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贵州省毕节市金沙县第一中学2025-2026学年高三上学期开学检测物理试卷
一、单选题（本大题共7小题）
1．在2024年春晚杂技《跃龙门》中的一段表演是演员从蹦床上弹起后在空中旋转。已知演员离开蹦床时的速度大小为v，在上升过程中就已经完成了旋转动作，重力加速度大小为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．演员在上升过程中处于超重状态
B．演员在下落过程中处于超重状态
C．演员在空中旋转的时间不超过
D．演员上升的最大高度为
2．如图所示，内壁光滑的绝缘真空细玻璃管竖直放置，A、B端分别固定带电小球a、b，另一带电小球c(其直径略小于管内径)位于AB中点O，处于静止状态，小球均带正电．轻晃玻璃管可观察到小球c在O点附近的M、N点间上下运动．下列说法正确的是
A．M、N两点的电势相等
B．小球c在运动过程中机械能守恒
C．小球a的电荷量等于小球b的电荷量
D．小球c从O点运动到N点电场力做负功
3．脉冲燃料激光器以450 μs的脉冲形式发射波长为585 nm的光，这个波长的光可以被血液中的血红蛋白吸收，从而有效清除由血液造成的瘢痕。每个脉冲向瘢痕传送约为5.0×10－3 J的能量，普朗克常量为6.626×10－34 J·s，光速为3×108 m/s。(　　)
A．每个光子的能量约为5×10－19 J
B．每个光子的动量约为3.9×10－43 kg·m/s
C．激光器的输出功率不能小于1.24 W
D．每个脉冲传送给瘢痕的光子数约为1.47×1016个
4．2023年8月3日，我国成功将风云三号06星送入预定轨道。如图所示，风云三号06星是一颗上午轨道气象卫星，运行周期约为1．7 h，与风云三号04、05星组网后，我国成为全球唯一拥有三台组网微波成像仪的国家。假设某时刻风云三号06星正好经过北京正上方，下列说法正确的是
A．地球同步卫星的线速度大于风云三号06星的线速度
B．风云三号06星的向心加速度小于赤道上物体随地球自转的向心加速度
C．地球同步卫星的轨道半径约为风云三号06星轨道半径的6倍
D．从该时刻到风云三号06星下一次经过北京正上方需要34 h
5．一列简谐横波沿x轴传播，图甲为该波在t = 0时刻的波形图，M是平衡位置为x = 10 m处的质点，图乙为质点M的振动图像，则（　　）
A．t = 0时刻质点M沿y轴正方向振动，该波沿x轴正方向传播
B．t = 0时刻，x = 0处的质点偏离平衡位置的位移大小为
C．波的周期为1.8 s，波的传播速度为12 m/s
D．波的振幅为28 cm，波长λ = 10 m
6．在图（a）所示的远距离输电线路中，a、b两端接图（b）所示的正弦交流电，熔断丝的熔断电流为10A，电阻为2，升压理想变压器原、副线圈匝数比为1：10，输电线总电阻为400，降压理想变压器原、副线圈匝数比为10：1，电阻R两端并联理想交流电压表。电路可以长时间工作，下列说法正确的是（　　）
A．时，电压表的示数为零
B．输电线上的热功率可能为600W
C．升压变压器输出电压有效值可能为1900V
D．R的阻值可能为20
7．某种质谱仪如图所示，由管道与径向电场组成。一电子自点垂直电场射出，恰做圆周运动，轨迹为，半径为。另一电子自点垂直电场射出，轨迹为，其中共线，已知电势差为，，轨迹为的电子动能为，则（ ）
A．点的电场强度大小
B．是圆弧的一部分
C．沿着运动的电子运动到点动能为
D．电子从经到全程克服电场力做的功小于
二、多选题（本大题共3小题）
8．一段高速公路上限速120km/h，为监控车辆是否超速，设置了一些“电子警察”系统，其工作原理如图所示：路面下，距离L埋设两个传感器线圈A和B，当有车辆经过线圈正上方时，传感器能向数据采集器发出一个电信号；若有一辆汽车（在本题中可看作质点）经过该路段，两传感器先后向数据采集器发送信号，时间间隔为，经微型计算机处理后得出该车的速度。若超速，则计算机将控制架设在路面上方的照相机C对汽车拍照，留下违章证据。根据以上信息，下列说法正确的是（ ）
