山西省部分学校2027届高三年级上册9月学情调研 物理试卷（含解析）

2027届山西高三部分重点高中高三上学期学情调研

物理试题

一、单选题

1.氢原子钟是利用氢原子跃迁频率稳定的特性来获取精准时间频率信号的设备。氢原子能级如图所示，若

一个处于〃=2能级的氢原子，吸收某种频率的光子后，向低能级跃迁时最多可辐射三种不同频率的光子，

则该氢原子所吸收的光子的能量为（）

n£/eV

oo.................0

5-----------------------0.54

4-----------------------0.85

3-----------------------1.51

2-----------------------3.40

1-----------------------13.6

A.1.89eVB.2.55eVC.10.2eVD.12.09eV

2.使一个小球第一次在空中由。点自由下落，第二次将其由。点水平抛出，小球两次均落在同一水平面上。

不计空气阻力，不考虑小球落到水平面上之后的运动。关于小球的两次运动，下列说法正确的是（）

A.两次速度变化量不同B.两次速度变化量相同

C.第一次速度变化快D.第二次速度变化快

3.如图所示，用频率为了的单色光照射双缝，测得接收屏2上相邻干涉亮条纹间距与接收屏I上相邻干涉

亮条纹间距的差值为小，两接收屏沿装置中轴线方向的距离为心已知光在真空中的传播速度为c,则双

缝S1、SZ的间距为（）

I接收屏1

单色光［―卜...............-.....L--

2|接收屏2

cLf^xfLcAx

A.——B.-C.—D.—

cLcArfL

4.如图所示，竖直平面内倾角为。的斜面体人8。静止在水平面上，从P点以水平初速度”向左抛出一小

球，小球恰好能从A点无碰撞地滑上斜面，不计小球的大小和空气阻力，则关于尸点与4点的高度差，下

列说法正确的是（）

A.与,成正比B.与J成正比C.与％成正比D.与学成正比

%%

5.2026年7月30日，我国成功发射了通信技术试验卫星二十七号。某卫星的发射变轨过程示意图如图所

示。卫星先进入近地圆帆道I做匀速圆周运动，再经椭圆轨道II变轨，最终进入圆轨道IH做匀速圆周运动，

已知P、。两点分别是椭圆轨道II的近地点和远地点，卫星沿椭圆轨道从P点运动到。点所用时间为/，地

球半径为R,地球表面重力加速度为g,则轨道HI的半径大小为（）

III

6.如图所示，为正方体，长直导线〃与重合，通有从A到B的恒定电流小长直导线〃

与CC重合，通有从C到。的恒定电流/2,且/产以2（左＞0）。已知通电长直导线在空间某点处产生的磁感应

强度与电流大小成正比，与该点到导线的距离成反比。则下列判断正确的是（）

A.%=1时，*与。点磁感应强度方向相同

B.时，长点和。点磁感应强度大小相等

C.当且仅当时，夕点和。点磁感应强度方向互相垂直

D.当且仅当4=2时，/V点和〃点磁感应强度方向互相垂直

7.如图所示，半径为R的固定绝缘圆环上均匀分布有正电荷，。为圆环的圆心，固定绝缘细直杆MN上也

均匀分布有正电荷，直杆与圆环的中心对称轴重合。ON长为R,0M长为L,L-R=a,且圆环和

直杆上单位长度的电荷量均为小静电力常量为A则圆环与直阡间的静电力大小为（）

C2lataq2

,2lFR

二、多选题

8.如图所示，•列简谐横波沿x轴传播，图示是/=。时刻的部分波形，八b、。为波传播路径上的三个质

点，平衡位置分别在x=lm、x=5m、x=7m处,从图示时刻开始，质点人比质点c早0.2s到达平衡位置,

B.1=0时刻，质点a的位移为2":m

C.波的传播速度大小为10m/sD.质点力和质点c振动方向总是相反

9.如图所示的电路中，理想变压器原、副线圈匝数比为2:1,电压表和电流表均为理想电表，在〃、〃两端

