江西省2027届高三上学期开学质量诊断物理试卷(含答案)

江西省2026-2027学年高三上学期开学物理试题一、单选题1．某空气压缩机的储气罐中存有的空气，现再充入的空气。设充气过程为等温过程，空气可视为理想气体，则充气后储气罐中空气的压强为（）A． B． C． D．2．如图所示，将与储油罐外壳绝缘的两块平行金属板构成的电容置于储罐中，不计电感的电阻。已知平行板电容器极板面积及间距一定时，在其间充入电介质，电容增大。当开关从拨到后（

）A．流过电感的电流方向不变B．电容器左极板一直带正电荷C．油面降低时，回路振荡电流的频率升高D．电容器带电荷量最大时，电感中的磁场能也最大3．如图，水平地面上固定一竖直轻质弹簧，弹簧上端拴接一质量为m0的托盘，轻按托盘后松手，用计时器记录托盘n次全振动的时间为t0。将一物块放在托盘上，物块与托盘一起上下振动且没有脱离，记录此时托盘n次全振动的时间为t1。已知弹簧振子做简谐运动的周期公式为（m为振子的质量，k为弹簧的劲度系数），则可知物块质量为（

）A． B． C． D．4．一列简谐横波在x轴上传播，t=0时刻的波形如图甲所示，x=2m处的质点P的振动图像如图乙所示，由此可以判断（）A．该波的传播方向是沿x轴负方向B．在t=5s时质点P的速度最大C．在0～2s时间内质点P沿x轴正方向移动了1mD．在0～5s时间内质点P通过的路程是5cm5．摩托车和汽车上装有的磁性转速表的结构原理如图所示。转轴Ⅰ随待测物绕轴以角速度旋转，永久磁铁同步旋转。铝盘、游丝和指针固定在转轴Ⅱ上，铝盘靠近永久磁铁。永久磁铁旋转时，铝盘内产生感应电动势和涡电流；涡电流在磁场中受安培力作用，对铝盘产生电磁驱动力矩；当该力矩与游丝的恢复力矩平衡时，指针稳定在偏转角处。游丝的恢复力矩与扭转角满足，其中k为游丝的扭转劲度系数。由于磁极面积较小且铝盘靠近磁极，在磁极正对的局部区域内磁场可视为匀强磁场，磁感应强度为B。当待测物以恒定角速度旋转且系统达到稳定时，指针的偏转角为。铝盘的电阻率为，忽略摩擦及游丝的质量。下列说法不正确的是（

）A．若环境温度升高导致铝盘的电阻率增大，在相同角速度下，转速表读数偏低B．若仅更换磁性更强的永久磁铁，在相同角速度下，系统稳定时游丝的弹性势能将增大C．若磁感应强度B增大为原来的2倍且游丝扭转系数k增大为原来的4倍，在相同角速度下偏转角发生变化D．若角速度增大为原来的2倍，则系统稳定后指针偏转角增大为原来的2倍，且启动过程中铝盘内涡电流产生的热功率也增大为原来的4倍二、多选题6．图甲为某种发电机的剖面图。转轴上有两个可同步转动的磁铁盘，每个磁铁盘上各有八个扇形磁极，N、S极交替出现，如图乙所示，扇形的内半径为r0，外半径为r1。任意时刻上下两个正对磁极之间为匀强磁场，磁感应强度为B，方向与转轴平行。转轴中部固定一个线圈盘，线圈盘上有八个彼此绝缘的扇形线圈，扇形线圈与扇形磁极的形状、大小完全相同，如图丙所示。每个扇形线圈都是单匝线圈，其电阻为R。磁铁盘以恒定角速度匀速旋转，当磁铁盘中的扇形磁极与线圈盘中的扇形线圈完全正对时开始计时（t=0），下列说法正确的是（

）A．该发电机产生交流电的频率，周期B．时刻，通过单个扇形线圈的磁通量为0C．单个扇形线圈的感应电动势D．单个扇形线圈消耗的功率三、单选题7．核磁共振（NMR）是一种在化学生物等方面具有极多应用的检验手段。已知氢原子核有自旋，自旋产生微小环形电流，环形电流产生磁场，其效果类似小磁针。如图1所示为核磁共振仪工作原理的简化图。与扫描发生器、射频发生器、探测器相连的线圈分别称作扫描线圈、射频线圈、探测线圈。核磁共振仪开始工作后，扫描线圈中通以强电流，形成水平方向的强磁场。此时氢原子小磁针的运动形式可类比为陀螺：可认为一端固定，另一端点以外界强磁场方向为轴做圆周运动，这一运动形式称为进动，如图2所示。当氢原子小磁针在强磁场中排列稳定后，在射频线圈中通以正弦交变电流。类似核外电子吸收能量跃迁至更高能级，射频线圈产生的电磁波激发氢原子核跃迁至更高能级，氢原子小磁针进动模式因而发生改变。随后撤去射频电流，氢原子小磁针重新回到原进动模式。在这一恢复过程中，大量氢原子小磁针所产生的宏观磁场切割探测线圈，所形成的电流经处理最终成像。下列说法不正确的是（

