2026届山西太原师范学院附属中学高三第三次模拟考试物理试卷含解析

这是一份2026届山西太原师范学院附属中学高三第三次模拟考试物理试卷含解析，共16页。试卷主要包含了考生要认真填写考场号和座位序号等内容，欢迎下载使用。
1．考生要认真填写考场号和座位序号。
2．试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上，在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答；第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3．考试结束后，考生须将试卷和答题卡放在桌面上，待监考员收回。
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、如图所示，aefc和befd是垂直于纸面向里的匀强磁场I、II的边界，磁场I、Ⅱ的磁感应强度分别为B1、B2，且B2=2B1，一质量为m、电荷量为q的带电粒子垂直边界ae从P点射入磁场I，后经f点进入磁场II，并最终从fc边界射出磁场区域．不计粒子重力，该带电粒子在磁场中运动的总时间为（ ）
A．B．
C．D．
2、如图所示，物体 A、B 用细绳连接后跨过滑轮，A 静止在倾角为 45°的斜面上，B 悬挂着．已知质量 mA＝2mB，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45°增大到60°，但物体仍保持静止，下列说法正确的是
A．绳子的张力增大
B．物体A对斜面的压力将增大
C．物体A受到的静摩擦力增大
D．滑轮受到绳子的作用力保持不变
3、反质子的质量与质子相同，电荷与质子相反。一个反质子从静止经电压U1加速后，从O点沿角平分线进入有匀强磁场（图中未画岀）的正三角形OAC区域，之后恰好从A点射岀。已知反质子质量为m，电量为q，正三角形OAC的边长为L，不计反质子重力，整个装置处于真空中。则（ ）
A．匀强磁场磁感应强度大小为，方向垂直纸面向外
B．保持电压U1不变，增大磁感应强度，反质子可能垂直OA射出
C．保持匀强磁场不变，电压变为，反质子从OA中点射岀
D．保持匀强磁场不变，电压变为，反质子在磁场中运动时间减为原来的
4、如图所示，把一块不带电的锌板接在验电器上，用紫外线灯照射锌板，验电器的金属箔片张开，则下列说法中正确的是（ ）
A．紫外线的波长比可见光长
B．验电器的金属箔片带正电
C．从锌板逸出电子的动能都相等
D．若改用红外灯照射，验电器的金属箔片一定张开
5、如图所示，质量为m的物块从A点由静止开始下落，加速度是，下落H到B点后与一轻弹簧接触，又下落h后到达最低点C，在由A运动到C的过程中，空气阻力恒定，则( )
A．物块机械能守恒
B．物块和弹簧组成的系统机械能守恒
C．物块机械能减少
D．物块和弹簧组成的系统机械能减少
6、中澳美“科瓦里-2019”特种兵联合演练于8月28日至9月4日在澳大利亚举行，中国空军空降兵部队首次派员参加，演习中一名特种兵从空中静止的直升飞机上，抓住一根竖直悬绳由静止开始下滑，运动的速度随时间变化的规律如图所示，时刻特种兵着地，下列说法正确的是（ ）
A．在～时间内，平均速度
B．特种兵在0～时间内处于超重状态，～时间内处于失重状态
C．在～间内特种兵所受阻力越来越大
D．若第一个特种兵开始减速时第二个特种兵立即以同样的方式下滑，则他们在悬绳上的距离先减小后增大
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、如图两根足够长光滑平行金属导轨PP′、QQ′倾斜放置，匀强磁场垂直于导轨平面向上，导轨的上端与水平放置的两金属板M、N相连，板间距离足够大，板间有一带电微粒，金属棒ab水平跨放在导轨上，下滑过程中与导轨接触良好．现在同时由静止释放带电微粒和金属棒ab，则( )
A．金属棒ab一直加速下滑
B．金属棒ab最终可能匀速下滑
C．金属棒ab下滑过程中M板电势高于N板电势
D．带电微粒可能先向N板运动后向M板运动
8、某物体以30m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s2 ． 4s内物体的（ ）
A．路程为50m B．位移大小为40m，方向向上
C．速度改变量的大小为20m/s，方向向下 D．平均速度大小为10m/s，方向向上
9、某地区1月份平均气温1.4℃，平均大气压1.021×105 Pa；7月份平均气温30.84℃，平均大气压0.9960×105Pa．7月份和1月份相比较， 下列说法正确的是 ．
A．7月份和1月份空气分子无规则热运动剧烈程度几乎相同
B．与1月份相比单位时间内空气分子对单位面积地面撞击次数在7月份减少了
C．7月份空气中每个分子的动能都比1月份的大
D．对水这种液体它的表面张力7月份比1月份小
E.对同种液体而言，它的饱和气压7月份髙于1月份
10、质量为m的小球以初速度从O点水平抛出，经过A点时其速度方向与水平面的夹角为37°，经过B点时，其速度方向与水平面的夹角为60°，已知当地重力加速度为g，，，则下列说法正确的是（ ）
A．小球从O点运动B点经历的时间为
B．小球从O点运动A点的过程中速度大小的改变量为
C．小球从O点运动B点的过程中重力做的功为
D．小球在B点时重力的功率为
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11．（6分）在探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系实验中，小李同学采用了如图所示的可拆式变压器（铁芯不闭合）进行研究

（1）实验还需下列器材中的__________（多选）；
（2）实验中，上图中变压器的原线圈接“0；8”接线柱，副线圈接线“0；4”接线柱，当副线圈所接电表的示数为5.0V，则所接电源电压档位为_______。
A．18.0V B．10.0V C．5.0V D．2.5V
12．（12分）某同学查资料得知：弹簧的弹性势能与弹簧的劲度系数和形变量有关，并且与形变量的平方成正比。为了验证弹簧弹性势能与其形变量的平方成正比这一结论，他设计了如下实验：
①如图所示，一根带有标准刻度且内壁光滑的直玻璃管固定在水平桌面上，管口与桌面边沿平齐。将一轻质弹簧插入玻璃管并固定左端。
②将直径略小于玻璃管内径的小钢球放入玻璃管，轻推小球，使弹簧压缩到某一位置后，记录弹簧的压缩量x
③突然撤去外力，小球沿水平方向弹出落在地面上，记录小球的落地位置
④保持弹簧压缩量不变，重复10次上述操作，从而确定小球的平均落点，测得小钢球的水平射程s
⑤多次改变弹簧的压缩量x，分别记作x1、x2、x3……，重复以上步骤，测得小钢球的多组水平射程s1、s2、s3……
请你回答下列问题
(1)在实验中，“保持弹簧压缩量不变，重复10次上述操作，从而确定小球的平均落点”的目的是为了减小____（填“系统误差”或“偶然误差”）；
(2)若测得小钢球的质量m、下落高度h、水平射程s，则小球弹射出去时动能表达式为 ___（重力加速度为g）
(3)根据机械能守恒定律，该同学要做有关弹簧形变量x与小钢球水平射程s的图像，若想直观的检验出结论的正确性，应作的图像为___
A．s－x B．s－x2 C．s2－x D．s－
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13．（10分）如图，三棱镜的横截面为直角三角形 ABC， ∠A=30°， ∠B=60°， BC 边长度为 L，一束垂直于 AB 边的光线自 AB 边的 P 点射入三棱镜， AP 长度 d＜L，光线在 AC 边同时发生反射和折射，反射光线和折射光线恰好相互垂直，已知光在真空中的速度为 c．求：
（1）三棱镜的折射率；
（2）光从 P 点射入到第二次射出三棱镜经过的时间．
14．（16分）如图所示，在xOy坐标系的第一象限内有一圆形有界匀强磁场，磁场方向垂直于坐标平面向外，磁感应强度大小为B＝0.1T从坐标原点沿与x轴正向成的方向，向第一象限内射入质量为kg、电荷量为C的带正电粒子，粒子的速度大小为v0＝1×104m/s，粒子经磁场偏转后，速度垂直于x轴．若不计粒子的重力，求〔结果可用m表示):
（1）粒子在磁场中做圆周运动的半径及运动的时间;
（2）匀强磁场的最小面积．
15．（12分）如图所示，两竖直极板之间存在匀强电场，两极板之间的电势差为U，左侧电势高、右侧电势低，两极板间的距离为d。一不计重力质量为m、电荷量为q的带正电粒子P从靠近左极板的位置由静止释放，带电粒子经过加速后从右侧极板间的狭缝进入正方形匀强磁场区域ABCD。匀强磁场ABCD区域的AC连线竖直，BD连线水平，正方形ABCD的边长为L。
(1)如果带电粒子从A点离开磁场，则匀强磁场的磁感应强度为多少？
(2)如果带电粒子从AB边离开，且离开磁场时，速度方向与AB边垂直，则匀强磁场的磁感应强度为多少？粒子离开磁场的位置到B点的距离为多少？
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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、B
【解析】
粒子在磁场中运动只受洛伦兹力作用，故粒子做圆周运动，洛伦兹力做向心力，故有
则有
粒子垂直边界ae从P点射入磁场Ⅰ，后经f点进入磁场Ⅱ，故根据几何关系可得：粒子在磁场Ⅰ中做圆周运动的半径为磁场宽度d；根据轨道半径表达式，由两磁场区域磁感应强度大小关系可得：粒子在磁场Ⅱ中做圆周运动的半径为磁场宽度，那么，根据几何关系可得：粒子从P到f转过的中心角为，粒子在f点沿fd方向进入磁场Ⅱ；然后粒子在磁场Ⅱ中转过，在e点沿ea方向进入磁场Ⅰ；最后，粒子在磁场Ⅰ中转过后从fc边界射出磁场区域；故粒子在两个磁场区域分别转过，根据周期可得：该带电粒子在磁场中运动的总时间为
故选B。
2、C
【解析】
物体B受竖直向下的重力mg和竖直向上的绳子拉力T，由二力平衡得到：
T=mg；
以物体A为研究对象，物体A受力如下图所示：
A静止，处于平衡状态，由平衡条件得：
f+T-2mgsin45°=0
N-2mgcs45°=0
解得：
f=2mgsin45°-T=2mgsin45°-mg
N=2mgcs45°
当由45°增大到60°时，f不断变大，N不断变小；
A．绳子张力T=mg保持不变，故A错误；
B．物体A对斜面的压力N′=N=2mgcsθ将变小，故B错误；
C．摩擦力变大，故C正确；
D．绳子的拉力不变，但是滑轮两边绳子的夹角减小，则滑轮受到绳子的作用力变大，选项D错误．
3、C
【解析】
A．电场中加速过程中有
在磁场中做匀速圆周运动过程有
根据几何关系可知
r=L
可得
再根据左手定则（注意反质子带负电）可判断磁场方向垂直纸面向外，A错误；
BCD．根据上述公式推导
电压变为时，轨道半径变为原来，反质子将从OA中点射出；只要反质子从OA边上射出，根据对称性可知其速度方向都与OA成30°角，转过的圆心角均为60°，所以不会垂直OA射出，运动时间都为
C正确，BD错误。
故选C。
4、B
【解析】
A．根据电磁波谱内容可知，紫外线的频率大于可见光，根据：
则紫外线波长小于可见光，A错误；
B．发生光电效应时，有光电子从锌板飞出，锌板失去电子带正电，所以验电器带正电，B正确；
C．根据光电效应方程知，光电子的最大初动能为：
但不是所有电子的动能等于最大初动能，C错误；
D．根据光电效应产生条件，当红外灯照射，则红外线频率小于紫外线，因此可能不发生光电效应现象，则验电器金属箔不一定张开，D错误。
故选B。
5、D
【解析】
根据机械能守恒条件求解．
由A运动到C的过程中，物体的动能变化为零，重力势能减小量等于机械能的减小量．
整个系统机械能减少量即为克服空气阻力所做的功．
【详解】
A．对于物体来说，从A到C要克服空气阻力做功，从B到C又将一部分机械能转化为弹簧的弹力势能，因此机械能肯定减少．故A错误；
B．对于物块和弹簧组成的系统来说，物体减少的机械能为（克服空气阻力所做的功+弹簧弹性势能），而弹簧则增加了弹性势能，因此整个系统机械能减少量即为克服空气阻力所做的功．故B错误；
C．由A运动到C的过程中，物体的动能变化为零，重力势能减小量等于机械能的减小量．
所以物块机械能减少mg（H+h），故C错误；
D．物块从A点由静止开始下落，加速度是，根据牛顿第二定律得：
，所以空气阻力所做的功为，整个系统机械能减少量即为克服空气阻力所做的功，所以物块、弹簧和地球组成的系统机械能减少，故D正确。
故选D。
【点睛】
本题是对机械能守恒条件的直接考查，掌握住机械能守恒的条件即可，注意题目中的研究对象的选择。
学会运用能量守恒的观点求解问题，知道能量是守恒的和能量的转化形式。
6、C
【解析】
A．在t1-t2时间内，若特种兵做匀减速直线运动，由v1减速到v2，则平均速度为，根据图线与时间轴围成的面积表示位移可知，特种兵的位移大于匀减速直线运动的位移，则平均速度，故A错误；
B．0-t1时间内，由图线可知，图线的斜率大于零，则加速度方向竖直向下，发生失重；在t1-t2时间内，图线的切线的斜率小于零，则加速度方向竖直向上，发生超重；故B错误；
C．在t1-t2时间内，根据牛顿第二定律可知
f-mg=ma
解得
f=mg+ma
因为曲线的斜率变大，则加速度a增大，则特种兵所受悬绳的阻力增大，故C正确；
D．若第一个特种兵开始减速时，第二个特种兵立即以同样的方式下滑，由于第一个特种兵的速度先大于第二个特种兵的速度，然后又小于第二个特种兵的速度，所以空中的距离先增大后减小，故D错误；
故选C。
二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7、ACD
【解析】
根据牛顿第二定律有，而，，联立解得，因而金属棒将做匀加速运动，选项A正确B错误；ab棒切割磁感线，相当于电源，a端相当于电源正极，因而M板带正电，N板带负电，C正确；若带电粒子带负电，在重力和电场力的作用下，先向下运动然后再反向向上运动，D正确．
8、ABD
【解析】
由v=gt可得物体的速度减为零需要的时间，故4s时物体正在下落；路程应等于向上的高度与下落1s内下落的高度之和，由v2=2gh可得，h==45m，后1s下落的高度h'=gt′2=5m，故总路程为：s=（45+5）m=50m；故A正确；位移h=v0t-gt2=40m，位移在抛出点的上方，故B正确；速度的改变量△v=gt=10×4=40m/s，方向向下，故C错误；平均速度，故D正确；故选ABD。
【点睛】
竖直上抛运动中一定要灵活应用公式，如位移可直接利用位移公式求解；另外要正确理解公式，如平均速度一定要用位移除以时间；速度变化量可以用△v=at求得．
9、BDE
【解析】
温度越高，分子无规则热运动加强．7月份与1月份相比较，平均气温升高了，所以分子无规则热运动加剧，故A错误；温度升高，分子的平均动能变大，但是压强减小，可知气体分子的密集程度减小，则单位时间内空气分子对单位面积地面撞击次数减少，B正确；温度越高，分子平均动能越大，但不代表每个分子动能都增大，有可能减小，C错误；表面张力还与温度有关，温度越高，性质越不纯，表面张力越小，故D正确；温度越高，同种液体的饱和气压越高，故E正确．
10、AD
【解析】
A．小球从O点运动到B点时的竖直速度
经历的时间为
选项A正确；
B．小球从O点运动到A点的过程中速度大小的改变量为
选项B错误；
C．小球从O点运动B点的过程中，下落的高度

重力所做的功为
选项C错误；
D．小球在B点时重力的功率为
选项D正确；
故选AD。
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
11、 (1) BC (2) A
【解析】（1）本实验中，变压器的原线圈应接在交流电源上；为了知道原、副线圈的电压比和线圈匝数比之间的关系，还需要电压表。故学生电源和电压表两个器材不能缺少，选BC；
（2）①理想变压器原、副线圈电压和匝数的关系为；若变压器的原线圈接“0；8”接线柱，副线圈接线“0；4”接线柱，则原、副线圈匝数比为，则原线圈两端电压。②本题中可拆变压器并非理想变压器，存在漏磁现象，要使副线圈所接电压表示数为5V，则原线圈电压必须大于10V，故选A。
【点睛】理想变压器原、副线圈两端电压和各自匝数的关系为，实验中需要的器材有：低压交流电源，电压表；而可拆式变压器，铁芯是不闭合的，，利用此关系就可以确定求解。
12、偶然误差 A
【解析】
(1)[1]在实验中，“保持弹簧压缩量不变，重复10次上述操作，从而确定小钢球的平均落点”是采用多次测量求平均值的方法，其目的是为了减小偶然误差。
(2)[2]设小球被弹簧弹射出去后的速度为v0，此后小球做平抛运动，有
联立可得小球弹射出去时动能为
(3)[3]若结论弹簧弹性势能与其形变量的平方成正比成立，有
而弹射过程弹性势能全部转发为动能，有
即
变形为
可得关系，故要验证结论需要作图像可构成正比例函数关系，故选A。
四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、（1）（2）
【解析】
(1)光线到达AC边的O点，入射角为i，折射角为r.
由题意可得：i+r=90∘
i=30∘
所以r=60∘
可得三棱镜的折射率n=
(2)光线反射到AB边的M点，入射角为i′=60∘
因为sini′=>=sinC，得i′>C，所以光线在M点发生全反射，不会射出三棱镜．
PQ=dtan30∘=
QM=2PQ
MN=(−2d)cs30∘=(L−d)
光在三棱镜中传播速度为：v=c/n
光从P从P点射入到第二次射出三棱镜经过的时间为：t=（PQ+QM+MN）/v
联立解得：t=
答：(1)三棱镜的折射率是；
(2)光从P点射入到第二次射出三棱镜经过的时间是.
【点睛】
（1）光线射到AC边上的O点，由折射定律和几何关系求三棱镜的折射率;
（2）光线反射到AB边上，由几何关系求出入射角，与临界角比较，能发生全反射．再反射从BC边射出．由v=c/n求出光在棱镜中传播的速度，由几何关系求出传播的距离，再求传播时间．
14、（1）×10-5s ；（2）×10-2m2
【解析】
（1）带电粒子在磁场中做圆周运动，由：
qv0B=m
可得粒子做圆周运动的半径为：
R==0.1m
粒子在磁场中做圆周运动的周期：
T=
由几何关系可知，粒子做圆周运动的轨迹所对应的圆心角为120°
粒子在磁场中运动的时间：
t=×10-5s
（2）粒子的运动轨迹如图所示，设入射点在P点，出射点在Q点
由几何关系可知：
PQ=2Rcs30°=m
则圆形磁场的最小半径：
r=m
因此匀强磁场的最小面积：
S=πr2=×10-2m2
15、 (1)；(2)
【解析】
(1)带电粒子在加速电场中
解得
带电粒子进入磁场后，根据几何关系，带电粒子的运动半径为
根据
可得
联立可得
(2)粒子垂直于AB边射出，根据几何关系，带电粒子的运动半径为
根据
可得
联立可得
粒子离开磁场的位置到B点的距离
d=2L－R
解得