湖南长沙市湖南师范大学附属中学2026-2027学年高三上学期第三次学情自测物理试卷

高三物理三 时量：75分钟 满分：100分 第Ⅰ卷 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的） 1．关于教材中的插图，下列说法正确的是 A．图甲实验可以估算原子核的尺寸 B．图乙实验是电子束的圆孔衍射，电子束对应的德布罗意波波长越短，中心的亮斑半径越大 C．图丙装置中利用的射线是射线 D．图丁中镉棒使“快中子”变为“慢中子” 2．喷泉广场上组合喷泉与地面等高的喷嘴竖直向上。某一喷嘴喷出水的流量，水的流速。不计空气阻力，。则处于空中的水的体积是 A．5 L B．20 L C．10 L D．40 L 3．如图所示，在光滑的水平面上，一辆小车受到和两个互成角的共点力作用，，。现保持角和不变，仅将加倍时，和的合力大小也加倍，则和的夹角等于 A． B． C． D． 4．在粗糙水平地面上放一长为质量分布均匀的长物块，将长物块分成左右两部分，两部分之间的弹力大小为，分割线与长物块左端距离为，在水平推力作用下向右加速运动，如果分割位置发生变化，则的图像为 A． B． C． D． 5．太空碎片会对航天器造成危害。空间站绕地球做逆时针方向的匀速圆周运动，如图中实线所示，为了避开碎片，空间站在点以极短时间喷射气体，喷射方向沿径向（图中箭头所示）。变轨后轨道如图中虚线所示，其半长轴大于原轨道半径。则空间站 A．变轨后的运动周期变小 B．变轨后比变轨前经过点的速率变小 C．变轨前的速率比变轨后椭圆轨道的远地点的速率大 D．变轨前、后经过点的向心加速度大小不变 6．一质点沿x轴在区间内做简谐运动，平衡位置位于处，在一个周期的时间内，某人对此质点做随机观察，则该质点出现在区间和区间的概率分别是 A． B． C． D． 7．如图所示，匀强电场中有一圆锥，是顶点，为底面圆的圆心，是底面圆的一条直径，是底面圆上一点，，，底面圆的半径，、、、点的电势分别为、、、，，则该电场的电场强度大小为 A．2 V/cm B．12 V/cm C． D． 二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8．如图甲所示，夏季云南的天空中常常能够观察到日晕，是日光射入卷层云中的六角冰晶折射形成。其简化光路如图乙所示，光线从冰晶的上底面进入，与界面夹角为，从侧面射出，以下分析正确的是 A．光线从空气进入冰晶后波长变长 B．光均从侧面射出时，红光在上，紫光在下 C．光射到侧面，当增大到某一值，侧面将无光出射 D．若仅改变角，光线可能在下表面发生全反射 9．趵突泉，济南三大名胜之一，位居济南七十二名泉之冠。如图甲所示，泉水喷出处可看成简谐波源，附近水面上有一可视为质点的树叶，树叶在到池边的垂线上，取波源开始振动时为时刻，树叶的振动图像如图乙所示。树叶到池边的距离为，波反射时质点振动方向不变，波的传播方向反向（类似光的反射规律），不考虑波传播过程中振幅的衰减，则 A．水波的传播速度为 B．水波的波长为 C．树叶到的距离为 D．与池边任意一点连线上（不含端点）均有4个振动加强点 10．如图所示，倾角为30°的足够长光滑绝缘斜面固定在水平面上，空间中存在水平向右的匀强电场，电场强度。小球A的电荷量为，小球B不带电，质量均为，两球用劲度系数为的轻质绝缘弹簧连接，弹簧处于原长并锁定。现解除锁定释放两球并开始计时，时刻两球第一次速度相等，速度大小为，此时弹簧形变量为，在整个运动过程中弹簧均在弹性限度内，重力加速度为。下列说法正确的是 A．两球每次速度相同时弹簧形变量均为 B．两球每次加速度相同时弹簧的形变量均为 C．在时，两球和弹簧系统机械能减少了 D．在时，小球A的电势能增加了 第Ⅱ卷 实验题（第11题8分、第12题9分，共17分） 为测量在平直路面上行驶的汽车加速度，某兴趣小组设计了一款如图所示的简易加速度测量仪。如图（a）所示。将一总刻度长为20 cm的直尺水平固定在一个T形架的竖直杆上，将一端系有小球的细线悬于T形架上的点，点位于直尺中央刻度的正上方，点距直尺上沿20 cm。将该装置底座平放在车上，当细线与直尺的交点位置不变时，根据直尺的刻度，便可得到车水平运动时的加速度。 （1）图（b）中刻度应该标记的加速度为________（结果由表示）。 （2）该加速度计的刻度________（选填“均匀”或“不均匀”）。 （3）为了制作加速度计的刻度盘，需要测量当地的重力加速度，该同学用图（c）中圆锥摆进行测量，将一细线上端固定，下端连接一小球。让小球某段时间内在某一水平面做匀速圆周运动，测出小球做次完整圆周运动的时间为，又测出悬点到小球做圆周运动平面的高为，则当地重力加速度大小________（用题中所给物理量符号表示）。 （4）若用加速度测量仪直接测量正在加速爬坡的汽车加速度，则加速度的测量值________真实值（选填“大于”“小于”或“等于”）。 12．某兴趣小组为了测量一个未知电阻的阻值，设计了以下实验。 （1）该同学用多用电表粗测电阻时，下列叙述正确的是________。 A．改变欧姆表的倍率时可以不用欧姆调零，但必须要进行机械调零 B．若指针偏转角过大，应换用更小的倍率 C．测量电阻时回路中的电流从黑色表笔流入表头 （2）该同学正确操作后，多用电表的选择开关和指针位置如图甲所示，则________。 （3）为了更精确地测量电阻的阻值，小组设计了如图乙所示电路，实验器材有：电源、滑动变阻器、待测电阻、电阻箱、电压表（内阻很大）、电压表（内阻未知）、开关S、导线若干。 ①将滑动变阻器滑片滑到最________（选填“左”或“右”）端，闭合开关S，调节滑动变阻器与电阻箱，读取电压表、和电阻箱的示数，分别记为、、，重复上述步骤，得到多组、、数据，该同学根据实验数据，以为纵坐标，以为横坐标，绘制出关系图像如图丙所示，由图可知，待测电阻________。 ②若考虑电压表内阻的影响，①中测出的电阻值________（选填“大于”“等于”或“小于”）真实值。 四、解答题（本题共3小题，第13题10分，第14题14分，第15题16分，共40分） 13．“⊥”形且上端开口的玻璃管如图甲所示，管内有一部分水银封住密闭气体，上管足够长，图中粗、细部分的横截面积分别为、，其中。封闭气体初始温度为330 K，气体长度，图乙为对封闭气体缓慢加热过程中气体压强随体积变化的图线。（大气压强为）求： （1）当水银柱恰好全部进入细管时的温度； （2）水银柱总体积； （3）图乙中状态至状态过程，内能改变1.4 J，气体吸收多少热量？ 14．如图1所示，长方体，棱的长度为，棱上的点距的距离为，以点为坐标原点，建立图示的空间坐标系，、两坐标轴分别与和平行。现在平面的左侧区域加上沿轴负向的匀强电场（图中未画出），一不计重力、比荷为的带正电粒子，在平面内从点沿与夹角的方向，以大小为的速度射入电场，粒子经过轴时，速度恰沿轴正方向，取，，求： （1）匀强电场的电场强度的大小； （2）若在粒子经过轴时，立即在平面的右侧区域加上沿轴负向的另一匀强电场和与轴平行的磁场，电场场强大小，磁感应强度随时间的变化规律如图2所示（图中，取轴正向为磁场正方向），粒子最后恰从点射出长方体区域。 （a）求粒子在平面右侧长方体区域内运动的时间； （b）求的长度。 15．如图甲所示，粗糙绝缘水平面上有两个完全相同的、质量均为的金属小滑块A、B。空间有电场强度大小均为、方向均沿水平方向但相反的两个匀强电场，B处于电场分界线上。开始时，A带电量为，，B不带电，A、B相距一段距离，速度均为0，经过后A以速度与B发生弹性正碰，且碰撞时间极短，碰后A、B所带电荷量均为，再经过一段时间后A达到最大速度，其大小为，A的部分图像如图乙所示。整个过程中，A、B之间的库仑力可视为真空中点电荷的相互作用，静电力常量为，重力加速度为，A、B与水平面间的动摩擦因数均为，、已知，求： （1）A与B碰前速度以及碰撞后A的速度达到最大时A、B之间的距离； （2）在从时刻到时刻的过程中，A、B间库仑力对A、B做的总功； （3）当时，B的位置。 学科网（北京）股份有限公司 $ 高三物理三参考答案 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的） 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 A B D A C C D 二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15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，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 题号 8 9 10 答案 BC AC BD 三、实验题（第11题8分、第12题9分，共17分） 11．（8分，每空2分）（1）0.15 g （2）均匀 （3） （4）大于 12．（9分）（1）B（2分） （2）3200（2分） （3）①左（1分） 3230（2分） ②等于（2分） 四、解答题（本题共3小题，共40分） 13．（10分）【解析】（1）全部进入细管后，水银高度不变，气体压强不再变化，对应B点 （2分） 解得 （1分） （2）加热至时，此时水银全部进入细管中，故粗管高度为 最初的水银柱高度差为 在粗管部分 细管部分 全部进入细管后水银高度差为 则水银柱的体积 （1分） 解得， （2分） （3）根据图像可得，图乙中A状态至B状态过程，外界对气体做功 （2分） 由热力学第一定律得 解得 （2分） 14．（14分）【解析】（1）带电粒子在电场中做类平抛运动，x方向有 （1分） y方向有 （1分） 牛顿第二定律可知 （1分） 联立解得 （2分） （2）（a）带电粒子在yOz平面左侧电场中运动，y方向位移，即粒子进入右侧区域的初始位置为； 带电粒子在平面右侧电场中运动，y方向有， （2分） 代入数据解得在平面右侧长方体区域内运动的时间 （2分） （b）带电粒子在平面右侧磁场中运动周期 （1分） 由题中所给交变磁场可知，带电粒子经历半个周期旋转， 故的长度为旋转直径； 根据带电粒子在磁场中运动可知， （2分） 解得，则的长度为 （2分） 5．（16分）【解析】（1）设A与B碰前速度为，对A受力分析，由牛顿第二定律 （1分） 解得 （1分） 所以 （1分） 设碰后瞬间A、B速度分别为、，弹性碰撞过程动量、机械能守恒，以向右为正方向，则 （1分） （1分） 解得， （1分） 即碰后A静止，此后将向左运动，设碰后A速度最大时，AB之间的距离为，由牛顿第二定律可得 （1分） 解得 （1分） （2）设碰后A速度大小为时，B速度为，A、B所受电场力大小均为，方向相反，AB所受摩擦力大小均为，方向相反，分析AB构成的系统，从碰后到A速度达到最大的过程，设库仑力对A、B做的总功为，动量守恒，以向右为正方向，则 （1分） 解得 （1分） 摩擦力所做总功 （1分） 匀强电场力所做总功 （1分） 根据动能定理可得 （1分） 解得 （1分） （3）设碰后到A速度达到最大时，A、B对地位移大小分别为、，分析知A、B加速度的大小始终相等，作出B的图像如图所示 由几何位置关系有 （1分） 由图像面积对称性 （1分） 解得B的位置离电场分界线 （1分） 学科网（北京）股份有限公司 $