精品解析：安徽阜阳市太和中学2026-2027学年高三上学期学情自测物理试题

高三上学期月考 一、单选题（本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1. 下图为氢原子的能级示意图，通过激光技术把处于基态的一群氢原子跃迁到的激发态上，又再向低能级跃迁而发出光子，下列说法正确的是（　　） A. 发出光子的能量连续分布在0~13.6eV之间 B. 发出光子的能量连续分布在0.31eV~12.06eV之间 C. 发出光子可能是10个特定的能量值 D. 发出光子只能是4个特定的能量值 2. 小颜同学将某一可视为质点的弹珠先后两次从同一位置水平抛出，分别击中竖直墙面上的A点和B点，如图所示，若不考虑弹珠所受的空气阻力，则从弹珠离开手到击中竖直墙壁的过程中（　　） A. 两次运动的轨迹都是抛物线 B. 两次运动的时间相等 C. 两次运动中重力做功相等 D. 两次抛出时的初速度相等 3. 如图所示，一正方形线框放置在水平桌面，在以线框为底面的空间正方体中，、分别为上下表面的中心，线框通有图示的恒定电流。下列说法正确的是（　　） A. 处磁感应强度为0 B. 处磁感应强度方向竖直向上 C. 连线上各点磁感应强度相同 D. 从处静止释放一可视为质点的带电小球，将做直线运动 4. 如图所示为干涉型消声器的结构图，声波达到管道A点时，分成两列声波，分别沿半圆管道和直管道传播，在点相遇，因干涉而相消。声波的波长为，则两点距离可能为（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，空间存在平行于菱形ABCD所在平面的匀强电场（图中未画出），A点处有一粒子源，可不断地向各方向发射电荷量为q、初动能为Ek的带负电的粒子，经过B点的粒子动能为3Ek，经过D点的粒子动能为5Ek。已知菱形的边长为L，∠BAD=60°，粒子的重力忽略不计。则下列判断正确的是（　　） A. AB两点的电势差为 B. 匀强电场的方向沿AD方向 C. 经过C点的粒子动能为7Ek D. 匀强电场的大小为 6. 如图，水面上漂浮一直径为的圆形荷叶，一只小蝌蚪（可视为质点）从距离水面深度为h的M点沿水平方向以的速度匀速运动，其运动轨迹位于荷叶直径AB的正下方。小蝌蚪从荷叶下方穿过的过程中，荷叶始终保持静止，在水面之上的任意位置都看不到小蝌蚪的时间为。已知水的折射率为，则h约为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，轻质弹性绳的一端固定在O点，另一端与一小球相连，带孔小球穿在一固定半圆环上，弹性绳绕过固定在半圆环顶端A点的光滑小定滑轮，OA为弹性绳原长。当小球位于半圆环底端B点时，小球与半圆环间恰好无相互作用。现对小球施加一外力F，使小球受到向右的轻微扰动缓慢向上运动，运动过程中小球与半圆环间仍无相互作用，弹性绳始终在弹性限度内且弹性绳弹力与其形变量成正比，则外力F的大小（　　） A. 先减小后增大 B. 先增大后减小 C. 越来越小 D. 越来越大 8. AB、CD两块正对的平行金属板与水平面成30°角固定，竖直截面如图所示。两板间距10cm，电荷量为、质量为的小球用长为5cm的绝缘细线悬挂于A点。闭合开关S，小球静止时，细线与AB板夹角为30°；剪断细线，小球运动到CD板上的M点（未标出），则（ ） A. MC距离为 B. 电势能增加了 C. 电场强度大小为 D. 减小R的阻值，MC的距离将变大 二、多选题（本题共2小题，每小题5分，共10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5分，选对但选不全的得3分，有选错的得0分） 9. 图为通过远距离输电方式给新能源汽车充电桩供电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数比分别为、，输电线总电阻为。在的原线圈两端接入一电压为的交流电。不考虑其它因素的影响，下列说法正确的是（　　） A. 