湖南长沙市开福区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** 以核废水放射性、巴黎奥运会网球运动等时代情境为载体，通过平抛运动、机械波、电磁学等综合问题，检测高三学生物理观念与科学思维，适配开学学情诊断。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择|10题43分|原子物理、抛体运动、万有引力、机械波|结合社会热点（核废水）和体育场景（网球），基础与能力题梯度分布| |实验|2题|电容器充放电、加速度与力关系|注重科学探究，考查数据处理与误差分析| |计算|3题|力学综合、电磁感应、带电粒子运动|多过程问题设计，综合应用物理模型，体现科学推理与论证|

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 B D C B C AC BD ABD 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．B 【详解】A．由图可知 可得 选项A正确； B．根据 该星球的质量约为 选项B错误； C．该星球的第一宇宙速度为 选项C正确； D．根据 可得 m星=250kg 即若宇航员在地球上最多能举起100kg的重物，则在该星球上最多能举起250kg的重物，选项D正确。 此题选择不正确的选项，故选B。 4．D 【详解】A．根据振动方程，可知波传播的周期为 波长为 由于 既不是半波长的偶数倍、也不是半波长的奇数倍，所以A点是干涉的非加强非减弱点，A错误； B．波经过 传到A点，波经过 传到A点，故时，波驱动A点至平衡位置，波驱动A点从最大位移处往轴负向振动，波驱动A振动的速度更大，故时A点的速度方向沿轴正向，B错误； D．取作为新的计时起点，此时波引起A振动方程为 波引起A振动方程为 故A点的振动方程为 得 故A的振幅为，D正确； C．0.75∼0.85s内，A点的路程为2cm。0.85∼0.95s内，A点的路程小于。则从0开始振动到时间内路程小于，C错误。 故选D。 5．C 【详解】A．由图可知，ra>rb，根据折射定律（），可得na<nb 光的折射率越大，频率越大，所以b光的频率大，故A错误； B．由，可得va>vb，故B错误； C．过P点的切面与玻璃砖上表面平行，两束光在P点折射后，传播方向与入射方向平行，故两束光经P点折射后传播路径重合，故C正确； D．由前面分析知b光的频率大，由ε=hν知，b光子能量大，b光能使金属发生光电效应，a光不一定能使金属发生光电效应，故D错误。 故选C。 6．B 【详解】A．由于弹簧处于弹性限度，弹力大小满足胡克定理，即 故A正确，不符合题意； B．物块A所受重力8N与弹簧弹力6N合力大小为10N，由于物块处于静止状态，此时弹簧只可能被拉长，重力与弹簧弹力二者合力方向与竖直夹角m满足 可知 即就在绳反向延长线上。假定物块受到支持力和滑动摩擦力，则二者合力的方向与竖直方向的夹角必然小于。故此时物块A不受到支持力和摩擦力作用，仅受3个力作用，虽然物块A与传送带接触但不挤压。剪断轻绳瞬间，A物块在垂直传送带方向上受到重力和传送带对物块A的支持力，水平方向上会有水平向左的弹力和水平向右的滑动摩擦力，总共受到4个力的作用。因此剪断轻绳后物块A所受力的个数多1，故B错误，符合题意； CD．剪断轻绳瞬间，弹簧弹力不可突变，此时物块A在竖直方向上平衡，水平方向 方向水平向左，此时瞬时加速度大小为 故CD正确，不符合题意。 故选B。 7．C 【详解】A．安检机使用X射线探测包内的物品，故A错误； B．小包匀速运动时，小包在水平方向上处于平衡状态，故传送带对小包的摩擦力为0，故B错误； C．对小包根据动能定理可得传送带对小包做功为 小包速度与传送带速度相同之前的过程中根据牛顿第二定律可得 解得 故小包速度达到传送带速度所用时间为 加速度位移为 小包加速过程中，传送带位移为 则小包相对于传送带运动位移为 则摩擦力产生热量为 则电动机由于传送小包多做的功为 故C正确； D．与传送带共速后到达右端所用时间为 故小包从传送带左端到达右端的时间为 故D错误。 故选C。 8．AC 【详解】AB．开始时甲手中绳子上的拉力大小等于工件的重力，当工件向左移动时，甲手中绳子的拉力等于工件的重力和乙手中绳子上的拉力的合力大小，如图所示 由图可知随着工件缓慢向左拉动，甲对绳子的拉力不断增大，乙对绳子的拉力不断增大，A正确，B错误； C．设甲手中的绳子与水平方向的夹角为，对甲受力分析有， 由于不变，断增大，所以楼顶对甲的支持力不断减小，故C正确； D．对乙受力分析可知，楼顶对乙的摩擦力大小等于乙手中的绳子的拉力，设工件和滑轮之间的绳子与水平方向的夹角为，则有 由于，则有，故D错误。 故选AC。 9．BD 【详解】AC．将初速度分解为沿方向分速度和垂直分速度，则有 ， 将重力加速度分解为沿方向分速度和垂直分速度，则有 ， 垂直方向根据对称性可得重物运动时间为 重物离PQ连线的最远距离为 故AC错误； B．重物落地时竖直分速度大小为 则落地速度与水平方向夹角正切值为 可得 故B正确； D．从抛出到最高点所用时间为 则从最高点到落地所用时间为 轨迹最高点与落点的高度差为 故D正确。 故选BD。 10．ABD 【详解】A．图像的斜率表示加速度，可知时刻木板的加速度发生改变，故可知小物块在时刻滑上木板，故A正确； B．结合图像可知时刻，木板的速度为 设小物块和木板间动摩擦因数为，由题意可知物体开始滑上木板时的速度为 ，负号表示方向水平向左 物块在木板上滑动的加速度为 经过时间与木板共速此时速度大小为，方向水平向右，故可得 解得 故B正确； C．设木板质量为M，物块质量为m，根据图像可知物块未滑上木板时，木板的加速度为 故可得 解得 根据图像可知物块滑上木板后木板的加速度为 此时对木板由牛顿第二定律得 解得 故C错误； D．假设之后小物块和木板一起共速运动，对整体 故可知此时整体处于平衡状态，假设成立，即之后小物块和木板一起做匀速运动，故D正确。 故选ABD。 11．(1)减少 (2) 【详解】（1）当开关S接到“2”时，电容器放电，故电容器所带的电荷量逐渐减少。 （2）[1]图像与时间轴所围成的面积分别为和，表示电容器充完电后所带的电荷量，表示电容器放出的电荷量，故 [2]根据电容器的定义式 可得该电容器的电容为 12． 7.50 或 B 可能是绳子与滑轮间存在阻力。 【详解】[1]20分度的游标卡尺精度为，故读数为 [2]遮光条的宽度为，则物块经过光电门时的速度大小 [3]物块经过光电门时的速度大小 根据运动学公式可得 解得物块的加速度 [4]开始时，系统处于静止状态，则有 将左端的个钩码移到物块的下方，对物块和钩码构成的整体，根据牛顿第二定律可得 对钩码，根据牛顿第二定律可得 联立解得或 则图线的斜率或 [5]A．开始时，系统静止，加速度为零，故A错误； BC．开始时左端钩码只有10个，故的最大值为10，则加速度的最大值为 故B正确，C错误。 故选B。 [6]图线不经过坐标原点，可能是绳子与滑轮间存在阻力。 13．（1）0.4N；（2）2.5m/s 【详解】（1）A物体匀速运动可得 T=mg 当斜绳与水平方向成α角时 ， 解得 f=0.4N （2）如图根据平行四边形定则，将B物体的速度沿绳子方向和垂直绳子方向进行分别有 解得B物体的速度大小 14．(1)0.8m/s2；0.16N；(2)0.4T；(3) 【详解】(1)由v-t图像可知15-20s内金属杆运动的加速度大小 该段时间内合外力等于摩擦力，由牛顿第二定律可得 (2)由v-t图像可知，在0-10内金属杆杆没有进入磁场，做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得 由v-t图像可知加速度 由题意可知，15s末撤去拉力，没有感应电流，杆不受安培力作用，杆所受的合外力为滑动摩擦力，由牛顿第二定律得 联立解得F=0.24N 在10-15s内，金属杆做匀速直线运动，金属杆受到的安培力 金属杆做匀速直线运动，处于平衡状态 由平衡条件得 代入数据解得B0=0.4T (3)15-20s内部产生感应电流，穿过回路的磁通量保持不变 金属杆在10-15s内的位移 在15s后的金属杆的加速度 磁通量保持不变，则 金属杆做匀减速直线运动，则有 联立解得 15．(1) (2) (3) 【详解】（1）当金属板间只加匀强电场时，粒子做类平抛运动 平行金属板方向有 垂直金属板方向有 联立可得 （2）若金属板间只加匀强磁场，则粒子做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力有 根据几何关系有 解得 解得 （3）粒子受到的电场力 粒子受到的洛伦兹力 由于 所以粒子无法做匀速直线运动，无法直线通过金属板 因为洛伦兹力对粒子不做功，由动能定理可得 解得 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．假设宇航员在某一无大气层的星球表面以初速度2.0m/s水平抛出一物体（不考虑星球自转的影响）并记录下物体的运动轨迹如图所示，O为抛出点。若该星球半径为4000km，引力常量，地球表面重力加速度取10，说法不正确的是（　　）    A．该星球表面的重力加速度为4.0 B．该星球的质量约为kg C．该星球的第一宇宙速度为4.0km/s D．若宇航员在地球上最多能举起100kg的重物，则在该星球上最多能举起250kg的重物 4．如图所示，波源相距，产生的简谐横波可沿介质均匀分布的轴传播，波速，两波源的中点为坐标原点。时两波源同时开始振动，且振动方程均为。质点A的横坐标为。下列说法正确的是（　　） A．一段时间后，A点为振动的加强点 B．时，A点的速度方向沿轴负向 C．内，A点振动的路程为 D．一段时间后，A点的振幅为 5．如图所示，a、b两束平行的单色光照射到半径为R的半圆形玻璃砖的上表面，折射后会聚到玻璃砖的顶点P，a、b两束光对比（　　） A．a光的频率大 B．a光在玻璃砖中的传播速度小 C．两束光经P点折射后传播路径重合 D．用b光照射某种金属能发生光电效应，则用a光照射该金属一定能发生光电效应 6．如图一水平传送带上表面放置质量为0.8kg物块，物块A左侧与水平轻弹簧相连，弹簧另一端固定在墙壁上，传送带速度v0不变且与弹簧、竖直墙面不接触，物块A右侧和与竖直方向成θ=37°的不可伸长的轻绳一端相连且保持静止。轻绳张力不为0，弹簧形变量为6cm，物块与传送带的动摩擦因数μ=0.2，弹簧劲度系数为100 N/m，g取，，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法错误的是（　　） A．弹簧弹力大小为6 N B．剪断轻绳瞬间物块A所受力的个数少1 C．剪断轻绳瞬间物块A加速度大小为5.5m /s2 D．剪断轻绳瞬间A加速度方向水平向左 7．如图甲所示为温州轨道交通S1线的行李安检机，其简化原理图如图乙所示，水平传送带长为2.5m，传送带始终以恒定速率0.30m/s运行。一质量为0.60kg的小包（可视为质点）无初速度地轻放上传送带左端，最终到达传送带右端。若小包与该传送带间的动摩擦因数为0.50，下列说法正确的是（　　） A．安检机使用γ射线探测包内的物品 B．小包匀速运动时，传送带对小包的摩擦力向右 C．由于传送小包，电动机多做的功为0.054J D．小包从传送带左端到达右端的时间为1.0s 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．甲、乙两建筑工人用简单机械装置将工件从地面提升并运送到楼顶。如图所示，设当重物提升到一定高度后，两工人保持位置不动，甲通过缓慢释放手中的绳子，使乙能够用一始终水平的轻绳将工件缓慢向左拉动，最后将工件运送至乙所在位置，完成工件的运送。绳的重力及滑轮的摩擦不计，滑轮大小忽略不计，则在工件向左移动过程中（　　） A．乙手中绳子上的拉力不断增大 B．甲手中绳子上的拉力不断减小 C．楼顶对甲的支持力不断减小 D．楼顶对甲的摩擦力小于对乙的摩擦力 9．如图所示，工程队向峡谷对岸平台抛射重物，初速度v0大小为20m/s，与水平方向的夹角为30°，抛出点P和落点Q的连线与水平方向夹角为30°，重力加速度大小取10m/s2，忽略空气阻力。重物在此运动过程中，下列说法正确的是（　　） A．运动时间为 B．落地速度与水平方向夹角为60° C．重物离PQ连线的最远距离为10m D．轨迹最高点与落点的高度差为45m 10．一足够长木板置于水平地面上，二者间的动摩擦因数为μ。时，木板在水平恒力作用下，由静止开始向右运动。某时刻，一小物块以与木板等大、反向的速度从右端滑上木板。已知到的时间内，木板速度v随时间t变化的图像如图所示，其中g为重力加速度大小。时刻，小物块与木板的速度相同。下列说法正确的是（　　） A．小物块在时刻滑上木板 B．小物块和木板间动摩擦因数为2μ C．小物块与木板的质量比为3︰4 D．之后小物块和木板一起做匀速运动 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．在“观察电容器的充、放电现象”实验中： 某同学的实验电路图如图甲所示，电源输出电压恒为8V，S是单刀双掷开关，C为电容器。 (1)当开关S接到“2”时，电容器所带的电荷量逐渐______（填“增加”或“减少”）； (2)该同学使用图甲电路观察电容器的充、放电过程。电路中的电流传感器与计算机相连，可以显示电路中电流随时间的变化。直流电源电压，实验前电容器不带电。先使S与“1”端相连给电容器充电，充电结束后，使S与“2”端相连，直至放电完毕。计算机记录的电流随时间变化的曲线如图乙所示。 a．图像与时间轴所围成的面积分别为和，则有______（选填“”、“”或“”）； b．计算机测得，则该电容器的电容为______F（保留两位有效数字）。 12．现有10个完全相同的小钩码和一个附有遮光条的物块，每个钩码的质量均为m，物块与遮光条的总质量为M，利用图甲所示装置探究加速度与力的关系。左边挂10个钩码时，系统处于静止状态。已知重力加速度大小为g。实验步骤如下： （1）用游标卡尺测出遮光条的宽度如图乙所示，则遮光条的宽度________mm； （2）在物块的旁边竖直方向固定光电门、，两光电门之间的距离为； （3）将左端的1个钩码移到物块的下方，由静止释放，物块经过光电门、时的遮光时间分别是、，则物块经过光电门时的速度大小________，物块的加速度大小________；（用表示） （4）参照步骤（3），将左端的个钩码移到物块的下方，测得物块的加速度（），作出图像，则图线的斜率________； （5）实验中得到的图像，可能正确的是________，图线不经过坐标原点，请说明原因________。 A．  B． C． 13．如图所示，质量都为1kg的两个物体A、B，用轻绳跨过定滑轮相连接，在水平力作用下，物体B沿水平地面向右运动，物体A恰以速度2m/s匀速上升，已知物体B与水平面间的动摩擦因数为0.1，重力加速度为g=10m/s²。当物体B运动到使斜绳与水平方向成α=37°时。（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）求： （1）物体B所受摩擦力的大小； （2）物体B的速度大小。    14．两相距L=0.5m的平行金属导轨固定于水平面上，导轨左端与阻值R=2Ω的电阻连接，导轨间虚线右侧存在垂直导轨平面的匀强磁场。质量m=0.2kg的金属杆垂直置于导轨上，与导轨接触良好，导轨与金属杆的电阻可忽略。杆在水平向右的恒定拉力作用下由静止开始运动，并始终与导轨垂直，其v-t图像如题乙图所示。在15s末撤去拉力，同时磁感应强度随时间变化，使金属杆中电流为零。金属杆运动过程中与导轨间摩擦力保持不变。求： (1)15-20s内金属杆运动的加速度大小，金属杆与导轨间摩擦力大小； (2)0-15s内匀强磁场的磁感应强度大小； (3)撤去恒定拉力之后，磁感应强度B与时间t的关系式。 15．如图所示，PQ、MN是一对平行金属板，板长为，板间距离为。一带正电的粒子质量为，电荷量为，以初速度从金属板边缘的中点射入金属板间，不计粒子的重力和空气阻力。 (1)若金属板间加竖直方向的匀强电场，粒子刚好从点飞出金属板，求匀强电场的电场强度E的大小； (2)若金属板间加垂直纸面向里的匀强磁场，粒子刚好从金属板右边缘飞出，求匀强磁场的磁感应强度B的大小； (3)若金属板间同时加上（1）和（2）中的匀强电场和磁场，请通过计算说明粒子能否沿直线通过金属板？若不能沿直线通过金属板，粒子飞出金属板时的速度为v，求粒子飞出金属板的侧位移y。 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 $