A．计算汽车速度的表达式
B．计算汽车速度的表达式
C．若，，照相机将会拍照
D．若，，照相机将会拍照
9．已知汽车在平直路面上由静止启动，阻力恒定，最终达到最大速度后以额定功率匀速行驶，和平行于轴，反向延长线过原点，汽车质量为，图为汽车速度和牵引力的图像，已知、、和，下列说法正确的是（　　）
A．汽车额定功率为
B．汽车从到过程做变加速运动
C．汽车匀加速运动持续的时间为
D．汽车从到过程克服阻力做功
10．（多选）如图所示，在矩形区域内（包含边界）有方向垂直于纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场.时刻，位于边上点的粒子源向平面内发射出大量的同种带电粒子，所有粒子的初速度大小相等，方向与边的夹角分布在 范围内且粒子均匀分布.已知边长为，点到、两点的距离分别为、，粒子的速率，其中和为粒子的电荷量和质量.沿方向入射的粒子在时刻飞出磁场，不计粒子重力及粒子间的相互作用，.下列说法正确的是（ ）
A．粒子可能通过点
B．
C．粒子在磁场中运动的最长时间为
D．时刻，磁场内的粒子数与发射的粒子总数之比为
三、实验题（本大题共2小题）
11．（6分）某学习小组利用生活中常见物品开展“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验。已知水的密度为,当地重力加速度为。实验过程如下：
（1） 将两根细绳分别系在弹簧两端，将其平放在较光滑的水平桌面上，让其中一个系绳点与刻度尺零刻度线对齐，另一个系绳点对应的刻度如图1所示，可得弹簧原长为____________________________________。
（2）将弹簧一端细绳系到墙上挂钩，另一端细绳跨过固定在桌面边缘的光滑金属杆后，系一个空的小桶。使弹簧和桌面上方的细绳均与桌面平行，如图2所示。
（3）用带有刻度的杯子量取水，缓慢加到小桶里，待弹簧稳定后，测量两系绳点之间的弹簧长度并记录数据。按此步骤操作6次。
（4） 以小桶中水的体积为横坐标，弹簧伸长量为纵坐标，根据实验数据拟合成如图3所示直线，其斜率为。由此可得该弹簧的劲度系数为______（结果保留2位有效数字）。
（5） 图3中直线的截距为，可得所用小桶质量为______________（结果保留2位有效数字）。
12．有一陶瓷圆筒，外面镀有一层很薄的合金薄膜。为测定薄膜的厚度，某同学先用20分度的游标卡尺测出陶瓷圆筒长度为L，又用螺旋测微器测得筒外径d，最后用多用电表粗测其电阻。并在电工手册查得薄膜的电阻率为。
（1）该同学用螺旋测微器测得筒外径d如图1所示，则筒外径 mm，用多用电表粗测金属棒的阻值：当用“”挡时发现指针偏转角度过小，他应该换用 挡（填“”或“”），换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图2所示，则金属棒的阻值约为 。

（2）该同学利用所测得的及查表的数据，求得薄膜厚度表达式D= （均用字母表示），就可计算出薄膜的厚度。
（3）为更精确地测量薄膜的电阻，该同学从实验室中找到如下实验器材：
A．电流表A（量程6mA，电阻约为）
B．电压表V（量程2V，电阻）
C．滑动变阻器R（，额定电流1A）
D．电源（12V，内阻约为）
E．定值电阻
F．开关一只，导线若干
为精确的测量出薄膜电阻，根据上述器材在方框内画出测电阻的最佳方案的电路图
四、解答题（本大题共3小题）
13．某同学研究安全防盗门上的观察孔（俗称“猫眼”），房间里的人通过移动位置刚好能看到门外全部的景象，猫眼的平面部分正好和安全门内表面平齐，球冠的边缘恰好和防盗门外表面平齐。他将该材料从“猫眼”里取下，如图所示，CD是半径为d的一段圆弧，圆弧的圆心为O，∠COD＝60°，Ox轴是材料的对称轴，他将一束平行于x轴的光照射到该材料，结果最外侧的光线射到x轴上的E点，测得OE的长度为。求：
（1）该材料的折射率；
（2）防盗门的厚度。

14．我国正进行太阳帆推进器研究，宇宙飞船上携带面积很大反射率极高的太阳帆。太阳帆推进器利用太阳光作用在太阳帆的压力提供动力，加速航天器。已知真空中光速为c，光子的频率v，普朗克常量h，太阳帆面积为S，单位时间内垂直照射到太阳帆单位面积上的太阳光能为E，宇宙飞船的质量为M，所有光子照射到太阳帆上后全部被等速率反射。
（1）求单位时间内作用在太阳帆上的光子个数N；
（2）假设未打开太阳帆前宇宙飞船做匀速直线运动，太阳帆打开后，太阳光垂直照射，求宇宙飞船的加速度大小a；
（3）若太阳在“核燃烧”的过程中每秒钟质量减少 m，假设能量均以光子形式不断向外辐射。请你利用题目所给数据，说明如何估测宇宙飞船到太阳的距离l。
15．如图所示，在光滑水平面上建立坐标系 ，在 左右两侧分别存在着Ⅰ区和Ⅱ区匀强磁场，大小均为 ，Ⅰ区方向垂直纸面向里，Ⅱ区一系列磁场宽度为均为 ，相邻两磁场方向相反，各磁场具有理想边界。在 左侧是间距 的水平固定的平行光滑金属轨道 和 ，轨道 端接有电容为 的电容器，初始时带电量为 ，电键 处于断开状态。轨道上静止放置一金属棒 ，其质量 ，电阻 。轨道右端 上涂有绝缘漆， 右侧放置一边长 、质量 、电阻为 的匀质正方形刚性导线框 。闭合电键 棒向右运动，到达 前已经匀速，与导线框 碰撞并与 边粘合在一起继续运动。金属轨道电阻不计，其 边与 轴保持平行，求：
（1）电键 闭合前，电容器下极板带电性， 棒匀速时的速度 ；
（2）组合体 边向右刚跨过 轴时， 两点间的电势差 ；
（3）碰后组合体产生的焦耳热及最大位移。
参考答案
1．【答案】C
【详解】AB：演员在上升和下降过程中，都只受重力作用，处于完全失重状态，A、B错误；
C：演员上升过程中用时间为，则在空中旋转的时间不超过，C正确；
D：演员上升的最大高度为，D错误。选C。
2．【答案】D
【详解】
AC．小球c开始静止在O点，知重力和电场力平衡，可知b球对c球的库仑力大于a球对c球的库仑力，则小球a的电量小于小球b的电量，小球a和小球b的电量不等，故关于ab中点O对称的两点M、N电势不等，故AC错误；
B．小球在振动的过程中，除重力做功以外，电场力做功，机械能不守恒，故B错误；
D．小球c从O点运动到N点的过程是减速向下运动，合力向上，重力向下，则电场力向上，电场力做负功，故D正确．
3．【答案】D　
【详解】每个光子的能量约为E＝＝ J≈3.4×10－19 J，选项A错误；每个光子的动量约为p＝＝ kg·m/s≈1.13×10－27 kg·m/s，选项B错误；激光器的输出功率不能小于P＝≈11.1 W，选项C错误；每个脉冲传送给瘢痕的光子数约为n＝个≈1.47×1016个，选项D正确。
4．【答案】C
【解析】由万有引力定律得G＝m，解得T＝2π，同步卫星的运行周期大于风云三号06星的运行周期，则同步卫星的轨道半径大于风云三号06星的轨道半径，由万有引力定律得G＝m，解得v＝，故同步卫星的线速度小于风云三号06星的线速度（点拨：可根据高轨低速大周期快速判断），A错误；由万有引力定律得G＝ma，解得a＝，则风云三号06星的向心加速度大于同步卫星的向心加速度，由a＝ω2r可知同步卫星的向心加速度大于赤道上物体随地球自转的向心加速度（易错：物体随地球自转的向心加速度只是万有引力提供的很小一部分，大部分提供了重力加速度），则风云三号06星的向心加速度大于赤道上物体随地球自转的向心加速度，B错误；由开普勒第三定律得＝，＝，解得≈6，C正确；风云三号06星在34 h内恰好运动20个周期，恰好回到原地，此时间内地球自转角度为θ＝ωt＝×34≈2．83π，不是2π的整数倍，因此地球并未转回到原位置，故经过34 h风云三号06星并不在北京正上方，D错误。
【名师延展】同步卫星、近地卫星和赤道上物体运行参量的分析
赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度，可根据v＝ωr和a＝ω2r分析两者间的速度与加速度关系；地球的同步卫星与近地卫星受到的万有引力全部提供卫星做匀速圆周运动的向心力，根据万有引力定律可分析线速度、角速度、向心加速度及周期的关系。
5．【答案】B
【详解】A．由振动图像可知，t = 0时刻质点M沿y轴正方向振动，结合波形图可知，该波沿x轴负方向传播，故A错误；
B．波长λ = 12 m；x = 0处的质点，与M相距
x = 0处的质点偏离平衡位置的位移大小
故B正确；
CD．波的周期为T = 1.2 s，波长λ = 12 m，振幅为14 cm，波的传播速度为
故CD错误。
故选B。
6．【答案】D
【详解】A．电压表显示的是电压有效值，不是瞬时值，因此时，电压表的示数为220V，A错误；
B．熔断丝中电流为10A时输电线的热功率最大，由理想变压器原理可知，则此时输电线中的电流为1A，输电线最大热功率为，B错误；
C．由题图（b）可得a、b间所接交流电压的有效值，又熔断丝两端电压的最大值，则升压变压器原线圈两端电压的最小值，当升压变压器原线圈回路中的电流小于10A时，原线圈两端的电压大于200V，根据原副线圈匝数比与电压之间的关系，可知，副线圈输出电压最小值为，C错误；
D．根据以上分析可知，降压变压器原线圈两端电压最小值，则根据匝数比与电压之间的关系可得两端电压最小值，此时通过的电流为10A，则其阻值最小为，D正确。选D。
7．【答案】D
【详解】由题意知，电子沿做圆周运动，由电场力提供向心力，有，又，联立解得，错误；另一个电子沿运动，可知电子受到电场力的大小发生变化，不符合做圆周运动的条件，即不是圆弧的一部分，错误；轨迹为的电子初动能为，则轨迹为的电子初动能不为，故电子到达点的动能不为，错误；由题意知，，且离圆心越远，场强越小，由，可得之间的电势差小于，电子从经到全程克服电场力做的功小于，正确。
【易错警示】
本题中两电子初速度方向相同，但轨迹不同，说明初动能必不相同，不要错误认为另一电子的初动能也为而误选。
8．【答案】AC
【详解】AB．计算汽车速度的原理是利用短时间内的平均速度来代替瞬时速度，故汽车速度的表达式为
A正确，B错误；
C．若，，则汽车的速度为
超速，照相机将会拍照，C正确；
D．若，，则汽车的速度为
未超速，照相机不会拍照，故D错误。
故选AC。
9．【答案】ABD
【详解】ab段过程中，牵引力一定，根据牛顿第二定律可知，该过程汽车做匀加速直线运动，速度增大，功率增大，在b点功率达到额定功率，之后以额定功率运动，根据，，解得，速度增大，加速度减小，即在bc段，汽车做加速度减小的变加速运动，B正确；结合上述可知，在bc段，速度增大，加速度减小，牵引力减小，当牵引力与阻力平衡时，汽车速度达到最大值，汽车做匀速直线运动，可知汽车额定功率为，A正确；结合上述，汽车在ab段过程中，汽车做匀加速直线运动，根据，，，解得，C错误；汽车从到过程，根据动能定理有，其中，在b点功率达到额定功率，则有，，解得，D正确。
10．【答案】BD
【解析】粒子在磁场中做圆周运动,由洛伦兹力提供向心力,则有,解得,找到以为圆心、半径为的圆与以为圆心、半径为的圆的交点,设为,以为圆心过点和点的圆弧如图甲所示,可知粒子不可能通过点,错误；沿方向入射的粒子,轨迹如图乙中①所示,设轨迹对应的圆心角为 ,根据几何关系有,解得 ,故运动时间,正确；当粒子从点飞出时运动时间最长,轨迹如图乙中②所示,设轨迹对应的圆心角为 ,根据几何关系有,,解得 ,粒子在磁场中运动的最长时间,错误；时刻,图乙中轨迹①③之间的粒子仍处在磁场中,根据图乙中轨迹③可知, ,则粒子入射速度方向与边夹角为 ,则在磁场内的粒子数与发射的粒子总数之比为,正确.
甲 乙
11．【答案】（1） 均可（2分）
（4） 49（2分）
（5） （2分）
【详解】
（1） 刻度尺分度值为，读数需估读到分度值的下一位，弹簧平放在水平桌面上，一个系绳点与刻度尺零刻度线对齐，另一个系绳点对应的刻度为，故弹簧的原长为。
（4） 弹簧弹力与形变量关系满足胡克定律，小桶和水的总重力等于弹簧弹力，即，水的质量 为水的密度，为水的体积，代入得，整理为，故图像斜率，已知斜率，代入，，解得。
（5） 根据可知，图像的截距为，解得。
【思路引导】本题的解题关键是理解胡克定律与实验数据的关联，将“弹力-形变量”转化为“水的体积-伸长量”的线性关系，通过图像斜率和截距推导劲度系数与小桶质量，体现“化曲为直”的实验数据处理思想。
12．【答案】 12.135/12.134/12.136 2200
【详解】（1）[1]筒外径为
[2]当用“”挡时发现指针偏转角度过小，说明待测电阻阻值较大，应换用“”挡。
[3]金属棒的阻值约为
（2）[4]根据电阻定律
合金薄膜的横截面积为
薄膜厚度表达式为
（3）[5]滑动变阻器阻值远小于薄膜电阻，滑动变阻器应采用分压式接法，电源为，电压表的量程为，需串联分压电阻增大电压表量程，由于改装后的电压表内阻可知，电流表外接可以准确计算出薄膜电阻。故测电阻的最佳方案的电路图如图所示。
13．【答案】（1）；（2）
【详解】（1）最外侧的光线射到x轴上的E点，光路如图所示

已知圆弧半径为d，，，由几何关系得，，则，根据折射定律得
（2）房间里的人通过移动位置刚好能看到门外全部的景象，则沿平行门方向射向C处的光线能够折射经过A点即可。光路如图所示

由几何关系知，，根据光的折射定律有可得，解得，由几何关系知，，则门的厚度
14．【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）一个光子的能量为
ε = hv
太阳帆每秒接受的能量为ES，故每秒内接受的光子的个数为
（2）光子垂直射到太阳帆上再反射，动量变化量为2p，设光对太阳帆的压力为F，光子的动量为
其中
单位时间内由动量定理知
由牛顿第二定律得
（3）太阳在“核燃烧”的过程中每秒钟质量减少 m，则根据爱因斯坦的质能方程可知
E = mc2
若能量均以光子形式不断向外辐射，则距离太阳l处的宇宙飞船在单位面积接收到的能量为
联立有
15．【答案】（1） 沿 轴正方向；（2） ；（3）
【详解】（1）电容器下极板带负电； 棒以 匀速运动时回路中 ，电容器两端 ，
此时电容器带电量 ，
开始运动至达稳定，对 棒用动量定理，有 ，
其中运动过程 棒上通过电量 ，
联立得 ，沿 轴正方向
（2） 棒与线框碰撞过程系统动量守恒，有 ，
得碰后整体速度 ，
碰后 棒与 边粘合，并联电阻为 ，则闭合线框总阻值为 ，
边跨过 轴时， 边作电源，有 。
由闭合回路欧姆定律得 ，
由右手定则判断 边 端为正极，故 ，
则 。
（3）碰后 与 边在反向磁场中受沿 轴负向的等大安培力，则从 减速至0的过程中，对组合体在 方向运用动量定理有 ，
其中电流 ，
两式联立累加有 ，
则 ，
从 减速至0的过程中，对组合体系统有能量守恒故 。
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