精品解析：宁夏回族自治区石嘴山市第一中学2026-2027学年高二上学期开学物理试题

石嘴山市第一中学2026-2027学年第一学期高三年级开学考试 物理试题 一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分。 1. 1932年，考克饶夫和瓦尔顿用质子加速器进行人工核蜕变实验，验证了爱因斯坦质能关系的正确性。在实验中，锂原子核俘获一个粒子X后成为不稳定的铍原子核，随后又蜕变为两个Y原子核，核反应方程。已知、X、Y的质量分别为、、，1u的质量亏损时放出的能量为931.5MeV，则下列说法中正确的是（ ） A. X粒子为中子 B. Y粒子为 C. 的核子平均质量小于Y的核子平均质量 D. 在此核反应过程中释放的核能为18.9MeV 2. 如图所示，、为两颗绕地球同向做匀速圆周运动的人造卫星，其中为静止轨道卫星。已知地球半径为，地球自转周期为，引力常量为，下列说法中正确的是（　　） A. 地球的密度为 B. 卫星的线速度为 C. 卫星的线速度比卫星的线速度大 D. 卫星的角速度比赤道上物体的角速度大 3. 将空试管开口朝下竖直全部插入水中，在某一深度处放手，试管恰好处于悬浮状态，下列判断正确的是（　　） A. 若将试管稍下移后放手，试管会上浮 B. 若将试管稍下移后放手，试管会下沉 C. 若将试管稍上移后放手，试管会静止 D. 若将试管稍上移后放手，试管会下沉 4. 在磁感应强度为、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根通电长直导线，电流的方向垂直于纸面向里。如图所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，其中c点的磁感应强度为零，则（　　） A. a点的磁感应强度为 B. a点的磁感应强度为 C. b、d两点的磁感应强度大小为 D. b、d两点的磁感应强度方向相反 5. 某物体做平抛运动时，它的速度偏转角随时间变化的图像如图所示（取），则下列说法正确的是（ ） A. 物体的初速度大小为 B. 第物体下落的高度为 C. 第末物体的位移偏向角为 D. 前内物体的速度变化量的大小为 6. 福建某渔船由静止出发向台湾方向航行，其发动机功率与油轮速度大小的关系图像如图所示。在无风浪的海况下，当油轮速度达到后，油轮发动机的功率保持额定功率不变，油轮能达到的最大速度为。设油轮质量为m，运动过程中所受阻力恒为f。下列说法正确的是（　　） A. 油轮先做匀加速运动，紧接着做匀速运动 B. 油轮的额定功率为 C. 当油轮速度为时，其加速度大小为 D. 若油轮速度达到的过程中位移为x，则经过的时间为 7. 物理学中有一种碰撞被称为“超弹性连续碰撞”，通过能量的转移可以使最上面的小球弹起的高度比释放时的高度更大，A、B、C三个弹性极好的小球，相邻小球间有极小间隙，三球球心连线竖直，从离地一定高度处由静止同时释放（其中C球下部离地H），所有碰撞均为弹性碰撞，且碰后B、C恰好静止，则下列说法不正确的是（　　） A. C球落地前瞬间，A球的速度为 B. 从上至下三球的质量之比为 C. A球弹起的最大高度为 D. A球弹起的最大高度为 二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分。 8. 由交流电源的电动势瞬时值表达式(V)可知，此交流电（　　） A. 频率是Hz B. 电动势的有效值是10V C. 当时，电动势有最大值 D. 当时，线圈平面与中性面重合 9. 如图所示，一列简谐横波沿轴正向传播，时刻的波形如图中实线所示，时刻的波形如图中虚线所示，则下列说法正确的是（　　） A. 该波的速度的最小值为5m/s B. 时刻质点P向下运动 C. 时刻质点Q速度为零 D. 该波遇到宽度小于5m的障碍物时能发生能明显的衍射现象 10. 如图，在水平轨道上做直线运动的车厢顶上，通过一轻绳悬挂一小球，在小球相对车厢静止时，发现悬线与竖直方向有一个角，则车厢的运动情况是（　　） A. 向右加速，加速度大小 B. 向右减速，加速度大小 C. 向左减速，加速度大小 D. 向左加速，加速度大小 三、非选择题：本题共54分。 11. 某同学用如图1所示的装置探究“加速度与力、质量的关系”。保持物块质量M不变，只改变重物的质量m，测量物块的加速度a与对应的轻绳拉力F。 （1）实验时，___________（选填“需要”或“不需要”）满足。 （2）第一次实验时，该同学根据纸带和力传感器测出的数据，作出了如图2所示的a-F图像。该图像不过坐标原点的原因可能是：___________（回答一条即可） （3）该同学在第一次实验的基础上做了修改，并进行了第二次实验，使得a-F图像过坐标原点。如图3是第二次实验中打出的一条纸带，从比较清晰的A点开始，每5个计时点取一个计数点，依次记为B、C、D、E，相邻两个计数点的间距已在图中标出。已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz，则物块运动的加速度大小为___________m/s²。（结果保留三位有效数字） 12. 某同学设计了一个具有两种挡位（“”挡和“”挡）的欧姆表，其内部电路如图甲所示。电源为电池组（电动势E的标称值为，内阻r未知），电流表G（表头）的满偏电流，内阻，定值电阻，滑动变阻器R的最大阻值为。设计后表盘如图乙所示，中间刻度值为“15”。 （1）测量前，要进行欧姆调零：将滑动变阻器的阻值调至最大，闭合开关，此时欧姆表处于“”挡，将红表笔与黑表笔___________，调节滑动变阻器的阻值，使指针指向___________（选填“0”或“”）刻度位置。 （2）用该欧姆表对阻值为的标准电阻进行试测，为减小测量误差，应选用欧姆表的___________（选填“”或“”）挡。进行欧姆调零后，将电阻接在两表笔间，指针指向图乙中的虚线位置，则该电阻的测量值为___________。 （3）该同学猜想造成上述误差的原因是电源电动势的实际值与标称值不一致。为了测出电源电动势，该同学先将电阻箱以最大阻值（）接在两表笔间，接着闭合、断开，将滑动变阻器的阻值调到零，再调节电阻箱的阻值。当电阻箱的阻值调为时，指针指向“15”刻度位置（即电路中的电流为）；当电阻箱的阻值调为时，指针指向“0”刻度位置（即电路中的电流为）。由测量数据计算出电源电动势为___________。（结果保留2位有效数字） 13. 如图为一三棱镜的截面图，其中、，一细光束由点垂直于边射入棱镜，细光束刚好在边发生全反射。求： (i)该棱镜对色光的折射率的大小为多少？ (ii)如果忽略二次反射，求经边第一次反射后由边射出时的折射角为多大？ 14. 如图所示，水平位置的平行板电容器，原来A、B两板不带电，B极板接地，它的极板长，两板间距离，现有一粒子质量，带电荷量，以一定初速度从两板中央平行于极板射入，由于重力作用粒子恰好能落到A板的中点处，取。试求： （1）若粒子从右侧飞出，A极板电势能不能取负值？说明理由。 （2）带电粒子入射初速度的大小； （3）现使电容器带上电荷，使带电粒子能从平行板电容器的右侧射出，则带电后A板电势的取值范围？ 15. 如图所示，将足够长的斜面体固定在水平面上，斜面与水平面的夹角为，现由斜面体的顶端无初速度释放质量为的铁块，已知铁块与斜面体之间的动摩擦因数为，重力加速度，，。求： (1)从释放开始计时，2s的时间内，重力对铁块所做的功； (2)从释放开始计时，2s的时间内，重力对铁块做功的平均功率； (3)从释放开始计时，2s末重力对铁块做功的瞬间功率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 石嘴山市第一中学2026-2027学年第一学期高三年级开学考试 物理试题 一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分。 