精品解析：天津市第二南开学校2025-2026学年高三上学期开学物理试题

第二南开学校2025-2026学年度高三年级 物理学科 一、单选题 1. 下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（　　） A. 甲图中，汤姆孙通过对阴极射线的研究揭示了原子核有复杂结构 B. 乙图中，卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了质子 C. 丙图中，射线测厚装置可以使用放射性同位素发出的射线测钢板的厚度 D. 丁图中，由放射性元素剩余质量与原质量的比值随时间的变化规律可知其半衰期为3.8d 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲图中，汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，故A错误； B．乙图中，卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型，故B错误； C．丙图中，射线测厚装置可以使用放射性同位素发出的射线测钢板的厚度，而非射线，故C错误； D．在丁图中，可知其半衰期为3.8d，故D正确。 故选D。 2. 一定质量的理想气体从状态开始，经历三个过程、、回到原状态，其图像如图所示。下列判断正确的是（　　） A. 、和三个状态中，状态分子的平均动能最大 B. 过程中气体一定从外界吸收热量 C. 过程中气体既不吸热也不放热 D. 过程中气体一定对外界做功 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图可知，状态气体温度最低，则，状态分子的平均动能最小，故A错误； B．由图可知，过程中气体做等容变化，气体不做功，气体的温度升高，内能增加，由热力学第一定律可知，气体一定从外界吸收热量，故B正确； C．由图可知，过程中气体做等温变化，气体的内能不变，压强减小，体积变大，气体对外界做功，由热力学第一定律可知，气体从外界吸热，故C错误； D．由图可知，过程中气体做等压变化，气体温度降低，可知，气体体积减小，则外界一定对气体做功，故D错误。 故选B。 3. 物理郝老师在课堂上做了一个演示实验：让某人特制的一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖（玻璃较厚）折射分成两束单色光a、b，下列说法正确的是（　　） A. 若增大入射角i，则b光可能先消失 B. 进行双缝干涉实验，在其他条件相同的情况下，a光条纹间距小于b光条纹间距 C. 在玻璃砖中，a光的波长比b光的波长长 D. a光的频率比b光的频率小 【答案】B 【解析】 【详解】A．由于光线射到玻璃砖下表面的入射角等于上表面的折射角，当光线从上表面入射，从下表面射出时，出射光线和入射光线一定平行，根据光路可逆性可知，a、b两种单色光在下界面上不可能发生全反射，故A错误； CD．由图知两束光的入射角相等，a的折射角小于b的折射角，通过折射定律可知 由于折射率越大，光的频率越大，则b光的频率比a光的频率小，在玻璃砖中，根据 可得 可得a光的波长比b光的波长短，故CD错误； B．根据 a光的波长比b光的波长短，进行双缝干涉实验，在其他条件相同的情况下，a光条纹间距小于b光条纹间距，故B正确。 故选B。 4. 如图所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图像如图中曲线、所示，则下列说法不正确的是（　　） A. 两次时刻线圈平面与中性面重合 B. 曲线、对应的线圈转速之比为 C. 曲线表示的交变电动势频率为 D. 曲线表示的交变电动势有效值为 【答案】B 【解析】 【详解】A．两次时刻产生的交流电的电动势的瞬时值均为零，因此线圈平面均与中性面重合，故A正确，不符合题意； B．图中、对应的周期分别为和，周期之比为2∶3，根据 可得线圈转速之比，故B错误，符合题意； C．曲线对应的周期为，根据 解得，故C正确，不符合题意； D．线圈相应的电动势的最大值 线圈相应的电动势的最大值 解得 曲线表示的交变电动势有效值为，故D正确，不符合题意。 故选B。 5. 2024年3月5日，李强总理在全国人大会议的政府工作报告中提出：鼓励和推动消费品以旧换新，提振智能网联新能源汽车、电子产品等大宗消费。智能网联汽车也将是未来的趋势。假设某智能网联汽车在平直路面上启动后的牵引力F随时间t变化的图像如图所示，已知该汽车以额定功率启动，在平直路面上运动的最大速度为，所受阻力恒定，由此可知该汽车（　　） A. 在时间内做加速度增大的加速运动 B. 启动后速度为时的加速度为 C. 额定功率为 D. 在时间内位移可能小于 【答案】B 【解析】 【详解】A．汽车在平直路面上启动由牛顿第二定律有 在时间内牵引力逐渐减小，则汽车做加速度减小的加速运动，故A错误； BC．汽车运动的最大速度为，则有 可得额定功率为 而启动后速度为时，有 联立解得 故B正确，C错误； D．若时间做匀加速直线运动，则位移为 而汽车在内做的是加速度减小的直线运动，若其位移一定大于，故D错误。 故选B。 二、多选题 6. 2022年11月3日9时32分，梦天实验舱顺利完成转位，标志着中国空间站“T”字型基本结构在轨组装完成，如图所示。已知空间站离地面的高度为，这个高度低于地球同步卫星的高度。地球的半径为，地球的质量为，万有引力常量为。若空间站可视为绕地心做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　） A. 空间站的线速度大小为 B. 空间站的向心加速度大小为 C. 空间站的运行周期大于24小时 D. 空间站的角速度为 【答案】AD 【解析】 【详解】ABD．空间站绕地心做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力可得 解得，， 故AD正确，B错误； C．卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力可得 可得 由于空间站所在轨道高度低于地球同步卫星的高度，则空间站的运行周期小于同步卫星的运行周期，即小于24小时，故C错误。 故选AD。 7. 纺织服装产业是汕头的特色产业之一，织布是其中重要的一环，织布一般采用静电纺丝技术或静电纺纱技术。某静电纺纱工艺中的电场分布示意图如图所示，虚线是电场线，实线是某带电粒子只在电场力作用下从P点运动到Q点的轨迹，P、M是同一虚线上的两个点，不计粒子的重力，则下列判断正确的是（　　） A. 该粒子带正电 B. 该带电粒子在P点的加速度大于其在Q点的加速度 C. 电场中P点的电势高于M点的电势 D. 该带电粒子在P点的电势能大于在Q点的电势能 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．根据题图，左端接电源负极，右端接地，所以电场方向从右指向左，根据曲线运动的条件，带电粒子所受电场力指向轨迹内侧，即右侧，根据电场力方向和电场方向的关系可知，粒子带负电，根据题图可知，点处的电场线比点处的电场线密集，所以点处的电场强度大于点处的，根据电场力公式，带电粒子在点所受的电场力大于在点所受的电场力，因为带电粒子仅在电场力作用下运动，根据牛顿第二定律有 可知带电粒子在点的加速度大于在点的加速度，A项错误，B项正确； C．沿着电场线的方向，电势降低，电场中点的电势低于点的电势，C项错误； D．从点到点，电场力做正功，电势能减小，即带电粒子在点的电势能大于在点的电势能，D项正确。 故选BD。 8. 图甲为一简谐横波在t = 0.10s时的波形图，Р是平衡位置在x = 0.5m处的质点，Q是平衡位置在x = 4.0m处的质点；图乙为质点Q的振动图像。下列说法正确的是（ ） A. 这列波沿x轴负方向传播 B. 这列波的传播速度为10m/s C. 从到，P通过的路程为30cm D. 该波在传播过程中若遇到直径为3m的障碍物，能发生明显衍射现象 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】A．