河南省安阳市部分校2027届高三上学期9月学情调研物理试卷（含答案）

河南安阳市文峰区北关区2026-2027学年高三上学期学情调研物理试卷一、单选题1．如图所示，我国货物列车有的长达4000m，若其以20m/s的速率穿过1000m长的曲线隧道，下列说法正确的是（）A．以车头为参考系，各车厢一定都是静止的B．研究列车穿过隧道的时间，列车可以视为质点C．列车任一车厢在相同时间内的位移一定相等D．列车完全穿过隧道的时间约为250s2．核电站广泛使用的原材料是，其中一种核反应方程式是，下列说法正确的是（）A．该核反应类型为衰变B．C．D．反应核的总结合能大于生成核的总结合能3．我国发射火星探测器的简化运行轨迹如图所示，轨道Ⅰ是围绕地球做椭圆运动的轨道，探测器经调整后从点进入轨道Ⅱ，运行到点后进入轨道Ⅲ围绕火星做椭圆运动，已知火星的质量小于地球的质量。下列说法正确的是（）A．探测器在轨道Ⅰ上点的速度大于B．探测器在处点火减速进入轨道ⅡC．探测器在处点火减速进入轨道ⅢD．若椭圆轨道Ⅰ和Ⅲ的长轴相等，则它们的周期也相等4．图1为沙漠“锁边”工程中使用的草方格沙障，图2是底边为正方形的草方格示意图。两沙粒从底面的中心点同时被风吹起后斜向上抛出，虚线为沙粒的轨迹，、均为轨迹所在抛物线的顶点，为中点。沙粒在空中运动时仅受重力作用，则沙粒1与沙粒2在顶点的速度大小之比为（）A． B． C． D．5．某空间存在水平方向的匀强磁场，带电微粒水平射入该空间，在重力和洛伦兹力的作用下，粒子的运动形式可能是（）A．匀变速直线运动 B．匀速直线运动C．匀变速曲线运动 D．匀速圆周运动6．如图所示，带电绝缘小球固定在竖直墙面上，细线绕过固定在竖直墙上的光滑小定滑轮拉着带电绝缘小球，小球静止，此时、连线水平，、间的距离为，、间的距离为，两小球可视为质点。用拉力缓慢拉动绳端，使小球缓慢向上移动，小球从图示位置运动到与等高位置的过程中（）A．A、B间的库仑力不变 B．拉力先增大后减小C．小球B做直线运动 D．小球B做圆周运动7．利用薄膜干涉原理可以测量光波的波长。如图所示，将薄玻璃板放在水平标准工件上面，右侧垫一厚度为的薄垫片从而构成楔形空气膜，用待测平行光垂直标准工件方向射向玻璃板形成平行干涉条纹。测出连续条干涉亮条纹中心的间距以及垫片到楔形膜顶端点的距离，则可得待测光波的波长为（）A． B． C． D．二、多选题8．关于电磁波，下列说法正确的是（）A．电磁波是纵波，不会发生偏振现象B．所有电磁波在真空中的传播速率都相等C．任意频率的电磁波都可能会被氢原子吸收D．所有电磁波都既有波动性又有粒子性9．如图所示，将一物体以某一初速度从塔顶竖直向上抛出，经过时间到达地面。如果它以大小相同的初速度从塔顶竖直向下抛出，经过时间到达地面。已知重力加速度大小为，空气阻力不计，下列说法正确的是（）A．竖直上抛和下抛的初速度大小为B．物体落地前瞬间的速度大小为C．塔顶距离地面的高度为D．让物体从塔顶自由下落，落地时间为10．如图所示，在匀强电场中有一个正四面体，边长为，、、、四点的电势分别为、、和，下列说法正确的是（）A．面中心的电势为 B．面中心的电势为C．电场强度大小为 D．电场强度大小为三、实验题11．某实验小组利用图1所示装置验证机械能守恒定律。实验器材有：气垫导轨、滑块、光电门、数字计时器、遮光条、游标卡尺、垫块若干等。完成下列问题：(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度，示数如图2所示，则_____mm。(2)安装好实验装置，释放滑块，数字计时器记录滑块通过光电门1的遮光时间为，则滑块通过光电门1的速度大小_____（保留2位有效数字）。(3)实验中，_____（选填“需要”或“不需要”）测量滑块质量。记录滑块通过光电门2的遮光时间，计算滑块通过光电门2的速度大小，测出两光电门间距为，测得气垫导轨两支脚间距为，垫块高为，重力加速度大小为，若在误差允许范围内，等式__________（用、、、、、表示）成立，则验证了机械能守恒定律。12．某同学在实验室用如图1所示的电路测量一节新干电池的电动势和内阻，该型号新干电池的内阻不超过，定值电阻的阻值为，电压表有两个量程：小量程为，内阻约；大量程为，内阻未知。(1)做该实验，电压表应选择__________（选填“”或“”）量程。(2)根据电路图和所选电压表量程连接好电路后，只闭合时，电压表读数为，可知电源电动势__________；再闭合，电压表读数如图2所示，电压表读数为__________，电源内阻__________（最后一空保留2位有效数字）。(3)该同学认为，在该电压表测量精度下，该电路测量电源电动势的系统误差完全可忽略不计，请说明理由_______________________________________________________。四、解答题13．用负压车输送黏稠、易堵塞的物料，具有噪音小、不易产生粉尘的优点。