天津市第二南开学校2026-2027学年高三上学期开学考物理试卷

高三物理学科开学考 一、选择题（1—5题只有一个选项正确，6—8题有多个选项正确） 1．首先揭示原子结构复杂性的物理实验或现象是（ ） A．电子的发现 B．α粒子散射实验 C．黑体辐射 D．光电效应 2．如图甲所示，每年夏季，我国多地会出现日晕现象，日晕是太阳光通过卷层云时，发生折射或反射形成的。如图乙所示为一束太阳光射到截面为六角形的冰晶上时的光路图，a、b为其折射出的光线中的两种单色光，下列说法正确的是（ ） A．在冰晶中，b光的传播速度较大 B．通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距较大 C．从同种玻璃中射入空气发生全反射时，a光的临界角较小 D．用同一装置做单缝衍射实验，b光的中央亮条纹更宽 3．如图所示，A是静止在赤道上的物体，随地球自转而做匀速圆周运动；B、C是同一平面内两颗人造卫星，B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是地球同步卫星。已知第一宇宙速度为v，物体A和卫星B、C的线速度大小分别为，，，周期大小分别为，，，则下列关系正确的是（ ） A． B． C． D． 4．如图所示，一轻弹簧与质量为m的物体组成弹簧振子，物体在同一条竖直线上的A、B间做简谐运动，O为平衡位置，C为AO的中点，已知OC=h，振子的周期为T，某时刻物体恰好经过C点并向上运动，则从此时刻开始的半个周期时间内，下列说法错误的是（ ） A．重力做功2mgh B．重力的冲量大小为mgT/2 C．合外力的冲量为零 D．合外力做功为零 5．如图所示为氢原子的能级图，当氢原子从n=4能级跃迁到n=2能级时，辐射出光子a，当氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级时，辐射出光子b，则下列判断正确的是（ ） A．光子a的能量大于光子b的能量 B．光子a的波长小于光子b的波长 C．光子a不能使处于n=4能级的氢原子电离 D．若a为可见光，则b有可能为紫外线 6．下列说法正确的是（ ） A．某放射性元素的半衰期为3小时，4个该元素的原子核经过3小时之后变成2个 B．核反应中的质量亏损并非质量消失，而是减少的质量以能量形式辐射出去 C．氢原子吸收一个光子跃迁到激发态后，在向低能级跃迁时放出光子的频率不一定等于入射光的频率 D．铀核裂变的核反应方程为 7．如图为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图（振动刚传到x=0.2 m处），已知该波的周期为0.4 s，a、b、c为沿波传播方向上的质点，则下列说法中不正确的是（ ） A．质点a比质点b先回到平衡位置 B．在t=0.4 s时，质点b的速度方向沿y轴负方向 C．在t=0.6 s时，质点c的速度达到最大值 D．在t=0.8 s时，质点d的加速度达到沿y轴负方向最大值 8．如图所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速，绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图像如图中曲线a、b所示，则（ ） A．两次时刻线圈平面与中性面重合 B．曲线a、b对应的线圈转速之比为 C．曲线a表示的交变电动势频率为 D．曲线b表示的交变电动势有效值为 二、实验题 9．某同学利用电磁打点计时器打出的纸带来验证机械能守恒定律。该同学在实验中得到一条纸带，如图所示，在纸带上取6个计数点，两个相邻计数点间的时间间隔为。其中1、2、3点相邻，4、5、6点相邻，在3点和4点之间还有若干个点。是1、3两点的距离，是4、6两点的距离，是2、5两点的距离。 （1）实验过程中，下列操作正确的有________ A．电磁打点计时器应接在220 V交流电源上 B．实验时应先松开纸带，然后迅速打开打点计时器 C．实验时应先打开打点计时器，然后松开纸带 D．纸带应理顺，穿过限位孔并保持竖直 （2）测、、后，点2速度的表达式=________ （3）该同学测得的数据是，，，重物（质量为m）从点2运动到点5过程中，动能增加量为________m，势能减少量为________m。（结果保留两位有效数字，重力加速度） 10．某同学用伏安法测定待测电阻的阻值（约10 kΩ），实验室提供以下器材： A．电压表（量程0~1 V，内阻约10 kΩ） B．电压表（量程0~10 V，内阻约100 kΩ） C．电流表（量程0~500 μA，内阻50 Ω） D．电流表（量程0~0.6 A，内阻0.05 Ω） E．电源（电动势14 V，内阻不计） F．滑动变阻器（阻值范围0~10 Ω，最大安全电流1 A） G．定值电阻 H．定值电阻 I．开关、导线若干 （1）为使测量尽量准确，电表均能接近满偏，电压表选用________，电流表选用________与定值电阻________并联改装（均填器材前的选项序号）。 （2）在方框内画出测量阻值的实验电路图。 （3）该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会________其真实值（填“大于”“小于”或“等于”）。 三、计算题 11．如图，LMN是竖直平面内固定的光滑轨道，MN水平且足够长，LM下端与MN相切。质量为2 kg的小球B与一轻弹簧相连，并静止在水平轨道上，质量为4 kg的小球A从LM上距水平轨道高为处由静止释放，在A球进入水平轨道之后与弹簧正碰并压缩弹簧但不粘连。设小球A通过M点时没有机械能损失，重力加速度g取。求： （1）A球与弹簧碰前瞬间的速度大小； （2）A球与弹簧相碰过程中弹簧的最大弹性势能； （3）A、B两球最终的速度、的大小。 12．如图所示，一对平行的粗糙金属导轨固定于同一水平面上，导轨间距，左端接有阻值的电阻，右侧平滑连接一对弯曲的光滑轨道。水平导轨的整个区域内存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小。一根质量，电阻的金属棒ab垂直放置于导轨上，在水平向右的恒力F作用下从静止开始运动，当金属棒通过位移时离开磁场，在离开磁场前已达到最大速度。当金属棒离开磁场时撤去外力F，接着金属棒沿弯曲轨道上升到最大高度处。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数，导轨电阻不计，棒在运动过程中始终与轨道垂直且与轨道保持良好接触，取。求： （1）金属棒运动的最大速率； （2）金属棒在磁场中速度为时的加速度大小； （3）金属棒在磁场区域运动过程中，电阻上产生的焦耳热。 13．用下图所示的装置来探究离子源发射离子速度大小和方向的分布情况。x轴上方存在垂直xOy平面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场。x轴下方的分析器由两块相距为d、足够长的平行金属薄板M和N组成，其中位于x轴的M板中心有一小孔C（孔径忽略不计），N板连接电流表后接地。位于坐标原点O的离子源能发射质量为m、电荷量为q的正离子，其速度方向与y轴夹角最大值为60°；且各个方向均有速度大小连续分布在至之间的离子射出。已知速度大小为、沿y轴正方向射出的离子经磁场偏转后恰好垂直x轴射入孔C。未能射入孔C的其它离子被分析器的接地外罩屏蔽（图中没有画出）。不计离子的重力，不考虑离子间的碰撞和相互作用。 （1）求孔C所处位置的坐标； （2）求离子在x轴上落点横坐标的范围及离子在磁场中运动的最长时间t； （3）从孔C进入板间的离子具有不同的速度，若在N与M板之间加可调电压，求电流表示数刚好为0时的电压。 学科网（北京）股份有限公司 $