湖南省长沙市开福区2025-2026学年高三上学期开学考试物理自编试卷（人教版）

**基本信息** 结合核废水放射性、巴黎奥运会网球运动等真实情境，考查原子物理、抛体运动等知识，体现科学态度与责任及科学思维，适配高三开学检测需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10题43分|原子物理（铯137半衰期）、抛体运动（网球轨迹）、机械波、光学全反射等|以社会热点（核废水）、体育赛事为情境，考查物理观念与科学推理| |非选择题|5题57分|实验（加速度与受力关系、电阻率测量）、电磁综合（电磁弹射）、力学综合（打夯机）|实验题注重科学探究，计算题结合电磁弹射等科技前沿，体现模型建构与社会责任|

湖南省长沙市开福区2025-2026学年高三上学期开学考试自编试卷 物理试题（解析版） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D C D D B D CD CD BC 1．D 【详解】A．铯137的半衰期是30年，经历两个半周期，60年后核废水中的铯137仍剩下原先的，故A错误； B．锶90发生衰变的衰变方程为，更稳定，的比结合能比的小，故B错误； C．氚具有放射性，是原子核发生衰变造成的，故C错误； D．碳14的半衰期为5730年，如果一块古木中的碳14含量是现代植物的0.25倍，经历两次半周期，则古木的历史约 故D正确。 故选D。 2．D 【详解】AB．网球在竖直方向先做上抛然后做自由落体运动，由于运动的对称性可知时间相同，设上抛的时间为t'，将初速度分解，可得竖直方向的初速度 由运动学方程可得上抛的时间 所以全程的时间t为 AB错误； CD．网球通过最高点时重力与速度方向垂直，重力的瞬时功率为0， C错误，D正确。 故选D。 3．C 【详解】AB．根据“上、下坡”法，结合波形图可知，波源O的起振方向沿y轴负方向，波源P的起振方向沿y轴正方向，故AB错误； C．a、b两列波在介质中的传播速度大小相同，设t时刻两列波同时传播到处，则有， 解得，即时两列波在处相遇，故C正确； D．由图可知 其频率 由题可知，a波的频率 由于两列波的频率不同，因此相遇后不能形成稳定的干涉图样，故D错误。 故选C。 4．D 【详解】如图所示 根据全反射临界角公式有 即入射角为30°时刚好发生全反射，根据几何关系有 又 光从A点直接传播到D点所用时间 故选D。 5．D 【详解】A．由图可知，内骑手的速度小于烈马的速度，则内骑手与烈马的距离在变大，故A错误； BD．根据图像的面积表示位移，由图可知，内，骑手的位移小于烈马的位移，由于初位置相同，则时刻骑手未追上烈马，由公式可知，在内烈马的平均速度大于骑手的平均速度，故B错误，D正确； C．根据图像的斜率表示加速度，由图可知，内骑手的加速度小于内烈马的加速度，故C错误。 故选D。 6．B 【详解】当速度，小球将落在斜面上，根据落在斜面上的小球的位移方向与水平方向夹角的正切值等于小球落在斜面上末速度方向与水平方向夹角正切值的一半可知，此时末速度方向与水平方向夹角的正切值tanα为定值，小球运动时间为 则 小球落在斜面上时为定值，则此过程时间与速度v成正比，当速度，小球将落到水平面，则有 由于高度一定，则时间t为定值，则与成反比，故ACD错误，B正确。 故选B。 7．D 【详解】A．超级电容器相当电源，放电时两端电压逐渐减小，故A错误； B．开关闭合后，电容器开始放电，在安培力作用下，MN开始向右加速运动， MN切割磁感线产生的感应电动势阻碍电容器C放电，当 MN上的感应电动势与电容器两极板间的电压相等时，回路中电流为零， MN达到最大速度，此过程中通过MN的电流减小，则MN在水平方向有 所以 MN 先做加速度逐渐减小的加速运动，达到最大速度时离开导轨，故 B错误； C．当MN达到最大速度时，若电容器此时的电荷量为q。