安徽省临泉田家炳实验中学（临泉县教师进修学校）2026-2027学年高三上学期开学物理试题

**基本信息** 高三物理开学试卷，以无人机投放、光学防抖等真实科技情境为载体，通过波动干涉、磁屏蔽、传送带系统等综合问题，覆盖力学、电磁学、热学核心知识，融合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| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10/46|波动干涉、变压器动态分析、光电效应、卫星运动|基础巩固与能力区分，多选第8-10题考查科学推理| |非选择题|5/54|实验（机械能守恒、电阻率测量）、热学、磁屏蔽、传送带系统|科学探究与模型建构，第15题综合力学能量与运动，体现真实问题解决|

高三物理 （100分， 75分钟） 一、选择题（本大题共10小题，共46分。第1~7题，每小题4分，只有一项符合题目要求；第8~10题，每小题6分，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） 1.平衡位置在同一水平面上的两个振动完全相同的点波源，在均匀介质中产生两列波。若波峰用实线表示，波谷用虚线表示，P点位于其最大正位移处，曲线ab上的所有点均为振动减弱点，则下列图中可能满足以上描述的是(      ) A. B. C. D. 2.某理想变压器的实验电路如图所示，原、副线圈总匝数之比，为理想交流电流表。初始时，输入端a、b间接入电压的正弦式交流电，变压器的滑动触头P位于副线圈的正中间，电阻箱R的阻值调为.要使电流表的示数变为2.0 A，下列操作正确的是(   ) A.电阻箱R的阻值调为 B.副线圈接入电路的匝数调为其总匝数的 C.输入端电压调为 D.输入端电压调为 3.已知金属铷、钾、钠、钙的逸出功分别为。用光子能量为2.20 eV的单色光照射这些金属的表面，能逸出光电子的金属是(      ) A.铷 B.钾 C.钠 D.钙 4.用如图所示的装置观察光的干涉和偏振现象。狭缝关于轴对称，光屏垂直于轴放置。将偏振片垂直于轴置于双缝左侧，单色平行光沿轴方向入射，在屏上观察到干涉条纹，再将偏振片置于双缝右侧，透振方向平行。保持不动，将绕轴转动的过程中，关于光屏上的干涉条纹，下列说法正确的是(      ) A.条纹间距不变，亮度减小 B.条纹间距增大，亮度不变 C.条纹间距减小，亮度减小 D.条纹间距不变，亮度增大 5.某人造地球卫星运行轨道与赤道共面，绕行方向与地球自转方向相同。该卫星持续发射信号，位于赤道的某观测站接收到的信号强度随时间变化的规律如图所示，T为地球自转周期。已知该卫星的运动可视为匀速圆周运动，地球质量为M，万有引力常量为G。则该卫星轨道半径为(      ) A. B. C. D. 6.某种静电分析器简化图如图所示，在两条半圆形圆弧板组成的管道中加上径向电场。现将一电子a自A点垂直电场射出，电子恰好做圆周运动，运动轨迹为ABC，半径为r。另一电子b自A点垂直电场射出，轨迹为弧APQ，其中PBO共线，已知B、P两点间的电势差为U，，电子a入射动能为，电子所带的电荷量为，则(      ) A.B点的电场强度 B.P点场强大于C点场强 C.电子b在P点的动能小于在Q点动能 D.电子b全程克服电场力做的功小于2eU 7.如图所示，质量为m的滑块（视为质点）与水平面上MN段的动摩擦因数为，与其余部分的动摩擦因数为，且。第一次，滑块从I位置以速度向右滑动，通过MN段后停在水平面上的某一位置，整个运动过程中，滑块的位移大小为，所用时间为；第二次，滑块从Ⅱ位置以相同速度向右滑动，通过MN段后停在水平面上的另一位置，整个运动过程中，滑块的位移大小为，所用时间为。忽略空气阻力，则(      ) A. B. C. D. 8.如图所示，在无人机的某次定点投放性能测试中，目标区域是水平地面上以O点为圆心、半径的圆形区域，垂直地面，无人机在离地面高度的空中绕点、平行地面做半径的匀速圆周运动，A、B为圆周上的两点，。若物品相对无人机无初速度地释放，为保证落点在目标区域内，无人机做圆周运动的最大角速度应为。当无人机以沿圆周运动经过A点时，相对无人机无初速度地释放物品。不计空气对物品运动的影响，物品可视为质点且落地后即静止，重力加速度大小。下列说法正确的是(      ) A. B. C.无人机运动到B点时，在A点释放的物品已经落地 D.无人机运动到B点时，在A点释放的物品尚未落地 9.手机拍照时手的抖动产生的微小加速度会影响拍照质量，光学防抖技术可以消除这种影响。如图，镜头仅通过左、下两侧的弹簧与手机框架相连，两个相同线圈c、d分别固定在镜头右、上两侧，c、d中的一部分处在相同的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。拍照时，手机可实时检测手机框架的微小加速度a的大小和方向，依此自动调节c、d中通入的电流和的大小和方向（无抖动时和均为零），使镜头处于零加速度状态。下列说法正确的是(      ) A.若沿顺时针方向，，则表明a的方向向右 B.若沿顺时针方向，，则表明a的方向向下 C.若a的方向沿左偏上30°，则沿顺时针方向，沿逆时针方向且 D.若a的方向沿右偏上30°，则沿顺时针方向，沿顺时针方向且 10.球心为O，半径为R的半球形光滑绝缘碗固定于水平地面上，带电荷量分别为和的小球甲、乙刚好静止于碗内壁两点，过的截面如图所示，均为圆弧上的点，OC沿竖直方向，，，两点间距离为，为AB连线的三等分点。下列说法正确的是(      ) A.甲的质量小于乙的质量 B.C点电势高于D点电势 C.两点电场强度大小相等，方向相同 D.沿直线从O点到D点，电势先升高后降低 二、非选择题（本大题共5小题，共54分） 11.（6分）某学习小组使用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。 把一个直径为d的小球用不可伸长的细线悬挂，光电门置于小球平衡位置处，其光线恰好通过小球球心，计时器与光电门相连。 将小球拉离平衡位置并记录其高度h，然后由静止释放（运动平面与光电门光线垂直），记录小球经过光电门的挡光时间。改变h，测量多组数据。已知重力加速度为g，忽略阻力。 （1）以h为横坐标、____________（填“”、“”、“”或“”）为纵坐标作直线图。若所得图像过原点，且斜率为____________（用d和g表示），即可证明小球在运动过程中机械能守恒。 （2）实验中，用游标卡尺测得小球直径。 ①由结果可知，所用的是____________分度的游标卡尺（填“10”、“20”或“50”）； ②小组设计了一把25分度的游标卡尺，未测量时的状态如图所示。如果用此游标卡尺测量该小球直径、则游标尺上第____________条刻度线与主尺上的刻度线对齐。 12.（10分）某学生实验小组要测量一段合金丝的电阻率。所用实验器材有： 待测合金丝样品（长度约） 螺旋测微器 学生电源E（电动势，内阻未知） 米尺（量程） 滑动变阻器（最大阻值） 电阻箱（阻值范围） 电流表（量程，内阻较小） 开关、 导线若干 （1）将待测合金丝样品绷直固定于米尺上，将金属夹分别夹在样品和位置，用螺旋测微器测量两金属夹之间样品三个不同位置的横截面直径，读数分别为、和，则该样品横截面直径的平均值为____________。 （2）该小组采用限流电路，则图1中电流表的“+”接线柱应与滑动变阻器的接线柱____________（选填“a”或“b”）相连。闭合开关前，滑动变阻器滑片应置于____________端（选填“左”或“右”）。 （3）断开、闭合，调节滑动变阻器使电流表指针恰好指到刻度处。断开、闭合，保持滑动变阻器滑片位置不变，旋转电阻箱旋钮，使电流表指针仍指到处，此时电阻箱面板如图2所示，则该合金丝的电阻率为____________（取，结果保留2位有效数字）。 （4）为减小实验误差，可采用的做法有________________（有多个正确选项）。 A.换用内阻更小的电源 B.换用内阻更小的电流表 C.换用阻值范围为的电阻箱 D.多次测量该合金丝不同区间等长度样品的电阻率，再求平均值 13.（10分）如图所示，导热良好带有吸管的瓶子，通过瓶塞密闭温度，体积处于状态1的理想气体，管内水面与瓶内水面高度差。将瓶子放进的恒温水中，瓶塞无摩擦地缓慢上升恰好停在瓶口，h保持不变，气体达到状态2，此时锁定瓶塞，再缓慢地从吸管中吸走部分水后，管内和瓶内水面等高，气体达到状态3。已知从状态2到状态3，气体对外做功1.02 J；从状态1到状态3，气体吸收热量4.56 J，大气压强，水的密度；忽略表面张力和水蒸气对压强的影响，重力加速度。 （1）从状态2到状态3，气体分子平均速率____________________（填“增大”“不变”“减小”），单位时间撞击单位面积瓶壁的分子数____________________（填“增大”“不变”“减小”）； （2）求气体在状态3的体积； （3）求从状态1到状态3气体内能的改变量。 14.（12分）磁屏蔽技术可以降低外界磁场对屏蔽区域的干扰。如图所示，区域存在垂直Oxy平面向里的匀强磁场，其磁感应强度大小为（未知）。第一象限内存在边长为2L的正方形磁屏蔽区ONPQ，经磁屏蔽后，该区域内的匀强磁场方向仍垂直Oxy平面向里，其磁感应强度大小为（未知），但满足。某质量为m、电荷量为的带电粒子通过速度选择器后，在Oxy平面内垂直y轴射入区域，经磁场偏转后刚好从ON中点垂直ON射入磁屏蔽区域。速度选择器两极板间电压U、间距d、内部磁感应强度大小已知，不考虑该粒子的重力。 （1）求该粒子通过速度选择器的速率； （2）求以及y轴上可能检测到该粒子的范围； （3）定义磁屏蔽效率，若在Q处检测到该粒子，则η是多少？ 15.（16分）图甲为某智能分装系统工作原理示意图，每个散货经倾斜传送带由底端A运动到顶端B后水平抛出，撞击冲量式传感器使其输出一个脉冲信号，随后竖直掉入已与水平传送带共速的货箱中，此系统利用传感器探测散货的质量，自动调节水平传送带的速度，实现按规格分装。倾斜传送带与水平地面夹角为30°，以速度匀速运行。若以相同的时间间隔将散货以几乎为0的速度放置在倾斜传送带底端A，从放置某个散货时开始计数，当放置第10个散货时，第1个散货恰好被水平抛出。散货与倾斜传送带间的动摩擦因数，到达顶端前已与传送带共速。设散货与传感器撞击时间极短，撞击后竖直方向速度不变，水平速度变为0。每个长度为d的货箱装总质量为M的一批散货。若货箱之间无间隔，重力加速度为g。分装系统稳定运行后，连续装货，某段时间传感器输出的每个脉冲信号与横轴所围面积为I如图乙，求这段时间内： （1）单个散货的质量。 （2）水平传送带的平均传送速度大小。 （3）倾斜传送带的平均输出功率。 参考答案 1.答案：C 解析：波峰与波峰相遇时质点处于最大正位移处，故P点应为波峰与波峰相遇，B、D错误；根据波的传播和干涉规律可知，选项A中曲线ab上存在振动加强点，C正确，A错误。 2.答案：B 解析：由题意可知变压器原、副线圈的总匝数之比为1:3，初始时滑动触头P位于副线圈正中间。 选项 分析 结论 A 原线圈接入的电压，可知原线圈两端电压的有效值为12 V，根据，可知副线圈两端电压有效值为36 V，电阻箱R分得一半的电压，为18 V，苦电流表的示数为2.0 A，则，即电阻箱R的阻值应调为 × B 电阻箱R的阻值为6 Ω，若电流表的示数为2.0 A，则电阻箱R两端的电压应为12 V，占副线圈两端电压有效值的，所以㔉线圈接入电路的匝数应调为其总匝数的 √ C、D 原线圈输入电压可变，电阻箱R的阻值为，若电流表的示数为2.0 A，则电阻箱R两端的电压应为12 V，滑动触头P位于副线圈的正中间，则副线圈两端电压有效值应为24 V，根据，可知原线圈两端电压有效值应为8 V，输入端电压最大值应调为 × 3.答案：A 解析：当光照射金属表面时，电子会吸收光的能量，若金属表面的电子吸收的能量超过逸出功，电子就能从金属表面逸出，成为光电子。由题意可知照射这些金属的单色光的光子能量只大于金属铷的逸出功，故能逸出光电子的金属是铷，A正确。 4.答案：A 解析：根据干涉条纹间距公式可知当旋转时，L，d，λ均不变，故条纹间距不变；随着的旋转，透过的光强在减小，干涉条纹的亮度在减小。 故选A。 5.答案：A 解析：设卫星转动的周期为，根据题意可得 可得 根据万有引力提供向心力 可得 代入 可得 故选A。 6.答案：D 解析：电子a恰好做半径为r的圆周运动，设电子a的运动速率为v，则对电子a由牛顿第二定律有，又电子a的入射动能为，联立可得，A错误；电场线的疏密程度反映电场的强弱，电场线密的地方电场强度大，电场线疏的地方电场强度小，由题图径向电场的电场线分布可知越靠近圆心处，电场线越密集，电场强度越大，又P点比C点更远离圆心，所以P点的电场强度小于C点的电场强度，B错误；由于沿着电场线方向电势逐渐降低，则该电场中越远离圆心，电势越低，又，则Q点比P点更远离圆心，，又电子带负电，则电子b在P点的电势能小于在Q点的电势能，由能量守恒定律可知电子b在P点的动能大于在Q点的动能，C错误；由于，越远离圆心，电场越弱，故间的平均电场强度小于间的平均电场强度，又间的电势差为U，则由可知间的电势差小于，又全程电场力对电子b做负功，所以电子b全程克服电场力做的功小于，D正确。 7.答案：A 解析：CD.对两种运动的整个过程根据能量守恒有， 可得，故CD错误； AB.根据牛顿第二定律 可得 由于，故滑块在MN上时的加速度大，根据前面分析可知两次运动的总位移相等，即两次运动过程中图像与横轴围成的面积相等，由于第二次时滑块距离M点的距离较近，根据公式可知第二次到达M点时速度较大，作出整个过程中两种运动状态的图像 可得，故A正确，B错误； 故选A。 8.答案：BC 解析：物品从抛出到落地的过程做平抛运动，当其恰不落在目标区域外时，物品的水平位移示意图如图所示，由几何关系有，此时物品的初速度最大，水平方向上有，竖直方向上有，联立解得物品的最大初速度（无人机的最大线速度）为，所以无人机的最大角速度，A错误，B正确；由AB项分析可知，物品释放后在空中运动的时间为，该过程无人机转过的角度，所以无人机运动到B点时，在A点释放的物品已经落地，C正确，D错误。 9.答案：BC 解析：拍照时，镜头处于零加速度状态，则由牛顿第二定律可知，两线圈所受安培力的合力对应的加速度与手机框架的微小加速度大小相等、方向相反。若沿顺时针方向，，则由左手定则可知线圈c所受安培力方向水平向右，线圈d所受安培力为0，两线圈所受安培力的合力水平向右，则表明a的方向向左，A错误；若沿顺时针方向，，则由左手定则可知线圈d所受安培力方向竖直向上，线圈c所受安培力为0，则表明a的方向向下，B正确；若a的方向沿左偏上30°，则两线圈所受安培力的合力的方向沿右偏下30°，根据力的合成与分解可知，c受到水平向右的安培力大于d所受竖直向下的安培力，根据安培力公式可知，根据左手定则可知沿顺时针方向，沿逆时针方向，C正确；同理，若a的方向沿右偏上30°，有沿逆时针方向，沿逆时针方向，D错误。 10.答案：BD 解析：设小球甲、乙间的库仑力大小为F，对小球甲、乙受力分析如图所示，小球甲沿绝缘碗切线方向由平衡条件有，对小球乙沿绝缘碗切线方向由平衡条件有，联立可得，A错误；将小球甲、乙形成的电场视为处为一对带电荷量均为的等量同种点电荷与A处为带电荷量为的点电荷形成电场的叠加，在A处单个点电荷形成的电场中，由于C点与点电荷的距离更近，则C点的电势更高，在等量同种点电荷形成的电场中，沿OD垂线从C点移动到OD上的过程，电势逐渐降低，然后继续移向D点，电势继续降低，综上由电势的叠加原理可知，C点电势高于D点电势，B正确；由点电荷产生场强公式和场强叠加原理可知，E点场强大小为点的场强大小，两点场强的大小显然不相等，C错误；单独研究小球甲、乙形成的电场，沿直线从O点运动到D点，电势均先升高后降低，所以由电势的叠加原理可知，沿直线从O点运动到D点，电势先升高后降低，D正确。 11．答案：（1）； （2）50；12 解析：（1）小球经过光电门的挡光时间，可得小球到达平衡位置 为验证机械能守恒定律，此过程中重力势能转化为动能有 联立解得 可得纵坐标为 图像的斜率为。 （2）10分度、20分度、50分度的游标卡尺的精确度分别为 此游标卡尺测得小球直径 可以判断所用的是50分度的游标卡尺。 若为25分度的游标卡尺，其精确度为0.04mm，用此游标卡尺测量该小球直径，可得 则游标尺上第12条刻度线与主尺上的刻度线对齐。 12．答案：（1）0.500 （2）a；左 （3） （4）CD 解析：（1）该样品横截面直径的平均值为 （2）由于滑动变阻器采用限流式接法，应将其串联接在电路中，故采用“一上一下”原则，即电流表的“＋”接线柱应与滑动变阻器的接线柱a相连。 为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片应最大阻值处，即最左端。 （3）由题意可知，该合金丝的电阻为 由电阻定律及可得 其中， 代入数据解得该合金丝的电阻率为 （4）根据电阻定律可知，则为了减小实验误差，可减小测合金丝电阻时的误差，选择更精确的电阻箱，可换用阻值范围为，或多次测量该合金丝不同区间等长度样品的电阻率，再求平均值。 故选CD。 13.答案：（1）不变；减小 （2） （3）2.53 J 解析：（1）从状态2到状态3，气体温度保持不变，瓶内气体分子的内能保持不变，又瓶内气体为理想气体，瓶内气体未向瓶外逸出，则气体分子平均速率不变；气体处于状态2时，管内水面高于瓶内水面h，则瓶内气体的压强，气体处于状态3时，管内和瓶内水面等高，则瓶内气体的压强为，因此从状态2到状态3瓶内气体压强减小，又气体分子的平均速率不变，则单位时间撞击单位面积瓶壁的分子数减小。 （2）瓶内气体从状态1到状态2的过程，h保持不变，则瓶内气体压强不变，为 该过程由盖-吕萨克定律有 其中 解得 瓶内气体从状态2到状态3的过程，温度保持不变，由玻意耳定律有 代入数据解得瓶内气体在状态3的体积为 （3）瓶内气体从状态1到状态2的过程，气体对外做的功为 从状态1到状态3过程，由热力学第一定律可知 其中 代入数据解得，从状态1到状态3气体内能的改变量为 14.答案：（1） （2）； （3）60% 解析：（1）由力的平衡条件有 又 联立解得该粒子通过速度选择器的速率 （2）画出粒子在第四象限运动轨迹图如图1所示，由几何关系可知 由洛伦兹力提供向心力有 解得 若磁屏蔽区的磁感应强度大小恰好等于，则粒子在磁屏蔽区运动的轨迹半径为，由几何关系可知y轴上处检测到该粒子 若磁屏蔽区的磁感应强度大小为零，则粒子平行于y轴通过磁屏蔽区后做半径为的圆周运动，由几何关系可知y轴上处检测到该粒子 由于，所以y轴上可能检测到该粒子的范围为 （3）若在Q处检测到该粒子，画出粒子在磁屏蔽区运动轨迹如图2所示，设粒子在磁屏蔽区的轨迹圆半径为，则由几何关系可知 解得 由和解得 磁屏蔽效率 15.答案：（1） （2） （3） 解析：（1）由于散货到达倾斜传送带顶端前已与传送带共速，且到达顶端水平抛出，则散货到达倾斜传送带顶端的速度大小为，由于图像与坐标轴围成图形的面积表示冲量，则散货撞击传感器的过程，水平方向上由动量定理有 解得单个散货的质量为 （2）每个长度为d的货箱装总质量为M的一批散货，则装有散货的个数为 由于每隔释放一个散货，则该过程货箱的运动时间为 由于货箱和水平传送带共速，则水平传送带的平均传送速度大小为 （3）散货在传送带上的加速过程，由牛顿第二定律可知散货的加速度为 则该过程的运动时间为 由于放置第10个散货时，第1个散货恰好水平抛出，则间的长 度为 从第1个散货抛出后瞬间到第2个散货抛出前瞬间，倾斜传送带上的散货组成的系统能量差为 该过程运动的时间为，则倾斜传送带的平均输出功率为 ( 第 8 页 共 18 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 $