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湖南省武冈市诚东高级中学2026-2027学年高三年级上学期10月学情物理自测试卷（人教版含答案）
考试时间：75分钟 总分：100分
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
注意事项：
1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上．
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．
第一部分（选择题 共43分）
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．[4分]为喜迎2025年元旦，营造喜庆氛围，将一个质量为的灯笼通过轻质细线悬挂在屋檐下，灯笼在水平风力作用下静止不动，悬挂的细线与竖直方向夹角为，g取。则下列说法正确的是（　　）
A．水平风力大小为
B．细线的拉力大小为
C．若水平风力变大，灯笼平衡后静止，则细线拉力变小
D．若水平风力变大，灯笼平衡后静止，则细线与竖直方向夹角变小
2．[4分]氢原子能级图如图所示，大量处于同一能级的氢原子向低能级跃迁时，共释放出3种频率的光。用3种光分别照射光电管的阴极K，有两种光能使阴极发生光电效应，则阴极金属的逸出功可能为（　　）
A．1.5eV B．5.5eV C．10.4eV D．11.5eV
3．[4分]如图所示,质量m=245 g的物块(可视为质点)放在质量M=0.5 kg的木板左端,木板静止在光滑水平面上,物块与木板间的动摩擦因数μ=0.4,质量m0=5 g的子弹以速度v0=300 m/s沿水平方向射入物块并留在其中(时间极短),物块最后恰好没有滑离木板,取g=10 m/s2,则在整个过程中 (　　)
A．物块的最大速度为4 m/s
B．木板的最大速度为3 m/s
C．物块相对于木板滑行的时间为0.75 s
D．木板的长度为3 m
4．[4分]按压式圆珠笔内装有一根小弹簧，尾部有一个小帽，压一下小帽，笔尖就伸出来。如图所示，使笔的尾部朝下，将笔向下按到最低点，使小帽缩进，然后放手，笔将向上弹起至一定的高度。忽略摩擦和空气阻力。笔从最低点运动至最高点的过程中（　　）
A．笔的动能一直增大
B．桌子对笔的支持力冲量等于重力的冲量
C．弹簧的弹性势能减少量等于笔的重力势能增加量
D．圆珠笔一直处于完全失重状态
5．[4分]旋光仪测糖溶液浓度的原理如下：偏振光通过糖溶液后，迎着光看，以传播方向为轴，偏振方向的旋转角称为“旋光角”，与糖溶液浓度有关，测量值与标准值比较能确定含糖量。如图，自然光源S与圆形偏振片A、B的圆心共轴，转动B使观察点O处光强最强，将被测样品P置于A、B间。下列说法正确的是（　　）
A．光的偏振现象表明光是一种机械波
B．阳光下观察肥皂泡看到彩色条纹，与上述原理相同
C．放置样品P后，到达O处光的强度不会明显减弱
D．将偏振片B缓慢转动，使得O处光的强度第一次达到最强，偏振片B转过的角度等于
6．[4分]图甲中左侧的调压装置可视为理想变压器，原、副线圈匝数比为，电路中的负载电阻，，A、V为理想交流电流表和理想交流电压表，若流过负载的正弦交变电流如图乙所示，下列说法正确的是（　　）
A．原线圈中交变电压的频率为200Hz B．电压表V的示数为220V
C．电流表A的示数为3A D．变压器的输入功率为275W
7．[4分]假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面的重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g；地球自转的周期为T，引力常数为G，则地球的密度为（　　）
A． B． C． D．
二、选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．[5分]某静电场中轴正半轴上各点的电势随分布规律如图所示，一个质量为、电荷量大小为的带电粒子从坐标原点沿轴正向射出，粒子仅在电场力作用下恰好能运动到处，则粒子沿轴正向运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．粒子带正电
B．粒子运动的加速度先减小后增大再减小
C．粒子运动的初速度大小为
D．粒子运动过程中的最大速度大小为
9．[5分]水平地面上有一质量为的长木板，木板的左端上有一质量为的物块，如图（a）所示。用水平向右的拉力F作用在物块上，F随时间t的变化关系如图（b）所示，其中、分别为、时刻F的大小。木板的加速度随时间t的变化关系如图（c）所示。已知木板与地面间的动摩擦因数为，物块与木板间的动摩擦因数为，假设最大静摩擦力均与相应的滑动摩擦力相等，重力加速度大小为g。则（　　）
A． B．
C． D．在时间段物块与木板加速度相等
10．[5分]正方形导体框的边长为，匝数为，电阻率为，导体横截面积为，密度为，从某一高度处自由下落，如图所示。其下边进入匀强磁场区域后，线圈开始做匀速运动，运动过程中始终水平且和磁场边界平行，直到其上边刚刚开始穿出匀强磁场为止，此匀强磁场的磁感应强度大小为，上下高度差也为。重力加速度为，下列说法正确的是（ ）
A．穿过磁场过程中，导体框中的电流方向先沿后沿
B．导体框在刚进入磁场时的速度为
C．导体框释放时边到磁场上边界的距离为
D．导体框在穿越磁场过程中产生的焦耳热为
第二部分（非选择题 共57分）
非选择题：本大题共5题，共57分
11．[8分]某实验小组利用如下装置验证机械能守恒定律。刚性杆可绕固定转轴O在竖直平面内转动，杆两端分别固定质量相同的金属球a、b；转轴O到a球心的距离为，到b球心的距离为；b球直径为且远小于，转轴O正下方处安装有光电门。初始时杆保持水平，由静止释放a、b，测得b通过光电门的挡光时间为，已知重力加速度为。
回答下列问题：
(1)若a、b组成的系统机械能守恒，则实验验证的关系式为________（用字母、、、表示）；
(2)b由静止开始第一次转动到最低点的过程中，轻杆对a________（选填“不做功”“做正功”或“做负功”），b的机械能________（选填“守恒”“增大”或“减小”）；
(3)实验发现a、b减少的重力势能大于二者增加的动能，可能的原因是：_______________________________。
12．[9分]水的硬度指水中钙、镁离子含量（以mg/L为单位），水的硬度会影响水的电阻率。为测量样品水质的电阻率，某同学将水样注满一绝缘性能良好的圆柱形透明塑料管道，管道中可用圆形金属电极密封一定的长度（如图（1）所示）。容器内的直径为D。
（1）测量管道的内直径，应该使用图（2）中游标卡尺的部位为（ ）
A．甲 B．乙 C．丁
（2）用游标卡尺测量内直径D，读数如图（3），____________cm；
（3）该同学用图（4）电路来测量水样的电阻率。①调整电阻箱R的阻值，使灵敏电流表满偏，记录电阻箱阻值R和接入电路的水样长度L。②改变接入电路的水样长度L，重复①。多次测量后，根据数据得到图（5），图（5）中直线截距分别为和。则水样的电阻率为____________（用D，、表示）；
（4）图（5）中接入电路中水样长度为时，水样的电阻为____________；
（5）灵敏电流表的内阻对本实验结果____________（填“有”或“无”）影响。
13．[12分]利用电场和磁场控制带电粒子的运动，在现代科学实验和技术设备中有着广泛的应用。如图所示，在平面直角坐标系的第一象限内存在沿y轴负方向的匀强电场，第四象限内边长为的正方形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场。一带电荷量为、质量为的粒子从P点以速度垂直射入电场，从a点进入磁场后，恰好从c点离开磁场。已知P点坐标为（，），a点坐标为（，），c点坐标为（，），不计粒子受到的重力，求：
（1）匀强电场的电场强度大小；
（2）粒子离开磁场时的速度大小；
（3）匀强磁场的磁感应强度大小。
14．[12分]随着国产新能源汽车的飞速发展，现在高端的国产新能源汽车也配备如图1所示的空气悬架系统，该系统可以简化成一个带活塞的导热汽缸，如图2所示，活塞通过轻质金属杆固连到车轮轮轴上。一辆质量为（不含4个车轮和活塞）的汽车静止在水平地面时，每个汽缸内气体体积为，活塞面积，初始时环境温度为27℃，大气压强为（汽缸内气体可看成理想气体，g取）
（1）若环境温度缓慢升高到33℃，大气压强保持不变，求每个汽缸内气体的体积；
（2）若环境温度保持27℃不变，质量m＝60kg的驾驶员上车，待缸内气体稳定后，求每个汽缸内气体的体积。
15．[16分]图1 为某种发电装置的结构示意图，轻质磁铁固定在震颤薄膜上，磁铁上方和下方各固定一个缠绕方向相反、其他规格相同的线圈。以薄膜平衡位置为原点O，竖直向上为x轴正方向建立坐标轴，两线圈与磁铁间距离均为，当受到外力作用时，薄膜带动磁铁在竖直方向上下振动。已知线圈的匝数为 n、横截面积为S、磁铁中轴线上各点磁感应强度B 的大小与该点到磁铁中心距离x的关系如图2 所示，图2中B与x关系式满足 （其中k为未知常量），图中、、为已知量，线圈内各处磁感应强度的竖直分量近似等于线圈中心位置的磁感应强度大小，不计线圈电阻和自感、互感的影响，两线圈电路连接如图3所示。定值电阻R=5Ω，电容器的电容C=0.2F，足够长的光滑平行金属导轨AG、BH 固定于水平面内，相距为L=2m，处于竖直向下、大小为 的匀强磁场中，导轨在C、D处各被一小段正对的绝缘材料隔开，质量为 kg 的金属棒a静置于导轨AB处，质量为 的金属棒b 紧贴 CD 右侧放置，质量为 kg的金属棒c静置于b棒右侧 的EF处。a、b棒接入回路的电阻. ，c 棒接入回路的电阻. ，导轨电阻不计。初始时单刀双掷开关S与触点“1”接触。
（1）若磁铁振幅为A，从O 点运动到最高点经过的时间为Δt，判断此过程流过电阻R中电流的方向及流过R 的电荷量。
（2）磁铁上升过程某时刻，电容器带电荷量，此时将开关S拨到触点“2”。当金属棒a运动至 CD时电容器两端的电压U=5V，此时a、b两棒发生碰撞并结合为一个整体，最终各棒运动达到稳定状态，求最终a、b棒整体与c棒的距离以及从a、b棒碰后到各棒稳定的过程中a、b棒整体产生的焦耳热。
（3）写出磁铁以速率向上经过平衡位置时，电阻R 的电功率表达式。
参考答案
1．【答案】B
2．【答案】B
3．【答案】D　
4．【答案】C
5．【答案】D
6．【答案】D
7．【答案】B
8．【答案】BC
9．【答案】BCD
10．【答案】ABD
11．【答案】(1)
(2) 做正功 减小
(3)转轴处有阻力或有空气阻力
12．【答案】（1）A
（2）1.17
（3）
（4）
（5）无
13．【答案】（1）；（2）；（3）
14．【答案】（1）
（2）
15．【答案】（1）电流方向由M到N，
（2），
（3）
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