安徽阜阳市临泉田家炳实验中学2025-2026学年高三下学期开学物理试题

高三物理 (75分钟　100分) 一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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.仰韶文化时期的一款尖底瓶如图所示，该瓶又被称为“欹器”，是古代一种盛水容器。该瓶装水后“虚则欹，中则正，满则覆”，寓意“满招损，谦受益”。根据题中信息判断，下面有关这种尖底瓶(包括瓶中的水)的说法正确的是 A.瓶所受的重力就是地球对瓶的吸引力 B.装入瓶中的水越多，瓶的重心一定越高 C.重力只作用在瓶的重心上 D.瓶静止时，瓶所受重力的延长线一定与两条绳子的延长线交于同一点 2.浮标是锚定在指定位置，用以标示航道范围，指示浅滩、碍航物，或表示专门用途的水面助航标志。如图所示，A、O、B为浮标上的三个点，当浮标静止时水位恰好位于O点，A、B两点关于O点对称。将浮标往下压至水位到达B点后释放，浮标开始上下振动。假设水面静止，浮标在A、B两点间的横截面积不变，不考虑水流阻力，则浮标振动过程中，下列说法正确的是 A.A点与水面相平时，浮标有向上的最大加速度 B.B点与水面相平时，浮标有向上的最大加速度 C.O点与水面相平时，浮标的速度、加速度的方向均向上 D.浮标由下往上运动时，速度越来越大 3.2023年8月24日，日本正式启动福岛核污染水排海。核污染水中含氚、锶90、铯137、钴60、碳14等放射性核素，会不停地向外辐射各种射线，对环境产生不可逆转的巨大危害。已知铯137可发生β衰变。下列说法正确的是 A.衰变中形成的α射线的穿透性非常强 B.铯137的衰变方程为CsBae C.若采用增大压强的方法，可以缩短半衰期 D.冬天温度降低时铯的半衰期会变短 4.2024年3月21日13时27分，我国在酒泉卫星发射中心成功将云海二号02组卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。已知云海二号02组卫星的轨道半径介于中国空间站与地球同步卫星的轨道半径之间(三者的轨道都视为圆)，则云海二号02组卫星 A.在轨道上运行的线速度大于7.9 km/s B.在轨道上运行的周期比地球同步卫星的周期大 C.在轨道上运行时的加速度大于地球表面的重力加速度g D.在轨道上运行时的机械能比发射前的大 5.马德堡半球实验证明了大气压的存在。已知大气压强p0=1.0×105 Pa，现有两个半球形钢碗，在一个钢碗内烧一些纸后，迅速将另一个钢碗扣上，两钢碗就会紧紧地“吸”在一起成为一球体。此时球体内气体的温度为77 ℃，再在球体外面浇冷水，过段时间后，球体内气体温度变为7 ℃。则此时球内气体的压强为 A.1.2×105 Pa B.1.0×105 Pa C.0.8×105 Pa D.0.6×105 Pa 6.图甲中的塔吊是现代工地必不可少的建筑设备，图乙为200 kg的建筑材料从地面被吊车用钢索竖直向上提升过程的v-t图像，重力加速度g取10 m/s2，下列判断正确的是 A.前10 s钢索的拉力的大小恒为2020 N B.10 s~30 s内材料处于失重状态 C.50 s末材料离地面的高度为25 m D.在30 s~50 s之间钢索最容易发生断裂 7.一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，线圈的匝数N=72，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示。由图可知 A.线圈从与中性面垂直的位置开始转动 B.线圈转动的角速度大小为50π rad/s C.线圈产生的感应电动势的峰值为36 V D.线圈产生的感应电动势的表达式为e=36sin 100πt(V) 8.如图所示，真空中有一个等边三角形OPQ，在O点固定一个点电荷A，其电荷量为+q。将一个电荷量也为+q的点电荷B从无穷远处移动到Q点，电场力做功为-W。现将点电荷B固定于Q点处，再将另一个电荷量为+q的点电荷C从无穷远处移动到P点，则电场力对点电荷C做的功为 A.W B.2W C.3W D.