陕西西安市西北大学附属中学2026-2027学年高三上学期开学物理试题

西北大学附属中学2026-2027学年度第一学期摸底质量监测试题 高三物理 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） 1.2026年美加墨世界杯完美落幕，在120分钟的激战中，西班牙1：0战胜阿根廷后第二次捧得大力神杯。 西班牙天才小将亚马尔在某次踢球时，将质量为m=450g的足球由静止从地面上以与水平方向成0=53°、 大小为I08km/h的速度踢出，足球在空中的轨迹如图所示，b为轨迹的最高点，c为落地点，重力加速度g 取10m/s2,sin53°=0.8，忽略空气阻力。下列说法正确的是() b a 53 A.足球在空中运动的过程中机械能先增大后减小 B.足球在b点的动能为O C.亚马尔对足球做功为405J D.足球落在c点前瞬间，重力做功的瞬时功率为108W 2.民间有“冬腊风腌，蓄以御冬”的习俗。大雪后气温急刷下降，天气变得干燥，是日光下晒腊肉的好时 候。如图所示，室外固定一个用于晾腊肉的折杆MNP,其由水平直杆MN和倾斜直杆NP相连而成。一轻绳 端固定在M点，另一端Q与PN相连，轻绳上用光滑挂钩挂上腊肉，腊肉处于静止状态。现将轻绳的Q端从 图示位置开始沿折杆缓慢移动到MN的中点，则此过程中轻绳中的张力将() M m 777777777777777777777777777 A.一直增大 B.一直减小 C.先增大后减小D.先减小后增大 3.库仑力和万有引力的性质相似。如图所示电子仅在库仑力的作用下绕质子做椭圆运动，质子位置不变， 其中AB为椭圆的长轴。则下列说法正确的是() 试卷第1页共8页 质子 电子 B A.电子从A点向B点运动，机械能守恒 B.电子从A点向B点运动，速度加快 C.若电子轨道变化，电子绕质子转一圈需要的时间一定变化 D.电子在椭圆轨道上A、B两点的速度比等于两点所在位置到质子距离的反比 4.如图甲，一粗细均匀的闭合金属圆环，用绝缘细线悬挂在竖直平面内。圆环的上半部分处在方向垂直圆 环向里的有界匀强磁场中，磁场磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示。已知圆环半径r=0.1m,单 位长度的电阻为6=0.22/m,则() ∠∠∠∠∠∠ ↑B/T 0.4 十 0 0.2 甲 乙 A.t=0.1s时，穿过圆环的磁通量为0.002πWb B.t=0.1s时，圆环所受安培力大小为0.01N C.0~0.1s内，通过圆环导体某横截面的电量为0.05C D.圆环中的感应电流方向为顺时针，且环有扩张趋势 5.如图甲所示，理想变压器的原、副线圈匝数分别为、，副线圈接有一台电动机，其额定电压为380V, 内阻为2Q,电动机正常工作时（主要是把电能转变为机械能），1s内可将68kg的水抽到10m高处，原线 圈与输出电压如图乙所示的交流电源相连，电动机恰好能正常工作，重力加速度g取10/s2,则与原线圈 相连的理想交流电流表的示数为() 试卷第2页共8页 760w5t/W n2 0 2 t/(x10-2s） -760W2 甲 乙 A.10A B.12.5A C.20A D.15A 6.某些肿瘤可以用“质子疗法”进行治疗。在这种疗法中，为了能让质子进入癌细胞，首先要实现质子的 高速运动，该过程需要一种被称作“粒子加速器”的装置来实现。质子先被加速到较高的速度，然后轰击 肿瘤并杀死癌细胞。如图所示，来自质子源的质子（初速度为零），经加速电压为U的加速器加速后，形成 细柱形的质子流。己知细柱形的质子流横截面积为S,其等效电流为I:质子的质量为m,其电量为。那 么这束质子流内单位体积的质子数n是() 质子源 质子流 A B.周 c 7.卢瑟福α粒子散射实验的装置示意图如图所示，荧光屏和显微镜一起分别放在图中A、B、C、D四个位 置时，关于在相同时间（足够长)内观察到的现象，下列说法正确的是() 放射源 荧光屏 金箔 显微镜 A.在B位置时观察到屏上的闪光最多 B.在B位置时屏上能观察到闪光，是因为α粒子发生了衍射 C.在D位置时屏上一定不能观察到闪光 D.在C位置时观察到屏上的闪光次数比在D位置时观察到的多 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) 试卷第3页共8页 8.如图是一种导热材料做成的“强力吸盘挂钩”，图甲、乙是它的工作原理图。使用时，按住锁扣把吸盘 紧压在墙上（如图甲所示)，吸盘中的空气（可视为理想气体）被挤出一部分。然后把锁扣缓慢扳下（如图 乙所示)，让锁扣以盘盖为依托把吸盘向外拉出。在拉起吸盘的同时，锁扣对盘盖施加压力，致使盘盖以很 大的压力压住吸盘，保持吸盘内气体密闭，环境温度保持不变。下列说法正确的是() 盘盖 锁扣 吸盘 甲 A.锁扣扳下后，吸盘与墙壁间的摩擦力变大 B.锁扣扳下过程中，锁扣对吸盘中的气体做正功，气体内能增加 C.锁扣扳下后吸盘内气体分子数密度减小，气体压强减小 D.锁扣扳下后吸盘内气体分子单位时间撞击单位面积吸盘内表面的次数减少 9.某同学采用如图所示的实验装置来研究光电效应现象。当用某单色光照射光电管的阴极K时，会发生光 电效应现象。闭合开关$，在阳极A和阴极K之间加上反向电压，通过调节滑动变阻器的滑片逐渐增大电 压，直至电流计中电流恰为零，此电压表的电压值U称为遏止电压，根据遏止电压，可以计算出光电子的 最大初动能Ekm。现分别用频率为v1和v2的单色光照射阴极，测量到遏止电压分别为U1和U2,设电子质量为 m,电荷量为e,则下列关系式中正确的是() A.用频率为v1的光照射时，光电子的最大初速度v= 2eU m B.若两束光同时照射，则遏止电压为U1+U2 C.阴极K金属的极限频率v。=v2业 U1-U2 D.普朗克常数h=e(-U2 V2-1 试卷第4页共8页 10.如图所示，半圆形框架竖直放置在粗糙的水平地面上，光滑的小球P在水平外力F的作用下处于静止 状态，P与圆心O的连线与水平面的夹角为0，将力F在竖直面内沿顺时针方向缓慢地转过90，框架与小 球始终保持静止状态。在此过程中下列说法正确的是() D 77TTn77i77T7777n77 A.拉力F的最小值为m.gcos6 B.框架对小球的支持力先减小后增大 C.地面对框架的摩擦力始终在减小 D.框架对地面的压力先增大后减小 三、实验题（本题共2小题，共16分，每空2分) 11.某实验小组用如图甲所示装置测当地的重力加速度g,光电门（距底座有一定的高度）可测量小铁球通 过光电门时挡光时间，位移传感器可测量电磁铁到底座的距离，请回答下列问题： 电磁铁 2 3(cm) 光电门 位移传感器 mnmh1 底座 10 甲 乙 (I)用游标卡尺测小铁球的直径，示数如图乙所示，则小铁球直径d= mm。 (2)小铁球被吸在电磁铁上，现给电磁铁断电，小铁球自由下落，若小铁球通过光电门的挡光时间为1，则 小铁球通过光电门时的速度大小1=（用d和t1表示），保持光电门的位置不变，多次改变电磁铁的位 置（电磁铁和光电门间的距离远大于小铁球的直径），重复实验，与光电门和位移传感器连接的计算机将测 得每次实验小球的挡光时间t及底座到电磁铁的距离h,拟合成是-h图像，则得到的图像应该是（选填 “A”“B”或“C”)。 试卷第5页共8页 (3)若图像的斜率为k,则当地的重力加速度g= (用k、d表示)。 12.小华同学用如图所示的装置制作了一个测量物体重力的仪器。将一长度（不含针头）为20cm、横截面 积为2cm的注射器固定在铁架台上，右侧竖直固定一刻度尺，0刻度与注射器柱体顶端水平对齐，注射器 内有一密封性良好的轻质薄活塞，其下方通过轻质细线悬挂被测重物。某次使用时，先让注射器针头与大 气相通，调整活塞的初始位置，使其距注射器柱体顶端距离为4©m时封闭针头，然后在细线下端悬挂待测 重物，当活塞不再移动时，记下刻度尺读数，由此可计算重物的重力。忽略活塞与注射器之间的摩擦力， 环境温度保持不变，大气压强p0=1×105Pa。 (1)若稳定后活塞静止在距离注射器柱体顶端8c处，则待测重物的重力为 N。 (2)若每次不挂重物时活塞初始距注射器柱体顶端距离均为4cm时封闭针头，则注射器所能测量的重物最大 重力为N,在注射器壁4cm下方等间距地标出所测重物的重力示数，则重力示数随活塞距柱体顶端 距离 (填“线性”或“非线性”)变化。 (3)若注射器热传导时间较长，则在悬挂重物后，活塞初步平衡时立刻读数，测量的重力与真实值相比 (填“偏大”“偏小”或“相等”)。 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，质量M6kg的木板静置于足够大的水平地面上，其下表面与地面间的动摩擦因数山1=品 上表面P点左侧粗糙、右侧光滑，木板右端凸起形成挡板。两个完全相同，质量均为=1kg的滑块A、B (均可视为质点)放在木板上，其中滑块A放置于木板左端，滑块B放置于P点。现给滑块A一向右的瞬 时冲量=10N·s,滑块A开始向右运动，A、B碰后粘在一起，最终恰好能回到滑块B相对地面的初始位 试卷第6页共8页 置。已知P点到木板左端的距离L-4.5,滑块与木板P点左侧的动摩擦因数u2=0.4,滑块与木板右端挡 板的碰撞为弹性碰撞，滑块A、B与挡板的碰撞时间均极短，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度 大小g=10m/s2。求： A (1)滑块B的最大速度v大小： (2)AB与挡板发生弹性碰撞后AB的速度大小、木板的速度大小： (3)木板的长度L0。 14.如图所示，沿平直路面行驶的小车（未画出）上固定着一个敞口的长方体水箱，水箱内盛有待测试的 液体，水箱底部中心0点有一激光源，可竖直向上射出激光束。小车匀速行驶时，液面水平，水箱壁左侧液 面处记为A点：小车以加速度大小口-g行驶时，液面呈斜面，水箱壁左侧液面处记为B点，此时光线经液 面折射后打在P点，若水箱底部长2L,AP=V3L,重力加速度为g,液体足够多且不会泼洒出水箱。 A 0 (1)求该液体的折射率： (2)若激光束恰好不从液面射出，求小车加速度。 15.如图所示，在xOy坐标平面的第一、四象限内有正交的匀强电场和匀强磁场I,电场沿y轴负方向，磁 场I垂直于坐标平面向里；在第二、三象限内，以01(-R,一)为圆心、半径为R的圆形区域内有垂直 于坐标平面向外的匀强磁场Ⅱ，磁场I、Ⅱ的磁感应强度大小均为B。第一次让一个质量为、电荷量为q 的带正电粒子在磁场Ⅱ边界上的P(-R,-R)点以某一速率指向圆心O,射入磁场Ⅱ，粒子经磁场Ⅲ 偏转后从Q(0,-卧)点离开磁场Ⅱ，进入第四象限，在正交的电磁场中做直线运动。第二次以另一速率 仍从P点指向圆心O1方向射入同样的粒子，粒子经磁场Ⅱ偏转后从坐标原点O进入第一象限的正交电磁 场中。不计粒子重力，求： 试卷第7页共8页 × × 十 × × × × ● ● × × × × × × × ● × × 0 、● + P (1)电场强度的大小E; (2)粒子第二次进入磁场Ⅱ运动的速率v; (3)粒子在第一象限正交电磁场中运动时距x轴的最大距离。 试卷第8页共8页 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B D B y D D CD AC AC 11.(1)10.75 (2) A 号 【详解】(1)小铁球直径d=10mm+0.05mm×15=10.75mm (2)[]根据极短时间的平均速度等于瞬时速度，小球通过光电门的速度为v1= t [2]设小铁球从静止开始下落到光电门，下落的高度为H,由于h>H,且每次h与H差值恒定，设为L,则根 据机械能守恒mgH=m(佾 即mgh-)=m(月 得到站是九-兴 故选A。 (3)由(2)及题意知，是=k 因此当地的重力加速度g=@ 2 12.(1)10 (2) 16 非线性 (3)偏小 【详解】(1)设密封时气柱长度为l,=4cm,稳定后气柱长度为l=8cm、压强为p1。温度不变，由玻意耳 定律得poloS=p1lS 对活塞受力分析，由平衡条件得poS=p1S+G 联立解得G=(1-9)PS=(1-)×105×2×104N=10N (2)[1]测量重力最大时活塞位于注射器柱体最下端，气柱长度l,m=20cm 由小问1的关系得Gm=（1-2)PS=(1-)×105×2×104N=16N [2]由G=(1-9)poS,可知，G与并非线性关系，故重力示数随活塞距柱体顶端距离非线性变化。 (3)悬挂重物后，密封气体迅速膨胀并对外做功，短时间内来不及从环境吸热，故内能减小、温度低于环 答案第1页共5页 境温度。对同一重物，由平衡条件得气体压强即=P0一号 因此与达到热平衡时相比，立即读数时气体体积和气柱长度均偏小。由G示=(（1-)PS,可知，偏小时 示值偏小。 13.(1)4m/s (2)2m/s,21m/s 3}m 【详解K1)设滑块A与木板间的滑动摩擦力大小为fA,木板与地面间的滑动摩擦力大小为∫，则有fA=2mg, f=41(2m+M)g 因∫A<f,故A、B碰撞前木板相对地面不动。设给滑块A一瞬时冲量后滑块A的速度大小为v1,滑块A 与滑块B碰撞前的速度大小为v2,滑块A与滑块B碰撞后，滑块B的速度最大，则有I=mw1,mw= 2mgL+m吃 碰撞过程动量守恒有mw2=2mv 联立解得v=4m/s (2)滑块进入P点右侧光滑部分后做匀速直线运动，直到与挡板发生弹性碰撞，取水平向右为正方向，设 碰后滑块的速度大小为v3,木板的速度为v4, 根据动量守恒有2mw=-2mv3+Mv4 根据机械能守恒有)×2mw2=号×2mw3+Mv 解得v3=2m/s,v4=2/s (3)与挡板碰后滑块向左做匀速直线运动，木板向右做匀减速直线运动，设木板做匀减速直线运动的加速 度大小为a1,根据牛顿第二定律可得a1=2m+ M 当滑块到达P点后，开始做匀减速直线运动，回到滑块B相对地面的初始位置时速度变为零。设滑块从与 挡板碰撞后至运动到P点的时间为1，滑块做匀减速直线运动的位移大小为xo,此过程滑块的加速度大小为 aa,根据牛顿第二定律可得a4=m2=g 则滑块与木板碰后，在，时间内木板向右运动的位移大小也为，即=是。=1-a,好 根据几何关系可得L0=L+xo+3t1 联立解得Lo=号m 答案第2页共5页 14.(1)W5 QF, 【详解】(1)小车以加速度大小=号g行驶时，以液面上某质点为研究对象，作受力分析图，由牛顿第二 定律有ngtana=ma ma mg 解得a=30° 在Rt△0PA中anP0A==V5 解得∠P0'A=60° 解得β=60° 由折射定律有n=s盟 sing 解得n=V3 D B A O' (2)由全反射临界角公式有sinC=1 n 由(1)分析可知a=gtanc 解得1=号g 15.(1)E=982R (2)D=V3g8R m B号R 答案第3页共5页 【详解】(1)由题意，设第一次的速率为o,粒子从Q点出磁场Ⅱ，根据牛顿第二定律有qoB=m 1 由几何关系可知r1=R 解得0=98R m 进入电磁场后，做匀速直线运动，有qvoB=Eq 求得电场强度E=B0=9BR m (2)设OO1与x轴负向成角，如图 y↑ + + 由几何关系可知tan0= 3 即0=30 由几何关系可知2=am30 R =V3R 由题意，粒子从0点出磁场Ⅱ，根据牛顿第二定律有qvB=m 2 解得v=3gBR m (3)粒子以速度进入正交电磁场时，将粒子刚进电磁场时的速度分解为沿x轴正向的分速度)1和分速度v2, 如图 12 30° 且v1满足qV1B=qE E 则v1=日=0 而v2=,m2+v1-2ww1cos30°=v0 其负方向与x轴正方向的夹角p=60° 解得2=V1=8R m 答案第4页共5页 此后，粒子在叠加场中的运动可以分解成以速度v1沿x轴正向做匀速直线运动和以速率v,做逆时针匀速圆周 运动。设做匀速圆周运动的半径为2，根据牛顿第二定律有qv2B=m竖 T2 解得r2=mg=R gB 如图 O31 X 可知离x轴的最大距离dm=r2z(1+cos)=R 答案第5页共5页