2026-2027学年高三上学期开学物理练习卷(安徽省适用)
2026-08-19
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摘要:
**基本信息**
高三开学物理练习卷,以北斗卫星、新能源汽车等真实情境为载体,覆盖高中物理全内容,通过估算、探究等题型融合物理观念与科学思维,适配开学学情检测需求。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|8/32|原子核物理、电容器、动量定理等|第3题结合元好问曲估算雨滴压力,体现科学态度与责任|
|多选题|2/10|力学综合、电磁感应|第10题无绳跳绳霍尔元件应用,关联科技前沿|
|非选择题|5/58|实验探究(向心力、电源电动势)、光学、力学与电场综合、电磁感应双棒|15题双棒问题综合运动与相互作用观念,14题平抛结合电场考查能量观念,契合高考命题趋势|
内容正文:
2026-2027学年高三年级物理上学期开学练习卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
考试范围:高中物理全部内容
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的。
1.1896年,法国物理学家贝克勒尔发现了打开原子核大门的一把钥匙一物质的放射性。从此原子核越来越清晰地走进了人类的视野,走进了人类的生活。下列说法正确的是( )
A.原子核的结合能越大,该原子核就越稳定
B.α射线与β射线一样都是电磁波,但电离本领远比β射线强
C.放射性同位素氡(222)春天半衰期为3.8天,则冬天衰变会变慢
D.放射性元素的原子核衰变后生成新核并释放能量,新核总质量小于原核质量
2.如图所示,一平行板电容器两极板水平正对,上极板M固定,下极板N放在一个绝缘的温度敏感材料上,温度敏感材料会因为温度的变化而出现明显的热胀冷缩,给电容器充电后,N板带有正电,一带电微粒恰好静止在两极板间的P点。使极板与电源断开,当温度升高时,下列说法正确的是( )
A.电容器的电容减小
B.两板间的电场强度减小
C.带电微粒仍然静止
D.带电微粒将向上运动
3.元好问曲中有“骤雨过,珍珠乱糁,打遍新荷”。为估算池中睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压力,小齐在雨天将一底面积为0.01m2的圆柱形水杯置于露台,测得1小时内杯中水上升了40mm。查询得知,当时雨滴竖直下落的速度约为9m/s,雨水的密度为1×103 kg/m3。不计雨滴重力,假设雨滴撞击莲叶后无反弹,据此估算相同面积的睡莲叶面受到的平均压力约为( )
A.0.36N B.3.6N
C.1.0×10−2N D.1.0×10−3N
4.一定质量的理想气体经历的状态变化,其图像如图所示,其中为绝热线,为等温线,平行于轴,平行于轴。下列说法正确的是( )
A.由,分子平均速率不变
B.由,气体从外界吸收热量
C.由,单位时间单位面积内气体分子撞击器壁的次数减少
D.由,外界对气体做的功大于气体向外界放出的热量
5.如图所示,我国北斗三号卫星系统有三颗为地球赤道上方的同步卫星,人送外号“吉星”,另有三颗运动轨道平面与地球赤道平面夹角为55°的卫星,人送外号“爱星”,“吉星”和“爱星”协同工作,提升重点服务区域的导航精度。已知“爱星”运动的轨道为椭圆,该轨道的近地点和远地点距地球表面的高度分别为和,地球的半径为,两种卫星的周期相同,则“吉星”绕地球做圆周运动的轨道半径为( )
A. B. C. D.
6.如图所示,某国产新能源越野车在长江横渡挑战中展现了多项技术突破,该汽车配备2个涡轮推进器,用于在水中航行时产生推力并维持姿态调节,其中推进器将输入功率转化为推力功率的效率约25%,若汽车在静水中以速度v=7.2km/h匀速航行时受到的阻力约为3000N,则每个涡轮推进器的平均功率约为( )
A.6kW B.12kW C.24kW D.30kW
7.一列简谐横波沿x轴传播,某时刻的部分波形如图所示,从此时刻开始,质点M第一次到达波谷所用的时间为0.2s,则下列说法正确的是( )
A.波沿x轴正方向传播 B.波沿x轴负方向传播
C.波的传播速度大小为 D.波的传播速度大小为
8.如图所示,A、B是在同一水平线上、间距为L的光滑固定钉子,一根橡皮筋绕过两个钉子,两端打结,结点刚好在C点,此时AB、AC、BC三段橡皮筋处于伸直状态且拉伸形变可忽略不计,AC与水平方向的夹角为在结点上挂一个重为G的矿泉水瓶,静止时,结点到D点,此时AD与水平方向的夹角为已知橡皮筋的弹力与伸长量成正比,橡皮筋在弹性限度内,,则橡皮筋的劲度系数为( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共2小题,每小题5分,共10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5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9.如图所示,轻质动滑轮下方悬挂重物,轻质定滑轮下方悬挂重物,悬挂滑轮的轻质细线竖直。开始时,用手托住、使、均处于静止状态且离地足够高,释放后、开始运动。已知的质量为,的质量为,忽略所有阻力,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A.受到细线的拉力大小为
B.、的加速度大小之比为1∶2
C.当的位移大小为时,运动的速度大小为
D.若要使得、释放后静止在图示位置,应将、的质量关系调整为
10.如图甲所示的无绳跳绳利用霍尔元件实现智能计数,其内部结构示意图如图乙所示。霍尔元件固定在手柄外壳内,通有从外向里的恒定电流I,且电流I由电子的定向移动产生。跳绳时,小球带动转轴旋转,转轴通过连接杆带动磁铁绕转轴做圆周运动,当磁铁靠近霍尔元件时,霍尔元件所处位置的磁感应强度增大,霍尔电压升高,当霍尔电压超过设定阈值时控制器记录一次跳绳次数,则( )
A.磁铁转动到图乙位置时,霍尔元件左侧面电势高于右侧面
B.磁铁转动到图乙位置时,霍尔元件左侧面电势低于右侧面
C.若提高跳绳频率,霍尔电压的最大值不变
D.若提高跳绳频率,霍尔电压的最大值增大
三、非选择题:本题共5小题,共58分。
11.(8分)如图所示是“DIS向心力实验器”,当质量为的砝码随旋转臂一起在水平面内做半径为的圆周运动时,所需的向心力可通过牵引杆由力传感器测得,旋转臂另一端的挡光杆(挡光宽度为,旋转半径为)每经过光电门一次,通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力大小和挡光时间的数据。该同学通过保持砝码质量和运动半径不变,来探究向心力与角速度的关系。
(1)下列实验与本实验方法相同的是___________。
A.探究平抛运动的特点
B.探究加速度与力和质量的关系
C.探究弹簧形变量与力的关系
D.探究两个互成角度的力的合成规律
(2)某次旋转过程中挡光杆经过光电门时的遮光时间为,则砝码的角速度___________。
(3)以为纵坐标,以___________(填“”“”“”或“”)为横坐标,可在坐标纸中描出数据点做一条直线,若该直线的斜率为,由作出的图线可得砝码做圆周运动的半径___________(用、、、表示)。
12.(10分)在“测量干电池的电动势和内阻”实验中,学生用待测电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线等器材组成如图甲所示电路。
(1)在图甲中,导线端应连接到_____(选填“A”、“B”、“C”或“D”)接线柱上。正确连接电路后,闭合开关之前,应将滑动变阻器的滑片调节至_____端(选填“B”或“C”)。
(2)测得的7组数据已标在如图乙所示的坐标系上,用作图法求出干电池的电动势_____和内阻_____。(计算结果均保留三位有效数字)
(3)通过分析误差原因,可比较测量值和真实值的关系。下列哪个说法是正确的?_____
A.由于电压表的分流作用,使内阻的测量值小于真实值
B.由于电压表的分流作用,使内阻的测量值大于真实值
C.由于电流表的分压作用,使电动势的测量值小于真实值
D.由于电流表的分压作用,使电动势的测量值大于真实值
13.(8分)车载摄像头需要有较大的拍摄角度。一摄像头由于结构限制,拍摄角度为。如图,将摄像头嵌入均匀透明介质,介质截面为矩形。只考虑该截面内光线传播情况,通过空气与介质间界面的折射,可将实际拍摄角度扩大。
(1)若希望几乎贴着介质表面入射的光线1能够以图示路径恰好射入摄像头,即拍摄角度扩大为,求介质的折射率;
(2)若介质折射率为1.8,从侧后方向入射的光线2能够以图示路径折射之后发生一次全反射,然后恰好射入摄像头,求光线2的入射角的正弦值。
14.(14分)如图,O、A、B为同一竖直平面内的三个点,OB沿竖直方向,,,将一质量为m的小球以一定的初动能自O点水平向右抛出,小球在运动过程中恰好通过A点。使此小球带电,电荷量为q(q>0),同时加一匀强电场,场强方向与 所在平面平行,现从O点以同样的初动能沿某一方向抛出此带电小球,该小球通过了A点,到达A点时的动能是初动能的3倍;若该小球从O点以同样的初动能沿另一方向抛出,恰好通过B点,且到达B点的动能为初动能的6倍,重力加速度大小为g。求
(1)无电场时,小球达到A点时的动能与初动能的比值;
(2)电场强度的大小和方向。
15.(18分)两固定的平行光滑金属导轨,水平部分间距为3L,倾斜部分间距为L,与水平面的夹角。导轨的两部分分别处在磁感应强度大小为B、方向垂直各自导轨平面向上的匀强磁场中,如图所示。将一根长为L、质量为m、电阻为R的金属棒AB垂直于倾斜导轨放置,将另一根材料和粗细与AB相同、长为3L的金属棒CD垂直于水平导轨放置。运动过程中棒与导轨始终垂直且保持良好接触,导轨足够长且电阻可忽略,重力加速度为g。
(1)将CD棒锁定,在AB棒上施加沿倾斜导轨向上的、大小为1.5mg的恒力,求AB棒的最终速度大小;
(2)解除锁定,在对AB棒施加的同时对CD棒施加水平向左的、大小为3mg的恒力,使两棒同时由静止开始运动,求AB棒的最终速度大小;
(3)已知在(2)的条件下,两棒从静止开始运动,经过时间t后回路达到稳定,求此过程回路中产生的焦耳热。
试卷第4页,共8页
试卷第1页,共1页
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2026-2027学年高三年级物理上学期开学练习卷
一、单项选择题。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
D
C
D
B
D
B
C
D
二、多项选择题。
题号
9
10
答案
BCD
BC
三、非选择题
11. (1)B(2分) (2)(2分) (3) (2分) (2分)
12. (1) C(2分) B(2分)
(2) 1.50 (2分) 1.04(2分)
(3)A(2分)
13. (1) (2)
【详解】(1)如图所示
根据几何关系可知光线1的折射角为,入射角为90°(2分)
可得(2分)
(2)根据几何关系可得光线2在玻璃砖中的折射角为(1分)
根据折射定律(1分)
其中
解得(2分)
14. (1);(2) ,方向与竖直方向夹角为斜向右下方
【详解】(1)小球做平抛运动,设初速度,初动能,从O到A的运动时间为t,令,则
根据平抛运动的规律得,水平方向有
(1分)
竖直方向有
(1分)
同时有
(1分)
联立解得
(1分)
设小球到达A点时的动能为,有
(1分)
得
(1分)
(2)加电场后,从O点到A点下降了,从O点到B点下降了,如图设电场力F与竖直方向夹角为,则由动能定理得
(2分)
(2分)
其中
联立解得
,(2分)
所以电场强度为
(1分)
正电荷受力方向与电场方向相同,即E与竖直方向夹角为斜向右下方。(1分)
15. (1)
(2)
(3)
【详解】(1)设AB棒匀速运动时回路中的电流为I1,根据平衡条件有(2分)
根据闭合电路的欧姆定律有(2分)
联立解得(1分)
(2)两棒同时运动,根据牛顿第二定律,对AB有(1分)
对CD有(1分)
联立解得(1分)
可见在相同时间内,两棒的速度大小相同,则电路稳定时(1分)
对AB,根据平衡条件有(1分)
联立解得(1分)
(3)根据动量定理,对AB有(1分)
其中(1分)
两棒速率相同,则在相同时间内的位移大小也相同,设为x,则有(1分)
联立可得(1分)
对两棒,据功能关系有(1分)
可得回路的焦耳热(2分)
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2026-2027学年高三年级物理上学期开学练习卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
考试范围:高中物理全部内容
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、单选题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的。
1.1896年,法国物理学家贝克勒尔发现了打开原子核大门的一把钥匙一物质的放射性。从此原子核越来越清晰地走进了人类的视野,走进了人类的生活。下列说法正确的是( )
A.原子核的结合能越大,该原子核就越稳定
B.α射线与β射线一样都是电磁波,但电离本领远比β射线强
C.放射性同位素氡(222)春天半衰期为3.8天,则冬天衰变会变慢
D.放射性元素的原子核衰变后生成新核并释放能量,新核总质量小于原核质量
【答案】D
【详解】A.原子核的稳定性由比结合能(平均结合能)决定,而非结合能。核子数多的重核结合能通常很大,但比结合能小于中等质量核,稳定性更差,故A错误;
B.α射线是高速氦核流,β射线是高速电子流,二者均为实物粒子流,不是电磁波,α射线的电离本领远比β射线强,故B错误;
C.半衰期是放射性元素原子核的固有属性,与外界温度、压强、化学状态等环境因素无关,冬天气温变化不会改变氡的半衰期,衰变速度不变,故C错误;
D.放射性元素衰变释放能量,根据质能方程,反应存在质量亏损,即反应后新核与放出粒子的总质量小于原核质量,因此新核总质量一定小于原核质量,故D正确。
故选D。
2.如图所示,一平行板电容器两极板水平正对,上极板M固定,下极板N放在一个绝缘的温度敏感材料上,温度敏感材料会因为温度的变化而出现明显的热胀冷缩,给电容器充电后,N板带有正电,一带电微粒恰好静止在两极板间的P点。使极板与电源断开,当温度升高时,下列说法正确的是( )
A.电容器的电容减小
B.两板间的电场强度减小
C.带电微粒仍然静止
D.带电微粒将向上运动
【答案】C
【详解】A.当温度升高时,温度敏感材料由于热胀冷缩,使得电容器两极板间距离减小,根据
可知,电容器的电容增大,故A错误;
BCD.由于电容器与电源断开,所以电容器所带电荷量不变,根据
可知,两极板间的电场强度为
可知,电场强度不变,粒子所受电场力不变,所以带电粒子仍处于静止状态,故BD错误,C正确。
故选C。
3.元好问曲中有“骤雨过,珍珠乱糁,打遍新荷”。为估算池中睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压力,小齐在雨天将一底面积为0.01m2的圆柱形水杯置于露台,测得1小时内杯中水上升了40mm。查询得知,当时雨滴竖直下落的速度约为9m/s,雨水的密度为1×103 kg/m3。不计雨滴重力,假设雨滴撞击莲叶后无反弹,据此估算相同面积的睡莲叶面受到的平均压力约为( )
A.0.36N B.3.6N
C.1.0×10−2N D.1.0×10−3N
【答案】D
【详解】设杯子横截面积为S,可得1h内下落至杯中雨水的总质量为
以这部分雨水为研究对象,在其撞击荷叶过程中设莲叶对其弹力为F,选竖直向下为正方向,根据动量定理可得
代入题中数据可求得
则根据牛顿第三定律可知,相同面积的睡莲叶面受到的平均压力约为。
故选D。
4.一定质量的理想气体经历的状态变化,其图像如图所示,其中为绝热线,为等温线,平行于轴,平行于轴。下列说法正确的是( )
A.由,分子平均速率不变
B.由,气体从外界吸收热量
C.由,单位时间单位面积内气体分子撞击器壁的次数减少
D.由,外界对气体做的功大于气体向外界放出的热量
【答案】B
【详解】A.为绝热线,;体积增大,气体对外做功,,因此,内能减小,温度降低,分子平均速率减小,故A错误;
B.平行轴,是等容变化,体积不变,因此气体做功
压强增大,由查理定律可知,温度升高,
根据热力学第一定律,,即气体从外界吸热,故B正确;
C.是等温线,温度不变,分子平均动能不变;体积减小,分子数密度增大,因此单位时间单位面积内气体分子撞击器壁的次数增多,压强增大,故C错误;
D.平行轴,是等压变化,体积减小,由盖-吕萨克定律可知,温度降低,
体积减小,外界对气体做正功,
根据热力学第一定律
得,气体放热,放热大小
由于,因此,即气体放出的热量大于外界对气体做的功,故D错误。
故选B。
5.如图所示,我国北斗三号卫星系统有三颗为地球赤道上方的同步卫星,人送外号“吉星”,另有三颗运动轨道平面与地球赤道平面夹角为55°的卫星,人送外号“爱星”,“吉星”和“爱星”协同工作,提升重点服务区域的导航精度。已知“爱星”运动的轨道为椭圆,该轨道的近地点和远地点距地球表面的高度分别为和,地球的半径为,两种卫星的周期相同,则“吉星”绕地球做圆周运动的轨道半径为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】根据开普勒第三定律,有
根据题意知,则“吉星”绕地球做圆周运动的轨道半径为。
故选D。
6.如图所示,某国产新能源越野车在长江横渡挑战中展现了多项技术突破,该汽车配备2个涡轮推进器,用于在水中航行时产生推力并维持姿态调节,其中推进器将输入功率转化为推力功率的效率约25%,若汽车在静水中以速度v=7.2km/h匀速航行时受到的阻力约为3000N,则每个涡轮推进器的平均功率约为( )
A.6kW B.12kW C.24kW D.30kW
【答案】B
【详解】根据题意可知,当汽车匀速行驶时,推力的功率为
所以每个涡轮推进器的平均功率约为
故选B。
7.一列简谐横波沿x轴传播,某时刻的部分波形如图所示,从此时刻开始,质点M第一次到达波谷所用的时间为0.2s,则下列说法正确的是( )
A.波沿x轴正方向传播 B.波沿x轴负方向传播
C.波的传播速度大小为 D.波的传播速度大小为
【答案】C
【详解】AB.由于无法确定该列波上任何一个质点的振动方向,因此无法确定波的传播方向。故AB错误;
CD.质点M处于波峰位置,第一次到达波谷所用的时间为
该列波的周期为
由图可得该列波的振幅,P点的坐标(,),Q点的坐标(,)。设该列波波长为,初相为,相位为()。由三角函数知识可得波动方程(m)
由图分析,对P点有
对Q点有
P、Q两质点处于一个波长内,因此P、Q两质点的相位差
即
解得
波的传播速度大小。故C正确,D错误。
故选C。
8.如图所示,A、B是在同一水平线上、间距为L的光滑固定钉子,一根橡皮筋绕过两个钉子,两端打结,结点刚好在C点,此时AB、AC、BC三段橡皮筋处于伸直状态且拉伸形变可忽略不计,AC与水平方向的夹角为在结点上挂一个重为G的矿泉水瓶,静止时,结点到D点,此时AD与水平方向的夹角为已知橡皮筋的弹力与伸长量成正比,橡皮筋在弹性限度内,,则橡皮筋的劲度系数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】结点在C时,AC与水平方向夹角,AB间距为L,AC段水平分量为,故AC段和BC段原长均为:
结点移到D点,AD与水平方向夹角,AD段和BC段长度均为:
伸长量为:
矿泉水瓶静止时,竖直方向合力为零,两段拉力竖直分量之和等于重力G,由平衡条件得
其中代入,解得
故选D。
二、多选题:本题共2小题,每小题5分,共10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5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9.如图所示,轻质动滑轮下方悬挂重物,轻质定滑轮下方悬挂重物,悬挂滑轮的轻质细线竖直。开始时,用手托住、使、均处于静止状态且离地足够高,释放后、开始运动。已知的质量为,的质量为,忽略所有阻力,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A.受到细线的拉力大小为
B.、的加速度大小之比为1∶2
C.当的位移大小为时,运动的速度大小为
D.若要使得、释放后静止在图示位置,应将、的质量关系调整为
【答案】BCD
【详解】A.的质量是质量的3倍,向下做匀加速直线运动,向上做匀加速直线运动,所以细线的拉力小于,故A项错误;
B.根据关联速度可得
则相同时间内速度变化量的关系也满足
故加速度关系满足,故B正确;
C.、组成的系统机械能守恒,可得
联立解得,,故C正确;
D.、静止在图示位置时,对有
对有
可得,故D正确。
故选BCD。
10.如图甲所示的无绳跳绳利用霍尔元件实现智能计数,其内部结构示意图如图乙所示。霍尔元件固定在手柄外壳内,通有从外向里的恒定电流I,且电流I由电子的定向移动产生。跳绳时,小球带动转轴旋转,转轴通过连接杆带动磁铁绕转轴做圆周运动,当磁铁靠近霍尔元件时,霍尔元件所处位置的磁感应强度增大,霍尔电压升高,当霍尔电压超过设定阈值时控制器记录一次跳绳次数,则( )
A.磁铁转动到图乙位置时,霍尔元件左侧面电势高于右侧面
B.磁铁转动到图乙位置时,霍尔元件左侧面电势低于右侧面
C.若提高跳绳频率,霍尔电压的最大值不变
D.若提高跳绳频率,霍尔电压的最大值增大
【答案】BC
【详解】AB.磁铁N极向下,正对霍尔元件,因此霍尔元件处磁场方向竖直向下,电流方向为从外向里,电流方向与电子定向移动方向相反,因此电子运动方向为从里向外,根据左手定则(电子带负电,四指指向电流方向),可判断电子受到的洛伦兹力向左,电子向左侧面积累,左侧面带负电,右侧面带正电,因此霍尔元件左侧面电势低于右侧面,A错误,B正确;
CD.霍尔效应平衡时,洛伦兹力等于电场力,则
结合电流微观式
推导得霍尔电压公式
式中恒定,都是霍尔元件的固有参数,霍尔电压最大值仅由最大磁感应强度决定,是磁铁靠近霍尔元件时的磁感应强度,与跳绳频率无关,因此提高跳绳频率,霍尔电压的最大值不变,C正确,D错误。
故选BC。
三、非选择题:本题共5小题,共58分。
11.(8分)如图所示是“DIS向心力实验器”,当质量为的砝码随旋转臂一起在水平面内做半径为的圆周运动时,所需的向心力可通过牵引杆由力传感器测得,旋转臂另一端的挡光杆(挡光宽度为,旋转半径为)每经过光电门一次,通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力大小和挡光时间的数据。该同学通过保持砝码质量和运动半径不变,来探究向心力与角速度的关系。
(1)下列实验与本实验方法相同的是___________。
A.探究平抛运动的特点
B.探究加速度与力和质量的关系
C.探究弹簧形变量与力的关系
D.探究两个互成角度的力的合成规律
(2)某次旋转过程中挡光杆经过光电门时的遮光时间为,则砝码的角速度___________。
(3)以为纵坐标,以___________(填“”“”“”或“”)为横坐标,可在坐标纸中描出数据点做一条直线,若该直线的斜率为,由作出的图线可得砝码做圆周运动的半径___________(用、、、表示)。
【答案】(1)B
(2)
(3)
【详解】(1)A.探究平抛运动的特点用运动的合成与分解法,故A错误;
B.探究加速度与力和质量的关系用控制变量法,与本实验方法相同,故B正确;
C.探究弹簧形变量与力的关系用等效替代法,故C错误;
D.探究两个互成角度的力的合成规律用等效替代法,故D错误;
故选B。
(2)挡光杆与砝码同轴转动,角速度相等。挡光杆的线速度
由
得
(3)向心力公式
代入
得
可见与成正比,故横坐标为。设斜率
解得
12.(10分)在“测量干电池的电动势和内阻”实验中,学生用待测电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线等器材组成如图甲所示电路。
(1)在图甲中,导线端应连接到_____(选填“A”、“B”、“C”或“D”)接线柱上。正确连接电路后,闭合开关之前,应将滑动变阻器的滑片调节至_____端(选填“B”或“C”)。
(2)测得的7组数据已标在如图乙所示的坐标系上,用作图法求出干电池的电动势_____和内阻_____。(计算结果均保留三位有效数字)
(3)通过分析误差原因,可比较测量值和真实值的关系。下列哪个说法是正确的?_____
A.由于电压表的分流作用,使内阻的测量值小于真实值
B.由于电压表的分流作用,使内阻的测量值大于真实值
C.由于电流表的分压作用,使电动势的测量值小于真实值
D.由于电流表的分压作用,使电动势的测量值大于真实值
【答案】(1) C B
(2) 1.50 1.04
(3)A
【详解】(1)[1]根据图甲可知,为了使电压表测路端电压以及开关控制整个电路,导线a端应连接到C;
[2]为了保护电路,开关闭合之前,应将滑动变阻器移到最值最大端,故滑片调节至B端。
(2)[1][2]根据闭合电路欧姆定律
可得
则图像的纵截距表示电动势,斜率的绝对值表示电源内阻。根据图乙中的数据点作出图像,如图所示
故,
(3)实验电路采用的是外接法(相对于电源)测电源电动势与内阻,由于电压表的分流作用,使得电流表的示数小于通过电源的电流,所以引起误差的原因为电压表分流;该电路电源内阻的测量值等于电压表与电源内阻并联的总电阻,所以内阻的测量值偏小。
故选A。
13.(8分)车载摄像头需要有较大的拍摄角度。一摄像头由于结构限制,拍摄角度为。如图,将摄像头嵌入均匀透明介质,介质截面为矩形。只考虑该截面内光线传播情况,通过空气与介质间界面的折射,可将实际拍摄角度扩大。
(1)若希望几乎贴着介质表面入射的光线1能够以图示路径恰好射入摄像头,即拍摄角度扩大为,求介质的折射率;
(2)若介质折射率为1.8,从侧后方向入射的光线2能够以图示路径折射之后发生一次全反射,然后恰好射入摄像头,求光线2的入射角的正弦值。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)如图所示
根据几何关系可知光线1的折射角为,入射角为90°
可得
(2)根据几何关系可得光线2在玻璃砖中的折射角为
根据折射定律
其中
解得
14.(14分)如图,O、A、B为同一竖直平面内的三个点,OB沿竖直方向,,,将一质量为m的小球以一定的初动能自O点水平向右抛出,小球在运动过程中恰好通过A点。使此小球带电,电荷量为q(q>0),同时加一匀强电场,场强方向与 所在平面平行,现从O点以同样的初动能沿某一方向抛出此带电小球,该小球通过了A点,到达A点时的动能是初动能的3倍;若该小球从O点以同样的初动能沿另一方向抛出,恰好通过B点,且到达B点的动能为初动能的6倍,重力加速度大小为g。求
(1)无电场时,小球达到A点时的动能与初动能的比值;
(2)电场强度的大小和方向。
【答案】(1);(2) ,方向与竖直方向夹角为斜向右下方
【详解】(1)小球做平抛运动,设初速度,初动能,从O到A的运动时间为t,令,则
根据平抛运动的规律得,水平方向有
竖直方向有
同时有
联立解得
设小球到达A点时的动能为,有
得
(2)加电场后,从O点到A点下降了,从O点到B点下降了,如图设电场力F与竖直方向夹角为,则由动能定理得
其中
联立解得
,
所以电场强度为
正电荷受力方向与电场方向相同,即E与竖直方向夹角为斜向右下方。
15.(18分)两固定的平行光滑金属导轨,水平部分间距为3L,倾斜部分间距为L,与水平面的夹角。导轨的两部分分别处在磁感应强度大小为B、方向垂直各自导轨平面向上的匀强磁场中,如图所示。将一根长为L、质量为m、电阻为R的金属棒AB垂直于倾斜导轨放置,将另一根材料和粗细与AB相同、长为3L的金属棒CD垂直于水平导轨放置。运动过程中棒与导轨始终垂直且保持良好接触,导轨足够长且电阻可忽略,重力加速度为g。
(1)将CD棒锁定,在AB棒上施加沿倾斜导轨向上的、大小为1.5mg的恒力,求AB棒的最终速度大小;
(2)解除锁定,在对AB棒施加的同时对CD棒施加水平向左的、大小为3mg的恒力,使两棒同时由静止开始运动,求AB棒的最终速度大小;
(3)已知在(2)的条件下,两棒从静止开始运动,经过时间t后回路达到稳定,求此过程回路中产生的焦耳热。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)设AB棒匀速运动时回路中的电流为I1,根据平衡条件有
根据闭合电路的欧姆定律有
联立解得
(2)两棒同时运动,根据牛顿第二定律,对AB有
对CD有
联立解得
可见在相同时间内,两棒的速度大小相同,则电路稳定时
对AB,根据平衡条件有
联立解得
(3)根据动量定理,对AB有
其中
两棒速率相同,则在相同时间内的位移大小也相同,设为x,则有
联立可得
对两棒,据功能关系有
可得回路的焦耳热
试卷第2页,共15页
试卷第1页,共1页
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$2026-2027学年高三年级物理上学期开学练习卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
考试范围:高中物理全部内容
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
试卷第2页,共3页
试卷第1页,共1页
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一、单选题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要求的。
1.1896年,法国物理学家贝克勒尔发现了打开原子核大门的一把钥匙一物质的放射性。从此原子核越来越清晰地走进了人类的视野,走进了人类的生活。下列说法正确的是( )
A.原子核的结合能越大,该原子核就越稳定
B.α射线与β射线一样都是电磁波,但电离本领远比β射线强
C.放射性同位素氡(222)春天半衰期为3.8天,则冬天衰变会变慢
D.放射性元素的原子核衰变后生成新核并释放能量,新核总质量小于原核质量
2.如图所示,一平行板电容器两极板水平正对,上极板M固定,下极板N放在一个绝缘的温度敏感材料上,温度敏感材料会因为温度的变化而出现明显的热胀冷缩,给电容器充电后,N板带有正电,一带电微粒恰好静止在两极板间的P点。使极板与电源断开,当温度升高时,下列说法正确的是( )
A.电容器的电容减小
B.两板间的电场强度减小
C.带电微粒仍然静止
D.带电微粒将向上运动
3.元好问曲中有“骤雨过,珍珠乱糁,打遍新荷”。为估算池中睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压力,小齐在雨天将一底面积为0.01m2的圆柱形水杯置于露台,测得1小时内杯中水上升了40mm。查询得知,当时雨滴竖直下落的速度约为9m/s,雨水的密度为1×103 kg/m3。不计雨滴重力,假设雨滴撞击莲叶后无反弹,据此估算相同面积的睡莲叶面受到的平均压力约为( )
A.0.36N B.3.6N C.1.0×10−2N D.1.0×10−3N
4.一定质量的理想气体经历的状态变化,其图像如图所示,其中为绝热线,为等温线,平行于轴,平行于轴。下列说法正确的是( )
A.由,分子平均速率不变
B.由,气体从外界吸收热量
C.由,单位时间单位面积内气体分子撞击器壁的次数减少
D.由,外界对气体做的功大于气体向外界放出的热量
5.如图所示,我国北斗三号卫星系统有三颗为地球赤道上方的同步卫星,人送外号“吉星”,另有三颗运动轨道平面与地球赤道平面夹角为55°的卫星,人送外号“爱星”,“吉星”和“爱星”协同工作,提升重点服务区域的导航精度。已知“爱星”运动的轨道为椭圆,该轨道的近地点和远地点距地球表面的高度分别为和,地球的半径为,两种卫星的周期相同,则“吉星”绕地球做圆周运动的轨道半径为( )
A. B. C. D.
6.如图所示,某国产新能源越野车在长江横渡挑战中展现了多项技术突破,该汽车配备2个涡轮推进器,用于在水中航行时产生推力并维持姿态调节,其中推进器将输入功率转化为推力功率的效率约25%,若汽车在静水中以速度v=7.2km/h匀速航行时受到的阻力约为3000N,则每个涡轮推进器的平均功率约为( )
A.6kW B.12kW C.24kW D.30kW
7.一列简谐横波沿x轴传播,某时刻的部分波形如图所示,从此时刻开始,质点M第一次到达波谷所用的时间为0.2s,则下列说法正确的是( )
A.波沿x轴正方向传播 B.波沿x轴负方向传播
C.波的传播速度大小为 D.波的传播速度大小为
8.如图所示,A、B是在同一水平线上、间距为L的光滑固定钉子,一根橡皮筋绕过两个钉子,两端打结,结点刚好在C点,此时AB、AC、BC三段橡皮筋处于伸直状态且拉伸形变可忽略不计,AC与水平方向的夹角为在结点上挂一个重为G的矿泉水瓶,静止时,结点到D点,此时AD与水平方向的夹角为已知橡皮筋的弹力与伸长量成正比,橡皮筋在弹性限度内,,则橡皮筋的劲度系数为( )
A. B. C. D.
二、多选题:本题共2小题,每小题5分,共10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5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
9.如图所示,轻质动滑轮下方悬挂重物,轻质定滑轮下方悬挂重物,悬挂滑轮的轻质细线竖直。开始时,用手托住、使、均处于静止状态且离地足够高,释放后、开始运动。已知的质量为,的质量为,忽略所有阻力,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A.受到细线的拉力大小为
B.、的加速度大小之比为1∶2
C.当的位移大小为时,运动的速度大小为
D.若要使得、释放后静止在图示位置,应将、的质量关系调整为
10.如图甲所示的无绳跳绳利用霍尔元件实现智能计数,其内部结构示意图如图乙所示。霍尔元件固定在手柄外壳内,通有从外向里的恒定电流I,且电流I由电子的定向移动产生。跳绳时,小球带动转轴旋转,转轴通过连接杆带动磁铁绕转轴做圆周运动,当磁铁靠近霍尔元件时,霍尔元件所处位置的磁感应强度增大,霍尔电压升高,当霍尔电压超过设定阈值时控制器记录一次跳绳次数,则( )
A.磁铁转动到图乙位置时,霍尔元件左侧面电势高于右侧面
B.磁铁转动到图乙位置时,霍尔元件左侧面电势低于右侧面
C.若提高跳绳频率,霍尔电压的最大值不变
D.若提高跳绳频率,霍尔电压的最大值增大
三、非选择题:本题共5小题,共58分。
11.(8分)如图所示是“DIS向心力实验器”,当质量为的砝码随旋转臂一起在水平面内做半径为的圆周运动时,所需的向心力可通过牵引杆由力传感器测得,旋转臂另一端的挡光杆(挡光宽度为,旋转半径为)每经过光电门一次,通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力大小和挡光时间的数据。该同学通过保持砝码质量和运动半径不变,来探究向心力与角速度的关系。
(1)下列实验与本实验方法相同的是___________。
A.探究平抛运动的特点
B.探究加速度与力和质量的关系
C.探究弹簧形变量与力的关系
D.探究两个互成角度的力的合成规律
(2)某次旋转过程中挡光杆经过光电门时的遮光时间为,则砝码的角速度___________。
(3)以为纵坐标,以___________(填“”“”“”或“”)为横坐标,可在坐标纸中描出数据点做一条直线,若该直线的斜率为,由作出的图线可得砝码做圆周运动的半径___________(用、、、表示)。
12.(10分)在“测量干电池的电动势和内阻”实验中,学生用待测电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线等器材组成如图甲所示电路。
(1)在图甲中,导线端应连接到_____(选填“A”、“B”、“C”或“D”)接线柱上。正确连接电路后,闭合开关之前,应将滑动变阻器的滑片调节至_____端(选填“B”或“C”)。
(2)测得的7组数据已标在如图乙所示的坐标系上,用作图法求出干电池的电动势_____和内阻_____。(计算结果均保留三位有效数字)
(3)通过分析误差原因,可比较测量值和真实值的关系。下列哪个说法是正确的?_____
A.由于电压表的分流作用,使内阻的测量值小于真实值
B.由于电压表的分流作用,使内阻的测量值大于真实值
C.由于电流表的分压作用,使电动势的测量值小于真实值
D.由于电流表的分压作用,使电动势的测量值大于真实值
13.(8分)车载摄像头需要有较大的拍摄角度。一摄像头由于结构限制,拍摄角度为。如图,将摄像头嵌入均匀透明介质,介质截面为矩形。只考虑该截面内光线传播情况,通过空气与介质间界面的折射,可将实际拍摄角度扩大。
(1)若希望几乎贴着介质表面入射的光线1能够以图示路径恰好射入摄像头,即拍摄角度扩大为,求介质的折射率;
(2)若介质折射率为1.8,从侧后方向入射的光线2能够以图示路径折射之后发生一次全反射,然后恰好射入摄像头,求光线2的入射角的正弦值。
14.(14分)如图,O、A、B为同一竖直平面内的三个点,OB沿竖直方向,,,将一质量为m的小球以一定的初动能自O点水平向右抛出,小球在运动过程中恰好通过A点。使此小球带电,电荷量为q(q>0),同时加一匀强电场,场强方向与 所在平面平行,现从O点以同样的初动能沿某一方向抛出此带电小球,该小球通过了A点,到达A点时的动能是初动能的3倍;若该小球从O点以同样的初动能沿另一方向抛出,恰好通过B点,且到达B点的动能为初动能的6倍,重力加速度大小为g。求
(1)无电场时,小球达到A点时的动能与初动能的比值;
(2)电场强度的大小和方向。
15.(18分)两固定的平行光滑金属导轨,水平部分间距为3L,倾斜部分间距为L,与水平面的夹角。导轨的两部分分别处在磁感应强度大小为B、方向垂直各自导轨平面向上的匀强磁场中,如图所示。将一根长为L、质量为m、电阻为R的金属棒AB垂直于倾斜导轨放置,将另一根材料和粗细与AB相同、长为3L的金属棒CD垂直于水平导轨放置。运动过程中棒与导轨始终垂直且保持良好接触,导轨足够长且电阻可忽略,重力加速度为g。
(1)将CD棒锁定,在AB棒上施加沿倾斜导轨向上的、大小为1.5mg的恒力,求AB棒的最终速度大小;
(2)解除锁定,在对AB棒施加的同时对CD棒施加水平向左的、大小为3mg的恒力,使两棒同时由静止开始运动,求AB棒的最终速度大小;
(3)已知在(2)的条件下,两棒从静止开始运动,经过时间t后回路达到稳定,求此过程回路中产生的焦耳热。
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