精品解析：天津市东丽区百华实验中学2025-2026学年高三上学期开学物理试题

天津市百华实验中学高三年级开学诊断检测 物理试题 一、单项选择题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的） 1. 下列关于电磁波的说法正确的是（ ） A. 电磁波只能在真空中传播 B. 电场随时间变化时一定产生电磁波 C. 做变速运动的电荷会在空间产生电磁波 D. 赫兹预言了电磁波的存在，麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在 2. 如图所示为某弹簧振子在0～5 s内的振动图象，由图可知，下列说法中正确的是(　　) A. 振动周期为5 s，振幅为8 cm B. 第2 s末振子的速度为零，加速度为负向的最大值 C. 从第1 s末到第2 s末振子的位移增加，振子在做加速度减小的减速运动 D. 第3 s末振子的速度为正向的最大值 3. 图甲所示为一列简谐横波在时的波的图像，图乙所示为该波中处质点P的振动图像。下列说法正确的是（ ） A. 时质点P的速度最大 B. 此波沿x轴正方向传播 C. 此波的波速为2m/s D. 时质点P的加速度最大 4. 一交流发电机产生的感应电动势图像如图所示，该交流电通过一自耦变压器对一电阻供电，不计发电机内阻，则下列说法正确的是（　　） A. 电压表V示数为12V B. 电阻中电流方向每秒钟改变100次 C t=0.05s时发电机线圈平面与磁场方向垂直 D. 当自耦变压器滑片P向上滑动时，电阻消耗的功率减小 5. 我国女子短道速滑队在2013年世锦赛上实现女子3000m接力三连冠．观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出．在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则（　　） A. 甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量 B. 甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反 C. 甲动能增加量一定等于乙的动能减少量 D. 甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功 二、不定项选择题（每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分） 6. 如图所示，某一复合光线对准一半圆形玻璃砖的圆心O入射，当在O点的入射角为30°时，出射光线分成a、b两束，光束a与下边界的夹角为37°，光束b与下边界的夹角为53°，已知，，则下列说法错误的是（ ） A. a光的频率比b光的频率小 B. a、b两束光在该玻璃砖中的折射率之比为 C. 在同样的双缝干涉装置中，用a光得到的条纹间距大 D. 若使入射角增大，则出射光线a先消失 7. 如图所示，一列简谐横波沿x轴负方向传播。实线为t = 0时的波形图，虚线为t = 0.3 s时的波形图，下列说法正确的是（　　） A. 简谐运动的周期可能为0.4 s B. 波的传播速度可能为30 m/s C. x = 3.5 m处质点在t = 0时速度沿y轴正方向 D. x = 1.5 m处质点在t = 0.3 s时位移为−5 cm 8. 心电图仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器，其输出部分可等效为一个不计内阻的交流电源，其电压会随着心跳频率发生变化，如图所示，心电图仪与一理想变压器的原线圈相连接，扬声器（等效为一个定值电阻）与一滑动变阻器连接在副线圈两端。下列说法正确的是（　　） A. 保持电压不变，向左滑动滑片P，副线圈两端的电压减小 B. 保持电压不变，向左滑动滑片P，变压器的输入功率变大 C. 保持滑片P不动，当变大时，扬声器的功率变大 D. 保持滑片P不动，当变大时，扬声器两端电压变小 第Ⅱ部分 非选择题 共60分 三、填空题（本题共2小题，每空2分，共12分） 9. 用如图1所示装置研究两个半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。图2中O点是小球抛出点在地面上的竖直投影。实验时先让a球多次从斜槽上某一固定位置C由静止释放，其平均落地点的位置为P。再把b球放在水平轨道末端，将a球仍从位置C由静止释放，a球和b球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作多次，其平均落地点的位置为M、N。测量出a、b两个小球的质量分别为m1、m2（m1>m2），OM、OP、ON的长度分别为x1、x2、x3。 （1）实验中，不容易直接测定小球碰撞前后的速度。但是，可以通过仅测量（　　）（填选项前的符号），间接地解决这个问题。 A. 小球开始释放高度h B. 小球抛出点距地面的高度H C. 小球做平抛运动的水平位移 （2）关于本实验的条件和操作要求，下列说法正确的是（　　） A. 斜槽轨道必须光滑 B. 斜槽轨道末端必须水平 C. b球每次的落点一定是重合的 D. 实验过程中，复写纸和白纸都可以移动 （3）在实验误差允许范围内，若满足关系式___________，则可以认为两球碰撞前后的总动量守恒，若还满足关系式___________，则可认为两球碰撞为弹性碰撞（用所测物理量的字母表示）。 10. 某同学利用单摆测量重力加速度。 （1）利用单摆测重力加速度的实验中，为了减小测量周期的误差，应在______开始计时和结束计时。（选填“平衡位置”或“最大位移处”）。 （2）若某同学测摆长时，忘记测摆球的半径，而只把悬点到小球最下端长度作为摆长，则他根据以上计算式求得的重力加速度______（选填“偏大”“偏小”或“准确”）。 四、计算题（本题共3小题，其中第11题14分，第12题16分，第13题18分，共48分。解答题应写出必要的文字说明和方程式，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 11. 如图所示，水平粗糙轨道AB长为L，竖直面内半径为R的四分之一光滑圆弧轨道BC与轨道AB相切于B点，质量为m的物块P以初速度v0从A点向左运动，与静止于B点质量为2m的物块Q发生碰撞，碰撞时间极短，碰后两物块粘在一起运动，恰能到达轨道最高点C，已知重力加速度为g，物块P、Q均可视为质点，求： （1）两物块碰后瞬间对轨道B点的压力FN的大小； （2）物块P与水平轨道AB间的动摩擦因数μ； （3）碰撞过程中物块P对物块Q做的功W的大小。 12. 如图所示，M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板，两板间电压可取从零到最大值之间的各种数值。静止的带电粒子电荷量为，质量为m（不计重力），从点P经电场加速后，从小孔Q进入N板右侧的匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向外，为磁场边界上的一绝缘板，它与N板的夹角为，孔Q到板的下端C的距离为L，当M、N两板间电压取最大值时，粒子恰垂直打在板上。求： （1）当M、N两板间电压取最大值时，粒子射入磁场的速度的大小； （2）匀强磁场的磁感应强度B的大小； （3）粒子在磁场中运动的最长时间； 13. 中国高铁技术世界领先，被网友称为中国现代版的“四大发明”之一，其运行过程十分平稳使得国内外网友啧啧称赞。如图所示为某科研小组设计的电磁阻尼辅助刹车装置的原理示意图，固定在车厢底部的矩形超导线圈可以在智能系统控制下产生沿竖直方向的、磁感应强度大小为B的匀强磁场。在火车运行的平直轨道上，依次间隔分布着足够多与轨道固连的n匝矩形金属线圈，每个线圈的电阻都为R，长度和间隔均为d，宽度为l。设火车以初速度无动力滑行进入减速区域，经时间t停止运动，超导线圈的长和宽也分别为d和l，火车整体的质量为m，运动过程中受到的摩擦阻力和空气阻力的合力恒为重力的k倍，求： （1）火车刚进入减速区域时加速度a的大小； （2）火车减速过程中所经历的矩形线圈个数N； （3）火车减速过程中克服安培力做的功W。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 天津市百华实验中学高三年级开学诊断检测 物理试题 一、单项选择题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的） 1. 下列关于电磁波的说法正确的是（ ） A. 电磁波只能在真空中传播 B. 电场随时间变化时一定产生电磁波 C. 做变速运动的电荷会在空间产生电磁波 D. 赫兹预言了电磁波的存在，麦克斯韦第一次用实验证实了电磁波的存在 【答案】C 【解析】 【详解】A．电磁波不仅能在真空中传播，也能在介质中传播，比如光（属于电磁波）可以在空气、水等介质中传播，故A错误； B．只有不均匀变化的电场才会产生电磁波，均匀变化的电场只能产生稳定的磁场，不能再产生电场，从而不能产生电磁波，故B错误； C．做变速运动的电荷，其周围的电场会发生变化，这种变化的电场会产生变化的磁场，变化的磁场又会产生变化的电场，如此循环往复，就会在空间产生电磁波，故C正确； D．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹第一次用实验证实了电磁波的存在，故D错误。 故选C 2. 如图所示为某弹簧振子在0～5 s内的振动图象，由图可知，下列说法中正确的是(　　) A. 振动周期为5 s，振幅为8 cm B. 第2 s末振子的速度为零，加速度为负向的最大值 C. 从第1 s末到第2 s末振子的位移增加，振子在做加速度减小的减速运动 D. 第3 s末振子的速度为正向的最大值 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题图可知振动周期为4 s，振幅为8 cm，选项A错误； B．第2 s末振子在最大位移处，速度为零，位移为负，加速度为正向的最大值，选项B错误； C．从第1 s末到第2 s末振子的位移增大，振子在做加速度增大的减速运动，选项C错误； D．第3 s末振子在平衡位置，向正方向运动，速度为正向的最大值，选项D正确. 3. 图甲所示为一列简谐横波在时的波的图像，图乙所示为该波中处质点P的振动图像。下列说法正确的是（ ） A. 时质点P的速度最大 B. 此波沿x轴正方向传播 C. 此波的波速为2m/s D. 时质点P的加速度最大 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图乙可知时质点P在平衡位置，速度最大，故A正确； B．由图乙可知时质点P向y轴负方向振动，由甲图可知此波沿x轴负方向传播，故B错误； C．由甲图可知波长 由乙图可知周期为 则波速为，故C错误； D．时质点P在平衡位置，加速度最小，故D错误。 故选A。 4. 一交流发电机产生的感应电动势图像如图所示，该交流电通过一自耦变压器对一电阻供电，不计发电机内阻，则下列说法正确的是（　　） A. 电压表V示数为12V B. 电阻中电流方向每秒钟改变100次 C. t=0.05s时发电机线圈平面与磁场方向垂直 D. 当自耦变压器滑片P向上滑动时，电阻消耗的功率减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．电压表的示数为交流电压的有效值，则 故A错误； B．交流电的周期为 则频率为 一个周期内，电流方向改变2次，所以电阻中电流方向每秒钟改变10次，故B错误； C．t=0.05s时，感应电动势最大，磁通量为零，此时发电机线圈平面与磁场方向平行，故C错误； D．当自耦变压器滑片P向上滑动时，根据 可知两端的电压减小，电流减小，电阻消耗的功率减小，故D正确。 故选D。 5. 我国女子短道速滑队在2013年世锦赛上实现女子3000m接力三连冠．观察发现，“接棒”的运动员甲提前站在“交棒”的运动员乙前面，并且开始向前滑行，待乙追上甲时，乙猛推甲一把，使甲获得更大的速度向前冲出．在乙推甲的过程中，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用，则（　　） A. 甲对乙的冲量一定等于乙对甲的冲量 B. 甲、乙的动量变化一定大小相等方向相反 C. 甲的动能增加量一定等于乙的动能减少量 D. 甲对乙做多少负功，乙对甲就一定做多少正功 【答案】B 【解析】 【详解】A．因为冲量是矢量，甲对已的作用力与乙对甲的作用力大小相等方向相反，故冲量大小相等方向相反，故A错误． B．设甲乙两运动员的质量分别为、，追上之前的瞬间甲、乙两运动员的速度分别是，．根据题意整个交接棒过程动量守恒： 可以解得： ， 即B选项正确； CD．经历了中间的完全非弹性碰撞过程会有动能损失，CD选项错误． 【点睛】本题主要考查能量（做功正负判断）、动量（动量定理、动量守恒）相关知识，结合弹性碰撞和非弹性碰撞的动量和能量关系展开讨论． 二、不定项选择题（每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分） 6. 如图所示，某一复合光线对准一半圆形玻璃砖的圆心O入射，当在O点的入射角为30°时，出射光线分成a、b两束，光束a与下边界的夹角为37°，光束b与下边界的夹角为53°，已知，，则下列说法错误的是（ ） A. a光的频率比b光的频率小 B. a、b两束光在该玻璃砖中的折射率之比为 C. 在同样双缝干涉装置中，用a光得到的条纹间距大 D. 若使入射角增大，则出射光线a先消失 【答案】AC 【解析】 【详解】A．由光路可知，a光的偏折程度较大，可知a光的折射率较大，即 a光的频率比b光的频率大，A错误； B．根据，a、b两束光入射角相等，则在该玻璃砖中的折射率之比为，B正确； C．因a光波长比b光的波长小，则根据可知，在同样的双缝干涉装置中，用a光得到的条纹间距小，C错误； D．根据可知，a光临界角较小，可知若使入射角增大，则出射光线a首先发生全反射，则a光最先消失，D正确。 本题选说法错误项，故选AC。 7. 如图所示，一列简谐横波沿x轴负方向传播。实线为t = 0时的波形图，虚线为t = 0.3 s时的波形图，下列说法正确的是（　　） A. 简谐运动的周期可能为0.4 s B. 波的传播速度可能为30 m/s C. x = 3.5 m处质点在t = 0时的速度沿y轴正方向 D. x = 1.5 m处质点在t = 0.3 s时的位移为−5 cm 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由图可知，设波的周期为T，则有 解得 若周期为0.4 s，则有 解得 由于n只能取整数，A错误； B．由图可知，该波的波长为λ = 4 m，故其波速为 当n = 2时可得 B正确； C．根据沿波的传播方向上“上坡下，下坡上”的原理可知，x = 3.5 m处质点在t = 0时的速度沿y轴正方向，C正确； D．根据波动规律可知，在t = 0.3 s时的波形函数为 故在x = 1.5 m处质点在t = 0.3 s时的位移为 D错误。 故选BC。 8. 心电图仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器，其输出部分可等效为一个不计内阻的交流电源，其电压会随着心跳频率发生变化，如图所示，心电图仪与一理想变压器的原线圈相连接，扬声器（等效为一个定值电阻）与一滑动变阻器连接在副线圈两端。下列说法正确的是（　　） A. 保持电压不变，向左滑动滑片P，副线圈两端电压减小 B. 保持电压不变，向左滑动滑片P，变压器的输入功率变大 C. 保持滑片P不动，当变大时，扬声器的功率变大 D. 保持滑片P不动，当变大时，扬声器两端的电压变小 【答案】BC 【解析】 【详解】A．保持电压不变，变压器原副线圈的匝数不变，则副线圈两端的电压不变，选项A错误； B．保持电压不变，向左滑动滑片P，则R阻值减小，次级电阻减小，因次级电压U2不变，则由 可知次级输出功率变大，则变压器的输入功率变大，选项B正确； CD．保持滑片P不动，当变大时，变压器原副线圈的匝数不变，则次级电压U2变大，扬声器两端的电压变大，扬声器的功率变大，选项C正确，D错误。 故选BC。 第Ⅱ部分 非选择题 共60分 三、填空题（本题共2小题，每空2分，共12分） 9. 用如图1所示装置研究两个半径相同的小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系。图2中O点是小球抛出点在地面上的竖直投影。实验时先让a球多次从斜槽上某一固定位置C由静止释放，其平均落地点的位置为P。再把b球放在水平轨道末端，将a球仍从位置C由静止释放，a球和b球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操作多次，其平均落地点的位置为M、N。测量出a、b两个小球的质量分别为m1、m2（m1>m2），OM、OP、ON的长度分别为x1、x2、x3。 （1）实验中，不容易直接测定小球碰撞前后的速度。但是，可以通过仅测量（　　）（填选项前的符号），间接地解决这个问题。 A. 小球开始释放高度h B. 小球抛出点距地面的高度H C. 小球做平抛运动的水平位移 （2）关于本实验的条件和操作要求，下列说法正确的是（　　） A. 斜槽轨道必须光滑 B. 斜槽轨道末端必须水平 C. b球每次的落点一定是重合的 D. 实验过程中，复写纸和白纸都可以移动 （3）在实验误差允许范围内，若满足关系式___________，则可以认为两球碰撞前后总动量守恒，若还满足关系式___________，则可认为两球碰撞为弹性碰撞（用所测物理量的字母表示）。 【答案】（1）C （2）B （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 小球做平抛运动，根据 联立可得 因为小球开始释放的高度均相同为h，故可以通过测量小球做平抛运动的水平位移，来间接测定小球碰撞前后的速度。 故选C。 【小问2详解】 研究平抛运动的实验关键的地方是要保证小球能够水平飞出，只有水平飞出时小球才做平抛运动，轨道是否光滑无影响，落点不一定重合，复写纸和白纸不可移动。 故选B。 【小问3详解】 [1]小球下落高度相同，则运动时间相同，由动量守恒定律可知，若两球碰撞前后的总动量守恒，则 化简可得 故两球碰撞前后的总动量守恒，则满足 [2]由机械能能守恒得 代入可得 结合 联立化简可得 10. 某同学利用单摆测量重力加速度。 （1）利用单摆测重力加速度的实验中，为了减小测量周期的误差，应在______开始计时和结束计时。（选填“平衡位置”或“最大位移处”）。 （2）若某同学测摆长时，忘记测摆球的半径，而只把悬点到小球最下端长度作为摆长，则他根据以上计算式求得的重力加速度______（选填“偏大”“偏小”或“准确”）。 【答案】（1）平衡位置 （2）偏大 【解析】 【小问1详解】 利用单摆测重力加速度的实验中，因摆球经过平衡位置时速度最大，时间的测量误差最小，故为了减小测量周期的误差，应在平衡位置开始计时和结束计时。 【小问2详解】 由得 把悬点到小球最下端长度作为摆长，则会导致摆长的测量值偏大，由该式可知，所测的重力加速度偏大。 四、计算题（本题共3小题，其中第11题14分，第12题16分，第13题18分，共48分。解答题应写出必要的文字说明和方程式，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 11. 如图所示，水平粗糙轨道AB长为L，竖直面内半径为R的四分之一光滑圆弧轨道BC与轨道AB相切于B点，质量为m的物块P以初速度v0从A点向左运动，与静止于B点质量为2m的物块Q发生碰撞，碰撞时间极短，碰后两物块粘在一起运动，恰能到达轨道最高点C，已知重力加速度为g，物块P、Q均可视为质点，求： （1）两物块碰后瞬间对轨道B点的压力FN的大小； （2）物块P与水平轨道AB间的动摩擦因数μ； （3）碰撞过程中物块P对物块Q做的功W的大小。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）碰撞后恰好能运动到最高点 碰后瞬间 根据牛顿第三定律，压力与支持力等大反向 得 （2）P从A到B的过程中 碰撞过程中 得 （3）碰撞过程中P对Q做功等于Q动能的增加 得 12. 如图所示，M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板，两板间电压可取从零到最大值之间的各种数值。静止的带电粒子电荷量为，质量为m（不计重力），从点P经电场加速后，从小孔Q进入N板右侧的匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向外，为磁场边界上的一绝缘板，它与N板的夹角为，孔Q到板的下端C的距离为L，当M、N两板间电压取最大值时，粒子恰垂直打在板上。求： （1）当M、N两板间电压取最大值时，粒子射入磁场的速度的大小； （2）匀强磁场的磁感应强度B的大小； （3）粒子在磁场中运动的最长时间； 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在M、N两板间的加速过程，由动能定理得 解得 【小问2详解】 当粒子恰垂直打在CD板上时，轨迹如图所示 粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹圆心在C点，此时圆周运动的半径 根据洛伦兹力提供向心力有 将代入，解得 【小问3详解】 粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期 粒子在磁场中运动的轨迹对应的圆心角最大时，运动时间最长。当粒子的轨迹与CD板相切时，运动轨迹如图所示 此时圆心角最大，为，故最长时间 解得 13. 中国高铁技术世界领先，被网友称为中国现代版的“四大发明”之一，其运行过程十分平稳使得国内外网友啧啧称赞。如图所示为某科研小组设计的电磁阻尼辅助刹车装置的原理示意图，固定在车厢底部的矩形超导线圈可以在智能系统控制下产生沿竖直方向的、磁感应强度大小为B的匀强磁场。在火车运行的平直轨道上，依次间隔分布着足够多与轨道固连的n匝矩形金属线圈，每个线圈的电阻都为R，长度和间隔均为d，宽度为l。设火车以初速度无动力滑行进入减速区域，经时间t停止运动，超导线圈的长和宽也分别为d和l，火车整体的质量为m，运动过程中受到的摩擦阻力和空气阻力的合力恒为重力的k倍，求： （1）火车刚进入减速区域时加速度a的大小； （2）火车减速过程中所经历的矩形线圈个数N； （3）火车减速过程中克服安培力做的功W。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）火车刚进入减速区域时有 根据闭合电路欧姆定律 根据牛顿第二定律有 联立可得 （2）设火车开始减速到停止所发生的位移为x，根据动量定理有 根据法拉第电磁感应定律有 根据闭合电路欧姆定律有 联立解得 （3）对火车减速过程，根据能量守恒定律有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $