山西大学附属中学2025-2026学年上学期高三1月月考物理试卷（含解析）

山西大学附中
2025～2026学年第一学期高三1月模块诊断
物 理 试 题
考查时间：75分钟 满分：100分
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．某电磁弹射装置的简化模型如图所示，线圈固定在水平放置的光滑绝缘杆上，将金属环放在线圈左侧，闭合开关瞬间，则下列说法正确的是（ ）
A．金属环仍保持静止
B．金属环将向右运动
C．从左向右看，金属环中感应电流沿顺时针方向
D．金属环有扩张的趋势
2．图示为xOy坐标系中处波源振动后形成的简谐横波，其振幅为A、周期为T，为横波上间距相等的质点。下列说法正确的是（ ）
A．波源起振方向沿y轴负方向
B．时，质点的速度最大
C．质点和起振后，任意时刻位移大小相等，方向相反
D．在0~T这段时间内，质点运动的路程为3A
3．如图甲所示，在平静的水面下深处有一个点光源，它发出不同颜色的光和光，在水面上形成了一个有光线射出的圆形区域，该区域的中间为由、两种单色光所构成的复色光圆形区域，周围为环状区域，且为光的颜色（见图乙）。设水对光的折射率为，则下列说法正确的是（ ）
A．在水中，光的波长比光的短
B．在水中，光的传播速度比光的小
C．复色光圆形区域的面积为
D．在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，光的干涉条纹间距比光的窄
4．在电影《流浪地球2》中出现了太空电梯的科幻设想，有人设想：用石墨烯制作超级缆绳连接地球赤道上的固定基地与同步空间站，利用超级缆绳承载太空电梯从地球基地向空间站运送物资（如图所示）。已知地球半径为，地球自转周期为，地球北极表面重力加速度大小为，万有引力常量为。当太空电梯停在距地面的站点时，质量为的货物对太空电梯的压力大小为（ ）
A． B．
C． D．
5. 两个点电荷固定在平面直角坐标系的轴上，取轴正方向为电场强度的正方向，它们产生的电场沿轴方向上的电场强度随坐标变化的图像如图甲所示；取无穷远处电势为零，轴上各点电势随坐标变化的图像如图乙所示。已知图甲中、和、均关于原点对称，图乙中、关于纵轴对称。下列说法正确的是（ ）
A. 两个点电荷带等量负电荷
B. 将一个电子从点由静止释放，它将在、两点间做往复运动
C. 将一个电子从点由静止释放，它会在、两点间做往复运动
D. 若从点和点垂直于平面射出的电子均能绕点做匀速圆周运动，则两电子的初速度相同
6. 在冰雪运动训练场的水平直道上，为模拟不同摩擦条件，交替铺设长度的制动区和长度的光滑区。滑雪运动员从第一个制动区的左端以的初速度开始向右滑行。若制动区与滑雪板间的动摩擦因数，光滑区无摩擦，取重力加速度，则运动员从开始进入制动区到静止所经历的时间为（ ）
A. B.
C. D.
7. 某科研小组设想用如图所示的装置来选择密度相同、大小不同的球状纳米粒子。粒子在电离室中被电离后带有正电，缓慢通过小孔进入极板间电压为的水平加速电场区域Ⅰ，再通过小孔射入相互正交的恒定匀强电场、磁场区域Ⅱ，其中磁场的磁感应强度大小为，方向垂直纸面向外。收集室的小孔与、在同一条水平线上。调节区
域Ⅱ的电场强度，收集室恰好能收集到半径为的粒子。已知纳米粒子材料的密度为，电离后的带电量与其表面积成正比，即，式中为已知常数。不计纳米粒子的重力，则（ ）
A．区域II的电场强度方向应竖直向下
B．半径为的粒子通过时的速率为
C．半径为的粒子在区域II中会向上极板偏转
D．要收集到半径的粒子，在其他条件不变时，应增大区域II的电场强度
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．电容式麦克风的振动膜是利用超薄金属或镀金的塑料薄膜制成的，其工作原理如图所示，振动膜与基板构成电容器，并与电阻、电池构成闭合回路，声波会导致振动膜振动从而使其与基板间的距离发生改变，下列说法正确的是（ ）
A．振动膜带负电
B．当振动膜与基板间的距离增大时，电容器电容增大
C．当振动膜与基板间的距离减小时，电容器带的电荷量增加
D．振动膜振动时，流经电阻的电流方向不变
9．如图所示，倾角为的固定斜面体顶端固定一光滑定滑轮，质量为的物块A与物块B（质量未知）通过轻绳连接后跨过定滑轮，轻绳与斜面体平行，物块A放在斜面体上的a点，物块A刚好不下滑。已知ab段粗糙，b点下侧光滑，轻弹簧固定在斜面体的底端，原长时上端位于b点，某时刻剪断轻绳，物块A运动到b点的速度大小为，最终物块A把轻弹簧压缩到最低点c，随后物块A能沿斜面上滑到最高点d（d点未画出），物块A在c点的加速度大小为，，弹性势能表达式为，为形变量，轻弹簧始终处在弹性限度内，重力加速度为，.下列说法正确的是（ ）
A．物块A与ab段的动摩擦因数为0.5
B．轻弹簧的劲度系数为144N/m
C．物块A下滑的最大速度为
D．物块B的质量为0.2kg
10．如图所示，在的区域存在垂直xOy平面向外的匀强磁场，坐标原点O处有一粒子源，可向x轴和x轴上方的各个方向均匀地发射速度大小均为v的同种带电粒子。在x轴上距离原点L处垂直于x轴放置一个长度为L、厚度不计且能接收带电粒子的薄金属板P（粒子一旦打在金属板P上，其速度立即变为0）。现观察到沿y轴正方向射出的粒子恰好打在金属板的上端，且速度方向与x轴平行。不计带电粒子的重力和粒子间相互作用力，下列说法正确的是（ ）
A．打在薄金属板上的带电粒子运动的最长时间为
B．打在薄金属板上的带电粒子运动的最长时间为
C．打在薄金属板的粒子数目占总数的
D．打在薄金属板的粒子数目占总数的
三、实验题：本题共2小题，共16分。
11．（8分）某实验小组利用气垫导轨、光电门等器材来完成“探究加速度与力的关系”实验，具体装置如图甲所示，实验时先测出遮光条的宽度，由刻度尺读出滑块释放时遮光条最左端到光电门中心的距离，滑块每次从气垫导轨上的同一位置释放，光电门连接的数字计时器记录下遮光条的遮光时间，仅改变槽码质量来进行多组实验。
（1）用游标卡尺测量遮光条宽度，结果如图乙所示，其读数______。
（2）实验中槽码质量______（填“需要”或“不需要”）远小于滑块和遮光条的总质量。
（3）实验中滑块的加速度大小__________。（用字母、、表示）
（4）若考虑遮光条的宽度对实验的影响，则实验中测得的加速度大小与真实值相比______（填“偏大”、“偏小”、“相等”）。
（5）某次实验测得多组数据后，根据实验数据处理结果绘制出的图像如图丙所示，图线不过坐标原点的原因可能是__________。
12．（8分）为测量一节干电池的电动势和内阻，小王和小张两位同学在实验室找到了如下器材：
电流表，电压表，滑动变阻器，电阻箱，开关，导线若干。
（1）小王设计了如图甲所示的电路，正确连接好电路后，调节滑动变阻器到最大阻值，闭合开关，通过调节滑动变阻器改变电压表和电流表的示数，记录电压表的示数和相应电流表的示数。
（2）根据测得的数据，作出图像，如图乙所示。由图像可求得干电池的电动势，内阻。（结果均保留两位小数）
（3）小张设计了如图丙所示的电路，正确连接好电路后，调节电阻箱到最大阻值，闭合开关。多次改变电阻箱的阻值，记录其阻值和相应电流表的示数。根据测得的数据，计算出电流的倒数，并作出图像如图丁所示。
（4）根据图丁可得干电池的电动势为，内阻为。（结果均保留三位有效数字）
（5）两位同学经过进一步研究发现，由于电流表、电压表的内阻不可忽略，两次实验的设计均有系统误差。两人结合前面两次实验数据，得出干电池电动势真实值为，内阻的真实值为。（结果均保留两位小数）
三、解答题：本题共3小题，共38分。
13.（8分）如图所示，一质量的物体放在水平地面上，作用在物体上的拉力与水平面成，当时物体恰好做匀速直线运动，（，，）。求：
（1）物体与水平面的动摩擦因数；
（2）保持方向不变，大小可以变化，则物体沿水平面运动的最大加速度是多少？
14.（12分）如图所示，质量为的长木板锁定在光滑水平面上，质量为的物块放在上，质量为的物块以初速度从的左端滑上长木板，与碰撞前瞬间的速度为，在、弹性碰撞后瞬间解除的锁定，已知、与的动摩擦因数均为0.5，最终没有滑离，重力加速度为，不计物块的大小，求：
（1）初始、间的距离；
（2）、碰撞后瞬间的速度大小；
（3）开始时到右端的距离至少为多少？
15.（18分）如图甲所示，平行金属板、水平固定放置，两板间加有如图乙所示的周期性变化的电压，、板右侧的区域内有竖直向上的匀强电场，、板的右端均在竖直边上，点到板的距离为，质量为、电量大小为的电子由静止开始，经电压也为的电场加速后，连续不断地沿与、板平行的方向从两板正中间射入两板之间，所有电子都能从两板间飞出，且在两板间运动的时间均为，时刻射入、板间的电子恰好从板的右边缘飞出，已知，其中，，，为已知量，不计电子的重力，求：
（1）金属板的板长；
（2）、板间的距离；
（3）要使所有的电子均不能从边射出，区域内的匀强电场的电场强度至少多大；
（4）在（1）（2）的条件下，若将区域改为垂直纸面向里磁感应强度为的匀强磁场，已知点到、板右端的水平距离为0（即电子从板右端射出后立即进入磁场），的长度足够长，求从边界射出磁场的电子占电子数量的百分比。
山西大学附中
2025～2026学年第一学期高三1月模块诊断
物 理 评分细则
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D C D B B C AC AD BC
11.（8分）
（1）10.00 （1分）
（2）需要 （1分）
（3） （2分）
（4）偏大 （2分）
（5）气垫导轨不水平且左低右高 （2分）
12.（8分）
（2）1.48 0.80 （每空各1分）
（4）1.50 1.00 （每空各1分）
（5）1.50 0.81 （每空各2分）
13.（1） ；（2） 。
【详解】（1）当时物体恰好做匀速直线运动，对物体进行分析受力，其受力示意图如下所示
根据平衡条件可得
……（2分）
……（2分）
联立解得
……（1分）
（2）分析可知，当地面对物块的支持力为零时，物块的加速最大，此时地面对物体的摩擦力也为零。故物体受力示意图如下
故有
……（1分）
……（1分）
联立解得
……（1分）
14.（1） （2） ， （3）
【详解】（1）设初始a、b间的距离为L，根据动能定理有
……（1分）
解得初始a、b间的距离为 ……（1分）
（2）设a、b碰后瞬间速度大小分别为、，以初速度方向为正方向，据动量守恒定律
……（1分）
根据机械能守恒定律 ……（1分）
解得， ……（1分）
……（1分）
所以a、b碰撞后瞬间的速度均为。
（3）解除 的锁定后，a、b、 相对滑动过程中，对物块a受力分析，由牛顿第二定律
……（1分）
解得a做减速运动的加速度大小
对物块b受力分析，由牛顿第二定律 ……（1分）
解得b做减速运动的加速度大小
对长木板c受力分析，由牛顿第二定律 ……（1分）
解得 做加速运动的加速度大小
设从a、b碰撞到b、 刚好共速经过的时间为 ，则有 ……（1分）
解得
这段时间内， 相对 的位移 （1分）
解得 （1分）
与 共速后，由于，此后、 不再发生相对滑动。
因此开始时 到 的右端距离至少为。
15.（1） （2） （3） （4）
【详解】（1）设电子经加速电场加速后的速度大小为，根据动能定理 （1分）
解得
则板长为 （1分）
（1分）
（2）从时刻进入、板间的电子在垂直于极板方向先做匀加速运动后做匀减速运动，设电子运动的加速度为，则有 （1分）
又因为 （1分）
根据题意有 （1分）
解得、板间的距离为 （1分）
（3）由于所有电子经过、板的运动时间均为，因此所有电子出、间电场时，速度均沿水平方向，且速度大小均为
要使所有电子均不从边射出，则从板边缘飞出的电子在电场中的运动轨迹刚好与相切。设电场强度的大小为，则粒子在该电场中运动的加速度为
根据题意，从边缘飞出的电子运动到刚好与相切的位置时，速度与水平方向夹角为，根据类平抛规律有 （1分）
水平方向 （1分）
竖直方向 （1分）
根据几何关系有 （1分）
联立解得区域内的匀强电场的电场强度至少为……（1分）
（4）设从距离极为的点进入磁场的电子轨迹恰好与相切，此时满足的几何关系
为……（1分）
洛伦兹力提供向心力……（1分）
解得轨道半径……（1分）
解得……（1分）
又因为……（1分）
故从边界射出磁场的电子占比为……（1分）