河北百师联盟2027届高三上学期9月阶段检测物理试题+答案

高三物理

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。

2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改

动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在

本试卷上无效。

3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

考试时间为75分钟，满分100分

一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项

中，只有一项是符合题目要求的。

1.关于下列四幅图的说法正确的是

荧光屏①验电器锌板

金箔

a粒子束

α.

a粒α

子源真空。

甲乙丙丁

A.图甲是α粒子散射实验，卢瑟福据此提出了原子的核式结构模型

B.图乙中用紫外线灯照射原来就带电的锌板时，验电器的张角变大，则锌板原来带负电

C.图丙是氡的衰变规律，可以看出100个氡核经过3.8天剩余50个

D.图丁是原子核的比结合能曲线，可以看出?H比2He更稳定

2.如图所示，某职业特技自行车表演家从A点冲出轨道，在空中连续后翻四次后落在轨道

B点，图中虚线为他在空中的运动轨迹。若不计空气阻力，关于他在空中的运动，说法正

确的是

A.上升的时间等于下降的时间

B.运动至最高点处速度为零

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C.经过A点时的速度小于经过B点时的速度

D.从A到B运动过程先超重后失重

3.某同学设计如图所示的装置测量磁感应强度大小。已知空间中存在竖直方向的匀强磁

场，该同学将质量为m、长为l的直导线用两根等长的绝缘轻质细线悬挂在水平天花板

上，在导线中通人大小为I的电流，当导线静止时，测量细线与竖直方向的夹角θ。若不

考虑地磁场的影响，重力加速度大小为g,则匀强磁场的磁感应强度大小为

正面图侧面图

BD

4.图甲为某实心水晶奖杯，其简化图如图乙所示，有一束单色光从奖杯的上表面M点以人

射角α射人奖杯，光线以折射角β进入奖杯后到达右侧面，且在右侧面上的N点恰好发

生全反射(入射角为θ)。则该奖杯的折射率为

甲乙

BC.sinθD

5.一列简谐横波沿x轴正方向传播，波速为4m/s,t=0时波形图如图所示，其中M、N两

质点的位移分别为+5cm、-5cm,则M、N两质点第3次速度大小相等但方向相反的时

刻是

A.t=1.50sB.t=1.25sC.t=1.00sD.t=0.75s

第2页(共8页)

鬻E

6.在未来的“星际穿越”中，宇航员发现了一颗未知星球，为了测量该星球的密度，发射探测

器绕该星球沿椭圆轨道运动。测量探测器到星球表面的最近、最远距离分别为R、3R,探

测器运行周期为T,若星球可看成半径为R的球体，不考虑其他星体的影响，引力常量为

G,则该星球的平均密度为

ABD

7.如图所示，一光滑圆形轨道(半径为R)固定在竖直平面内，质量为m的小圆环套在轨道上，

初始时小圆环静止在轨道最高点，在轻微扰动下开始向右运动。当小圆环经过A点(图中未

画出)时，小圆环与轨道间的弹力为零。重力加速度为g,则小圆环经过A点时的动能为

ABCD

二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项

中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得

3分，有选错的得0分。

8.如图所示为一种电子束焊接机的核心部件，内部存在高压辐向电场，电子在电场力作用

下被加速，高速电子束轰击工件，将电子动能转化为热能，使金属熔化并形成高质量焊缝。

电场线如图中带箭头的直线所示，a、b、c、d为电场中的四点，不考虑重力的作用，下列说

法正确的是

A.电场强度最大的点是a

B.b点电势比c点电势低

C.电子在d点的电势能最小

D.电子从b点运动到d点过程中，电场力对其做负功

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9.如图所示电路，变压器为理想变压器，电表均为理想电表，在a、b两端输人有效值不变的

正弦交流电压，R。为定值电阻，R为滑动变阻器，变压器原、副线圈的匝数比为k,在滑动

变阻器的滑片向下移动的过程中，电压表V与电流表A示数变化量分别为△U和△I,下

列说法正确的是

A.电压表示数减小B.电流表示数减小

D.滑动变阻器的功率一定先增大后减小

10.如图所示，间距为L、电阻不计、足够长的光滑平行金属导轨固定在绝缘的水平桌面上，

两根质量均为m、有效电阻均为R的匀质导体棒甲和乙静止在导轨上，两虚线边界之间

存在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场，导体棒甲、乙之间的距离和两虚

线边界的宽度均为d,导体棒甲恰好位于磁场左边界。现同时分别对甲和乙施加水平向

右的拉力，使甲、乙保持相对静止沿着导轨做加速度大小为a的匀加速直线运动，直至

乙到达磁场右边界。两导体棒与导轨始终垂直并接触良好，下列说法正确的是

A.导体棒乙穿过磁场所用时间为

B.导体棒甲、乙穿过磁场过程中，所受安培力冲量大小之比为2:1

C.导体棒甲、乙穿过磁场过程中，克服安培力做功之比为√2:1

D.从静止至乙到达磁场右边界过程中，拉力对甲的冲量大小为

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嚣图aE

三、非选择题：本题共5小题，共54分。

11.(8分)(1)利用如图甲所示装置探究匀变速直线运动。

B

A;CDE

5.19一5.70一6.21—6.72—单位：

甲乙

①除图甲中所示器材外，下列装置必要的是。(多选)

