河北省石家庄市正定中学2025-2026学年高三上学期开学考试物理试题

2025～2026学年高三开学摸底考试 物 理 试 题 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上。 2.作答时，将答案写在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3.考试结束后，本试题卷和答题卡一并上交。 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，只有一项是符合题目要求的。 1.“梦天号”实验舱携带世界首套可相互比对的冷原子钟组发射升空，对提升我国导航定位、深空探测等技术具有重要意义。如图所示为某原子钟工作的四能级体系，原子吸收频率为v₀的光子从基态能级Ⅰ跃迁至激发态能级Ⅱ，然后自发辐射出频率为v₁的光子，跃迁到钟跃迁的上能级2，并在一定条件下可跃迁到钟跃迁的下能级1，实现受激辐射，发出钟激光，最后辐射出频率为v₃的光子回到基态，在原子钟能级1和2上跃迁有能量的损失，则损失的能量为 2.如图所示，理想变压器原线圈一侧串联电阻. 并接在电压 的正弦交流电源上，电阻 R₂、R₃、滑动变阻器 接在副线圈回路中。已知 20Ω,R₃=60Ω,R₄的阻值调节范围为0~120Ω。当滑动变阻器. 接入电路的阻值为零时，R₁消耗的功率是 消耗功率的两倍。下列判断正确的是 A.理想变压器原、副线圈的匝数之比为2：1 B.当变压器的输出功率最大时， 接入电路的阻值为60Ω C.当变压器的输出功率最大时， 接入电路的阻值为40Ω D.改变滑动变阻器 的阻值，变压器的输出功率的最大值为1000W 3.如图甲所示装置可以用来检查精密光学平面的平整程度。当单色光a垂直入射后，从上往下看到的条纹如图乙所示；当单色光b垂直入射后，从上往下看到的条纹如图丙所示。该检测方法是利用光的干涉原理，下列说法正确的是 A. a光的频率大于b光的频率 B.在相同透明玻璃介质中a光的传播速度小于b光的传播速度 C.若增加一张纸片，观察到的条纹将变疏 D.若增加一张纸片，观察到的条纹将变密 4.如图所示，卫星A、B分别在轨道Ⅰ、Ⅱ上绕地球做圆周运动。卫星轨道Ⅰ、Ⅱ的半径分别为r和4r，卫星A运行的周期为T，引力常量为G。下列说法正确的是 A.卫星B的运行周期为8T B.卫星A 的线速度的大小为 C.卫星B的角速度的大小为 D.地球的质量为 5.2024年4月20日，在世界田联钻石联赛厦门站女子铅球比赛中，中国选手以19米72的成绩夺得冠军。若把铅球的运动简化为如图所示的模型：质量为m的铅球从离水平地面一定高度的O点被抛出，抛出时铅球的速度大小为 v₀、与水平方向的夹角为θ，经过一段时间铅球落地，落地时铅球的速度方向与水平方向的夹角为α，不计空气阻力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是 A.铅球在空中运动最小速度大小为 v₀sinθ B.铅球在空中运动的时间为 C.铅球落地前瞬间重力做功的瞬时功率为 mgv₀cosθtanα D.铅球的抛出点离水平地面的高度为 6.2020年11月10日，全国皮划艇静水锦标赛在浙江省丽水市水上运动中心开幕。大赛前，甲、乙两个运动员分别划动两艘皮划艇沿同一方向进行赛前训练，他们分别划动了一段时间后让各自的皮划艇自由滑行，一段时间后停下。他们及各自的皮划艇总质量相等，测速器测得甲、乙的 v-t图像分别如图中的OAB、OCD所示,图中AB∥CD,则 A.运动员乙较晚停下，乙做功更多 B.乙划桨时间长，乙划桨时受到水反作用力的冲量大 C.甲皮划艇早停下，甲划桨时受到水反作用力的冲量大 D.甲在划桨时用力大 7.列车在水平长直轨道上的模拟运行图如图所示，列车由质量均为m的5节车厢组成，假设只有1号车厢为动力车厢。列车由静止开始以额定功率P运行，经过一段时间达到最大速度，列车向右运动过程中，1号车厢会受到前方空气的阻力，假设车厢碰到空气前空气的速度为0，碰到空气后空气的速度立刻与列车速度相同，已知空气密度为ρ。1号车厢的迎风面积(垂直运动方向上的投影面积)为S，不计其他阻力，忽略2号、3号、4号、5号车厢受到的空气阻力。当列车以额定功率运行到速度为最大速度的一半时，1号车厢对2号车厢的作用力大小为 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，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8.某种理想气体内能公式可表示为 其状态参量满足 pV=nRT，n表示物质的量，R为理想气体常数 ，T为热力学温度。现有一绝热气缸，用一个横截面积. 质量M=15kg的绝热活塞封闭物质的量n=0.5mol的该种理想气体，气缸底部有电阻丝可以对气体进行加热。现对电阻丝通电一段时间后断开电源，稳定后发现气缸内气体温度升高了△T=50K。已知外界大气压强为 重力加速度g=10m/s²,不计活塞与气缸之间的摩擦。从对气体加热到活塞停止上升的整个过程中，关于缸内气体的判断正确的是 A.稳定后压强为 B.活塞上升的高度为5cm C.对外界做功为207.5J D.吸收的热量为526.25J 9.如图所示，O点是竖直平面内圆的圆心，A、B、C三点将圆三等分，CD是圆的水平直径，在A、B两点分别固定等量的正点电荷。不计重力，下列说法正确的是 A. D、O、C三点的电势大小关系为φD>φ₀>φc B.一个电子可以在A、B两点电荷的电场中做圆周运动 C.将一个电子从C点静止释放，电子从C点沿直线到D 点的过程中所受的电场力一定是先增大后减小，然后再增大 D.若一电子源从O点以相同的初动能沿圆周平面内向各个方向发射电子，则从D 点离开圆周的电子的动能最大 10.如图甲所示，平行金属长导轨 M、N固定在同一水平面内，导轨间距为L，电阻不计。两虚线PQ、ST与导轨垂直，PQ左侧存在竖直向上的匀强磁场，ST右侧存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小均为 B。质量为 m的金属棒 ab与导轨垂直，静置在左侧磁场中。位于两虚线之间的金属棒 cd与导轨夹角为θ，在外力作用下以速度 v向右始终做匀速直线运动，从c 端进入右侧磁场时开始计时，回路中的电流i随时间t的变化关系如图乙所示，图中( 部分为直线 为已知量，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，导轨与导体棒接触良好，则 A. t₁时刻 cd棒所受的安培力大小为 B.2t₁时刻金属棒 cd完全进入磁场中 C.0~2t₁时间内，通过回路某截面电荷量为 D. ab棒的最终速度大小为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11.(9分)(1)为了测定物块与水平长木板之间的动摩擦因素，如图所示，滑块上安装了宽度为5mm的遮光条，滑块在槽码的作用下先后通过两个光电门，数字计时器分别记录了遮光条通过光电门A、光电门B的时间分别为0.05s和0.0ls，遮光条从开始遮住光电门 A 到开始遮住光电门B 的时间间隔为2.0s，则滑块经过光电门A 时的瞬时速度为 m/s，滑块的加速度约为 m/s²；若天平测出滑块、力的传感器和遮光片的总质量m=1kg,力的传感器读数为F=2.2N，则滑块与长木板的动摩擦因素， (重力加速度取 结果均保留一位有效数字)。 (2)某同学通过图甲所示的实验装置，利用玻意耳定律来测定一颗形状不规则的冰糖的体积。 实验步骤： i.将冰糖装进注射器，插入活塞，再将注射器通过软管与压强传感器连接并固定注射器； Ⅱ.推动活塞，透过活塞所在的刻度读取了多组气体体积V，同时记录对应的传感器数据； iii.建立直角坐标系。 ①在实验操作中，下列说法正确的是 。 A.推动活塞时，可以用手握住注射器封闭空气部分 B.活塞应用润滑油涂抹以保证空气密闭性 C.为快速完成实验，可快速推动活塞 ②为了在坐标系中获得直线图像，若取 y轴为V，则x轴为 (选填“ ”或“p”)。 ③选择合适的坐标后，该同学通过描点作图，得到图像如图乙所示(截距a、b已知)，若传感器和注射器连接处的软管容积为 V₀，则冰糖的体积为 。 A. V。 C. b-V。 12.(5分)某实验小组在做“观察电容器放电”的实验时，按图甲所示连接电路，实验中使用电流传感器采集电流信息，绘制I-t图像。 (1)将单刀双掷开关接 (选填“1”或“2”)，电容器开始放电。 (2)放电过程的I-t图像如图乙所示，则电容器所带电荷量 C(结果保留两位有效数字)。 (3)若滑动变阻器滑片向下滑动，不改变电路其他参数，则放电过程中I—t图线与坐标轴所围成的面积 (选填“增大”、“减小”或“不变”)。 13.(10分)一玻璃柱的折射率 其横截面为四分之一圆，圆的半径为R，如图所示。截面所在平面内，一束与AB边平行的光线从圆弧入射。入射光线与AB边的距离由小变大，距离为 h时，光线进入柱体后射到BC边恰好发生全反射。求此时h与R的比值。 14.(12分)如图所示，在xOy坐标系y轴右侧存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁场内有一足够长的挡板垂直于x轴放置，挡板与y轴的水平距离为d；y轴左侧某矩形区域内(图中未画出)存在匀强电场，第二象限内有一粒子源 P，坐标为(-d,d)。某时刻一带正电粒子从 P 点以初速度 沿y轴负方向射出，经电场偏转后经过O点水平向右进入磁场，速度大小也为 v₀， ，此过程中粒子的轨迹全部位于电场内，粒子进入磁场后运动轨迹恰好与挡板相切。已知粒子质量为m，电荷量为q，不计粒子的重力，不考虑场的边界效应，求： (1)匀强磁场的磁感应强度 B 的大小； (2)y轴左侧电场强度E 的大小及电场区域的最小面积S； (3)若在 y轴右侧磁场区域施加与y 轴左侧电场场强大小相等、方向水平向右的匀强电场，并改变挡板与y轴的距离，使带电粒子的运动轨迹仍恰好与挡板相切，求此时挡板与y轴的水平距离d. 15.(18分)如图所示，在足够大的光滑水平地面上，静置一质量为 M、半径为 R 且圆弧面光滑的半圆弧槽。一质量为m(m>M)的小球从圆弧槽左端最高点 A 由静止释放，小球可视为质点，整个过程圆弧槽不翻转，重力加速度为g。以A点的初始位置为坐标原点，AC方向为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向，建立直角坐标系xOy。 (1)求小球第一次运动到圆弧面右侧时能够到达的最高处的位置坐标； (2)求小球运动的轨迹方程； (3)若小球从 A 点由静止释放前，地面上紧贴半圆弧槽左侧放有质量为 的滑块(与槽不粘连)，求小球第 n次运动到最低点 B 处时的速度及小球对半圆弧槽的压力。 第2页/共9页 学科网（北京）股份有限公司 物理答案 1.A 2.D 3.D 4.A 5.C 6.C 7.D 8.ABC 9.BC 10.AB 11.【答案】(1)0.1(1分) 0.2(1分) 0.2(1分) (2)①B(2分) (2分) ③B(2分) 12.【答案】(1)2(1分) (2分) (3)不变(2分) 13. 如图，画出光路图 可知 (1分) 设临界角为C，得 (2分) 根据α=β+C可得 (2分) 解得 (2分) 故可得 (1分) 故可知 (2分) 14. (1)根据洛伦兹力提供向心力 (1分) 粒子进入磁场后运动轨迹恰好与挡板相切，根据几何关系可得r=d(1分) 联立解得 (2)粒子从P点以初速度 v₀沿 y轴负方向射出，经电场偏转后经过O点水平向右进入磁场，可知速度变化量与x轴正方向的夹角为45°，则电场强度x轴正方向的夹角为 将P点的速度沿电场方向和垂直于电场方向分解，如图所示 垂直电场方向有 分) 沿电场方向 (1分) 加速度为 联立解得 (1分) 电场区域的最小面积 (1分) (3)将v₀分解成v₁,v₂,其中v₁满足qv₁B= Eq 解得 (1分) 根据左手定则可知v₁ 方向沿y轴正方向，根据速度的合成分解可得 且 (1分) 如图所示 则粒子的运动可看成速度大小为 v₁ 的匀速直线运动与速度大小为 的匀速圆周运动的合运动。根据洛伦兹力提供向心力 解得 (2分) 带电粒子的运动轨迹仍恰好与挡板相切，求此时挡板与y轴的水平距离 (2分) 15. (1)假设小球第一次运动到圆弧面右侧时能够到达的最高处与A 的竖直高度差为h，此时圆弧槽、小球速度相等，设为v 水平方向由动量守恒有0=(M+m)v 由机械能守恒有 解得 v=0,h=0(1分) 说明小球恰能运动到与A等高处，且此时圆弧槽、小球速度均为0 设某一时刻小球水平分速度为 v₀，圆弧槽速度为 vM 对圆弧槽、小球，水平方向由动量守恒有 经过一段时间微元△t，有 (1分) 设从释放到小球第一次运动到圆弧面右侧到达最高处的过程，小球及圆弧槽对地的位移分别为 xm、xM 求和可得( 又有 解得 (2分) 可得小球第一次运动到圆弧面右侧时能够到达的最高处的位置坐标为 (1分) (2)设某一时刻小球的位置坐标为(x，y)，圆弧面圆心P 的坐标为(xp，0) 有 (1分) 此时小球到圆心距离仍为R，有( (1分) 可得 2分) (3)小球从释放到第一次运动到最低点B 的过程，圆弧槽向左加速，圆弧槽和滑块没有分开，小球第一次运动到最低点 B时，圆弧槽与滑块向左的速度达到最大 设此时小球的速度为 v₀，圆弧槽与滑块的速度为 v'u 系统水平方向动量守恒，有 系统机械能守恒，有 又 解得 (2分) 之后圆弧槽和滑块分离，不再接触。设小球第n次运动到最低点B 处时小球及圆弧槽速度分别为v.,,,,,v, 小球与圆弧槽水平方向动量守恒，有 小球与圆弧槽机械能守恒，有 可得 第一组解) 或 (第二组解)(2分) 第一组解表示小球第1、3、5、7……次到最低点时二者的速度 小球相对圆弧槽的速度 方向向右(1分) 第二组解表示小球第2、4、6、8……次到最低点时二者的速度 小球相对圆弧槽的速度 方向向左(1分) 小球每次到达圆弧槽最低点时，圆弧槽的加速度为0，以圆弧槽为参考系，小球相对圆弧槽做圆周运动，相对速度大小均相等 对小球由牛顿第二定律有 (1分) 得 由牛顿第三定律可知小球对槽底的压力 方向向下 小球奇数次到最低点时的速度为 方向沿x轴正方向 小球偶数次到最低点时的速度方向讨论如下： 若m-3M<0,即 M<m<3M,vₙ为负值，则此次小球到达最低点时的速度大小为 方向沿x轴负方向 若m-3M=0,即 m=3M,则 若m-3M>0,即 m>3M,则 vₘ为正值(1分) 此次小球到达最低点时的速度大小为 方向沿x轴负方向(1分) 学科网（北京）股份有限公司 $$