）A．氢原子小磁针进动时，原子核的自旋是以NS极方向为轴转动B．氢原子小磁针在重回原进动模式的过程中会释放能量C．进动模式恢复过程中，探测线圈中的磁通量必然发生变化D．射频线圈产生的电磁波频率高于射线四、多选题8．如图甲为共振的演示装置，实验时让不同摆长（、、等）的摆依次振动起来，得出单摆M的振幅与其振动频率的关系图像如图乙所示。，取10，则下列说法正确的是（

）A．M的固有频率为B．M的摆长约为C．用摆长为的单摆实验时，M的振幅最大D．M的周期始终为9．导热良好的圆柱形气缸内封闭有一定质量的气体和一个陶瓷玩具，并竖直放置，当环境温度为时，轻质活塞离气缸底部的高度为（图甲）。升高环境温度，当缸内气体温度达到时，测得活塞离气缸底部的高度增加至（图乙），保持缸内气体温度不变，往活塞上轻放质量为的砝码，活塞恰好回到h高度处（图丙），若已知大气压强为，重力加速度为，不计活塞重力与摩擦力，则（）A．活塞面积 B．活塞面积C．陶瓷玩具的体积 D．甲图中封闭气体的体积10．某同学分别将6卷完全相同的长导线串联后接入电路Ⅰ和电路Ⅱ，模拟远距离输电进行实验探究。已知交流电源输出电压为36V，变压器的匝数比为10∶1，小灯泡、的规格相同，不考虑温度对灯丝阻值的影响，电表均为理想电表，变压器均为理想变压器，电路的输电效率，当接通电路I时，电流表A1的示数为0.2A，电压表V1的示数为4V；当接通电路Ⅱ时，电压表V2的示数为6V，灯泡未烧毁。下列说法正确的是（

