山西大学附属中学校2025-2026学年高三下学期3月模块诊断物理试题（含答案）

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物 理 试 题
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，
只有一项符合题目要求。
1．科学家在探索物理规律的过程中，通过不同的科学方法，探究归纳出规律。下列说法
正确的是（ ）
A．探究自由落体运动规律的实验中，主要应用了等效替代的方法
B．探究加速度与力、质量关系的实验中，主要应用了理想化模型的方法
C．探究两个互成角度的力的合成规律的实验中，主要应用了控制变量法
D．根据 ，当 非常小时，可以用 表示 t 时刻的瞬时速度，应用了极限思维方法
2．恒星末期，氧、硅等重元素在极端高温高压下聚变，释放巨大能量。这一“烧石头”的
核过程短暂而剧烈，为超新星爆发埋下伏笔。其中某一核反应方程为 ，
下列选项正确的是（ ）
A． ， B． ， C． ， D． ，
3．2025 年 9 月 3 日阅兵仪式上，飞行员驾驶飞机沿如图所示轨迹在竖直面内匀速率飞行，
依次经过 a、b、c 三点，b 为轨迹上的最高点，a、c 两点距地面高度相同。下列说法正
确的是（ ）
A．飞机经过 b 点时的合外力为零
B．飞机经过 a、c 两点时速度一样
C．飞机从 a 点运动到 c 点的过程中机械能守恒
D．飞机在 a 点的机械能小于在 b 点的机械能
4．如图所示，一沿水平方向运动的小车内，有一底面粗糙、斜面光滑的斜劈，斜劈上有
一质量为 的小物块，它们都和小车保持相对静止。已知斜劈倾角为 ，重力加速度为
g,下列说法正确的是（ ）
A．小车一定是向右运动
B．斜面体受到小车的摩擦力方向水平向左
C．物块受到的支持力大小为
D．小车的加速度大小为
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5．如图甲所示，空间有一水平向右的匀强电场，其中有一个半径为 的竖直光滑圆环，
环内有两根光滑的弦轨道 和 ， 点所在的半径与竖直直径 成 角
。质量为 、电荷量为 的带电小球（可视为质点）从 点由静止释放，分
别沿弦轨道 和 到达圆周的运动时间相同。现去掉弦轨道 和 ，如图乙所示，
给小球一个初速度，让小球恰能在圆环内做完整的圆周运动，不考虑小球运动过程中电
荷量的变化，重力加速度为 ，下列说法正确的是（
）
A．小球经过 点时对轨道的压力为零
B．匀强电场的电场强度大小为
C．小球做圆周运动经过 点时动能最大
D．小球做圆周运动过程中对环的压力的最大值为
6．如图所示，在水平放置且足够长的平板 AB 和 CD 之间有匀强磁场，磁场方向垂直纸
面向里，两板的板间距为 。大量质量为 、电荷量为 的粒子，以相同的速率 沿
纸面内的各个方向，从 点射入磁场区域。不计粒子的重力和粒子间的相互作用力，若
匀强磁场的磁感应强度大小为 ，AB 板上被粒
子打中的区域长度与 CD 板上被粒子打中的区域长
度之比为（ ）
A．4：5 B．5：4 C．7：2 D．7：5
7．如图所示，倾角为θ=30°、足够长的光滑绝缘斜面固定不动，斜面上有 1、2、3 三条
水平虚线，相距为 d 的虚线 1、2 间（区域Ⅰ）存在垂直斜面向下的匀强磁场（图中未画
出），相距为 l（l>d）的虚线 2、3 间（区域Ⅱ）存在垂直斜面向上的匀强磁场（图中未
画出），磁感应强度大小均为 B，一个边长也是 d 的正方形导
线框的质量为 m、电阻为 R，自虚线 1 上方某处静止释放，
导线框恰好能匀速进入区域Ⅰ，后又恰好匀速离开区域Ⅱ，
重力加速度为 g，下列说法不正确的是（ ）
A．导线框进入区域Ⅰ的速度大小为
B．导线框刚进入区域Ⅱ时的加速度大小为 1.5g
