山西省运城市2026-2027学年高三物理上学期开学模拟卷2

**基本信息** 高三物理开学模拟卷，以书法笔尖轨迹、嫦娥六号等真实情境为载体，覆盖力学、电磁学等模块，融合物理观念与科学思维，适配开学学情检测。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|7|位移路程、弹簧劲度系数、电磁感应|结合书法、暖盘车等生活情境，考查基础概念| |多选题|3|光的折射、简谐横波、电磁感应综合|通过水槽折射、v-t图像分析，体现科学推理| |实验题|2|加速度测量、电源电动势内阻|改进方案测重力加速度，培养科学探究能力| |解答题|3|气体实验定律、平抛运动、磁场与点电荷|综合力学与电磁学，如磁场中粒子运动结合库仑力，提升综合应用能力|

山西省运城市2026-2027学年高三物理上学期开学模拟卷2 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．书法课上，某同学临摹“力”字时，笔尖的轨迹如图中带箭头的实线所示。笔尖由a点经b点回到a点，则（   ） A．该过程位移为0 B．该过程路程为0 C．两次过a点时速度方向相同 D．两次过a点时摩擦力方向相同 2．餐厅暖盘车的储盘装置示意图如图所示，三根完全相同的弹簧等间距竖直悬挂在水平固定圆环上，下端连接托盘。托盘上叠放若干相同的盘子，取走一个盘子，稳定后余下的正好升高补平。已知单个盘子的质量为300g，相邻两盘间距1.0cm，重力加速度大小取10m/s2。弹簧始终在弹性限度内，每根弹簧的劲度系数为（   ）    A．10N/m B．100N/m C．200N/m D．300N/m 3．如图所示，边长为a的正方形铝框平放在光滑绝缘水平桌面上，桌面上有边界平行、宽为b且足够长的匀强磁场区域，磁场方向垂直于桌面，铝框依靠惯性滑过磁场区域，滑行过程中铝框平面始终与磁场垂直且一边与磁场边界平行，已知，在滑入和滑出磁场区域的两个过程中（　　） A．铝框所用时间相同 B．铝框上产生的热量相同 C．铝框中的电流方向相同 D．安培力对铝框的冲量相同 4．如图所示，纳原子在几个能级间跃迁时辐射的光的波长分别为、、和。其中只有一种波长的光能使某种金属发生光电效应，该光的波长为（　　） A．λ1 B．λ2 C．λ3 D．λ4 5．2024年5月，嫦娥六号探测器发射成功，开启了人类首次从月球背面采样返回之旅。将采得的样品带回地球，飞行器需经过月面起飞、环月飞行、月地转移等过程。月球表面自由落体加速度约为地球表面自由落体加速度的。下列说法正确的是（　　） A．在环月飞行时，样品所受合力为零 B．若将样品放置在月球正面，它对月球表面压力等于零 C．样品在不同过程中受到的引力不同，所以质量也不同 D．样品放置在月球背面时对月球的压力，比放置在地球表面时对地球的压力小 6．如图所示，与水平面夹角为θ的绝缘斜面上固定有光滑U型金属导轨。质量为m、电阻不可忽略的导体杆MN沿导轨向下运动，以大小为v的速度进入方向垂直于导轨平面向下的匀强磁场区域，在磁场中运动一段时间t后，速度大小变为2v。运动过程中杆与导轨垂直并接触良好，导轨的电阻忽略不计，重力加速度为g。杆在磁场中运动的此段时间内（　　）    A．流过杆的感应电流方向从N到M B．杆沿轨道下滑的距离为 C．流过杆感应电流的平均电功率等于重力的平均功率 D．杆所受安培力的冲量大小为 7．在水平向右的匀强电场中，一质量为、电荷量为的小球从点以初速度竖直向上抛出，其运动的轨迹如图所示。已知电场强度大小为，小球运动轨迹上、两点在同一水平线上，为轨迹的最高点，不计空气阻力，已知重力加速度为。下列说法错误的是（　　） A．小球水平位移 B．小球运动至点时的速度为 C．运动过程中的最小速度为 D．到达点时，小球的速度方向与水平方向夹角为 二、多选题 8．如图所示，水平面上放置有长方形水槽，其底面镀有反射银镜，槽内装有一定高度的水，水槽上方平行水面放置一白色光屏，一束白光以一定角度射向液面，从液面折射出来的光打到光屏上形成一彩色光带，最左端的为a光，最右端为b光。已知在水中紫光的折射率大于红光的折射率，以下说法正确的是（　　） A．a光是紫光，b光是红光 B．在水中传播时，a光的速度比b光快 C．从液面折射出来的a光和b光平行射向光屏 D．若增加水的深度，彩色光带的宽度变窄 9．一列简谐横波沿x轴传播，周期为，时刻的波形曲线如图所示，此时介质中质点b向y轴负方向运动，下列说法正确的是（　　） A．该波的波速为 B．该波沿x轴正方向传播 C．时质点a和质点c的运动方向相反 D．时介质中质点a向y轴负方向运动 E．时介质中质点b的速率达到最大值 10．如题图甲所示，整个空间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。两根足够长的平行光滑金属导轨水平固定放置，间距为L，左端连接阻值为R的定值电阻。一质量为m的金属杆垂直放置于导轨上，与导轨接触良好，导轨和金属杆电阻不计。金属杆与质量为m的重物用绝缘细线绕过定滑轮连接，左边细线与导轨平行。金属杆的v-t图像如图乙所示，t=T时剪断细线，t=2T时金属杆速度减半，已知重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．t=2T时，金属杆的加速度大小为 B．0~T过程中电阻R上产生的热量为 C．T~2T过程中通过电阻R的电荷量为 D．从t=0开始金属杆的最大位移大小为 三、实验题 11．某同学用如图甲所示的实验装置研究滑块的加速度，实验步骤如下： ①用游标卡尺测量遮光条的宽度d； ②将气垫导轨调整为水平状态，在滑块上安装一遮光条，让细绳跨过定滑轮与槽码相连； ③接通气源，将滑块由静止释放； ④滑块先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过光电门1的时间为，通过光电门2的时间为，遮光条从开始遮住光电门1到开始遮住光电门2的时间为。 (1)用游标卡尺测量遮光条的宽度，示数如图乙所示，遮光条的宽度______； (2)滑块通过光电门1时的速度大小______，滑块的加速度大小______。（结果均保留两位有效数字） (3)某小组发现通过改进实验方案就可以测量当地的重力加速度。让滑块从固定点O由静止释放，光电门2固定不动，改变光电门1的位置，测出两光电门间的距离x及滑块在两光电门间运动的时间t，多次重复实验，计算机作出的图像如图丙（图中b、c、d已知）所示，测得槽码的质量为m，滑块（含遮光条）的质量为M，得到当地重力加速度______（用题中所给的字母表示）。 12．某学习小组通过实验测量一节干电池的电动势和内阻。除了干电池、若干导线和开关外，实验室还提供了如下器材： 电流表（量程为，内阻） 电流表（量程为，内阻约为） 电阻箱（最大阻值为） 滑动变阻器（最大阻值为，允许的最大电流为） (1)用电流表和电阻箱改装一个量程为的电压表，电阻箱需与电流表_________（选填“串联”或“并联”），电阻箱接入电路的阻值_________。 (2)学习小组设计的部分电路如图甲所示，为尽量减小误差，电流表应接在________处（选填“1”或“2”）。电流表正确接入电路后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，记录多组电流表和的示数分别为、，绘制图像如图乙所示，已知图线斜率的绝对值为，与纵轴的截距为，则电源的电动势_____，内阻_____。（用、、、表示） 四、解答题 13．如图导热良好的气缸通过活塞密封了一定质量的理想气体，质量为的活塞固定在竖直轻杆上，轻杆上端固定在水平面上。当温度为时，活塞下表面距气缸底部上表面的距离为，现将气缸从轻杆下端取下如右图放置在水平工作平台上（气温不变），随后室内温度升高，气缸活塞又恢复到处。已知气缸的质量为，活塞的横截面积为，大气压强，重力加速度为，求： (1)放置在水平工作平台上时空气柱长度 (2)温度升高过程中如果吸收热量为，求气体内能的增加量 14．如图，一雪块从倾角的屋顶上的点由静止开始下滑，滑到A点后离开屋顶。O、A间距离，A点距地面的高度，雪块与屋顶的动摩擦因数。不计空气阻力，雪块质量不变，取，重力加速度大小。求： (1)雪块从A点离开屋顶时的速度大小； (2)雪块落地时的速度大小，及其速度方向与水平方向的夹角。 15．如图，在平面第一、四象限内存在垂直平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，一带正电的粒子从点射入磁场，速度方向与y轴正方向夹角，从点射出磁场。已知粒子的电荷量为，质量为m，忽略粒子重力及磁场边缘效应。 (1)求粒子射入磁场的速度大小和在磁场中运动的时间。 (2)若在平面内某点固定一负点电荷，电荷量为，粒子质量取（k为静电力常量），粒子仍沿（1）中的轨迹从M点运动到N点，求射入磁场的速度大小。 (3)在（2）问条件下，粒子从N点射出磁场开始，经时间速度方向首次与N点速度方向相反，求（电荷量为Q的点电荷产生的电场中，取无限远处的电势为0时，与该点电荷距离为r处的电势）。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《山西省运城市2026-2027学年高三物理上学期开学模拟卷2》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A B D C D D D AC ACD ACD 1．A 【详解】A．笔尖由a点经b点回到a点过程，初位置和末位置相同，位移为零，故A正确； B．笔尖由a点经b点回到a点过程，轨迹长度不为零，则路程不为零，故B错误； C．两次过a点时轨迹的切线方向不同，则速度方向不同，故C错误； D．摩擦力方向与笔尖的速度方向相反，则两次过a点时摩擦力方向不同，故D错误。 故选A 。 2．B 【详解】由题知，取走一个盘子，稳定后余下的正好升高补平，则说明一个盘子的重力可以使三根弹簧形变量等于相邻两盘间距，则有 mg = 3∙kx 解得 k = 100N/m 故选B。 3．D 【详解】A．铝框进入和离开磁场过程，磁通量变化，都会产生感应电流，受向左安培力而减速，完全在磁场中运动时磁通量不变做匀速运动；可知离开磁场过程的平均速度小于进入磁场过程的平均速度，所以离开磁场过程的时间大于进入磁场过程的时间，A错误； C．由楞次定律可知，铝框进入磁场过程磁通量增加，感应电流为逆时针方向；离开磁场过程磁通量减小，感应电流为顺时针方向，C错误； D．铝框进入和离开磁场过程安培力对铝框的冲量为 又 得 D正确； B．铝框进入和离开磁场过程，铝框均做减速运动，可知铝框进入磁场过程的速度一直大于铝框离开磁场过程的速度，根据 可知铝框进入磁场过程受到的安培力一直大于铝框离开磁场过程受到的安培力，故铝框进入磁场过程克服安培力做的功大于铝框离开磁场过程克服安培力做的功，即铝框进入磁场过程产生的热量大于铝框离开磁场过程产生的热量，B错误。 故选D。 4．C 【详解】根据光电方程可知当只有一种光子可使某金属发生光电效应，该光子对应的能量最大，根据图中能级图可知跃迁时对应波长为的光子能量最大。 故选C。 5．D 【详解】A．在环月飞行时，样品所受合力提供所需的向心力，不为零，故A错误； BD．若将样品放置在月球正面，它对月球表面压力大小等于它在月球表面的重力大小；由于月球表面自由落体加速度约为地球表面自由落体加速度的，则样品在地球表面的重力大于在月球表面的重力，所以样品放置在月球背面时对月球的压力，比放置在地球表面时对地球的压力小，故B错误，D正确； C．样品在不同过程中受到的引力不同，但样品的质量相同，故C错误。 故选D。 6．D 【详解】A．根据右手定则，判断知流过杆的感应电流方向从M到N，故A错误； B．依题意，设杆切割磁感线的有效长度为，电阻为。杆在磁场中运动的此段时间内，杆受到重力，轨道支持力及沿轨道向上的安培力作用，根据牛顿第二定律可得 联立可得杆的加速度 可知，杆在磁场中运动的此段时间内做加速度逐渐减小的加速运动；若杆做匀加速直线运动，则杆运动的距离为 根据图像围成的面积表示位移，可知杆在时间t内速度由达到，杆真实运动的距离大于匀加速情况发生的距离，即大于，故B错误； C．由于在磁场中运动的此段时间内，杆做加速度逐渐减小的加速运动，杆的动能增大。由动能定理可知，重力对杆所做的功大于杆克服安培力所做的功，根据可得安培力的平均功率小于重力的平均功率，也即流过杆感应电流的平均电功率小于重力的平均功率，故C错误； D．杆在磁场中运动的此段时间内，根据动量定理，可得 得杆所受安培力的冲量大小为 故D正确。 故选D。 7．D 【详解】A．对小球受力分析，可知小球在竖直方向受重力作用，做竖直上抛运动，即从A到M的时间与从M到B的时间相等；小球在水平方向受电场力作用，做初速度为零的匀加速直线运动，可知水平方向的两段位移、所用的时间相等，根据初速度为零的匀变速直线运动规律，小球水平位移，故A正确，不符合题意； B．小球从点运动至点的过程中，竖直方向做竖直上抛运动，竖直方向的速度为零，则运动时间为 故小球运动至点只有水平方向的速度，而小球在水平方向做初速度零的匀加速直线运动，故小球运动至点的速度为，故B正确，不符合题意； C．将重力与电场力合成一个合力，设合力与水平方向的夹角为，则有 解得 将小球初速度沿垂直合力方向分解为 故小球沿垂直合力方向做匀速直线运动； 沿平行合力方向分解为 其方向与合力方向相反，故小球沿平行方向的速度先减小再增大；当运动过程中速度最小时，沿平行合力方向的速度为，此时只有沿垂直合力方向的分速度，故最小速度为，故C正确，不符合题意； D．到达点时，在竖直方向，根据对称性原理，可知小球沿竖直方向的速度大小为，方向竖直向下，小球沿水平方向的速度为 设小球的速度方向与水平方向夹角为，则小球的速度方向与水平方向夹角的正切值为，故D错误，符合题意。 本题选错误的，故选D。 8．AC 【详解】A．根据题意，作出光路图，如图所示 由图可知，a光在水面O点发生折射时折射角较小，根据折射定律可知，a光的折射率较大，所以a光是紫光，b光是红光，故A正确； B．根据可知，a光的折射率较大，则在水中传播时，a光的速度比b光慢，故B错误； C．根据光路的可逆性可知，从液面折射出来的a光和b光平行射向光屏，故C正确； D．如图所示 由图可知，若增加水的深度，彩色光带的宽度变宽，故D错误。 故选AC。 9．ACD 【详解】A．由图可知波长为 则该波的波速为 故A正确； B．此时介质中质点b向y轴负方向运动，根据波形平移法可知，该波沿x轴负方向传播，故B错误； C．由于质点a和质点c之间的距离为半个波长，则质点a和质点c的振动完全相反，所以时质点a和质点c的运动方向相反，故C正确； D．时刻质点a处于波峰位置，则时，质点a刚好经过平衡位置向y轴负方向运动，故D正确； E．时刻质点b处于平衡位置向y轴负方向运动，则时，质点b刚好处于波峰位置，此时质点b的速率为0，故E错误。 故选ACD。 10．ACD 【详解】AB．设金属杆匀速运动时的速度为，则产生的感应电动势 感应电流 受到的安培力 由于物体匀速运动，故 解得 电阻R产生的热量 金属杆移动的位移 t=2T时，由于速度减半，电动势减半，电流减半，安培力减半，金属杆的加速度大小为，故A正确，B错误； CD．T~2T过程中，对金属棒运用动量定理 其中 解得； 从剪断绳子到停止运动，对金属棒运用动量定理 其中 解得 故金属杆最大位移大小为 故CD正确； 故选ACD。 11．(1) (2) (3) 【详解】（1）10分度游标卡尺的精度为，游标卡尺的读数为 （2）[1]滑块通过光电门1时的速度大小 [2]滑块通过光电门2时的速度大小 速度变化量为 根据加速度定义得 （3）根据逆向思维，结合运动学公式有 变形得 由题图可知，可得，根据牛顿第二定律有 解得重力加速度 12．(1) 串联 149 (2) 1 【详解】（1）[1]用电流表A1和电阻箱改装成一个量程为1.5V的电压表，需要将二者串联 [2]根据电压表改装原理有 代入数据解得 （2）[1]电流表A2应接在1处，因为改装的电压表所测的电压为实际路端电压，读出电流表A1、A2的示数和，可得干路电流为，可知路端电压和干路电流均为真实值 [2][3]根据闭合电路欧姆定律有 可得 结合图乙，可知纵截距为 斜率的绝对值为 联立解得， 13．(1) (2) 【详解】（1）初态气缸平衡 解得初态气体压强 末态水平放置，开口向右，活塞受力平衡 解得末态气体压强 整个过程等温，由玻意耳定律。气体体积 解得 （2）升温过程活塞自由，气压保持不变，即为等压过程，体积从膨胀到 气体对外做功 由热力学第一定律 14．(1)5m/s (2)8m/s，60° 【详解】（1）雪块在屋顶上运动过程中，由动能定理 代入数据解得雪块到A点速度大小为 （2）雪块离开屋顶后，做斜向下抛运动，由动能定理 代入数据解得雪块到地面速度大小 速度与水平方向夹角，满足 解得 15．(1)， (2) (3) 【详解】（1）作出正电荷在磁场中运动的轨迹，如图所示 由几何关系可知，正电荷在磁场中做匀速圆周运动的半径为 由洛伦兹力提供向心力 解得正电荷的入射速度大小为 正电荷在磁场中运动的周期为 所以正电荷从M运动到N的时间为 （2）由题意可知，在平面内的负电荷在圆心O处，由牛顿第二定律可知，其中 解得或（舍去） （3）在（2）的条件下，由题意可知，粒子从N点离开，仅在点电荷的作用下运动，粒子所需要的向心力大于点电荷提供的库仑力，因此粒子无法做匀速圆周运动，即正电荷从N点离开磁场后绕负电荷做椭圆运动，如图所示 由能量守恒定律得 由开普勒第二定律可知 其中 联立解得 由牛顿第二定律 解得 故正电荷从点离开磁场后到首次速度变为与点的射出速度相反的时间为 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 $