河北邢台市卓越联盟2025-2026学年下学期开学考高三物理试题

绝密★启用前 邢台市卓越联盟2025-2026学年下学期开学考 高三物理 本试卷共8页，满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 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．氢原子的能级示意图如图所示，已知可见光的光子能量范围约为1.62eV-3.11eV。下列说法正确的是（ ） A．分别用动能为11eV的电子碰撞或能量为11eV的光子照射处于基态的氢原子，均可使其发生跃迁 B．氢原子从能级跃迁到低能级时，不可能辐射出红外线 C．大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可辐射出3种不同频率的光子 D．氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道时，氢原子的能量减小，电子的动能减小 2．甲、乙两人从距离水平地面等高处的两点先后抛出篮球A和篮球B，两球恰好在空中相遇，其碰前的轨迹如图所示。已知相遇位置距各自抛出点的水平距离均为x。若两球相撞后竖直分速度不变，水平分速度大小不变、方向与碰前相反，两球可看作质点，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A．乙比甲先抛出篮球 B．篮球A的水平分速度更大 C．两球可能同时落地 D．篮球A落地时的水平位移更大 3．如图为某一发电机的示意图，线框ABCD的匝数为N，面积为S，电阻不计。线框内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。线框ABCD绕AB轴以角速度匀速转动。理想变压器的原副线圈匝数分别为和，为一定值电阻，为滑动变阻器，为原线圈两端的电压，为通过原线圈的电流，为副线圈两端的电压，为通过副线圈的电流。下列说法正确的是（ ） A．线框ABCD输出电压的有效值为 B．将滑片向上滑动，则、增大，、减小 C．仅将阻值变为原来的两倍，则上消耗的功率变为原来的 D．仅将阻值变为原来的两倍，则上消耗的功率小于原来的 4．2021年5月，“天问一号”探测器成功着陆火星，这是中国首次实现地外行星着陆。“天问一号”探测器的运行轨道如图所示，探测器在地火转移轨道上A点的速度大小为，B点的速度大小为。地球、火星绕太阳运动可看作匀速圆周运动，地球公转的线速度大小为，火星公转的线速度大小为，地球与火星公转方向相同且轨道平面近似重合，则（ ） A．探测器在地球上的发射速度大于16.7m/s B． C．地球与火星的公转周期之比为 D．地球与火星每隔年相距最近 5．竖直平面内有一固定粗糙绝缘杆，与水平方向成角，一质量为m的带电小球套在杆上。空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场，现给小球一沿杆向上、大小为的初速度，小球恰好沿杆做匀速直线运动。下列说法正确的是（ ） A．小球可能带正电 B．小球受到的电场力和重力大小可能相等 C．只改变的大小，小球仍可能沿杆向上做匀速直线运动 D．只将的方向改为沿杆向下，小球仍可能做匀速直线运动 6．、处各有一波源从平衡位置开始沿y轴方向做简谐振动，形成两列波相向传播，波速均为1m/s，时刻的波形如图所示。P、Q分别为平衡位置处于和处的两质点。下列说法正确的是（ ） A．比先起振且起振方向相反 B．时，P、Q两点的速度方向与加速度方向均相反 C．0~16s内，处的质点运动的路程为40cm D．经过足够长时间后，x轴上两波源间（不含波源）共有11个振动加强点 7．在我国青藏高原等地带常常可以目睹到虹与霓同时出现的自然景象。如图甲为虹的产生原理图，太阳光在水滴内依次发生折射、全反射、折射后射出。图乙为霓的产生原理图，太阳光在水滴内依次发生折射、全反射、全反射、折射后射出。则（ ） A．出射光线中，虹是红光在外紫光在内，霓是紫光在外红光在内 B．在同种介质中，a的波长比b的波长更长 C．