接电压一定的正弦交流电源，电路稳定后，将滑动变阻器R的滑片向卜.移，电流表A?和电压表V1、V2

的示数变化量的绝对值分别为1△4、|A/J,|AU||、Nal，且等=2Q,下列说法正确的是（）

B.电流表A2示数均变大

C.定值电阻留=4CD.判=!。

M2

10.如图所示，间距为L的足够长光滑平行导轨固定在水平面上，MMPQ均与导轨垂直，间距也为，

MN、PQ间有垂青于水平面向上的匀强磁场，磁感应强度K小为8。长均为L、质景均为小电阳均为R的

金属棒。、〃垂直导轨放置。初始忖，。刚好与MN重合，匕与。间的距离也为L。现给。、。分别施加水平

向右的拉力，使〃、〃同时从静止开始做加速度相同的匀加速直线运动，金属棒运动过程中始终与导轨垂直

且接触良好，不计导轨的电阻，则卜.列说法正确的是（）

MP

口,〃户・1

儿•.石

A.金属棒4、力通过磁场所用时间之比为75:1

B.从金属棒开始运动到金属棒〃刚进入磁场，通过金属棒力的电荷量为更

2R

C.金属棒。通过磁场的过程片对。的冲量大于金属棒b通过磁场的过程F2对b的冲量

D.金属棒。通过磁场的过程合力对。所做的功小于金属棒b通过磁场的过程合力对所做的功

三、实验题

11.某同学用如图中所示的装置探究加速度与合外力的关系。将气垫导轨倾斜放置，装有遮光条的滑块放

在气垫导轨上，绕过定滑轮的轻绳一端连接在滑块上，另一端吊着砂桶，接通气源，改变砂桶中砂的质量,

使滑块恰好能静止在导轨上。已知重力加速度为g。

(1)实验前，用螺旋测微器测量遮光条的宽度，示数如图乙所示，可知遮光条宽度4=mm；

(2)实验时，接通气源，当滑块恰好处于静止时，剪断轻绳，取卜砂和砂桶，记录遮光条分别通过光电门1、

2时的遮光时间乙、G，根据气垫导轨上的刻度尺测出两光电门中心间的距离L,由此可求得滑块在气垫导

轨上下滑时的加速度大小。=：用天平测出相应的砂和砂桶的质量为加，则滑块下滑过程中受到

的合外力大小产=(均用题中所给字母表示)；

(3)多次改变气垫导轨的倾角重复实验，测出每次实验对应的砂和砂桶的质量/〃，求出每次滑块沿气垫导轨

运动的加速度〃，作出图像，如果图像是一条过原点的倾斜直线，则表明滑块质量一定时加速度与受到

的合外力o如果图像的斜率等于公可求得滑块和遮光条的总质量加=。

12.某实验小组利用如图甲所示电路测量•段金属丝的电阻率，将金属丝拉直后接在A、8接线柱之间。己

知电流表A1量程为0~0.6A、内阻为4(大小未知)，电流表A2量程为070mA、内阻;弓=50C,滑动变

阻器&最大阻值为3()。，电阻箱&最大阻值为999.9Q,电源电动势为3V,内阻忽略不计。

⑴要将电流表A,改装成量程为O~3V的电压表,电阻箱接入电路的阻值应为凡=C：

(2)按电路图连接好实物电路，将滑动变阻器滑片移到一端，使其接入电路的阻值(填“最大”或“最

小”)，线夹夹在A接线柱上，闭合开关S,调节滑动变阻器滑片，使电流表A1的指针有较大偏转，示数如

图乙所示，则电流表A1的示数/。=A；

⑶多次调节线夹的位置，改变金属丝接入电路的长度，同时调节滑动变阻器，使电流表A1的示数始终为

记录每次调节后金属丝接入电路的长度上和电流表A2的示数/,作出图像，得到图像的斜率为k,已知

金属丝的横截面积为5,则金属丝的电阻率/=:若图像的纵截距为4则电流表A1的内阻

4=(均用题中所给字母表示)。

四、解答题

13.如图甲所示，一端封闭，内壁光滑的足够长细玻璃管水平放置，管中用水银柱封闭了一段气柱，水银

柱长为L=IOcm,封闭气柱长为13cm,大气压强为75cmHg,环境温度保持不变。

___________________________

1II

I

III二

甲乙

⑴若将玻璃管在竖直面内缓慢转过90。使管口向下，求稳定时管中封闭气柱的长度：

(2)着将玻璃管绕过管封闭端的竖直轴在水平面内匀速转动，如图乙所示，便稳定时管中封闭气林长度与(1)

中求得的气柱长度相同，重力加速度大小为lOm/s?,求玻璃管转动的角速度大小。

14.如图所示，质量为2〃?、半径为R的光滑四分之一圆弧体静上在光滑的水平面上，圆弧面的最低点与水

平面相切，小球〃静止在光滑水平面上，将质量为机的小球。在圆弧面的最高点由静止释放，小球。运动

到水平面上后与小球〃发生弹性正碰。已知重力加速度为g,不计小球大小。求：

(2)小球a刚离开圆弧面时，小球a和圆弧体各自的速度大小；

(3)要使小球。还能再运动到圆弧面上，小球b的质量M应满足什么条件。

15.如图所示，在平面直角坐标系的第一象限内有垂直于坐标平面向外的匀强磁场和沿)，轴正向的匀强电场,

在第四象限有垂直坐标平面向里的匀强磁场，两匀强磁场磁感应强度大小相等。从)，轴上的M点沿x轴正

向向第一象限内发射一个质量为〃?、电荷量为q的带正电的小球，小球在第一象限内运动后，刚好从x轴上

的N点以速度方向与x轴正方向成60。角进入第四象限。已知M点与。点距离为d,重力加速度为g,小球

在M点和N点的速度大小均等于％=2窈。不计小球的大小。求：

°xxxNxx

xxxx

XXXX

⑴匀强电场的电场强度大小；

(2)匀强磁场的磁感应强度大小和。、N间的距离;

(3)小球第n次经过x轴时的位置坐标。

题号12345678910

答案BBADCBCBCBDBC

11.（1）6.625/6.624/6.626

d2（11）

⑵五区一工。

⑶成正比与

k

【详解】（1）螺旋测微器的分度值为0.01mm,则遮光条的宽度为"=6.5mjn+12.5x0.01mm=6.625mm

（2）[I]遮光条通过光电门的时间很短，可用平均速度近似表示通过光电门时的瞬时速度，则滑块通过光电

门1、2时的速度分别为丐=:

*112

滑块在两光电门之间做匀加速直线运动，根据速度与位移的关系有尺一片二2〃乙

⑵剪断轻绳前，滑块和砂桶均处「•静止状态，设轻绳拉力为了、滑块所受重力沿导轨向下的分力为G,,根

据平衡条件分别有丁=〃*，G*r

剪断轻绳后，滑块沿导轨方向受到的合外力等于G,,因此滑块下滑过程中受到的合外力大小尸=G,=〃长

（3）[I]设滑块与遮光条的总质量为“，根据牛顿第二定律有，裕=Ma

解得a=-^―m

M

因此在加一定时，。与，"成正比，而合外力/二〃际也与，"成正比，故加速度a与合外力少成正比。

[2]由。-机图像的斜率定义有k=±=*

mM

解得知=当

k

12.（1）250

⑵最大0.50

⑶ksg+R）〃印）

I。【。

【详解】（1）电流表A?改成电压表后，则有"=&&+&）

U3

代入数据，解得&=/一4=（7^^-50）C=250Q

（2）口]为保护电路，应使滑动变阻器接入电路的电阻最大；

[2]电流表A1的最小分度值为0.02A,故读数保留到百分位，由图乙可知，电流表A1的示数/O=0.50A。

⑶[1]⑵根据并联电路两端电压相等，则有/（4+与）=/。1+*、

整理得八儡+康而2

可知/一L图像斜率为A=b

解得,=萼&

因为/-乙图像截距为。，则有

解得钎华国

A）

13.⑴15cm

（2）5>/2rad/s

【详解】（1）气体发生等温变化，开始时管中封闭气体压强四=〃°=75cmHg

玻琦管竖直后，管中封闭气体压强心=%-2gL=65cmHg

根据玻意耳定律有四5七=〃3乙

联立解得右=15cm

（2）设转动的角速度为出，对水银柱，根据牛顿第二定律有％S-p2s=〃（右+；01=254&+3，疗

联立整理得0gLs=+疗

代入数据，解得。=5啦rad/s

14.（l）x2=p

⑵匕=2^，%=亚^

（3）M>3m

【详解】（1）根据小球[与圆弧体组成的系统水平方向动量守恒有而^=2〃?7

即阳甲=2mv2t

即叫=2mxi

根据几何关系演+为=宠

解得

（2）设小球。笫一次离开圆弧体时速度大小为匕，圆弧体的速度大小为匕，根据水平方向动量守恒

m\\=2mv2

根据机械能守恒〃侬?=；〃肝+1x2〃八，;

解得H=2斯：，岭=得：

（3）当小球。反弹的速度大小恰好等于匕时，根据动量守恒/g=〃吗+”匕

根据机械能守恒=3〃收+3"4

其中匕=_J；g〃

解得M=3〃？

因此，要使〃球还能再运动到圆弧面上，小球的质量应满足的条件是M>3〃？

5⑴驱

q

⑵哗，&

qd

（3）即〃为奇数时，小球第〃次经过x轴时的位置坐标为（百+

\乙）

〃为偶数时，小球第〃次经过x轴时的位置坐标为（石（2"