）A．6卷导线的总电阻为180ΩB．电路I中6卷导线上消耗的总功率为6.4WC．变压器副线圈两端的电压为64.8VD．电路II中的输电效率约为92.6%五、实验题11．某同学做“用油膜法估测分子的直径”的实验。(1)请选出必要的操作，并按正确操作的先后顺序排列起来：D__________（用字母符号表示，第一步已经给出）。(2)为了尽可能准确地估测出油膜分子的大小，下列措施可行的是__________。A．油酸扩散并待其收缩稳定后再绘出轮廓图B．将油膜看成单分子层油膜是一种理想化假设C．计算油膜面积时，超过半格计为一格，不足半格舍去D．油酸酒精溶液中酒精的作用是有助于测量一滴油酸的体积(3)已知实验室中使用的油酸酒精溶液每溶液中含有油酸，又用滴管测得每50滴这种油酸酒精溶液的总体积为，将一滴这种溶液滴在浅盘中的水面上，在玻璃板上描出油膜的边界线，再把玻璃板放在画有边长为的正方形小格的纸上，如右图所示共有62个小格。则油酸分子的直径__________m。（结果保留1位有效数字）(4)某同学利用所学知识和查阅的数据估算油酸分子直径。他把油酸分子看成紧密排列的球体，查阅得知油酸的密度，油酸的摩尔质量，阿伏加德罗常数为，则油酸分子的直径约为__________（用本问中字母表示）。12．图1装置可实现精密测量，光滑轻质滑轮一端用轻质细线悬挂半径为r的陶瓷圆盘，圆盘的侧面绕有水平方向的n匝线圈，圆盘和线圈总质量为M。滑轮的另一端悬挂质量为M的重物。圆盘的上方和下方各有一个固定不动的圆形永磁体（未画出）。如图2所示，在圆盘可移动的范围内，永磁体形成了沿圆盘半径方向的辐射状磁场，线圈所在位置处磁感应强度的大小为定值B0。圆盘初始保持水平静止，使其只能在竖直方向运动。(1)若线圈中不接入电流，圆盘受到外界扰动向下运动，则从上往下看线圈回路中将产生_________（选填“顺时针”或“逆时针”）方向电流；(2)若线圈接入恒流源，电流恒定为I0，n匝线圈中电流方向从上往下看为顺时针，系统从静止释放，求此时线圈受到的安培力大小及圆盘竖直运动的加速度大小：(3)如图3所示，圆盘下端连接一质量为m的平板玻璃放置在规则平板镜片之上，两板之间形成一个倾角为θ（θ很小）的劈形空气薄膜，线圈中恒定电流大小为I时，上下板恰好无作用力。用波长为λ的光从上向下照射，从上往下会看到干涉条纹。①求此时线圈中电流I的表达式_________（用已知量m、g、n、B0、r表示）②若由于发生扰动，圆盘向上移动了一小段距离后系统再次稳定，发现条纹移动了，则条纹移动方向为_________（选填“向左”或“向右”），求圆盘移动的位移大小h_________。六、解答题13．如图甲所示，三才盖碗（又称“三才碗”）是中华茶艺的代表茶具，由碗盖（天）、碗身（人）、碗托（地）三部分组成，寓意“天、地、人”和谐统一。碗盖质量为，其圆形盖面的直径为，如图乙所示。初始时，碗内封闭的理想气体温度为。茶艺师将沸水注入碗中，迅速盖上碗盖，碗盖与碗身之间气密性良好，无气体泄漏，待碗内气体与热水达到热平衡后，碗盖恰好被顶起。已知外界大气压强恒为，重力加速度为，不计碗盖厚度及摩擦，忽略茶汤蒸发的影响。求：(1)碗盖恰好被顶起时，碗内气体的压强；(2)碗盖恰好被顶起时，碗内气体的温度。14．“质子疗法”是治疗肿瘤的先进方法，其原理如图所示。质子源产生初速度可以忽略的质子，经过加速电场加速后，形成速率为v的高能质子流；之后质子水平进入图中四分之一辐向电场，沿圆弧虚线通过该区域，再从P点竖直向上进入存在水平向右的匀强电场的圆形区域，最终袭击圆上M点的肿瘤细胞，从而杀死肿瘤细胞。已知四分之一圆弧虚线处的电场强度大小恒定，方向沿半径指向圆心O，圆与OP相切于P点，，圆形匀强电场区域的半径为R，M点位于OP上方处，已知质子质量为m、电量为e。质子的重力和质子间相互作用均忽略不计，v已知。求：(1)加速电场的电压；(2)四分之一圆弧虚线处的电场强度大小；(3)圆形匀强电场区域中的电场强度大小E。15．通过以下装置可以探究匀速圆周运动、简谐运动及正弦式交变电流的内在联系。如图甲所示，一个水平放置的固定圆盘绕竖直轴以恒定角速度匀速转动，固定在圆盘边缘上的小圆柱带动绝缘形支架沿轴运动。形支架与一长为的金属杆连接，金属杆处于磁感应强度为的匀强磁场中。磁场方向竖直向下，与金属杆垂直。金属杆、阻值为的电阻与光滑金属轨道构成闭合回路。除电阻外，其他电阻忽略不计。圆盘半径为，其中心位于处，时刻小圆柱和圆盘中心的连线与轴负方向的夹角为。(1)求小圆柱和金属杆运动的周期、。(2)推导金属杆的速度与时间的关系式，并在图乙坐标系中画出图像。(作图时，取，至少画出一个周期，并标出关键位置的坐标)(3)当金属杆运动时a.求电阻的电功率；b.圆盘转动任意半周的过程中，安培力对金属杆的冲量大小为，求的最大值。参考答案题号12345678910答案BCAACABDABACBCD11．(1)EFBA(2)AC(3)(4)12．(1)顺时针(2)；(3)向左13．(1)(2)【详解】（1）当碗盖刚好被顶起时，对碗盖进行受力分析，根据平衡关系有其中联立解得碗盖恰好被顶起时，碗内气体的压强为（2）刚将沸水注入碗中时，碗内封闭的气体温度为，压强为；当碗内气体与热水达到热平衡后，碗内封闭的气体压强为，设此时温度为，由于整个过程碗内气体的体积没变，则根据查理定律有

解得14．(1)(2)(3)【详解】（1）质子速度为v，根据动能定理有解得（2）在辐向电场中做匀速圆周运动，有解得（3）质子从P到