以相同的入射角从玻璃射向空气，d比c更容易发生全反射 D．图丙中的入射光与出射光相比，偏过的角度为207.2° 二、不定项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分，在每小题所给的四个选项中有多项符合要求，全部选对的得6分，选对但选不全的得3分，有选错的得0分。 8．如图所示，与水平面的夹角为，足够长斜面底端固定一轻质弹簧，弹簧的上端与物块A相连，物块B与物块A接触，A、B两物块质量分别为和，与斜面的动摩擦因数分别为和。现压缩弹簧，释放后两物块向上运动并在某位置分离，下列说法正确的是（ ） A．若，，则物块A和B分离时弹簧处在原长状态 B．若，，则物块A和B分离时弹簧处在压缩状态 C．若，，则物块A和B分离时弹簧处在压缩状态 D．若，，则物块A和B分离时弹簧处在压缩状态 9．如图所示，A和B为竖直放置的平行金属板，两极板的中间分别有一小孔，两小孔的连线与两金属板垂直，两金属板AB间的电压为，B板右侧有两水平放置的金属板C和D，两金属板CD间的电压为。甲图中竖直虚线EF的右侧存在垂直纸面向里的匀强磁场，乙图中水平虚线MN的下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，虚线MN与金属板D处于同一水平面。离子源产生带正电的粒子，粒子的电量为q，质量为m，无初速度的进入A极板的小孔，经电场加速和偏转后进入磁场，不计粒子的重力。下列说法正确的是（ ） A．图甲中增大，粒子在虚线EF上的入射点和出射点的距离会增大 B．图甲中增大，粒子在虚线EF上的入射点和出射点的距离会增大 C．图乙中增大，粒子在虚线MN上的入射点和出射点的距离会增大 D．图乙中增大，粒子在虚线MN上的入射点和出射点的距离会增大 10．如图所示，可看做质点的带正电小球用长度为l轻质绝缘细绳悬挂于O点，小球的质量为m，带电量为q。整个空间存在水平向右的匀强电场，电场强度大小为。现让小球以初速度从最低点水平向右运动，（重力加速度为g，）下列说法正确的是（ ） A．若带电小球能做完整的圆周运动，则初速度的最小值为 B．若带电小球能做完整的圆周运动，则初速度的最小值为 C．在最低点改变小球的速度的大小和方向，小球刚好做匀速圆周运动，小球的轨道半径可能为0.8l D．在最低点改变小球的速度的大小和方向，小球刚好做匀速圆周运动，小球初速度大小可能为 三、实验题：本题共2小题，共16分。 11．（6分）如图所示，某同学利用一块木板、一个金属小球和一根轻质细绳制作加速计，他把悬挂小球的细绳的另一端固定在运动的物体上，木板竖直固定，底边AB水平，系统静止时细绳和木板面平行接触，小球不摆动时细绳与底边AB交于点。当物体有平行于AB的稳定加速度时，细绳偏转一定角度，细绳与底边AB交于C点，则在C点标上对应的加速度。已知当地的重力加速度为g。 （1）为实现上述目的，需要测量的物理量是________； A．细绳的长度 B．小球的质量和半径 C．的长度 D．的长度 （2）AB上对应加速度的标度________（填“均匀”或“不均匀”）。 12．（10分）实验室常用一个电阻箱R和电压表测量一节干电池的电动势和内阻，因干电池的内阻太小测量误差较大，因此实验中需要串联一个定值电阻，除此之外还需要一个开关和导线若干。 （1）请在下列方框中画出所用的电路图。 （2）改变电阻箱的阻值，当电阻为时测得的电压示数为，当电阻为时测得的电压示数为，则得到的干电池的电动势________，干电池的内阻________。 （3）由于电压表的内阻影响，测量的电动势和内阻有误差，其误差原因与下图中的________（填“甲”或“乙”）相同。 四、计算题：本题共3小题，其中13题8分，14题12分，15题18分，共38分。解题过程中要求写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。 13．（8分）实验室里常用胶头滴管汲取容器中的药液，其模型简化如图所示，上部分长度为，横截面积为S的长方形容器，下部分的横截面积忽略不计。