河北廊坊市第一中学2026-2027学年高三上学期开学物理试题

高三物理考试 本试卷共100分考试时间75分钟 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。 吹 欧 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， 只有一个选项是符合题目要求的。 1.1885年，瑞士科学家巴耳末对当时已知的氢原子在可见光区的四条谱线展开研究， 总结出了巴耳末公式。四条谱线分别为H、H、H,和H,其中H。为大量氢原子 由n=3能级向n=2能级跃迁时产生的谱线，氢原子的能级图如图所示。则H。对 应的光子的能量为 n E/eV 0∞. 0 A.1.89eV -0.85 3 -1.51 B.4.91eV 2 -3.40 C.3.40eV D.1.51eV -13.60 线 2.一种简易暖手袋如图所示，天气寒冷时，将热水注人暖手袋，塞紧袋口后就可以用来 暖手了。已知袋口塞紧时，袋内还保留有一部分空气，在使用过程中袋内空气的质 量和体积均保持不变。则在袋内的水逐渐冷却的过程中，关于袋内的空气，下列说 郭 法正确的是 A.袋内空气的分子平均动能不变 B.袋内空气的压强不变 C.袋内空气的分子数密度不变 D.袋内空气从外界吸热 3.在体育馆中，某健身爱好者用两只手抓住一水平单杠使自己悬空并处于静止状态， 伸直的两手臂和水平方向的夹角均为日，如图所示。设手臂的作用力沿手臂方向， 则当0增大，该健身爱好者再次静止时，每只手 A.受到的支持力变大、摩擦力变小 B.受到的支持力变小、摩擦力变小 C,受到的支持力不变、摩擦力变大 D.受到的支持力不变、摩擦力变小 4.目前，我国的动车技术在国际上已处于领先地位。与普通列车相比，动车组速度更 快的一个主要原因是动车组采用了多节车厢提供动力的设计。已知某动车组在平 直的轨道上行驶，动车组的总质量（含乘客）M=500t,该动车组有3节动力车厢， 每节动力车厢发动机的额定功率P=9600kW,动车组在行驶过程中所受的阻力 与其速率的关系为F=kv,k=8000kg/s。下列说法正确的是 A.动车组以恒定功率启动的过程中，加速度逐渐增大 B.动车组以恒定功率启动的过程中，加速度保持不变 C.动车组以额定功率行驶，当速度大小v=144km/h时，加速度大小为1.2m/s2 D.动车组匀速行驶的最大速率为216km/h 5.2025年9月21日，地球运动到土星与太阳之间，三者大致排成 一条直线，形成“土星冲日”。在此期间，土星于日落时从东方升 起，日出时才从西方落下，整夜高悬夜空，且亮度达到峰值，是观 测土星及其光环的最佳时机。如图所示，已知土星到太阳的距 离约为地球到太阳距离的9.5倍，地球绕太阳运行的周期为 1年，√9.5=29.3。则相邻两次“土星冲日”的时间间隔约为 A.0.97年 B.1.04年 C.2.93年 D.29.3年 6.如图甲所示，一质量为1kg的滑块静止在固定的水平桌面上，从t=0时刻开始对滑 块施加一水平推力F,F的大小随时间变化的规律如图乙所示。已知滑块在4s末恰 好离开桌面，此时立即撤去推力F,4.5s时滑块落在水平地面上，滑块与桌面之间的 动摩擦因数μ=0.4，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计其他阻力，重力加速度大小 g=10m/s2。下列判断正确的是 ↑F/N A.滑块在桌面上做匀加速直线运动 F B.滑块离开桌面时的速度大小为8m/s C.桌面的摩擦力对滑块的冲量的大小 7777777777777777777777 为10N·s D.滑块落地前瞬间的动能为20.5J 7.如图所示，光滑平行金属导轨的左侧为两个半径均为R、间距为2L的圆弧导轨，右 侧由水平面内宽度为2L的平行导轨与宽度为L的平行导轨连接而成，圆弧导轨的最 低点与水平面相切且刚好与水平导轨平滑连接。图中虚线f右侧的导轨处于方向 垂直水平面向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。初始时，金属棒b垂直放置 在圆弧导轨的最高点，金属棒cd垂直放置在窄导轨上，ab和cd的质量分别为3m、 m,虚线ef右侧的宽、窄导轨均足够长，导轨电阻不计，运动过程中两金属棒始终与导 轨接触良好。已知重力加速度大小为g,将金属棒αb由静止释放，最终两金属棒进入 稳定的运动状态，下列说法正确的是 A.金属棒ab进人磁场时的速度大小为√gR B.金属棒αb进入磁场后，两金属棒的总动量守恒 C.整个过程中，金属棒cd受到的冲量大小为 6v2gRm v√2gRm D.整个过程中，通过金属棒cd的电荷量为 7BL 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 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。 8.在均匀介质中有一沿x轴正方向传播的简谐横波，O处质点的振动方程为y= 10sin(πt十π)cm。该波在t=0时的波形图如图所示，其中质点P为平衡位置在x 轴上的质点，其位移为6cm。下列说法正确的是 A.该波的周期为4s 个y/cm 10 B.该波的传播速度大小为2m/s 6 C.t=5s时，质点P的位移为一6cm x/m -6 D.0~5s内，质点P通过的路程为100cm -10 9.向家坝一上海士800千伏特高压直流示范工程，是世界上电压等级最高、输送容量 最大的直流输电工程，承担着金沙江水电外送的任务。士800kV是指两根导线对 地的电压分别为十800kV和一800kV,两根导线之间的电压为1600kV。发电装 置发出的电，先经升压变压器升压为高压交流电，再通过整流技术转换为高压直流 电，高压直流电经输电线路输送到目的地后，由逆变器将其还原为高压交流电，最后 经降压变压器降压为可供使用的交流电。不计变压器、整流及逆变环节的能量损 失，且直流变交流的过程中有效值保持不变。已知输电线的总电阻为152，发电装 置的发电功率为6.4×10kW,则下列说法正确的是 A.输电线中的电流与输电线的电阻成反比 B.输电线中的电流为4×103A C.输电线上损耗的功率为2.4×108W D.若保持输送功率不变，使输电电压提高一倍，则输电线上损耗的功率为原来的2 10.如图所示，两个倾角分别为37°、53°且底端相连的光滑绝缘轨道固定在同一竖直平 欧 面内，空间内存在平行于该竖直平面水平向右的匀强电场。两小球P、Q(均可视 为质点，均带正电)在轨道上同一高度处保持静止，两小球间距为d。已知P、Q所 带电荷量分别为q、2q,质量分别为m、2m,sin37°=0.6，sin53°=0.8，重力加速度 大小为g。若P、Q所受静电力的合力大小分别为F1、F2,匀强电场的电场强度大 小为E,不计空气阻力，下列说法正确的是 A.F1和F2大小相等、方向相反 B.E=23mg 36q 3753 77777777 封 C.若将P、Q互换位置，则二者仍能保持静止 ga D.若撤去P,则Q下滑至底端时的速度大小为 题序 2 3 6 7 8 9 10 答案 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11.(8分)某同学用如图甲所示的装置做“探究求合力的方法”实验，其中A为固定橡 皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳。 3非3 4 5 FF 丙 (1)若实验中弹簧测力计的量程均为0~6N,某次实验时先用两个弹簧测力计拉 橡皮筋，两根细绳的夹角为90°，两弹簧测力计的示数恰好均如图乙所示，则弹 簧测力计的示数为 N。此后准备再用一个弹簧测力计将橡皮筋与细 绳的结点拉到同一位置，你认为这次操作 (选填“合适”或“不合适”)， 原因是 (2)某次实验的结果如图丙所示，已知F1、F2的夹角为锐角。现保持结点O的位 置和F2的方向均不变，将两个分力的夹角减小，则合力F' ,F2的大 小 。(均选填“变大”“变小”或“不变”) 12.(8分)某学习小组把光敏电阻置于带有温控的遮光装置中（可以根据需要控制照 射到光敏电阻上的光)，利用如图甲所示的电路研究光敏电阻的阻值Rc随光照度 I(被照面的明亮程度)及温度t的变化规律。 光敏电阻 ↑gRc 8888℃ 5.00 温控遮光 装置 4.00 3.00 mA 2.00 1.00 5001000150020001i/1x 封 (1)闭合开关前，滑片P应置于滑动变阻器的最 (选填“左”或“右”)端。 (2)在某一温度条件下，移动滑片P到适当位置，调节光照度，使电压表示数从0 开始增加，测得各光照度对应的光敏电阻阻值RG。 ①对Rc(单位为2)取对数，作出lgRc一I图像如图乙所示，由图像可知，当I =2001x时，Rc= kΩ（结果保留两位有效数字）。 ②由图乙可知，光敏电阻的阻值随着光照度的增大而 (选填“变大”“变 小”或“不变”)。 (3)遮住光线（光照度I=0),并调节温度分别至0℃、20℃、40℃、60℃、80℃，测 得的数据如下表所示。 温度t/℃ 0 20 40 60 80 Rc/MQ 12.4 8.5 5.2 2.7 1.2 由表中数据可知，实际应用时，若发生火灾，该光敏电阻的阻值将 (选 填“变大”“变小”或“不变”)。 (4)本实验采用的实验方法是 A.等效替代法 B.控制变量法 C.模型法 13.(8分)一表面由球面和平面组成的凸透镜的最大横截面如图所示，其中球面半径 OP=R,下端面MN与OP垂直，交点为O',O'P= 一细束单色光沿半径A0 3。 方向从A点射人透镜中，入射方向与OP的夹角0=30°，该光束射到MN面时恰 好发生全反射。光在真空中的传播速度为c。求： (1)透镜对该光的折射率n。 (2)光在透镜中的传播时间t。 14.(14分)如图，质量m1=0.95kg的木块和质量m2=1.5kg的L形钢板静置于光滑 水平面上。一水平轻质弹簧的左端与钢板连接，右端和一个质量m3=1kg的光滑 滑块刚好接触但不粘连。现一质量mo=0.05kg的子弹以大小o=50m/s的初速 度水平向右射入木块并留在木块内，一段时间后，木块与钢板发生弹性正碰。求： (1)子弹射人木块的过程中，子弹和木块组成的系统损失的机械能。 (2)此后的运动过程中弹簧的最大弹性势能。 (3)滑块滑离钢板时，钢板的速度大小。 WWWWm m 77777 7777777777777777777777777 15.(16分)在如图所示的直角坐标系xOy中，第一象限内有沿x轴负方向的匀强电 场；第四象限内有方向垂直纸面向外的匀强磁场；一L≤x<0的区域I内有沿x 轴负方向的匀强磁场；x≤一L的区域Ⅱ内有垂直纸面向外的匀强磁场和方向沿 x轴负方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为十q(q>0)的粒子（不计重力）以 某一初速度从A点沿与y轴负方向成0=60°角的方向射入第一象限内，以速率v 从C点(2L,0)沿y轴负方向进入第四象限内，经磁场偏转后通过y轴上的D点， 一段时间后通过直线x=一L上的P点（图中未画出）。已知第四象限内的磁感 应强度大小B=3m,区域I内磁场的磁感应强度大小B,=25m 4aL ,区域Ⅱ内磁 gL 弥 场的磁感应强度大小B:吧电场的电场强度大小E,一。求： (1)A点的纵坐标和D、O两点间的距离d。 (2)粒子从D点运动到P点所用的时间t和D、P连线与y轴的夹角B。 (3)粒子在区域Ⅱ内运动的最大速度vm。 y E 封 -L O B D B B I 线物理参考答案 1.A【命题意图】本题考查氢原子的跃迁。 【解题分析】由氢原子的能级图及氢原子的跃迁理论可知，H对应光子的能量E。=一1.51eV一 (-3.40eV)=1.89eV,A项正确。 2.C【命题意图】本题考查热力学第一定律。 【解题分析】袋内的水逐渐冷却的过程中，袋内空气的温度降低，故袋内空气的分子平均动能减 小，A项错误；由题意知，袋内空气的体积不变，由查理定律知，袋内空气的压强减小，B项错误； 由于袋内空气的体积不变，且空气的分子数不变，故空气的分子数密度不变，C项正确；由于袋内 空气的体积不变，故外界对袋内气体做的功W=0,袋内空气的温度降低时，有△U<0,由热力学 第一定律△U=W+Q,得Q<0,故袋内空气向外放出热量，D项错误。 3.D【命题意图】本题考查力的平衡。 【解题分析】该健身爱好者始终处于平衡状态，重力不变，每只手受到的支持力大小等于其重力 4用明嘉士士甲部证8V业4夺度盗士每”Y鼾0示州4附沫明一 FN an92an9,当0增大时，f变小，C项错误、D G 沿手臂方向，则每只手受到的摩擦力大小= 项正确。 4.D【命题意图】本题考查牛顿第二定律和功率。 【解题分析】若动车组以恒定功率启动，有3P一F,则随着动车组速度的增大，牵引力减小，根据 题意可知，动车组所受阻力增大，再由牛顿第二定律，有F-F阻=M,则动车组的加速度逐渐 减小，A,B项错误：动车组以额定功率行驶，速度为0时的牵引力F一3，所受阻力F一u,根 据牛顿第二定律，有F一Fm=Ma,联立解得a=0.8m/s2,C项错误；当动车组的速度达到最大 时，有3P=知，解得m=60m/3=216km/h,故D项正确。 Um 5.B【命题意图】本题考查开普勒第三定律的应用。 【解题分析】设地球绕太阳做圆周运动的轨道半径为R,根据开普勒第三定律有9,5R)°一R T+2 2π 1士=29.3年，设两次“土星冲日”的时间间隔为，则有T一)t二2x,解得 1.04年，B项正确。 6.D【命题意图】本题考查动量定理及运动的分解。 【解题分析】滑块在桌面上运动时受到的滑动摩擦力大小f=g=4N,当施加的推力小于滑动 摩擦力时，滑块保持静止，由题图乙可知，t=2s时推力F,=4N,此后滑块开始运动，由于F逐 渐增大，故滑块受到的合力逐渐增大，滑块在桌面上运动时加速度逐渐增大，A项错误；对滑块 在桌面上的运动过程，根据动量定理，有F·△t一∫·△t=mv一0，解得v=4m/S,B项错误；前 25内，滑块受静摩擦力作用，保持静止，静擎搭力的冲量1，=耳·，-0生×2N·g=Ns 2 2s~4s内，滑块受滑动摩擦力作用，其冲量I2=mgt2=4×2N·s=8N·s,故桌面摩擦力对 滑块的冲量大小I=I,十I2=12N·s,C项错误；滑块离开桌面后做平抛运动，落地前瞬间竖直 方向的速度大小v,=gt'=5m/s,落地前瞬间的动能Ek=2m(v+v,2)=20.5J,故D项 正确。 7.C【命题意图】本题考查电磁感应、动量定理与能量的综合。 【解题分析1金属棒ab进人磁场之前的运动满足机械能守恒定律，有？×3m2=3mgR,解得 v=√2gR,A项错误：金属棒b进入磁场后，由于电磁感应，回路中产生感应电流，通过金属棒 αb和cd的电流相等，但两金属棒切割磁感线的长度不同，根据安培力公式F=BIL可知，两金 属棒受到的安培力大小不等，故两金属棒的总动量不守恒，B项错误；最终两金属棒均做匀速直 线运动，设ab、cd的最终速度分别为v1、v2,由于回路中不再有感应电流，穿过闭合回路的磁通 量不变，故v1×2L=v2L,根据动量定理，有BI×2Lt=3m(v一U1),BILt=mv2一0，解得v1= 3√/2gR _6√2gR 7 ，2= ,最终金属棒cd的动量大小p2=mw2= 6√2gRm,C项正确；由BL1= 7 mw,一0和q=16,解得g 6/2gRm,D项错误。 7BL 8.BCD【命题意图】本题考查机械振动和机械波。 【解题分析】由波源的振动方程可知，该波的周期T=2红=2S,A项错误：由题图可知，该波的波 长入=4m,则该波的传播速度大小v= -2m/心，B项正确：因为宁-号-2+分所以1=5s 时质点P的位移应与t=0时质点P的位移大小相等、方向相反，即=5s时，质点P的位移为 -6cm.C项正确：05s内，质点P通过的路程s=(2+号)×4A=100cm,D项正确。 9.BC【命题意图】本题考查远距离输电。 【解题分析】由题意知，两根导线之间的电压为1600kV,输电功率为6.4×10°W,输电线中的电 流1号-4×10A,与输电线的电阻无关，A项错误，B项正确：输电线上损耗的功率Pa=P, -2.4×108W,C项正确；若输送功率不变，输电电压提高一倍，则输电电流'一1，输电线上 损耗的功率P'=1=P,故D项错误。 10.BD【命题意图】本题考查物体的平衡及静电力做功。 【解题分析】作出两小球的受力分析图如图所示，分析两小球的受力 FN2 Q 情况，根据平衡条件，有F1cos37°=ngsin37,F2cos53°-2 ngsin53°， F →2Eg mg E F 9 解得A项错误议三名面E,=9 7+E×2g, 37532g 777777777777777777777 解得E 2.B项正确，P.Q互换位置前，对P有k琴-)c0s37”=mgm37,互换位 36g 置后，对Q有琴-2B☑)c0s37°≠2mgsn37放互换位餐后，小球Q不可能静上在左侧轨 道上，故C项错误；若撤去P,对Q,根据动能定理，有(2 ngsin53°一E×2qcos53)×dsin37° 合×2m2解得√ ,故D项正确。 11.(1)4.6(2分)不合适(2分) 两个分力的合力超出弹簧测力计的量程，当用一个弹簧测 力计拉橡皮筋时，将无法操作(2分) (2)不变(1分)变小(1分) 【命题意图】本题考查“探究求合力的方法”实验。 【解题分析】(1)弹簧测力计的示数为4.6N。这次操作不合适，因为当F,与 F2的大小都为4.6N,且夹角为90时，两个力的合力大小F=2F1cos45°=4.6√2N>6N,即 F超过了弹簧测力计的量程，当用一个弹簧测力计拉橡皮筋结点到同一位置时，将超出弹簧测 力计的量程。 (2)结点O的位置不变，则F1、F2的合力不变，即F不变。F2方向不变，减小两个分力的夹 角，作矢量三角形如图所示，可知F2变小。 12.(1)左(1分) (2)①10(2分) ②变小(2分) (3)变小(1分)》 (4)B(2分) 【命题意图】本题考查探究传感器的使用。 【解题分析】(1)为确保仪表安全，闭合开关前，应把滑片P置于滑动变阻器的最左端。 (2)①由题图乙可知，I=2001x时，1gRc=4.00,则Rc=1.0×1012=10k2。 ②由题图乙可知，光敏电阻的阻值随着光照度的增大而变小。 (3)实验数据显示：温度越高，R。越小，故发生火灾时，环境温度升高，光敏电阻的阻值会明显 变小。 (4)本实验采用的实验方法是控制变量法，B项正确。 13.【命题意图】本题考查光的折射和全反射。 【解题分析】(1)作出光路图如图所示，光线沿半径AO方向入射到 圆弧面，射到MN面时恰好发生全反射，入射角为0，则有 sin 0=1 (2分) 解得n=2。 (1分) (2)连接B、P两点，则△BOO≌△BPO a=∠BPOY=0=309 所以BP为入射光AB发生全反射时的反射光(1分) 光在透镜中的传播速度v=。(1分) 光在透镜中的传播距离L=2[(R R R 2cos0}+2coS∠BPO]=2R (1分)》 光在透镜中的传播时间1=L (1分) 解得=4R (1分) 14.【命题意图】本题考查动量和能量的综合。 【解题分析】(1)子弹射入木块过程的时间极短，子弹和木块组成的系统在水平方向动量守恒。 设子弹与木块的共同速度为，由动量守恒定律，有 mov0=(m0+m1)v(1分) 解得v=2.5m/s(1分) 系统损失的机械能△E= 2mo℃，2、1 1 2(m+m1)u2(1分) 解得△E=59.375J。(1分) (2)木块（含子弹）与钢板发生弹性正碰，根据动量守恒定律和机械能守恒定律，有 (m0+m1)=(m0+m1)v1+m2v2(1分) m,+mt-=m,十a,加+a:g1分) 1 1 解得弹性正碰后钢板的速度大小v2=2m/s(1分) 钢板向右运动压缩弹簧，钢板的动能转化为弹簧的弹性势能和滑块的动能。当钢板和滑块的 速度相同时，弹簧的弹性势能最大，有 1 2m2022= 2(m2十m3)v共2+Em(2分) m2v2=(m2十m3)v共(1分) 解得Em=1.2J。(1分) (3)弹簧被压缩到最短后开始恢复原长，弹簧恢复原长后滑块与弹簧分离，之后滑块和钢板都 做匀速运动，最终滑块滑离钢板，设此时钢板、滑块的速度大小分别为“1、2，则有 m2v2=m2u1+3u2（1分) 2m222- 2mu,2+ m3u22 (1分) 解得u1=0.4m/s。(1分) 15.【命题意图】本题考查带电粒子在电场、磁场中的运动。 个1y 【解题分析】(1)粒子在第一象限内做类平抛运动的逆运动，如图所示， 则有 2L=vtan 0+0 .B2 P D 2 E2 B ·B I 43L 解得t,= (1分)》 30 4V3L A点的纵坐标yA=vt1= 3 (1分) 粒子在第四象限内做匀速圆周运动，设轨迹半径为”，则有 qoB-mr 其中B= 3mv AgL 解得，= 3 (1分) 2L-r1 cos a= r ,可得a=60°(1分) 2 故D、O两点间的距离d=rsin a= 3L。 (1分) (2)粒子从D点射入I区内做螺旋形运动，则有 L=usin a·t(1分) qucos a·B,=m （vcos a)2 (2分)》 T= 2nr1 (1分) vcoS a 解得t= 3,T3L 23L (1分) 30 由于t=2T,直线x=一L上的P点的纵坐标与D点的纵坐标相同，即D、P两点的连线与 y轴垂直，故3=90°。(2分) (3)将过P点的速度沿x、y轴方向分解，有 qucos a·B2=qE2(2分) 粒子以速率vcos a沿y轴正方向做匀速直线运动，以速率vsin a在纸面内做匀速圆周运动 所以粒子在区域Ⅱ内运动的最大速度vm=vcos a十usin a= 1+√5 2 v。 (2分)