河北沧州市第一中学2026-2027学年高三上学期开学物理试题

绝密★启用前 高三物理 GS01 班级 姓名 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、班级和考号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需 改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试 卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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。 1.2025年11月，中国科学院上海应用物理研究所牵头建成的2兆瓦液态燃料钍基熔盐实验堆， 首次实现钍铀核燃料转换，该成果入选2025年度“中国科学十大进展”。钍铀转换的核心过程 是：天然钍-232(23Th)在反应堆中吸收一个中子后，经过一系列核反应，最终转化为可裂变的 铀-233(2U),其中的一个反应过程是Pa→U+_9e,2Pa表示镤元素的某种同位素，则该镤 同位素的质量数A和电荷数Z分别为 A.233、91 B.233、92 C.232、91 D.234、90 2.干涉实验装置如图甲所示，用红色的激光可以照出如图乙所示的干涉条纹。已知双缝之间的 距离为d,双缝到光屏的距离为L,图乙中△x已经测出，则该红色激光的波长为 光屏 双缝 激光器 △x 甲 乙 △xd △xd A.L B. C.ArL d D.ArL 4L Ad 高三物理第1页（共8页） 3.如图甲所示为生活中常用来搬运重物的小车，图乙为其简化结构图。挡板P与挡板Q垂直固 定，紧靠两挡板放置一个表面光滑、质量为m的匀质圆柱形物体。当工人在水平面上匀速推 小车时，挡板Q与水平方向的夹角0=60°。重力加速度大小为g,则圆柱形物体对挡板P和 挡板Q的作用力大小分别为 甲 1 A.2ng、2ms Rmg、mg 3 C.2 mg mg 3 D.mg、2mg 4.如图所示是一台交流发电机的示意图，矩形线圈ABCD在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴 OO'匀速转动。已知线圈匝数N=50,磁感应强度B=0.2T,线圈面积S=0.12,转动角速 度w=50πrad/s。图示位置线圈平面与磁场方向平行。下列说法正确的是 A.该发电机产生的交流电频率为50Hz B.线圈转到图示位置时，感应电动势的瞬时值为0 C.线圈从图示位置转过90°的过程中，感应电动势的平均值为V D.仅将线圈转速减半，感应电动势的最大值变为25πV 5.2026年2月，国际天文学家团队利用TESS和HARPS-N确认了一颗新的系外行星TO 5734b,它绕其母恒星的运动可视为匀速圆周运动。已知TO-5734b的轨道半径约为日地距 离的高，其母恒星质量约为太阳质量的28，地球绕太闲公转周期约为365天，则T01573钻绕 其母恒星的运动周期约为 A.2天 B.6天 C.18天 D.54天 6.一质量为m的物体自倾角为0的固定粗糙斜面顶端由静止滑下，滑至斜面底端时动能为Ek。 若该物体以初动能3E从斜面底端沿斜面向上滑动，到达斜面顶端时动能刚好减为零，则物 体与斜面间的动摩擦因数为 1 3 A.3 tano B.tan 0 C.tan 0 D.2tan 0 高三物理第2页（共8页） 7.如图所示，有四个相同的正方形绝缘薄板1、2、3和4，每个薄板均匀分布正电荷且电荷面密度 相同。单独将板1放置，在其正方形顶角正上方h处的O点的电场强度大小为E1:将四个薄 板拼成一个大正方形，在大正方形中心正上方h处的O点的电场强度大小为E2;拼接为大正 方形后移除板3和板4，此时O点的电场强度大小为E3;拼接为大正方形后移除板2和板4， 此时O点的电场强度大小为E4。已知四个薄板的电荷分布始终保持不变，则E1、E2、E3、 E4的大小关系正确的是 0 0 0 h hi 14 1 /2/3 A.4E1=E2 B.2E=Es C.E2=2E D.2E<E 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两 个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8.水平地面上固定有一倾角为0的足够长的斜面，小球从斜面上一点以不同的水平初速度抛 出，之后落回斜面。