广东佛山市2026-2027学年高三上学期开学考试自编模拟物理试卷

**基本信息** 以北斗导航、冷原子干涉等科技情境与辘轳、打夯机等传统工具为载体，覆盖波动、天体运动、电磁感应等核心知识，通过分层设问考查物理观念建构与科学推理能力。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选|7/28|波动图像分析、天体运动规律、原子跃迁能量|结合波形图考查波的相遇条件，联系北斗卫星比较轨道周期| |多选|3/18|失重状态分析、传送带能量转化、电磁俘能原理|以电磁弹射实验舱为背景，综合动量定理与能量守恒| |非选择|5/54|力学综合、电磁复合场、传感器实验|深穴打夯机问题融合牛顿定律与摩擦生热计算，实验题结合距离传感器测劲度系数|

广东省佛山市2026-2027学年高三上学期物理开学考试自编模拟试卷 本试卷共5页，15题。满分100分。考试用时75分钟。 一、单项选择题（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．在同一均匀介质中，分别位于坐标原点和处的波源O和P，先后沿y轴做简谐运动，形成了两列相向传播的简谐横波a和b，已知波源O的振动周期，时刻a和b分别传播到和处，波形图如图所示。下列说法正确的是（　　） A．波源O的起振方向沿y轴正方向 B．波源P的起振方向沿y轴负方向 C．时两列波相遇 D．两列波相遇后会形成稳定的干涉图样 2．我国自主研发的北斗卫星导航系统由35颗卫星组成，包括5颗地球静止同步轨道卫星和3颗倾斜同步轨道卫星，以及27颗相同高度的中轨道卫星。中轨道卫星轨道高度约为，同步轨道卫星的高度约为，这些卫星都在圆轨道上运行。已知地球半径为，关于北斗导航卫星，下列说法正确的是（    ） A．中轨道卫星的运行周期小于24h B．35颗卫星的线速度均大于7.9km/s C．倾斜同步轨道卫星的机械能与静止同步轨道卫星的机械能一定相等 D．静止同步轨道卫星绕地球运行的向心加速度比月球绕地球运行的向心加速度小 3．我国在“冷原子干涉重力仪”等精密测量领域处于世界先进水平。实验中常利用激光冷却原子，某原子从高能级E2、E3分别跃迁至同一低能级E1，辐射出光子a和b。已知E3-E1>E2-E1，且光子a对应跃迁E2→E1，光子b对应跃迁E3→E1。关于这两种光子，下列说法正确的是（　　） A．光子a的能量大于光子b的能量 B．光子a的动量大于光子b的动量 C．光子a的频率大于光子b的频率 D．光子a的波长大于光子b的波长 4．打水装置“辘轳”的简化图如图所示，转轴上的井绳一端通过四根等长的轻绳与水桶连接，其中每根轻绳与竖直方向的夹角均为θ，某次打水时水桶（包括水）的质量为m，不计井绳的质量及空气阻力，重力加速度为g。若水桶加速上升时，井绳上的拉力大小为F，则此时每根轻绳的拉力大小为（　　） A． B． C． D． 5．某地一次消防演练中，直升机利用四根相同的绝缘绳索将金属线框abcd吊起，线框始终保持水平。地磁场的竖直向下分量By，随距离地面高度h的增大而减小，当飞机带动线框匀速上升时（     ） A．线框中感应电流方向为abcd B．线框的四条边有向内收缩的趋势 C．绳索对线框的作用力小于线框的重力 D．飞机悬停时若增加绳索的长度，单条绳索的拉力大小不变 6．风力发电厂输电网络供电的装置如图甲所示，保持发电机输出的交变电压如图乙所示，升压变压器、降压变压器均为理想变压器，下列说法正确的是（     ） A．线框转动的角速度为100 rad/s B．t=0.01s时穿过线圈的磁通量为零 C．t=0.01s时串联在升压变压器原线圈中的交流电流表示数为0 D．用电高峰时，输电线上的功率损失增大 7．如图甲，婚庆公司为了装饰，在一块玻璃砖下安装了一个圆形红灯。如图乙，红灯直径为d，灯面到砖顶面的距离均为h。已知红光在玻璃砖中的折射率为，砖面面积远大于灯的面积。则（     ） A．红光灯盘在砖面上发光的区域的半径为d B．红光灯盘在砖面上的发光区域的半径为（h+d） C．若改为绿光灯盘，则发光区域的半径小于 D．红、蓝、绿三种光，发光区域面积最大的是蓝光 二、多项选择题（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．中科院研制的电磁弹射实验装置能构建微重力实验环境，实验装置像一个“大电梯”，原理如图所示，在电磁弹射阶段，系统推动实验舱竖直向上加速运动至A位置，撤除电磁作用。此后，实验舱做竖直上抛运动，到达最高点后返回A位置，再经历一段减速运动后静止。竖直上抛阶段，忽略阻力，实验舱处于完全失重状态，这一阶段持续的时间为4s，实验舱的质量为。取重力加速度，下列说法正确的是（   ） A．实验舱向下运动的过程始终处于失重状态 B．竖直上抛阶段实验舱距A位置的最大距离为20m C．向上弹射阶段，电磁弹射系统对实验舱做功等于 D．向上弹射阶段，电磁弹射系统对实验舱的冲量大于 9．图（a）是粮库工作人员通过传送带把稻谷堆积到仓库内的情景，其简化模型如图（b）所示工作人员把一堆稻谷轻轻地放在以恒定的速度顺时针转动的传送带的底端，稻谷经过加速和匀速两个过程到达传送带顶端，然后被抛出落到地上，已知传送带长度为，与地面的夹角为，忽略空气阻力，不计传送带两端轮子半径大小及稻谷厚度，重力加速度为，以地面为零势能面，对于稻谷中一颗质量为的谷粒的说法正确的是（　　） A．在匀速阶段，其他谷粒对谷粒的作用力方向竖直向上 B．在传送带上运动过程中，其他谷粒对谷粒做的功为 C．谷粒离开传送带后（落地前）的机械能先增大后减小 D．在传送带上运动时，谷粒克服重力做功为 10．电磁俘能器可在汽车发动机振动时利用电磁感应发电实现能量回收，结构如图甲所示。两对永磁铁可随发动机一起上下振动。每对永磁铁间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小均为B。磁场中，边长为L的n匝正方形线圈竖直固定在减震装置上。某时刻磁场分布与线圈位置如图乙所示，永磁铁振动时磁场分界线不会离开线圈。若线圈电阻为R，某时刻磁铁正在以速度v上升，线圈始终在磁场中，关于图乙中的线圈。下列说法正确的是（　　） A．如果磁铁从此处上升，流过线圈的电量为，与v大小无关 B．如果磁铁从此处上升，速度越快，流过线圈的电量越大 C．此时线圈中感应电动势为，线圈中感应电流的方向为逆时针方向 D．此时线圈所受安培力的合力为，方向竖直向上 三、非选择题（本题共5小题，共54分，考生根据要求作答） 11．(1)如图甲是一次在用打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中，记录的小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间还有4个点未画出。打点计时器所接电源频率为50Hz。根据运动学有关公式可求得______m/s； (2)用图乙所示装置测量一条橡皮筋的劲度系数。将细线下端拴在橡皮筋的上端部位，细线上端固定在铁架台的横梁上，橡皮筋下端固定一个水平的轻质小纸片，橡皮筋自然下垂，桌面上的距离传感器可以测出水平小纸片与传感器上表面的距离h。记录所挂钩码的个数n和对应的h值。已知每个钩码的质量，重力加速度g取，根据实验记录的数据作出h随钩码个数n的变化关系图线如图丙所示，可得图像斜率的绝对值为______cm/个，橡皮筋的劲度系数测量值______N/m；（结果均保留2位有效数字） (3)将单摆挂在力传感器的下端，通过力传感器测定摆动过程中摆线受到的拉力F，由计算机记录拉力F随时间t的变化，图像如图丁所示。则该单摆的周期______。 12．某实验小组利用压敏电阻的阻值随压力变化而变化的性质，制作简易压力计。 (1)压敏电阻的阻值与压力的关系测试。实验室提供如下器材： A、压敏电阻（阻值范围：） B、电源E（电动势3 V，内阻不计） C、电流表A（量程，内阻） D、电压表V（量程，内阻约） E、滑动变阻器R（阻值范围0~100 Ω） F、开关S，导线若干。 ①实验电路如图1所示，开关S闭合前，滑动变阻器的滑片应置于最________（填“左”或“右”）端； ②对压敏电阻施加压力，此时电压表示数，电流表示数如图2所示，读数________，则压敏电阻的阻值________（结果保留2位有效数字）。 ③改变压力，记录不同压力下对应的，并描绘-图像，根据图像得出（为常量） (2)利用该压敏电阻制作简易压力计 ①设计如图3所示电路，将电流表表盘修改为压力计表盘，则电流值越大的刻度对应压力值________（填“越大”，“越小”或“不变”）。 ②图3所示电路中，若电源的电动势为、内阻不计，电流表内阻为，定值电阻阻值为，改变压力的大小，根据压力与电流的关系式________（用、、、、表示），在表盘对应刻度处标上压力大小。 13．某液压挖掘机的蓄能器由钢制耐压壳体和内部柔性气囊组成，如图甲所示气囊体积为，压强为。充气过程，通过充气口B向气囊预充氮气，当气囊体积为，压强为时停止充气，如图乙所示，储油过程：当液压系统压力增加时，油液开始通过阀门A进入壳体，气囊压强达到时储油完毕，如图丙所示。排油过程：当液压系统压强低于200atm，气囊内高压气体膨胀，将油液从油口A压回液压系统，当气囊压强为时停止排油。整个过程中温度不变，求： (1)充气过程中充入压强为的氮气的体积； (2)蓄能器的有效排油量。提示：有效排油量为排油过程压回液压系统的油量和储油过程进入壳体的油量之差 14．如图是建筑工地上常用的一种“深穴打夯机”示意图，电动机带动两个滚轮匀速转动将夯杆从深坑提上来，当夯杆底端刚到达坑口时，两个滚轮彼此分开，将夯杆释放，夯杆在自身重力作用下，落回深坑，夯实坑底。然后两个滚轮再次压紧，夯杆被提上来，如此周而复始（夯杆被滚轮提升过程中，经历匀加速和匀速运动过程）。已知两个滚轮边缘的线速度恒为，滚轮对夯杆的正压力，滚轮与夯杆间的动摩擦因数，夯杆质量，坑深，假定在打夯的过程中坑的深度变化不大，不计空气阻力，取。求： (1)夯杆被滚轮带动加速上升的过程中，加速度的大小； (2)每个打夯周期中，电动机对夯杆做的功以及滚轮与夯杆间因摩擦产生的热量； (3)若夯杆落回深坑时与坑底作用时间，且夯杆不反弹，则坑底对夯杆的平均作用力是多少。 15．如图所示，质量为m、带电荷量为q的粒子在M处由静止经加速电场加速，后沿图中半径为R的圆弧虚线通过静电分析器，静电分析器通道内有均匀辐向分布的电场，圆弧虚线所在处场强大小处处为E，然后从面ABCD中心处垂直进入棱长为L的正方体静电收集区域。粒子重力不计。 (1)判断粒子的电性； (2)求加速电场的电压U； (3)若该正方体区域存在与AB方向平行的匀强磁场，粒子恰好能打在CD中点位置（图中未画出），求匀强磁场的磁感强度的大小。 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 参考答案 1．C 【详解】AB．根据“上、下坡”法，结合波形图可知，波源O的起振方向沿y轴负方向，波源P的起振方向沿y轴正方向，故AB错误； C．a、b两列波在介质中的传播速度大小相同，设t时刻两列波同时传播到处，则有， 解得，即时两列波在处相遇，故C正确； D．由图可知 其频率 由题可知，a波的频率 由于两列波的频率不同，因此相遇后不能形成稳定的干涉图样，故D错误。 故选C。 2．A 【详解】A．同步卫星周期为24h，由开普勒第三定律可知，轨道半径越小，周期越短。中轨道卫星的轨道半径（）小于同步卫星轨道半径（），故中轨道卫星周期小于24h，A正确； B．第一宇宙速度7.9km/s是近地轨道的最大环绕速度。卫星轨道半径越大，线速度越小。所有卫星轨道半径均大于地球半径，故线速度均小于7.9km/s，B错误； C．机械能包括动能和势能，二者与卫星质量有关。题目未说明倾斜同步卫星与静止同步卫星质量是否相同，机械能无法确定相等，C错误； D．由可知 轨道半径越大，向心加速度越小。静止同步卫星轨道半径远小于月球轨道半径，故其向心加速度比月球大，D错误。 故选A。 3．D 【详解】A．由题意，光子的能量 光子的能量 已知 因此，A错误； B．由光子动量公式 能量越小对应动量越小，故光子a的动量小于光子b的动量，B错误； C．由光子能量公式 能量越小对应频率越低，因此，C错误； D．由 频率越小对应波长越大，可知，D正确。 故选D。 4．D 【详解】根据对称性可知，四根轻绳的拉力大小相等，设为T，竖直方向根据 可得 故选D。 5．A 【详解】A．根据楞次定律，向下的磁通量减小，感应电流的磁场向下，线框中感应电流方向为abcd，故A正确； B．由楞次定律，穿过线框的磁通量减小，线框的四条边有向外扩张的趋势，故B错误； C．线框受到的安培力的合力为零，当飞机带动线框匀速上升时，绳索对线框的作用力等于线框的重力，故C错误； D．绳长增加，绳子与竖直方向的夹角变小，拉力减小，故D错误。 故选A。 6．D 【详解】A．由乙图可知交流电的周期为，根据角速度与周期的关系式有 代入数据解得，故A错误； B．由乙图可知在时，发电机输出的交变电压为0，此时线圈刚好位于中性面，穿过线圈的磁通量最大，故B错误； C．交流电流表测量的是交流电的有效值，虽然在时瞬时电压为0，但电路中持续产生交变电流，其有效值不为0，因此串联在升压变压器原线圈中的交流电流表示数不为0，故C错误； D．用电高峰时，用户端并联接入的用电器增多，相当于负载的总电阻减小，导致降压变压器副线圈电流增大，根据理想变压器原理可知输电线上的电流增大，根据输电线上的功率损失公式有 由于电流增大，可知输电线上的功率损失增大，故D正确。 故选D。 7．C 【详解】AB．设红光的临界角为，由 整理得。临界光线由灯盘边缘射出时，在砖面上的径向延伸量 故发光区域半径，故AB错误。 CD．同种玻璃对红、绿、蓝光的折射率依次增大，由 可知临界角依次减小，因此发光区域半径依次减小。绿光的发光区域半径小于 蓝光的发光区域面积最小，故C正确，D错误。 故选C。 8．BD 【详解】A．实验舱向下运动的过程，开始做自由落体运动，处于失重状态，后向下减速，处于超重状态，选项A错误； B．实验舱在电磁弹射结束后开始竖直上抛时的速度最大，根据竖直上抛运动的对称性可知距离A位置的最大距离 选项B正确； C．实验舱在电磁弹射结束后开始竖直上抛时的速度最大，根据竖直上抛运动的对称性可知该速度为 在向上弹射过程中，根据动能定理有 所以 选项C错误； D．在向上弹射过程中，根据动量定理有 所以 选项D正确。 故选BD。 9．AB 【详解】A．在匀速阶段，谷粒的合力为0，其他谷粒对谷粒的作用力与其重力等大反向，故A正确； BD．谷粒的末速度为，可得为合外力对谷粒做的功，根据动能定理 可得其他谷粒对谷粒做的功为 故B正确，D错误； C．谷粒离开传送带后（落地前）做斜抛运动，只有重力做功，机械能守恒，故C错误。 故选AB。 10．ACD 【详解】AB．根据图乙可知此时穿过线圈的磁通量为0，磁铁上升，磁通量的变化量为 流过线圈的电量 又， 联立解得，可知电量与速度无关，故A正确，B错误； C．由题分析，可知磁通量向里增加，根据楞次定律和安培定则可知线圈中感应电流的方向为逆时针方向，此时线圈中感应电动势，故C正确； D．根据左手定则，可知此时上下边受安培力均向上，故线圈受安培力的合力向上，根据，， 联立解得，故D正确。 故选ACD。 11．(1)2.64 (2) 5.0 10 (3) 【详解】（1）相邻两计数点间的时间间隔为 根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可得 （2）[1][2]图像斜率 则斜率的绝对值为5cm/个，由胡克定律可得 整理得 解得 将、代入可得 （3）由题图可知周期为 12．(1) 左 220 9.9 (2) 越大 【详解】（1）①[1]开关S闭合前，滑动变阻器的滑片应置于最左端； ②[2][3]电流表最小刻度为，则示数读数220，则压敏电阻的阻值。 （2）①[1]根据关系可知，F越大，则越小；设计如图3所示电路，将电流表表盘修改为压力计表盘，则电流值越大，对应的越小，则压力F越大，即刻度对应压力值越大。 ②[2]由电路可知，其中的 解得 13．(1)1390L ；(2)8L 【详解】（1）在充气阶段，气囊内原有气体与充入气体组成的系统经历等温过程，依据玻意耳定律可得解得充入压强的氮气体积 （2）储油过程中气体发生等温变化，由玻意耳定律有 此阶段进入壳体的油量为 排油过程气体亦做等温变化，根据玻意耳定律 此过程压回液压系统的油量为 依据题意，有效排油量为联立解得蓄能器的有效排油量 14．(1) ；(2)， ；(3) 【详解】（1）夯杆加速上升阶段，根据牛顿第二定律 其中解得 （2）方法一：夯杆加速上升的高度 在加速上升阶段，电动机对夯杆做的功 夯杆匀速上升阶段，电动机对夯杆做的功 每个打夯周期中，电动机对夯杆所做的功 方法二：根据动能定理，有解得 夯杆加速上升的时间摩擦产生的热量解得 （3）夯杆落回坑底时，有 对夯杆，根据动量定理有解得 15．(1)正电；(2)；(3) 【详解】（1）粒子在静电分析器的辐向电场中沿圆弧虚线做匀速圆周运动，圆心为O点，因此电场力必须指向圆心O，提供圆周运动所需的向心力。由图可知辐向电场的方向指向圆心O，粒子所受电场力方向与电场方向一致，因此粒子带正电。 （2）带电粒子在电场中做加速直线运动，根据动能定理有 粒子在辐向电场中做匀速圆周运动，根据电场力提供向心力可得解得 联立解得加速电场的电压 （3）若该区域存在与AB方向平行的匀强磁场，粒子进入静电收集区域以后，则做平行于平面的匀速圆周运动，则有 其中，解得 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 $