利用负压设备，使负压箱内空气压强小于箱外，空气只流进且不会直接排出车外，箱内气体压强与外界大气压强之差为负压值。某负压箱在温度、压强的环境中关闭箱门。(1)若箱内与外界没有气体交换，箱内气温降低到时，求箱内气体的压强；(2)若物料入箱前，打开开关抽出一部分气体，箱内温度降至，使负压值，求抽出的气体质量与箱内剩余气体质量之比。14．如图所示，质量为、半径为的光滑四分之一圆弧体静止在光滑水平面上，圆弧面的最低点与水平面相切，质量为的小球放在水平面上，长为的细线一端固定于球正上方高为的点，另一端连接质量为的小球。将细线水平拉直，由静止释放小球，小球运动到最低点时刚好与小球发生正碰，此后小球恰好能运动到圆弧面的最高点，不计小球大小，重力加速度大小为，求：(1)C、B碰撞前瞬间，细线的拉力大小；(2)C、B碰撞过程损失的机械能。15．如图所示，两平行光滑金属导轨固定在水平面上，间距为，电阻不计，导轨分为两段，中间用绝缘材料填充隔断。最左端接有恒流源，当形成闭合回路时，输出电流大小恒为，电流方向如图所示。以O点为坐标原点，沿导轨方向建立坐标轴，O点右侧磁感应强度方向竖直向上，O点左侧磁感应强度方向竖直向下，两磁场的磁感应强度大小仅随坐标变化，且满足式中为已知常量，绝缘隔断在处，长度可忽略不计，导轨右侧放置矩形金属线框，边位于处，线框两边与导轨接触良好，线框单位长度的电阻阻值为，总质量为。时，一根质量为、接入回路电阻为的导体棒以初速度（未知）从处向右运动；（未知）时，导体棒第一次到达处，且速度为0。整个运动过程中导体棒始终与导轨接触良好且垂直，不计空气阻力，忽略磁场的边界效应及电流对磁场的影响。(1)证明导体棒做的是简谐运动；(2)求初速度的大小；(3)提示一：以圆心为原点建立直角坐标系，匀速圆周运动在两坐标轴上的分运动均为简谐运动，其向心加速度在两坐标轴上的分加速度也满足简谐运动方程；提示二：对于简谐运动，关于时间的导数为速度，关于时间的导数为加速度。根据其中一个提示求时间（需要写出周期的具体推导过程）；(4)若导体棒的初速度为，且运动过程中未与金属线框相碰，求导体棒与金属线框边的最小距离。参考答案题号12345678910答案DBCABDCBDABDAD11．(1)5.60(2)0.59(3)不需要12．(1)(2)1.521.20（±0.01）2.7（±0.1）(3)根据闭合电路欧姆定律，，所以，故而误差范围不超过，该电压表无法显示这一差别，故而系统误差可忽略不计（意思合理即可）13．(1)(2)【详解】（1）箱内气体体积不变，根据查理定律有解得箱内气温降低到时，箱内气体的压强为（2）抽出气体后，箱内的压强为设箱内的容积为，原箱内气体在压强、温度的状态下体积为，则由理想气体状态方程有联立解得则抽出的气体质量与箱内剩余气体质量之比为14．(1)(2)【详解】（1）设C、B碰撞前一瞬间，小球C的速度大小为，根据机械能守恒根据牛顿第二定律解得细线的拉力大小。（2）设C，B碰撞后瞬间，小球B的速度大小为，小球刚好到达圆弧体最高点时，B与A的共同速度大小为，根据水平方向动量守恒根据能量守恒解得设C、B碰撞后瞬间小球C的速度大小为根据动量守恒解得根据能量守恒有解得C，B碰撞过程中损失的机械能15．(1)根据题意，恒流源保证回路电流恒为，导体棒受到的安培力为O点右侧磁感应强度方向竖直向上，以水平向右为正，可得在区间，，电流沿棒向上，根据左手定则可知安培力方向水平向左，位移方向水平向右，安培力方向与位移方向相反，即O点左侧磁感应强度方向竖直向下，可得在区间，，电流沿棒向上，根据左手定则可知安培力方向水平向右，位移方向水平向左，安培力方向与位移方向相反，即以初速度从处向右运动，时，导体棒第一次到达处，且速度为0，由对称性可知，导体棒向左运动最远至处。令，则有，可见导体棒做简谐运动。(2)(3)(4)【详解】（1）根据题意，恒流源保证回路电流恒为，导体棒受到的安培力为O点右侧磁感应强度方向竖直向上，以水平向右为正，可得在区间，，电流沿棒向上，根据左手定则可知安培力方向水平向左，位移方向水平向右，安培力方向与位移方向相反，即；O点左侧磁感应强度方向竖直向下，可得在区间，，电流沿棒向上，根据左手定则可知安培力方向水平向右，位移方向水平向左，安培力方向与位移方向相反，即。以初速度从处向右运动，时，导体棒第一次到达处，且速度为0，由对称性可知，导体棒向左运动最远至处。令，则有，可见导体棒做简谐运动。（2）此过程，由图像与位移轴围成的面积表示做功，可得安培力做功根据动能定理解得初速度的大小（3）提示一：如图所示，对于角速度为的匀速圆周运动x方向的位置坐标与的关系为向心加速度为将加速度分解，x方向的加速度a与t的关系为可得方向简谐运动的加速度与振动位移的关系为结合，，可得振动周期故而导体棒的速度第一次变为0所需时间提示二：简谐运动位移与的关系为则有可得即结合，，可得振动周期故而导体棒的速度第一次变为0所需时间说