陕西西安市第一中学2026-2027学年高三上学期开学物理试题

西安第一中学2027届摸底测试高三物理试题 注意事项： 1．答题前，务必将自己的姓名、座位号、准考证号用2B铅笔涂写在答题卡上。 2．答选择题时必须用2B铅笔把答题卡上对应题号的答案标号涂黑，如需改动请用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。 3．答非选择题时，必须用黑色签字笔或钢笔，将答案写在答题卡上规定的位置上 第Ⅰ卷（选择题46分） 一、选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求） 1．“美好的一天，从拉着行李箱返校学习开始”。图甲中的同学拉着行李箱健步行走在校园水平路面上，行李箱匀速前进并保持倾角不变。假如这一过程中行李箱（含箱内物体）受到的重力如图乙所示，则该同学对行李箱施加的拉力有没有可能是图乙中的、？你的判断是（ ） A．可能，不可能 B．不可能，可能 C．和都可能 D．和都不可能 2．我国自主建设运行的北斗全球卫星导航系统空间段由多颗卫星组成。若轨道半径不同的两颗卫星绕地球做匀速圆周运动，角速度大小分别为、，线速度大小分别为，则（ ） A． B． C． D． 3．撞钟祈福是除夕夜重要的年俗活动之一。如图，轻质细杆两端的钟锤、通过不可伸长的轻绳悬于点，两绳长均为、夹角为，钟锤、的质量均为。现拉起钟锤、，使钟锤与点的连线与竖直方向夹角为，由静止释放两锤。当钟锤运动到最低点时，钟锤恰好和钟相撞。钟锤、均视为质点，不计空气阻力，重力加速度大小为。下列说法正确的是（ ） A．钟锤A运动到最低点时，钟锤A的瞬时速度大小为 B．钟锤A运动到最低点时，钟锤B重力的瞬时功率为 C．钟锤B运动到最低点时（撞之前），钟锤A的瞬时速度大小为 D．钟锤B运动到最低点时（撞之前），钟锤B的瞬时角速度大小为 4．如图所示，某物流仓库使用简易滑轮装置转运货物。一辆无人搬运车（视为质点）从轨道起点处由静止启动，水平向左做匀加速直线运动，牵引绳另一端通过定滑轮用动滑轮悬挂着货箱。经过一段时间搬运车运动到处，此时滑轮左侧的牵引绳与水平轨道的夹角为，速度为，忽略滑轮和牵引绳的质量及滑轮与绳之间的摩擦。货箱仅在竖直方向运动。下列说法正确的是（ ） A．搬运车到达点时，货箱的速度为 B．搬运车到达点时，货箱的速度为 C．整个运动过程中，货箱做匀加速运动 D．增大搬运车加速度，相同时间内货箱上升高度不变 5．如图所示是长为、宽为、厚度为、电阻率为的特殊材质霍尔元件，霍尔元件内载流子带正电，已知单位体积内的载流子个数为，单个载流子的电荷量为，通入的电流恒定且方向向左，磁场方向垂直霍尔元件工作面向上，磁感应强度大小为，在霍尔元件的前后表面之间会出现电势差，即霍尔电压。下列说法正确的是（ ） A．前表面的电势高于后表面的电势 B．越大，霍尔电压越大 C．元件内单位体积中的载流子数还可表示为 D．闭合开关，仅考虑霍尔元件的电阻，则流经的电流为 6．如图所示，在直角三角形内充满垂直于纸面向外的匀强磁场（图中未画出），边长度为，。现垂直于边射入质量均为、电荷量均为、速度大小均为的带正电粒子，已知垂直于边射出的粒子在磁场中运动的时间为，而运动时间最长的粒子在磁场中的运动时间为（不计重力）。则下列判断不正确的是（ ） A．粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为 B．该匀强磁场的磁感应强度大小为 C．粒子在磁场中运动的轨迹半径为 D．粒子进入磁场时速度大小为 7．如图，有一内半径为、长为的圆筒形区域，左右端面的圆心、处各开有一小孔。以为坐标原点，方向为轴正方向建立坐标系。在筒内区域有一匀强磁场，磁感应强度大小为，方向沿轴负方向。一电子枪在处向圆筒内多个方向发射电子，电子初速度方向均在平面内，且在轴负方向的分速度大小相同。已知电子的质量为、电量为，设电子始终被约束在圆筒区域内运动（包括筒壁），不计电子之间的相互作用及电子的重力。要求所有的电子都能从点射出圆筒，则有（ ） A．电子从筒中射出时动能增加了 B．电子在筒中运动的最长时间为 C．电子从点射入时沿负方向的速度可能为 D．从点射入磁场的电子的最大速度 二、多选题（共3小题，每小题6分，合计18分，每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全得部分分，有选错的得0分） 8．如图所示，底部距地面高为的箱子通过轻弹簧悬挂一个小球，小球距箱子底部的高度为。现将箱子由静止释放，箱子落地后瞬间，速度减为零且不会反弹。此后的运动过程中，小球的最大速度为且一直未碰到箱底，箱子对地面的压力最小值为零。忽略空气阻力，弹簧劲度系数为且形变始终在弹性限度内。箱子和小球的质量均为，重力加速度为。下列说法正确的是（ ） A．弹簧弹力的最大值为 B．箱子对地面的最大压力为 C．小球离地面的最小高度为 D．箱子与地面碰撞损失的机械能为 9．测糖仪的原理是溶液的折射率与含糖率成正比，通过测量溶液相对标准透明介质的折射率，即可得到待测溶液的含糖率。如图所示为某种测糖仪内部核心结构的原理图，截面为半圆形的透明容器中装有待测溶液，容器右侧有一截面为长方形的标准透明介质，介质右侧面贴有一屏幕，可用来记录光线出射的位置。一束光沿半径方向射向半圆形圆心，射出后分为、两束光，光路图如图所示，其中，忽略容器壁的厚度，下列说法正确的是（ ） A．、光在溶液中的传播速度比在透明介质中的大 B．若稍微提高溶液的含糖率，光线打在屏幕上的位置均将向下移动 C．若逐渐提高溶液的含糖率，光先不能射出容器 D．稍水平向左移动透明介质，光线打在屏幕上的位置均将向下移动 10．如图所示，甲、乙两个薄壁导热柱形汽缸中有通过刚性杆连接的两活塞，将甲用轻绳竖直悬挂于天花板上，乙悬空，已知甲、乙汽缸内壁光滑，汽缸的底面半径之比为1∶2。两个汽缸中密封有相同物质的量的同种理想气体（气体重力忽略不计），甲汽缸的质量为，乙汽缸的质量为，刚性杆和其连接的两活塞总质量为，大气压为，当地重力加速度大小为，环境温度稳定时，甲中气体的压强为，下列说法正确的是（ ） A．甲、乙两汽缸中的气体的体积之比为2∶1 B．甲、乙两汽缸中的气体的体积之比为11∶6 C．将环境温度缓慢升高的过程中，若大气压保持不变，活塞未与汽缸脱离，则甲、乙汽缸中的气体对外做的功大小相等 D．将环境温度缓慢升高的过程中，若大气压保持不变，活塞未与汽缸脱离，则甲、乙汽缸中的气体对外做的功大小不相等 三、实验题（本题共2小题，共16分，每空2分） 11．太阳能电池是一类能直接将太阳光能转化为电能的光电半导体器件，也常被称作光伏电池。当它受到达到一定强度的光线照射时，能瞬间产生电压；若外接闭合回路，便会形成电流。这一过程在物理学中被称为太阳能光伏效应。某研究小组取了一片光伏电池板来探究其发电性能，设计了如图乙的实验电路。主要实验步骤如下： a、按电路图乙连接好实验器材； b、用光照强度为的光照射该电池，闭合开关，多次调节滑动变阻器滑片，读出多组电压表、电流表的示数； c、根据读出的电压表、电流表示数描绘出该电池的图像。 （1）如图丙所示，曲线①与曲线②中，一条为依据实测电压、电流数据绘制的电池特性曲线，另一条为该电池出厂时的精确工作曲线，则根据实验数据绘制的曲线为________（选填“①”或“②”），与出厂精确工作曲线的误差来源于________； （2）在光照强度为的情况下，通过图丙的曲线②可得该电池电动势的真实值___________，将该电池与的定值电阻连接，此时该电池内阻的真实值___________。（结果保留到小数点后一位） 12．如图所示，附有滑轮的长木板平放在实验桌面上，将细绳一端拴在小车上，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）实验所用交流电频率为50赫兹。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，第六个点上标明，第十一个点上标明，第十六个点上标明，第二十一个点上标明。测量时发现点已模糊不清，于是测得的长度为，的长度为，的长度为，则应用所有测得的数据，可计算得出小车运动的加速度______（结果保留两位有效数字）。 （3）甲、乙两同学在同一实验室，各取一套图示的装置放在水平桌面上，木块上均不放砝码，在没有平衡摩擦力的情况下，研究加速度与拉力的关系，分别得到图2中甲、乙两条直线。设甲、乙用的木块质量分别为、，甲、乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为，，由图可知，_____，_____（填“大于”、“小于”或“等于”）。 四、解答题（本大题共3小题，共38分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤，考生请注意在答题卡规定区域内用黑色笔作答，超出指定区域答题不给分） 13．如图所示，是一条长的绝缘水平轨道，固定在离水平地面高处，、为端点，为中点，轨道处在方向竖直向上，大小的匀强电场中，一质量，电荷量的可视为质点的滑块以初速度在轨道上自点开始向右运动，经点进入电场，从点离开电场，已知滑块与轨道间动摩擦因数，求滑块：（10分） （1）到达点时的速度大小 （2）从点运动到点所用的时间 （3）落地点距点的水平距离。 14．如图所示，密封在真空中的两块等大、正对的金属板M、N竖直平行放置，两块金属板的面积均为，间距为。将金属板、与电源相连，可看作平行板电容器，忽略边缘效应。现用一束单色平行光均匀照射到整个金属板上，恰好能发生光电效应。将两板间的电压大小调整为时，流过电源的电流达到稳定最大值，此后电压不再改变。已知这种单色平行光，单位时间内照射到整个金属板上的总能量为，其中能被金属内电子吸收后逸出成为光电子的能量占比为，逸出的电子经过两板间电场加速后打到金属板上，可视为完全非弹性碰撞。若金属板的逸出功为，电子的质量为，电荷量为。普朗克常量为。忽略光电子之间的相互作用。（14分） （1）求单色光的频率和光电流的大小； （2）求光电子对金属板的撞击力的大小； （3）以M板为原点，向右建立坐标轴，求单位体积内的电子数随坐标变化的函数，并说明在金属板、之间的电子的分布特点。 15．如图所示，质量为的球从高度为处由静止开始沿曲面下滑至水平面（A球始终没脱离曲面），曲面与水平面平滑连接，刚到达曲面底部时对曲面的压力大小为。A球与静止在水平面上质量为的B球发生弹性正碰，两球直径大小相同，碰撞时间极短。不计一切摩擦，水平面足够长，重力加速度大小为。（14分） （1）求曲面底部的曲率半径； （2）若，求两球发生第一次碰撞后各自的速度大小、； （3）若，求两球碰撞的次数。 学科网（北京）股份有限公司 $ 物理参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D D A C D D AD AB BC 11．（1）① 电流表分压 （2）26.0 888.9 由图可得工作点约为， 由闭合电路欧姆定律解得。 12．（1）B （2）0.31 （3）小于 大于 13．（1）滑块从到的运动过程只受重力、支持力、摩擦力作用，只有摩擦力做功，故由动能定理可得 所以，滑块到达点时的速度大小 （2）滑块从运动到的过程受重力、电场力、支持力、摩擦力作用，竖直方向 水平方向 加速度，故滑块从到做匀减速直线运动。 设从点运动到点所用的时间为，则有 解得，由于另一解，对应滑块已经反向运动，不符合实际运动情况，故舍去，则滑块从点运动到点所用的时间为。 （3）由匀变速运动规律可得滑块在点的速度 滑块从点开始做平抛运动，则平抛运动时间 故落地点距点的水平距离。 14．（1）单色光照射在金属板上恰好发生光电效应，故有 解得 设稳定时，任意时间内到达金属板上的光子个数 则时间内产生的光电子个数为 稳定时光电流的大小为 （2）设光电子到达金属板时的速度为，粒子在极板间加速，根据动能定理得 时间内，到达金属板的光电子与板发生完全非弹性碰撞，电子受到的平均作用力为，根据动量定理有 联立得 根据牛顿第三定律得 （3）平行板方向的平面内，电子均匀分布。因为电流处处相同，距离金属板M越近的平面内，电子的速度越小，电子分布越密集。电子加速到与金属板的距离为处，速度为，根据动能定理得解得 任意时间内，截面积为，长为的柱体内电子个数为 则 单位体积的电子数与到金属板的距离的平方根成反比。 15．（1）依据图中A球从左侧高度为处沿光滑曲面下滑到水平面，曲面与水平面平滑连接，A球刚到曲面底部时速度沿水平方向。 A球下滑过程机械能守恒，有 解得曲面底部速度大小为 在曲面底部，曲面对A球的支持力竖直向上，重力竖直向下，合力提供向心力。 由题意及牛顿第三定律可知支持力大小为 由牛顿第二定律有 代入得 解得曲面底部的曲率半径为 （2）取A球刚到达曲面底部后向右运动的方向为正方向，第一次碰撞前A球速度为，B球静止。两球发生弹性正碰，碰撞时间极短，水平方向动量守恒，机械能守恒。 由动量守恒有 由机械能守恒有 联立解得 因为，第一次碰撞后、均向右运动，所以速度大小分别为 （3）当时，第一次碰撞后A球速度为，B球速度为 第一次碰撞后A球向左返回曲面，沿曲面上升后又滑回水平面。由于曲面光滑，球再次到达底部时速度大小仍为，方向向右。 此时球一直向右做匀速直线运动，速度大小为。因为，所以球能追上球，发生第二次碰撞。 第二次碰撞前有，。弹性正碰后，球速度为 代入得 B球速度为 代入得 第二次碰撞后、均向右运动，且，球在前且速度更大，之后不会再相碰。 因此两球碰撞的次数为2次。 学科网（北京）股份有限公司 $