2026届山西晋中市高三三模物理试题(解析版)

高级名校物理试卷PAGEPAGE12026届山西晋中市高三三模物理试题1.2025年诺贝尔物理学奖授予三位科学家，表彰他们在电路中发现宏观量子隧穿与能量量子化，量子化观念是解释氢原子能级与跃迁规律的基础。下列说法正确的是(  )A.氢原子在高能级不会自发向低能级跃迁B.氢原子从低能级向高能级跃迁时，放出光子C.氢原子跃迁时吸收或释放的能量可以是任意值D.氢原子跃迁时吸收或释放的能量只能是特定值【答案】D【解析】根据玻尔原子理论可知处于高能级的氢原子状态不稳定，会自发向低能级跃迁并释放光子，A错误；同理可知，氢原子从低能级向高能级跃迁时，需要吸收光子，B错误；根据玻尔理论的基本假设可知，氢原子的能级是量子化的，不同能级的差值为固定的特定值，跃迁时吸收或释放的能量必须等于能级差，为特定值，不能为任意值，C错误；D正确。故选D。2.如图所示为医用内窥镜的光学探头简化模型，其三棱镜横截面为等腰直角三角形ABC，∠C=90∘。一束载有图像信号的单色光从左侧AC面垂直入射，已知棱镜材料对该单色光的折射率为3，真空中光速为A.光在棱镜中的传播速度为3c B.光在AB面上发生全反射

C.该单色光发生全反射的临界角为60° D.该单色光最后全部从AC【答案】B【解析】根据折射率与传播速度的关系n=cv，可得光在棱镜中的传播速度v=cn=33c，A错误；根据折射率与临界角关系，可得sinC=1n=33，解得C≠60°，C错误；单色光从AC垂直入射后，方向不变到达AB面，等腰直角三角形中，光在AB面的入射角为45°，根据临界角定义式sinC=33≈0.577，sin45°=3.山西省风力发电系统中有一型号AH-500K中型风力发电机如图1所示，额定功率为500kW。其发电原理如图2所示，边长L=70cm的正方形线圈固定，磁体在风力叶片带动下绕线圈对称轴OO'匀速转动，磁体间可视为磁感应强度大小B=0.20TA.690V B.980V C.220V D.310V【答案】A【解析】由题意可知，线圈产生的电流为正弦式交变电流，根据法拉第电磁感应定律可知产生电动势的最大值为Em=NBSω，其中S=L2，联立解得Em4.如图所示，中国民航局在对一架无人驾驶载人航空器进行低空竖直起飞测试中，检测到航空器受到的竖直向上的动力F随时间t均匀增大。空气阻力忽略不计，则该过程中飞行器的速度v和加速度a随时间t的图像可能正确的是(  )A. B.

C. D.【答案】D【解析】根据F-t图像，可知竖直向上的动力F与t成正比，设比例系数为k，则有F=kt，设飞行器的质量为m，对其受力分析，根据牛顿第二定律有F-mg=ma，联立可得a=kmt-g，可知加速度与时间为一次函数关系，故a-t图像是一条倾斜的直线，且与横轴有交点，C错误；D正确；根据a=kmt-g，可知加速度a随时间t不断增大；又根据v-t图像的斜率表示加速度，可知v-t图像中图线的斜率不断增大，故5.先秦《诗经·小雅·斯干》中：“约之阁阁，椓之橐橐。”记载了古人营造宫室的场景，匠人手持绳墨定准方位，用版筑之法夯实土墙。如图所示，古代建筑工地中，绳OP一端连接轻质光滑滑轮，另一端固定在P点，工人抓住跨过滑轮的轻绳一端沿水平地面缓慢向左走动将建材吊起，在此过程中，下列说法正确的是(  )A.绳OP上的拉力保持不变 B.绳OP上的拉力逐渐变大

C.地面对人的摩擦力逐渐变大 D.地面对人的支持力逐渐减小【答案】C【解析】设滑轮左侧绳子与竖直方向夹角θ，工人缓慢向左运动过程中，滑轮两侧的绳子拉力大小T均等于重物重力大小mg，取滑轮为研究对象，由平衡条件可知，绳OP上的拉力F=2Tcosθ2=2mgcosθ2，在此过程中，θ增大，因此F减小，AB错误；对人受力分析，根据平衡条件，水平方向，有f=Tsinθ=mgsinθ，竖直方向上，有T6.近年来，我国大规模低轨卫星互联网星座加速部署中，大量卫星在较低轨道绕地球做匀速圆周运动，旨在更好地实现地面全域服务。若观测到其中某颗卫星在时间t内运行的路程为s，地球半径为R，地球表面重力加速度为g，忽略地球自转。关于该卫星，下列说法正确的是(  )A.距地面高度为gB.加速度大小为2sC.运行周期为2πgD.运行速度大于第一宇宙速度【答案】C【解析】由题意可知，卫星做匀速圆周运动，线速度v=st，忽略地球自转，由黄金代换可知GMmR2=mg，万有引力提供向心力结合牛顿第二定律GMmr2=mv2r，联立解得轨道半径r=GMv2=gR2t2s27.如图所示，倾斜的足够长光滑平行金属导轨下端接阻值为R的定值电阻，匀强磁场B垂直导轨平面向下(图中未画出)，电阻为r的金属棒在沿斜面向上的恒力F作用下由静止开始沿导轨向上运动，不计其他电阻，金属棒与导轨始终垂直且接触良好。下列说法正确的是(  )A.金属棒机械能的增加量等于恒力F和重力做功之和B.运动过程中通过电阻R的电荷量与金属棒的位移成正比C.回路中电阻R的发热功率等于金属棒克服安培力做功的功率D.金属棒向上做加速度增大的加速直线运动【答案】B【解析】根据W其他=∆E可知除重力(弹力)以外的其它力做功等于机械能的增加量，可知恒力F与安培力做功的代数和等于金属棒的机械能增加量，A错误；设经过Δt时间通过电阻R的电荷量为q，金属棒的位移为x，根据法拉第电磁感应定律及闭合电路欧姆定律可得q=IΔt，I=ER+r，E=ΔΦΔt，其中ΔΦ=BΔS=BLx，又q=IΔt，联立解得q=BLR+rx，可知电量q与位移x成正比，B正确；根据功能关系，可知金属棒克服安培力做的功等于产生的电能，产生的电能等于电阻R8.在架空输电线路除冰技术中，有一种新型绳波共振除冰装置，其核心原理是利用绳波的叠加与共振效应清除线路覆冰：水平绷紧的绝缘绳上，两端的振动发生器同时起振产生两列频率相同、相位差恒定、均沿竖直方向振动的简谐横波(绳波)相向传播。若忽略波传播过程中的能量衰减，则下列说法正确的是(  )A.两列绳波相遇时能发生干涉现象B.传播过程中振动减弱点的位移一定始终为零C.振动加强点的振幅等于两列波的振幅之和D.两列绳波相遇后，各自的传播方向会发生改变【答案】AC【解析】由题意可知，两列绳波频率相同、相位差恒定，因此两列绳波相遇时能发生干涉现象，A正确；根据波发生稳定干涉的特点可知，传播过程中振动减弱点的振幅最小，但位移不是始终为零，B错误；由于两列绳波相遇时能发生干涉现象，在干涉现象中，振动加强点的振幅等于两列波的振幅之和，C正确；根据波的叠加原理，两列波相遇后，不会相互影响改变各自的传播方向，D错误。故选AC。9.如图所示，机械加工厂中将做好的质量为m的球形工件在高为H的左侧平台边缘处静止释放，工件沿光滑轨道滑入质量为3m的半圆形圆槽。圆槽可自由移动，圆槽最低点与地面高度差不计。圆槽与右侧平台接触时，小球刚好到达圆槽右侧最高点且相对圆槽速度为零被右侧平台上的人接住，右侧平台高度与圆槽圆心O点等高，不计一切摩擦和人的高度，小球可看作质点，重力加速度为g，则(  )A.小球到达右侧平台被接住时速度大小为gHB.小球到达右侧平台被接住时速度大小为2gHC.右侧平台的高度为3D.右侧平台的高度为3【答案】BD【解析】由题意可知，工件从左侧平台由静止释放到圆槽最低点过程中，由于圆槽紧挨左侧平台，故圆槽不会运动，只有重力对工件做功，机械能守恒，则有mgH=12mv02，解得v0=2gH，工件从圆槽最低点到圆槽右侧最高点，系统水平方向动量守恒，工件刚好到达圆槽右侧最高点且相对圆槽速度为零，说明在圆槽最高点时二者共速，设共同速度为v，根据动量守恒定律可得mv0=4mv，解得v=2gH4，A错误；10.真空中不同区域分别存在甲、乙两种沿水平方向的电场，在两电场中分别沿水平方向建立坐标系，甲电场的电势随位置变化关系如图1所示，在-x0和x0处电势具有最大值φ0；乙电场的电场强度随位置变化关系如图2所示，在x0处电场强度具有最大值为E0。将质量均为m、电量均为q带正电的点电荷在两电场中均由位置-x0A.电荷在甲电场中做简谐运动B.电荷在乙电场中做简谐运动C.电荷在甲电场中运动的周期为T=4D.电荷在乙电场中运动的周期为T=2π【答案】BC【解析】根据E=∆φ∆x可知φ-x图像中图线的斜率表示电场强度，甲图中φ-x图为折线，则电场力大小恒定，不满足F=-kx(回复力与位移成正比)，不是简谐运动，A错误；由乙电场的E-x图可得电场与位置的关系E=-E0x0x，则电荷所受电场力F=qE=-(qE0x0)x，符合简谐运动的回复力形式F=-kx(其中k=qE0x0)，电荷做简谐运动，B正确；根据牛顿第二定律可知甲电场中，-x0→0段，加速度a=F11.如图1、2、3所示为“探究加速度与力、质量关系”的三套实验方案。(1)图1中将长木板右侧垫高以补偿阻力的目的是                  (填选项序号)。A.使砝码重力近似等于细绳拉力B.使细绳拉力等于小车所受合力C.使小车做匀加速运动(2)图2中气垫导轨的摩擦阻力可以忽略不计，探究滑块加速度与受力的关系，                  (填“要求”或“不要求”)砝码质量远小于滑块质量。(3)图3中，由力传感器示数F-a图像可求得滑块所受阻力大小为                  N，滑块质量为                  kg。【答案】(1)B(2)要求；(3)2，1【解析】(1)将长木板右侧垫高以补偿阻力的目的，是为了让小车所受的细绳拉力等于小车的合力。故选B。(2)在图2实验装置图中没有力传感器，可知拉力不是直接测出来的，故只能通过砝码的重力来求解。设滑块的质量为M，砝码的质量为m，细绳的拉力为F，分别对砝码和滑块应用牛顿第二定律，有mg-F=ma，F=Ma，联立解得F=mMgM+m=mg1+mM(3)图3中，力传感器的示数F等于细绳拉力，根据牛顿第二定律有F-f=ma，变形得F=f+ma结合F-a图像可知图线斜率为滑块质量，则有m=5-2312.图1为某实验小组设计的测定电流表内阻、干电池电动势和内阻的实验原理图。(1)闭合开关S1、S2，将电阻箱的阻值调为5.0Ω，电压表、电流表的示数如图2所示，其中电压表的读数为                  V，由两表示数和电阻箱阻值可求得电流表内阻为                  Ω(计算结果保留1位小数(2)改变电阻箱阻值，进行多次测量并求电流表内阻的平均值，记为RA(3)断开S2，多次改变电阻箱阻值，记录电阻箱阻值R及对应电流表示数I，建立R-1I坐标系，得到图像如图3所示，则可得干电池电动势为                  ，内阻为                  。(用a、b、c、(4)不考虑偶然因素造成的误差，以上求得的电动势                  (填“大于”“等于”或“小于”)真实值。【答案】(1)1.44/1.45/1.46，1.0/1.1；(3)ac-b，ab(4)等于【解析】(1)题图2中，电压表的分度值为0.05V，故电压表的读数为1.45V。电流表的分度值为0.02A，电流表的读数为0.24A，由欧姆定律可知电流表内阻r=U(3)由闭合电路欧姆定律可得E=IR+I(r+RA)，整理可得R=EI-r-RA结合(4)电流表与电源直接串联，电动势的测量值等于真实值。13.1643年，意大利科学家托里拆利通过著名的托里拆利实验，首次精确测出大气压强的值。甲同学将长H=1m、一端封闭、另一端开口的粗细均匀的玻璃管灌满水银，用戴有乳胶手套的手指堵住管口，然后开口向下竖直插入水银槽中，稳定后测得玻璃管内外水银面高度差为h0=76cm。乙同学进行同样操作时有少量空气进入管中，稳定后结果如图所示，图中h1=46(1)求图中玻璃管上端空气柱的压强为多少帕；(2)将图中玻璃管缓慢向下移动一段距离Δx，稳定后玻璃管内液面比管外液面高h1'=36cm，求【答案】(1)40800(2)20【解析】(1)由题意可知，大气压强p设空气柱的压强为p1,以管中内外液面相平的点为研究对象，由平衡条件有解得p(2)由题可知，管内空气柱将被压缩，初状态压强p末状态压强p又有V1=(H-由于系统温度保持不变，根据玻意耳定律可得p联立，解得Δ14.如图所示，光滑水平面上质量均为M的相同滑块A、B对称放置(均不固定)，滑块上的14圆弧光滑轨道的半径为R，轨道最低点与水平面相切。现将质量为m的小球从滑块A圆弧轨道的最高点由静止释放，重力加速度为g(1)求小球第一次从滑块A上滑离时的速度大小；(2)求小球在滑块B上上升的最大高度；(3)要使小球能够再次滑上A的轨道，求Mm【答案】(1)v=2MgR(2)h=((3)M【解析】(1)由题意可知，小球与滑块A相互作用过程，水平方向不受外力，动量守恒，设小球与滑块A分离时，小球的速度为v，滑块A的速度为v'，根据机械能守恒、动量守恒可得mgR=1联立，解得v=(2)同理，小球与滑块B相互作用过程，水平方向不受外力，动量守恒，设小球与滑块B共速度时的速度为v1，上升的高大高度为h，根据机械能守恒、动量守恒可得mgh=1解得