1. 1932年，考克饶夫和瓦尔顿用质子加速器进行人工核蜕变实验，验证了爱因斯坦质能关系的正确性。在实验中，锂原子核俘获一个粒子X后成为不稳定的铍原子核，随后又蜕变为两个Y原子核，核反应方程。已知、X、Y的质量分别为、、，1u的质量亏损时放出的能量为931.5MeV，则下列说法中正确的是（ ） A. X粒子为中子 B. Y粒子为 C. 的核子平均质量小于Y的核子平均质量 D. 在此核反应过程中释放的核能为18.9MeV 【答案】D 【解析】 【详解】A．由质量数守恒和电荷数守恒可知X的质量数为 电荷数为 则X为质子，故A错误； B．由质量数守恒和电荷数守恒可知Y的质量数为 电荷数为 则Y为粒子，即为，故B错误； C．由题意可知在的核反应中有核能释放，所以质量有亏损，所以的核子平均质量大于Y的核子平均质量，故C错误； D．由题意可以求得此反应中质量亏损 根据质能方程可得，此核反应过程中释放的核能为 故D正确。 故选D。 2. 如图所示，、为两颗绕地球同向做匀速圆周运动的人造卫星，其中为静止轨道卫星。已知地球半径为，地球自转周期为，引力常量为，下列说法中正确的是（　　） A. 地球的密度为 B. 卫星的线速度为 C. 卫星的线速度比卫星的线速度大 D. 卫星的角速度比赤道上物体的角速度大 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据， 解得 其中应为近地卫星的公转周期，根据题意无法计算地球密度，故A错误； B．卫星a的线速度，其中为卫星a的公转半径，故B错误； C．地球卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力得 解得 a卫星的轨道半径大于卫星b的轨道半径，所以a卫星的线速度更小，故C错误； D．根据万有引力提供向心力得 解得 b卫星的角速度大于a卫星的角速度，a卫星的角速度等于赤道上物体的角速度，所以卫星的角速度比赤道上物体的角速度大，故D正确。 故选D。 3. 将空试管开口朝下竖直全部插入水中，在某一深度处放手，试管恰好处于悬浮状态，下列判断正确的是（　　） A. 若将试管稍下移后放手，试管会上浮 B. 若将试管稍下移后放手，试管会下沉 C. 若将试管稍上移后放手，试管会静止 D. 若将试管稍上移后放手，试管会下沉 【答案】B 【解析】 【详解】AB．下移则水压增大，试管内气体压强增大，根据可知，试管内气体收缩，浮力小于重力，试管会下沉，故A错误，B正确； CD．上移则水压减小，试管内气体压强减小，根据可知，试管内气体膨胀，浮力大于重力，试管会上浮，故CD错误。 故选B。 4. 在磁感应强度为、方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根通电长直导线，电流的方向垂直于纸面向里。如图所示，a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，其中c点的磁感应强度为零，则（　　） A. a点的磁感应强度为 B. a点的磁感应强度为 C. b、d两点的磁感应强度大小为 D. b、d两点的磁感应强度方向相反 【答案】A 【解析】 【详解】AB．原匀强磁场竖直向上，大小为​。通电直导线电流垂直纸面向里，根据安培定则，直导线的磁场是以导线为圆心的顺时针同心圆磁场，同一圆周上各点磁感应强度大小相等。已知c点合磁感应强度为0，说明直导线在c点产生的磁场与原磁场大小相等，方向相反。因此直导线在c点的磁场向下，大小也为，即直导线在该圆周各点产生的磁感应强度大小均为。直导线在a点产生的磁场方向竖直向上，大小为，与原磁场叠加后合磁感应强度为，故A正确，B错误； CD．直导线在b点产生的磁场方向水平向右，大小为，原磁场竖直向上，大小为，合磁感应强度大小为 方向斜向右上；直导线在d点产生的磁场方向水平向左，大小为，原磁场竖直向上，大小为，合磁感应强度大小为，方向斜向左上。因此b、d磁感应强度大小不是​，方向也不相反，故CD错误。 故选A。 5. 某物体做平抛运动时，它的速度偏转角随时间变化的图像如图所示（取），则下列说法正确的是（ ） A. 物体的初速度大小为 B. 第物体下落的高度为 C. 第末物体的位移偏向角为 D. 前内物体的速度变化量的大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．物体做平抛运动时，它的速度偏转角的正切值为 对应题图可得 解得物体的初速度大小为 故A错误； B．第1s内物体下落的高度为 故B错误； C．第2s末物体下落的高度为 第2s末物体的水平位移为 则有 故第2s末物体的位移偏向角为 故C正确； D．根据，可知前内物体的速度变化量的大小为 故D错误。 故选C。 6. 福建某渔船由静止出发向台湾方向航行，其发动机功率与油轮速度大小的关系图像如图所示。在无风浪的海况下，当油轮速度达到后，油轮发动机的功率保持额定功率不变，油轮能达到的最大速度为。设油轮质量为m，运动过程中所受阻力恒为f。下列说法正确的是（　　） A. 油轮先做匀加速运动，紧接着做匀速运动 B. 油轮的额定功率为 C. 当油轮速度为时，其加速度大小为 D. 若油轮速度达到的过程中位移为x，则经过的时间为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题图可知，在油轮速度从0到v0的变化过程中，根据P=Fv可知，发动机牵引力大小不变，根据牛顿第二定律可知油轮加速度不变；在油轮速度从v0到2v0的变化过程中，由于此时发动机功率保持不变，但油轮速度逐渐增大，所以牵引力逐渐减小，则油轮加速度逐渐减小；在油轮速度达到2v0之后，发动机牵引力与阻力大小相等，油轮将做匀速运动，综上所述可知油轮先做匀加速运动，再做加速度逐渐减小的变加速运动，最后做匀速运动，故A错误； B．根据前面分析可知，油轮的额定功率为 故B错误； C．当油轮速度为时，由题图可知此时油轮发动机的功率为 则发动机牵引力大小为 油轮的加速度大小为 故C正确； D．设油轮经时间t1速度从0增大到v0，经时间t2速度从v0增大到2v0。根据运动学公式可得 又因为 联立可得 t1时间内油轮航行的位移大小为 在t2时间内，根据动能定理有 解得 故油轮速度达到2v0所经历的时间为 故D错误。 故选C。 7. 物理学中有一种碰撞被称为“超弹性连续碰撞”，通过能量的转移可以使最上面的小球弹起的高度比释放时的高度更大，A、B、C三个弹性极好的小球，相邻小球间有极小间隙，三球球心连线竖直，从离地一定高度处由静止同时释放（其中C球下部离地H），所有碰撞均为弹性碰撞，且碰后B、C恰好静止，则下列说法不正确的是（　　） A. C球落地前瞬间，A球的速度为 B. 从上至下三球的质量之比为 C. A球弹起的最大高度为 D. A球弹起的最大高度为 【答案】C 【解析】 【详解】A．因为A、B、C球由静止同时释放，所以C球落地瞬间三个小球的速度相等，由自由落体运动公式 解得，故A正确，不满足题意要求； B．由题意可知，C球碰地，反向碰B，B再反向碰A，因都是弹性碰撞，设向上为正方向，由动量守恒定律和机械能守恒定律，可知C碰B有， B碰A有， 由以上几式可得，故B正确，不满足题意要求； CD．由B项分析解得 根据竖直上抛运动规律，A球弹起的最大高度，故C错误，不满足题意要求；D正确，满足题意要求。 故选C。 二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分。 8. 由交流电源的电动势瞬时值表达式(V)可知，此交流电（　　） A. 频率是Hz B. 电动势的有效值是10V C. 当时，电动势有最大值 D. 当时，线圈平面与中性面重合 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据交流电表达式通项：可得该交流电的 根据公式 可得交流电的频率为2Hz，故A错误； B．该交流电的最大值为 所以有效值为 故B正确； C．当时 电动势最小，故C错误； D．当时 线圈平面处于中性面位置，故D正确。 故选BD。 9. 如图所示，一列简谐横波沿轴正向传播，时刻的波形如图中实线所示，时刻的波形如图中虚线所示，则下列说法正确的是（　　） A. 该波的速度的最小值为5m/s B. 时刻质点P向下运动 C. 时刻质点Q速度为零 D. 该波遇到宽度小于5m的障碍物时能发生能明显的衍射现象 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由题意知，波向右传播，由于 所以该波至少传播了；即波向右传播的距离为 （，，） 所以 （，，） 当时，周期最大，最大值为，此时波速最小，最小值为 故A正确； B．根据波形平移法可知时刻质点P向上运动，故B错误； C．时刻波峰处于处，时刻波峰向右至少平移了，显然质点Q没有在波峰位置，其速度不为零，故C错误； D．发生明显衍射现象的条件是，障碍物或小孔的尺寸比波长小或跟波长差不多，所以该波遇到宽度小于的障碍物时能发生能明显的衍射现象，故D正确。 故选AD。 10. 如图，在水平轨道上做直线运动的车厢顶上，通过一轻绳悬挂一小球，在小球相对车厢静止时，发现悬线与竖直方向有一个角，则车厢的运动情况是（　　） A. 向右加速，加速度大小 B. 向右减速，加速度大小 C. 向左减速，加速度大小 D. 向左加速，加速度大小 【答案】AC 【解析】 【详解】对小球受力分析，根据牛顿第二定律 解得 小车可能向右做加速运动，也可能向左做减速运动，AC正确，BD错误。 故选AC。 三、非选择题：本题共54分。 11. 某同学用如图1所示的装置探究“加速度与力、质量的关系”。保持物块质量M不变，只改变重物的质量m，测量物块的加速度a与对应的轻绳拉力F。 （1）实验时，___________（选填“需要”或“不需要”）满足。 （2）第一次实验时，该同学根据纸带和力传感器测出的数据，作出了如图2所示的a-F图像。该图像不过坐标原点的原因可能是：___________（回答一条即可） （3）该同学在第一次实验的基础上做了修改，并进行了第二次实验，使得a-F图像过坐标原点。如图3是第二次实验中打出的一条纸带，从比较清晰的A点开始，每5个计时点取一个计数点，依次记为B、C、D、E，相邻两个计数点的间距已在图中标出。已知打点计时器所用交流电源的频率为50Hz，则物块运动的加速度大小为___________m/s²。（结果保留三位有效数字） 【答案】（1）不需要 （2）过度平衡摩擦力 （3）1.36 【解析】 【小问1详解】 实验时，因有力传感器测量物块的拉力，则不需要满足。 【小问2详解】 由图可知，当外力F=0时物块已经有了加速度，可知原因是木板一端抬的过高，过度平衡摩擦力。 【小问3详解】 每5个计时点取一个计数点，可知相邻两个计数点间的时间间隔T=0.1s，则加速度为 12. 某同学设计了一个具有两种挡位（“”挡和“”挡）的欧姆表，其内部电路如图甲所示。电源为电池组（电动势E的标称值为，内阻r未知），电流表G（表头）的满偏电流，内阻，定值电阻，滑动变阻器R的最大阻值为。设计后表盘如图乙所示，中间刻度值为“15”。 （1）测量前，要进行欧姆调零：将滑动变阻器的阻值调至最大，闭合开关，此时欧姆表处于“”挡，将红表笔与黑表笔___________，调节滑动变阻器的阻值，使指针指向___________（选填“0”或“”）刻度位置。 （2）用该欧姆表对阻值为的标准电阻进行试测，为减小测量误差，应选用欧姆表的___________（选填“”或“”）挡。进行欧姆调零后，将电阻接在两表笔间，指针指向图乙中的虚线位置，则该电阻的测量值为___________。 （3）该同学猜想造成上述误差的原因是电源电动势的实际值与标称值不一致。为了测出电源电动势，该同学先将电阻箱以最大阻值（）接在两表笔间，接着闭合、断开，将滑动变阻器的阻值调到零，再调节电阻箱的阻值。当电阻箱的阻值调为时，指针指向“15”刻度位置（即电路中的电流为）；当电阻箱的阻值调为时，指针指向“0”刻度位置（即电路中的电流为）。由测量数据计算出电源电动势为___________。（结果保留2位有效数字） 【答案】（1） ①. 短接 ②. 0 （2） ①. ②. 160##160.0 （3）2.8 【解析】 【小问1详解】 [1][2]测量前，要进行欧姆调零：将滑动变阻器的阻值调至最大，闭合开关，此时欧姆表处于“”挡，将红表笔与黑表笔短接，调节滑动变阻器的阻值，使指针指向0刻度位置。 【小问2详解】 [1]用该欧姆表对阻值为的标准电阻进行试测，为减小测量误差，应选用欧姆表的挡； [2进行欧姆调零后，将电阻接在两表笔间，指针指向图乙中的虚线位置，则该电阻的测量值为 【小问3详解】 根据闭合电路欧姆定律， 代入数据， 联立可得， 13. 如图为一三棱镜的截面图，其中、，一细光束由点垂直于边射入棱镜，细光束刚好在边发生全反射。求： (i)该棱镜对色光的折射率的大小为多少？ (ii)如果忽略二次反射，求经边第一次反射后由边射出时的折射角为多大？ 【答案】（i）(ii) 【解析】 【详解】（i）根据题中的条件作出光路图，如图所示， 由于光线在点刚好发生全反射，则临界角的大小为，由折射定律可知，所以 (ii)光线经边第一次反射后到边的点，由几何关系可知 由折射定律可知 则 所以 14. 如图所示，水平位置的平行板电容器，原来A、B两板不带电，B极板接地，它的极板长，两板间距离，现有一粒子质量，带电荷量，以一定初速度从两板中央平行于极板射入，由于重力作用粒子恰好能落到A板的中点处，取。试求： （1）若粒子从右侧飞出，A极板电势能不能取负值？说明理由。 （2）带电粒子入射初速度的大小； （3）现使电容器带上电荷，使带电粒子能从平行板电容器的右侧射出，则带电后A板电势的取值范围？ 【答案】（1）不能。若取负值，则粒子受到得静电力竖直向下与粒子重力合成后向下的加速度更大，轨迹向下极板偏折的更厉害，粒子就更不可能从右侧飞出；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）略； （2）粒子做平抛运动到的过程中，有 解得 （3）粒子做类平抛运动，若恰好从下极板右侧边缘射出（如图），则在竖直方向由牛顿第二定律和运动学公式得 ， 由类平抛运动规律，水平方向有 联立解得 同理若恰好从上极板右侧边缘射出，则在竖直和水平方向由牛顿第二定律和运动学公式得 ，， 联立，解得 故A板电势的取值范围是 15. 如图所示，将足够长的斜面体固定在水平面上，斜面与水平面的夹角为，现由斜面体的顶端无初速度释放质量为的铁块，已知铁块与斜面体之间的动摩擦因数为，重力加速度，，。求： (1)从释放开始计时，2s的时间内，重力对铁块所做的功； (2)从释放开始计时，2s的时间内，重力对铁块做功的平均功率； (3)从释放开始计时，2s末重力对铁块做功的瞬间功率。 【答案】(1)48J；(2)24W ； (3)48W。 【解析】 【详解】(1)铁块所受的合力 铁块的加速度 前2s内铁块的位移 所以重力在前2s内对铁块做的功 (2)重力在前2s内对铁块做功的平均功率 (3)铁块在2s末的速度 2s末重力对铁块做功的瞬时功率 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $