河北省衡水市冀州中学2025-2026学年高三上学期开学摸底考试物理（含答案）_2025年8月_250821河北省衡水市冀州中学2025-2026学年高三上学期开学摸底考试（全科）

2025-2026 学年高三上学期开学考试 物理试题 一、单项选择题：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.【典型情境题】某地地磁场的磁感应强度的竖直分量的大小 By随距离地面高度h 的变化关系如图 所示，方向竖直向上，直升机将一始终保持水平的闭合金属导线框竖直向上匀速吊起，下列说法正 确的是 A.线框中有顺时针方向的感应电流(俯视) B.线框中的感应电流不断减小 C.线框的四条边有向内收缩的趋势 D.线框的四条边有向外扩张的趋势 2.如图所示，等量异种点电荷P、Q固定在绝缘水平面上，在P、Q连线的中垂面上放置一金属板，金 属板通过开关S与大地相连。断开开关S时，金属板的电势为φ ；闭合开关S时，金属板的电势 ₁ 为φ ；断开开关S且撤除正点电荷Q时，金属板的电势为φ 。以无穷远处电势为零，则 ₂ ₃ 퐴.휑1 = 휑2 >휑3 퐵.휑1 = 휑2 = 휑3 퐶.휑1 =휑2 <휑3 퐷.휑1 <휑2 <휑3 3.如图，杂技演员站在距离竖直挡板 处朝挡板水平抛出一个弹性小球，小球经挡板反弹后恰好 5 落入演员身后距离演员 处地面上的孔中。已知小球离手时距离地面的高度为 h，重力加速度 2 5 为 g，不计空气阻力，小2球与挡板碰撞过程无能量损失，即小球碰撞前后的瞬间，竖直方向的 速度不变，水平方向的速度大小不变，方向相反，则小球离手时的速度大小为 푔 3푔 퐴.푠 6ℎ 퐵.푠 2ℎ 3 2푔 3 푔 4.如퐶.图4所푠 示ℎ，竖直放置的绝热汽缸内有A、B 两个퐷活.4塞푠，活ℎ 塞的质量、厚度均可忽略，其中A 活 塞绝热，B 活塞导热，两活塞与汽缸间封闭了甲、乙两部分理想气体，活塞的面积为 S，活塞 与汽缸壁之间的滑动摩擦力 f=p₀ S(p₀ 为外界大气压强)，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。初 始时，两活塞之间及活塞A 与汽缸底部间的距离均为d，两活塞与汽缸壁之间的摩擦力均恰好 为 0，两部分理想气体的热力学温度与环境温度相同。现对甲气体缓慢加热，则当活塞B 刚好 要发生滑动时，活塞 A移动的距离为 A. B. 푑 푑 4 3C. D. d 푑 5.香港中文大学前校长高锟提出：光通过直径仅几微米的玻璃纤维就可以用来传输大量信息。根 2 据这一理论制造的光导纤维成为电话、互联网等现代通信网络运行的基石，高锟因此获得了 20 09年诺贝尔物理学奖。如图甲所示，一段横截面为圆形的粗细均匀的光导纤维被弯成半圆形状， 光导纤维的横截面直径为d，折射率为 n，光导纤维外部可认为是真空区域。如果将一束平行 光垂直于光导纤维的水平端面 A 射入，并使之全部从水平端面 B射出，为保证光信号一定能发 生全反射，光纤中心轴线的转弯半径 R应不小于 푑 푛+1 푛−1 푑 퐴.2 푛−1 퐵.2 푛+1 푛푑 푛−1 푑 6.如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比 定值电阻R 的阻值为22 Ω，电表均为 퐶.2 푛+1 퐷. 2푛 理想交流电表，电源两端输出的交流电压 则 푛1:푛2 =5:2, A.电流表示数为4 A 푢 =220 2sin100휋푡 푉 , B.电压表示数为 C. R的功率为352 W 88 2푉 D.变压器的输入功率为 1408 W 7.中国载人登月初步方案已公布，计划 2030年前实现载人登月科学探索。假如在登月之前需要先发 射两颗探月卫星进行科学探测，a、b两卫星在同一平面内绕月球的运动可视为匀速圆周运动，且绕 行方向相反，如图所示，测得两卫星之间的距离△r最小为3r、最大为5r，△r的变化周期为T， 不考虑两卫星之间的作用力。下列说法正确的是 A. a、b两卫星的线速度大小之比 B. a、b两卫星的加速度大小之比 푣푎:푣푏 = 5: 3 C. a 卫星的运行周期为 푎푎:푎푏 =4:1 9 D. b卫星的运行周期为7T 8 二、多项选择题：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，有两个或两 个以上选项符合题目要求，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.微型核电池是利用微型和纳米级系统开发出的一种超微型电源设备，这种设备通过放射性物质的 衰变，释放出带电粒子，从而获得持续电流。镍 63(ξNi)会发生β衰变，用它制成的大容量核电 池，续航可超百年。已知镍 63(ξNi)发生β衰变过程中的质量亏损为△n，真空中光速为 c。下 列判断正确的是 A.镍63 的衰变方程为 63 64 0 B.β粒子来源的核反应方程为( 28푁푖→29퐶푢+−1 푒 C.升高镍63的温度，可使其半衰期缩短 D.镍63 发生衰变时释放的能量为△mc² 9.某简谐横波波源的振动图像如图 1所示，该波源的振动形式在介质中传播，某时刻的完整波形 如图 2 所示，其中 P、Q 是介质中的两个质点，该波的波源位于图2 中坐标原点处，下列说法 正确的是A.该波的波速为2m/s B.由图2中时刻再经过 0.35 s，质点Q处于波谷 C.图2中质点Q第一次处于波谷时，波源处于平衡位置 D.从t=0.2s到质点Q开始振动,质点 P 运动的路程为0.12m 10.“风洞”实验是飞行器研制工作中的重要过程。一质量为 m 的小球在光滑的水平面上以初速 度v₀ (沿 x轴正方向)穿过一段风带，经过风带时风会给小球一个沿水平方向且与 v₀ 方向垂 直(沿 y 轴正方向)的恒力作用，风带在 0≤x≤l 区域，其他区域无风。小球穿过风带过程的 运动轨迹及穿过风带后的速度方向如图所示，已知小球在穿过风带过程中沿 y 轴正方向运动 的位移为 。下列说法正确的是 1 2 A.小球穿过风带所需时间为 푙 2푣0 B.小球穿过风带过程中的加速度大小为 2 푣0 2푙 C.小球穿过风带时所受恒力的大小为 2 푚푣0 D.小球穿过风带后的速度大小为 푙 三、非选择题：本题共5 小题，共54分。2푣0 11. (8分)某同学用图甲所示的实验装置测定沙桶的加速度，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器，实 验时通过改变沙桶的质量，实现外力的改变，桌面水平，与小车相连的细线与桌面平行，重力加速度. 。 2 푔=9.80푚/푠 (1)若某次实验中测得沙桶及滑轮的总质量为0.253 kg，弹簧测力计的示数为1.10N，则本次实验中沙 桶加速度的理论值 (结果保留三位有效数字)。 2 (2)若该次实验结束后，푎1得=到_푚如/图푠 乙所示的纸带，相邻两个计数点间的时间间隔T=0.1s，用刻度尺测得 相邻计数点间的距离分别是： 、 、 、 8.89 cm，则该次实验 中纸带 (选填“左”或푠“1 =右2”.35)푐端푚与小푠2车=相5.2连1푐，푚沙桶푠3加=速7.1度1푐的푚实验푠4值= (结果保留 2 三位有效数字)。 푎2 =_푚/푠 (3)沙桶加速度的理论值与实验值不相等的原因可能是 (写出一个原因即可)。12. (8 分)某同学想测定一碳膜电阻的准确阻值，如图甲所示，观察其色环颜色，查得该碳膜电 阻的阻值为2kΩ，误差为±10%，实验室提供器材如下： A.电流表Ⓐ(量程0~3mA,内阻约20Ω) B.电流表Ⓐ(量程0~0.6 A,内阻约0.5Ω) C.电压表ⓥ(量程0~5 V,内阻约5 kΩ) D.滑动变阻器 Rp(阻值范围为0~10Ω，允许通过的最大电流为 2 A) E.待测碳膜电阻 Rx F.电源(电动势为6 V,内阻约2 Ω) G.开关和导线若干 (1)实验时电流表应选 (填器材前面的序号)。 (2)为了获得从零开始变化的数据使测量结果更准确，采用下列实验电路进行实验，较合理的 是 。 (3)用伏安法测电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，测量结果总存 在系统误差。按图乙所示的电路进行测量，可以消除这种系统误差。该实 验的步骤是：闭合开关S₁ ，将开关 S₂ 接 1，调节滑动变阻器 Rp 和 使 电压表指针尽量接近满偏，读出此时电压表和电流表的示数 U₁ 、I₁ ；'接 푅푃, 着让两滑动变阻器的滑片保持不动，将开关 S₂ 接 2，读出这时电压表和 电流表的示数 U₂ 、I₂ 。由以上记录数据可得被测电阻 Rx 的表达式是 13.(8分)如图甲所示，轻杆BC的C 端用光滑铰链与墙壁固定，杆的 B端通过水平细绳AB 使杆与竖直 푅푥 = 墙壁保持30°的夹角。若在 B 端下方悬挂一个定滑轮(不计重力)，某人通过竖直向下拉绳用它匀速 地提升重物。已知重物的质量m=30 kg,人的质量M=60 kg,重力加速度.g=10m/s²。 求： (1)此时地面对人的支持力的大小； (2)轻杆 BC对B 端的弹力大小和绳AB 中拉力的大小。14.(14分)如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，高频加速电场的电压为U，频率为f，两D形盒 处在匀强磁场中。用该回旋加速器加速电子束，达到最大速度后将电子引出，测得电子被引出时 的平均电流为I，电子的电荷量为e，质量为m，求： (1)电子被引出时的速度大小； (2)电子在回旋加速器中加速的次数； (3)电子束的输出功率(单位时间内输出的电子束的能量)。 15.(16 分)如图所示，在同一竖直平面内，质量为2m 的小球 A 静止在沿光滑斜面放置的被压缩 并被锁定的弹簧上，A 与斜面顶端水平面 C 的高度差 H=2L。解除弹簧的锁定，小球 A 受到下 方弹簧的弹力作用沿斜面向上运动，离开斜面后，到达最高点时与静止悬挂在细绳上的小球B 发生弹性正碰，碰撞后球 B刚好能摆到与悬点 O同一高度处，球 A沿水平方向抛射落在水平面 C 上的P 点，O点在水平面 C上的投影 O'点到P 点的距离为 。已知球 B的质量为 m，细绳长 퐿 为L，两球均视为质点，重力加速度为 g，不计空气阻力。求：2 (1)球B 在两球碰撞后瞬间的速度大小； (2)球A 在两球碰撞前瞬间的速度大小； (3)弹簧的弹力对球A 所做的功。题序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D A C C A C C BD BD CD 物理答案 11.(1)1.10 (2分) (2)左 (2分) 1.06 (2分) (3)细线与滑轮间有摩擦，或沙桶运动过程中存在空气阻力 (2分) 12. (1)A (2分) (2)B (3分) (3分) 푈1 푈2 13. 3 퐼1 − 퐼2 (1)匀速提升重物，则 (2分) 答案即绳对人的拉力大小为 mg，所以地面对人的支持力大小 퐹푇 =푚푔 。(2分) (2)悬挂定滑轮的绳子对B点的拉力大小为2mg，方向竖直向下，杆对B点的弹力方向 퐹푁 =푀푔−퐹푇 = 60−30 ×10푁=300푁 沿杆的方向，如图乙所示，由平衡条件得 (2分) ∘ 。 3 (2分) 퐹퐴퐵 =2푚푔tan30 =2×30×10× 3 푁=200 3푁 2푚푔 2×30×10 퐹퐵퐶 =cos30 ∘ = 3 푁=400 3푁 2 14.(1)电子达到最大速度后被引出，有 (2分) 푚푣 푅= 퐵푒 (2分) 퐵푒 解푓得=2휋푚 。(1分) 푒퐵푅 (2)电푣子=被引푚出=时2휋的푓动푅能 (2分) 1 2 2 2 2 电子在回旋加速器中加速퐸的 푘 次=数2푚푣 =2휋 푚푓 푅 。(2分) 2 2 2 퐸푘 2휋 푚푓 푅 푛=푒푈= 푒푈 (3)电子被引出时，设单位时间内飞出回旋加速器的电子数为 N，则I=Ne (2分) 电子束的输出功率 (2分) 1 2 解得 。푃=(푁1⋅分2)푚푣 2 2 2 2휋 퐼푚푓 푅 푃= 푒 15.(1)设碰撞后瞬间，球B的速度大小为vB，由于球 B 恰能摆到与悬 点O 同一高度处，根据动能定理，有 (2分) 1 2 −푚푔퐿=0−2푚푣퐵 解得 。 (1分) 푣퐵 = 2푔퐿(2)球A到达最高点时，只有水平方向的速度，与球B发生弹性正碰。设碰撞前瞬间，球A的水平速 度为v ，碰撞后瞬间，球A的速度为 vx′。碰撞过程球A、B组成的系统动量守恒、机械能守恒，有 ₂ (2分) ' 2푚푣푥 =2푚푣푥+푚푣퐵 (2分) 1 2 1 '2 1 2 解 2 得×2푚푣푥 =2×2푚푣푥 +2푚푣퐵 (1分) 1 3 ' 即球A푣푥在=碰 4 撞前2푔瞬퐿,间푣푥的=速 4 度2大푔퐿小 。(1分) 3 (3)碰后球A做平抛运动，设从抛出푣푥到=落4地2经푔퐿历的时间为t，平抛高度为y，则 (2分) 퐿 ' 2=푣푥푡 (2分) 1 2 解푦得=y2=푔L푡 以球A为研究对象，设弹簧的弹力所做的功为W，则球A从静止位置运动到最高点的过程 中，有 (2分) 1 2 解得 푊−2푚푔。푦+(12퐿分)=2×2푚푣푥 57 푊= 8 푚푔퐿