湖南长沙市开福区长沙大学附属中学2026-2027学年高三上学期开学物理试题

**基本信息** 高三开学物理测试，以力学、电磁学等核心模块为载体，通过实验探究（如单摆测重力加速度）和综合问题（如电磁缓冲装置）考查物理观念与科学思维，适配开学学情诊断。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|6/24|双缝干涉、理想气体状态方程、力学平衡|结合基础实验（双缝干涉）考查运动与相互作用观念| |多选题|4/20|光的折射、气体实验定律、传送带动力学|通过实际情境（温度报警装置）体现科学态度| |实验题|2/20|单摆测g、电表改装与电源参数测量|设计递进式探究（从周期测量到质量计算）培养科学探究能力| |解答题|3/36|光的折射与全反射、传送带碰撞综合、电磁感应电路|构建复杂模型（如电磁缓冲装置）考查科学推理与创新应用|

2027届高三8月测试 物理 一、单选题 1.C【解析】根据双缝干涉条纹间距表达式，毛玻璃屏向双缝方向靠近，则l减小，相邻两条亮条纹中心距离减小，改用间距大于的双缝，相邻两条亮条纹中心距离变窄，AB错误；同理可知，把绿色滤光片换成红色，由于红光波长比绿光长，相邻两条亮条纹中心距离变大，C正确；取下双缝，入射光通过单缝在毛玻璃片上将出现单缝衍射条纹，且当逐渐将单缝的缝宽调窄时，衍射现象变得更加明显，即亮纹宽度逐渐变宽，D错误。故选C。 2.D【解析】根据图像中图线与横坐标围成的面积表示外界对气体做功的大小，结合题图可知A→C过程与A→D→C过程，图线与横坐标所围成的面积不相同，故外界对气体做功不相同，A错误；根据理想气体状态方程，可得，，即B点的温度高于D点的温度，故气体分子热运动的平均动能不相同，B错误；由题图可知，A和C状态下体积与压强的乘积均为，根据理想气体状态方程，可知对于一定质量的理想气体，状态A和C的温度相同，气体的内能相同，即，根据热力学第一定律，可知A→B→C与A→D→C过程，所围成的面积不相同，故外界对气体做功不相同，故气体放出的热量不相同，C错误；由题图可知，B→C过程为等压变化，根据盖吕萨克定律可知体积减小，故温度降低，即状态C温度比状态B温度低，所以在C状态分子的平均动能更小，则分子单次撞击容器壁的平均力度更小，而两个状态压强一样，说明C状态下分子撞击容器壁的次数更多，D正确。故选D。 3.C【解析】系统由左右两段绳子组成，总质量一定，释放后，右侧绳长变长，左侧变短，当右侧绳子比左侧绳子长时，可知此时右侧绳子长度为，左侧绳子长度为，设绳子最高点处的张力大小为，以右侧绳子为对象，根据牛顿第二定律：，以左侧绳子为对象，根据牛顿第二定律：，联立解得，故选C。 4.B【解析】分析电路结构，定值电阻R0和滑动变阻器R串联，电流表测量干路电流，电压表测量滑动变阻器两端电压，当往油箱里加油时，滑片P向下移，电路中的总电阻减小，总电流变大，电流表示数变大，电压表的示数变小，A错误、B项正确；当外电阻等于内阻时，电源的输出功率最大，由于外电阻与电源内阻大小关系无法确定，因此无法判断电源的输出功率是变大还是变小，故C错误；由可知，总电流增大时电源的总功率变大，故D错误。故选B。 5.C【解析】由题意可知，在排球下落过程中，空气阻力竖直向上，由牛顿第二定律可得，设接触鼓面的速度为，由匀变速直线运动规律得，在排球上升过程中，空气阻力竖直向下，由牛顿第二定律可得，设离开鼓面时速度为，由匀变速直线运动规律得，鼓面对球的作用力竖直向上，取竖直向上为正方向，由动量定理得，联立解得。故选C。 6.D【解析】设平行金属导轨间距为L，金属杆在AA1B1B区域向右运动的过程中切割磁感线有 E＝BLv，I＝ 金属杆在AA1B1B区域运动的过程中根据动量定理有－BILΔt＝mΔv 则－Δt＝mΔv 由于d＝∑vtΔt， 则上面方程左右两边累计求和，可得 －＝mvB－mv0 则vB＝v0－ 设金属杆在BB1C1C区域运动的时间为t0， 同理可得，则金属杆在BB1C1C区域运动的过程中有－－μmgt0＝－mvB 联立解得vB＝＋> 则金属杆经过BB1的速度大于，故A错误； 在整个过程中，根据能量守恒有 mv02＝μmgd＋Q 则在整个过程中，定值电阻R产生的热量为 QR＝Q＝mv02－μmgd 故B错误； 金属杆经过AA1B1B与BB1C1C区域，金属杆所受安培力的冲量为 －∑BILΔt＝－∑vtΔt＝ 则金属杆经过AA1B1B与BB1C1C区域滑行距离均为d，金属杆所受安培力的冲量相同，故C不正确； 金属杆以初速度v0在磁场中运动全过程有 －－μmgt0＝－mv0 若金属杆的初速度加倍， 则有－－μmgt0′＝－2mv0 得2d＝ x＝2(mv0－μmgt0′)· 当初速度为2v0时，由A项可知，金属杆到达BB1时速度变大，所以经过BCC1B1区域时间变短，即有t0′<t0，则x>4d，D正确。 二、多选题 7.BD【解析】由题意知，该三棱镜为顶角为的等腰三棱镜，两底角均为，对于a光，光线AC与底边平行，根据几何关系有光线在左侧界面的折射角，由于光路平行于底边，在此等腰三棱镜中光路具有对称性，即在右侧界面的入射角，出射角等于左侧的入射角。两次偏折角度之和为总偏向角，得：，根据折射定律有三棱镜对a光的折射率，A错误，B正确；根据图有包含a、b两种单色光的细光束以相同的入射角射入三棱镜时，b光的偏折程度更大，说明三棱镜对b光的折射率更大，即，折射率越大，光的频率越高、波长越短，因此，同一双缝干涉装置中，根据有波长越长，条纹间距越大，故屏上的条纹间距，C错误；由上述分析可知，b光的频率大于a光的频率，即，根据爱因斯坦光电效应方程分，别用a、b单色光照射相同金属板，由于，则逸出的光电子最大初动能b大于a，D正确。故选BD。 8.AD【解析】由题意可知，汽缸导热良好，环境温度升高时，封闭气体温度升高；活塞缓慢上升，处于平衡状态，封闭气体压强保持不变，气体做等压膨胀，体积增大，气体对外做功，A正确；理想气体内能仅与温度有关，温度升高，内能增加，可知，根据热力学第一定律，气体对外做功，故，整理得，即吸收的热量等于内能增加量与气体对外做功之和，大于内能的增加量，B错误；由于气体总分子数不变，体积增大，单位体积的分子数（分子数密度）减小，C错误；温度是分子平均动能的标志，温度升高，分子平均动能增大，D正确。故选AD。 9.CD【解析】由题意可知，面包坯有向右的速度，为将面包坯切割成宽为的长方体面包坯，根据运动的合成与分解可知切割器的速度方向应斜向左下方，其水平方向的分速度与大小相等，方向相反，相互抵消，其竖直方向的分速度切割面包坯，A错误；面包坯以速度匀速前进，每次切下一块长度为L的面包坯，则切割时间间隔为，即每隔时间，就有一块新面包坯落到传送带上，由于传送带速度大于面包坯的速度故每一块新面包坯都是先加速后匀速。现取第一块面包坯和第二块面包坯之间的距离变化，设第一块面包坯在时刻落到传送带上，初速，先加速到，后以匀速，第二块面包坯在时刻落到传送带上，初速，先加速到，后以匀速，故当两块面包坯的速度相等，即都为时，两者间的距离最大，设面包坯从加速到的时间为，则在时间内，第一块面包坯的位移为，第二块面包坯的位移，则两者间的距离最大为，加速度应为，B错误；C正确；因每一块新面包坯都是先加速后匀速，故每一块新面包坯增加的动能为，在加速阶段，新面包坯相对传送带滑动，加速的时间为，由牛顿第二定律可知，则传送带对应的位移为，新面包坯对应的位移为，则新面包坯相对传送带的位移为，摩擦产生的热量为，联立解得，故电机对单块面包坯做的总功，又切割周期为，故带动传送带的电机相对于空转时平均功率至少增加了，D正确。故选CD。 10.BC【解析】当金属框在恒力F作用下向右加速运动时，bc边产生从c向b的感应电流i，金属框的加速度大小为a1，则有F－Bil＝Ma1；MN中感应电流从M流向N，MN在安培力作用下向右加速运动，加速度大小为a2，则有Bil＝ma2，当金属框和MN都运动后，金属框速度为v1，MN速度为v2，则电路中的感应电流为i＝，感应电流从0开始增大，则a2从零开始增加，a1从开始减小，加速度差值减小．当a1＝a2时，得F＝(M＋m)a，a＝恒定，由F安＝ma可知，安培力趋于恒定，则感应电流趋于恒定，据i＝知金属框与MN的速度差保持不变，v－t图像如图所示，故A错误，B、C正确；MN与金属框的速度差不变，但MN的速度小于金属框的速度，则MN到金属框bc边的距离越来越大，故D错误． 三、实验题 11. (1)； (2)，小球的半径； (3) 【解析】(1)根据单摆的受力特点结合乙图可知单摆的周期 (2) 设小球半径为r，根据单摆周期公式有，整理可得结合图像可得，解得，图线在纵轴截距的绝对值表示小球的半径。 (3)设最大摆角为，在最高点拉力最小，速度为0，沿半径方向受力平衡，最小拉力大小，摆球经过最低点时，设速度大小为v，由牛顿第二定律得，从最高点到最低点过程，由机械能守恒定律得，整理得结合图像则有，解得 12. (1) R2，小于； (2) 串联，37974； (3)， 【解析】(1)根据半偏法的实验原理可知，电阻箱与电表内阻阻值相当，当闭合S2之后，与滑动变阻器并联的支路的电流应基本不变，需要电阻箱的阻值较大，故应选。闭合S2后，与的并联阻值小于的阻值，则流过的电流大于原来的电流，则流过的电流大于，的电阻小于，实验中用的阻值来当作微安表内阻，故的测量值小于真实值。 (2)微安表内阻测量值，该微安表需要串联电阻箱R2，才能改装成量程为4V的电压表，根据电压表的改装原理可知。 (3)根据闭合电路欧姆定律有，变形可得，结合图像可知图线的截距和斜率分别为，，解得， 四、解答题 13. (1) (2) 会 【解析】(1) 作出光路图如图所示 到对称轴的距离为，(半径)，因此法线与入射光线的夹角， 即入射角： 在中，，，， 由正弦定理得： 结合余弦定理，解得：， 代入解得： 根据折射定律： 解得： (2)临界角： 点的入射角是折射光线与的法线()的夹角， 由正弦定理得： 解得： 因为， 即，则恰好会发生全反射。 14. (1)滑块最终停止在P处，； (2)； (3) 【解析】(1)对滑块受力分析，可得，即 因此滑块不可能停在传送带上，滑块最终的位置在P处，设滑块在斜面上滑动的总路程为，全过程由动能定理得 解得 (2)由几何关系可得滑块第一次下滑的高度为 根据题意，小滑块从开始下滑到停止的过程滑块第一次上滑的高度为，第二次上滑的高度为…，以此类推 则下滑的总高度之和为… 故运动的总路程为 (3)滑块由静止释放后，沿传送带向下匀加速运动至传送带的底端，根据牛顿第二定律可得 解得 根据匀变速直线运动规律 可得滑块到达传送带底端的速率为 滑块与挡板P第一次碰撞后到达的最高位置的过程为分段运动，当滑块减速到与传送带速度相等后，由于，可知滑块要继续向上减速，滑块与挡板P第一次碰撞后，先沿传送带向上做匀减速运动至速率为，根据牛顿第二定律可得 解得 匀变速直线运动规律可知运动的距离为 此后滑块以加速度继续沿传送带向上做匀减速运动至速率为0，根据匀变速直线运动规律可得该过程运动距离为 故滑块与挡板P第一次碰撞后上滑的距离为 滑块与挡板P第一次碰撞后到达最高位置后，沿传送带以加速度向下做匀加速运动到达传送带底端，与挡板P第二次碰撞，根据匀变速直线运动规律可得碰撞前瞬间速率为 同理可知，滑块与挡板P第二次碰撞后，以加速度做匀减速运动至速率为，运动的距离 此后滑块以做匀减速运动至速率为0，同理可得，运动距离 滑块上升到最高位置后，以加速度向下做匀加速运动，与挡板P第三次碰撞，碰撞前瞬间速率 滑块与挡板P第三次碰撞后，以加速度做匀减速运动至速率为，运动距离 此后滑块以加速度做匀减速运动至速率为0，运动距离为，以此类推，经过足够长的时间，滑块与挡板P多次碰撞后，滑块以速率反弹，此后滑块在距传送带底端的范围内往复运动，滑块每一次与挡板P碰撞后，沿传送带向上减速运动至速度的距离与滑块上一次与挡板P碰撞后，沿传送带向上减速运动至速度的距离比值均为。 根据等比数列求和公式 15. (1)，（方向水平向右）　　(2)　　 (3)，方向水平向右 题双杆类综合应用 【解析】(1)由电路分析知，刚接通瞬间流经棒和棒的电流相等， 根据闭合电路欧姆定律有 化简得 对棒分析，根据牛顿第二定律有 则有，由左手定则可知安培力方向向右。 (2)根据分析可知，当接通之后棒和棒会受到安培力，但，所以初始棒加速度小于棒加速度，两棒会有速度差，从而会导致两棒电流不等，又进而影响速度差，但最终棒和棒能一起以速度匀速运动。 根据导体棒平动切割感应电动势有 对棒根据动量定理有 求和可得 同理对棒根据动量定理有 流过电源的总电荷量 则电源的总功 代入可得 (3)根据分析可知，当接通之后棒和棒会受到安培力，但，所以初始棒加速度小于棒加速度，两棒会有速度差，从而会导致两棒电流不等，又进而影响速度差，同时电容电压在变小，当导体棒产生的电动势与电容电压相等，棒和棒会一起以速度匀速运动。 则有当导体棒产生的电动势与电容电压相等时有 对棒根据动量定理有 求和可得 同理对棒根据动量定理有 电容器放出的电荷量 联立解得，方向向右（两棒同向运动）。 第1页 共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027届高三8月测试 物理 一、单选题(共6小题,共24分) 1.（4分）如图为双缝干涉实验装置，缝宽可调的单缝前有绿色滤光片，双缝间距为。开启光源，从目镜可看到毛玻璃片上的绿色干涉条纹。下列说法正确的是(  ) A.毛玻璃屏向双缝方向靠近，相邻两条亮条纹中心距离不变 B.改用间距大于的双缝，相邻两条亮条纹中心距离变宽 C.红光波长比绿光长，把绿色滤光片换成红色，相邻两条亮条纹中心距离变大 D.取下双缝，逐渐将单缝的缝宽调窄，毛玻璃片上的亮纹宽度逐渐变窄 2.（4分）如图所示，一定质量的理想气体可经三个不同的过程从状态变化到状态，则(  ) A.和过程，外界对气体做功相同 B.气体在状态时和在状态时，气体分子热运动的平均动能相同 C.和过程，气体放出的热量相同 D.状态下气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数比状态更多 3.（4分）如图所示，跨过光滑定滑轮的绳子总长度为，单位长度的质量为，由于绳子左右长度不等，由静止释放后，右侧绳子向下、左侧绳子向上加速运动。忽略绳子粗细和滑轮大小的影响，重力加速度为，释放后，当右侧绳子比左侧绳子长时，绳子最高点处的张力大小为(  ) A. B. C. D. 4.（4分）如图所示为某同学设计的油量表，闭合开关，当往油箱里加油时，浮子高度升高，带动滑杆使滑动变阻器的滑片P下移，下列判断正确的是 （      ）  A.电流表的示数变小 B.电压表的示数变小 C.电源的输出功率一定变大 D.电源的总功率变小 5.（4分）如图为某学校组织的“同心击鼓”团队协作能力拓展项目。某次颠球中，排球在某位置由静止开始下降高度时与鼓面接触，排球被竖直颠起后，又上升高度时速度恰好为0。已知重力加速度大小为，空气阻力产生的加速度大小恒为，该项目所用排球质量为，若排球与鼓面的接触时间为，不考虑排球与鼓面接触过程中的空气阻力，则鼓面对排球的平均作用力大小为(  ) A. B. C. D. 6.（4分）某电磁缓冲装置如图所示，两足够长的平行金属导轨置于同一水平面内，导轨左端与一阻值为R的定值电阻相连，导轨BC段与B1C1段粗糙，其余部分光滑，AA1右侧处于竖直向下的匀强磁场中，一质量为m的金属杆垂直导轨放置。现让金属杆以初速度v0沿导轨向右经过AA1进入磁场，最终恰好停在CC1处。已知金属杆接入导轨之间的阻值为R，与粗糙导轨间的摩擦因数为μ，AB＝BC＝d。导轨电阻不计，重力加速度为g，下列说法正确的是 （      ）  A.金属杆经过BB1的速度为 B.在整个过程中，定值电阻R产生的热量为mv02－μmgd C.金属杆经过AA1B1B与BB1C1C区域，金属杆所受安培力的冲量不相同 D.若将金属杆的初速度加倍，则金属杆在磁场中运动的距离大于原来的2倍 二、多选题(共4小题,共20分) 7.（5分）一束包含a、b两种单色光的细光束从空气中射入顶角为的等腰三棱镜，A为入射点，经两次折射分别从C、D射出，如图所示，AC连线与底边平行。已知a光的偏向角为δ（C点出射光线与A点入射光线的夹角），三棱镜对a、b光的折射率分别用na、nb表示，则下列结论正确的是（ ） A. B. C.若用a、b两单色光分别通过同一双缝干涉装置，屏上的条纹间距xa<xb D.若用a、b两单色光分别照射相同金属板都能发生光电效应，则逸出的光电子最大初动能Eka<Ekb 8.（5分）如图为小津同学设计的一款简易温度报警装置及其简化示意图。在竖直放置、导热性能良好的汽缸中，用活塞密闭一定质量的气体。当环境温度上升时，活塞缓慢向上移动，安装在活塞上表面的金属薄片与、两触点接触使电路导通，蜂鸣器报警。不计一切摩擦，此过程中密封气体可视为理想气体，则密封气体（      ）  A.对外做功 B.吸收的热量等于其内能的增加量 C.分子的数密度增大 D.分子的平均动能增大 9.（5分）如图为某食品加工厂里的全自动面包切割输送装置的示意图。在生产过程中，推送平台将面包条以恒定的速度向传送带输送，在推送平台末端有一切割器，将面包条切割成宽为的长方体面包坯，切割下的面包坯立刻落在传送带上，传送带始终以)的速度向右匀速转动，将切割好的面包坯运送到传送带的另一端并拉大面包坯间的距离。已知每块面包坯的质量均为，面包坯与传送带间的动摩擦因数处处相同，传送带足够长，下列说法正确的是(  ) A.切割器切割时的速度方向竖直向下 B.面包坯加速过程中的加速度大小为 C.传送带上相邻两面包坯间的最大距离为 D.带动传送带的电机相对于空转时平均功率至少增加了 10.（5分）如图，U形光滑金属框abcd置于水平绝缘平台上，ab和dc边平行，和bc边垂直．ab、dc足够长，整个金属框电阻可忽略．一根具有一定电阻的导体棒MN置于金属框上，用水平恒力F向右拉动金属框，运动过程中，装置始终处于竖直向下的匀强磁场中，MN与金属框保持良好接触，且与bc边保持平行．经过一段时间后 （      ）  A.金属框的速度大小趋于恒定值 B.金属框的加速度大小趋于恒定值 C.导体棒所受安培力的大小趋于恒定值 D.导体棒到金属框bc边的距离趋于恒定值 三、实验题(共2小题,共20分) 11.（8分）实验小组的同学们利用单摆测重力加速度及单摆摆球质量。如图甲所示，他们将细线一端与一个质量均匀的金属小球相连，另一端系在固定的力传感器的挂钩上，整个装置处于竖直平面内。 (1)拉动小球使悬线偏离竖直方向一个较小的角度(小于5°)，小球由静止释放后在竖直平面内往复摆动，与传感器相连的计算机记录细线的拉力随时间变化的图线如图乙所示，由图像可知，该单摆的振动周期_______________。 (2)改变摆线的长度，多次进行实验，记录每次摆线的长度及对应的周期。以为纵轴，为横轴，利用所测得的数据，画出图像如图丙所示，则当地的重力加速度可表示为_______________(用丙图中的、表示)，图线在纵轴截距的绝对值表示_______________。 (3)控制摆球和摆线长度均不变，将小球拉离平衡位置后由静止释放，在竖直平面内往复摆动，记下传感器最大示数和最小示数；多次改变悬线与竖直方向的初始夹角并重复上述实验步骤，根据多次的测量数据在直角坐标系中绘制图像，如图丁所示。若小球摆动过程中机械能守恒，则此摆球的质量为_______________(用丙图中的、及图丁中的表示)。 12.（12分）某学习小组要测一电池组的电动势和内阻，先用图甲电路测量一个量程为，内阻约为的微安表头的内阻，所用电源的电动势约为10V，有两个电阻箱可选，，；之后再用图乙电路测量电池组的电动势和内阻(电动势约为，内阻约为)，定值电阻。 (1) 某次测微安表内阻的实验中，先将S2断开，闭合S1，调节滑片P和电阻箱，使微安表满偏；然后保持滑片P和不变，闭合S2，调节电阻箱，使微安表半偏，读出此时的读数；则微安表内阻测量值等于的读数。该实验中应选                  (填“”或“”)，微安表内阻的测量值                  (填“大于”“小于”或“等于”)真实值。 (2)微安表内阻测量值，把该微安表改装成量程为的电压表，需要                  (填“串联”或“并联”)电阻箱；并调节其阻值                  。 (3) 学习小组测一电池组的电动势和内阻实验时，根据采集到的微安表的读数I和电阻箱的读数R，作出的图像如图丙，已知图线的斜率为，纵截距为，若学习小组测得电源中的电流远大于微安表中的电流，则所测得电池组的电动势                  ，内阻                  。(均用字母，，，，表示) 四、解答题(共3小题,共36分) 13.（10分）半径为的某种圆形透明介质截去一小部分，是截面，是其对称轴，与的交点到圆心的距离为，一束光线以平行的方向从点射入介质，折射光线刚好射到点，点到的距离为。 (1) 求介质对光的折射率； (2)试判断光照射到点时会不会发生全反射。 14.（12分）如图所示，一足够长的倾斜传送带处于静止状态，传送带与水平面的夹角。现把一滑块轻放到传送带上点由静止释放，滑块与传送带间的动摩擦因数，传送带的底端垂直传送带放一挡板，O点到挡板距离，滑块到达传送带底端时与挡板P发生碰撞，滑块与挡板P碰撞前后的速率不变，滑块可视为质点，取。求： (1)滑块最终停止在什么位置，滑块在斜面上滑行的总路程为多大(结果可用分数表达)； (2)若传送带光滑，滑块每次与挡板碰撞后的动能都为碰撞前的，其他条件不变，则滑块在斜面上运动的总路程为多大； (3)若传送带以的速率沿顺时针方向匀速运行，其他条件不变，求滑块在运动的整个过程中以大于的速率沿传送带上滑的总路程。 15.（14分）如图所示，电源电动势为，内阻为，电容器的电容为，是旋钮开关，可以分别接通12、13、23，MN、PQ是两根位于同一水平面的平行光滑导轨，导轨间距为，导轨电阻可以忽略不计，导轨处在垂直导轨向下的匀强磁场中，磁感应强度为，、两根导体棒，质量分别为、)、电阻均为，开始时、导体棒均静止。现将开关旋至接通12，求： (1)当开关接通12的瞬间，求流经棒的电流，以及棒的加速度； (2)从开关接通12到、棒一起匀速运动的过程中，电源的电功； (3)若将开关接通13，当电容器的电压稳定后，再将开关接通23，求、棒的最大速度？ 第1页 共1页 学科网（北京）股份有限公司 $