山西大学附中2025～2026学年第二学期高三3月模块诊断 物理答案

山西大学附中2025～2026学年第二学期高三3月模块诊断物理答案考试时间：75分钟满分：100分考查范围：高考物理全部内容（侧重二轮复习重点模块：力学、电磁学核心考点，兼顾热学、光学、原子物理基础）注意事项：1.本答案仅供参考，若考生解法合理且结果正确，可酌情给分；2.计算题需写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案不得分；3.矢量运算需规定正方向，结果需注明方向（若有要求）；数值计算保留合理有效数字。一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。1-8题为单选题，9-12题为多选题，多选题全部选对得4分，选对但不全得2分，有错选或不选得0分）C（解析：本题考查匀变速直线运动规律。根据位移公式\(x=v_0t+\frac{1}{2}at^2\)，代入数据解得加速度\(a=2m/s^2\)，再由速度公式\(v=v_0+at\)，求得t=3s时的速度为8m/s，故C正确，A、B、D错误。）B（解析：本题考查相互作用力与平衡力。A项，桌面对书的支持力与书对桌面的压力是相互作用力，大小相等、方向相反，作用在两个物体上；B项，书的重力与桌面对书的支持力，大小相等、方向相反，作用在同一物体上，是平衡力；C项，书的重力与书对桌面的压力，方向相同，不是平衡力也不是相互作用力；D项，桌面的重力与桌面对书的支持力，作用对象不同、大小不等，无直接关系，故B正确。）A（解析：本题考查平抛运动规律。平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。水平方向：\(x=v_0t\)；竖直方向：\(h=\frac{1}{2}gt^2\)，联立解得\(v_0=x\sqrt{\frac{g}{2h}}\)，代入数据得\(v_0=2m/s\)，故A正确。）D（解析：本题考查万有引力定律的应用。根据万有引力提供向心力\(G\frac{Mm}{r^2}=m\frac{4\pi^2}{T^2}r\)，解得中心天体质量\(M=\frac{4\pi^2r^3}{GT^2}\)，可知仅知道周期T，无法求出中心天体质量，还需知道轨道半径r；卫星的向心加速度\(a=\frac{4\pi^2r}{T^2}\)，同样需要轨道半径，故A、B错误；卫星的线速度\(v=\frac{2\pir}{T}\)，也需轨道半径，C错误；若已知卫星的轨道半径r和周期T，可求出中心天体质量，D正确。）C（解析：本题考查电场强度与电势。电场强度是矢量，电势是标量，电场强度为零的点，电势不一定为零（如等量同种正电荷连线中点），A错误；电势为零的点，电场强度不一定为零（如等量异种电荷连线中点），B错误；沿电场线方向，电势逐渐降低，C正确；电场强度的方向是电势降低最快的方向，不是任意降低的方向，D错误。）B（解析：本题考查安培力与左手定则。根据左手定则，伸开左手，让磁感线穿过掌心，四指指向电流方向，大拇指指向安培力方向。电流方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里，安培力方向竖直向上，故B正确，A、C、D错误。）D（解析：本题考查变压器原理。理想变压器的电压比等于匝数比\(\frac{U_1}{U_2}=\frac{n_1}{n_2}\)，电流比等于匝数的反比\(\frac{I_1}{I_2}=\frac{n_2}{n_1}\)。原线圈电压不变，匝数比不变，故副线圈电压不变，A错误；副线圈电阻减小，副线圈电流增大，根据电流比，原线圈电流也增大，B错误；输入功率等于输出功率\(P=U_2I_2\)，U2不变，I2增大，故输入功率增大，C错误；副线圈电压不变，电阻减小，输出功率增大，D正确。）A（解析：本题考查光电效应规律。光电效应的发生条件是入射光的频率大于金属的极限频率，与入射光的强度无关，A正确；光电子的最大初动能\(E_{km}=h\nu-W_0\)，与入射光的频率有关，与强度无关，B错误；入射光强度越大，单位时间内逸出的光电子数越多，光电流越大，C错误；光电效应的发生是瞬时的，不需要时间积累，D错误。）ABD（解析：本题考查牛顿第二定律的应用。对物体受力分析，水平方向受拉力F和摩擦力f，竖直方向受重力mg和支持力N。若F沿水平方向，根据牛顿第二定律\(F-f=ma\)，\(f=\muN=\mumg\)，解得\(a=\frac{F-\mumg}{m}\)，A正确；若F斜向上，支持力\(N=mg-F\sin\theta\)，摩擦力减小，加速度可能增大，B正确；若F斜向下，支持力增大，摩擦力增大，加速度可能减小，C错误；若物体匀速运动，合力为零，\(F=f=\mumg\)，D正确。）BCD（解析：本题考查机械能守恒定律。机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功，其他力不做功或做功的代数和为零。A项，物体在粗糙斜面上匀速下滑，摩擦力做功，机械能不守恒；B项，自由落体运动，只有重力做功，机械能守恒；C项，平抛运动，只有重力做功，机械能守恒；D项，光滑圆弧轨道上的小球运动，只有重力和弹力做功，机械能守恒，故B、C、D正确。）AC（解析：本题考查电磁感应现象。A项，闭合线圈在匀强磁场中匀速转动，磁通量周期性变化，产生正弦式交变电流，A正确；B项，闭合线圈在匀强磁场中沿磁场方向平移，磁通量不变，不产生感应电流，B错误；C项，闭合线圈在非匀强磁场中静止，磁通量变化，产生感应电流，C正确；D项，断开的线圈在磁场中运动，电路不闭合，不产生感应电流，D错误。）ABD（解析：本题考查原子物理基础。α射线是氦核流，带正电，β射线是电子流，带负电，γ射线是电磁波，不带电，A正确；放射性元素的半衰期由原子核本身决定，与温度、压强等外界条件无关，B正确；核反应中，质量数和电荷数守恒，但质量不守恒，有质量亏损，释放核能，C错误；原子核的结合能越大，原子核越稳定，D正确。）二、实验题（本题共2小题，共18分）13.（8分）（1）0.60（2分，保留两位小数，0.59~0.61均可）解析：由刻度尺读数规则，刻度尺的分度值为1mm，物体长度为6.00cm，即0.60m。（2）1.20（2分，保留两位小数，1.19~1.21均可）解析：由打点计时器的工作原理，相邻两点间的时间间隔\(T=\frac{1}{50}s=0.02s\)，根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程的平均速度，\(v_3=\frac{x_{24}}{2T}=\frac{(7.20-4.80)\times10^{-2}m}{2\times0.02s}=1.20m/s\)。（3）2.00（2分，保留两位小数，1.98~2.02均可）解析：根据逐差法求加速度，\(a=\frac{x_{46}-x_{24}}{(2T)^2}\)，代入数据解得\(a=2.00m/s^2\)。（4）偏大（2分）解析：若纸带与打点计时器间存在摩擦，会导致测得的位移偏小，根据逐差法，加速度测量值会偏大。14.（10分）（1）欧姆表调零（2分）解析：用欧姆表测量电阻前，需进行欧姆调零，即红、黑表笔短接，调节调零旋钮，使指针指在欧姆表的零刻度线处。（2）外接；限流（各2分，共4分）解析：待测电阻\(R_x\approx10\Omega\)，电流表内阻约为0.1Ω，电压表内阻约为10kΩ，\(R_x\llR_V\)，为减小系统误差，电流表应采用外接法；滑动变阻器最大阻值为50Ω，大于待测电阻，且实验要求电流变化范围适中，故采用限流接法。（3）10.0（2分，保留一位小数，9.8~10.2均可）解析：由伏安特性曲线可知，当电压U=2.0V时，电流I=0.20A，根据\(R=\frac{U}{I}\)，解得\(R_x=10.0\Omega\)。（4）大于（2分）解析：采用外接法时，电流表测量的是待测电阻和电压表的总电流，电流测量值偏大，根据\(R=\frac{U}{I}\)，电阻测量值小于真实值，故真实值大于测量值。三、计算题（本题共3小题，共34分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写最后答案不得分）15.（10分）解：（1）对物体在斜面上受力分析，沿斜面方向根据牛顿第二定律：\(mg\sin\theta-f=ma_1\)（2分）垂直斜面方向：\(N=mg\cos\theta\)（1分）摩擦力\(f=\muN=\mumg\cos\theta\)（1分）联立解得：\(a_1=g(\sin\theta-\mu\cos\theta)=10\times(0.6-0.5\times0.8)m/s^2=2m/s^2\)（1分）（2）物体沿斜面下滑的距离\(L=5m\)，根据匀变速直线运动规律：\(v^2=2a_1L\)（2分）代入数据解得：\(v=\sqrt{2\times2\times5}m/s=2\sqrt{5}m/s\approx4.47m/s\)（1分）（3）物体下滑的时间\(t\)，由\(L=\frac{1}{2}a_1t^2\)，解得：\(t=\sqrt{\frac{2L}{a_1}}=\sqrt{\frac{2\times5}{2}}s=\sqrt{5}s\approx2.24s\)（1分）答：（1）物体沿斜面下滑的加速度大小为\(2m/s^2\)；（2）物体滑到斜面底端时的速度大小为\(2\sqrt{5}m/s\)（或约4.47m/s）；（3）物体下滑的时间为\(\sqrt{5}s\)（或约2.24s）。16.（12分）解：（1）带电粒子在电场中做类平抛运动，水平方向匀速直线运动，竖直方向匀加速直线运动。水平方向：\(L=v_0t\)（2分）竖直方向：\(y=\frac{1}{2}at^2\)（1分）根据牛顿第二定律：\(qE=ma\)（1分）联立解得：\(E=\frac{2mv_0^2y}{qL^2}\)（2分）（2）粒子离开电场时，竖直方向的速度\(v_y=at=\frac{qE}{m}\cdot\frac{L}{v_0}=\frac{2v_0y}{L}\)（2分）粒子离开电场时的合速度大小：\(v=\sqrt{v_0^2+v_y^2}=v_0\sqrt{1+\left(\frac{2y}{L}\right)^2}\)（2分）合速度与水平方向的夹角\(\theta\)，满足\(\tan\theta=\frac{v_y}{v_0}=\frac{2y}{L}\)（1分）故\(\theta=\arctan\left(\frac{2y}{L}\right)\)（1分）答：（1）电场强度E的大小为\(\frac{2mv_0^2y}{qL^2}\)；（2）粒子离开电场时的速度大小为\(v_0\sqrt{1+\left(\frac{2y}{L}\right)^2}\)，方向与水平方向的夹角为\(\arctan\left(\frac{2y}{L}\right)\)。17.（12分）解：（1）金属棒ab切割磁感线产生的感应电动势：\(E=BLv\)（2分）电路中的总电阻\(R_{总}=R+r\)（1分）感应电流大小：\(I=\frac{E}{R_{总}}=\frac{BLv}{R+r}\)（2分）（2）金属棒ab受到的安培力：\(F_安=BIL=\frac{B^2L^2v}{R+r}\)（2分）金属棒匀速运动，受力平衡，拉力F与安培力大小相等，故：\(F=F_安=\frac{B^2L^2v}{R+r}\)（1分）（3）拉力的功率：\(P=Fv=\frac{B^2L^2v^2}{R+r}\)（2分）电路中产生的热功率等于拉力的功率（匀速运动，动能不变，拉力做功全部转化为电热），故热功率\(