切割磁感线产生的感应电动势等于此时电容器两端电压，即 由动量定理得 电容器的电荷量 联立解得最大速度，故C错误； D．当MN达到最大速度时，电容器上的电量为 若要弹射下一架飞机，该超级电容器上还需要充电的电量，故D正确。 故选D。 8．CD 【详解】根据题意可知。氢原子发生能级跃迁时，由公式可得 可知，可见光I的频率大，波长小，可见光Ⅱ的频率小，波长大。 A．可知，图1中的对应的是可见光Ⅱ，故A错误； B．由公式有，干涉条纹间距为 由图可知，图2中间距较小，则波长较小，对应的是可见光I，故B错误； C．根据题意，由公式可得，光子动量为 可知，Ⅰ的光子动量大于Ⅱ的光子动量，故C正确； D．根据光电效应方程及动能定理可得 可知，频率越大，遏止电压越大，则P向a移动，电流表示数为零时Ⅰ对应的电压表示数比Ⅱ的大，故D正确。 故选CD。 9．CD 【详解】AB．根据匀变速运动的位移公式 整理得 在图像中是直线，由此可得 ，，， 因为车的加速度大，车的速度变化快，车初速度大，但加速度小，故开始运动后车在前，后来车在前，故AB错误； C．当两车速度相同时，两车相距最远，由 得 两车相距最远距离为 故C正确； D．两车相遇有，即 解得 只有一解，相遇一次，故D正确。 故选CD。 10．BC 【详解】AB．静止卫星的周期为Ta=T，当两卫星a、b第一次相距最远时满足 解得 故B正确，A错误； CD．对a卫星，解得 根据，则 故C正确，D错误； 故选BC。 11．(1)之前 (2) 降低 (3)由牛顿定律可知小车加速度，为砝码盘的重力，与不成正比，所以图像不过原点 (4) 变大 根据图像小车的加速度逐渐变小，合力逐渐变小，因此阻力变大 【详解】（1）实验时，为了使打点稳定，应先接通电源，然后再释放小车，故应在释放小车前接通打点计时器的电源。 （2）[1]由题可知，相邻计数点之间的时间间隔为 由匀变速直线运动规律 代入数据可得小车的加速度大小为 [2]由纸带上的点迹可知，小车做加速运动，则小车重力的下滑分力大于小车的摩擦力，因此为平衡摩擦力，应降低木板右端的高度。 （3）由牛顿第二定律可知小车加速度 为砝码盘的重力，与不成正比，所以图像不过原点。 （4）[1][2]根据图像小车的加速度逐渐变小，合力逐渐变小，因此阻力变大。 12．(1) 欧姆调零 10 (2) (3) 不存在 【详解】（1）[1][2][3]因为金属丝电阻只有几欧姆，因此用欧姆表粗测金属丝的电阻，需将选择开关拨到倍率挡，将两表笔插入插孔，并将两表笔短接，然后进行欧姆调零，粗测金属丝的电阻为。 （2）要求电压从零开始调节，应采用分压式接法，由于电流表内阻已知，则采用电流表内接，电路图如图所示 （3）[1]根据题意，由欧姆定律结合图像有 解得 由电阻定律有 联立解得 [2]由于电流表内阻已知，则不存在因电表内阻引起的系统误差。 13．(1)15cm (2) 【详解】（1）温度从升到过程中，气体为等压变化，其中， 由盖—吕萨克定律得 解得 （2）初始状态下，设气体压强为，对活塞进行受力分析，由平衡条件可得 解得 温度从升到过程中，气体为等容变化，其中， 由查理定律得 解得 14．(1)0.02m/s2 (2)0.02J (3)1C 【详解】（1）设a棒滑到水平导轨上时的速度大小为，则从PP'处到QQ'处，由动能定理得 解得 因为a棒刚进磁场时，a、b棒中的电流最大，所以此时b棒受力最大，加速度最大，此时， 由牛顿第二定律有 解得导体棒b的最大加速度 （2）两个导体棒在运动过程中，动量守恒且能量守恒，当两棒的速度相等时回路中的电流为零，此后两棒做匀速运动，两棒不再产生焦耳热。所以由动量守恒定律有 设a棒在此过程中产生的焦耳热为Qa，b棒产生的焦耳热为Qb。由能量守恒定律有 由于a、b棒串联在一起，所以有 联立解得 （3）设闭合开关后，a棒以速度v0水平抛出，则有 对a棒冲出过程，由动量定理得， 联立求得 15．（1）2m/s2， ；（2）7.2×104J；（3）4.8×104J 【分析】（1）夯杆底端刚到达坑口的运动过程中，先做匀加速直线运动，当速度达到滚轮的线速度时，做匀速直线运动，到达坑口后，做竖直上抛运动；根据牛顿第二定律求解加速度，根据运动学公式求解速度； （2）夯杆先受到滑动摩擦力，然后受静摩擦力，电动机对夯杆所做的功等于摩擦力做的功； （3）求出在每个周期内滚轮与夯杆间的相对位移，从而根据求出因摩擦产生的热量。 【详解】（1）夯杆加速上升阶段：加速度 解得 夯杆在一个运动周期内v﹣t图象如图所示 （2）夯杆加速上升的高度 在加速上升阶段，电动机对夯杆做的功 夯杆匀速上升阶段上升高度 电动机对夯杆做的功 每个打夯周期中，电动机对夯杆所做的功 （3）夯杆加速上升的时间 滚轮边缘转过的距离是 相对夯杆的位移是 摩擦产生的热量 代入数据 学科网（北京）股份有限公司 $ 湖南省长沙市开福区2025-2026学年高三上学期开学考试自编试卷 物理试题 考试时间：75分钟； 分值：100分 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试卷和答题卡上． 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用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，再选涂其他答案标号．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． 第一部分（选择题 共43分） 1、 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．某国政府不顾国际社会的反对，公然决定将大量核废水排放到太平洋，引起了国际舆论的强烈谴责。核废水主要包含63种放射性物质，其中以铯137、锶90、氚、碳14等为主，下列说法正确的是（　　） A．铯137的半衰期是30年，60年后核废水中的铯137全部衰减殆尽 B．锶90发生衰变的衰变方程为的比结合能比的大 C．氚具有放射性，是原子核外电子从高能级向低能级跃迁造成的 D．碳14的半衰期为5730年，如果一块古木中的碳14含量是现代植物的0.25倍，则古木的历史约11460年 2．巴黎奥运会网球决赛上，中国选手郑钦文在地面附近以一记精彩的滑步救球并打到对方球场地面获得了全场观众的掌声，最终赢得了冠军。已知网球离开球拍时的速度为，与水平方向夹角为，忽略空气阻力，球拍与地面的距离较小，可忽略不计，重力加速度为。则以下说法正确的是（　　） A．网球在空中运动的时间 B．网球在空中运动的时间 C．网球在最高点时重力的瞬时功率为 D．网球在最高点时重力的瞬时功率为0 3．在同一均匀介质中，分别位于坐标原点和处的波源O和P，先后沿y轴做简谐运动，形成了两列相向传播的简谐横波a和b，已知波源O的振动周期，时刻a和b分别传播到和处，波形图如图所示。下列说法正确的是（　　） A．波源O的起振方向沿y轴正方向 B．波源P的起振方向沿y轴负方向 C．时两列波相遇 D．两列波相遇后会形成稳定的干涉图样 4．如图所示，半径为R的薄圆形玻璃砖的折射率，O为圆心，AB为直径。在玻璃砖内部的A点处有一点光源S，从光源S发出直接射到圆周上的光线恰好在圆周上的D点（图中未画出）发生全反射，已知光在真空中的传播速度为c，则光从A点直接传播到D点所用时间为（　　） A． B． C． D． 5．挥杆套马是我国蒙古传统体育项目，烈马从骑手身边奔驰而过时，骑手持套马杆，由静止开始催马追赶，二者的图像如图所示，则（　　） A．内骑手靠近烈马 B．时刻骑手刚好追上烈马 C．内骑手的加速度大于内烈马的加速度 D．在内烈马的平均速度大于骑手的平均速度 6．