山西省太原市山西大学附属中学2025-2026学年高三下学期高考一模物理试卷（含答案）

2025~2026 学年第二学期高三 3 月模块诊断 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 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 三点, 为轨迹上的最高点, 两点距地面高度相同。下列说法正确的是( )
A. 飞机经过 点时的合外力为零
B. 飞机经过 两点时速度一样
C. 飞机从 点运动到 点的过程中机械能守恒
D. 飞机在 点的机械能小于在 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
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 37 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 ( )
图甲
图乙
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 和 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 板上被粒子打中的区域长度与 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 、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 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 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 ,一个边长也是 的正方形导线框的质量为 、电阻为 ,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 ,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
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
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 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: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 。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 ,重复上述操作。
图1
图2
(1)用游标卡尺测量小钢球的直径 。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 。
(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 ，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 ，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以母为纵坐标，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:
乙
丙
丁
(1)在电路图甲中，位置“1”应该接电压表_____(选填“V”，或“V”)，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 ,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；
图(a)
图(b)
(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. (12 分) 如图所示,半径 的圆弧轨道固定在竖直平面内,轨道的一个端点 和圆心 的连线与水平方向的夹角 ,另一端点 为轨道的最低点, 点右侧的水平面上紧挨 点静止放置一木板，木板质量 ，上表面与 点等高。质量
可视为质点的物块在 点以 的速度水平抛出，恰好从轨道的 端沿切线方向进入轨道且沿着轨道下滑,最后在 点以 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, 求: (1) 物块在 点时的速度大小 和物块刚到达 点时所受支持力大小 ; (2)物块从轨道的 点运动至 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 和木板与地面之间由于摩擦所产生的热量 。
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， 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 )
山西大学附中 2025~2026 学年第二学期高三 3 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 D A D D D A C AD AD ACD
11. (6 分)(1)2.30 (2 分)(2)不需要 (2 分)(3) (2 分)
12. (10 分)每空 2 分
(1)V(2)电源内阻 远小于电压表 V，内阻(注:只答出内阻很小也对)
(3) 1.00 (4)
13. (8 分)(1)8x104Pa (2)3.0kg
(1)气体发生等温变化， (2 (2 分)
代入数据得 (2 分)
(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 (2 分)
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 (1 分) 代入数据计算得 (1 分)
(2)10.5J (3)32J; 4J
(1)(2 分)物块从 到 做平抛运动,在 点分解速度可有
得物块在 点的速度 (1 分)
在 点,根据 解得 (1 分)
(2)(3 分)物块从 点运动到 点过程中，由动能定理有 (2 分) 解得物块克服摩擦力做功 (1 分)
(3)(7 分)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 (1 分) 木板做匀加速直线运动,加速度大小为 ,由牛顿第二定律有 (1 分) 由运动学规律,设经 物块与木板达到共同速度为,由运动学公式有 (1 分)
解得
板块之间的相对位移为
板块之间产生的摩擦热为 (1 分)
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 (1 分)
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,
则木板全过程位移为 (1 分)
木板和地面之间全程由于摩擦所产生的热量 (1 分)
15. (18 分) (1)①2m,1m; ② m; ③
(2)
(1)①(3 分)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 和 中的运动半径分别为
② (5 分) 如图所示, 根据几何关系有
解得
离子在区域 中沿 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 (5 分) 对于离子在区域 II 中的运动,在 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 、 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)(5 分)对离子从进入区域 I 到离开区域 II 的运动过程，在 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