A.220V的交流电源B.8V的交流电源

C.天平D.刻度尺

②图乙为某次实验中得到的一条纸带，两相邻计数点间还有四个点未画出，各点之间的

距离已在图乙中标出，实验所用交流电源的频率为50Hz,则小车的加速度大小为

m/s²。(结果保留两位有效数字)

(2)某实验小组要测量弹簧的劲度系数，他们利用智能手机中自带的定位传感器设计了

如图丙所示的实验，手机软件中的“定位”功能可以测量手机竖直方向的位移(以打开定

位传感器时手机的位置为初位置)。实验小组进行了如下主要的实验步骤：

a.按图丙安装实验器材，弹簧上端固定在横杆上，下端与手机连接，手机重心和弹簧在同

一竖直线上；

b.手托着手机缓慢下移，手离开手机，手机静止时，打开手机中的定位传感器；

c.在手机下方悬挂一个钩码，缓慢释放，当手机和钩码静止时记录下手机下降的位移x;

d.改变钩码个数n,重复上述操作，记录相应的位移x;

e.在坐标纸图中描点作出n—x图像，如图丁所示。

手机

定位传感器

钩码

o

丙丁

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①已知每个钩码的质量为m,重力加速度为g,图丁中图像的斜率为a,则弹簧的劲度系

。(用m、g、a表示)

②实验中未考虑手机所受重力使弹簧伸长，这对弹簧劲度系数的测量结果(填

“有”或“无”)影响。

12.(8分)在“测定电源的电动势和内阻”实验中：

(1)某同学设计了图甲所示电路图，进行规范实验，并根据测量数据最终得到如图乙所示

的U-I图像。

①根据图像可知，电源电动势的测量值为V,内阻的测量值为Ω。(均

保留三位有效数字)

②考虑到电表并非理想电表，则电源电动势的测量值真实值，内阻的测量值

真实值。(均填“大于”“小于”或“等于”)

4U/V

3.00

2.80

2.60日

2.40日

2.20日

2.000.100.200.300.400.50I/A

甲乙

(2)为了消除电表内阻引起的系统误差，重新设计的电路图如图丙所示，图中定值电阻的

阻值为R。,A₁、A₂是两个相同的电流表。

丙丁

①连接好电路后，闭合开关S,调节滑动变阻器R与电阻箱R′的阻值，当电阻箱的读数

为R₁时，灵敏电流表G的示数为零，则可测得电流表A₁、A₂的内阻为。(用

R。、R₁表示)

②当灵敏电流表G的示数为零时，仅改变滑动变阻器滑片的位置，测得多组电压表示数

U、电流表A₁示数I₁、电流表A₂示数I₂,以I=I₁+I₂为纵坐标、U为横坐标，得到图

丁所示的直线，则电源的内阻r=。(用a、b、R。、R₁表示)

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13.(8分)如图，一心形硬壳装置内被导热柔性气囊分为内部和外部，内部通过充气口充有

氦气(看作理想气体),外部通过液体阀门充有某种液体。初始时内部气体温度T₁=

400K、压强p₁=0.4MPa,体积V₁=10L。外部液体不可压缩且始终处于充满状态。

忽略温度变化对气囊材料性质的影响，忽略该装置外壳的形变。

(1)若保持气体温度不变，打开液体阀门液体流出一部分，使内部气体压强变为p₂=

0.25MPa后，关闭液体阀门。求上述过程中流出的液体体积；

(2)若气体温度降低为T₂=250K,为保证压强不变，需要通过充气口向内部补充氦气，

不考虑充气过程中温度的变化，求补充的氦气质量与内部原有氦气质量之比。

液体阀门

外部

气囊

硬壳

内部

充气口

14.(14分)利用电场和磁场实现粒子偏转是科学仪器中广泛应用的技术。如图所示，在x

轴上方空间中存在沿y轴负方向的匀强电场，在x轴下方空间中，存在垂直xOy平面向

外的匀强磁场。一个电荷量为q、质量为m的带正电粒子，以速率v。从y轴上P₁点

(0,L)沿x轴正方向射入第一象限，通过x轴上的P₂点时粒子速度方向与x轴正方向

成45°角，随后恰好垂直y轴射出第四象限，再经磁场、电场后回到P₁点。不计粒子重

力，求：

(1)O、P₂之间的距离；

(2)匀强电场的电场强度和匀强磁场的磁感应强度大小之比；

(3)粒子相邻两次经过P₁点的时间间隔。

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15.(16分)如图所示，质量为M的薄壁凹槽放在倾角θ=30°、足够长的固定斜面上，斜面顶

端垂直固定弹性挡板P,斜面上A点与挡板P的距离x₁=3.5m,质量为m的长方体小

物块放置于凹槽内且与凹槽下侧壁接触，已知凹槽上下两侧壁之间的距离D=0.5m,

长方体小物块的长d=0.1m,初始时凹槽上侧壁与斜面上A点平齐。现使凹槽和长方

体小物块一起以vo=6m/s的初速度沿斜面向上运动，所有的碰撞均为弹性碰撞，碰撞

时间极短，取重力加速度g=10m/s²,不计一切摩擦及空气阻力。已知小物块与凹槽壁

第8次碰撞前瞬间凹槽的速度大小为6m/s,求：

(1)凹槽上侧壁与P碰撞前瞬间，凹槽的速度大小；

(2)凹槽上侧壁与P碰撞后经过多长时间小物块与凹槽壁发生第1次碰撞?

(3)从凹槽上侧壁与P碰撞后到小物块与凹槽壁第8次碰撞前经历的时间及小物块的

质量m与凹槽的质量M之比。

P

x₁

A

D

0-

第8页(共8页)

鬻图m王

高三物理

参考答案及评分意见

1.A【解析】图甲是a粒子散射实验，卢瑟福据此提出了原子的核式结构模型，A正确；图乙中用紫外线灯照射锌

板，锌板上的电子逸出，验电器的张角变大，说明锌板原来就带正电，B错误；半衰期是针对大量的原子核的统计

性规律，对少量原子核不适用，C错误；He的比结合能更大，故He比H更稳定，D错误。

2.C【解析】由于上升的高度小于下降的高度，根据可知，上升的时间小于下降的时间，A错误；运动至

最高点处竖直分速度为零，还有水平分速度，B错误；根据v,=gt可知，经过A点时的竖直分速度小于经过B点

时的竖直分速度，水平分速度大小相等，根据v=√v²+v可知，经过A点时的速度小于经过B点时的速度，C

正确；从A到B运动过程始终只受重力作用，处于失重状态，D错误。

3.D【解析】导线中电流方向沿水平方向，磁场方向竖直，两者互相垂直，故导线所受安培力沿水平方向，大小为

F=BII,根据平衡条件有F=mgtanθ,故,D正确。

4.D【解析】由折射定律可知,A、B错误；临界角满足,即,C错误，D正确。

5.B【解析】根据图像可得波长λ=4m,波速为4m/s,根据λ=vT可得周期T=1s,当M、N两质点第3次关于

波峰或波谷对称时，M、N两质点第3次速度等大反向，即波峰位置由-3m运动到2m处，所用的时间△t=

B正确。

6.C【解析】探测器椭圆轨道的半长轴,设探测器在半径为R的轨道上做圆周运动的周期为

T₁,由开普勒第三定律,由万有引力提供向心力,星球体积,平均密度

,联立解得,C正确。

7.B【解析】设小圆环经过A点时与圆心连线和竖直方向夹角为θ,下落高度h=R(1-cosθ),由机械能守恒定律

,沿半径方向合力提供向心力，即,整理得N=mg(2—3cosθ),当

小球与轨道间弹力为零时，解得,可知正确。

8.BC【解析】电场线的疏密表示电场强度的大小，由图可知，d点附近电场线最密，电场强度最大，A错误；电场线

由中心指向外部，沿电场线方向电势降低，故离中心越远电势越低，可知在a、b、c、d四点中，a点的电势最低，b

点电势比c点电势低，d点电势最高，根据E,=qφ可知电势越高，电子的电势能越小，可知电势能最小的点是d

点，B、C正确；电子从b点运动到d点过程中，电势能减少，电场力对其做正功，D错误。

9.AC【解析】将变压器和滑动变阻器看作等效电阻，则等效电阻的阻值R′=k²R,滑片向下移动的过程中，R减

小，则等效电阻减小，电压表示数减小，原线圈中的电流增大，则副线圈中电流增大，电流表示数增大，A正确，B

错误；当电流表的示数变化量为△I时，由,可知原线圈中电流的变化量,定值电阻R。两

端电压变化量的绝对值|△URl=|△U|,可知,C正确；等效电阻的阻值R'与定值电阻

R。的大小关系不确定，所以理想变压器副线圈的输出功率的变化情况不确定，滑动变阻器的功率变化情况不确

定，D错误。

物理答案第1页(共4页)

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10.AD【解析】导体棒甲、乙的加速度为a,由运动学规律,可得甲通过磁场区域的时间,乙通

过磁场区域的时间,A正确；从开始运动到乙刚进人磁场，甲在磁场中的

位移为d,由法拉第电磁感应定律可知，平均电动,平均电流,又因为q=1·

△t,解得通过回路截面的电荷量,导体棒甲、乙穿过磁场过程中流过回路截面的电荷量之比为1:1,安

培力冲量I安=所以导体棒甲、乙所受的安培力冲量大小之比为1:1,B错误；由于乙进入

磁场时比甲具有更大的初速度，因此乙受到的安培力更大，克服安培力做的功更多，C错误；甲穿过磁场过程

中，甲所受拉力F₁=ma+F耍，F耍=BLI=BL·,则甲所受拉力F₁

与时间t成线性关系，该过程其冲量穿过磁场过程中，甲

所受拉力F₂=ma,该过程其冲量I₂=ma·t₂=(√2-1)m√2ad,从静止至乙到达磁场右边界过程中，拉力对

甲的冲量大小为,D正确。

11.(1)①BD(2分，少选得1分)②0.51(2分)(2)①mga(2分)②无(2分)

【解析】(1)①该实验不需要天平，电磁打点计时器需要接到8V的交流电源上，处理数据时需要利用刻度尺测

量长度，B、D正确。

②实验所用交流电源的频率为50Hz,则打点周期t=0.02s,两相邻计数点间的时间间隔T=5×t=0.10s,由

逐差法可知,代入数据可解得a=0.51m/s²。

(2)①根据胡克定律F=kx,可得nmg=kx,整理得图像的斜率为a,则,解得k=mga。

②由上述分析可知，弹簧的劲度系数是通过图线的斜率与每个钩码所受重力的乘积得到的，则未考虑手机所受

重力使弹簧伸长，这对弹簧劲度系数的测量结果无影响。

12.(1)①3.00(1分)2.17(1分)②等于(1分)大于(1分)(2)①√R₁R。(2分)(2分)

【解析】(1①根据U=E—Ir,得电源电动势的测量值等于U-I图像的纵截距，即Em=3.00V;图线斜率的绝

对值为内阻的测量值，即

②根据U=E-I(r+rA),可知所测电源电动势E=E,所测电源内阻rw=r+rA。

(2)①灵敏电流计G示数为零，说明G两端电势差为零，对上边支路，A₁与R。串联，可得,下边支路，

电阻箱R₁与A₂串联，可得,由题意,可得,即RA=√R₁R。.

②当电流计G的示数为零时，根据闭合电路欧姆定律有U=E-[(I₁+I₂)r+I₁RA+I₂RA],化简得I=

,结合图像可知,解得

13.(1)6L(2)3:5

【解析】(1)气体温度不变，做等温变化，由玻意耳定律有p₁V₁=p₂V₂(2分)

物理答案第2页(共4页)

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解得V₂=16L

流出的液体体积△V=V₂-V₁(1分)

解得△V=6L(1分)

(2)对原有气体，由理想气体状态方程

解得温度降低为T₂=250K后的体积

同温同压下，气体质量之比等于体积之比，即

解得

14.(1)2L(2)vo

【解析】(1)由题知，粒子在电场中做类平抛运动，设O、P₂之间的距离为x,则

x=v₀t₁(1分)

沿电场方向有

将速度分解有(1分)

解得

x=2L(1分)

(2)由速度关系可知粒子在P₂的速度v与初速度v。满足关系vcos45°=v。(1分)

解得v=√2v。

粒子从P:到P₂的过程中，根据动能定理有

解得

粒子进入第四象限后做匀速圆周运动，设其半径为r,根据几何关系有

(1分)

解得r=2√2L

根据洛伦兹力提供向心力，则有

解得

则匀强电场的电场强度和匀强磁场的磁感应强度大小之比

(3)粒子在磁场中运动的时间

解得

从P,点开始运动到下一次回到P₁点的时间t=t₂+2t₁(1分)

物理答案第3页(共4页)

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解得

15.(1)1m/s(2)0.2s(3)1.6s3

【解析】(1)凹槽和小物块一起做匀减速直线运动，加速度大小为

即a=gsinθ

设凹槽与挡板P碰撞前速度大小为v,根据速度一位移关系式得v?—v²=2ax