由质点Q的振动图象可知，在t = 0.1s时质点Q向下振动，由波形图可知，这列波沿x轴负方向传播，A正确； B．由图中读出波长λ = 8m，周期T = 0.2s，可知波速 v = = 40m/s B错误； C．从t = 0s到t = 0.15s经过了 t = 0.05s = T 由于t = 0s时刻质点P不在平衡位置，也不在最高点或最低点位置，则其通过的路程不等于A = 30cm，C错误； D．由于 λ = 8m > 3m 则该波在传播过程中若遇到直径为3m的障碍物，能发生明显衍射现象，D正确。 故选AD。 三、实验题 9. 物理小组的同学利用如图甲所示的装置“研究匀变速直线运动”。 （1）下列操作必须的是________。 A.把木板右端适当垫高，以平衡摩擦 B.调节滑轮的高度，使细线与木板平行 C.小车的质量要远大于重物的质量 D.实验时要先接通电源再释放小车 （2）打点计时器接通频率为50赫兹的交流电，规范操作实验得到如图乙所示的一条纸带，小组的同学在纸带上每5个点选取1个计数点，依次标记为A、B、C、D、E。测量时发现B点已经模糊不清，于是他们测得AC长为14.56cm、CD长为11.15cm、DE长为13.73cm，则小车运动的加速度大小为________m/s2，A、B间的距离应为________cm（均保留三位有效数字）。 （3）如果当时电网中交变电流的电压变成210V，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】 ①. BD##DB ②. 2.58 ③. 5.99 ④. 不变 【解析】 【详解】（1）[1]在“研究匀变速直线运动”的实验中，只要保证小车做匀变速直线运动即可，不需要平衡摩擦力和保证小车的质量远大于重物的质量，但要保证细线与木板平行，否则小车就不做匀变速直线运动；实验开始时，小车要靠近打点计时器，先接通电源后释放小车。 故选BD。 （2）[2]根据逐差法可得小车的加速度 [3]由匀变速直线运动的规律可得 联立解得 （3）[4]电压的大小影响点迹的清晰程度，但不影响打点的频率，即不影响实验结果。 10. 理兴趣小组要测量某溶液的电导率（电阻率的倒数）。 （1）在透明塑料长方体样品池内部左右两侧插入合适的金属片，样品池的长度为，两侧面积为，将溶液装满样品池，如图1所示。将欧姆表调到“”倍率，欧姆调零后，将红、黑表笔接入样品池的两电极，表盘示数如图2所示，则样品池中溶液的电阻为___________。 （2）为了精确测量其阻值，又准备了以下器材： A．电流表（量程，内阻约） B．电流表（量程，内阻为） C．电压表V（量程，内阻约） D．定值电阻 E．定值电阻 F．滑动变阻器 G．滑动变阻器 H．电源E（电动势为，内阻很小） I．开关S ①从以上所提供的器材中，除了电源、开关S、电流表外，还需要的器材有：___________（填器材前面的序号）； ②根据所选用的器材，请在虚线框中绘制实验电路图，样品池可用定值电阻符号表示（实验要求测量误差尽可能小，数据范围尽可能大）___________； ③电流表的示数为，若选用电流表，其示数用表示；若选用电压表V，其示数用U表示。请根据你设计的电路图，用相应的字母表示溶液的电导率为___________； ④忽略读数所造成的误差，则测量值___________真实值（填“大于”“小于”或“等于”）。 【答案】（1）220 （2） ①. B、D、G ②. ③. ④. 等于 【解析】 【小问1详解】 （1）欧姆表的读数为“示数倍率”，所选“”倍率，表盘示数为22，所以电阻为。 【小问2详解】 [1]由题意，可知所提供电压表的量程过大，不利于读数，故需要将内阻已知的改装成电压表来测电压，需要串联定值电阻，定值电阻选时量程为，实验要求测量多组数据，且误差尽可能小，可知滑动变阻器应采用分压式接法，但选时干路电流超过其最大电流，故选； [2]根据所选器材，结合前面分析，由于电压表内阻准确已知，故电流表选择外接法，电路设计如图所示： [3]根据电路图，可知待测电阻两端电压为 流过的电流 故 结合 可知 所以溶液的电导率为 [4]由上述分析可知，该实验无系统误差，测量值等于真实值。 四、计算题 11. 如图，LMN是竖直平面内固定的光滑轨道，MN水平且足够长，LM下端与MN相切。质量为2kg的小球B与一轻弹簧相连，并静止在水平轨道上，质量为4kg的小球A从LM上距水平轨道高为h=0.45m处由静止释放，在A球进入水平轨道之后与弹簧正碰并压缩弹簧但不粘连。设小球A通过M点时没有机械能损失，重力加速度g取10m/s2.求： （1）A球与弹簧碰前瞬间的速度大小v0； （2）A球与弹簧相碰过程中弹簧的最大弹性势能Ep； （3）A、B两球最终的速度vA、vB的大小。 【答案】（1）；（2）；（3）， 【解析】 【详解】（1）设A球质量m1，A球下滑的过程，由动能定理 代入数据可解得 （2）设B球的质量为m2，A球进入水平轨道之后与弹簧正碰并压缩弹簧，当A、B相距最近时，两球速度相等，弹簧的弹性势能最大，设此时A、B的速度为v，由动量守恒得 由能量守恒可得弹簧的弹性势能 联立方程，代入数据可解得 （3）当弹簧恢复原长时，设A、B的速度分别为、之后A、B分离，这也就是它们的最终速度，由动量守恒可得 再根据能量守恒可得 联立两式，代入数据可解得 12. 运动员健身器的简化装置如图所示，两根平行金属导轨相距，倾角，导轨上端串接一个的电阻。在导轨间长的区域内，存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度。质量的金属棒水平置于导轨上，平行于导轨的绝缘绳索通过定滑轮与拉杆相连。棒的初始位置与磁场区域的下边界相距。一位健身者用恒力拉动杆，棒由静止开始运动，上升过程中棒始终保持与导轨垂直，当棒到达磁场上边界时已匀速运动，且到达磁场上边界健身者松手，触发恢复装置使棒回到初始位置（重力加速度，，不计其他电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量）。求： （1）棒开始运动时的加速度大小； （2）棒匀速运动时的速度大小； （3）在拉升棒的过程中，电阻产生的焦耳热。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【分析】 【详解】（1）棒开始运动时 解得 （2）设棒匀速运动为v，则 则有 解得 （3）进入磁场的速度 解得 进入磁场后 解得 13. 如图所示，与之间的区域分布着与点等距离的各点处场强大小相等、方向指向圆心的径向电场，右侧间距为的区域内分布着方向垂直纸面向外的匀强磁场（含边界），其左边界与重合。足够长的挡板，上端位于点且与共线。粒子源发出的粒子（速度忽略不计），经加速电场加速后，从点垂直该点电场方向进入径向电场，恰好做半径也为的匀速圆周运动，从点垂直射入右侧匀强磁场。已知粒子质量为，电荷量为，加速电场的电压为，不计粒子重力，粒子击中挡板后被吸收。 （1）求粒子进入径向电场时的速度大小和径向电场中半径为处的场强大小； （2）求能使粒子达到挡板上的磁感应强度最大值和此条件下粒子在磁场中运动时间； （3）保持（2）中最大磁感应强度不变，若在磁场空间加上、方向与磁场平行的匀强电场（图中未画出），求粒子从点进入叠加场后第一个周期内的位移大小。 【答案】（1）； （2）； （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子通过加速电场，根据动能定律 解得粒子进入径向电场时的速度大小为 粒子在径向电场中，由电场力提供向心力 解得径向电场中半径为处的场强大小为 【小问2详解】 依题意，粒子恰好打在挡板上的点，磁场的磁感应强度最大，可得 由几何关系可得 联立解得 根据 解得 依题意可得 联立解得 【小问3详解】 加上匀强电场后，粒子的实际运动可分解为沿电场方向的匀加速直线运动和垂直磁场方向的匀速圆周运动，则第一个周期内分运动的位移分别为， 由牛顿第二定律 可得该段时间内粒子的实际位移为 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二南开学校2025-2026学年度高三年级 物理学科 一、单选题 1. 