谐波沿x轴正方向传播，周期为T，当t=4T时波恰好传到N点，且MN段波形如图所示。则t=0时，OP段的波形图为 x/m N M P O 0 0.4 2.6 3.4 P O P O P O P O A. B. C. D. 9．如图所示，将小球放在处于原长状态的弹簧顶端由静止释放，以释放位置为原点、竖直向下为正方向，在其竖直向下压缩弹簧至最低点的过程中，关于小球速度v和运动时间t、加速度a和位移x的关系图像，可能正确的是（　　） A．B．C．D． 10．如图所示，固定的水平长直细导线中通有方向向右的恒定电流I，一矩形金属线框位于竖直平面内紧靠导线但不接触，若线框从图中实线位置由静止释放，不计空气阻力，在下落到虚线位置的过程中，下列说法正确的是（　　） A．穿过线框内的磁通量变小 B．线框所受安培力的方向始终竖直向上 C．线框中感应电流方向先是逆时针后变为顺时针 D．线框的机械能守恒 二、非选择题：共5题，共60分．其中第12题~第15题解答时请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；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位． 11.（15分）用图1所示实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系。 （1）实验装置中选用电火花计时器，则其电源应为________。 A.直流220 V B.交流220 V C.直流6 V D.交流6 V （2）为了平衡摩擦力，将小车连接好纸带。轻推小车后，打出的纸带如图2所示，纸带的左侧为小车连接处，后续操作正确的是________。 A.移去小车上的砝码 B.提高小车上砝码的质量 C.垫块位置向左调整 D.降低垫块高度 （3）以小车和砝码的总质量M为横坐标、加速度的倒数为纵坐标，甲、乙两组同学分别得到图像如图3所示。由图可知，甲组所用槽码的质量_________（填“大于”“小于”或“等于”）乙组槽码的质量。小明同学认为，图线不过原点是因为平衡摩擦力过度导致的。请判断该观点是否正确，简要说明理由_______________________。 （4）丙组同学以小车、砝码和槽码的总质量为横坐标，加速度的倒数为纵坐标，得到的图像应为下图中的________。 12．如图所示，半圆玻璃砖的半径为，折射率，直径与水平屏幕垂直并接触于点。激光以入射角射向半圆玻璃砖的圆心，结果在屏幕上出现了两个光斑。已知真空中的光速为。 (1)求两个光斑之间的距离。 (2)光从点沿（1）中两条光路传播到屏幕上的时间差。 13.如图所示，发光功率为P的激光器，发出频率为ν的光照射在光电管阴极K上。向右移动变阻器滑片，测得饱和光电流为I。已知普朗克常量为h，电子的电荷量为e，阴极材料K的逸出功为W0。求： (1)光电子的最大初动能Ek； (2)单位时间从阴极K逸出的光电子数与激光器发出的光子数的比值k。 14．如图所示，绝缘水平桌面上放有一长度为的竖直绝缘挡板，整个装置处在方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为。一质量为、电荷量为的带电小球紧贴挡板端放置。现给小球一垂直挡板向右的速度，经过一段时间，小球击中挡板右侧面上的某点图中未标出并以速度反弹，与此同时，挡板也以速度向右匀速平移，不计一切阻力。试求： (1)P、N之间的距离d； (2)小球从运动到的时间t； (3)小球从运动到的过程中，挡板对小球所做的功。 15.如图所示，间距的两光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨间存在方向垂直平面的磁场，取垂直平面向下为磁场正方向，磁感应强度随x坐标的变化关系为。导轨右端通过导线连接开关S和智能电源，智能电源内阻不计，可实时改变输出电压，保证回路中电流，方向如图所示。质量、电阻的金属棒ab垂直导轨放置于处。闭合开关S，棒ab从静止开始运动。已知棒ab运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，不计空气阻力及摩擦阻力，简谐运动的周期（m为振子的质量，k为回复力系数，π取3）。 （1）求开关S闭合瞬间，棒ab的加速度大小； （2）棒ab第一次运动到的过程，求安培力对棒ab做的功和棒运动到处时智能电源提供的电压； （3）求棒ab从直接运动到处的过程中智能电源对外做的功。 1 高三物理周练1 一、单项选择题：共 10 题，每题 4 分，共 40 分．每题只有一个选项最符合题意． 1．在近代物理发展的过程中，实验和理论相互推动，促进了人们对世界的认识。对下列实验描述正确的是（　　） A．卢瑟福通过A图所示的实验，发现了质子和中子 B．汤姆孙通过B图所示的气体放电管，提出了原子的核式结构模型 C．C图所示的实验中，验电器因为带上负电指针张开 D．D图放射源产生的三种射线中，射线1的电离本领最强 【答案】D 【详解】A．卢瑟福通过A图所示的实验确立了原子的核式结构理论，并没有发现质子和中子，选项A错误； B．汤姆孙通过B图所示的气体放电管发现了电子，选项B错误； C．C图所示的实验中，从锌板中逸出光电子，则锌板带上正电，验电器因为带上正电指针张开，选项C错误； D．D图放射源产生的三种射线中，射线1是α粒子，其电离本领最强，选项D正确。 故选D。 2．有一种魔术道具称为“穿墙而过”。其结构是两片塑料偏振片卷起来，中间两偏振片重叠区域给观众感觉为一块“挡板”，如图甲所示。当圆筒中的小球从B端滚向A端，居然穿过了“挡板”，如图乙所示，则可以实现的是（　　） A．两偏振片的透振方向相同 B．两偏振片的透振方向相垂直 C．两偏振片同时旋转90°“挡板”会消失 D．将一片塑料偏振片旋转90°“挡板”依然存在 【答案】B 【详解】AB．偏振片的特点为当偏振片偏振方向与偏振光的方向平行时，偏振光可以全部通过偏振片，当偏振片偏振方向与偏振光的方向垂直时，偏振光不能通过偏振片，则在中间区域的放垂直偏振片和水平偏振片，将两偏振片卷起来，自然光通过两片偏振方向互相垂直的偏振片时，光强减弱，形成黑影，看起来就像一块挡板，故A错误，B正确； C．两偏振片同时旋转90°“挡板”， 偏振片偏振方向与偏振光的方向垂直，所以光不能通过两片偏振片，“挡板”不会消失，故C错误； D．将一片塑料偏振片旋转90°，偏振片偏振方向与偏振光的方向平行，偏振光可以全部通过偏振片“挡板”消失，故D错误。 故选B。 3．某同学用如图所示的可拆变压器做“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验，发现变压器两个线圈的导线粗细不同。该同学将原线圈接在学生电源上，分别测量原、副线圈的电压。下列说法中正确的是（　　） A．匝数较少线圈是用较细的铜导线绕制的 B．测量原、副线圈的电压可用直流电压表 C．实验可发现原、副线圈的电压比大于匝数比 D．增加原线圈的匝数可增大副线圈的输出电压 【答案】C 【详解】A．根据变压器变压以及变流规律可知匝数较少的线圈电压较小，电流较大，为了减少功率损失，根据电阻定律可知应用较粗的铜导线绕制，故A错误； B．变压器的工作基础为互感作用，所以在原、副线圈中的电压均为交流电压，测量原、副线圈的电压必须用交流电压表，故B错误； C．由于所用变压器并非理想变压器，存在功率损失，所以实验可发现原、副线圈的电压比大于匝数比，故C正确； D．增加原线圈的匝数后，原线圈电压不变，而副线圈与原线圈的匝数比减小，则副线圈输出电压减小，故D错误。 故选C。 4．某同学学习了静电的相关知识后，用矿泉水瓶自制了如图所示的静电除尘器。矿泉水瓶去底，在其中心轴安装一根直导线，水瓶外绕有多圈细铁丝，将直导线一端与线圈的一端分别与电源两极相连。在瓶里放一盘点燃的蚊香，整个瓶里烟雾缭绕，接通合适的电源后，瓶内很快变得清澈透明。关于该静电除尘器，下列说法正确的是（　　） A．烟尘主要吸附在瓶壁 B．越靠近瓶壁，电场强度越大 C．电源接通后烟尘被电离成正负离子 D．必须接交变电源才能达到除尘效果 【答案】A 【详解】A．烟尘颗粒被电离后，会吸附电子带负电，在电场力作用下向带正电的瓶壁运动并附着，所以烟尘主要吸附在瓶壁，A正确； B．越靠近瓶壁，电场线稀疏，电场强度较小，B错误； C．电源接通后，是空气分子被强电场电离成正负离子，而非烟尘本身被电离。烟尘颗粒是吸附了离子而带电，C错误； D．静电除尘用的是直流电源（必须保证中心导线和外围线圈极性固定），交变电源会让电场方向不断变化，无法稳定吸附带电烟尘，D错误。 故选A。 5．如图所示，质量相同的小球甲、乙、丙用长度不同的轻绳悬于O点，均在水平面内做匀速圆周运动。已知甲、乙在同一水平面内运动，乙、丙经过同一抛物线，则（　　） A．甲、乙的向心力大小相等 B．甲、乙的向心加速度大小相等 C．乙、丙的角速度大小相等 D．乙、丙的线速度大小相等 【答案】D 【详解】AB．设绳子与竖直方向的夹角为，根据牛顿第二定律可得 可得向心加速度大小为 由于乙对应的较大，所以甲的向心力小于乙的向心力，甲的向心加速度小于乙的向心加速度，故AB错误； CD．已知乙、丙经过同一抛物线，以O点为坐标原点，竖直向下为轴，水平向左为轴，则抛物线方程为 设乙、丙的坐标分别为（，），（，），则有 根据牛顿第二定律可得 其中， 可得， 由于，，则有，，故C错误，D正确。 故选D。 6. 如图所示，汽车定速巡航（即速率不变）从左至右通过拱形路面。若汽车行驶过程中所受阻力大小不变，则该过程中汽车的功率（　　） A. 一直减小 B. 一直增大 C. 先减小后增大 D. 先增大后减小 【答案】A 【详解】汽车定速巡航（即速率不变），上坡过程，由平衡条件可得汽车的牵引力大小为 其中为汽车轨迹切线与水平方向的夹角，f为阻力，根据功率 汽车沿拱形路面上坡的过程中，θ减小，所以牵引力减小，可知功率逐渐减小。 下坡过程，，θ变大，所以牵引力减小，功率也在逐渐减小。 故选A。 7．如图甲为遥控器的发射器，图乙为其结构简图，整个透明体由匀质材料制成，上、下部分分别为半球体和圆柱体，半径均为R，在球心O的正下方P点放置一个点光源，O、P间距为R，半球体的表面恰好都有光线射出，不考虑透明体内的反射，该材料的折射率为（　　） A． B． C．2 D． 【答案】A 【详解】当光恰好从半球体的最左（右）边射出时，入射角最大，恰好发生全反射，则 根据几何关系可得 所以 故选A。 8. 有一简谐波沿x轴正方向传播，周期为T，当t=4T时波恰好传到N点，且MN段波形如图所示。则t=0时，OP段的波形图为 x/m N M P O 0 0.4 2.6 3.4 P O P O P O P O A. B. C. D. 【答案】C 9．如图所示，将小球放在处于原长状态的弹簧顶端由静止释放，以释放位置为原点、竖直向下为正方向，在其竖直向下压缩弹簧至最低点的过程中，关于小球速度v和运动时间t、加速度a和位移x的关系图像，可能正确的是（　　） A．B．C．D． 【答案】D 【详解】CD．设向下为正方向，对小球由牛顿第二定律得mg-kx=ma 解得加速度。 当kx＜mg时，加速度向下且减小，小球做变加速运动； 当kx=mg时，加速度为零，速度达最大值； 当kx＞mg时，加速度向上且增大，小球做变减速运动直至速度为零到达最低点。 可知a-x图像为斜向下的直线，则C错误，D正确； AB．v-t图像切线斜率表示加速度。全过程加速度先减后增，故v-t曲线斜率应先减至零（速度最大处）再变为负且绝对值增大，图像应为平滑曲线，非折线，故AB错误； 故选D。 10．如图所示，固定的水平长直细导线中通有方向向右的恒定电流I，一矩形金属线框位于竖直平面内紧靠导线但不接触，若线框从图中实线位置由静止释放，不计空气阻力，在下落到虚线位置的过程中，下列说法正确的是（　　） A．穿过线框内的磁通量变小 B．线框所受安培力的方向始终竖直向上 C．线框中感应电流方向先是逆时针后变为顺时针 D．线框的机械能守恒 【答案】B 【详解】A．根据通电导线周围磁场分布可知，当线框中心经过导线时，磁通量为零，其他位置不为量，由图示可知，线框下落过程中，穿过线框的磁通量先减小、然后再增大，故A错误； B．在整个过程中，线框一直下落，为阻碍线框的下落，由楞次定律可知，线框受到的安培力一直向上，线框所受安培力方向不变，故B正确； C．由右手定则可知，在导线上方磁感应强度向外，在导线下方，磁感应强度向里，开始磁场方向向外，磁通量减少，由楞次定律可得，感应电流沿逆时针方向，后来原磁场方向向里，磁通量增加，由楞次定律可知，感应电流沿逆时针方向，感应电流方向不变化，故C错误； D．在线框进入或离开磁场过程中，线框中产生感应电流，机械能转化为电能，线框的机械能减小，故D错误。 故选B。 二、非选择题：共5题，共60分．其中第12题~第15题解答时请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；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位． 11.（15分）用图1所示实验装置探究外力一定时加速度与质量的关系。 （1）实验装置中选用电火花计时器，则其电源应为________。 A.直流220 V B.交流220 V C.直流6 V D.交流6 V （2）为了平衡摩擦力，将小车连接好纸带。轻推小车后，打出的纸带如图2所示，纸带的左侧为小车连接处，后续操作正确的是________。 A.移去小车上的砝码 B.提高小车上砝码的质量 C.垫块位置向左调整 D.降低垫块高度 （3）以小车和砝码的总质量M为横坐标、加速度的倒数为纵坐标，甲、乙两组同学分别得到图像如图3所示。由图可知，甲组所用槽码的质量_________（填“大于”“小于”或“等于”）乙组槽码的质量。小明同学认为，图线不过原点是因为平衡摩擦力过度导致的。请判断该观点是否正确，简要说明理由_______________________。 （4）丙组同学以小车、砝码和槽码的总质量为横坐标，加速度的倒数为纵坐标，得到的图像应为下图中的________。 11.答案：（1）B （2）D （3）小于；不正确，图线不过原点是由槽码本身质量m引起的 （4）B 解析：（1）电火花计时器应选用220 V的交流电源，B正确。 （2）纸带的左侧为小车连接处，纸带间距离越来越大，故小车做加速运动，说明平衡摩擦时过度，倾斜角偏大。为了保证小车做匀速运动，可将垫块位置向右调整或降低垫块高度，D正确。 （3）设槽码的质量为m，以小车和砝码为研究对象，根据牛顿第二定律有，即，则图线斜率，甲组的斜率大，说明甲组所用槽码的质量小于乙组槽码的质量。小明同学的说法不正确，若存在平衡摩擦力过度，则有，整理得，当时，，即图线不过原点是由槽码本身质量m引起的，与摩擦力是否平衡无关。 （4）根据牛顿第二定律有，即，图线为一条过原点的倾斜直线，B正确。 12．如图所示，半圆玻璃砖的半径为，折射率，直径与水平屏幕垂直并接触于点。激光以入射角射向半圆玻璃砖的圆心，结果在屏幕上出现了两个光斑。已知真空中的光速为。 (1)求两个光斑之间的距离。 (2)光从点沿（1）中两条光路传播到屏幕上的时间差。 【答案】(1) (2) 【详解】（1） 左侧折射 右侧全反射 所以 （2）左侧时间 右侧时间 所以 13.如图所示，发光功率为P的激光器，发出频率为ν的光照射在光电管阴极K上。向右移动变阻器滑片，测得饱和光电流为I。已知普朗克常量为h，电子的电荷量为e，阴极材料K的逸出功为W0。求： (1)光电子的最大初动能Ek； (2)单位时间从阴极K逸出的光电子数与激光器发出的光子数的比值k。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）根据爱因斯坦光电效应方程可知，光电子的最大初动能 （2）单位时间从阴极K逸出的光电子数为 单位时间激光器发出的光子数为 单位时间从阴极K逸出的光电子数与激光器发出的光子数的比值 14．如图所示，绝缘水平桌面上放有一长度为的竖直绝缘挡板，整个装置处在方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为。一质量为、电荷量为的带电小球紧贴挡板端放置。现给小球一垂直挡板向右的速度，经过一段时间，小球击中挡板右侧面上的某点图中未标出并以速度反弹，与此同时，挡板也以速度向右匀速平移，不计一切阻力。试求： (1)P、N之间的距离d； (2)小球从运动到的时间t； (3)小球从运动到的过程中，挡板对小球所做的功。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）对小球由 且 解得、之间的距离 （2）小球速度反弹，与此同时，挡板也以速度向右匀速平移，则小球在水平方向上以速度向右匀速直线，在沿挡板方向上由， 解得 （3）小球从运动到的过程中，由动能定理可得，挡板对小球所做的功 其中v1=at 解得 15.如图所示，间距的两光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨间存在方向垂直平面的磁场，取垂直平面向下为磁场正方向，磁感应强度随x坐标的变化关系为。导轨右端通过导线连接开关S和智能电源，智能电源内阻不计，可实时改变输出电压，保证回路中电流，方向如图所示。质量、电阻的金属棒ab垂直导轨放置于处。闭合开关S，棒ab从静止开始运动。已知棒ab运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，不计空气阻力及摩擦阻力，简谐运动的周期（m为振子的质量，k为回复力系数，π取3）。 （1）求开关S闭合瞬间，棒ab的加速度大小； （2）棒ab第一次运动到的过程，求安培力对棒ab做的功和棒运动到处时智能电源提供的电压； （3）求棒ab从直接运动到处的过程中智能电源对外做的功。 15.答案：（1）（2）1.4 V（3） 解析：（1）初始时，棒ab所在处的磁感应强度大小为 对棒ab由牛顿第二定律有 得 （2）棒ab从第一次到的过程中，有 其中 得 设棒ab运动至时的速度大小为，由动能定理有 解得 又电流 解得 （3）金属棒ab运动过程中，有，以向右为正，则棒做简谐运动 棒ab做简谐运动的周期 棒ab从直接运动到处的时间为，从处直接向左运动到处的时间为 此过程中棒ab产生的焦耳热为 由对称性可知此过程中棒ab动能变化量相当于从直接运动到过程的动能变化量，为 智能电源对外做的功为 解得 学科网（北京）股份有限公司 $