湖南省常德市部分学校2027届高三上学期9月教学质量监测物理试卷（含答案）

常德市部分学校2026-2027学年上学期高三9月教学质量监测物理试题一、单选题1．世界上首个第四代核能技术的钍基熔盐堆在我国甘肃并网发电，该反应堆以放射性较低的钍（）为核燃料。已知的半衰期为24天，下列说法正确的是（）A．高温加压时的半衰期变短B．4个核经过48天后一定还剩1个核C．衰变放出的射线是从高能级向低能级跃迁时放出的D．经过6次衰变和4次衰变可变成2．如图所示，木块A、B、C并排固定在水平地面上，三木块的厚度比为，子弹以300m/s的水平速度射入木块A，子弹在木块中运动时加速度恒定，子弹可视为质点且刚好射穿木块C。下列说法正确的是（

）A．子弹刚好射出木块A时的速度为100m/sB．子弹在木块A中的运动时间小于在木块B中的运动时间C．子弹在木块B和C中的运动时间相等D．子弹在木块A中的平均速度是在木块C中平均速度的4倍3．如图甲所示，小明在地球表面进行了物体在竖直方向做直线运动的实验，弹簧原长时，小球由静止释放，在弹簧弹力与重力作用下，测得小球的加速度a与位移x的关系图像如图乙所示。已知弹簧的劲度系数为k，地球的半径为R，万有引力常量为G，不考虑地球自转影响，忽略空气阻力，下列说法正确的是（

）A．小球的位移为x0时，小球正好处于完全失重状态B．小球的最大速度为C．小球的质量为D．地球的密度为4．一列简谐波t=2s时刻波形如图甲所示，平衡位置为x=0.2m的质点振动图像如图乙所示，且该质点t=0时刻刚开始振动，则（）

A．该简谐波传播方向为x轴负方向B．平衡位置为x=0.2m的质点向x轴负方向运动，速度为0.1m/sC．平衡位置为x=0.1m的质点振动方程为D．从t=0到t=10s的时间间隔内平衡位置为x=-0.5m的质点位移为0.1m，路程为0.5m5．如图所示，竖直平面内存在一个非匀强电场，电场中有一固定光滑绝缘细杆倾斜放置，A、B、C是细杆上的三个点，且AB=BC。一带电小球套在细杆上，从A点静止释放，沿杆运动恰好能到达C点。不计空气阻力，关于该过程，下列说法正确的是（

）A．小球带正电B．小球在C点所受的静电力大小小于在A点所受的静电力大小C．小球在C点的电势能大于在A点的电势能D．小球从A点到B点静电力做的功等于从B点到C点静电力做的功6．如图所示，将气缸悬挂在弹簧下，缸内封闭一定质量的气体，活塞与缸壁间的摩擦不计。若缸内气体的温度缓慢升高，则下列判断正确的是（）A．活塞的高度增大 B．气体的压强增大C．缸体的高度减小 D．弹簧的长度缩短二、多选题7．如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为，输入电压，标有“30V，15W”的灯泡L恰好正常发光。额定功率为20W的电动机M正常工作，内阻。定值电阻，以下说法正确的是（）

A．交流电的频率为50Hz B．C．电动机M的输出功率为19.75W D．变压器的输入功率为44W8．如图甲所示，用粘性材料粘在一起的A、B两物块静止于光滑水平面上，两物块的质量分别为，，当A、B之间产生拉力且大于0.3N时A、B将会分离。t=0时刻开始对物块A施加一水平推力F1，同时对物块B施加同一方向的拉力F2，使A、B从静止开始运动，运动过程中F1、F2方向保持不变，F1、F2的大小随时间变化的规律如图乙所示。则下列关于A、B两物块受力及运动情况的分析，正确的是（）A．t=2.0s时刻A、B之间作用力为0.6NB．t=2.5s时刻A对B的作用力方向向左C．t=2.5s时刻A、B分离D．从t=0时刻到A、B分离，它们运动的位移为5.4m9．如图所示，A、B两篮球从相同高度同时抛出后直接落入篮筐，落入篮筐时的速度方向相同，下列判断正确的是（

）A．B比A先落入篮筐B．A、B运动的最大高度相同C．A在最高点的速度比B在最高点的速度小D．A、B上升到某一相同高度时的速度方向相同10．如图所示，在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场中，固定一内部真空且内壁光滑的圆柱形薄壁绝缘管道，其轴线与磁场垂直。管道横截面半径为a，长度为（）。带电粒子束持续以某一速度v沿轴线进入管道，粒子在磁场力作用下经过一段圆弧垂直打到管壁上，与管壁发生弹性碰撞，多次碰撞后从另一端射出，单位时间进入管道的粒子数为n，粒子电荷量为，不计粒子的重力、粒子间的相互作用，下列说法正确的是（）A．粒子在磁场中运动的圆弧半径为B．粒子质量为C．管道内的等效电流为D．粒子束对管道的平均作用力大小为三、实验题11．小刘同学想制作一个电子天平，可使用的器材有：直流电源（电动势为E，内阻不计）、多用电表、电阻值较大的绕线分布均匀的线圈、两片绝缘薄板、刻度尺、一个劲度系数为k的弹簧、重物、滑片、开关、导线若干等.（1）如图（c）所示，将弹簧固定在两片绝缘薄板中间，并在上薄板右侧固定一滑片，滑片与线圈接触良好且能随薄板上下滑动，当薄板上面不放重物时，滑片恰好与线圈最高点B接触，用刻度尺测得B与线圈最低点A的竖直距离为L。（2）多用电表调至欧姆挡“×10”，将红黑表笔______，进行欧姆挡调零后，测得线圈AB之间的阻值R如图（d）所示，则R=_____.（3）按图（c）连接电路，将多用电表的选择开关旋转至直流电流挡，在上薄板轻放质量为m的重物，待薄板稳定后，记录多用电表的示数I、滑片与B的竖直高度h.（4）已知当地重力加速度为g，不计多用电表直流电流挡内阻，则m与I的关系式为m=______（用题中物理量符号表示）.（5）改变重物的质量，重复（3）（4），得到多组的m与I的对应关系。若将多用电表电流表表盘改为质量均匀变化的质量表表盘，则表盘刻度分布_______（选填“均匀”或“不均匀”）.（6）若考虑多用电表直流电流挡内阻的影响，由（4）计算得到的重物质量与真实值相比会______（选填“偏大”、“偏小”、“不变”）.12．图甲为霍尔元件，其接线柱如图乙所示，金属做成长方体薄片，放到竖直向下磁感应强度为的磁场中，通以由流向的电流时，前后两侧面的、两端能探测出霍尔电势差，理论表明，其中h为上下面厚度，k为霍尔系数，由材料种类决定。为了测霍尔系数k，采用图丙的电路，R0为保护电阻（a、b、c、d各接线柱功能与接法参考甲、乙）。(1)根据图乙电流和磁场方向，判断c、d两端电势__（填“>”或“<”）。图丙电路中电流表示数不能从零开始调节，为了解决这一问题，须用一导线把变阻器端与电路中__接线柱（填“m”、“g”、“f”）连接即可。(2)调节变阻器，改变霍尔元件电流，用电流表和理想电压表测出电流和霍尔电压，获取多组数据，并作出图丁的U-I图像，已知垂直于霍尔元件表面的匀强磁场的磁感应强度B，霍尔元件上下表面间厚度h，则霍尔系数k___（结果保留两位有效数字）。(3)结合电流的微观表达式，可以推导出k值与金属材料的下列哪些参量有关？A．单位体积内的核外电子数B．单位体积内的自由电子数C．材料的密度D．电子的电量四、解答题13．阶跃型光纤又称突变光纤，其结构特征为纤芯与包层间的折射率会突然变化，形成一个“阶跃”状的结构，其剖面如图所示。已知纤芯对某种激光的折射率为，包层对该激光的折射率为，该激光从真空射入光纤纤芯的端面，入射角为。(1)为保证该激光能在纤芯与包层截面上发生全反射，求激光从真空入射的最大入射角的正弦值；(2)若光纤的长度为，求该激光在光纤中传播的最长时间与最短时间之比。14．如图甲所示是某款名为“风火轮”的玩具，其装置结构示意图如图乙虚线框内所示。整个装置放置于水平桌面上，小车（可视为质点）从A点水平弹射出，沿直线轨道通过阻挡门（阻挡门的位置可在间调节）后经回旋弯道的最低点B点进入竖直回旋弯道，再通过直线轨道从C点水平飞出，轨道各部分平滑连接，小车进入得分区域则挑战成功。已知A、B之间的距离，圆形回旋弯半径，之间的距离，之间的高度差，水平距离．小车与直线轨道各部分之间的摩擦因数均为，其余电阻均忽略。小车质量，经过B点的速度与经过弯道最高点的速度满足关系。(1)若小车从C点飞出后恰好到达N点，求小车在C点的速度大小；(2)若小车恰好能够过回旋弯道的最高点，通过计算分析小车能否进入得分区域：(3)若小车经过阻挡门前后瞬间的速度大小之此为，当小车以的初速度弹出时，阻挡门距离A点多远距离时，小车能够进入得分区域。五、综合题三、电磁感应现象与应用1831年法拉第发现了电磁感应现象，其应用推动产生了人类第二次工业革命。15．电磁炉的原理是利用感应电动势在锅底内产生涡流，适合做电磁炉锅具的材料是（）A．铁 B．瓷器 C．玻璃 D．紫砂16．如图所示，将一根电线缠绕在铁芯外部，接通交流电源，过了一会儿，放置在铁芯上方的多匝线圈开始发热。下述可以增大线圈热功率的办法是（）A．增大交流电源的频率B．减小上方线圈的匝数以减小电阻C．将交流电源换成电动势更大的直流电源D．抽去铁芯17．如图所示，一理想变压器原线圈的匝数n₁=1100匝，副线圈的匝数n₂=220匝，交流电源的电压R为负载电阻，电压表、电流表均为理想电表，则下列说法中正确的是（）A．交流电的频率为100HzB．变压器的输入功率大于输出功率C．电流表A1的示数大于电流表A2的示数D．电压表的示数为44V18．某模型小组用小车探究电磁阻拦的效果。如图所示(俯视)，在遥控小车底面安装有单匝矩形金属线框(线框与水平地面平行)，小车以初速度v0向右通过竖直向下的有界磁场。已知小车总质量m=0.2kg，金属框宽为0.1m、长为0.2m，电阻R=2Ω，磁场宽度D=0.4m，磁感应强度B=1.2T，不计摩擦。（1）若v0=5m/s，则ab边刚进入磁场时，线框中产生的感应电流大小为___________A；小车的加速度大小为___________m/s²。（2）线框穿过磁场的过程中，感应电流的方向___________A．均为abcda

B．均为adcbaC．先abcda再adcba

D．先adcba再abcda（3）(计算)求线框在进入磁场的过程中，通过导线截面的电量q=___________C；（4）线框进入磁场过程的发热量___________穿出磁场过程的发热量；A．>

B．=

C．<

D．无法确定（5）若cd边刚离开磁场边界MN时，小车速度恰好为零。线框进入磁场过程的发热量Q₁与穿出磁场过