C．导线框自开始进入区域Ⅰ至刚完全离开区域Ⅱ的时间为
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D．导线框自开始进入区域Ⅰ至刚完全离开区域Ⅱ的过程产生的焦耳热为 mg
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，
有多项符合题目要求，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．下雨时，雨滴在均匀分布的空气中下落过程中受到的阻力可以表示为 ，
其中 表示空气密度， 表示雨滴直径， 表示雨滴下落的速率， 被称之为雷诺数，其
经验公式为 ， 为流体的黏滞系数，根据以上信息判断下列说法
正确的是（ ）
A．雨滴下落过程中做加速度减小的加速运动，直到加速度减为 0
B．雨滴下落过程中受到的阻力与雨滴速率的平方成正比
C．雷诺数的单位为
D．黏滞系数的单位为
9．如图，某科技小组利用电磁感应的原理设计了一款电梯坠落缓冲装置。如图，在电梯
轿厢上安装永久强磁铁，井壁固定水平方向的闭合线圈 A、B，当电
梯坠至图示位置时，下列说法正确的是（ ）
A．俯视看，线圈 A 中产生逆时针方向的感应电流
B．磁铁对线圈 A 产生的安培力方向向上
C．若拆掉线圈 B，缓冲效果会更好
D．若增加线圈 A、B 的匝数，缓冲效果会更好
10.如图，木板 m1 足够长，静止在光滑水平地面上，物块 m3 静止在木板右侧，m3 左端
固定一劲度系数为 k 的轻弹簧，弹簧处于自然状态。滑块 m2 以水平向右的速度 v0 滑上
木板 m1，m2 与 m1 速度相等时 m1 刚好与弹簧接触，此后再经过时间 t0 弹簧压缩量最大，
并且 m2 与 m1 恰好能始终保持相对静止。已知 m1、m2 和 m3 的质量均为 m，弹簧始终处
在弹性限度内，弹性势能 与形变量 的关系为 ，
最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为 g，下列说法
正确的是（ ）
A．木板刚接触弹簧时速度 B．弹簧的最大压缩量
C．弹簧压缩量最大时， 的位移大小为
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D． 与 间的动摩擦因数
三、实验题：本题共 2 小题，共 16 分。
11．（6 分）晓宇同学利用如图 1 所示的装置完成了“验证机械能守恒定律”的实验，在铁
架台的顶端固定一电磁铁，接通电源将小钢球吸住，测量小钢球中心到光电门中心的高
度差为 h。然后断开电源、小钢球下落，记录小钢球经过光电门时的挡光时间 ，调节
光电门的位置，改变高度差 h，重复上述操作。
(1)用游标卡尺测量小钢球的直径 d。读数如图 2 所示，则小钢球的直径为 。
(2)实验时 （选填“需要”或“不需要”）测量小钢球的质量 m。
(3)晓宇同学利用记录的实验数据作出 图像，若小钢球下落过程中机械能守恒，
重力加速度为 g，则该图像的斜率 （用题中物理量符号表示）。
12．（10 分）某同学测量一节干电池的电动势 和内阻 。实验器材有：待测干电池（电
动势约 1.5V，内阻约 ）、电压表 （量程 ，内阻约 ）、电压表 （量程 ，
内阻 ）、滑动变阻器 （最大阻值 ）、开关 一只、导线若干。
该同学实验过程下：
①设计如图甲所示测量电路，并按照电路图连接电路，将滑动变阻器的滑片置于最右端；
②闭合开关 ，向左滑动滑动变阻器滑片，记录多组电压表 1 的示数 和电压表 2 的示
数 ；
③以 为纵坐标，以 为横坐标，建立坐标系，描点得到 — 图线。
回答该同学实验过程中的问题，并进一步完成实验：
(1)在电路图甲中，位置“1”应该接电压表 （选填“ ”或“ ”），位置“2”接另一只电
压表；