-2W 二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 9.如图所示，在倾角为θ的斜面上固定两根足够长且阻值不计的平行金属导轨MN、PQ，其间距为l。质量均为m，阻值分别为R、2R的金属棒ab、cd放置在导轨上，金属棒始终与导轨垂直并接触良好，ab与导轨间的动摩擦因数为μ，cd与导轨间无摩擦。整个装置处于垂直导轨平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。现固定住ab，将cd由静止释放，在cd的加速度为零的瞬间释放ab。已知重力加速度为g，μ<2tan θ，则 A.释放ab的瞬间，cd的速度大小为 B.从释放cd到释放ab，cd的位移大小为 C.释放ab的瞬间，ab的加速度大小为g(2sin θ-μcos θ) D.在释放ab后，ab、cd组成的系统动量守恒 10.一种儿童玩具——惯性磁力陀螺如图所示。圆形支架具有强磁性，能将惯性磁力陀螺的金属转轴吸住，陀螺可以沿圆形支架的外缘做圆周运动。已知陀螺质量为m，圆形支架对陀螺的吸引力大小恒为F=10mg，圆形支架半径为R。如果将陀螺视为质点，给其一个初速度后，陀螺恰好能在竖直面内沿圆形支架的外缘做完整的圆周运动而不脱落。重力加速度为g，不计一切摩擦，则 A.陀螺在最低点A时的速度最大，大小为3 B.陀螺在最高点C的速度大小为 C.陀螺在最高点C时，圆形支架对陀螺的弹力大小为15mg D.陀螺在与圆心等高的B点时，圆形支架对陀螺的弹力大小为3mg 三、非选择题：本题共5小题，共58分。 11.(6分)某班级组织同学们利用如图甲所示的装置探究小车的加速度与力的关系。 甲 (1)(多选)下列关于该实验的叙述，其中正确的是　　　　。  A.实验前将长木板的一端垫高以平衡摩擦阻力，平衡摩擦力时小车连接纸带，但不施加其他动力，小车运动时打出的纸带的点迹均匀 B.实验中一定要保证砝码盘和砝码的总质量远小于小车的质量 C.使小车靠近打点计时器，先释放小车，再接通电源，打出一条纸带，同时记录力传感器的示数 D.实验前应调节长木板一端定滑轮的高度，使小车与定滑轮之间的细线与长木板平行 (2)实验小组1通过实验得到一条纸带，如图乙所示。打点计时器所接交流电源的频率为50 Hz，图中每相邻两个计数点之间有4个计时点没有画出，则小车的加速度为　　　　m/s2(计算结果保留三位有效数字)。  乙　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　丙 (3)实验小组2根据实验数据作出的图线如图丙所示，则小车的质量为　　　　kg；图线没有经过坐标原点的原因可能是　　　　　　　　　　　　。  12.(10分)多用电表可以用来测量电压、电流和电阻，是一种多功能、多量程的测量仪表。某简易多用电表表盘示意图如图1所示。 (1)现要用该多用电表测量一个大约几百欧的电阻，请根据下列步骤完成电阻的测量： ①转动多用电表的　　　　(选填“欧姆调零旋钮”或“指针定位螺丝”)，使指针指向电流挡的“0”刻度；  ②将选择开关旋转到欧姆“×10”挡的位置； ③将红、黑表笔短接，转动　　　　(选填“欧姆调零旋钮”或“指针定位螺丝”)，使指针指向欧姆挡的　　　　(选填“0”或“∞”)刻度；  ④将两表笔分别与待测电阻相接，多用电表的示数如图2所示，则待测电阻的阻值为　　　　Ω。  (2)某次用该多用电表测量电阻的阻值时，采用欧姆“×100”挡测量，正确操作后，发现指针偏转角度过小。为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按　　　　顺序进行操作，再完成待测电阻的测量。  A.将选择开关旋转到欧姆“×1 k”挡的位置 B.将选择开关旋转到欧姆“×10”挡的位置 C.将两表笔分别与被测电阻的两根引线相接 D.将两表笔短接，转动合适部件，对电表进行欧姆调零 (3)下列图中关于多用电表的使用，操作正确的是　　　　。  A.测电压时，按图甲连接方式测量 B.测电流时，按图乙连接方式测量 C.测电阻时，按图丙连接方式测量 D.按图丁连接方式可测量二极管的反向电阻 13.(10分)如图所示，一个用透明材料制成的空心球的内半径为R，外半径为2R，球心为O。两束相同的平行单色光a、b分别从空心球外表面上的P点和Q点射入。单色光a的折射光线恰好在球的内表面上发生全反射，单色光b的折射光线恰好与球的内表面相切。已知该材料的折射率n=，光在真空中传播的速率为c，仅考虑一次折射和一次全反射，求： (1)单色光b在球外表面上的入射角。 (2)单色光a在透明材料中的传播时间。 14.(14分)如图所示，半径R=1 m的四分之一光滑圆弧轨道B静止在光滑水平面上，圆弧轨道的最低点的切线水平，可视为质点的滑块A放置在B的最低点。小球C(可视为质点)用长l=1.25 m的轻绳悬挂在固定点O上，小球C悬垂静止时恰好与滑块A接触。现将轻绳拉直至水平位置后，由静止释放小球C，小球C在最低点与滑块A发生碰撞，碰撞时间极短且无机械能损失。已知A、B、C的质量分别为4 kg、6 kg、1 kg，重力加速度g=10 m/s2，不计空气阻力。求： (1)小球C与滑块A碰撞前的瞬间，轻绳对小球C的拉力大小F。 (2)小球C与滑块A碰撞后的瞬间，滑块A获得的速度大小vA。 (3)碰撞后滑块A在圆弧轨道上上升的最大高度。 15.(18分)如图甲所示，在竖直平面直角坐标系xOy的第四象限内，有方向垂直坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B；在第二象限的曲线y=x2与y轴正半轴之间有沿y轴负方向的匀强电场。在第二象限有一个半径为R的圆形区域，圆形区域内有垂直于坐标平面的匀强磁场，圆上S点与x轴相切，在S点有一粒子源，能竖直向上连续发射质量为m、带电荷量为+q、速度大小为v0的粒子。在圆形磁场与匀强电场之间有两块平行正对放置的薄金属板M、N，下极板N处于x轴上，两板的长度均为L，间距为4R，两板间的电压UNM随时间t的变化规律如图乙所示。粒子源竖直向上发射的粒子在圆形磁场中偏转90°后穿出磁场。已知t=0时刻进入两板间的粒子从距M板R处平行于金属板穿出，进入匀强电场后从坐标原点进入第四象限。不计粒子重力、粒子间相互作用力及空气阻力。求： (1)圆形磁场的磁感应强度大小及粒子在圆形磁场内运动的时间。 (2)两平行金属板间的电压U0。 (3)匀强电场的电场强度大小E及粒子经过y轴负半轴时的位置坐标。 参考答案 1.D 【解析】重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，严格来说，重力不等于物体受到的地球的吸引力，故A项错误；瓶本身(不包括瓶中的水)的重心位置不变，随着瓶中水的增加直至装满，整体的重心位置先降低后升高再降低，故B项错误；根据重心的定义可知，瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用点，重力作用在瓶的各个部分，故C项错误；根据共点力的平衡，瓶静止时，瓶所受重力的延长线一定与两条绳子的延长线交于同一点，故D项正确。 2.B 【解析】根据题意可知，浮标在水中受到浮力作用，浮力大小与浮标进入水中的深度成正比，所受重力为恒力，以静止时的O点为坐标原点，则合力的大小与位移大小成正比，方向总与位移方向相反，所以浮标的上下运动是简谐运动。A点与水面相平时，重力大于浮力，浮力达到最小值，此时浮标的加速度最大，方向向下，A项错误；B点与水面相平时，重力小于浮力，浮力达到最大值，此时浮标的加速度最大，方向向上，B项正确；O点是浮标的平衡位置，所以O点与水面相平时，浮标的加速度为零，速度最大，但速度方向可能向上也可能向下，故C项错误；浮标由下往上运动时，速度先变大后变小，故D项错误。 3.B 【解析】α射线的穿透能力非常弱，一张纸就能挡住，A项错误；由于铯137衰变时释放电子，所以其衰变方程为CsBae，B项正确；半衰期由原子核本身决定，与化学状态和物理环境无关，所以降低温度及增大压强均不影响半衰期，C、D项错误。 4.D 【解析】由万有引力提供向心力可得G=m，解得v=，可知轨道半径越大，运行的速度越小，所以卫星运行的速度小于第一宇宙速度，A项错误；由万有引力提供向心力可得G=mr，解得T=2π，云海二号02组卫星的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，则其周期小于地球同步卫星的周期，故B项错误；云海二号02组卫星在轨道上运行时受到的地球的万有引力比在地球表面时的小，所以卫星在轨道上运行时的加速度小于地球表面的重力加速度g，故C项错误；云海二号02组卫星在轨道上运行时的动能和重力势能都比发射前的大，故其在轨道上运行时的机械能一定大于发射前的机械能，D项正确。 5.C 【解析】设球体内气体初始状态的压强和温度分别为p1、T1，温度降低后分别为p2、T2，由题意知p1=p0、T1=77 ℃=350 K、T2=7 ℃=280 K，此过程中气体发生等容变化，由查理定律有=，代入数据得p2=0.8×105 Pa，故C项正确。 6.A 【解析】由图乙可知，前10 s内材料的加速度a=0.1 m/s2，由F-mg=ma解得钢索的拉力F=m(a+g)=2020 N，A项正确；0~10 s内加速度向上，材料处于超重状态，F>mg，钢索最容易发生断裂，10 s~30 s内材料匀速上升，F=mg，30 s~50 s内材料加速度向下，材料处于失重状态，F<mg，钢索最不容易发生断裂，B、D项错误；由图像面积可得整个过程材料上升高度是35 m，50 s末塔吊的材料离地面的高度为35 m，C项错误。 7.C 【解析】由图可知，线圈从中性面位置开始转动，故A项错误；线圈中产生的交变电流的周期与磁通量的变化周期相同，即T=0.02 s，所以线圈转动的角速度大小ω==100π rad/s，B项错误；线圈产生的感应电动势的峰值Em=NBSω，由图像知Φm=BS= Wb，得Em=36 V，C项正确；由图像知，线圈产生的感应电动势的表达式为e=Emsin ωt=36sin 100πt(V)，D项错误。 8.D 【解析】将点电荷B从无穷远处移到Q点，电场力做功为-W，取无穷远处电势为零，则有U∞Q=，而U∞Q=0-φQ，解得φQ=。P、Q都在以O点为圆心的圆上，所以在点电荷A形成的电场中，P、Q两点的电势均为，同理，在只有Q处的点电荷B的电场中，P点的电势也是，则在由点电荷A、B形成的合电场中，P点的电势为，所以再将电荷量也为+q的点电荷C从无穷远处移动到P点时，电场力做的功为-2W，D项正确。 9.AC 【解析】设释放ab瞬间，cd的速度大小为v0，cd切割磁感线产生的感应电动势E=Blv0，回路中产生的感应电流I==，cd受到的安培力大小F=BIl=，cd匀速运动时，所受合力为零，则有F=mgsin θ，代入数据解得v0=，A项正确；cd下滑过程中重力做正功，安培力做负功，由动能定理有mgxsin θ-W安=m，解得x=+，B项错误；ab受到的安培力沿导轨斜向下，大小与cd受到的安培力的大小相等，释放ab的瞬间，其加速度大小a==2gsin θ-μgcos θ，C项正确；在此后的运动过程中，ab、cd组成的系统受摩擦力、重力作用，合力不为零，故动量不守恒，D项错误。 10.AD 【解析】陀螺经过A点时速度最大，支架对陀螺的支持力为0，由F-mg=m，知陀螺经过A点的最大速度大小vA=3，A项正确；由A点到C点，由机械能守恒定律知m-m=2mgR，解得vC=，故B项错误；陀螺在C点时，有F+mg-FN=m，可得FN=6mg，C项错误；由A点到B点，由机械能守恒定律知m-m=mgR，解得vB=，分析陀螺在B点的受力情况，有F-FNB=m，解得FNB=3mg，D项正确。 11.(1)AD　(2分) (2)3.05　(2分)　 (3)0.2　(1分)　 平衡摩擦力不足或细线与滑轮间有摩擦　(1分) 【解析】(1)实验前应先平衡摩擦力，将小车连接纸带，但不施加其他动力，小车运动时打出的纸带的点迹均匀，说明小车做匀速运动，重力的分力与摩擦力平衡，A项正确；细线中的拉力可以由力传感器测得，实验中不需要保证砝码盘和砝码的总质量远小于小车的质量，故B项错误；为打点稳定，充分利用纸带，应先接通电源，再释放小车，故C项错误；实验前应调节木板一端定滑轮的高度，使小车与定滑轮之间的细线与木板平行，D项正确。 (2)相邻两计数点间的时间间隔T==0.1 s，根据逐差法，由Δx=aT2，解得小车的加速度a=×10-2 m/s2=3.05 m/s2。 (3)图线没有经过坐标原点的原因是小车受到阻力作用。设阻力为f'，则由牛顿第二定律得F-f'=ma，得a=F-，由图丙可知图线的斜率k= kg-1=5 kg-1，故小车的质量m==0.2 kg；产生阻力的原因可能是平衡摩擦力不足或细线与滑轮间有摩擦。 12.(1)①指针定位螺丝　(1分) ③欧姆调零旋钮　(1分)　0　(1分) ④220　(2分) (2)ADC　(2分) (3)B　(3分) 【解析】(1)多用电表使用前应调整指针定位螺丝，使指针指到电流挡的零刻度线；测量电阻之前应该先将两表笔直接接触(短接)，调整欧姆调零旋钮，使指针指向“0”；由图2可知，多用电表的示数为22×10 Ω=220 Ω。 (2)指针偏转角度较小，说明所选挡位倍率太小，应该换大倍率挡位进行测量，应将选择开关置于欧姆“×1 k”挡，然后进行欧姆调零，再测电阻，因此合理的实验步骤是ADC。 (3)测电压时，多用电表与待测元件并联，根据“红进黑出”的规律，图甲中红、黑表笔接法错误，A项错误；测电流时，多用电表与待测元件串联，根据“红进黑出”的规律，图乙中红、黑表笔接法正确，B项正确；测电阻时，应将待测元件与电源断开，不能够按图丙连接方式测量，故C项错误；按图丁连接方式测的是二极管的正向电阻，故D项错误。 13.解：(1)设单色光b在球外表面上的入射角为α，折射角为r，由几何关系知 sin r==　(1分) 由折射定律得n=　(1分) 解得 α=45°。　(1分) (2)由题意，设单色光a的折射光线射到球内表面上的B点，且在内表面上刚好发生全反射 根据 sin C=，可得C=45°　(2分) 在△PBO中，根据正弦定理可得 ==，θ=C-β 　(1分) 解得 sin β=，PB=R　(1分) 因为 v= 　(1分) 故单色光a在透明材料中的传播时间 t==。　(2分) 14.解：(1)小球下摆过程机械能守恒，由机械能守恒定律得 mCgl=mC 　(1分) 代入数据解得 v0=5 m/s　(1分) 小球与A碰撞前，对小球，由牛顿第二定律得 F-mCg=mC 　(2分) 代入数据解得 F=30 N。　(1分) (2)根据题意，小球与A碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒，以碰撞前瞬间小球的速度方向为正方向，有mCv0=mCv1+mAvA 　(2分) mC=mC+mA 　(2分) 代入数据解得 v1=-3 m/s，vA=2 m/s。　(1分) (3)A与B相互作用过程，水平方向上系统动量守恒，设A与B水平方向上共速时的速度大小为vx，有mAvA=(mA+mB)vx 　(1分) 代入数据解得 vx=0.8 m/s 　(1分) 设此时A上升的高度为h，则由机械能守恒定律得 mA=mAgh+(mA+mB) 　(1分) 解得h=0.12 m。　(1分) 15.解：(1)由题意可知，粒子在圆形磁场中做圆周运动的轨道半径为R，由牛顿第二定律得 qv0B0=m　(1分) 解得B0=　(1分) 粒子在圆形磁场内运动的时间t0=。　(2分) (2)粒子进入平行金属板间后，水平方向上做速度为v0的匀速直线运动，竖直方向上先做匀加速直线运动，再做匀减速直线运动，在两板间运动所用的时间t1=　(1分) 垂直金属板方向，有 q=ma1　(1分) a1()2×2=2R　(1分) 解得 U0=。　(1分) (3)对从距M板R处穿出金属板区域的粒子，设其进入匀强电场的位置坐标为(-x1，y1)，粒子在电场中做类平抛运动 水平方向，有x1=v0t2　(1分) 竖直方向，有Eq=ma2，y1=a2　(2分) 根据题意，有 y1=　(1分) 解得 E=　(1分) 设粒子经过坐标原点O进入第四象限时，速度与y轴负半轴的夹角为θ，则粒子进入磁场时的速度大小 v1= 　(1分) 粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得 qv1B=m 　(1分) 则粒子离开第四象限时与原点O之间的距离y2=2r1sin θ= 　(2分) 因此，粒子经过y轴负半轴时的位置坐标为(0，-)。 　(1分) 第 14 页 共 14 页 学科网（北京）股份有限公司 $