小李同学把胶头滴管的下部分插到药液中，用力挤压长方形容器排出部分空气，去掉作用力后，长方形容器恢复到原状，稳定时容器中的药液高度为，长方形容器下表面与液面的高度差为h，整个过程中环境温度不变，空气可看做理想气体。大气压强为，药液的密度为。 求：挤压容器的过程中，容器中排出气体的质量与剩余气体的质量之比。 14．（12分）如图所示，足够长的斜面与水平面的夹角，直线AB和CD在斜面上且相互平行，AB和BE在同一竖直面内，CD和DF在同一竖直面内，直线AB和CD之间有交替存在的匀强磁场，磁感应强度为B，磁场的宽度和磁场间的间距都为d，磁场边界与直线AB、CD垂直，AB和CD的宽度大于d。一正方形金属框的宽度也为d，质量为m，总电阻为R，与斜面间的动摩擦因数，初始时金属框下边刚好与磁场的上边界重合，重力加速度为g。现给金属框一沿斜面向下的初速度，。求： （1）金属框减速到零向下通过的位移； （2）金属框减速到零的过程中产生的摩擦生热和焦耳热。 15．（18分）如图所示，粗糙的水平地面上放置一足够长的木板，与水平面的动摩擦因数为，木板的上表面光滑，左端固定一竖直弹性板，木板和弹性板的总质量为。在距离弹性板处放置一个可看做质点的物块，物块的质量为。现在木板的右端施加一水平向右的恒力，运动过程中物块与弹性板碰撞无机械能损失且碰撞时间极短。重力加速度g取，不计空气阻力。求： （1）物块与弹性板第一次碰撞后瞬间，物块和木板各自的速度； （2）物块与弹性板第n次碰撞后瞬间，木板的速度； （3）从开始运动到第n次碰撞，木板通过的总位移大小。 物理参考答案与解析 1．B 【解析】用动能为11eV的电子碰撞处于基态的氢原子，可使其跃迁到能级；用动能为11eV的光子照射处于基态的氢原子，由于不等于两能级能量之差，不能使其发生跃迁，故A错误。氢原子从能级跃迁到能级时，辐射出的光子能量最小，为1.89eV，为可见光，不可能辐射出红外线，故B正确。大量处于能级的氢原子向低能级跃迁时，最多可辐射出6种不同频率的光子，故C错误。氢原子的电子由外层轨道跃迁到内层轨道时，要以光子的形式释放能量，氢原子的能量减小，电势能减小，电子的动能增大，故D错误。 2．D 【解析】篮球A在竖直方向做竖直上抛运动，在水平方向做匀速直线运动，篮球B在竖直方向做自由落体运动，在水平方向做匀速直线运动。根据竖直方向分运动可知，相遇前篮球A运动时间更长，甲比乙先抛出篮球，再根据水平方向分运动可知，篮球A的水平速度比篮球B小，故A、B错误。根据竖直方向分运动可知篮球A先落地，再根据水平方向分运动可知，篮球A碰撞后到落地水平位移更小，两球落地点时，篮球A的水平位移更远，故C错误，D正确。 3．B 【解析】线框ABCD输出电压的有效值为，故A错误。整个电路的等效电阻为，将滑片向上滑动，总电阻增大，电流、减小，电压、增大，故B正确。令，则上消耗的功率为。若将阻值变为原来的两倍，则上消耗的功率为。则，可知上消耗的功率大于原来的，故C、D错误。 4．B 【解析】探测器在地球上的发射速度介于第二、三宇宙速度之间，故A错误。探测器从A点到B点速度减小，从地球轨道到地火转移轨道要加速，从地火转移轨道到火星轨道要加速，地球公转速度大于火星公转速度，则，故B正确。根据万有引力提供向心力可得，可得地球与火星的公转周期之比。再结合圆周追及相遇公式，且为一年，可得地球与火星每隔年相距最近，故C、D错误。 5．C 【解析】假设小球带正电，小球受到的重力和电场力方向均竖直向下，沿杆的分力斜向右下，滑动摩擦力也沿杆向下，洛伦兹力与弹力垂直于杆，故小球受到的合力沿杆向下，不可能做匀速直线运动。因此，只有当小球受到的电场力方向竖直向上且大于重力时，小球才能沿杆向上做匀速直线运动，故A、B错误。小球受到的洛伦兹力方向垂直于杆向下，受到的弹力方向可能垂直于杆向上，也可能垂直于杆向下，因此使小球沿杆向上做匀速直线运动的速度有两个值，故C正确。将的方向改为沿杆向下，小球受到的合力沿杆向上，不可能沿杆向下做匀速直线运动，故D错误。 6．C 【解析】比先起振且起振方向相同，均为向下，故A错误。时，P点处于y轴正半轴，速度向上，加速度向下，Q点处于y轴负半轴，速度向上，加速度向上，P、Q两点的速度方向相同，故B错误。0～8s内，处的质点没有运动，8s～12s质点运动了一个周期且振幅为4cm，路程为16cm，12s～16s质点运动了一个周期，路程为，，故C正确。由于两波源振动步调相反，到两波源距离差为半波长的奇数倍时的质点为振动加强点，因此有、、、、、共12个振动加强点，故D错误。 7．A 【解析】由图甲可知，折射率大的光a在内，折射率小的光b在外，因此虹是红光在外紫光在内。由图乙可知，折射率大的光c在外，折射率小的光d在内，因此霓是紫光在外红光在内，故A正确，B、C错误。根据反射定律和折射定律，图丙中的入射光与出射光相比，偏过的角度为234.4°，故D错误。 8．AC 【解析】A、B两物块分离时加速度相等，分离时对B物块分析，根据牛顿运动定律：，得到：。若分离时弹簧处在原长，则A物块的加速度为：，加速度与质量无关，若，则弹簧原长时两物块加速度相等，故A正确、B错误。若，则A物块需要弹簧向上的弹力才能保证加速度相等，弹簧处于压缩状态，故C正确。若，则A物块需要弹簧向下的弹力才能保证加速度相等，弹簧处于伸长状态，故D错误。 9．AD 【解析】图甲中粒子的运动轨迹如左图所示，入射点和出射点的距离为：，，可知入射点和出射点的距离与有关，增大，距离增大，选项A正确、B错误。 图乙中粒子的运动轨迹如右图所示，入射点和出射点的距离为：，，增大，增大，减小，入射点和出射点的距离减小，故C错误。增大，增大，入射点和出射点的距离增大，故D正确。 10．BCD 【解析】如图所示，电场力大小为，重力和电场力的合力为，与水平方向的的夹角为：，即。若小球能够做完整的圆周运动，重力场和电场的复合场的最高点为B点，若刚好做圆周运动，在B点，， 从最低点到B点，根据动能定理：，解得：，选项A错误、B正确。 改变初速度的大小和方向，小球刚好做匀速圆周运动，则小球以复合场的力的方向为轴做匀速圆周运动，速度方向与纸面垂直，轨道半径为：，做匀速圆周运动的速度为：，解得：，选项C、D正确。 11．（1）CD（3分） （2）均匀（3分） 【解析】（1）设加速时细绳与竖直方向夹角为，则加速度的表达式为：，，选项CD正确。 （2）由（1）中可知，加速度正比于，因此AB上对应加速度的标度均匀。 12．（1）如图所示（2分） （2）（3分） （3分） （3）乙（2分） 【解析】（1）如图所示： （2）当电阻箱电阻为，电压为时，方程式为：，当电阻箱电阻为，电压为时，方程式为：，解得：，。 （3）本实验中，电阻看做内阻的一部分，电压表测量的为路端电压，电压表与电阻箱的比值为通过电阻箱的电流，不是干路电流，缺少电压表的电流。因此误差原因与图中乙相同。 13．【答案】 解：容器内气体的压强为 初始的容器的体积为 若空气从压强变为，则空气的总体积为，根据理想气体状态方程得 解得： 则容器中排出气体质量与剩余气体的质量之比为： 14．【答案】（1） （2） 解：（1）金属框重力沿斜面向下的分力为： 金属框所受的滑动摩擦力为： 即金属框的重力沿斜面向下的分力和滑动摩擦力大小相等，则金属框受到安培力的作用减速到零。 根据动量定理： 其中 代入解得金属框减速到零的位移为： （2）摩擦生热为 产生的焦耳热等于金属框的初动能，即： 15．【答案】（1） （2） （3） 解：（1）木板的加速度为： 解得： 根据运动学公式： 解得： 木板的速度为： 第一次碰撞过程中动量守恒，动能不损失，则： 解得：， （2）第一次碰后，物块做匀速运动，木板做加速运动，设经时间物块和弹性板第二次碰撞 解得： 木板的速度 物块的速度为 第二次碰撞过程中动量守恒，动能不损失，则： 解得：， 第二次碰后，物块做匀速运动，木板做加速运动，设经时间物块和弹性板再次相遇 解得： 木板的速度 物块的速度为 第三次碰撞过程中动量守恒，动能不损失，则： 解得：， 则第n次碰后木板的速度为： （3）木板在第一次碰前的位移为 之后两次相邻碰撞的时间间隔都为，木板在两次相邻碰撞之间的位移与物块的位移相同，则从开始运动到第n次碰撞木板的总位移为： 其中 解得 学科网（北京）股份有限公司 $