(2)该同学发现描点得到 图线几乎水平，测量其斜率的误差太大。其主要原因
是 ；
(3)该同学重新设计了如图乙所示的测量电路，定值电阻阻值 。规范操作重新实
验得到如图丙所示的 — 图线，则测得的电源电动势 ，内阻 。
（结果均保留三位有效数字）
(4)为减小由于电压表“2”的分压作用形成的系统误差，该同学又设计了如图丁所示的测量
电路。规范操作重新实验得到的 图线斜率的绝对值为 。则计算电源内阻 的公
式是 。（用 和电压表 的内阻 表示）
三、解答题：本题共 3 小题，共 38 分。
13．（8 分）下图为吸盘工作原理示意图，使用时先把吸盘紧挨竖直墙面，按住锁扣把吸
盘紧压在墙上，挤出吸盘内部分空气，如图（a），然后要把锁扣扳下，让锁扣以盘盖为
依托把吸盘向外拉出，在拉起吸盘同时，锁扣对盘盖施加压力，致使盘盖以最大的压力
压住吸盘，使外界空气不能进入吸盘，如图（b）。由于吸盘内外存在压强差，使吸盘被
紧压在墙壁上，挂钩上即可悬挂适量物体。已知锁扣扳下前吸盘内密封一定质量的气体，
压强与外界大气压强相同，锁扣扳下后吸盘内气体体积变为扳下前的 1.25 倍，盘盖的左
侧截面积即图（b）中大圆面积 ，吸盘中气体与墙面的接触面积 ，
大气压强 ，重力加速度 ，吸盘内的气体可视为理想气体，环境
温度不变，吸盘导热性能良好。
(1)求扳下锁扣后吸盘内气体压强；
(2)若吸盘与墙之间的动摩擦因数为
，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，
不计吸盘及其他装置的重力，求此时吸盘
能挂起重物质量的最大值。
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14．（12 分）如图所示，半径 m 的圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点 B
和圆心 O 的连线与水平方向的夹角 ，另一端点 C 为轨道的最低点，C 点右侧的水
平面上紧挨 C 点静止放置一木板，木板质量 kg，上表面与 C 点等高。质量
kg 可视为质点的物块在 A 点以 v0=3m/s 的速度水平抛出，恰好从轨道的 B 端沿切
线方向进入轨道且沿着轨道下滑，最后在 C 点以 12m/s 的速度滑上木板的左端。已知物
块与木板间的动摩擦因数 ，木板与地面之间的动摩擦因数
，最大静摩擦力等于滑动摩擦力， m/s2 求：(1)物块
在 B 点时的速度大小 和物块刚到达 C 点时所受支持力大小 F；
(2)物块从轨道的 B点运动至 C点的过程中克服摩擦力所做的功 ；
(3)若木板足够长，从物块滑上木板开始至木板停下的整个过程中，板块之间产生的摩擦
热 Q1 和木板与地面之间由于摩擦所产生的热量 Q2。
15．（18 分）利用磁场实现离子偏转是科学仪器中广泛应用的技术。如图所示，Oxy 平面
（纸面）的第一象限内有足够长边界均平行 轴的区域Ⅰ和Ⅱ，其中 区域Ⅰ
存在磁感应强度大小为 的匀强磁场，方向垂直纸面向里， 区域Ⅱ存在
磁感应强度大小为 的磁场，方向垂直纸面向外，区域Ⅱ的下边界与 轴重合。位于
处的离子源能释放出电荷量 ，质量 、速度方向与 轴夹角
为 的正离子束，沿纸面射向磁场区域。不计离子的重力及离子间的相互作用，并忽略
磁场的边界效应。
(1)若 ，初速度
①离子在磁场区域Ⅰ和Ⅱ中的运动半径分别为多少？
②求离子离开磁场区域Ⅰ的横坐标；
③若在磁场区域Ⅱ中存在一个与运动方向始终相同的推力
，离子恰能沿 方向离开磁场，并进入第四象限，求
离子离开磁场区域Ⅱ的坐标；
(2)若 ，离子恰能沿 方向离开磁场，并进入第四象限，请问离子的初速度
是多少？（类比正弦式交流电 ）
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