下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（　　） A. 甲图中，汤姆孙通过对阴极射线的研究揭示了原子核有复杂结构 B. 乙图中，卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了质子 C. 丙图中，射线测厚装置可以使用放射性同位素发出的射线测钢板的厚度 D. 丁图中，由放射性元素剩余质量与原质量的比值随时间的变化规律可知其半衰期为3.8d 2. 一定质量的理想气体从状态开始，经历三个过程、、回到原状态，其图像如图所示。下列判断正确的是（　　） A. 、和三个状态中，状态分子的平均动能最大 B. 过程中气体一定从外界吸收热量 C. 过程中气体既不吸热也不放热 D. 过程中气体一定对外界做功 3. 物理郝老师在课堂上做了一个演示实验：让某人特制的一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖（玻璃较厚）折射分成两束单色光a、b，下列说法正确的是（　　） A. 若增大入射角i，则b光可能先消失 B. 进行双缝干涉实验，在其他条件相同的情况下，a光条纹间距小于b光条纹间距 C. 在玻璃砖中，a光的波长比b光的波长长 D. a光的频率比b光的频率小 4. 如图所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图像如图中曲线、所示，则下列说法不正确的是（　　） A. 两次时刻线圈平面与中性面重合 B. 曲线、对应的线圈转速之比为 C. 曲线表示的交变电动势频率为 D. 曲线表示的交变电动势有效值为 5. 2024年3月5日，李强总理在全国人大会议的政府工作报告中提出：鼓励和推动消费品以旧换新，提振智能网联新能源汽车、电子产品等大宗消费。智能网联汽车也将是未来的趋势。假设某智能网联汽车在平直路面上启动后的牵引力F随时间t变化的图像如图所示，已知该汽车以额定功率启动，在平直路面上运动的最大速度为，所受阻力恒定，由此可知该汽车（　　） A. 在时间内做加速度增大的加速运动 B. 启动后速度为时的加速度为 C. 额定功率为 D. 在时间内位移可能小于 二、多选题 6. 2022年11月3日9时32分，梦天实验舱顺利完成转位，标志着中国空间站“T”字型基本结构在轨组装完成，如图所示。已知空间站离地面的高度为，这个高度低于地球同步卫星的高度。地球的半径为，地球的质量为，万有引力常量为。若空间站可视为绕地心做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　） A. 空间站的线速度大小为 B. 空间站的向心加速度大小为 C. 空间站的运行周期大于24小时 D. 空间站的角速度为 7. 纺织服装产业是汕头的特色产业之一，织布是其中重要的一环，织布一般采用静电纺丝技术或静电纺纱技术。某静电纺纱工艺中的电场分布示意图如图所示，虚线是电场线，实线是某带电粒子只在电场力作用下从P点运动到Q点的轨迹，P、M是同一虚线上的两个点，不计粒子的重力，则下列判断正确的是（　　） A. 该粒子带正电 B. 该带电粒子在P点的加速度大于其在Q点的加速度 C. 电场中P点的电势高于M点的电势 D. 该带电粒子在P点的电势能大于在Q点的电势能 8. 图甲为一简谐横波在t = 0.10s时的波形图，Р是平衡位置在x = 0.5m处的质点，Q是平衡位置在x = 4.0m处的质点；图乙为质点Q的振动图像。下列说法正确的是（ ） A. 这列波沿x轴负方向传播 B. 这列波的传播速度为10m/s C. 从到，P通过的路程为30cm D. 该波在传播过程中若遇到直径为3m的障碍物，能发生明显衍射现象 三、实验题 9. 物理小组的同学利用如图甲所示的装置“研究匀变速直线运动”。 （1）下列操作必须的是________。 A.把木板右端适当垫高，以平衡摩擦 B.调节滑轮的高度，使细线与木板平行 C.小车的质量要远大于重物的质量 D.实验时要先接通电源再释放小车 （2）打点计时器接通频率为50赫兹的交流电，规范操作实验得到如图乙所示的一条纸带，小组的同学在纸带上每5个点选取1个计数点，依次标记为A、B、C、D、E。测量时发现B点已经模糊不清，于是他们测得AC长为14.56cm、CD长为11.15cm、DE长为13.73cm，则小车运动的加速度大小为________m/s2，A、B间的距离应为________cm（均保留三位有效数字）。 （3）如果当时电网中交变电流的电压变成210V，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 10. 理兴趣小组要测量某溶液的电导率（电阻率的倒数）。 （1）在透明塑料长方体样品池内部左右两侧插入合适的金属片，样品池的长度为，两侧面积为，将溶液装满样品池，如图1所示。将欧姆表调到“”倍率，欧姆调零后，将红、黑表笔接入样品池的两电极，表盘示数如图2所示，则样品池中溶液的电阻为___________。 （2）为了精确测量其阻值，又准备了以下器材： A．电流表（量程，内阻约） B．电流表（量程，内阻为） C．电压表V（量程，内阻约） D．定值电阻 E．定值电阻 F．滑动变阻器 G．滑动变阻器 H．电源E（电动势为，内阻很小） I．开关S ①从以上所提供的器材中，除了电源、开关S、电流表外，还需要的器材有：___________（填器材前面的序号）； ②根据所选用的器材，请在虚线框中绘制实验电路图，样品池可用定值电阻符号表示（实验要求测量误差尽可能小，数据范围尽可能大）___________； ③电流表的示数为，若选用电流表，其示数用表示；若选用电压表V，其示数用U表示。请根据你设计的电路图，用相应的字母表示溶液的电导率为___________； ④忽略读数所造成的误差，则测量值___________真实值（填“大于”“小于”或“等于”）。 四、计算题 11. 如图，LMN是竖直平面内固定的光滑轨道，MN水平且足够长，LM下端与MN相切。质量为2kg的小球B与一轻弹簧相连，并静止在水平轨道上，质量为4kg的小球A从LM上距水平轨道高为h=0.45m处由静止释放，在A球进入水平轨道之后与弹簧正碰并压缩弹簧但不粘连。设小球A通过M点时没有机械能损失，重力加速度g取10m/s2.求： （1）A球与弹簧碰前瞬间的速度大小v0； （2）A球与弹簧相碰过程中弹簧的最大弹性势能Ep； （3）A、B两球最终的速度vA、vB的大小。 12. 运动员健身器的简化装置如图所示，两根平行金属导轨相距，倾角，导轨上端串接一个的电阻。在导轨间长的区域内，存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度。质量的金属棒水平置于导轨上，平行于导轨的绝缘绳索通过定滑轮与拉杆相连。棒的初始位置与磁场区域的下边界相距。一位健身者用恒力拉动杆，棒由静止开始运动，上升过程中棒始终保持与导轨垂直，当棒到达磁场上边界时已匀速运动，且到达磁场上边界健身者松手，触发恢复装置使棒回到初始位置（重力加速度，，不计其他电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量）。求： （1）棒开始运动时的加速度大小； （2）棒匀速运动时的速度大小； （3）在拉升棒的过程中，电阻产生的焦耳热。 13. 如图所示，与之间的区域分布着与点等距离的各点处场强大小相等、方向指向圆心的径向电场，右侧间距为的区域内分布着方向垂直纸面向外的匀强磁场（含边界），其左边界与重合。足够长的挡板，上端位于点且与共线。粒子源发出的粒子（速度忽略不计），经加速电场加速后，从点垂直该点电场方向进入径向电场，恰好做半径也为的匀速圆周运动，从点垂直射入右侧匀强磁场。已知粒子质量为，电荷量为，加速电场的电压为，不计粒子重力，粒子击中挡板后被吸收。 （1）求粒子进入径向电场时的速度大小和径向电场中半径为处的场强大小； （2）求能使粒子达到挡板上的磁感应强度最大值和此条件下粒子在磁场中运动时间； （3）保持（2）中最大磁感应强度不变，若在磁场空间加上、方向与磁场平行的匀强电场（图中未画出），求粒子从点进入叠加场后第一个周期内的位移大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $