2026-2027学年高三上学期开学模拟物理试卷02（河北省适用）

**基本信息** 高三开学物理模拟卷，以钍铀核燃料转换、神舟二十二号对接等科技情境为载体，融合力学、电磁学等核心知识，通过实验与计算考查物理观念及科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|7/28|核反应、v-t图像、天体运动等|第1题结合核燃料科技，第3题以“一箭穿日”考万有引力，体现科技前沿| |多选题|3/18|气体性质、变压器、磁场运动|第8题联系食品包装考气体内能，第10题带电粒子运动综合洛伦兹力| |非选择题|5/54|实验（机械能守恒、电源参数）、计算（光折射、板块、电磁感应）|第15题电磁感应综合能量转化，第11题气垫导轨实验考查科学探究，契合高考命题趋势|

2026-2027学年高三年级上学期开学考试模拟 物 理 考试时间：75分钟 满分：100分 一、单选题（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．我国钍资源丰富并成功实现了钍-铀核燃料转换，开辟了核燃料供应的新途径。转换过程的中间核素可能会经历两种核反应，反应式为，，则X、Y分别是（      ） A．、 B．、 C．、 D．、 2．一玩具小车在平直路面上做性能测试，v-t图像如图所示。t=0时刻物体从原点开始运动，取向右为速度v的正方向，则（　 　） A．t=4s时，小车的加速度为零 B．0-6s内，小车距原点最大位移为9m C．0-6s内小车一直做匀变速直线运动 D．t=4s时，小车的加速度大小为1.5m/s2，方向向右 3．2025年11月25日，长征二号F遥二十二运载火箭托举着神舟二十二号飞船直冲天际，恰好穿越太阳圆面，一幅“一箭穿日”的壮美画卷被镜头定格，如图所示。若飞船与空间站对接后，在半径为R的圆轨道上做匀速圆周运动，运行周期为T，引力常量为G，则地球的质量为（　 　） A． B． C． D． 4．科技小组设计了在空间站测量物体质量的装置，如图所示。滑块放在水平桌面上，细线穿过桌面上的光滑小孔，连接滑块与下端竖直固定的弹簧测力计。若在空间站里让滑块以角速度做半径为R的匀速圆周运动时，拉力大小为F。已知滑块与桌面的动摩擦因数为，重力加速度为g，则滑块质量为（ 　　） A． B． C． D． 5．如图所示，倾角为θ的粗糙斜面体放在水平地面上，质量为m的箱子在平行于斜面的拉力F作用下，沿斜面匀速上滑，斜面体保持静止.则（      ） A．箱子所受斜面摩擦力大小为F B．箱子所受斜面摩擦力大小为 C．斜面体所受地面摩擦力大小为 D．斜面体所受地面摩擦力大小为0 6．波速均为的甲、乙两列简谐横波都沿x轴正方向传播，某时刻波的图像分别如下图所示，其中P、Q处的质点均处于波峰，关于这两列波，下列说法正确的是（     ） A．如果这两列波相遇可能发生稳定的干涉图像 B．甲波的周期大于乙波的周期 C．甲波中P处质点比M处质点先回到平衡位置 D．从图示的时刻开始，经过1.0s，P、Q质点通过的路程均为1.2m 7．如图甲所示，边长为a的正方形，四个顶点上分别固定一个电荷量为的点电荷；在 区间，x轴上电势的变化曲线如图乙所示。现将一电荷量为的点电荷P置于正方形的中心O点，此时每个点电荷所受库仑力的合力均为零。若将P沿x轴向右略微移动后，由静止释放，以下判断正确的是（　 　） A．，释放后P将向右运动 B．，释放后P将向左运动 C．，释放后P将向右运动 D．，释放后P将向左运动 二、多选题（本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 8．食品包装袋内充入氮气可防止食物氧化、抑制微生物生长。已知包装袋材料导热性能良好，袋内气体可视为理想气体。从冷藏室取出后，包装袋随周围环境温度升高明显膨胀，则膨胀后包装袋内（　 　） A．气体分子间斥力增大 B．每个气体分子动能都增大 C．气体内能增大 D．气体对外界做正功 9．如图所示，理想变压器接在交流电上，此时电压表读数为，电流表读数为，电表皆为理想电表，则（     ） A．输入电压有效值为 B．原线圈输入电流为 C．滑动变阻器向下滑动，电压表读数减小 D．滑动变阻器向上滑动，电流表读数增大 10．如图所示，电子由静止开始，经M、N板间的电场加速后，从A点垂直于磁场边界射入宽度为d、磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，电子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离。已知电子的质量为m，电荷量为e，取。下列说法正确的是（　　） A．电子进入磁场时的速度大小为 B．电子在磁场中做圆周运动的半径为 C．电子在磁场中运动的时间为 D．若电场可调，为使电子能从磁场的右侧边界射出，则加速电压的最小值为 三、非选择题：本题共5题，共54分。 11．（8分）某同学利用图示的气垫导轨实验装置验证机械能守恒定律，主要实验步骤如下： A．将桌面上的气垫导轨调至水平； B．测出遮光条的宽度d C．将滑块移至图示位置，测出遮光条到光电门的距离l D．由静止释放滑块，读出遮光条通过光电门的遮光时间Δt E．称出托盘和砝码总质量、滑块（含遮光条）的质量 已知当地重力加速度为g，回答以下问题（用题中所给的字母表示） （1）遮光条通过光电门时的速度大小为_________； （2）遮光条由静止运动至光电门的过程，系统重力势能减少了 ， 遮光条经过光电门时，滑块、托盘和砝码的总动能为 ； （3）通过改变滑块的释放位置，测出多组、数据﹐利用实验数据绘制图像如图。若图中直线的斜率近似等于 ，可认为该系统机械能守恒。 12．（6分）某小组要测定一节干电池的电动势E和内阻r（已知E约为1.5V，r约为1Ω），采用图所示电路。 (1)为了调节方便且测量精度更高，电流表和电压表应选 （选填选项前的字母）。 A．电流表（0～0.6A），电压表（0～3V） B．电流表（0～0.6A），电压表（0~15V） C．电流表（0～3A），电压表（0~3V） D．电流表（0～3A），电压表（0~15V） (2)经过多次测量，他们记录了多组电流表示数I和电压表示数U，并在图中画出了U-I图像。由图像可以得出，此干电池的电动势的测量值E= V（保留三位有效数字），内阻的测量值r= Ω（保留两位有效数字）。 13．（10分）如图所示，一半径为R的半圆形薄玻璃砖，某种单色光以 α=45º的入射角照射到玻璃砖的上表面，已知玻璃砖对该单色光的折射率为，真空中的光速为c，不考虑多次反射。求： (1)从圆心O处入射的光在玻璃砖处的折射角； (2)从圆心O处入射的光在玻璃砖中传播的时间。 14．（12分）如图所示，质量的物体，以水平速度滑上静止在光滑水平面上的平板小车，小车质量，物体与小车水平上表面之间的动摩擦因数为0.6，取，设小车足够长。求： (1)在物体相对小车滑动的过程中，小车的加速度； (2)小车和物体的共同速度大小； (3)在物体相对小车滑动的过程中，系统因摩擦产生的热量。 15．（18分）如图所示，MN、PQ为两条水平放置的平行金属导轨，导轨间距为L，在水平导轨的MPGH区域存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场区域的长度为d。导轨的右端接有一阻值为R的定值电阻，左端与一弯曲的光滑导轨平滑连接。将一阻值为R、质量为m、长度为L的导体棒从弯曲轨道上h高处由静止释放，导体棒最终恰好停在磁场的右边界处。已知导体棒与导轨垂直且接触良好，导体棒与水平导轨间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，金属导轨的电阻不计。求： (1)电路中的最大电流 (2)整个过程通过定值电阻的电荷量q。 (3)整个过程定值电阻产生的焦耳热Q。 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年高三年级上学期开学考试模拟 物理 试卷 考试时长：75分钟 满分：100分 一、单选题（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．我国钍资源丰富并成功实现了钍-铀核燃料转换，开辟了核燃料供应的新途径。转换过程的中间核素可能会经历两种核反应，反应式为，，则X、Y分别是（      ） A．、 B．、 C．、 D．、 【答案】C 【详解】根据核反应的质量数和电荷数守恒可知，X的质量数为1，电荷数为0，为中子； Y的质量数为0，电荷数为-1，则电子。 2．一玩具小车在平直路面上做性能测试，v-t图像如图所示。t=0时刻物体从原点开始运动，取向右为速度v的正方向，则（　　） A．t=4s时，小车的加速度为零 B．0-6s内，小车距原点最大位移为9m C．0-6s内小车一直做匀变速直线运动 D．t=4s时，小车的加速度大小为1.5m/s2，方向向右 【答案】B 【详解】ACD．速度—时间图线的斜率等于物体运动的加速度，0~2s内物体的加速度为0，做匀速直线运动；2~6s内物体做匀变速运动，加速度，方向向左；则在0~6s内物体不是一直做匀变速直线运动，故ACD错误； B．根据图像面积表示位移，0~4s内物体的位移为9m，方向向右，4~6s内物体的位移为3m，方向向左，物体反向折返，因此在0~6s内物体距原点最大位移为9m，故B正确。 3．2025年11月25日，长征二号F遥二十二运载火箭托举着神舟二十二号飞船直冲天际，恰好穿越太阳圆面，一幅“一箭穿日”的壮美画卷被镜头定格，如图所示。若飞船与空间站对接后，在半径为R的圆轨道上做匀速圆周运动，运行周期为T，引力常量为G，则地球的质量为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据万有引力提供向心力有 解得 4．科技小组设计了在空间站测量物体质量的装置，如图所示。滑块放在水平桌面上，细线穿过桌面上的光滑小孔，连接滑块与下端竖直固定的弹簧测力计。若在空间站里让滑块以角速度做半径为R的匀速圆周运动时，拉力大小为F。已知滑块与桌面的动摩擦因数为，重力加速度为g，则滑块质量为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】设滑块的质量为。在空间站中，滑块处于完全失重状态，弹力为零，故摩擦力为零， 所以滑块在空间站中做匀速圆周的向心力由细线的拉力提供，则有 解得 5．如图所示，倾角为θ的粗糙斜面体放在水平地面上，质量为m的箱子在平行于斜面的拉力F作用下，沿斜面匀速上滑，斜面体保持静止.则（      ） A．箱子所受斜面摩擦力大小为F B．箱子所受斜面摩擦力大小为 C．斜面体所受地面摩擦力大小为 D．斜面体所受地面摩擦力大小为0 【答案】C 【详解】AB．对箱子受力分析如下图所示 箱子沿斜面匀速上滑，此时箱子与斜面发生相对运动，设箱子与斜面之间动摩擦因数为，箱子受到的是滑动摩擦力 由受力分析图可知垂直于斜面方向 联立可得，由受力分析图可知沿斜面方向 解得摩擦力。故AB错误； CD．以物体和斜面组成的整体为研究对象，整体受力如图所示 根据共点力平衡得，地面对斜面的摩擦力大小为 方向水平向左，故C正确，D错误。 6．波速均为的甲、乙两列简谐横波都沿x轴正方向传播，某时刻波的图像分别如下图所示，其中P、Q处的质点均处于波峰，关于这两列波，下列说法正确的是（     ） A．如果这两列波相遇可能发生稳定的干涉图像 B．甲波的周期大于乙波的周期 C．甲波中P处质点比M处质点先回到平衡位置 D．从图示的时刻开始，经过1.0s，P、Q质点通过的路程均为1.2m 【答案】C 【详解】AB．由题图可得：，，，即，所以甲与乙相遇不会发生稳定的干涉图像，故A错误，B错误； C．甲图中质点在图示时刻的振动方向向上，其第一次回到平衡位置的时间大于，点只需要的时间回归平衡位置，点先回到平衡位置，故C正确； D．、两质点在1.0s内都无法完成一个周期的运动，显然在1.0s两质点沿轴方向的运动路程均小于1.2m，故D错误。 故选C。 7．如图甲所示，边长为a的正方形，四个顶点上分别固定一个电荷量为的点电荷；在 区间，x轴上电势的变化曲线如图乙所示。现将一电荷量为的点电荷P置于正方形的中心O点，此时每个点电荷所受库仑力的合力均为零。若将P沿x轴向右略微移动后，由静止释放，以下判断正确的是（　 　） A．，释放后P将向右运动 B．，释放后P将向左运动 C．，释放后P将向右运动 D．，释放后P将向左运动 【答案】C 【详解】对y轴正向的点电荷，由平衡知识可得 解得 因在区间内沿x轴正向电势升高，则场强方向沿x轴负向，则将P沿x轴正向向右略微移动后释放，P受到向右的电场力而向右运动。故选C。 二、多选题（本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 8．食品包装袋内充入氮气可防止食物氧化、抑制微生物生长。已知包装袋材料导热性能良好，袋内气体可视为理想气体。从冷藏室取出后，包装袋随周围环境温度升高明显膨胀，则膨胀后包装袋内（　　） A．气体分子间斥力增大 B．每个气体分子动能都增大 C．气体内能增大 D．气体对外界做正功 【答案】CD 【详解】A．理想气体分子间作用力不计，故A错误； B．气体温度升高，分子平均动能变大，但不是每个气体分子的动能都一定变大，故B错误； C．理想气体温度升高，内能增大，故C正确； D．气体体积增大，所以气体对外界做正功，故D正确。 9．如图所示，理想变压器接在交流电上，此时电压表读数为，电流表读数为，电表皆为理想电表，则（    ） A．输入电压有效值为 B．原线圈输入电流为 C．滑动变阻器向下滑动，电压表读数减小 D．滑动变阻器向上滑动，电流表读数增大 【答案】AD 【详解】A．根据题干信息可知输入电压的最大值 输入电压有效值为，故A正确； B．理想变压器原副线圈电压比 电流比 其中， 可得，故B错误； C．原线圈输入电压不变，匝数比不变，根据，副线圈两端的电压不变，即电压表读数不变，C错误； D．滑动变阻器向上滑动，滑动变阻器接入的阻值减小，副线圈电压不变，根据可知电流增大，即电流表读数增大，D正确。 故选AD。 10．如图所示，电子由静止开始，经M、N板间的电场加速后，从A点垂直于磁场边界射入宽度为d、磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，电子离开磁场时的位置P偏离入射方向的距离。已知电子的质量为m，电荷量为e，取。下列说法正确的是（　　） A．电子进入磁场时的速度大小为 B．电子在磁场中做圆周运动的半径为 C．电子在磁场中运动的时间为 D．若电场可调，为使电子能从磁场的右侧边界射出，则加速电压的最小值为 【答案】BC 【详解】B．电子在磁场中做圆周运动，粒子运动轨迹如图所示 由几何关系有 解得，故B正确； A．由洛伦兹力提供向心力有 解得，故A错误； C．轨迹圆心角θ满足，可得 运动时间，故C正确； D．加速电压U满足 ，要使电子从右侧射出需保证r>d所以电压，故D错误。 故选BC。 三、非选择题：本题共5题，共54分。 11．（8分）某同学利用图示的气垫导轨实验装置验证机械能守恒定律，主要实验步骤如下： A．将桌面上的气垫导轨调至水平； B．测出遮光条的宽度d C．将滑块移至图示位置，测出遮光条到光电门的距离l D．由静止释放滑块，读出遮光条通过光电门的遮光时间Δt E．称出托盘和砝码总质量、滑块（含遮光条）的质量 已知当地重力加速度为g，回答以下问题（用题中所给的字母表示） （1）遮光条通过光电门时的速度大小为_________； （2）遮光条由静止运动至光电门的过程，系统重力势能减少了_________，遮光条经过光电门时，滑块、托盘和砝码的总动能为_________； （3）通过改变滑块的释放位置，测出多组、数据﹐利用实验数据绘制图像如图。若图中直线的斜率近似等于 ，可认为该系统机械能守恒。 【答案】 【详解】（1）[1]小车通过光电门时的速度为 （2）[2]从释放到小车经过光电门，这一过程中，系统重力势能减少量为 [3]从释放到小车经过光电门，这一过程中，系统动能增加量为 （3）[4]改变l，做多组实验，做出如图以l为横坐标。以为纵坐标的图像，若机械能守恒成立有 整理有 可知，若图中直线的斜率近似等于，可认为该系统机械能守恒。 12．（6分）某小组要测定一节干电池的电动势E和内阻r（已知E约为1.5V，r约为1Ω），采用图所示电路。 (1)为了调节方便且测量精度更高，电流表和电压表应选______（选填选项前的字母）。 A．电流表（0～0.6A），电压表（0～3V） B．电流表（0～0.6A），电压表（0~15V） C．电流表（0～3A），电压表（0~3V） D．电流表（0～3A），电压表（0~15V） (2)经过多次测量，他们记录了多组电流表示数I和电压表示数U，并在图中画出了U-I图像。由图像可以得出，此干电池的电动势的测量值E= V（保留三位有效数字），内阻的测量值r= Ω（保留两位有效数字）。 【答案】(1)A (2) 1.48 0.80 【详解】（1）由于一节干电池的电动势约为1.5V，则电压表应选（0～3V）；由于r约为1Ω， 根据 考虑到外电阻，以及经过电源的电流不能太大，所以电流表应选（0～0.6A）。 故选A。 （2）[1][2]根据闭合电路欧姆定律可得 可得 可知U-I图像的纵轴截距等于电动势，则有 U-I图像的斜率绝对值等于内阻，则有 13．（10分）如图所示，一半径为R的半圆形薄玻璃砖，某种单色光以α=45º的入射角照射到玻璃砖的上表面，已知玻璃砖对该单色光的折射率为，真空中的光速为c，不考虑多次反射。求： (1)从圆心O处入射的光在玻璃砖处的折射角； (2)从圆心O处入射的光在玻璃砖中传播的时间。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）设从圆心O处入射的光在玻璃砖处的折射角为，根据 解得 即 （2）光在玻璃中的传播速度为 折射后光沿某条半径传播，所以光在玻璃中传播的距离为R，则光在玻璃砖中传播的时间为 14．（12分）如图所示，质量的物体，以水平速度滑上静止在光滑水平面上的平板小车，小车质量，物体与小车水平上表面之间的动摩擦因数为0.6，取，设小车足够长。求： (1)在物体相对小车滑动的过程中，小车的加速度； (2)小车和物体的共同速度大小； (3)在物体相对小车滑动的过程中，系统因摩擦产生的热量。 【答案】（1） ； （2） ； (3) 【详解】（1）物体在小车上做匀减速直线运动，对小车有 解得 （2）物体与小车组成的系统动量守恒，有mv0 = ( m+M ) v 解得小车和物体的共同速度 （3）根据能量守恒定律有 解得 15．（18分）如图所示，MN、PQ为两条水平放置的平行金属导轨，导轨间距为L，在水平导轨的MPGH区域存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场，磁场区域的长度为d。导轨的右端接有一阻值为R的定值电阻，左端与一弯曲的光滑导轨平滑连接。将一阻值为R、质量为m、长度为L的导体棒从弯曲轨道上h高处由静止释放，导体棒最终恰好停在磁场的右边界处。已知导体棒与导轨垂直且接触良好，导体棒与水平导轨间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，金属导轨的电阻不计。求： (1)电路中的最大电流 (2)整个过程通过定值电阻的电荷量q。 (3)整个过程定值电阻产生的焦耳热Q。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）导体棒刚进入磁场时的速度v最大，产生的感应电流最大，由机械能守恒定律有 最大的电动势为 则最大的电流为 解得 （2）流过定值电阻的电荷量 由法拉第电磁感应定律得 , 联立解得 （3）由能量守恒定律可知，整个电路中产生的焦耳热 由于导体棒的电阻也为R，则定值电阻产生的焦耳热 解得 Q= 第1页 共11页 ◎ 第4页 共11页 第1页 共11页 ◎ 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