精品解析：天津市西青区当城中学2025-2026学年高三上学期开学考试物理试题

当城中学26春高三开学考试卷 高三年级物理试卷 一、单项选择题（本题共5小题，每小题5分，共25分。） 1. 下列说法中正确的是（ ） A. 为了解释光电效应规律，爱因斯坦提出了光子说 B. 卢瑟福根据α粒子散射实验，提出了原子的能级结构 C. 在原子核人工转变的实验中，查德威克发现了质子 D. 玻尔通过对黑体辐射进行实验研究，创立了黑体辐射理论 【答案】A 【解析】 【详解】A．为了解释光电效应，爱因斯坦在黑体辐射能量量子化基础上，提出了光子说，A正确； B．卢瑟福依据粒子散射实验的结果提出了原子的核式结构，B错误； C．卢瑟福预言了中子的存在，查德威克通过原子核人工转变实验发现了中子，C错误； D．德国物理学家维恩在1896年、英国物理学家瑞利在1900年，分别提出了辐射强度按波长分布的理论公式。他们提出的公式都只能解释一部分实验现象。维恩公式在短波区与实验非常接近，在长波区则与实验偏离较大；瑞利公式在长波区与实验基本一致，但在短波区与实验严重不符。为了得出同全部实验相符的黑体辐射公式，德国物理学家普朗克做了多种尝试。普朗克最终在1900年底发现，如果想推导出这个公式，就必须假定：组成黑体的振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍，D错误。 故选A。 2. 一质点位于处，时刻沿x轴正方向做直线运动，其运动的图象如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 内和内，质点的平均速度相同 B. 第内和第内，质点加速度的方向相反 C. 第内和第内，质点位移相同 D. 时，质点在处 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据图象与坐标轴围成的面积表示位移，在时间轴上方的位移为正，下方的面积表示位移为负，则知0～2s内和0～4s内，质点的位移相同，但所用时间不同，则平均速度不同，故A错误； B．速度图线的斜率表示加速度，直线的斜率一定，加速度是一定的，则知第3s内和第4s内，质点加速度的方向相同，故B错误； C．图象与坐标轴围成的面积表示位移，在时间轴上方的位移为正，下方的面积表示位移为负，则第3s内和第4s内，质点位移大小相同，方向相反，选项C错误； D．0-2s内质点的位移为 △x=×（1+2）×2m=3m 则t=4s时质点的位移为3m，t=0时质点位于x=-1m处，则t=4s时，质点的位置为 x′=x+△x=2m 故D正确； 故选D。 3. 如图所示为雷雨天一避雷针周围电场的等势面分布情况，在等势面中有A、B、C三点。其中A、B两点位置关于避雷针对称。下列说法中正确的是（　　） A. A、B两点的场强相同 B. C点场强大于B点场强 C. 某正电荷从C点移动到B点，电场力做负功 D. 某负电荷在C点的电势能小于B点的电势能 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．根据电场线与等势面垂直，可知A、B两点的场强大小相同，但是方向不同，故A错误； B．因B点的等势面较C点密集，可知B点场强大于C点场强，故B错误； C．因B点的电势高于C点，根据 则正电荷在B点的电势能较大，则正电荷从C点移动到B点，电势能增大，电场力做负功，故C正确； D．因B点的电势高于C点，根据负电荷在电势低处电势能大，则负电荷在C点的电势能大于B点的电势能，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，在倾角为θ的粗糙斜面上垂直纸面放置一根长为L，质量为m的均匀直导体棒，整个装置处于一竖直向上的匀强磁场中，当导体棒内通有垂直纸面向外的电流I时，导体棒静止在斜面上，则（　　） A. 导体棒所受安培力的方向沿斜面斜向上 B. 只增大电流的大小，导体棒所受的摩擦力一定增大 C. 只增大磁感应强度的大小，导体棒对斜面的压力一定增大 D. 只增大电流的大小，导体棒可能从静止开始沿斜面下滑 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据左手定则可知导体棒所受安培力的方向水平向左，故A错误； B．只增大电流的大小，导体棒所受安培力增大，若开始时导体棒所受摩擦力沿斜面向上，则只增大电流的大小，导体棒所受的摩擦力可能只减小，也可能先减小后反向增大，故B错误； C．只增大磁感应强度的大小，导体棒所受安培力增大，由于安培力有垂直于斜面向下的分量，所以安培力增大后，导体棒对斜面的压力一定增大，故C正确； D．只增大电流的大小，导体棒所受安培力增大，导体棒可能从静正开始沿斜面上滑，故D错误。 故选C。 5. 高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”。如图所示，是一幅关于高空抛物的漫画，若画中被抛下的苹果质量为200g，从20m高的六楼由静止落下，不计空气阻力，苹果落地时与地面的作用时间为0.1s，g取10m/s2，则（　　） A. 苹果落地时速度大小为1m/s B. 苹果落地时对地面的作用力为42N C. 苹果下落的过程中重力做功的平均功率为40W D. 苹果落地时对地面的作用力大于地面对苹果的作用力 【答案】B 【解析】 【详解】A．由 h=gt2= 得 vy=20m/s t=2s A错误； B．对苹果由动量定理有 （FN－mg）Δt=0－（－mvy） 解得 FN=42N 由牛顿第三定律分析可知B正确； C．苹果下落的过程中重力做功的平均功率为 ==20W C错误； D．苹果对地面和地面对苹果的作用力是一对作用力和反作用力，大小始终相等，D错误。 故选B。 二、不定项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。） 6. “天宫课堂”第三课中，神舟十四号乘组航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲3名航天员，在轨介绍展示中国空间站问天实验舱工作生活场景，演示微重力环境下毛细效应等实验。已知天和空间站离地面高度约为400km，同步卫星距地面高度约为36000km，下列关于天和空间站的说法正确的是（　　） A. 线速度大于7.9km/s B. 角速度小于同步卫星的角速度 C. 周期小于同步卫星的周期 D. 向心加速度大于同步卫星的向心加速度 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据万有引力提供向心力 可得 7.9 km/s是第一宇宙速度，是近地卫星的环绕速度，也是绕地球做圆周运动的最大环绕速度。空间站轨道半径大于近地卫星，因此线速度小于，A错误; B．根据 可得 轨道半径越小角速度越大，因此空间站角速度大于同步卫星的角速度，B错误； C．根据 可得 轨道半径越小周期越小，因此空间站周期小于同步卫星的周期，C正确； D．根据 可得 轨道半径越小向心加速度越大，因此空间站向心加速度大于同步卫星的向心加速度，D正确。 故选CD。 7. 采用涡轮增压技术可提高汽车发动机效率。将涡轮增压简化为以下两个过程，一定质量的理想气体首先经过绝热过程被压缩，然后经过等压过程回到初始温度，则（ ） A. 绝热过程中，气体分子平均动能增加 B. 绝热过程中，外界对气体做负功 C. 等压过程中，外界对气体做正功 D. 等压过程中，气体内能不变 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．一定质量的理想气体经过绝热过程被压缩，可知气体体积减小，外界对气体做正功，根据热力学第一定律可知，气体内能增加，则气体温度升高，气体分子平均动能增加，故A正确，B错误； CD．一定质量的理想气体经过等压过程回到初始温度，可知气体温度降低，气体内能减少；根据 可知气体体积减小，外界对气体做正功，故C正确，D错误。 故选AC。 8. 幼儿园滑梯（如图甲所示）是孩子们喜欢的游乐设施之一，滑梯可以简化为如图乙所示模型。一质量为m的小朋友（可视为质点），从竖直面内半径为r的圆弧形滑道的A点由静止开始下滑，利用速度传感器测得小朋友到达圆弧最低点B时的速度大小为（g为当地的重力加速度）。已知过A点的切线与竖直方向的夹角为30°，滑道各处动摩擦因数相同，则小朋友在沿着AB滑道下滑的过程中（　　） A. 处于先失重后超重状态 B. 重力的功率一直变大 C. 在最低点B时小朋友对滑道的压力大小为 D. 克服摩擦力做功为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A． 小朋友沿圆弧下滑过程中，初始阶段合加速度的竖直分量向下，表现为失重；到达最低点，合加速度向上，表现为超重，因此整个过程先失重后超重，A正确； B．重力的功率 A点初速度为0，， 最低点B速度方向水平，， 中间过程竖直方向速度不为零，因此重力功率先增大后减小，B错误； C．在最低点B，由向心力公式 解得 由牛顿第三定律，小朋友对滑道的压力等于支持力，大小为，C正确； D．由几何关系，A点切线与竖直方向夹角，切线垂直半径，因此OA与竖直方向夹角为，A到B的高度差 对下滑过程用动能定理 解得 即克服摩擦力做功为，D正确。 故选ACD。 三、实验题（本题共2小题，共12分。） 9. 如图所示，附有滑轮的长木板平放在实验桌面上，将细绳一端拴在滑块上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的槽码使小车在槽码的牵引下运动，利用这套装置做“探究加速度与力和质量的关系”的实验。 （1）在进行实验时，需要先将长木板倾斜适当的角度，这样做的目的是（　　） A. 使小车获得较大的加速度 B. 使细线的拉力等于小车受到的合外力 C. 使小车最终能匀速运动 D. 使槽码的重力近似等于细线的拉力 （2）实验过程中打出的一条纸带如图所示，在纸带上便于测量的地方选取第一个计数点，在这个点上标明A，第六个点上标明B，第十一个点上标明C，第十六个点上标明D，第二十一个点上标明E。测量时发现B点已模糊不清，于是测得AC的长度为12.26cm，CD的长度为6.60cm，DE的长度为6.90cm，则应用所有测得的数据，可计算得出小车运动的加速度a=________m/s2（结果保留两位有效数字）； （3）用此装置可以进行多个力学实验，下列说法正确的是（　　） A. “研究匀变速直线运动”时，不需要平衡摩擦力 B. “验证牛顿第二定律”时，槽码的质量应远小于小车质量 C. 倾斜木板平衡摩擦力后，可用该装置进行“验证机械能守恒定律”的实验 【答案】（1）B （2）0.31 （3）AB 【解析】 【小问1详解】 在进行实验时，需要先将长木板倾斜适当的角度，即平衡摩擦力，这样做的目的是使细线的拉力等于小车受到的合外力，故选B。 【小问2详解】 根据匀变速直线运动的推论公式 可以求出加速度的大小 【小问3详解】 A．“研究匀变速直线运动”时，只需保证加速度不变就可以，不需要平衡摩擦力，A正确； B．“验证牛顿第二定律”时，为了使槽码的重力近似等于细线的拉力，槽码的质量应远小于小车质量，B正确； C．平衡摩擦力只是将摩擦力的效果消除，但小车实际仍受摩擦力作用，摩擦力对小车做负功，机械能不守恒，C错误。 故选AB。 10. 图甲为验证机械能守恒定律的实验装置，通过电磁铁控制的小铁球从处自由下落，毫秒计时器（图中未画出）记录下小铁球经过光电门的挡光时间，小铁球的直径为，用作为球经过光电门时的速度，重力加速度为。 （1）用游标卡尺测得小铁球的直径如图乙所示，则________mm。 （2）实验中还必须要测量的物理量是（　　） A. 距地面的高度 B. 、之间的高度 C. 小铁球的质量 （3）要验证小铁球下落过程中机械能是否守恒，只需验证等式________是否成立即可（用实验中测得物理量的符号表示）。 【答案】（1） （2）B （3） 【解析】 【小问1详解】 由图可知：10分度游标卡尺的精确度为，小铁球的直径 【小问2详解】 本实验要验证的关系式是 即 则实验中还需要测量的物理量是、之间的高度。 故选B。 【小问3详解】 由以上的分析可知，要验证小铁球下落过程中机械能是否守恒，只需验证等式 即是否成立即可。 四、计算题（本题共3小题，共48分。解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的，答案中必须写出数值和单位。） 11. 如图所示，两倾斜放置的光滑平行金属导轨间距为L，电阻不计，导轨平面与水平方向的夹角为，导轨上端接入一内阻可忽略的电源，电动势为E。一粗细均匀的金属棒电阻为R，金属棒水平放在导轨上且与导轨接触良好。欲使金属棒静止在导轨上不动，则： （1）可加竖直向下的匀强磁场，磁感应强度的大小为多少； （2）所加匀强磁场的磁感应强度的最小值为多少？方向如何？ 【答案】（1） （2），方向为垂直导轨平面向下 【解析】 【小问1详解】 加竖直向下的匀强磁场后，由左手定则可得安培力方向为水平方向， 沿导轨方向列平衡方程  根据 整理得​ 【小问2详解】 金属棒受重力、支持力、安培力，三力平衡时，根据矢量三角形，当安培力方向沿斜面向上时，安培力最小，对应磁感应强度最小。 此时平衡条件 整理得   由左手定则可得，磁场方向为垂直导轨平面向下。 12. 如图所示，在竖直平面内的光滑水平坑道的左侧有一直角三角形光滑斜面AC，坑道右侧接一半径为R的半圆形光滑轨道DE，且C与D等高。坑道内有一上表面粗糙、与DC水平线等高、质量为2m的平板车。平板车开始在坑道的左侧。已知斜面AC高为10R、长为25R，一质量为m可看成质点的滑块由静止从A点滑下（重力加速度为g），求： （1）滑块滑到C时速度为多大； （2）若滑块滑上车的瞬间（拐角处）无机械能损失，且小车到达D点的瞬间滑块恰滑到车的右端，继续滑上半圆形轨道，如果它滑到最高点E时对轨道的压力恰好为零。则滑块在平板车上滑行时产生了多少内能； （3）若平板车的长度为10R，则滑块与平板车之间的滑动摩擦力大小为多少。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由A到C由动能定理 解得； （2）在E点，由牛顿第二定律 解得得； 由机械能守恒定律 解得； 滑块与小车组成的系统动量守恒 解得； 滑块与小车组成的系统动量守恒 解得； （3）由功能关系 解得。 13. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象限内有平行于x轴的匀强电场，方向沿x轴负方向。在x轴下方有一个半径为R的圆，圆心（未在图中画出）坐标为，圆内有方向垂直于xOy平面向里的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子（不计粒子所受的重力），以速度从第一象限的M点，垂直于x轴向下运动，通过坐标原点O进入磁场区域。求： （1）电场强度E的大小； （2）若粒子从y轴上的N点离开磁场，圆内磁场的磁感应强度B的大小； （3）粒子从M点运动到N点所用的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在第一象限内做类平抛运动， 方向不受力，做匀速直线运动有  解得 方向做初速度为0的匀加速直线运动，由匀变速公式  根据牛顿第二定律 整理得  【小问2详解】 粒子到达原点时，方向分速度  ​ 合速度大小 速度方向与x轴负方向成向下。根据几何关系可知轨迹半径 由洛伦兹力提供向心力 解得 ​​ 【小问3详解】 由几何关系可知，圆心角 圆周运动周期 因此磁场中运动时间 ​ 总时间 ​ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 当城中学26春高三开学考试卷 高三年级物理试卷 一、单项选择题（本题共5小题，每小题5分，共25分。） 1. 下列说法中正确的是（ ） A. 为了解释光电效应规律，爱因斯坦提出了光子说 B. 卢瑟福根据α粒子散射实验，提出了原子的能级结构 C. 在原子核人工转变的实验中，查德威克发现了质子 D. 玻尔通过对黑体辐射进行实验研究，创立了黑体辐射理论 2. 一质点位于处，时刻沿x轴正方向做直线运动，其运动的图象如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 内和内，质点的平均速度相同 B. 第内和第内，质点加速度的方向相反 C. 第内和第内，质点位移相同 D. 时，质点在处 3. 如图所示为雷雨天一避雷针周围电场的等势面分布情况，在等势面中有A、B、C三点。其中A、B两点位置关于避雷针对称。下列说法中正确的是（　　） A. A、B两点的场强相同 B. C点场强大于B点场强 C. 某正电荷从C点移动到B点，电场力做负功 D. 某负电荷在C点的电势能小于B点的电势能 4. 如图所示，在倾角为θ的粗糙斜面上垂直纸面放置一根长为L，质量为m的均匀直导体棒，整个装置处于一竖直向上的匀强磁场中，当导体棒内通有垂直纸面向外的电流I时，导体棒静止在斜面上，则（　　） A. 导体棒所受安培力的方向沿斜面斜向上 B. 只增大电流的大小，导体棒所受的摩擦力一定增大 C. 只增大磁感应强度的大小，导体棒对斜面的压力一定增大 D. 只增大电流的大小，导体棒可能从静止开始沿斜面下滑 5. 高空抛物现象被称为“悬在城市上空的痛”。如图所示，是一幅关于高空抛物的漫画，若画中被抛下的苹果质量为200g，从20m高的六楼由静止落下，不计空气阻力，苹果落地时与地面的作用时间为0.1s，g取10m/s2，则（　　） A. 苹果落地时速度大小为1m/s B. 苹果落地时对地面的作用力为42N C. 苹果下落的过程中重力做功的平均功率为40W D. 苹果落地时对地面的作用力大于地面对苹果的作用力 二、不定项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分。） 6. “天宫课堂”第三课中，神舟十四号乘组航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲3名航天员，在轨介绍展示中国空间站问天实验舱工作生活场景，演示微重力环境下毛细效应等实验。已知天和空间站离地面高度约为400km，同步卫星距地面高度约为36000km，下列关于天和空间站的说法正确的是（　　） A. 线速度大于7.9km/s B. 角速度小于同步卫星的角速度 C. 周期小于同步卫星的周期 D. 向心加速度大于同步卫星的向心加速度 7. 采用涡轮增压技术可提高汽车发动机效率。将涡轮增压简化为以下两个过程，一定质量的理想气体首先经过绝热过程被压缩，然后经过等压过程回到初始温度，则（ ） A. 绝热过程中，气体分子平均动能增加 B. 绝热过程中，外界对气体做负功 C. 等压过程中，外界对气体做正功 D. 等压过程中，气体内能不变 8. 幼儿园滑梯（如图甲所示）是孩子们喜欢的游乐设施之一，滑梯可以简化为如图乙所示模型。一质量为m的小朋友（可视为质点），从竖直面内半径为r的圆弧形滑道的A点由静止开始下滑，利用速度传感器测得小朋友到达圆弧最低点B时的速度大小为（g为当地的重力加速度）。已知过A点的切线与竖直方向的夹角为30°，滑道各处动摩擦因数相同，则小朋友在沿着AB滑道下滑的过程中（　　） A. 处于先失重后超重状态 B. 重力的功率一直变大 C. 在最低点B时小朋友对滑道的压力大小为 D. 克服摩擦力做功为 三、实验题（本题共2小题，共12分。） 9. 如图所示，附有滑轮的长木板平放在实验桌面上，将细绳一端拴在滑块上，另一端绕过定滑轮，挂上适当的槽码使小车在槽码的牵引下运动，利用这套装置做“探究加速度与力和质量的关系”的实验。 （1）在进行实验时，需要先将长木板倾斜适当的角度，这样做的目的是（　　） A. 使小车获得较大的加速度 B. 使细线的拉力等于小车受到的合外力 C. 使小车最终能匀速运动 D. 使槽码的重力近似等于细线的拉力 （2）实验过程中打出的一条纸带如图所示，在纸带上便于测量的地方选取第一个计数点，在这个点上标明A，第六个点上标明B，第十一个点上标明C，第十六个点上标明D，第二十一个点上标明E。测量时发现B点已模糊不清，于是测得AC的长度为12.26cm，CD的长度为6.60cm，DE的长度为6.90cm，则应用所有测得的数据，可计算得出小车运动的加速度a=________m/s2（结果保留两位有效数字）； （3）用此装置可以进行多个力学实验，下列说法正确的是（　　） A. “研究匀变速直线运动”时，不需要平衡摩擦力 B. “验证牛顿第二定律”时，槽码的质量应远小于小车质量 C. 倾斜木板平衡摩擦力后，可用该装置进行“验证机械能守恒定律”的实验 10. 图甲为验证机械能守恒定律的实验装置，通过电磁铁控制的小铁球从处自由下落，毫秒计时器（图中未画出）记录下小铁球经过光电门的挡光时间，小铁球的直径为，用作为球经过光电门时的速度，重力加速度为。 （1）用游标卡尺测得小铁球的直径如图乙所示，则________mm。 （2）实验中还必须要测量的物理量是（　　） A. 距地面的高度 B. 、之间的高度 C. 小铁球的质量 （3）要验证小铁球下落过程中机械能是否守恒，只需验证等式________是否成立即可（用实验中测得物理量的符号表示）。 四、计算题（本题共3小题，共48分。解答应有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的，答案中必须写出数值和单位。） 11. 如图所示，两倾斜放置的光滑平行金属导轨间距为L，电阻不计，导轨平面与水平方向的夹角为，导轨上端接入一内阻可忽略的电源，电动势为E。一粗细均匀的金属棒电阻为R，金属棒水平放在导轨上且与导轨接触良好。欲使金属棒静止在导轨上不动，则： （1）可加竖直向下的匀强磁场，磁感应强度的大小为多少； （2）所加匀强磁场的磁感应强度的最小值为多少？方向如何？ 12. 如图所示，在竖直平面内的光滑水平坑道的左侧有一直角三角形光滑斜面AC，坑道右侧接一半径为R的半圆形光滑轨道DE，且C与D等高。坑道内有一上表面粗糙、与DC水平线等高、质量为2m的平板车。平板车开始在坑道的左侧。已知斜面AC高为10R、长为25R，一质量为m可看成质点的滑块由静止从A点滑下（重力加速度为g），求： （1）滑块滑到C时速度为多大； （2）若滑块滑上车的瞬间（拐角处）无机械能损失，且小车到达D点的瞬间滑块恰滑到车的右端，继续滑上半圆形轨道，如果它滑到最高点E时对轨道的压力恰好为零。则滑块在平板车上滑行时产生了多少内能； （3）若平板车的长度为10R，则滑块与平板车之间的滑动摩擦力大小为多少。 13. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的第一象限内有平行于x轴的匀强电场，方向沿x轴负方向。在x轴下方有一个半径为R的圆，圆心（未在图中画出）坐标为，圆内有方向垂直于xOy平面向里的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子（不计粒子所受的重力），以速度从第一象限的M点，垂直于x轴向下运动，通过坐标原点O进入磁场区域。求： （1）电场强度E的大小； （2）若粒子从y轴上的N点离开磁场，圆内磁场的磁感应强度B的大小； （3）粒子从M点运动到N点所用的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $