山西大学附属中学校2026届高三下学期3月模块诊断物理试卷（Word版附答案）

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一、单选题
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，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
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．B．C．D．
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
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、多选题
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，被称之为雷诺系数，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．雷诺系数的单位为
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，木板足够长，静止在光滑水平地面上，物块静止在木板右侧，左端固定一劲度系数为的轻弹簧，弹簧处于自然状态。滑块以水平向右的速度滑上木板，与速度相等时刚好与弹簧接触，此后再经过时间弹簧压缩量最大，并且与恰好能始终保持相对静止。已知、和的质量均为，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，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
D．与间的动摩擦因数
三、实验题
11．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．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_____。
(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）
四、解答题
13．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。
14．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．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）
参考答案
11．(1)2.30
(2)不需要
(3)
12．(1)
(2)电源内阻远小于电压表内阻
(3) 1.48 1
(4)
13．(1)
(2)
【详解】（1）已知环境气温不变，说明气体发生等温变化，对于一定质量的理想气体，在等温变化过程中，满足玻意耳定律
代入数据可解得
（2）在水平方向上，吸盘内外存在压强差，大气对吸盘有向内的压力，吸盘内气体对吸盘有向外的压力，设墙对吸盘的支持力为，由受力平衡有
代入数据可得
当吸盘恰好能挂起重物时，竖直方向上重物对挂钩的拉力等于吸盘受到的最大静摩擦力，即
代入数据计算得
即吸盘能挂起重物质量的最大值为。
14．(1)6m/s，19.4N
(2)10.5J
(3)32J；4J
【详解】（1）物块从A到B做平抛运动，在B点分解速度可有
解得物块在B点的速度
在C点，根据
解得F=19.4N
（2）物块从B点运动到C点过程中，由动能定理有
解得物块克服摩擦力做功
（3）物块滑上木板后做匀减速直线运动，加速度大小为，由牛顿第二定律有
木板做匀加速直线运动，加速度大小为a2，由牛顿第二定律有
由运动学规律，设经ts物块与木板达到共同速度为，由运动学公式有
解得，
物块匀减速直线运动的位移
木板匀加速直线运动的位移
板块之间的相对位移为
板块之间产生的摩擦热为
当二者达到共速后，假设物块和木板一起运动，对整体由牛顿第二定律有
解得物块和木板一起运动加速度大小
对物块由牛顿第二定律有
则
假设成立，即二者达共速后一起做匀减速直线运动至停下，之后板块相对静止一起减速，其共同减速的加速度为
则木板（整体）匀减速直线运动的位移为
木板和地面之间全程由于摩擦所产生的热量
15．(1)①2m，1m；②；③
(2)
【详解】（1）①离子在磁场中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律有
解得
所以离子在磁场区域Ⅰ和Ⅱ中的运动半径分别为
②如图所示，根据几何关系有
解得
，
离子在区域Ⅰ中沿x轴正方向的位移大小为
所以离子离开磁场区域Ⅰ的横坐标为
③对于离子在区域Ⅱ中的运动，在x轴方向上根据动量定理有
由题意可知上式中
根据运动学公式可知离子在区域Ⅱ中沿x、y方向的位移大小为分别为
解得
所以离子离开磁场区域Ⅱ的横坐标为
即坐标为
（2）对离子从进入区域Ⅰ到离开区域Ⅱ的运动过程，在x方向上根据动量定理有
由题意整理得
类比正弦式交流电平均值和峰值的关系式可知
解得
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
A
D
D
D
A
C
AD
AD
ACD