如图所示，水平地面上固定有一个斜面，斜面倾角为θ，从斜面顶端向右平抛一个小球（可视为质点），当初速度为v0时，小球恰好落到斜面底端，平抛的飞行时间为t0，现用不同的初速度v从该斜面顶端向右平抛这个小球，则平抛运动结束时，末速度方向与水平方向夹角的正切值tanα随初速度v变化的图像，以及平抛运动飞行时间t随初速度v变化的图像正确的是（　　） A． B． C． D． 7．据报道，中国第三艘航母“福建舰”采用电磁弹射器技术成功实现对歼—35进行加速起飞。如图所示为电磁弹射装置的等效电路图（俯视图）。间距为两根相互平行的光滑长直导轨固定在水平面上，在导轨的左端接入电容为超级电容器，质量为、阻值为的导体棒MN（相当于飞机）静止于导轨上。先给电容器充电，其电荷量为，闭合开关S后，电容器释放储存的电能，所产生的强大电流经过棒MN，在垂直于导轨平面向下、磁感应强度为磁场力作用下向右加速。达到最大速度之后离开导轨。棒MN始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨的电阻。下列说法正确的是（　　） A．超级电容器相当电源，放电时两端电压不变 B．闭合开关S后，MN做匀加速的直线运动 C．棒MN的最大速度为16m/s D．若要继续弹射下一架飞机，该超级电容器需充电的电量为3.6C 二、选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8．氢原子从高能级向低能级跃迁时，会产生四种频率的可见光，其光谱如图1所示。氢原子从能级6跃迁到能级2产生可见光I，从能级3跃迁到能级2产生可见光Ⅱ。用同一双缝干涉装置研究两种光的干涉现象，得到如图2和图3所示的干涉条纹。用两种光分别照射如图4所示的实验装置，都能产生光电效应。下列说法正确的是（　　） A．图1中的对应的是Ⅰ B．图2中的干涉条纹对应的是Ⅱ C．Ⅰ的光子动量大于Ⅱ的光子动量 D．P向a移动，电流表示数为零时Ⅰ对应的电压表示数比Ⅱ的大 9．两款儿童玩具电动车与计算机相连，在平直道路上进行竞速比赛，时两车从同一位置同时同向运动，通过计算机得到两车的图像如图所示（为位移，为时间），下列说法正确的是（　　） A．车的速度变化比车快 B．开始运动后车在前，后来车在前 C．两车相遇前相距最远距离为 D．两车在运动过程中只能相遇一次 10．如图所示，a、b是绕地球运行的两颗卫星，运动方向相同，此时两卫星距离最近，其中a是地球静止卫星，轨道半径为。地球可看成质量均匀分布的球体，其半径为，自转周期为。若经过时间后，a、b第一次相距最远，下列说法正确的有（　　） A．卫星b的周期为 B．卫星b的周期为 C．在地球两极，地表重力加速度 D．在地球两极，地表重力加速度 第二部分（非选择题 共57分） 三、非选择题：本大题共5题，共57分。 11．小明用图1所示装置做“探究加速度与物体受力的关系”实验。 (1)在实验时，应在释放小车__________（选填“之前”或“之后”）接通打点计时器的电源。 (2)小明为了补偿阻力，将木板右端垫高后打出的纸带如图2所示，纸带左端与小车相连。实验所用交流电频率为，可得该小车的加速度__________。小明后续应将木板右端__________（选填“升高”或“降低”）。 (3)正确补偿阻力后，将5个相同的砝码都放在小车上。挂上砝码盘，然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中，测量小车的加速度。重复多次后，作出小车的加速度与砝码盘中砝码总重力的图像如图3所示。请说明该图线不通过原点的原因__________。 (4)小明继续用该装置探究“受到空气阻力时，物体运动速度随时间的变化规律”。实验时，在小车上安装一薄板如图4所示，以增大空气对小车运动的阻力。根据纸带数据绘制出小车速度与运动时间的关系图像如图5所示。通过对实验结果的分析，可以得到的结论是：随着运动速度的增加，小车所受的空气阻力将__________（选填“变大”、“变小”或“不变”），请根据图像简要阐述你的理由__________。 12．