湖南长沙市中南博才高级中学2026-2027学年高三上学期开学物理试题

**基本信息** 2026年高三物理入学摸底卷，通过单摆测重力加速度、霍尔效应等实验题及溜溜球运动、复合光线折射等情境题，全面检测物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|6/24|牛顿运动定律、光的全反射|升降机弹簧示数等基础题，强化运动与相互作用观念| |多选题|4/20|光的折射、理想气体状态方程|复合光线玻璃砖折射题，考查科学推理与论证能力| |实验题|2/14|单摆测g、霍尔效应|结合视频分析软件、数据处理，体现科学探究与证据意识| |解答题|3/42|光导纤维折射率、弹簧振子、金属导电微观模型|第15题推导电阻表达式，突出模型建构与推理论证，契合高考综合应用趋势|

2026年秋季高三入学摸底测试 物理 一、单选题 1.B【解析】依题意，设弹簧测力计的示数大小为，根据牛顿第二定律可知，，联立解得。故选B。 2.C【解析】光导纤维的作用是传导光,它是直径为几微米到一百微米之间的特制玻璃丝,且由内芯和外套两层组成,内芯的折射率比外套的大。载有声音、图像及各种信号的激光传播时,在内芯和外套的界面上发生全反射,光纤具有容量大、衰减小、抗干扰性强等特点。在实际应用中,光纤是可以弯曲的。所以,选项C正确。 3.D【解析】由题意可知，剪断细绳瞬间，整体在竖直方向上开始向下自由落体，木箱底面对物块的支持力突变为零，则此时物块受到重力和水平方向弹簧弹力，根据平行四边形定则可知合力大于重力，方向指向左下方，故加速度大于10m/s2，方向指向左下方，B错误；细绳剪断后物块在竖直方向受到向下的重力，保持不变，加速度不变；在水平方向上，弹力是变力，加速度不断变化，根据运动的合成可知物块的运动轨迹为曲线，A错误；忽略一切阻力，细绳剪断后的一小段时间里，重力和弹力都做正功，根据动能定理可知，即重力和弹力做的功等于物块动能的增加量，根据可知重力做功值等于重力势能的减少量，所以物块动能增量大于重力势能减少量，C错误；D正确。故选D。 4.D【解析】打气时，活塞每推动一次，把体积为V0、压强为p0的气体推入容器内，若活塞工作n次，就是把压强为p0、体积为nV0的气体推入容器内、容器内原来有压强为p0、体积为V的气体，现在全部推入容器中，根据玻意耳定律得p0(V＋nV0)＝p′V 所以p′＝p0＝(1＋)p0 抽气时，活塞每拉动一次，把容器中的气体的体积从V膨胀为V＋V0，而容器中的气体压强就要减小，活塞推动时，将抽气筒中的V0气体排出，而再次拉动活塞时，将容器中剩余的气体从V又膨胀到V＋V0，容器内的压强继续减小，根据玻意耳定律得，第一次抽气p0V＝p1(V＋V0) 则p1＝p0 第二次抽气p1V＝p2(V＋V0) 则p2＝p1＝()2p0 以此类推，则第n次抽气后pn＝()np0 5.C【解析】绳绕在轴上的球一边下落一边旋转，绳不绕在轴上的球只下落，根据机械能守恒定律可知两球小落0.5l时具有的动能相同，两球的合速度大小相等，由于绳绕在轴上的球下落的同时绕轴旋转，根据速度的合成可知其下落速度，故选C。 6.D【解析】导线框位移为0≤x≤0.5 m过程，只有bc边在磁场中切割磁感线，产生的电动势大小为E1＝Byv＝sin 2πx (V)，此过程所用时间为t1＝ s＝0.25 s，此过程的最大电动势为E1m＝sin(2π×0.25) V＝1.0 V，导线框位移为0.5 m<x≤1.0 m过程，bc边和ad边都在磁场中切割磁感线，产生的电动势方向相同，则导线框的电动势大小为E2＝2|sin 2πx| (V)，此过程所用时间为t2＝ s＝0.25 s，此过程的最大电动势为E2m＝2|sin(2π×0.75)| V＝2.0 V，导线框位移为1.0 m<x≤1.5 m过程，只有ad边在磁场中切割磁感线，产生的电动势大小为E3＝sin 2πx (V)，此过程所用时间为t3＝ s＝0.25 s，此过程的最大电动势为E3m＝sin(2π×1.25) V＝1.0 V，则此过程中导线框的感应电动势随时间变化如图所示 根据 Q＝t，可知此过程导线框产生的焦耳热为Q＝×0.25 J＋×0.25 J＋×0.25 J＝0.75 J，根据能量守恒可知导线框穿过两块区域的整个过程，拉力F做的功为0.75 J，D正确，A、B、C错误． 二、多选题 7.AD【解析】由光路图可知，a光的偏折程度比b光大，则玻璃对a光的折射率较大，则a光的频率比b光的频率大，选项A正确；根据可知，a光在玻璃砖中的传播速率比b光的小，选项B错误；根据，a、b两束光在该玻璃砖中的折射率分别为，，则折射率之比为4：3，选项C错误；根据，可知，a光临界角较小，则若使入射角增大，则出射光线a先消失，选项D正确。 8.BCD【解析】从状态C到状态B为等压变化，由公式＝C可知，等温线1对应的气体温度比等温线2对应的气体温度低，故A错误；从状态A到状态B为等温变化，内能不变，体积增大，气体对外做功，由热力学第一定律得ΔU＝Q＋W，所以气体一定吸收热量，故B正确；从状态B到状态C，气体的温度升高，内能增大，体积增大，气体对外做功，由热力学第一定律得ΔU＝Q＋W，所以气体吸收的热量比气体对外界做功多，故C正确；从状态C到状态D为等温变化，所以分子的平均动能不变，体积减小，单位体积内的气体分子数增大，故D正确。 9.BD【解析】由题意可知，B第一次到达最低点的过程中，由于挡板的缘故，滑块A未动，只有重力对小球做功，机械能守恒，有，代入数据解得，A错误；B在最低点时，由拉力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律，有，代入数据解得，B正确；B到达最大高度时，竖直速度为0，水平速度与A相等，系统水平方向不受外力，动量守恒，得，解得共同速度，设B在最高点到最低点的高度差为，由机械能守恒，得，解得，B与光滑轨道的高度差为，C错误；设B与A的水平距离为，根据几何关系可得，代入，，解得，即B与A的水平距离为，D正确。故选BD。 10.ACD【解析】由于电阻器R的电功率始终保持不变，故通过电阻器R的电流始终不变，即金属棒产生的感应电动势始终不变，A正确；金属棒在与处受到磁场B的作用力大小之比为B错误；金属棒从从到过程中有同理金属棒从到过程中有故 而故C正确；同理由于电流始终不变，故金属棒从到与从到的过程中电阻R产生的焦耳热之比为D正确。故选ACD。 三、实验题 11. (3)0.6π (4)b (5) (6)低于 【解析】(3)由题图甲可知，单摆的周期T为0.6π s。 (4)如题图乙，用刻度尺测量单摆摆长，该同学将刻度尺竖直放置，刻度尺0刻度线与单摆悬点对齐，应读出球心所在位置的读数，即b位置的读数，该读数即为摆长l。 (5)由单摆周期公式T=2π可得重力加速度g=。 (6)该同学发现所得实验结果小于当地重力加速度，由g=可知摆长测量值偏小，即刻度尺0刻度线低于悬点。 12. (1)M　(2)如图所示　1.5 【解析】(1)通过矩形半导体薄片中的电流由P向Q，根据左手定则可知带正电粒子受到的洛伦兹力由N端指向M端，即带正电粒子向M端偏转，所以M端聚集正电荷，M端电势高于N端，故电压表的“+”接线柱应接M端。(2)由UH=k可得霍尔系数k=，由图线可得斜率k'==0.38 V/A，故k= V·m·A-1·T-1=1.5×10-3 V·m·A-1·T-1。 四、解答题 13. (1)　(2) 【解析】(1)如图甲所示 由题意知n＝，sinC＝，C＋r＝90° 解得n＝。 (2)如图乙所示 当α＝90°时，单色光刚好不从MN或QP射出，此时光导纤维的折射率最小，则有n＝，sinC＝，C＋r＝90° 解得n＝。 14. (1)； (2)； (3) 【解析】(1)由题意可知，两球碰撞前，小球1自由下落，设碰撞前其速度为₁，根据机械能守恒有 两球碰撞过程动量守恒，则有 将代入，联立解得 小球2在O位置弹簧被压缩，根据平衡条件得 两球共同运动离O点的最大距离为，根据机械能守恒定律有 整理得 解得舍去) 即 (2)两球碰后做简谐运动，当运动到最高点即将分离时，它们的加速度大小，即反弹上升的最高点为弹簧原长位置，根据能量守恒定律可得 解得 由(1)问动量守恒，碰前速度 解得 (3)两小球一起向下运动的过程中，根据平衡条件有 小球1、2碰后做简谐运动的振幅 振动图像如图所示 由余弦函数知 两球碰后从O点开始向下运动到第一次返回O点所用的时间 则碰后做简谐运动的周期 故碰后从O点开始向下运动到第一次返回O点所用的时间 15. (1)；(2)；(3) 【解析】(1)导体内的电场强度为 故电子定向移动的加速度为 电子在阳离子间定向移动的时间为 故电子获得的最大定向移动速度为 (2)时间内通过导体横截面的电子数为 其中 通过导体的电流为 联立解得 导体电阻为 联立解得 (3)由(2)可知 导体内的总电子数为 时间t内，平均每个电子碰撞次数为 故时间t内，导体内自由电子损失的总定向移动动能为 联立解得 将代入 解得 第1页 共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026年秋季高三入学摸底测试 物理 一、单选题(共6小题,共24分) 1.（4分）在升降机的顶部挂有一根弹簧测力计，弹簧测力计下挂着一质量为5kg的物体，当升降机分别以加速度匀加速上升与以加速度a匀减速上升时，弹簧测力计的示数刚好相等。取重力加速度大小g=10m/s2，则弹簧测力计的示数大小为（  ） A.120N B.150N C.160N D.135N 2.（4分）关于光纤的说法,正确的是(　　) A.光纤是由高级金属制成的,所以它比普通电线容量大 B.光纤是非常细的特制玻璃丝,但导电性能特别好,所以它比普通电线衰减小 C.光纤是非常细的特制玻璃丝,由内芯和外套两层组成,光纤是利用全反射原理来实现光的传导的 D.在实际应用中,光纤必须呈笔直状态,因为弯曲的光纤是不能传导光的 3.（4分）如图所示，用细绳悬挂木箱，水平箱底上有一个静止物块，物块与木箱右壁间夹有一弹簧，弹簧处于压缩状态。重力加速度g取，忽略一切阻力，细绳剪断后的一小段时间里，下列说法正确的是(  ) A.物块的运动轨迹为直线 B.物块的加速度a等于 C.弹力做功等于物块动能增量 D.物块动能增量大于重力势能减少量 4.（4分）一只两用活塞气筒的原理如图所示(打气时如图甲，抽气时如图乙)，其筒内体积为V0，现将它与另一只容积为V的容器相连接，气筒和容器内的空气压强为p0，已知气筒和容器导热性能良好，当分别作为打气筒和抽气筒时，活塞工作n次后，在上述两种情况下，容器内的气体压强分别为(　　) A.np0， p0 B. p0， p0 C.(1＋)p0，(1＋)np0 D.(1＋)p0，()np0 5.（4分）溜溜球是一种玩具，两个圆饼状的塑钢块中心用一根轴固定相连，成为一个整体。绳的一端固定在轴上，将绳缠绕在轴上，绳的另一端用手拉住或固定在天花板上。从静止释放后，溜溜球会一边转动一边下落。如图所示，现有两个完全一样的溜溜球，绳长均为l。将左边一个溜溜球的绳缠绕在轴上，右边一个溜溜球的绳不绕在轴上。将两个溜溜球同时从同一高度由静止释放，它们各自下落到0.5l处时，左边溜溜球的下落速度，右边溜溜球的下落速度。下列关于、大小关系正确的是(  ) A. B. C. D.无法确定 6.（4分）(2023·山东德州市模拟)如图所示，坐标系xOy的第一、四象限的两块区域内分别存在垂直纸面向里、向外的匀强磁场，磁感应强度的大小均为1.0 T，两块区域曲线边界的曲线方程为y＝0.5sin 2πx(m)(0≤x≤1.0 m)．现有一单匝矩形导线框abcd在拉力F的作用下，从图示位置开始沿x轴正方向以2 m/s的速度做匀速直线运动，已知导线框长为1 m、宽为0.5 m、总电阻为1 Ω，开始时bc边与y轴重合．则导线框穿过两块区域的整个过程拉力F做的功为(　　) A.0.25 J B.0.375 J C.0.5 J D.0.75 J 二、多选题(共4小题,共20分) 7.（5分）如图所示，某一复合光线对准一半圆形玻璃砖的圆心O入射，当在O点的入射角为时，出射光线分成a、b两束，光束a与下边界的夹角为，光束b与下边界的夹角为，则下列说法正确的是(　　) A.a光的频率比b光的频率大 B.a光在玻璃砖中的传播速率比b光的大 C.a、b两束光在该玻璃砖中的折射率之比为3：4 D.若使入射角增大，则出射光线a先消失 8.（5分）一定质量的理想气体发生状态变化的p-V图像如图所示，图线1、2是两条等温线，A、B是等温线1上的两点，C、D是等温线2上的两点，图线AD、BC均与V轴平行，则下列说法正确的是(　　) A.等温线1对应的气体温度比等温线2对应的气体温度高 B.从状态A变化到状态B，气体一定吸收热量 C.从状态B变化到状态C，气体吸收的热量比气体对外界做功多 D.从状态C变化到状态D，单位体积内的气体分子数增大，但气体分子的平均动能不变 9.（5分）如图，质量为0.3kg的滑块A套在水平固定的光滑轨道上，A的右侧有一挡板，挡板与A不连接，质量为0.2kg的小球B通过长为1.2m的轻杆与滑块上的光滑轴连接，可绕点在竖直平面内自由转动。初始时滑块静止，轻杆处于水平状态。小球以竖直向下的初速度开始运动，A、B均视为质点，取，则(  ) A.B第一次到达最低点的速度大小为 B.B第一次到达最低点时轻杆的拉力约为12.7N C.B在最高点时，B与光滑轨道的高度差为0.6m D.B在最高点时，B与A水平方向上的距离为0.96m 10.（5分）如图所示，两根平行光滑金属导轨固定在同一水平面内，其左端接有定值电阻R，建立Ox轴平行于金属导轨，在0≤x≤4m的空间区域内存在着垂直导轨平面向下的磁场(图中未画出)，磁感应强度B随坐标x(以m为单位)的分布规律为B=0.8-0.2x(T)，金属棒ab在外力作用下从的某处沿导轨向右运动，ab始终与导轨垂直并接触良好，不计导轨和金属棒的电阻。设在金属棒从处，经到的过程中，电阻器R的电功率始终保持不变，则(　　) A.金属棒在与处产生的电动势之比为1：1 B.金属棒在与处受到磁场B的作用力大小之比为3：1 C.金属棒从到与从到的过程中通过R的电量之比为5：3 D.金属棒从到与从到的过程中电阻R产生的焦耳热之比为7：3 三、实验题(共2小题,共14分) 11.（8分）某同学借助视频分析软件进行“用单摆测量重力加速度”的实验，步骤如下： (1)准备好单摆，用支架将手机竖直放置。 (2)打开手机录像，将单摆拉离平衡位置4°摆角由静止释放。 (3)将录制的视频导入软件进行分析，得到摆球的v-t图像，拟合后如图甲所示，可知此单摆的周期T为_______ s。 (4)如图乙，用刻度尺测量单摆摆长，该同学将刻度尺竖直放置，刻度尺0刻度线与单摆悬点对齐，读出_______ (填“a”“b”或“c”)位置的读数，该读数即为摆长l。 (5)重力加速度g=    (用题中给出的字母“T”和“l”表示)。 (6)该同学发现所得实验结果小于当地重力加速度，可能的原因是刻度尺0刻度线    (填“高于”或“低于”)悬点。 12.（6分）霍尔效应是电磁基本现象之一。如图所示，在一矩形半导体薄片的P、Q间通入电流I，同时外加与薄片垂直的磁场B，在M、N间出现电压UH，这个现象称为霍尔效应，UH称为霍尔电压，且满足UH=k，式中d为薄片的厚度，k为霍尔系数。某同学通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数。 (1)若该半导体材料是空穴(可视为带正电粒子)导电，电流与磁场方向如上图所示，该同学用电压表测量UH时，应将电压表的“+”接线柱与　　　　(选填“M”或“N”)端通过导线相连。 (2)已知薄片厚度d=0.40 mm，该同学保持磁感应强度B=0.10 T不变，改变电流I的大小，测量相应的UH值，记录数据如下表所示。 根据表中数据画出UH-I图线，利用图线求出该材料的霍尔系数为　　×10-3 V·m·A-1·T-1。(保留两位有效数字) 四、解答题(共3小题,共42分) 13.（10分）如图所示为某种新型光导纤维材料的一小段，材料呈圆柱状，其横截面为矩形MNPQ，其中MQ为直径，一束单色光在纸面内以入射角α从空气射向圆心O。 (1)若α＝45°时，单色光刚好不从MN射出，求光导纤维的折射率； (2)若无论入射角α为多少，单色光都不从MN或QP射出，求光导纤维的折射率的最小值。 14.（14分）如图所示，一足够长的竖直光滑杆固定在水平地面上，杆上穿有小球1和2，一劲度系数为的轻弹簧套在光滑杆上，弹簧下端固定，上端与质量为的小球2连在一起，小球2静止时所在位置为O。另一质量也为的小球1从与O点距离为未知)的位置由静止开始下落，与小球2发生瞬间碰撞后一起向下运动。两球均可视为质点，在运动过程中，弹簧的形变量始终在弹性限度内，当其形变量为时，弹性势能为，重力加速度为g，不计空气阻力。(已知弹簧振子的周期公式为，其中m为振子的质量) (1)若，求小球1、2碰后向下运动的过程中离O点的最大距离； (2) 要使小球1、2碰后的运动过程中始终不分离，求h的最大值； (3) h取第(2)问的最大值情况下，测得小球1、2碰后从O点开始向下运动到第一次返回O点所用的时间t。 15.（18分）图(a)为课本上的金属微观结构图，图(b)是这个模型进一步简化的结果，图中金属阳离子用竖直虚线表示，自由电子在相邻两列金属阳离子间运动的平均时间，其中为相邻金属阳离子的平均间距，为电子热运动的平均速率，其数量级为105m/s。在金属导体两端加载电压后，金属导体内部即产生恒定电场，电场力将驱动自由电子在热运动基础上叠加一个定向移动，定向移动平均速度的数量级为10-4m/s。当自由电子与金属阳离子碰撞后，其定向移动的速度就减为零(碰撞对数值的影响可忽略不计)，然后在电场力驱动下重新开始定向加速移动。 已知电子质量为m、电荷量为e，导体长度为、横截面积为S、单位体积内自由电子数为n，以及和。请利用上述模型，分析解决下述问题： (1)已知加载在导体两端的电压U，试求自由电子在电场力驱动下获得的定向移动的加速度大小a和每次碰到金属阳离子前的定向移动的最大速度；(提示：电子定向移动速率远小于其热运动速率，不影响的数值，可认为电子在金属阳离子之间加速的时间恒定为) (2)已知加载在导体两端的电压U，若定义为通过导体的电流，其中为时间内通过导体横截面的电荷量，试用已知量写出电流I的表达式；若定义为导体电阻，试用已知量写出导体电阻R的表达式；(提示：电子在导体内的定向移动平均速度为) (3)已知通过导体的电流I，试求时间t内，导体内自由电子损失的定向移动总动能(用I、m、、l、t、n、e、、S表示)；并尝试将这个表达式改写为用I、t、R表示的函数。(提示：自由电子与金属阳离子碰撞时，自由电子定向移动的动能全部损失，转化为金属阳离子热运动的动能) 第1页 共1页 学科网（北京）股份有限公司 $