湖南长沙市第二十六中学（湖南师大附中雨花学校）2026-2027学年高三上学期开学物理试题

**基本信息** 2026年高三开学物理试卷以北斗导航气球、福建舰电磁弹射等科技情境为载体，通过单选、多选、实验及解答题，检测光的折射、气体性质、电磁学等知识，融合科学思维与探究能力，适配高三开学学情诊断。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|6/24|光的折射、气体内能、惯性力|半圆柱体介质折射、氦气球升空等情境，考查运动与相互作用观念| |多选题|4/20|双缝干涉、热力学现象、圆周运动|洛埃镜实验、雪花晶体分析，体现科学推理与论证| |实验题|2/16|单摆测g、电表改装|力传感器记录拉力、电阻箱改装电压表，培养科学探究能力| |解答题|3/40|光学折射、电磁弹射、力学碰撞|正三棱柱冰块光路、舰载机弹射模拟，突出模型建构与创新应用|

2026年下学期高三开学考试 物理试题 一、单选题(共6小题,共24分) 1.(4分)如图,ABC为半圆柱体透明介质的横截面,AC为直径,B为ABC的中点。真空中一束单色光从AC边射入介质,入射点为A点,折射光直接由B点出射。不考虑光的多次反射,下列说法正确的是 (      ) A.入射角 小于45 B.该介质折射率大于 C.增大入射角,该单色光在上可能发生全反射 D.减小入射角,该单色光在上可能发生全反射 2.(4分)中国基于北斗导航系统的高空探测气球携带气象探测仪器升空,可用于实时监测大气参数并通过北斗卫星传输数据。气球内部充满氦气,在某段升空过程中,离地面越高,空气密度越小、温度越低,气球体积越大,若忽略太阳作用和空气摩擦,则在该段上升过程中,下列说法正确的是( ) A.球内气体的内能不断增大 B.球内气体压强不断减小 C.球内气体从外界吸收热量 D.外界对球内气体做正功 3.(4分)在以加速度a匀加速向上运动的电梯里,用弹簧测力计竖直悬挂一个质量为m的小球,弹簧测力计示数为F,若以地面为参考系,小球的运动满足牛顿第二定律即,g为重力加速度;若以电梯为参考系,小球相对电梯静止而其所受合外力不为零,牛顿第二定律不再成立,为了让牛顿第二定律在这种情况下仍然成立,我们需要引入一个“惯性力”。则在上述情形中,小球所受的大小和方向分别为( ) A.ma,竖直向上 B.ma,竖直向下 C.F-ma,竖直向上 D.F-ma,竖直向下 4.(4分)等量异种点电荷固定在光滑绝缘水平面上的A、B两点,O点为A、B连线的中点。一质量为m、电荷量为q的带电粒子以大小为v0的初速度进入该水平面,仅受电场力作用,其运动轨迹与AB连线的交点为M,且与AB连线的中垂线相切于N点。已知M点的电势为,电场强度为EM,N点的电势为,电场强度为EN,粒子在N点的速度大小为v,取无穷远处电势为零,则下列说法正确的是( ) A.该粒子带负电 B. C.P点的电势为 D.粒子从N点运动到无穷远处的速度大小一定大于v 5.(4分)如图所示,以恒定速率运行的传送带上有甲、乙两物块,二者与传送带相对静止,由不可伸长轻绳连接,之间无间隙。甲、乙质量均为m,与传送带间的动摩擦因数分别为、。某时刻,对乙施加水平向右的外力使其以恒定加速度(g为重力加速度大小)运动,经时间t1撤去外力,再经时间t2绳绷直。甲、乙均可视为质点、传送带足够长。则(  ) A.和满足 B.从撤去外力到绳绷直,因摩擦产生的热量为 C.绳绷直后瞬间甲的动能为 D.绳绷直以后甲、乙不会发生碰撞 6.(4分)如图,某小组设计了灯泡亮度可调的电路,a、b、c为固定的三个触点,理想变压器原、副线圈匝数比为k,灯泡L和三个电阻的阻值均恒为R,交变电源输出电压的有效值恒为U。开关S与不同触点相连,下列说法正确的是 (      ) A.S与a相连,灯泡的电功率最大 B.S与a相连,灯泡两端的电压为 C.S与b相连,流过灯泡的电流为 D.S与c相连,灯泡的电功率为 二、多选题(共4小题,共20分) 7.(5分)1834年,洛埃利用平面镜得到杨氏双缝干涉的结果(称洛埃镜实验),平面镜沿OA放置,靠近并垂直于光屏。某同学重复此实验时,平面镜意外倾斜了某微小角度 ,如图所示。S为单色点光源。下列说法正确的是 (      ) A.沿AO向左略微平移平面镜,干涉条纹不移动 B.沿OA向右略微平移平面镜,干涉条纹间距减小 C.若 =0 ,沿OA向右略微平移平面镜,干涉条纹间距不变 D.若 =0 ,沿AO向左略微平移平面镜,干涉条纹向A处移动 8.(5分)下列与春夏秋冬有关的物理现象,说法正确的是( ) A.夏天气温比春天高,忽略分子间作用力,夏天空气的分子平均动能一定比春天大 B.秋天荷叶上的小水滴呈球形,这是表面张力使液面收缩的结果 C.冬天飘落的雪花,形状各异,所以雪花不是晶体 D.采用空调压缩机制冷时,将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外,这一过程不遵守热力学第二定律 E.将一定质量的空气密封在体积一定的金属容器中,空气的内能在夏天一定比冬天大 9.(5分)如图所示,水平放置的圆盘可绕其中心轴转动,放置在圆盘上的小滑块A用穿过圆盘中心光滑小孔的细线与小球B连接,当圆盘匀速转动的角速度 =2 rad/s时,滑块A和小球B均相对圆盘保持静止,此时OA段线长为0.5 m,OB段线长为1 m。已知滑块A的质量m1=2 kg,小球B的质量m2=0.6 kg,取重力加速度大小g=10 m/s2,滑块与小球均视为质点,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则( ) A.滑块A受到的摩擦力方向一定指向圆盘的圆心 B.滑块A与圆盘间的动摩擦因数可能为0.4 C.细线受到的拉力大小为12 N D.OB段细线与竖直方向的夹角为53 10.(5分)如图所示的正方形线框abcd的边长为L,每边电阻均为r,在垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中绕cd轴以角速度 匀速转动,c、d两点与一阻值为r的电阻相连,各表均可视为理想电表,导线电阻不计,则下列说法中正确的是( ) A.线框abcd产生的电流为交变电流 B.当S断开时,电压表的示数为零 C.当S断开时,电压表的示数为B L2 D.当S闭合时,电流表的示数为 三、实验题(共2小题,共16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.(8分)为了测量某未知电阻(大约100多欧姆),准备的实验器材中没有电压表,有两个电流表,电流表(量程为30mA,内阻约为),电流表(量程为10mA,内阻约为),于是小王欲把电流表先改装为电压表,然后进行测量。 (1)小王首先设计了图甲所示电路来测量的内阻,他选用了一个电动势约为3V的电源。实验过程:闭合开关,断开开关,调整滑动变阻器滑片的位置,使满偏;保持滑片的位置不变,闭合开关,调节电阻箱的阻值,当指针位于表盘中央时,读出电阻箱的读数为,则的内阻为                  。 (2)小王把电阻箱和串联作为电压表使用,欲使电压表量程为3V,电阻箱的阻值应调为                  (保留两位小数)。 (3)小王利用上述电源设计了如图乙所示的电路测量待测电阻,在实验过程中测得电流表的示数为,电流表的示数为,调节滑动变阻器,测得多组和,并作出图像如图丙所示,则该电阻的阻值为                  。由于(1)中测量内阻时存在系统误差,该方法测量得到的待测电阻阻值                  (选填“偏大”“不变”或“偏小”)。 四、解答题(共3小题,共40分) 13.(12分)有一正三棱柱形冰块,其横截面如图所示,其边长为a,冰块中心有一半径R=a的球形气泡(充满空气),一束平行单色光垂直AB面射向冰块。已知冰块对该单色光的折射率为,光在空气中的传播速度为c。 (1) 如图所示,光线从D点射入时恰好与气泡相切,求该光线穿过冰块所需要的时间。 (2) 为使光线不能从AB面直接射入中间的气泡中,在冰块AB面贴上不透明纸,求不透明纸的最小面积。 14.(14分)2025年9月22日,歼-15T、歼-35和空警-600三型舰载机完成在福建舰上首次弹射起飞和着舰训练,标志着福建舰具备了电磁弹射和回收能力。某同学设计了如图所示电路模拟电磁弹射,电源电动势为E,内阻为r,定值电阻R0=2r,水平放置的平行金属导轨M、N间距为L,导轨光滑不计电阻,且足够长,导轨间存在磁感应强度为B的匀强磁场,磁场方向竖直向下,导轨上放置长为L的导体棒ab,导体棒通过挂钩连接玩具飞机,导体棒的质量为m,玩具飞机的质量为m0,导体棒的电阻为2r。不计玩具飞机受到的空气阻力。 (1) 开关K拨到“1”瞬间,求导体棒的加速度大小a; (2) 开关K拨到“1”后,经过时间t导体棒达到最大速度,求最大速度; (3) 接(2)问,t时刻将开关K拨到“2”,飞机立即脱离ab棒,求导体棒整个运动过程的位移x。 15.(14分)如图所示,足够长光滑固定水平横杆上套有一质量为4m的小球A,长度的轻质细绳一端与A相连,另一端与质量为2m的小球B相连。光滑水平面上静置质量为2m的凹槽C,C由两个半径的光滑圆轨道和长度的平直轨道平滑连接而成,槽内置有质量为2m的滑块D,D到左侧圆轨道最低点的距离。现将细绳拉至水平位置由静止释放B,当B运动到最低点时恰好与C发生弹性碰撞。已知D与平直轨道间动摩擦因数,重力加速度大小,A、B、D均可视为质点。 (1) 求小球B与C碰撞前的速度大小; (2) 通过计算判断滑块D能否冲出凹槽; (3) 已知从凹槽C开始运动到C与滑块D一起开始匀速运动所经历的时间t=3.3s,求该过程C对地的位移大小。 第1页 共1页 学科网(北京)股份有限公司 $ 2026年下学期高三开学考试 物理试题 一、单选题 1.D【解析】根据题意，画出光路图，如图甲所示，由几何关系可知，折射角为45°，则由折射定律有n＝sinθ>1，则有sin θ>，n<，解得θ>45°，故A、B错误； 根据题意，由sin C＝，可知sinC>，即C>45°， 增大入射角，光路图如图乙所示，由几何关系可知，光在上的入射角小于45°，则该单色光在上不可能发生全反射，故C错误；减小入射角，光路图如图丙所示， 由几何关系可知，光在上的入射角大于45°，可能大于临界角，则该单色光在上可能发生全反射，故D正确。 2.B【解析】随着海拔升高，外界温度降低，气球内温度也随之降低，气体内能减小，A错误；随着海拔升高，外界大气压强逐渐减小，气球体积增大，球内气体压强与外界大气压相平衡，故球内气体压强也不断减小，B正确；根据热力学第一定律，球内气体可能向外界放出热量，也可能从外界吸收热量，C错误；气球上升过程中，体积增大，气体对外界做功(W0)，D错误。故选B。 3.B【解析】惯性力的作用是使小球在非惯性系中合力为零，是为了让牛顿第二定律在非惯性系中成立引入的虚拟力，最低点大小等于物体质量与非惯性系加速度大小的乘积，方向与非惯性系的加速度方向相反。电梯相对地面的加速度为a,方向竖直向上，因此惯性力方向应与参考系加速度相反，即竖直向下，电梯加速度大小为，因此惯性力大小为，方向竖直向下。故选B。 4.C【解析】根据粒子轨迹弯曲特点有它经过M点时受两电荷的作用力指向B，所以粒子带正电，A错误；根据等量异种点电荷电场连线和中垂线上场强和电势特点有，，B错误；中垂线是等势线，与无穷远处电势相等，所以，粒子从P运动到N点过程，根据动能定理有，又，联立得：，C正确；粒子从N点到无穷远处的过程，电势差为零，由动能定理知其动能变化为零，所以到无穷远处的速度大小一定等于v，D错误。故选C。 5.D【解析】以传送带为参考系，初始甲、乙均静止。施加外力过程，根据匀变速直线运动的规律可知乙的最大速度为1，撤去外力后，根据牛顿第二定律可得乙的加速度大小为a2=μ2g=，经时间t2绳绷直，此时乙还有向右的速度，说明a2t2，故t2<t1，A错误；根据匀变速直线运动的速度—时间关系，可知绳绷直时乙的速度为2t2=(t1-t2)，从撤去外力到绳绷直，乙的路程(以下所指路程均为相对传送带运动的距离)为x2=t2，根据功能关系可知因摩擦产生的热量为Q2=mgΔx2=mgx2=，B错误；绳绷直瞬间，根据动量守恒，有，解得绷直瞬间相对传送带的速度为1-t2)，根据矢量的合成可知此时甲的对地速度要大于，则其动能Ek错误；绳绷直以后甲、乙相对传送带速度均为1-t2)，从绷直到乙相对传送带静止的过程，根据匀变速直线运动的规律可得乙的路程为x2'==(t1-t2)2，从绷直到甲相对传送带静止，甲的加速度为a1=g，同理，可得甲的路程为x1'==(t1-t2)2；从施加外力到绳绷直的过程乙的路程为x2″=t1+t2=-+2t1t2)，比较可知x2'+x2″-x1'>0，故绳绷直以后甲、乙不会发生碰撞，D正确。 6.B【解析】将理想变压器与副线圈电路等效为一个电阻R等，电路如图所示， 则有R等＝，灯泡L的阻值R＝，由理想变压器原、副线圈电压、电流与匝数的关系有＝k，，联立解得R等＝k2R，又R等的电功率等于灯泡的电功率，S与c相连时回路中电流最大，R等的电功率最大，即灯泡的电功率最大，A错误；S与a相连，变压器原线圈电压U1＝·k2R，灯泡两端的电压为U2＝，B正确；S与b相连，变压器原线圈的电流I1＝，流过灯泡的电流I2＝kI1＝，C错误；S与c相连，变压器原线圈的电流I1＝，灯泡的电功率为PL＝R等＝，D错误。 二、多选题 7.BC【解析】当θ＝0°时，根据题意画出光路图如图甲所示， S发出的光与通过平面镜反射的光(可以等效成虚像S′发出的光)是同一列光分成的，满足相干光条件，所以实验中的相干光源之一相当于从光源S′发出的光，设S与S′的距离为d，则d相当于双缝之间的距离，S、S′到光屏的距离设为l，由双缝干涉公式Δx＝，可得Δx＝，则若θ＝0°，沿OA向右或沿AO向左略微平移平面镜，对l和d均没有影响，则干涉条纹间距不变，也不会移动，故C正确，D错误； 当平面镜倾斜了微小角度时，同理再次画出光路图如图乙所示， 若沿OA向右略微平移平面镜，即图中从①位置→②位置，由图可看出双缝的间距增大，则干涉条纹间距减小，沿AO向左略微平移平面镜，即图中从②位置→①位置，由图可看出干涉条纹向上移动，故A错误，B正确。 8.ABE 9.ABC【解析】对小球B受力分析如图所示， 根据牛顿第二定律Fsin θ＝m2LOBsin θ·ω2 解得F＝12 N 在竖直方向Fcos θ＝m2g 代入数据解得θ＝60°， 故C正确，D错误； 对A分析可得Fn＝m1rω2 解得Fn＝20 N 由Fn＝F＋Ff可得Ff＝8 N 方向指向圆盘的圆心，因为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则Ffmax＝μm1g≥8 N，可得μ≥0.4 由此可知只要滑块A与圆盘间的动摩擦因数大于等于0.4，即可满足条件，故A、B正确。 10.ACD【解析】线框abcd绕着垂直于磁场的轴匀速转动，故产生的电流为交变电流，故A正确；产生的交流电的电动势最大值为Em＝BL2ω，有效值为E＝，当S断开时，电压表测量的电压为cd间的电压，故U＝E＝BL2ω，故B错误，C正确；当S闭合时，电路总电阻为3r＋，ab中的电流为I＝＝BL2ω，电流表的示数IA＝＝，故D正确． 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) 1.10； (2) 298.90； (3) 120，偏小 【解析】(1)根据欧姆定律，可知当并联电阻箱时，流过电流表的电流减小一半，说明电流表两端的电压减小一半。因为总电流不变，说明总电阻减小一半，所以 (2)根据电压表改装原理可知，电阻箱电阻为 (3)并联时两端电压相等，所以，整理可得，结合图像可知图线斜率，其中，联立解得，(1)中测量内阻偏小，所以电压表内阻偏小，计算得到的也偏小。 四、解答题 13. (1)； (2) 【解析】(1) 依题意，根据折射定律画出从D点射入的光线的光路图，如图甲所示， 根据折射率与临界角关系sin C= 可得sin C== 解得临界角C=45° 由几何关系可知，光在AF面的入射角为60°，大于临界角，则光在AF面上发生全反射，由几何关系可得OD=a，OE=a 则光线从D点射入，从BF面射出，根据折射率与传播速度关系n= 可得该单色光在冰块内的传播速度 该光线穿过冰块所需时间t== (2) 从气泡上G和G'处射入的光线刚好在此处发生全反射，如图乙所示， 入射角恰好为45°，由几何关系可知这两条光线之间射入的光线，其入射角均小于45°，将会直接射入气泡，所以只要将这些区域用不透明纸遮住就可以了，显然在冰块AB面上，被遮挡区为圆形时面积最小，设其半径为r，由几何知识可知r=a 则不透明纸的最小面积S=πr2= 14. (1) (2) (3) 【解析】(1)开关K拨到“1”瞬间，导体棒中的电流为，根据由欧姆定律有 导体棒受到的安培力 根据牛顿第二定律有 联立得： (2)导体棒达最大速度时，感应电动势 此时导体棒中的电流为零，则有 联立得： (3)设导体棒加速过程中任意时刻的速度为，电流为，则有 对导体棒和飞机，根据动量定理有 设加速阶段位移为，则有 联立得： 开关拨到“2”后，飞机脱离导体棒，导体棒做减速运动直至停止，设位移为，由动量定理可得 其中 联立得： 全过程导体棒的位移 15. (1) (2) 不能冲出 (3) 【解析】(1)设碰前A、B球的速度为、，A球和B球组成的系统，水平方向上根据动量守恒有 从开始到碰撞前，根据能量守恒有 得： (2)B球和凹槽C碰撞，设碰后B和C的速度分别为和，根据动量守恒有 根据能量守恒有 联立得： 从碰后到滑块D上升到最大高度的过程中，C和D组成的系统，水平方向根据动量守恒有 根据能量守恒有 联立得： 不能冲出。 (3)从碰后到相对静止的过程中，设相对路程为，相对静止时距离左端圆弧轨道s处，对C和D组成的系统，根据能量守恒有 得： 由 解得 设C和D相对静止时对地的位移分别为和，由水平方向动量守恒 因此 所以 另有 联立得： 第1页 共1页 学科网（北京）股份有限公司 $