用，表示小球落到斜面上的速度大小，s表示小球在斜面上的位移大小， 则下列图像可能正确的是 D 9.在同一均匀介质中，波源S1和S2分别位于x=一2m和x=12m处，两波源产生的简谐横 波分别沿x轴正方向和x轴负方向传播。两列波的周期均为T=1s,振幅均为A=4cm。 t=0时刻的波形图如图所示，此时平衡位置在x=2m和x=8m处的质点刚开始振动。下 列说法正确的是 y/cm 2 x/m A.t=0时刻x=2m的质点振动方向向上 B.两列简谐波的波速大小均为4m/s C.两列波叠加后，x=4m处为振动减弱点 D.在0~1.5s时间内，x=6m处的质点运动的路程为24cm 高三物理第3页（共8页） 10.如图所示，水平放置的光滑固定金属导轨，左、右两侧分别接有定值电阻，阻值均为R。两虚 线间存在垂直导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B。某时刻导体棒AB以水平向右的 初速度o从磁场左边界进入磁场，到达磁场右边界时速度为？o。已知导轨的宽度为L,导 体棒的长度为L、质量为m、电阻为R。,不计导轨的电阻，导体棒在运动过程中始终与导轨垂 直且接触良好。下列说法正确的是 + + R :B A.通过左侧电阻的电流方向为从a到b B导体棒刚进人磁场时的加速度大小为B1 3mRo C整个过程中左侧电阻产生的焦耳热为亡m; D.整个过程中通过左侧电阻的电荷量为， 三、非选择题：本题共5题，共54分。 11.(8分)夏天，一辆停在室外的汽车经过暴晒后，车内温度可达70℃。小明发现车内一瓶密封 的空矿泉水瓶瓶身变得很硬。他猜想这是因为瓶内气体温度升高导致压强增大。为了验证 这一猜想，小明设计了如图甲所示的实验装置进行探究。 数据采集器 计算机 压强传感器 温度传感器 控温室 加热器 甲 实验时将一个空矿泉水瓶（容积V。=500mL)用橡胶塞密封，放置在控温室内。压强传感器 通过探针插入瓶内，温度传感器放置在控温室内。通过加热器缓慢改变控温室温度，记录不 同温度下的压强，通过计算机以温度为横坐标、压强为纵坐标，绘制饣-七图像。 高三物理第4页（共8页） (1)关于该实验，下列说法正确的是 。(单选)》 A.为缩短实验时间，可在加热达到设定温度后立即读取压强数据 B.每次改变温度后，应等待一段时间使瓶内气体温度与控温室温度一致后再记录数据 C.为使实验现象更明显，应在瓶中尽量多装水，减少气体体积 (2)小明在实验中获得了如下数据： 温度t/℃ 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 压强p/(10Pa) 1.013 1.048 1.083 1.118 1.153 1.188 ↑p/(10Pa) 1.20 1.18 1.16 1.14 1.12 1.10 1.08 1.06 1.04 1.02 0 10203040506070801/℃ 乙 ①请在图乙坐标系中描点并画出p-t图像。 ②根据图像求出该直线的斜率k= Pa/℃（保留到整数）；实际上，当瓶内气体温 度升高时，矿泉水瓶会发生微小的热膨胀，因此根据实验数据计算出的直线斜率会比不考 虑热膨胀得到的斜率 (填“偏大”“偏小”或“相等”)。 12.(8分)发光二极管(LED)是一种半导体电学元件，具有单向导电性。与普通小灯泡不同， LED在正向电压较小时几乎不导通，电流接近于零；只有当正向电压达到某一特定值后，电 流才会显著增大，LED开始发光，这一特定电压值称为导通阈值电压。某实验小组要研究一 种白色发光二极管(LED)的伏安特性。该LED的额定电流为30A,正常发光时正向电压 约为3.0V。实验室提供如下器材： A.电源E(电动势4.5V,内阻不计) B.电流表A(量程0~10mA,内阻约102) C.电流表A2(量程0~50mA,内阻约52) D.电压表V(量程0~6V,内阻约3k2) E.滑动变阻器R,(最大阻值10，额定电流1A) F.滑动变阻器R2(最大阻值2002，额定电流0.5A)》 G.开关S、导线若干 (1)为了完成实验且尽可能减小实验误差，电流表应选用 ,滑动变阻器应选用 。(填器材前的字母) 高三物理第5页（共8页） (2)根据所选的器材，某同学设计了如图甲实验电路，请根据设计电路在实物图乙中用笔画线 代替导线完成实物连接。 甲 (3)实验测得该LED的U-I数据如下表： U/V 00.5 1.0 1.5 2.0 2.22.4 2.62.8 2.9 3.0 3.13.2 I/mA 0 0 0 0 0.020.100.50 2.0 6.0 10.0 15.0 22.030.0 根据表中数据，该同学在如图丙所示的坐标纸中描点并画出了该LED的IU曲线，回答 以下问题： I/mA 30 25 20 15 10 0.5 1.0 2.0 2.5 3.0 3.5UV 丙 ①当电压为2.8V时，LED的电阻为 2(保留到整数)。 ②该LED开始发光后的电阻随电压的增大而 (填“增大”“减小”或“不变”)。 (4)将本实验中的LED直接接在电动势E=3.0V、内阻r=102的电源两端，请根据LED 伏安特性曲线，计算此时LED消耗的实际功率为 W。 高三物理第6页（共8页） 13.(8分)在智能港口自动化作业区，一辆载货AGV(自动导引车)与一辆空载AGV在同一平直 轨道上同向行驶，载货AGV在前，空载AGV在后。载货AGV的速度大小v1=12m/s,空 载AGV的速度大小v2=6m/s。当两车相距x。=6m时，载货AGV因即将到达卸货点开 始匀减速刹车，加速度大小a=1.5m/s2。从刹车时开始计时，两车均可视为质点。求： (1)两车相遇之前，两者在运动方向上的最大距离△x。 (2)从载货AGV开始减速到两车相遇所用时间t。 14.(14分)如图所示为空间站实验舱搭载的粒子筛选探测实验装置示意图，利用磁场偏转系统 对人射的带电粒子进行能量选择和方向控制，以分析宇宙射线成分。矩形ABEF区域存在 垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B,(未知)，AF长度为L,AB长度为L,探测 舱区域为正方形ABCD所在区域，该区域（包含边界）存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应 强度大小为B,(未知)；粒子收集器把收集到的粒子无初速度地送入加速电场，经加速电压U 加速后，从磁场偏转区AF边中，点O1垂直边界进入磁场偏转区，粒子自AB边中点O?进入 探测舱区域。调节B,的大小，使粒子从AD边离开探测舱区域。已知粒子的比荷为k,进入 磁场偏转区时速度大小为vo,sin37°=0.6，cos37°=0.8，不计粒子重力和空气阻力。求： (1)加速电压U。 (2)磁场偏转区的磁感应强度B1的大小。 (3)探测舱区域内磁感应强度B2的大小范围。 磁场偏转区 粒子收集器F °B1● B 02 B2 探测舱区域 高三物理第7页（共8页） 15.(16分)如图为某“超级滑道”装置的滑道示意图。该装置用于模拟小球在斜坡滚下后的碰撞 情景。倾角为α=37°的斜滑道AB和水平滑道BC平滑连接，起点A距水平滑道的高度h= 12m,端点C距地面高度H=5m。小球甲的质量m=0.6kg,在斜滑道AB上运动时受到 的阻力与所受滑道弹力成正比，比例系数=0.3；在水平滑道BC上运动时受到的阻力与运 动速度成正比，比例系数为k(未知)，阻力方向始终与运动方向相反。小球甲从滑道起点 A无初速度滑下，运动到水平滑道末端C点时的速度大小为6/s,此时小球甲与在水平滑 道末端静止的另一质量为3m的小球乙发生弹性正碰，小球甲反弹沿水平滑道运动L=3m 后停下，小球乙从水平滑道C端飞出，落到地面上。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加 速度g=10m/s2,不考虑小球乙运动时的空气阻力，忽略倾斜滑道与水平滑道连接的长度和 该段的能量损失。求： (1)小球甲到达B点时的速度大小。 (2)小球乙从C点飞出到落地时的水平位移大小。 (3)水平滑道BC的长度d。 B 高三物理第8页（共8页）高三物理参考答案及解析 GS01 题号 1 2 3 5 6 8 9 10 答案 A B D B B C AD BD BC 1.A【解析】根据质量数守恒可知，A=233十0，所以A=233,根据电荷数守恒可知，Z=92一1，所以Z= 91,故选A。 2B【解析】△虹为4个条纹间距，根据产-导，懈得A-.放选B. 3.A【解析】对圆柱体进行受力分析，由平衡条件可得：Fp=mg sin0,Fa=mg cos0,代入0=60°，得： F。=mg,F。=)g。根据牛顿第三定律，圆柱体对挡板P的作用力大小等于Fp,对挡板Q的作用力 大小等于FQ。故选A。 4D【解析】由a=2f得了-公织1H=25,放A错误，图示位蛋线圈平面与磁场平行，磁通量为 零，磁通量变化率最大，感应电动势最大，Em=NBSw=50πV,故B错误；线圈从图示位置（磁通量Φ1= 0)转过90'到中性面位置，磁通量也，=BS=0.02Wb,所用时间△：一Ts,平均电动势E=NA心二 0X8V=100V,放C错误：转速减半则@减半，根据E=NBSa,故En减半，变为25mV,故 正确。 5.B【解析】设太阳质量为M日，地球质量为m地，地球公转轨道半径为r地，公转周期为T地=365天； T05734b的每恒星质量为Ma2Ma,行昆TO5734b厦量为m,轨道半径为r=易r,公转周期 、4π2 为T,根据万有引力提供间心力：对地球，GM日心皇=m装生对TO15734b,GM=m灯两 r地 式相晚可得后有·效心阴以片-品所似T高×新天2无故线B 6.B【解析】设斜面长为L,物体自顶端滑到底端过程，由动能定理有：mg sin0·L一mg cos0·L=Ek; 物体以初动能3Ek沿斜面上滑，到达顶端时动能为零，重力沿斜面的分力做负功，摩擦力也做负功，由动 能定理有：一mgin0·L一mg cos0·L=0一3Ek,整理得：09cs日=3n -3,解得：=2an0。故 选B。 7.C【解析】根据对称性，每个板在O点形成的电场强度可以分解为竖直向上的E,和水平方向的E,其 中E.在板所在平面的投影恰好沿正方形对角线，所以E1=√E十E,E2=4Ey,E3=√2E十4E, E4=2Ey。故选C。 8,AD【解】小球落在斜面上，位移方向5水平方向夹角为，期n2 gt ,t一2tan日，落到斜 g 高三物理参考答案第1页（共5页） 面上的水平速度vz=,竖直速度v,=gt=2vtan0,合速度v.=√2十(2utan0)=v√1十4tan0ccv, 故A正确，B错误水平位移=t=D。血'，竖直位移y=gr2-20tan)A ,合位移s=√x2十y2= g 2otan日/1+tan0ocu2,故C错误，D正确。 g 9.BD【解析】根据“上下坡法”可知，t=0时刻x=2m的质点振动方向向下，故A错误；由图可知波长 入=4m,由波速公式o=分得u=4m/s,故B正确：z=4m处到两波源的距离差△d=2m,2m为半波长 的奇数倍，且两波源起振方向相反，则x=4m处为振动加强点，故C错误；t=0时S1传播到x=2m, S2传播到x=8m,S2波到达x=6m处所需时间t1=0.5s,S,波到达x=6m处所需时间t2=1.0s; 0~0.5s时间内，x=6m处的质点尚未振动，路程为0,0.5~1.0s时间内，S2波作用，振动时间0.5s= ，路程1=2A=8cm,1-1.0s后两列波均到达，x=6m处到两波源的距离差△1=2m=令，两波源起 振方向相反，波程差为半波长的奇数倍时为振动加强点，合振幅A合=8cm,1.0~1.5s时间内，振动时间 T 0.5s=2,路程s2=2A合=16cm,总路程s=1十52=24cm,故D正确。 10.BC【解析】导体棒进入磁场时，切割磁感线产生感应电动势，由右手定则可知，导体棒中感应电流方向 从B到A,在外电路中，通过左侧电阻的电流方向为从b到α，故A错误；左右两侧电阻的阻值均为R。, 者并联后的等效电阻为R一。十代，-导体棒的电阻为R,与并联部分串联，回路总电阻 R。=R十R,-尽+R。-R:导体裤刚进人酸杨时，产生的感应电动势为E=BL,回路中的总电 是2BL,根据牛顿第二定律得a2B,放B正确：导体棒从初速度，诚速到，动能 流为I一R。3R。 3mR。 藏姐为△，-m名侣)广-名m 一号，即Qa=△E,-号m,总焦耳热在导体棒电阻和两并联电 阻之间分配，回路总电阻为R。,其中并联部分电阻为，导体棒电阻为R,焦耳热与电阻成正比，并联 部分电阻产生的焦耳热为Q并= ·Q。-,并联部分中两电阻阻值相等，产生的熊耳热各占- R点 半，因此左侧电阻产生的焦耳热为Q:-Q#=店m5,放C正确，设通过导休棒的总电荷量为4a,对 1 导体棒应用动量定理，有-B1:=一B1:=m·号一-，解得q8,在并联电路中，因为两电阻 阻值相等，所以通过左侧电阻的电荷量为总电荷量的一半，即q1=98一，故D结误。 11.(1)B(2分)(2)①如图所示(2分) ↑p/(10Pa) 1.20 1.18 1.12 i.10 1.08 1.02 0 1020304050607080t/℃ 高三物理参考答案第2页（共5页） ②350(345~355都算对)(2分)偏小(2分) 【解析】(1)达到设定温度时，瓶内气体温度尚未达到平衡，需等待热传递完成，温度稳定后再读数，A错 误，B正确；瓶中装水会减少气体体积，但本实验研究的是气体的压强与温度关系，与体积无关，仅保持实 验过程中体积不变即可，C错误。 (2)描点作图，选取图像上两点(20.0,1.013)和(70.0,1.188)，k=350Pa/℃。 根据查理定律力-代，当温度升高时，若矿泉水瓶发生热影张导致容积V塔大，得到的斜率会偏小. 12.(1)C(1分)E(1分)(2)如图所示(2分) 日三城 (3)①467(1分)②减小(1分)(4)0.029(2分) 【解析】(1)LED的额定电流为30mA,电流表A1量程0~10mA过小，无法测量额定工作点；A2量程 0~50mA合适，测量精度满足要求。滑动变阻器采用分压式接法时，应选用阻值较小的R1(102),便 于电压从零开始连续、精细地调节；R2最大阻值200Ω过大，调节时变化不够精细。 (2)滑动变阻器应采用分压式接法，将电压表并联在发光二极管两端，据此连接实物图。 (3)①由欧姆定律可知，R=V=、2.8V ΓI6.0X103A≈4672。 ②根据图线上的点与坐标原点连线的斜率表示电阻的倒数可知，该LED的电阻随电压的增大而减小。 (4)电源的U-I关系为U=E-Ir=3.0一10I(I的单位为A)。 I/mA 30 25 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5UW 通过作图可得交点坐标为U=2.9V,I=10mA,则LED消耗的实际功率P=UI=0.029W。 13.(1)18m(2)9s 【解析】(1)当两车速度相等时，两者距离最大。设经过时间1两者速度相等，则有 01一at1=v2 …1分 高三物理参考答案第3页（共5页） 解得t1=4s 在1时间内，载货AGV的位移为，=（十)i1=36m1分 空载AGV的位移为x2=U2t1=24m…1分 则最大距离为△x=x1十xo一x2=18m …1分 (2)设载货AGV从开始减速到停止所用时间为t2,则有v1=at2 解得t2=8s… …1分 此过程中，载货AGV的位移为x1=2012=48m 空载AGV的位移为x2=v2t2=48m… …1分 此时有x1十xo=54m>x2=48m 说明空载AGV尚未追上载货AGV。设再经过时间t3追上，则有x1十xo一x2=v2t? 獬得t3=1s… …1分 所以从开始减速到两车相遇的总时间为t=t2十t3=9s …1分 1暖a 26<B0 1800 【解折】(1粒子在加速电场中由静止加速，根据动能定理有：U-m …2分 其中比荷-号，代人得：U= 2k …1分 m (2)粒子在磁场偏转区做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力：qB1=m 1分 即B,=mug-g gr kr 由几何关系-（份）°+(-) …1分 解得-L 8u0 代入B的表达式，解得：B1=L …1分 (3)设粒子进入探测舱区域时速度方向与水平方向的夹角为0，由几何关系：sin0= 2 =0.8,所以 0=53°。 设粒子在探测舱区域内做圆周运动的半径为R,洛伦兹力提供向心力：9B:=m尺 …1分 即BR …1分 若粒子轨迹恰好与CD边相切，由几何关系可知，R1cos0十R1=L…1分 解得：R1= L,此时粒子恰好从D点离开磁场 …1分 对应的磁感应强度B?一 80 …1分 高三物理参考答案第4页（共5页） 若粒子轨迹恰好与AD边相切，由几何关系可知，R2sin0十R2= …1分 解得：R:= 对应的磁感应强度B,”=18 5kL …1分 粒子要从AD边离开，轨道半径应满足R2<R≤R1 w∠B2<5kL 磁感应强度B,的范围为L 1800 0 e.e s ee a e ...0g0年0e0 …1分 磁场偏转区 粒子收集器F B O3 探测舱区域 。 ● 15.(1)12m/s(2)3m(3)6m 【解析】(1)从A到B由动能定理：mgh一ng cos a· sin a 2mv …2分 解得⑦B=12m/S…2分 (2)取水平向右为正方向，设碰撞前甲的速度为vo,碰撞前后动量守恒：mvo=一mv1十3mv2 …1分 1 1 1 机械能守恒：2mu6=2mui+ 2 X3mXv号 …1分 联立解得01=3m/s… …1分 v2=3 m/s …1分 小球乙从C点飞出后做平抛运动，竖直方向自由落体：H 2 …1分 解得t=g =1s …1分 水平位移x=v2t'=3×1m=3m …2分 (3)碰撞后甲反弹向左运动L=3m后停下 水平滑道上阻力f=一u 由动量定理可知，一k∑△t=m(0一V1)…1分 其中∑△t=L=3m,解得k=0.6N·s/m…1分 小球甲从B到C的运动过程中，由动量定理可知，一kd=m(o一B)…1分 代入数据解得d=6m…1分 高三物理参考答案第5页（共5页）