充电桩上交流电的周期为0.01s B. 当充电桩使用个数增多时，的输出电压减小 C. 当的输入功率为时，输电线上损失的电功率为 D. 当的输入功率为时，的输出电压有效值为 10. 光滑水平面上用轻弹簧相连的A、B两物体，以6m/s的速度匀速向右运动，质量均为2kg。在B的正前方静止一质量为4kg的物体C，B、C碰后粘在一起，则在之后的运动过程中 A. 弹簧的最大弹性势能为12J B. A、B、C和弹簧组成的系统损失的机械能是36J C. 物块C的最大速度为4m/s D. 整个运动过程中A的速度不可能向左 三、实验题 11. 某实验小组设计如图甲所示装置来测量轻质弹簧的劲度系数k。该弹簧左端固定在竖直挡板上，右端放置一个质量为4.5g的小球（恰在A点，且与弹簧不拴接），水平轨道B处装有光电门（未画出）。已知弹簧的弹性势能表达式为（k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量），小球球心与光电门的中心在同一高度，小球与水平轨道间的摩擦力及空气阻力忽略不计。 （1）用螺旋测微器测小球的直径，如图乙所示，则小球的直径__________mm。 （2）将小球从A点向左压缩弹簧至某位置后由静止释放，小球被弹出，记下弹簧的形变量x和小球通过光电门的时间t，则小球弹出时速度大小__________（用D、t表示）。 （3）改变小球释放的初始位置，多次实验，得到多组弹簧形变量x和小球通过光电门的时间t。 （4）根据测量数据绘制出关系图线，如图丙所示，则弹簧劲度系数__________（结果保留两位有效数字）。 （5）若小球球心与光电门的中心没有调到同一水平高度，仍按上述方法测量，则弹簧劲度系数k的测量值与真实值相比__________（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。 12. 某同学将一量程为250的微安表改装成量程为1.5V的电压表。先将电阻箱R1与该微安表串联进行改装，然后选用合适的电源E、滑动变阻器R2、定值电阻R3、开关S和标准电压表对改装后的电表进行检测，设计电路如图所示。 （1）微安表铭牌标示内阻为0.8k，据此计算R1的阻值应为___________k。按照电路图连接电路，并将R1调为该阻值。 （2）开关闭合前，R2的滑片应移动到___________端。 （3）开关闭合后，调节R2的滑片位置，微安表有示数，但变化不显著，故障原因可能是___________。（填选项前的字母） A．1、2间断路 B．3、4间断路 C．3、5间短路 （4）排除故障后，调节R2的滑片位置，当标准电压表的示数为0.60V时，微安表的示数为98，此时需要___________（填“增大”或“减小”）R1的阻值，以使改装电表的量程达到预期值。 四、解答题 13. 如图所示，细绳的一端固定在点，另一端系着一金属小球，小球的质量为，细绳长为．将细绳拉直，从偏离水平方向的位置由静止释放小球，已知重力加速度为．求： （1）细绳刚伸直时小球的速度大小； （2）小球运动到最低点A时细绳受到的拉力大小． 14. 如图所示，桌面上固定有一半径为R的水平光滑圆轨道，M、N为轨道上的两点，且位于同一直径上，P为MN段的中点。在P点处有一加速器（大小可忽略），小球每次经过P点后，其速度大小都增加v0。质量为m的小球1从N处以初速度v0沿轨道逆时针运动，与静止在M处的小球2发生第一次弹性碰撞，碰后瞬间两球速度大小相等。忽略每次碰撞时间。求： （1）球1第一次经过P点后瞬间向心力的大小； （2）球2的质量； （3）两球从第一次碰撞到第二次碰撞所用时间。 15. 某装置用电场控制带电粒子运动，工作原理如图所示，矩形区域内存在多层紧邻的匀强电场，每层的高度均为d，电场强度大小均为E，方向沿竖直方向交替变化，边长为，边长为，质量为m、电荷量为的粒子流从装置左端中点射入电场，粒子初动能为，入射角为，在纸面内运动，不计重力及粒子间的相互作用力。 （1）当时，若粒子能从边射出，求该粒子通过电场的时间t； （2）当时，若粒子从边射出电场时与轴线的距离小于d，求入射角的范围； （3）当，粒子在为范围内均匀射入电场，求从边出射的粒子与入射粒子的数量之比。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三上学期月考 一、单选题（本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1. 下图为氢原子的能级示意图，通过激光技术把处于基态的一群氢原子跃迁到的激发态上，又再向低能级跃迁而发出光子，下列说法正确的是（　　） A. 发出光子的能量连续分布在0~13.6eV之间 B. 发出光子的能量连续分布在0.31eV~12.06eV之间 C. 发出光子可能是10个特定的能量值 D. 发出光子只能是4个特定的能量值 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据两个能级跃迁的能量差，可知发出光子的能量是不连续的，故AB错误； CD．而从向低能级跃迁，根据排列组合的知识，可知发出光子的能量可能达到10个能量值，而不只是4个能量值，故C正确，D错误。 故选C。 2. 小颜同学将某一可视为质点的弹珠先后两次从同一位置水平抛出，分别击中竖直墙面上的A点和B点，如图所示，若不考虑弹珠所受的空气阻力，则从弹珠离开手到击中竖直墙壁的过程中（　　） A. 两次运动的轨迹都是抛物线 B. 两次运动的时间相等 C. 两次运动中重力做功相等 D. 两次抛出时的初速度相等 【答案】A 【解析】 【详解】A．两次小球都做平抛运动，故轨迹都是抛物线，故A正确； BC．平抛运动竖直方向为自由落体运动，根据 可得 由于两次小球击中墙面时下降的高度不同，故运动时间不等，根据重力做功不相等，故BC错误； D．两次运动的时间不等，水平方向上有，由于水平位移相等，故两次抛出时的初速度不相等，故D错误。 故选A。 3. 如图所示，一正方形线框放置在水平桌面，在以线框为底面的空间正方体中，、分别为上下表面的中心，线框通有图示的恒定电流。下列说法正确的是（　　） A. 处磁感应强度为0 B. 处磁感应强度方向竖直向上 C. 连线上各点磁感应强度相同 D. 从处静止释放一可视为质点的带电小球，将做直线运动 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由题意，可把通电线框看成环形电流，根据安培定则结合环形电流空间磁场的分布特点，判断知，O2处磁感应强度不为0，方向均竖直向下，故AB错误。 C．根据环形电流空间磁场的分布特点，可知O1O2连线上各点磁感应强度方向相同，但由于连线上各点距离导线框不同，所以连线上各点磁感应强度大小不相同，故C错误。 D．由于O1O2连线上磁场方向竖直向下，与小球运动方向一致，小球不受洛伦兹力，只受重力，故小球将沿做匀加速直线运动，故D正确。 故选D。 4. 如图所示为干涉型消声器的结构图，声波达到管道A点时，分成两列声波，分别沿半圆管道和直管道传播，在点相遇，因干涉而相消。声波的波长为，则两点距离可能为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】两列波在B点相遇时因干涉而相消，则这两列声波由A点传播到B点的路程差满足（其中n=0，1，2，……） 即（其中n=0，1，2，……） 当时， 故选D。 5. 如图所示，空间存在平行于菱形ABCD所在平面的匀强电场（图中未画出），A点处有一粒子源，可不断地向各方向发射电荷量为q、初动能为Ek的带负电的粒子，经过B点的粒子动能为3Ek，经过D点的粒子动能为5Ek。已知菱形的边长为L，∠BAD=60°，粒子的重力忽略不计。则下列判断正确的是（　　） A. AB两点的电势差为 B. 匀强电场的方向沿AD方向 C. 经过C点的粒子动能为7Ek D. 匀强电场的大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．从A点到B点由动能定理得 得AB两点的电势差 故A错误； B．从A点到D点由动能定理得 得AD两点的电势差 取AD的中点E，如图所示 则 则B、E为等电势点，BE为等势线，BE与AD垂直，负电荷从A点到D点动能增加，电场力做正功，故电场方向沿DA方向。 故B错误； D．AD两点的电势差 得电场强度 故D错误； C．AC两点之间的距离等于 AC两点之间沿电场线方向的距离 从A点到C点由动能定理得 解得 故C正确。 故选C。 6. 如图，水面上漂浮一直径为的圆形荷叶，一只小蝌蚪（可视为质点）从距离水面深度为h的M点沿水平方向以的速度匀速运动，其运动轨迹位于荷叶直径AB的正下方。小蝌蚪从荷叶下方穿过的过程中，荷叶始终保持静止，在水面之上的任意位置都看不到小蝌蚪的时间为。已知水的折射率为，则h约为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】在水面之上的任意位置都看不到小蝌蚪的时间为，此时间内蝌蚪的位移 水的折射率为，根据临界角与折射率的关系有 根据三角函数关系有 令荷叶直径为d，根据几何关系有 解得 故选A。 7. 如图所示，轻质弹性绳的一端固定在O点，另一端与一小球相连，带孔小球穿在一固定半圆环上，弹性绳绕过固定在半圆环顶端A点的光滑小定滑轮，OA为弹性绳原长。当小球位于半圆环底端B点时，小球与半圆环间恰好无相互作用。现对小球施加一外力F，使小球受到向右的轻微扰动缓慢向上运动，运动过程中小球与半圆环间仍无相互作用，弹性绳始终在弹性限度内且弹性绳弹力与其形变量成正比，则外力F的大小（　　） A. 先减小后增大 B. 先增大后减小 C. 越来越小 D. 越来越大 【答案】D 【解析】 【详解】由题可知，小球在B点时重力和弹力平衡，有 在上移到C点时，受力如图所示，设弹性绳与竖直方向的夹角为θ，则 方向沿AC，根据三角形定则可知，外力F必沿BC方向，大小 在上移的过程中变大，则F越来越大。 故选D。 8. AB、CD两块正对的平行金属板与水平面成30°角固定，竖直截面如图所示。两板间距10cm，电荷量为、质量为的小球用长为5cm的绝缘细线悬挂于A点。闭合开关S，小球静止时，细线与AB板夹角为30°；剪断细线，小球运动到CD板上的M点（未标出），则（ ） A. MC距离为 B. 电势能增加了 C. 电场强度大小为 D. 减小R的阻值，MC的距离将变大 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据平衡条件和几何关系，对小球受力分析如图所示 根据几何关系可得 联立解得 剪断细线，小球做匀加速直线运动，如图所示 根据几何关系可得 故A错误； B．根据几何关系可得小球沿着电场力方向的位移 与电场力方向相反，电场力做功为 则小球的电势能增加，故B正确； C．电场强度的大小 故C错误； D．减小R的阻值，极板间的电势差不变，极板间的电场强度不变，所以小球的运动不会发生改变，MC的距离不变，故D错误。 故选B。 【点睛】 二、多选题（本题共2小题，每小题5分，共10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5分，选对但选不全的得3分，有选错的得0分） 9. 图为通过远距离输电方式给新能源汽车充电桩供电示意图，两变压器均为理想变压器，升压变压器和降压变压器的原、副线圈匝数比分别为、，输电线总电阻为。在的原线圈两端接入一电压为的交流电。不考虑其它因素的影响，下列说法正确的是（　　） A. 充电桩上交流电的周期为0.01s B. 当充电桩使用个数增多时，的输出电压减小 C. 当的输入功率为时，输电线上损失的电功率为 D. 当的输入功率为时，的输出电压有效值为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由可知，则周期为s 故A错误 B．若充电桩消耗的功率增大，则电源输入总功率变大，因为总电压不变，由可知升压变压器原线圈电流变大，升压变压器副线圈电流变大，则输电线上的损耗电压变大，降压变压器原线圈电压变小，则的输出电压减小,故B正确。 C．的输入电压为V 的输入功率为时，则电流为A 根据 解得A 输电线上损失的电功率为 故C错误； D．根据 解得V 输电线两端的电压为V 则V 根据 解得V 故D正确； 故选BD。 10. 光滑水平面上用轻弹簧相连的A、B两物体，以6m/s的速度匀速向右运动，质量均为2kg。在B的正前方静止一质量为4kg的物体C，B、C碰后粘在一起，则在之后的运动过程中 A. 弹簧的最大弹性势能为12J B. A、B、C和弹簧组成的系统损失的机械能是36J C. 物块C的最大速度为4m/s D. 整个运动过程中A的速度不可能向左 【答案】ACD 【解析】 【分析】 【详解】AB．由B、C碰撞瞬间，B、C的总动量守恒，选向右的方向为正，由动量守恒定律得 代入数据解得 三个物体速度相同时弹性势能最大，选向右的方向为正，由动量守恒定律得 代入数据解得 设最大弹性势能为Ep，由机械能守恒得 代入数据解得 A、B、C和弹簧组成的系统损失的机械能 故A正确，B错误； C．当弹簧恢复原长时，C的速度最大，则有 得 故C正确； D．由于A、B、C系统的总动量守恒（总动量p=24kg•m/s），假若A的速度向左，那么B、C的速度向右且一定大于4m/s，B、C具有的动能 而系统在B、C粘在一起后的总能量为48J，由于不会出现能量增加的情况，所以不会出现A的速度向左，故D正确。 故选ACD。 三、实验题 11. 某实验小组设计如图甲所示装置来测量轻质弹簧的劲度系数k。该弹簧左端固定在竖直挡板上，右端放置一个质量为4.5g的小球（恰在A点，且与弹簧不拴接），水平轨道B处装有光电门（未画出）。已知弹簧的弹性势能表达式为（k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量），小球球心与光电门的中心在同一高度，小球与水平轨道间的摩擦力及空气阻力忽略不计。 （1）用螺旋测微器测小球的直径，如图乙所示，则小球的直径__________mm。 （2）将小球从A点向左压缩弹簧至某位置后由静止释放，小球被弹出，记下弹簧的形变量x和小球通过光电门的时间t，则小球弹出时速度大小__________（用D、t表示）。 （3）改变小球释放的初始位置，多次实验，得到多组弹簧形变量x和小球通过光电门的时间t。 （4）根据测量数据绘制出关系图线，如图丙所示，则弹簧劲度系数__________（结果保留两位有效数字）。 （5）若小球球心与光电门的中心没有调到同一水平高度，仍按上述方法测量，则弹簧劲度系数k的测量值与真实值相比__________（选填“偏大”、“偏小”或“相等”）。 【答案】 ①. 10.294##10.295##10.296 ②. ③. 56 ④. 偏大 【解析】 【详解】（1）[1]用螺旋测微器测小球的直径D=10mm+0.01mm×29.5=10.295mm （2）[2]小球弹出时速度大小 （3）[3]由能量关系 即 由图像可知 解得k=56N/m （5）[4]若小球球心与光电门的中心没有调到同一水平高度，则遮光时间偏小，测得的速度v偏大，图像斜率偏大，则仍按上述方法测量，则弹簧劲度系数k的测量值与真实值相比偏大。 12. 某同学将一量程为250的微安表改装成量程为1.5V的电压表。先将电阻箱R1与该微安表串联进行改装，然后选用合适的电源E、滑动变阻器R2、定值电阻R3、开关S和标准电压表对改装后的电表进行检测，设计电路如图所示。 （1）微安表铭牌标示内阻为0.8k，据此计算R1的阻值应为___________k。按照电路图连接电路，并将R1调为该阻值。 （2）开关闭合前，R2的滑片应移动到___________端。 （3）开关闭合后，调节R2的滑片位置，微安表有示数，但变化不显著，故障原因可能是___________。（填选项前的字母） A．1、2间断路 B．3、4间断路 C．3、5间短路 （4）排除故障后，调节R2的滑片位置，当标准电压表的示数为0.60V时，微安表的示数为98，此时需要___________（填“增大”或“减小”）R1的阻值，以使改装电表的量程达到预期值。 【答案】 ①. ②. 2 ③. A ④. 减小 【解析】 【详解】(1)[1]微安表的内阻，满偏电流，串联后改装为的电压表，所以满足 代入数据解得 (2)[2]开关闭合前，将滑动变阻器的滑片移动到2端，这样测量电路部分的分压为0，便于检测改装后的电表。 (3)[3]开关闭合，调节滑动变阻器，电表示数变化不明显，说明分压电路未起作用，可能是1、2之间断路，整个电路变为限流线路，滑动变阻器的阻值远小于检测电表的电路部分的电阻，所以微安表示数变化不明显；若是3、4间断路，电路断开，微安表无示数，若是3、5之间短路会导致微安表的示数变化比较明显。 故选A。 (4)[4]标准电压表的示数为，若改装电压表也为，此时微安表的示数为 但此时微安表示数为，说明的阻值偏大，所以应该减小的阻值。 四、解答题 13. 如图所示，细绳的一端固定在点，另一端系着一金属小球，小球的质量为，细绳长为．将细绳拉直，从偏离水平方向的位置由静止释放小球，已知重力加速度为．求： （1）细绳刚伸直时小球的速度大小； （2）小球运动到最低点A时细绳受到的拉力大小． 【答案】（1） （2）3.5mg 【解析】 【小问1详解】 小球先做自由落体运动，设细绳刚伸直时小球的速度大小为，由对称性及几何知识，可知小球下落的高度 根据机械能守恒定律得 解得 【小问2详解】 细绳伸直后瞬间，小球在垂直细绳方向的速度设为，将小球速度沿细绳方向和垂直细绳方向分解得 设小球运动到最低点A时的速度为，以过A点的水平面为零势能面，根据机械能守恒定律得 解得 小球在最低点，由牛顿第二定律得 解得 由牛顿第三定律可知，小球运动到最低点A时细绳受到的拉力大小为3.5mg． 14. 如图所示，桌面上固定有一半径为R的水平光滑圆轨道，M、N为轨道上的两点，且位于同一直径上，P为MN段的中点。在P点处有一加速器（大小可忽略），小球每次经过P点后，其速度大小都增加v0。质量为m的小球1从N处以初速度v0沿轨道逆时针运动，与静止在M处的小球2发生第一次弹性碰撞，碰后瞬间两球速度大小相等。忽略每次碰撞时间。求： （1）球1第一次经过P点后瞬间向心力的大小； （2）球2的质量； （3）两球从第一次碰撞到第二次碰撞所用时间。 【答案】（1）；（2）3m；（3） 【解析】 【详解】（1）球1第一次经过P点后瞬间速度变为2v0，所以 （2）球1与球2发生弹性碰撞，且碰后速度大小相等，说明球1碰后反弹，则 联立解得 ， （3）设两球从第一次碰撞到第二次碰撞所用时间为Δt，则 所以 15. 某装置用电场控制带电粒子运动，工作原理如图所示，矩形区域内存在多层紧邻的匀强电场，每层的高度均为d，电场强度大小均为E，方向沿竖直方向交替变化，边长为，边长为，质量为m、电荷量为的粒子流从装置左端中点射入电场，粒子初动能为，入射角为，在纸面内运动，不计重力及粒子间的相互作用力。 （1）当时，若粒子能从边射出，求该粒子通过电场的时间t； （2）当时，若粒子从边射出电场时与轴线的距离小于d，求入射角的范围； （3）当，粒子在为范围内均匀射入电场，求从边出射的粒子与入射粒子的数量之比。 【答案】（1）；（2）或；（3） 【解析】 【详解】（1）电场方向竖直向上，粒子所受电场力在竖直方向上，粒子在水平方向上做匀速直线运动，速度分解如图所示 粒子在水平方向的速度为 根据可知 解得 （2）粒子进入电场时的初动能 粒子进入电场沿电场方向做减速运动，由牛顿第二定律可得 粒子从边射出电场时与轴线的距离小于d，则要求 解得 所以入射角的范围为 或 （3）设粒子入射角为时，粒子恰好从D点射出，由于粒子进入电场时，在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向反复做加速相同的减速运动，加速运动。粒子的速度 运动时间为 粒子在沿电场方向，反复做加速度大小相同的减速运动，加速运动，则 则 则粒子在分层电场中运动时间相等，设为，则 且 代入数据化简可得 即 解得 （舍去）或 解得 则从边出射的粒子与入射粒子的数量之比 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $