江苏省南京市2026-2027学年高三上学期开学期初物理模拟练习卷01

**基本信息** 高三开学期初物理模拟卷，以全6册知识为载体，融合科技前沿（神舟十九号）、社会热点（马拉松、高速安全）及实验探究，考查物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|11题/44分|运动学（质点、a-t图像）、力学（秋千模型）、电磁学（电场、交流电）|结合2024宝鸡马拉松考位移与质点，神舟十九号考天体运动，体现情境真实性| |非选择题|5题/56分|实验探究（橡皮筋弹力）、综合计算（板块模型、追及问题）|16题以高速行车安全为背景，分距离计算、碰撞判断、安全建议三问，梯度考查科学论证与社会责任|

江苏省南京市2026-2027高三上学期开学期初物理模拟练习卷01 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ （测试范围：人教版2019版选修+必修全6册） 评卷人 得分 一、单选题，本题共11小题，每小题4分，共44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．“一场马拉松，爱上一座城”，2024年10月27日，宝鸡马拉松比赛盛大举行。本次马拉松项目全程，起点和终点都设在行政中心，途经宝鸡中学和两座横跨渭河的大桥，我校也有师生参与并取得一定成绩。下列说法中正确的是（     ） A．完成比赛的运动员的位移大小都是 B．比赛中的运动员经过凤凰大桥时能被当做质点 C．比赛开始后的前3秒末与第4秒初不是同一时刻 D．奔跑中的运动员看到站在路边的观众在朝着自己运动，这是以地面作为参考系 2．时刻，P、Q两物体均从静止开始做直线运动，其中P物体的加速度a随时间t变化的图像如图甲所示，Q物体的速度v随时间t变化的图像如图乙所示，下列判断正确的是（     ） A．P物体做往返运动 B．P物体在0~4s的时间内，第1s末的速度最大 C．Q物体在1~2s内和2~3s内，加速度方向相反 D．Q物体在1~5s的时间内，平均速度为零 3．如图所示为一长绳秋千，某小孩坐在秋千板上荡秋千。已知绳长为，小孩和秋千板的总质量为，摆动时绳子偏离竖直方向的最大角度为，重力加速度为，绳的质量、空气阻力均忽略不计。下列说法正确的是（     ） A．绳子偏离最大角度时，小孩处于平衡状态 B．绳子偏离最大角度时，小孩的加速度沿水平方向 C．秋千摆至最低点时，绳子对该小孩和秋千板的作用力大小为 D．秋千摆至最低点时，绳子对该小孩和秋千板的作用力大小为 4．如图所示，水在快要烧开时会不断地从底部向上冒气泡。若此时一束平行光垂直水面射入水中，下列光路图中可能正确的是（     ） A． B． C． D． 5．如图所示，一个固定的绝热容器被隔板K分成A、B两室，已知A内有一定质量的理想气体，B内为真空。抽开隔板K，最终达到平衡状态，该过程中（　　） A．气体对外界做功 B．气体的内能增加 C．每个气体分子的速率都减小 D．单位时间单位面积气体分子与容器壁撞击的次数变少 6．核电池是各种深空探测器中最理想的能量源，它不受极冷极热的温度影响，也不被宇宙射线干扰。同位素温差电池的原理是其发生衰变时将释放的能量转化为电能。我国的火星探测车用放射性材料作为燃料，中的Pu元素是，已知的半衰期为88年，其衰变方程为。若、、X的结合能分别为、、，则下列说法正确的是（　　） A．的平均核子质量大于的平均核子质量 B．衰变放出的射线是氦核流，它的贯穿能力很强 C．该反应释放的能量为 D．一个静止的 核发生衰变后，、X在磁场中的运动轨迹应该如图所示 7．如图，一匀强电场的方向平行于平面直角坐标系xOy，平面内有a、b、c三点，其中O、a、c三点的电势分别为1V、10V、13V。已知电子的电荷量大小为e。下列说法正确的是（　　） A．b点的电势为23V B．电场强度的大小为2V/cm C．将一个电子置于x=4cm处，电子的电势能为7eV D．将一个电子从a点移至b点，静电力做功为12eV 8．图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为交流电流表，电阻R大小为5Ω。线圈绕垂直于磁场的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，从图甲所示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．电阻R的热功率为1000W B．t=0.01s时，线圈处于中性面，磁通量最大 C．电流瞬时值表达式为 D．1s内电流方向改变100次 9．如图所示，光滑竖直杆和光滑斜面固定在水平面上，不可伸长的细线通过斜面顶端的光滑轻质定滑轮分别连接滑块A和滑块B。初始时，用外力托住A，使滑轮与A之间的细线保持水平，然后由静止释放A。已知滑轮与B之间的细线跟斜面平行，A达到最大速度之前未落地且B未上升至滑轮处，在滑块A向下滑动至速度最大的过程中（     ） A．A和B的速度大小始终相等 B．绳子的拉力对A和对B做功的绝对值始终相等 C．A减小的重力势能始终等于B增加的重力势能 D．A减小的重力势能始终等于B增加的机械能 10．2024年10月30日，神舟十九号载人飞船搭乘三名宇航员，从酒泉卫星发射中心发射升空。假设地球的半径为R，神舟十九号载人飞船在距离地球表面高度为h处绕地球做匀速圆周运动。已知地球两极表面的重力加速度为g，引力常量为G，地球的自转周期为，神舟十九号载人飞船绕地球运动的角速度大小与地球自转的角速度大小之比为，下列说法正确的是（    ） A．神舟十九号载人飞船的线速度大小为 B．神舟十九号载人飞船的向心加速度大小为 C．地球的平均密度可表示为 D．神舟十九号载人飞船运行高度h与地球半径R的关系为 11．如图所示，在粗糙的水平桌面上放置一质量为m、左端带有挡板的滑块，滑块上表面光滑。质量为2m的钢珠以水平初速度冲上滑块，与挡板第一次碰撞后速度变为。之后钢珠与挡板发生多次碰撞（每次碰撞时间极短，碰撞无能量损失），最终钢珠与滑块均处于静止状态。已知钢珠与挡板从发生第一次碰撞到钢珠恰好静止时的时间为t。下列说法正确的是（     ） A．第一次碰撞结束后的滑块速度大小为 B．从发生第一次碰撞到钢珠恰好处于静止状态的过程中，滑块运动的时间 C．整个过程中滑块的总位移为 D．滑块与地面的摩擦因数为 评卷人 得分 二、非选择题：本题共5小题，共56分。 12．一位同学假期借助身边的简单材料，进行科学探究实践活动，主要操作如下： (1)找来一段原长为5cm的橡皮筋，一端固定在O点，另一端用细线与一轻质饰品袋相连，然后将一枚枚相同的钢钉装入袋中并保持橡皮筋始终竖直，测量装入不同数量的钢钉后袋子静止时橡皮筋对应的长度，发现“橡皮筋的长度随钢钉的数量均匀增加”，这表明该橡皮筋产生的弹力与其形变量成__________（填“正比”或“反比”）。 (2)当装入30枚钢钉后，橡皮筋的长度恰好为8cm，此后保持饰品袋中钢钉数量不变，再于橡皮筋下端P点通过细线PS施加水平向右的拉力，使得OP缓慢偏离竖直方向，当偏角时保持静止，如图所示，已知，若平行四边形定则成立，则此时橡皮筋的长度应为__________cm。此后保持OP方向不变，细线PS缓慢逆时针旋转至竖直向上，则此过程中橡皮筋长度变化情况为____________________（填“一直变短”、“一直变长”、“先变短后变长”或“先变长后变短”）。 13．（6分）某光源a能发出波长λ0=0.55 μm的可见光，用它照射某金属恰能产生光电效应；现用另一光源b照射该金属时产生的光电子的最大初动能Ek=0.225eV。已知普朗克常量h=6.6×10-34 J·s，每个光电子所带电荷量e=1.6×10-19 C，光在真空中的传播速度c=3×108 m/s。求∶ (1)光源a中每个光子的能量。 (2)光源b发出的光的频率。 14．（8分）如图所示，MN和PQ是固定在水平面上电阻不计的足够长的光滑平行金属导轨，其间距为L，XM、YP是两根固定在竖直平面内的光滑四分之一圆弧形导轨，它们与MN、PQ分别在M和P点相切。在水平导轨的右端接一个阻值为R的定值电阻。虚线PM右侧导轨的水平区域存在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场。将质量为m、电阻也为R的金属棒ab从弧形导轨上高为h处由静止释放，在水平导轨上运动一段距离停止。金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度为g。求： (1)金属棒刚进入磁场时的加速度大小； (2)金属棒从释放到静止过程中R上产生的焦耳热； (3)金属棒在磁场中滑行的距离。 15．（12分）如图所示，倾角的足够长光滑斜面固定在水平面上，斜面上放一长L=1.8m、质量M=3kg的薄木板，木板的最右端叠放一质量m=1kg的小物块，物块与木板间的动摩擦因数 对木板施加沿斜面向上的恒力F，使木板沿斜面由静止开始做匀加速直线运动。设物块与木板间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取。 (1)当F=24N时，物块相对木板静止，求此时两物体的加速度大小。 (2)为使物块不滑离木板，求力F应满足的条件； (3)若F=37.5N，物块能否滑离木板？若不能，请说明理由；若能，求出物块滑离木板所用的时间及滑离木板后沿斜面上升的最大距离。 16．（12分）国庆中秋双节叠加的8天长假中，高速公路车流量增大，行车安全尤为重要。某次场景中∶小王驾驶汽车甲在平直高速公路的主车道内，以30m/s的速度匀速行驶；在甲车前方50m处，汽车乙与甲车同车道、同方向，以相同的速度匀速行驶。行驶过程中，乙车司机突然发现前方约150m处有掉落的物品，立即以4m/s2的恒定加速度平稳刹车；而小王因连续驾驶出现疲劳，注意力不集中，未及时观察到乙车刹车灯光，直到乙车开始刹车3s后才反应过来，随即以6m/s2的加速度制动。请解答下列问题： (1)小王开始对甲车实施刹车的瞬间，求甲、乙两车之间的距离。 (2)通过计算判断∶甲、乙两车在后续刹车过程中是否会发生追尾碰撞？若会相撞，求出相撞时各自的速度；若不会相撞，求两车在整个运动过程中相距的最近距离。 (3)为进一步贯彻双减政策，引导学生走出课堂，走进社会，走进大自然，不少地方进行了春秋假的试点，届时自驾游会更加火爆，安全问题不容忽视，请结合题中信息，给出安全驾驶的建议（至少2条）。 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 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B D C B D A D D B D 题号 11 答案 C 1．B 【知识点】质点、时间、已知参考系判断物体运动情况、位移的定义、路程与位移 【详解】A．位移是初位置指向末位置的有向线段，马拉松比赛起点和终点都设在行政中心，故位移为零，故A错误； B．比赛中的运动员经过凤凰大桥时，其大小形状对研究运动的影响可以忽略，可以被当做质点，故B正确； C．比赛开始后的前3秒末与第4秒初是同一时刻，故C错误； D．奔跑中的运动员看到站在路边的观众在朝着自己运动，这是以自己作为参考系，故D错误。 故选B。 2．D 【知识点】a-t图像、利用v-t图像求加速度 【详解】AB．由图可知，P物体在0~1s内沿正方向做加速度增大的加速运动，1~2s内沿正方向做加速度减小的加速运动，2~3s内，加速度反向，物体沿正方向做加速度增大的减速运动，3~4s内，物体仍沿正方向做加速度减小的减速运动，4s时速度减小到零，由此可知，物体一直沿正方向运动，不是往返运动，2s时物体开始做减速运动，所以2s末速度最大，故AB错误； C．Q物体在1~2s内和2~3s内，图线的斜率不变，即加速度相同，故C错误； D．图线与坐标轴所围区域的面积表示位移，由图可知，Q物体在1~5s的时间内，位移为 平均速度为，故D正确。 故选D。 3．C 【知识点】绳/单层轨道模型、动能定理的初步应用 【详解】AB．绳子偏离最大角度时，小孩速度为0，沿绳子方向的向心加速度 故小孩沿绳方向合力为零；但垂直绳方向，合力不为零，如图所示 故小孩所受合外力沿圆弧切线斜向下，处于受力不平衡状态，根据牛顿第二定律可知，小孩的加速度沿圆弧切线斜向下，故A、B错误； CD．秋千摆至最低点时，由动能定理可知，小孩到达最低点的速度满足 解得 最低点，拉力和重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律有 解得绳子对该小孩和秋千板的作用力大小为，故C正确，D错误。 故选C。 4．B 【知识点】光疏介质和光密介质 【详解】光从水进入空气，即由光密介质进入光疏介质，入射角小于折射角，后来又从空气进入水，则入射角大于折射角，根据以上原理可知，图B是正确的，如下 故选B。 5．D 【知识点】气体温度的微观意义、气体分子速率分布图像、气体压强的微观意义、热力学第一定律的应用 【详解】A．B室为真空，气体膨胀时没有外力阻碍，气体对外界做功，故A错误； B．容器绝热，与外界无热交换，；根据热力学第一定律，可知气体内能变化，内能不变，故B错误； C．理想气体内能只和温度有关，内能不变则温度不变，温度是分子平均动能的标志，仅说明分子平均速率不变，不是每个分子速率都减小，C错误； D．气体平衡后体积变大，分子数密度减小，温度不变、分子平均速率不变，因此单位时间单位面积气体分子对容器壁的撞击次数变少，D正确。 故选D 。 6．A 【知识点】带电粒子在匀强磁场中的圆周运动：半径、周期公式、α衰变的特点、本质及其方程的写法、结合能与比结合能、质能方程 【详解】A．衰变反应后存在质量亏损，则的平均核子质量大于的平均核子质量，故A正确； B．根据电荷数和质量数守恒，X为，故衰变放出的射线为射线，即氦核流，它的贯穿能力很弱，电离能力很强，故B错误； C．该反应释放的能量为，故C错误； D．一个静止的 核发生衰变后，变成、X，根据动量守恒，可知与X的动量大小相等，方向相反，在磁场中，根据洛伦兹力提供向心力，则有 解得 因磁感应强度相等，动量大小相等，故电荷量越大，轨道半径越小，的电荷量大于X（）的电荷量，故的轨道半径较小，即小圆为的运动轨迹；设在P点的速度方向沿切线向上，X在P点的速度方向沿切线向下，根据左手定则，两者的运动轨迹应为外切圆，故D错误。 故选A。 7．D 【知识点】静电力做功与电势差的关系、匀强电场中电势差与电场强度的关系 【详解】A．在匀强电场中，平行等距的两线段电势差相等，故 解得，故A错误； B．将电场强度分解为水平方向和竖直方向，沿x轴方向，有 沿y轴方向，有 则合电场强度，故B错误； C．x=4cm处的电势为7V，电子在x=4cm处的电势能，故C错误； D．电子从a点运动到b点的过程中，静电力做功，故D正确。 故选D。 8．D 【知识点】正弦式交变电流瞬时值的表达式及其推导、计算交变流电路中的电功、电功率和焦耳热 【详解】A．电流有效值 则电阻R的热功率，故A错误； B．根据图乙可知，0.01s时，电流达到最大值，即感应电动势达到最大值，可知，此时线圈处于与中性面垂直的平面，通过线圈的磁通量为0，故B错误； C．根据图乙可知，电流瞬时值表达式为，故C错误； D．根据图乙可知，周期为0.02s，一个周期内，电流方向改变两次，则1s内电流方向改变次数为，故D正确。 故选D。 9．B 【知识点】绳连接体问题、绳连接关联速度问题、机械能守恒定律在绳连接系统中的应用 【详解】A．将滑块A的速度分解为沿绳子方向和垂直绳子方向，设细绳与竖直杆的夹角为θ，则沿绳方向的分速度满足 滑块B的速度等于沿绳方向的速度，即，二者速度大小不相等，A错误； B．细绳不可伸长，A侧细绳增加的长度等于B侧细绳减少的长度，且同一根绳子拉力大小相等。拉力做功（x为沿绳方向的位移），细绳对B做正功，对A做负功，因此拉力对A和B做功的绝对值始终相等，B正确； C．A下滑过程中，A和B的动能都在增加。对A、B组成的系统，只有重力和弹力做功，系统机械能守恒： A减小的重力势能 = A增加的动能 + B增加的动能 + B增加的重力势能，因此A减小的重力势能大于B增加的重力势能，C错误； D．B增加的机械能等于B增加的动能与B增加的重力势能之和，结合系统机械能守恒： A减小的重力势能 = A增加的动能 + B增加的机械能，因此A减小的重力势能大于B增加的机械能，D错误。 故选B 。 10．D 【知识点】计算中心天体的密度、计算卫星的各个物理量 【详解】A．神舟十九号载人飞船在距离地球表面高度为h处绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有 在地球表面有 解得，故A错误； B．根据牛顿第二定律有 结合上述有，故B错误； C．地球的自转周期为 ，神舟十九号载人飞船绕地球运动的角速度大小与地球自转的角速度大小之比为k，则神舟十九号载人飞船的角速度，神舟十九号载人飞船在距离地球表面高度为h处绕地球做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力，则有，地球的平均密度，解得，故C错误； D．结合上述有，，，解得，故D正确。 故选D。 11．C 【知识点】两物体多次碰撞问题 【详解】A．碰撞时间极短，钢珠和滑块组成的系统动量守恒，由动量守恒定律有 解得，故A错误； D．滑块与地面间摩擦力 对滑块，由牛顿第二定律有 解得加速度大小 滑块减速到停止所用时间 滑块减速位移 钢珠位移 故每次碰撞前滑块都已减速到静止，钢珠匀速追上碰撞，碰撞后钢珠速度变为原来的，滑块速度变为（为碰撞前钢珠速度），之后滑块再次减速到静止，等待钢珠追上，多次碰撞后最终静止。第一次碰撞到第二次碰撞时，钢珠匀速运动，当滑块静止后，钢珠追上滑块的时间 第一次到第二次碰撞总间隔 后续每次碰撞时间间隔都是前一次的，总时间为无穷等比数列求和，公比 则 可得摩擦因数为，故D错误； B．滑块运动总时间为每次滑块减速时间之和，故B错误； C．滑块总位移为每次滑块位移之和，同样为无穷等比数列求和 代入 解得，故C正确。 故选C。 12．(1)正比 (2) 10 一直变短 【知识点】探究弹簧弹力与形变量的关系、用图解法解决平衡问题 【详解】（1）“橡皮筋的长度随钢钉的数量均匀增加”，这表明该橡皮筋产生的弹力与其形变量成正比。 （2）[1]设一枚硬币的质量为m，当装入30枚硬币后，橡皮筋的长度恰好为8cm，则有 其中 当偏角时保持静止，则有 解得 橡皮筋长度为 [2]保持OP方向不变，细线PS缓慢逆时针旋转至竖直向上，作出受力图如图所示： 则此过程中橡皮筋拉力T一直减小，由胡克定律，形变量一直减小，因此橡皮筋长度一直变短。 13．(1)3.6×10-19J (2)6×1014Hz 【知识点】爱因斯坦光电效应方程 【详解】（1）光源a中光子的能量=3.6×10-19 J （2）用光源a照射某金属恰能产生光电效应，则金属的逸出功W=E=3.6×10-19 J 根据光电效应方程 其中 解得 14．(1) (2) (3) 【知识点】牛顿第二定律的初步应用、动量定理的内容、求线框进出磁场时电阻上生热、无外力作用下，水平导轨上的单杆模型、牛顿第二定律在阻力变化问题中的应用 【详解】（1）金属棒下滑过程，由机械能守恒得 刚进入磁场时，由牛顿第二定律得 金属棒受到安培力 其中 金属棒切割磁感线产生电动势    联立方程组，可得    （2）整个过程由能量守恒得    其中电阻R上产生的焦耳热满足   得    （3）金属棒在磁场中由动量定理得   其中   联立可得        【点睛】 15．(1) (2) (3)能滑离，， 【知识点】恰好发生相对滑动的临界问题、牛顿第二定律求瞬时加速度问题、有外力接触面光滑的板块模型、整体隔离法 【详解】（1）物块相对木板静止，将物块和木板看作一个整体，根据牛顿第二定律得 解得 （2）为使物块不滑离木板，即物块相对木板静止，将物块和木板看作一个整体，根据牛顿第二定律得 以物块为研究对象，由牛顿第二定律得 最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块相对木板静止，摩擦力为静摩擦力，有 联立得 又，解得 所以 （3）由于 可得物块会滑离木板。 对于木板，由牛顿第二定律得 对物块，由牛顿第二定律得 设物块滑离木板所用时间为t，木板的位移 物块的位移 物块与木板分离的条件为 解得 物块滑离木板时的速度 物块滑离木板后的加速度大小为 物块滑离木板后沿斜面上升的最大距离 16．(1)32m (2)追尾，， (3)见解析 【知识点】避免相撞类问题 【详解】（1）小王开始对甲车实施刹车前两车的位移 此时两车之间的距离 （2）设甲车实施刹车再经过时间会追尾，则 解得； 又停车时间分别为， 可知时两车追尾，此时两车速度分别为 。 （3）避免疲劳驾驶，每驾驶2小时左右应停车休息，减少反应延迟；保持安全距离，预留足够刹车距离；关注前车信号，如刹车灯、转向灯，提前做出预判等。 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 $