江西九江市武宁尚美中学2026-2027学年高三上学期开学物理试题

**基本信息** 以神舟二十一号对接、日晕现象等真实情境为载体，融合万有引力、光学等核心知识，通过模型建构与科学推理考查物理观念与科学思维，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| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10题/46分|万有引力（空间站周期）、光学（日晕折射）、电磁学（磁场天平）|结合科技前沿（神舟二十一号）与生活现象（日晕），考查运动与相互作用观念| |实验题|2题/14分|气体实验定律（压强体积关系）、折射率测量|注重误差分析（塑料管气体影响）与实际操作（稳定后采集数据），体现科学探究| |计算题|3题/40分|气体状态方程、圆周运动（拱桥）、电磁场复合运动|综合多知识点（如电磁与重力平衡），需科学推理与模型建构，贴近高考命题趋势|

江西省武宁县尚美中学2026-2027学年度上学期开学考 高三物理试题 （时间 75分钟 总分100分） 注意事项： 1．答卷前，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。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。 第一部分（选择题 共46分） 一、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1日，神舟二十一号载人飞船与距地面高度约为400km的空间站组合体顺利完成对接，再次上演“太空会师”。已知同步卫星距地面高度约为36000km，引力常量为，下列说法正确的是（　　） A．空间站的周期大于地球同步卫星的周期 B．空间站的环绕速度小于地球的第一宇宙速度 C．空间站的加速度小于地球同步卫星的加速度 D．根据题中已知物理量可估算地球的质量 2．在一定的气象条件下，空气中的小水滴会变成六棱柱状的小冰晶，太阳光穿过小冰晶时发生折射，看上去在太阳的周围出现一个彩色圆圈，这就是日晕，如图甲所示。图乙是两单色光穿过六棱柱状冰晶某横截面的示意图，下列说法正确的是（　　） A．若a光是黄光，则b光可能是红光 B．b光比a光更容易发生明显的衍射现象 C．a光在冰晶中的传播速度大于b光的传播速度 D．用同一双缝干涉装置做实验，a光条纹间距小于b光条纹间距 3．如图为磁场天平原理示意图，可通过磁场天平测量磁感应强度。质量为m的均质细金属棒通过两相同的轻质弹簧悬挂，金属棒处于水平状态，弹簧劲度系数为k，金属棒通过轻质导线通有电流强度为I的电流。长方形abcd为理想磁场边界，磁场边界ab长度为L。金属杆的右端有绝缘轻指针，无磁场时，调整指针位置指到0刻度。当长方形abcd区域内有匀强磁场，方向垂直纸面向外时，金属棒稳定时指针向下移动距离x，则该磁场的磁感应强度B为（　　） A． B． C． D． 4．如图所示，机器人连续两次在同一位置O投篮，分别投中离地高度相同的篮筐中心P和Q，篮球两次在空中运动轨迹（未画出）的最高点在同一水平线上。已知抛出点O与篮框中心P、Q在同一竖直面内，不计空气阻力，不考虑篮球进篮筐之后的运动。关于两次投篮，下列说法正确的是（　　） A．篮球两次在空中的运动轨迹除抛出点外没有交点 B．篮球两次进入篮筐时速度方向相同 C．篮球两次在空中运动的时间小于 D．篮球两次在空中运动的最高点的速度小于 5．1970年成功发射的“东方红一号”是我国第一颗人造地球卫星，该卫星至今仍沿椭圆轨道绕地球运动，如图所示，设卫星在近地点、远地点的速度分别为v1、v2，近地点到地心的距离为r，地球质量为M，引力常量为G。则（　　） A． B． C． D． 6．某实验室正在研究一种新型的“人工分子”电子器件。在纳米尺度上将三个带正电的金属探针尖端精确地排列成一个等边三角形，形成三角形的静电势阱阵列。研究人员标记了几个关键位置：为三角形中心；为三边中点；两点关于直线对称，如图所示。实验时，他们向该区域发射探测电子，并测量电子在不同位置的电势能，以绘制出系统的等势面与电场线分布（图中实线即为模拟计算的电场线），规定无穷远处的电势为零。下列说法正确的是（　　） A．点和点的电场强度相同 B．点的电场强度和电势均为零 C．电子在点的电势能相等 D．电子在点的电势能大于在点的电势能 7．处于关闭状态的三扇推拉门，质量均为20kg。第一扇门在沿水平轨道方向的2.0N 推力作用下匀速运动，与第二扇门即将重合时发生碰撞，碰撞时间0.5s，碰后两扇门结为一体，此后两扇门滑行0.4m后速度减为零，未与第三扇门接触。推力始终存在且保持不变，轨道对两扇门的滑动摩擦力相同。不正确的说法是（　　） A．两扇门结为一体后的加速度为0.05m/s2 B．两扇门结为一体瞬间共同速度为0.2m/s C．与第二扇门碰撞前，第一扇门速度为0.4m/s D．两扇门碰撞过程中产生的平均冲击力大小为10N 二、多选题（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，有多项是符合题目要求。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．食品包装袋内充入氮气可防止食物氧化、抑制微生物生长。已知包装袋材料导热性能良好，袋内气体可视为理想气体。从冷藏室取出后，包装袋随周围环境温度升高明显膨胀，则膨胀后包装袋内（　　） A．气体分子间斥力增大 B．每个气体分子动能都增大 C．气体内能增大 D．气体对外界做正功 9．电动自行车无线充电技术已经进入应用阶段，在踏板上安装接收器（内含受电线圈，并和电瓶相连），将电动自行车停放在地面的无线充电带（铺设有送电线圈）上，即可实现无线充电，这种充电方式的工作原理和理想变压器类似。若送电线圈接入有效值为220V、频率为50Hz的正弦交流电，受电线圈的输出电压有效值为48V，充电功率为180W。下列说法正确的是（　　 ） A．受电线圈中电流方向每秒改变100次 B．受电线圈和送电线圈的匝数比为55:12 C．受电线圈的充电电流有效值为3.75A D．为使地面上的无线充电带结实耐用，其上可用金属护板做保护 10．如图甲所示的无绳跳绳利用霍尔元件实现智能计数，其内部结构示意图如图乙所示。霍尔元件固定在手柄外壳内，通有从外向里的恒定电流I，且电流I由电子的定向移动产生。跳绳时，小球带动转轴旋转，转轴通过连接杆带动磁铁绕转轴做圆周运动，当磁铁靠近霍尔元件时，霍尔元件所处位置的磁感应强度增大，霍尔电压升高，当霍尔电压超过设定阈值时控制器记录一次跳绳次数，则（ ） A．磁铁转动到图乙位置时，霍尔元件左侧面电势高于右侧面 B．磁铁转动到图乙位置时，霍尔元件左侧面电势低于右侧面 C．若提高跳绳频率，霍尔电压的最大值不变 D．若提高跳绳频率，霍尔电压的最大值增大 二、实验题（本题共2小题，11题8分，12题6分，除特殊标注外，每空2分，共14分。） 11．实验小组利用如图甲所示装置探究气体在温度相同的条件下压强与体积的关系。将带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上，注射器内封闭一定质量的空气，下端通过软塑料管与压强传感器相连，传感器通过数据采集器输入到计算机。上端固定一托盘，托盘中放入不同砝码，以改变密封气体的压强，数据采集器记录气体压强和体积。 (1)实验中，连接注射器与压强传感器间软塑料管内的气体不能忽略，添加砝码过程，得到多组压强传感器读数和注射器上刻度数据，根据上述数据作出的图像，应当与图乙中______最接近； (2)实验时，为保持封闭气体温度不变，托盘上放上砝码后______（选填“立即”、“稳定后”或“任意时刻”）采集数据。若不计塑料管内气体，由于添加砝码过程导致气体温度变化，在图像中得到实验图线应是如图丙所示中______（其中图线②是双曲线）。 (3)若注射器内径为，活塞及托盘质量为，托盘上放有两个质量均为的砝码，大气压强为，重力加速度为，则密封气体的压强为______。（用已知物理量符号表示） 12．如图所示为测量液体折射率的光学装置，其中图甲、图乙分别为加入透明液体前后的光路示意图。 某次测量过程，加入液体前后，两束激光以相同的入射角分别经过两次折射（空气到玻璃、玻璃到空气或液体）进入长方体水槽中，调节隔板的位置使交点恰好汇聚在隔板上的点和点，玻璃容器左内壁到隔板的距离分别记为、，可通过游标卡尺测出其大小。玻璃容器左内壁折射点到点和点的竖直距离分别记为、，且。已知光线在不同介质间的折射率满足，可算出所加液体折射率。 (1)在测量折射率过程中，下列说法正确的是_______（单选，填正确答案标号） A．玻璃容器内外壁边界必须平行 B．为减小实验误差，入射角越大越好 C．当入射角达到一定角度时，会在玻璃内壁发生全反射 D．若增加玻璃容器壁厚度，汇聚的交点会上移 (2)加入液体后，第二次折射点距隔板的垂直距离如图所示，则_________； (3)已知空气折射率，且已测得的其余数据为，，为（2）中测量数据。则该液体的折射率为________。（保留两位有效数字） 三、计算题（本题共3小题，13题10分，14题16分，15题14分，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不给分。有数字计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 13．我国自主研制的高端精密测量仪器采用气动减震方案，其核心缓冲单元可作如图简化：竖直光滑气缸的横截面积，底部固定一轻弹簧，弹簧上端连接一轻质活塞，封闭一定质量的理想气体，活塞厚度不计，弹簧始终在弹性限度内。初始时气体温度，气柱高度，弹簧恰好处于原长。已知大气压强，重力加速度大小，弹簧劲度系数。 (1)在活塞上缓慢放置一重物，待系统再次稳定后，气柱高度变为，整个过程气体温度保持不变，求重物的质量； (2)保持重物的质量不变，对气缸内气体缓慢加热，使活塞上升并最终回到初始高度处，求此时气体的温度。 14．有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥．(g取10m/s2) （1）汽车到达桥顶时速度为5m/s，汽车对桥的压力是多大？ （2）汽车以多大速度经过桥顶时便恰好对桥没有压力而腾空？ （3）汽车对地面的压力过小是不安全的．因此从这个角度讲，汽车过桥时的速度不能过大．对于同样的车速，拱桥圆弧的半径大些比较安全，还是小些比较安全？ （4）如果拱桥的半径增大到与地球半径R一样，汽车要在地面上腾空，速度要多大？(已知地球半径为6400km) 15．如图所示,坐标系xOy位于竖直平面内,在该区域内有场强E=12N/C，方向沿x轴正方向的匀强电场和磁感应强度大小为B=2T沿水平方向且垂直于xOy平面指向纸里的匀强磁场.一个质量m=4×10-5 kg，电量q=2.5×10-5C带正电的微粒，在xOy平面内做匀速直线运动，运动到原点O时，撤去磁场，经一段时间后,带电微粒运动到了x轴上的P点，取g=10 m/s2，求: (1)P点到原点O的距离； (2)带电微粒由原点O运动到P点的时间。 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 参考答案 1.【答案】B 【详解】A．根据开普勒第三定律，因，故空间站周期小于同步卫星周期，A错误。 B．根据 可得 因，而第一宇宙速度对应时的环绕速度，故空间站环绕速度小于第一宇宙速度，故B正确。 C．根据 可得 因，故空间站加速度大于同步卫星加速度，故C错误。 D．根据题中已知物理量（高度h和) 无法估算地球质量，故D错误。 故选B。 2.【答案】C 【详解】A．根据题图乙可知a、b两光的入射角相等，b光偏折的比a光大，则b光的折射率大于a光的折射率，即b光的频率大于a光的频率，若a光是黄光，则b光一定不是红光，故A错误； B．b光的频率大于a光的频率，则b光的波长小于a光的波长，a光比b光更容易发生明显的衍射现象，故B错误； C．b光的折射率大于a光的折射率，根据，可知在冰晶中a光的传播速度大于b光的传播速度，故C正确； D．用同一双缝干涉装置做实验，根据双缝干涉条纹间距公式，可知a光的相邻亮条纹中心间距大于b光的相邻亮条纹中心间距，故D错误。 故选C。 3.【答案】D 【详解】无磁场时指针位于0刻度处，此时弹簧弹力与金属棒重力平衡，则当指针向下移动距离x稳定时有 2kx=IBL 解得 故选D。 4.【答案】D 【详解】A．两次运动轨迹的最高点在同一水平线上，又因为轨迹是抛物线，根据画图可以得到轨迹在空中还有一次交点（在过了最高点之后），故A错误； C．从最高点到抛出点和篮筐的位置，根据竖直方向的运动规律可知，时间只与高度有关，因为最高点在同一水平线上，则两次抛体运动时间相同，故C错误； BD．又因为抛到P点的水平位移小于抛到Q点的水平位移，水平方向又是匀速运动，故P点运动轨迹水平速度小于Q点水平速度，在P、Q两点的竖直分速度又相同，故在P、Q两点的速度方向不同，即B错误，D正确。 故选D。 5.【答案】B 【详解】“东方红一号”从近地点到远地点万有引力做负功，动能减小，所以，过近地点圆周运动的速度为 ，由于“东方红一号”在椭圆上运动，所以，故B正确． 6.【答案】C 【详解】A．根据图中、的电场线，可知两点的电场强度方向不同，电场强度大小相等，故A错误。 B．根据题意可知，、、为3个带等量正电的点电荷，可知处的电场方向指向外侧，而无穷远处电势为零，故点电势大于零；根据库仑定律，结合3个等量正电荷在等边三角形的顶点，即对称性分布特点，可知处电场强度为零，故B错误。 C．根据对称性特点，可知、、点的电势相等，电子在这三个点的电势能相等，故C正确。 D．根据三个等量点电荷的位置，结合电场的对称性分布特点，可知、处的电势大小相等，电子在这两个点的电势能大小相等，故D错误。 故选C。 7.【答案】C 【详解】A．每扇门的摩擦力为，两扇门结为一体后的加速度大小为 ，A正确，不符合题意； B．两扇门结为一体瞬间共同速度为 ，解得 ，B正确，不符合题意； D．碰撞过程中对第二扇门根据动量定理得 ，解得，D正确，不符合题意； C．碰撞过程中，对等于扇门根据动量定理得 ，解得 ，C错误，符合题意。 故选C。 8.【答案】CD 【详解】A．理想气体分子间作用力不计，故A错误； B．气体温度升高，分子平均动能变大，但不是每个气体分子的动能都一定变大，故B错误； C．理想气体温度升高，内能增大，故C正确； D．气体体积增大，所以气体对外界做正功，故D正确。 9.【答案】AC 【详解】A．正弦交流电的频率为50Hz，电流方向每一个周期改变两次，则受电线圈中电流方向每秒改变100次，故A正确； B．根据理想变压器电压匝数关系有 即受电线圈和送电线圈的匝数比为12:55，故B错误； C．受电线圈的输出电压有效值为48V，充电功率为180W，根据 解得I=3.75A，故C正确； D．由于电磁感应，金属护板会形成涡流，有漏电隐患并影响电能的输送，即不能够用金属护板做保护，故D错误。 故选AC。 10.【答案】BC 【详解】AB．磁铁N极向下，正对霍尔元件，因此霍尔元件处磁场方向竖直向下，电流方向为从外向里，电流方向与电子定向移动方向相反，因此电子运动方向为从里向外，根据左手定则（电子带负电，四指指向电流方向），可判断电子受到的洛伦兹力向左，电子向左侧面积累，左侧面带负电，右侧面带正电，因此霍尔元件左侧面电势低于右侧面，A错误，B正确； CD．霍尔效应平衡时，洛伦兹力等于电场力，则 结合电流微观式 推导得霍尔电压公式 式中恒定，都是霍尔元件的固有参数，霍尔电压最大值仅由最大磁感应强度决定，是磁铁靠近霍尔元件时的磁感应强度，与跳绳频率无关，因此提高跳绳频率，霍尔电压的最大值不变，C正确，D错误。 故选BC。 11.【答案】(1)C (2) 稳定后 ③ (3) 【知识点】探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系 【详解】（1）连接注射器与压强传感器之间软塑料管内的气体不能忽略，当添加砝码后，气体压强增加，塑料管部分体积未变，注射器内有气体进入塑料管内，相当于注射器漏气，当减小时，增大，气体质量减小，根据玻意耳定律 可得，在图像中斜率减小，图线向下弯曲；当时，压强为零，故图线过原点。 故选C。 （2）[1]实验时，托盘上放上砝码后，活塞对气体做正功，温度升高，为保持封闭气体温度不变，需要稳定后采集数据。 [2]在图像中，根据玻意耳定律，其图线为双曲线，即图线②，在添加砝码过程导致气体温度会升高，根据理想气体状态方程温度升高，增大，应为图线③。 （3）由平衡可知 密封气体的压强 12.【答案】(1)A (2)16.000 (3)1.3 【知识点】游标卡尺的使用与读数、平行玻璃砖模型 【详解】（1）A．玻璃容器内外壁平行时，出射光线与入射光线平行，仅发生侧移，不影响后续折射角度测量，因此内外壁必须平行，A正确； B．入射角过大时，折射光强度过弱，测量误差反而增大，B错误； C．光线从空气进入玻璃再射向玻璃内壁时，由折射规律可知，玻璃内光线的入射角一定小于玻璃对空气的临界角，不会发生全反射，C错误； D．增加玻璃厚度仅增大侧移，出射光线方向不变，交点位置不变，D错误。 故选A。 （2）该游标卡尺为20分度，读数为 （3）根据折射定律： 加入液体前 加入液体后 得 代入得 13.【答案】(1) (2) 【知识点】胡克定律、玻意耳定律的理解及初步应用、理想气体的状态方程的理解及初步应用、“气缸活塞类”模型 【详解】（1）初始状态弹簧为原长，活塞受力平衡，气体压强 放置重物后气体等温压缩，由玻意耳定律可得 此时弹簧压缩量 对活塞受力分析，由平衡条件可得 解得 （2）活塞回到初始高度时，弹簧恢复原长，对活塞受力分析得 由理想气体状态方程可得 解得 14.14．（1）7600N；（2）22.4m/s；（3）半径R大些比较安全；（4）8000m/s 【详解】（1）重力和向上的支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有 解得 N 根据牛顿第三定律，可汽车对桥的压力为7600N （2）当FN=0时，重力恰好完全提供向心力，根据牛顿第二定律有 解得 m/sm/s 即汽车以22.4m/s的速度经过桥顶时恰好对桥没有压力而腾空． （3）根据 可知，速度一定时，半径R越大，则FN越大，则汽车越安全； （4）重力恰好完全提供向心力，根据牛顿第二定律有 解得 m/s 15．(1)15 m；(2)1.2 s 【详解】（1）（2）微粒运动到O点之前要受到重力､电场力和洛伦兹力作用，在这段时间内微粒做匀速直线运动，说明三力合力为零，由此可得 电场力 FE=Eq 洛伦兹力 FB=Bqv 联立代入数据得 v=10 m/s 微粒运动到O点之后,撤去磁场，微粒只受到重力､电场力作用，其合力为一恒力，且方向与微粒在O点的速度方向垂直，所以微粒在后一段时间内的运动为类平抛运动，可沿初速度方向和合力方向进行分解 tanθ= 代入数据得 tanθ= 设沿初速度方向的位移为s1，沿合力方向的位移为s2，则因为 s1=vt s2=t2 联立求解，代入数据可得P点到原点O的距离 OP=15 mO点到P点运动时间 t=1.2s 学科网（北京）股份有限公司 $