某实验小组要测量一段金属丝的电阻率，已知金属丝的电阻约为几欧姆。 (1)先用欧姆表粗测金属丝的电阻，将选择开关拨到_______（填“×1”“×10”或"×100"）倍率挡，将两表笔插入插孔，并将两表笔短接，然后进行_______，将金属丝接在两表笔间，欧姆表指针指在如图甲所示的位置，则粗测金属丝的电阻为_______Ω（保留两位有效数字）； (2)为了精确测量金属丝的电阻，实验室提供了如下器材：电源（电动势3V）、电压表（量程3V，内阻约3000Ω）、电流表（量程0.6A，内阻、滑动变阻器（最大阻值5Ω）、开关一个、导线若干。实验用伏安法测电阻，要求电压从零开始调节，请在图乙的方框内画出实验电路_____； (3)根据图乙电路图测得多组电压表和电流表的示数U、I，作图像，得到图像的斜率为k，若金属丝的长为L，横截面直径为d，则得到金属丝的电阻率_______（用k、L、d表示）。测电阻时，_______（填“存在”或“不存在”）因电表内阻引起的系统误差。 13．如图所示，下端开口的绝热汽缸竖直悬挂在天花板下，缸口内壁有卡环，卡环与汽缸底部间的距离为。一横截面积为、质量为的光滑活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内，缸内气体温度，活塞处于静止状态，活塞与汽缸底部的距离为。现通过电热丝对缸内气体缓慢加热，当活塞恰好到达卡环处时，气体温度为，继续加热，直至缸内气体温度达到。已知外界大气压强为，重力加速度为，不计活塞厚度和卡环的厚度，（）。求∶ (1)温度在时，活塞与汽缸底部的距离； (2)温度达到时，缸内气体的压强。 14．如图所示，平行金属导轨MN、M'N'和平行金属导轨PQR、P'Q'R'固定在高度差为h（数值未知）的两水平台面上。导轨MN、M'N'左端接有电源，MN与M'N'的间距为L＝0.10m，其导轨空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B1＝0.20T；平行导轨PQR与P'Q'R'的间距也为L＝0.10m，其中PQ与P'Q'是圆心角为60°、半径为r＝0.50m的圆弧形导轨，QR与Q'R'是水平长直导轨，QQ'右侧有方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B2＝0.40T。导体棒a的质量m1＝0.02kg，接在电路中的电阻R1＝2.0Ω，放置在导轨MN、M'N'右侧N'N边缘处；导体棒b的质量，接在电路中的电阻R2＝4.0Ω，放置在水平导轨某处。闭合开关K后，导体棒a从NN'水平抛出，恰能无碰撞地从PP'处以速度v1＝2m/s滑入平行导轨，且始终没有与棒b相碰。重力加速度取g＝10m/s2，不计一切摩擦及空气阻力。求： (1)导体棒b的最大加速度； (2)导体棒a在QQ'右侧磁场中产生的焦耳热； (3)闭合开关K后，通过电源的电荷量q。 15．如图是建筑工地上常用的一种“深穴打夯机”示意图，电动机带动两个滚轮匀速转动将夯杆从深坑提上来，当夯杆底端刚到达坑口时，两个滚轮彼此分开，将夯杆释放，夯杆在自身重力作用下，落回深坑，夯实坑底。然后两个滚轮再次压紧，夯杆被提上来，如此周而复始（夯杆被滚轮提升过程中，经历匀加速和匀速运动过程）。已知两个滚轮边缘的线速度恒为v=4m/s，滚轮对夯杆的正压力FN=2×104N，滚轮与夯杆间的动摩擦因数μ=0.3，夯杆质量m=1×103kg，坑深h=6.4m，假定在打夯的过程中坑的深度变化不大，取g=10m/s2。求： （1）夯杆被滚轮带动加速上升的过程中，加速度的大小；并在给出的坐标图中定性画出夯杆在一个打夯周期内速度v随时间t变化的图象； （2）每个打夯周期中，电动机对夯杆做的功； （3）每个打夯周期中滚轮与夯杆间因摩擦产生的热量。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $