湖北省孝感市楚天协作体2026-2027学年高三上学期开学物理试题

**基本信息** 立足高中物理基础，通过生活情境题与实验探究题，融合运动和相互作用观念、科学推理要素，适配开学学情检测。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10/40|匀变速直线运动规律、牛顿运动定律|以校园跑步情境考查速度公式应用，体现物理观念| |实验题|2/20|打点计时器使用、误差分析|设计探究加速度与力关系实验，要求评估数据有效性，落实科学探究| |计算题|3/40|曲线运动、机械能守恒|结合汽车刹车模型，需构建运动过程模型并推理临界条件，突出科学思维|

高三物理 一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题 只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全 的得2分，有选错的得0分。 1.镭是一种放射性很强的元素，其中Ra半衰期约为1600年，其衰变方程为 Ra→Rn+X+y。镭放出的射线能破坏、杀死细胞，因此常用来治疗癌症，下列说法正确 的是 A.衰变方程中的X为a粒子 B.Ra的比结合能比Rn的比结合能大 C.一定质量的Ra经过3200年约有14发生了衰变 D.衰变前后，电荷守恒，质量数不守恒 2.质点甲沿x轴做匀变速运动，质点乙沿x轴做匀速运动，两质点的位置坐标x随时间t变化 的关系图线如图所示，下列说法正确的是 x/m A.质点乙的速度大小为2m/s,方向沿x轴正方向 B.质点甲在第2秒内的平均速度大小为1ms C.质点甲的加速度大小为3m/s2 D.04秒内，质点甲的平均速度大小大于质点乙的平均速度大小 3.如图所示，图甲为氢原子的能级图，图乙为研究光电效应的电路图。用大量动能为13V的 01234 电子撞击一群处于基态的静止的氢原子，激发态的氢原子随即向低能级跃迁并辐射出光子。 这些光子照射到图乙中用金属钠做成K极的光电管上，当图乙中电压表示数为10.05V时， 光电流恰好为零。下列说法正确的是 E/eV 窗口 15 图甲 图乙 -13.6 第1页共6页·26-G3-09L A.入射电子能使基态氢原子电离 B.氢原子最多能辐射出4种不同频率的光子 C.辐射出的光子中，能使钠发生光电效应的有4种 D.由实验知钠的逸出功为2.7eV 4.如图所示，质量为m的小球在轻弹簧和轻绳悬挂下保持静止，轻绳与竖直方向夹角为，轻 弹簧水平，此时绳子张力大小为T,重力加速度取g,下列说法正确的是 A.撤去弹簧的瞬间，设绳子张力大小为2，则√石=mg B.撤去弹簧的瞬间，小球的加速度大小为gcos0 C.剪断绳子的瞬间，小球的加速度大小为gsin0 B D.保持小球不动，向左上方缓慢移动弹簧悬挂点C,弹簧弹 。00000000000TC 力一直减小 5.如图所示，物块A(可视为质点)和木板B的质量均为m=1kg,A与B间动摩擦因数为=O.5, 初始时物块A静止在木板B左端，木板B静止于光滑水平地面，某时刻对A施加大小F=ION, 与水平成037°斜向上的拉力，1s末撤去拉力，最终A恰好停在B右端，设最大静摩擦力等 于滑动摩擦力，已知sin0-0.6,cos0-0.8,重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是 A.0~1s内，物块A的加速度大小为3m/s2 B.1s末，木板B的速度大小为5m/s A☑.37 C.物块A最终的速度为4m/s D.木板的长度为3m 6.极紫外(EUV)光刻机的工作腔室体积为=5.0m3。该腔室对真空度要求极高，所以要抽真 空，其方式为“分次膨胀式”抽气，即将光刻机工作腔室与体积为△0.5m的真空缓冲腔 通过阀门连通，容器总体积变为4△八，气体膨胀到此总体积，然后关闭阀门，将缓冲腔内 气体排出到大气，使其恢复真空，环境温度不变，重复多次。设工作腔室初始压强为 Pw1.0×10Pa,要抽气使压强降至10Pa以下，已知(9”≈117×10,9%≈1.06x10, 111 片P=097x0,骨=010，至少看要描气多少次 A.96 B.97 C.98 D.99 7.如图所示，真空中固定一无限长通电直导线，通有恒定电流/=204，匝数N-2000、总电阻 R=12的矩形线框，平行于导线的边长L-0.2m,垂直导线方向半宽度a-0.1m。o时刻导线位 于线框中心（彼此绝缘），线框在外力拉动下以=3ms水平向右匀速运动，运动中线框平面 第2页共6页·26-G3-09L 2 始终与直导线共面。已知距离导线为r处磁感应强度满足B=k',常数k=2.0xI0Tm/A。 《 不计感应电流磁场对原磁场的影响，下列说法正确的是 A.to时刻，线框中的感应电流大小为9.6×103A B.仅将匝数N增大为原来的2倍，则o时刻外力也变为原来的2倍 C.从开始到导线刚好到达线框边缘的过程中，外力逐渐增大 D.导线越过线框边缘后撤去外力，连续相等时间内线框的动量变化 量相等 8.下列运动中是简谐运动的是 A.完全弹性球在水泥地面上无能量损失地弹跳 B.匀速圆周运动在某个方向的投影 C.某一竖直平面内的小球在光滑半球形碗底小角度的来回滚动 D.如图所示，光滑水平面上的两根弹簧中间连接 个小球，此时弹簧都处于原长，拉开小球垂直于 .-0 虚线做小幅振动 9.小明在打羽毛球时发现以45°到60°击球，羽毛球的轨迹如图所示。某次击球过程中，羽毛球 以1=20m/s的速度斜向下60°飞来，该同学挥拍击球，使球以2=40m/s的速度沿相反方向飞 出。球与球拍的接触时间为△0.005s,忽略击球过程中重力和空气阻力的影响。己知羽毛球 质量m=5.0g,运动过程中始终受到与速度方向相反、大小与速率成正比的空气阻力F,比 例系数0.01Nsm,重力加速度gl0m/s2。忽略球的旋转，可视为质点，下列说法正确的 是 个y . 0-60° A.羽毛球上升所用的时间小于下降到击球点高度所用的时间 B.击球过程中的平均作用力为20N C.羽毛球运动到最高点时，其加速度大小等于重力加速度g D.若羽毛球落地时速度已经达到稳定值，则落地速度为5m/s 第3页共6页·26-G3-09L 10.如图所示为一种质谱仪的原理图。离子室产生电荷量为e=1.6×1019℃、质量为m=3.2×1026kg 的正离子，初速度可忽略。离子经加速电压U=800V加速后，进入速度选择器，速度选择器 的极板间电场强度E-4.0×10V1m,方向竖直向下，匀强磁场的磁感应强度为B10.20T,方 向垂直纸面向里。只有直线通过速度选择器的离子才能从狭缝O射出，随后进入一个磁感应 强度为B20.50T的匀强磁场，方向垂直纸面向外，离子在磁场中做匀速圆周运动，最终打在 照相底片上，落点P到O距离为L。已知离子在离开速度选择器后，进入B2磁场分析区时， 由于真空度不佳，该区域残留少量中性气体分子，质量为离子质量的2倍。不计离子的重力 及离子间的相互作用，下列说法正确的是 加速 速度选择器 分离器 X B L A.该速度选择器允许通过的速度为w2.0×10m/s B.离子通过该加速电压加速后可以从狭缝O射出 C.若不考虑中性气体分子的影响，能从狭缝0射出的离子落点距离L=16.0cm D.若在B2区域内，离子与静止的中性气体分子发生完全非弹性碰撞（二者粘在一起，电荷 量不变)，碰撞后继续偏转，新落点距离O更近 二、非选择题：本题共5小题，共60分。 11.(6分) 某实验小组用如图所示装置测量重力加速度g。倾角为的斜面固定在水平桌面上，斜面上 安装有气垫导轨，顶端固定有一轻质定滑轮，装有遮光条的物块A通过绕过定滑轮的轻质细绳与 B相连，斜面上与斜面底端相距为处固定一光电门，遮光条宽度为d。由静止释放斜面底端的物 块A,A上滑时B始终不会落地。 (1)要测重力加速度g,还需要测量的物理量有（多选）： 包光蚂 A、遮光条通过光电门的挡光时间△： 的 B、物块A(含遮光条)及B的质量mA、m阳 气垫导轨 C、气垫导轨的总长度L 77777777777 (2)重力加速度的表达式为g (用测得和已选的物理量符号表示)： (3)重力加速度的测量值 实际值（选填“大于”、“等于”或“小于”)。 第4页共6页·26-G3-09L 12.(8分) 如下左图为简单恒温箱温控电路图，它由热敏电阻和继电器组成。如下右图为热敏电阻 的R-t图像。当继电器中线圈电流I≥20mA时，继电器衔铁吸合.已知继电器线圈电阻为R-I002, 继电器控制电路电源E=6V(内阻不计)。要使恒温箱温度控制在设定范围内，回答下列问题。 电热丝 AR/O 0以 8 加热器电源 050100150元 (1)若恒温箱内温度高于设定温度时，继电器的磁性（选填“增大”或“减小”）。 (2)恒温箱内温度保持50℃，变阻器R1的值应调节为2。 (3)若温度低于50℃，指示灯将 (选填“亮”或“熄灭”)。 (4)若要调高恒温箱内的设定温度，则变阻器R1的阻值应适当一（选填“增大”或 “减小”)。 13.(12分) 某物理兴趣小组测试智能手机蓝牙传输的有效距离。己经配对过的两手机，当距离小于某一 值时，会自动连接：一旦超过该值时，蓝牙信号便会立即中断，无法正常通讯。如图所示，甲、 乙两位同学在两个平行的直跑道进行测试，跑道间距离6m。0时刻，甲、乙两人刚好位于图 示位置，此时甲同学由静止开始做加速度a=1m/s2的匀加速直线运动，△=ls后，乙同学出发， 以vo=2m/s的速度做匀速直线运动。（忽略信号传递时间），从计时起，求： (1)经过多长时间甲乙两同学恰好再次并排？ (2)若从计时起到2=6s时蓝牙一直有信号，6s后中断，求蓝牙信号传输的有效距离L。 甲9 第5页共6页·26-G3-09L 14.(16分) 如图，半径相同、质量均为m的均质小球A、B用不可伸长的细绳悬挂，静止在同一竖直平 面内，相互接触无挤压，悬挂点到球心的距离均为L,A球被拉至与其悬点夹角为30°的位置由 静止释放，随后与B球发生弹性正碰。忽略空气阻力，结果用分式或根号表示即可，求： (1)A球自由落体的最大速度： (2)A球与B球第一次碰撞后瞬间，B球的速度大小： Q (3)B球球心第一次上升的最大高度。 30 15.(18分) 如图，长L=2m的水平轨道左端连接一半径R=2m的固定二光滑轨道，右端连接逆时针匀速 转动的传送带，传送带足够长且速度为v=3ms。质量m1=2kg的物块A从与圆心0等高处由静止 滑下，与静止在水平轨道右端的质量m2=1kg的物块B发生碰撞，碰后分别滑上传送带，A恰好 原速率返回水平轨道，A、B均可视为质点，A、B与水平轨道、传送带之间的动摩擦因素均为0.1， g=10m/s2。求： (1)物块A与B第一次碰撞后，B的速度大小： (2)物块B第一次在传送带上运动产生的热量： (3)A、B碰撞后，立即取走A,求B在水平轨道上滑行的总路程。 第6页共6页·26-G3-09L 6高三物理答案 一、 选择题（共40分) 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A B D A C B C BC AD AC 1,A【解析】根据核反应质量数守恒、电荷数守恒：质量数：226=222+Ax→Ax4:电荷数：88-86+Zx→Zx=2, H是a粒子，A正确：放射性原子核衰变会释放核能，说明衰变后产物原子核更稳定；越稳定的原子 核比结合能越大，因此Rn的比结合能大于Ra,B错误；半衰期T=1600年，t=3200年=2T, 剩余未衰变原子核质量m利=m,()'-m,发生衰变的质量为m,C错误；核反应前后质量数守恒， D错误。故选A。 3【解析】根据x图像可知，y=A=08ms=-2ms,方向沿x轴负方向，A错误；质点甲在第2 内的运动和第1秒对称，所以平均速度大小相等为节=△=9-8。 士1。ms=ms,B正确；质点甲的坐标随 时间关系为年=0+g+a4,代入坐标《0m.（1sm,(4s,0》,可得12ms,-23,C错误： 04秒内，质点甲、乙的平均速度大小相等，均为T=△=0-81ms=-2mS,D错误。故选B。 △t4-0 3.D【解析】基态氢原子电离需要13.6eV,而电子动能为13.0eV,能量不足，不能电离，A错误： E4-E1=12.75eV,E5-E=13.06eV,所以氢原子最高可以被激发到-4，大量处于n=4的氢原子向低 能级跃迁，最多可辐射的光子种类数为C=6种，B错误；当遏止电压c=10.05V时，光电流恰好为 零，说明光电子的最大初动能E=10.05eV,所有辐射光子中能量最大为12.75eV,根据光电效应方程 Es=v-W,W=v-Es=2.7eV,D正确：要发生光电效应，必须光子能量大于逸出功，所以只有4、 3、2跃迁到1的3种光子可行，C错误。故选D。 4,.A【解】小球受三个力平衡：1c00=m嗯，得-侣0·撒去弹资的瞬间，弹资弹力瞬间消失，将重 力沿绳方向和垂直绳方向分解，沿绳方向：绳子拉力和重力沿绳分力平衡，即T2=gc0s0, -。ec00=呢，A正确：激去弹资的瞬间，垂直绳方向：重力垂直绳分力提侠合外力，脑 =gm0,a=gm0,B错误，剪断绳子的瞬间，弹统弹力和重力不变，R=巧-。。a-0总)C 错误；向左上方缓慢移动弹簧悬挂点C,意味着小球每时每刻都平衡，设弹簧弹力F与水平方向夹角α (弹簧向左上转，a从零增大)，竖直方向平衡：Tcos0+Fsina-=g;水平方向平衡：Tsin8=Fcosa,消元 得T=Fcosa,代入竖直方程得F= mg sin 一=mg sin日，当0十90°时，F最小，所以 sin sinθcosu+sin a cos(θsim(a+O)） 弹力先减小后增大，D错误（也可用矢量三角形法分析）。故选A。 第1页共4页·26-G3-09L 5.C【解析】先验证AB是否相对滑动，假设AB一起加速，则整体a=Fos日=4ms?,对A受力分析：竖 2m 直方向mg=N+Fsim0,AB间的最大静摩擦力为m=uN=2N,对B受力分析：f静=ma=4N<fm, 与事实矛盾，故4B不能一起加速。44=cos0-I=6ms2,A错误：ag=工=2ms,1s未，木板B m 的速度大小为vB=a=2ms,B错误；ls末，v4=at=6ms,设撤去外力后，经过t达到共速，A受 摩擦力减速，a4n=1g=5ms2,B受摩擦力加速，a2=3=5m/s2,共速时v4-a4p5=V2+a,t-0.4s, v共=vA-a42=4ms（动量守恒定律也可解mvA+mvB=2v共)，C正确；0~ls内，相对位移 A04-2加，撤去外力后，相对位移A,-有)g+-08m,木板长 度等于总相对位移（恰好到右端）：Z=△x1+△x2=2.8m,D错误，故选C。 6.B【解折】第一次抽气，2V=2牛A门，解得A三AP:第空次拍气，2V=+A,解得 =AP0:第n次拍1，a=(m，代人数道 5103×10pa≤10Pa即骨≤10，故m97。敌选B。 7.C【解析】根据题干条件，，=2Dm=2=9.6×102V,6==9.6×102A,，A错误：线框左右两 a R 边所受安培力合力为=2B6=2N兰Xv2L=4w2,可知女心，外力”=5女， aR B错误；设t时刻线框向右运动x(0≤x<α)，由法拉第电磁感应定律， E=N(Bx+Ba)tv=N(k)Lv=2NILav E 2NkILav a-x a+x a2-x2 1感=RRa2-x) R及=weE+56g=N=4y22,再代入t有，F=R-wa, a-x a+x R(a2-x2)2 R(a2-v2t2)21 RP罗，拉力F随 拉力F随时间1增大而增大，C正确：导线越过线框边缘后，根据受力，F=4W7产a 时间t增大而减小，根据动量定理，连续相等时间内线框的动量变化量也要减小，D错误。故选C。 8.BC【解析】小球做自由落体和竖直上抛运动，不是简谐振动，A错误：匀速圆周运动在某个方向的投影 是简谐运动，B正确：某一竖直平面内小角度的来回滚动近似为简谐运动，C正确：设弹簧的横向位移 为x,弹簧的伸长量△=√x2+6,弹簧的弹力为E=(x2+-),小球所受的合外力为 6-2,F*明 2k(x2+10-10)x +后+h+疗君f心)，合外力不是正比于位移的 26r3 3 V2+6 一次方，D错误。故选BC。 9.AD【解析】上升时重力与阻力均向下，竖直方向加速度大小大于g;下降时阻力向上，竖直方向加速度 大小小于g。上升的平均速率大于下降的平均速率，在竖直分位移大小相等的情况下，上升时间更短， 第2页共4页·26-G3-09L A正确：根据动量定理示=史=-m=60W,B错误：在最高点，球的竖直分速度为零，但仍有水 △t 平分速度，空气阻力沿水平方向向后。此时球所受合力为重力与水平阻力的合力，大小为 V(mg)P+()2>mg,因此加速度大小大于g,C错误；落地时水平分速度几乎衰减为零，竖直方向阻 力和重力平衡mg=y,落地速度为y,=”m=5ms,D正确。故选AD。 10.AC【解析】离子在速度选择器中做匀速直线运动，受力平衡有：B,v=Ee，解得 =2=40x10 B10.20 m6=20×10ms,A正确；根据动能定理： 2v2=2·解得 2x16x10×80-894K10ms≠v0,故不能通过速度选择器，B错误：在B磁场中，根 3.2×10-26 据洛伦兹力提供向心力有：8，e,=m日，解得6="m1_32x10-6×2.0×10 m=8.0cm,所以 eB,1.6×1019×0.50 L=2o=16.0c,C正确；设气体分子质量M2m,初始静止，完全非弹性碰撞，根据动量守恒定律有： m=0伽+，解得网2元门，碰撞后电量仍为e,质量变为3m,新轨道(-3列 1 -=0 eB 落点不变。故选AC。 二、非选择题（共60分） 1Ⅱ.6分)1DAB2分，半对给1分，迹错不给分)2)8=2分)3)小于(2分) 12.(8分)(1)增大(2分)(2)110(2分) (3)熄灭(2分)(4)增大(2分) 13.(12分) (1)(5分)甲乙并排时，位移关系为 X甲1x乙1 (1分) x甲= (1分) x乙1(t1-△) (1分) 解得1=2s (2分) (2)(7分)x甲2= (1分) x乙2(t2-△) (1分) △x=x甲2一X乙2 (2分) L=Vd2+△x (1分) 解得，=10m2 (2分) 14.(16分) (1)(5分)悬挂A球的细绳被拉直前，A球做自由落体运动，有v6=2g·2Lsim30°(2分) 解得o=√gL (2分) 第3页共4页·26-G3-09L 方向竖直向下 (1分) (2)(6分)绳子拉直瞬间，球A的速度发生突变，有v1=voc0s30° (1分) 从绳子拉直到A球运动到悬点正下方，有mgL(1-sin30)=m吃-mv (2分) A、B弹性碰撞，有 mv2 mv3 +mv4 (1分) m吃=m喝+mv好 (1分) L 解得v4=2 (1分) (3)(5分)B球第一次上升的最大高度大于L,设B第一次到最高点时速度大小为V5,绳子与水平方 向夹角为 mgsh0=m号 (1分) -mgL(1+sin9)=mv呢-mv峰 (1分) H=L+Lsine (1分) 解得H=名 (2分) 15.(18分) (1)(5分)A由静止释放到与B碰前，有m1gR-umgL=m1哈 (1分) 解得o=6m/s A、B碰撞，有 mivo m1v1 m2v2 (1分) 01=0 (1分) 解得v2=6m/s (2分) (2)(7分)B第一次在传送带上运动，先向右匀减速，再向左匀加速，再向左匀速 B与传送带相对运动时，加速度a=g=1m/s2 (1分) 向右运动时，相对位移△x1=2+D,2=36m (2分) 2a 向左运动时，相对位移△x2=”-二 =4.5m (2分) a 2a 热量Q=um2g(△x1+△x2)=40.5) (2分) (3)(6分)A、B碰撞后，B的速度为v2=6m/s 由第(2)问可知，B第一次返回传送带左端时速度为v3=3m/s (2分) B第一次在水平轨道上向左滑行时做匀减速，之后在圆弧轨道上滑行时机械能守恒 第二次滑上传送带后，原速率返回传送带左端 故 umgs=m2v号 (2分) 解得s=4.5m (2分) 第4页共4页·26-G3-09L