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2025 届高三上学期开学考
物理试题
考试时间:75分钟 总分100分
第Ⅰ卷（选择题）
一、单选题（共4小题，每小题4分，共16分，多选错选均不得分）
1．下列说法正确的是（ ）
A．温度低的物体内能小
B．温度低的物体分子的平均速率小
C．一定质量0℃的水结成0℃的冰，内能一定减少
D．外界对物体做功时，物体的内能一定增加
2．如图所示为氢原子的能级图，大量氢原子处于n=4能级上。已知可
见光光子的能量在1.61eV~ 3.10eV范围内，下列判断正确的是（ ）
A．这些氢原子向低能级跃迁时可以辐射4种不同频率的光子
B．这些氢原子向低能级跃迁时可以辐射3种不同频率的可见光
C．处于n=3能级氢原子可以吸收任意可见光光子而电离
D．所发出的各种光子中最大频率约为最小频率的15倍
3．如图中给出某一时刻t的简谐波的图像和x=1.0m处的质元的振动图像，关于这列波的波速v、
传播方向和时刻t可能是（ ）
A．v=1.0m/s，t=0
B．v=1.0m/s，t=6s
C．t=3s，波向x正方向传播
D．t=5s，波向x正方向传播
4．如图所示，左图为大型游乐设施跳楼机，右图为其结构简图．跳楼机由静止从a自由下落到b，
再从b开始以恒力制动竖直下落到c停下．已知跳楼机和游客的总质量为m，ab高度差为2h，bc
高度差为h，重力加速度为g．则（ ）
A．从a到b与从b到c的运动时间之比为2：1
B．从a到b，跳楼机座椅对游客的作用力与游客的重力大
小相等
C．从a到b，跳楼机和游客总重力的冲量大小为m gh
D．从b到c，跳楼机受到制动力的大小等于2mg
二、双选题（共4小题，每小题6分，共24分，漏选得3分，多选、错选都不得分）
5．对于一定量的理想气体，下列说法正确的是（ ）
A．若气体的压强和体积都不变，其内能可能变化
B．气体温度每升高1K所吸收的热量与气体经历的过程有关
C．当气体温度升高时，气体的内能一定增大
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学科网（北京）股份有限公司D．若气体的温度随时间不段升高，其压强也一定不断增大
6．如图所示是绳波形成过程的示意图。质点1在外力作用下做简谐运动，带动其余质点依次上下
T
振动。在t = 时，质点1到达最上方，质
4
点5刚开始振动。下列说法正确的是（ ）
A．质点5和质点1的振动频率相同
T
B．在t= 时，质点4加速度方向向上
2
C．从t=T 开始的一小段时间内，质点11的速度正在减小
D．从t=T 开始的一小段时间内，质点16的加速度正在增大
7．某同学记录教室内温度如下表∶
时刻 6∶00 9∶00 12∶00 15∶00 18∶00
温度 12℃ 15℃ 18℃ 23℃ 17℃
教室内气压可认为不变，则当天15∶00与9∶00相比，下列说法正确的是（ ）
A．由于温度升高，空气对教室墙壁单位面积的压力变大 B．由于温度升高，教室内空气密度减小
C．由于温度升高，空气分子的平均动能变大 D．教室内单位体积内的分子个数一定增加
8．如图所示，小车的上面是中突的两个对称的曲面组成，整个小车的质量为m，原来静止在光滑
的水平面上。现有一个可以看作质点的小球，质量也为m，以水平速度v从左端滑上小车，恰好到
达小车的最高点后，又从另一个曲面滑下。关于这个过程，下列说法正确的是（ ）
v2
A．车上曲面的竖直高度不会大于
4g
mv
B．小球在滑上曲面的过程中，对小车压力的冲量大小是
2
C．小球和小车作用前后，小车和小球的速度可能没有变化
D．小球恰到达最高点后若从左侧曲面滑回，则掉落时小球一定做自由落体
第Ⅱ卷（非选择题）
三、填空题（每空2分，共12分）
9．公路巡警开车在高速公路上以100 km/h的恒定速度巡查，在同一车道上巡警车向前方的一辆轿
车发出已知频率的超声波，结果该超声波被那辆轿车反射回来时，巡警车接收到的超声波频率比发
出的低。
(1)此现象属于____________
A．波的衍射 B．波的干涉 C．多普勒效应 D．波的反射
(2)若该路段限速100 km/h，则该轿车____________(填“超速”或“末超速”）。
10．图示为半圆柱体玻璃砖的横截面，O为圆心，一束由紫光和红光组成的复色光a从空气射入玻
璃砖，以直径为分界线，在玻璃砖中分成两束光b、c，则c光的传播速
度比b光的 （填“大”或“小”），b、c两束光从射入玻璃砖至到达圆弧
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学科网（北京）股份有限公司上的传播时间的关系为t t （填“＞”“＜”或“=”）。
b c
11．如图所示，一定质量的理想气体按p−V 图像中直线从a状态缓慢的变
化到b状态，此过程中气体的内能变化情况是 （ 填“先增大后减小”、
“始终不变”或“先减小后增大”）；若a状态气体温度为T =300K，则气体在
1
b状态的温度T = K。
2
四、实验题（每空2分，共10分）
12．某同学用插针法测定玻璃的折射率。如图所示，他用两折射面平行的玻璃砖进行实验。
（1）为了提高准确度，P与P及P 与P之间的距离应适当 （填“大些”或“小
1 2 3 4
些”）。
（2）若入射角θ太大，则折射光线 （填“会”或“不会”）在平行玻璃砖的下
1
表面发生全反射。
13．某问学设计了一个如图所示的实验装置验证动量守恒定律。小球A底部竖直地粘住一片宽度为
d的遮光条，用悬线悬挂在O点，光电门固定在O点正下方铁架台的托杆上，小球B放在竖直支撑
杆上，杆下方悬挂一重锤，小球A（包含遮光条）和B的质量用天平测出分别为m 、m ，拉起小
A B
球A一定角度后释放，两小球碰撞前瞬间，遮光条刚好通过光电门，碰后小球B做平抛运动而落
地，小球A反弹右摆一定角度，计时器的两次示数分别为t 、t ，
1 2
测量O点到球心的距离为L，小球B离地面的高度为h，小球B
平抛的水平位移为x。
（1）关于实验过程中的注意事项，下列说法正确的是 。
A．要使小球A和小球B发生对心碰撞
B．小球A的质量要大于小球B的质量
C．应使小球A由静止释放
（2）某次测量实验中，该同学测量数据如下：d=0.5cm，L=0.5m，
h=0.45m，x=0.30m，t =0.0025s，t =0.0050s，重力加速度g取10m/s2，若小球A（包含遮光条）
1 2
与小球B的质量之比为m :m = ，则动量守恒定律得到验证，根据数据可以得知小球A和
A B
小球B发生的碰撞是 碰撞（“弹性”或“非弹性”）。
五、解答题（共3小题，共38分）
14（8分）．如图甲所示的玻璃管上端开口，管内有一部分水银密封住密闭气体，上管足够长，上、
下管的横截面分别为S =3cm2、S =6cm2，封闭气体初始
1 2
温度为27℃，图乙为对封闭气体缓慢加热过程中气体压强
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学科网（北京）股份有限公司随体积变化的图线。
（1）求封闭气体初始状态在管中的长度L；
（2）若缓慢升高气体温度，升高至多少可将所有水银全部压入细管内。
15（12分）．如图所示，平静湖面岸边的垂钓者，眼睛恰好位于岸边P点正上方某一高度处，水面
与P点等高，浮标Q离P点S
1
= 3m远，鱼饵灯M在浮标水面正前方S
2
= 1m处的水下（即QM
间的水平距离1m），垂钓者发现鱼饵灯刚好被浮标挡住，已知眼睛
与浮标Q之间的距离等于鱼饵灯M与浮标Q之间的距离，且眼睛、
P、Q、M点在同一竖直面内。求：
（1）水的折射率；
（2）若鱼饵灯缓慢竖直上浮，当它离水面多深时，鱼饵灯发出的
光恰好无法从水面PQ间射出。
16（18分）．如图所示，半径为R的光滑半圆形轨道CD在竖直平面内，与水平轨道AC相切于C
点，水平轨道AC上有一弹簧，左端连接在固定的挡板上，弹簧自由端所在的B点与轨道最低点C
距离为4R，整个轨道处在竖直向下的匀强电场中。现有两个完全相同的小球（可视为质点），一个
电荷量为q的小球（甲球）放在水平轨道的C点；不带电的小球（乙球）压缩弹簧（不拴接），当
弹簧的压缩量为l时，释放乙球，乙球在C点与甲球正碰，粘在一起后恰好能通过光滑半圆形轨道
的最高点D；若回到初始状态第二次由乙球压缩弹簧，释放后两小球在C点发生弹性正碰（碰撞过
程无电荷转移），甲球经过BCD后恰好落在B点，已知每个小球的质量均为m，重力加速度大小为
mg
g，电场强度的大小E= 。
q
（1）求第一次压缩时，弹簧的弹性势能；
（2）若弹簧压缩时弹性势能与压缩量的二次方成正
比，弹簧始终处在弹性限度内，求弹簧第二次的压
缩量。
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学科网（北京）股份有限公司龙岩一中 2025届高三上学期开学考物理试题参考答案
1【答案】C
2【答案】C
C．处于n=3能级氢原子电离需要的能量最小为1.51eV，而可见光光子能量最小为1.61eV，所以处
于n=3能级氢原子可以吸收任意可见光光子而电离，故C正确；
D．所发出的各种光子中最大频率的光子能量hν =E −E =−0.85eV−(−13.6eV)=12.75eV
1 4 1
V
最小频率的光子能量hν =E −E =−0.85eV−(−1.51eV)=0.66eV所以 1 ≈19故选项D错误。
2 4 3 v
2
3【答案】D
λ
【详解】AB．由图中读出该波的波长λ=12m周期T =12s则波速v= =1m/s由振动图像可知t=0
T
和t=6s两个时刻，在x=1.0m处的质元都在平衡位置，与波动图像不符，故AB错误；
C．t=3s时，由振动图像知质元在最高点，而由波动图像可看出t时刻x=1.0m处的质元的位移为2cm，
与波动图像不符，故C错误；
D．由振动图像可知当t=5s时，x=1.0m处的质元的位移为2cm，与波动图像相符，振动方向向下，
由“逆向波形法”可判断知波向x正方向传播，故D正确。
4【答案】A
1
【详解】A.由题意可知，跳楼机从a运动b过程中做自由落体运动，由2h= gt2可得，下落时间
2 1
4h h
t = =2 由v2 =2g⋅2h可知，运动到b的速度大小为v = 4gh =2 gh跳楼机从b运动c过
1 g g b b
1 h
程中做减速运动，同理可得h= at2，v2 =2ah解得减速过程的加速度大小为a=2g，时间为t = ，
2 2 b 2 g
h h
故从a到b与从b到c的运动时间之比为t :t =2 : =2:1故A正确；
1 2 g g
B.从a到b，跳楼机做自由落体运动，故跳楼机座椅对游客的作用力为零，故B错误；
C.从a到b，根据动量定理可得I =mv =2m gh则跳楼机和游客总重力的冲量大小为2m gh，故
G b
C错误；
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学科网（北京）股份有限公司D.从b到c，根据牛顿第二定律有：F−mg =ma=2mg解得跳楼机受到制动力的大小为F =3mg，
故D错误．
5【答案】BC
PV
【详解】A项：根据理想气体状态方程： =C可知，若一定质量的理想气体压强和体积都不变
T
时，温度也不变，其内能也一定不变，故A错误；
B项：该气体经过等容变化后温度升高1K与其经过等压过程后温度升高1K相比，气体的内能增
加量 U相等，而前者外界做功W=0，而后者W＜0时，根据热力学第一定律∆U =Q+W可知，前
者气体吸收的热量Q=∆U，而后者Q＞∆U，故B正确；
△
C项：理想气体的内能仅仅与温度有关，当气体温度升高时，气体的内能一定增大，故C正确；
PV
D项：根据理想气体状态方程： =C可知，若一定质量的理想气体温度不断升高时，其压强可
T
能增大，也可能减小，也可能不变，故D错误．
6【答案】AD
T
【详解】A．质点5和质点1的振动频率相同，都等于振源的振动频率，A正确；B．在t= 时，
2
质点5达到最高点，质点4运动到平衡位置上方，加速度的方向指向平衡位置向下，B错误；
C．从t =T 开始的一小段时间内，质点11在平衡位置上方向下振动，速度正在增大，C错误；
D．从t =T 时，波恰好传播到质点16，质点16在平衡位置处向上振动，则从t=T开始的一小段时
间内，质点16在平衡位置向上振动，加速度正在增大，D正确。
7【答案】BC
【详解】A．气压不变，空气对教室墙壁单位面积的压力不变，故A错误；B．气压不变，温度升
高，气体体积增大，因此教室内的空气质量将减少，教室体积不变，教室内空气密度减小，故B正
确；C．由于温度升高，空气分子的平均动能变大，故C正确；D．教室内空气密度减小，单位体
积内分子数减少，故D错误。
8【答案】AC
【详解】A．因为小球恰好达到顶端，故达到顶端的时候两者共速，由水平方向动量守恒可得
v
mv=2mv 则v = 小球上滑到最高点的过程由能量守恒可知，当曲面光滑系统减少的动能等于
共 共
2
小球增加的重力势能，当曲面粗糙时系统减少的动能等于小球增加的重力势能加系统的摩擦生热，
1 1 v2
故 mv2− ×2mv 2 ≥mgh则h≤ 其中等号在曲面光滑时取得，即车上曲面的竖直高度不会大于
共
2 2 4g
v2
，故A正确；
4g
mv
B．小车在水平方向，由动量定理 I = 故小球在滑上曲面的过程中，对小车压力的冲量的水平
x 2
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学科网（北京）股份有限公司mv
分量大小是 ，故B错误；C．整个过程由水平方向动量守恒mv=mv +mv 系统总动能不增加，
球 车
2
1 1 1
则有 mv2 ≥ mv2 + mv2 其中当曲面光滑时取等号，球从右侧离开时有v >v 故曲面光滑小球离
球 车 球 车
2 2 2
开小车时v =v，v =0若曲面不光滑小球离开小车时v>v >v >0所以小球和小车作用前后，小
球 车 球 车
车和小球的速度可能没有变化，故C正确；D．整个过程水平方向动量守恒有mv=mv +mv 系统
球 车
1 1 1
总动能不增加，则有 mv2 ≥ mv2 + mv2 其中当曲面光滑时取等号，球从左侧离开时有v v >v >0小球恰到达最
球 车 车 球
高点后若从左侧曲面滑回，掉落时小球可能做自由落体，也可能做平抛运动，故D错误。
9【答案】 C 超速
10【答案】 大 =
【详解】[1]复色光由空气射入玻璃砖发生折射，折射率越大偏折越厉害，而频率大的紫光折射率大，
故b是紫光、c是红光，在同一介质中频率大的光，折射率大，在介质中传播速度小，故红光在介
质中的传播速度大；[2]设玻璃砖的半径为R，b光的折射角为α，在玻璃砖中传播的距离为x ，c
b
光的折射角为β，在玻璃砖中传播的距离为x ，则有x =2Rsinαx =2Rsinβ设玻璃砖对b光的折
c b c
c c x
射率为n ，对c光的折射率为n ，则有v = v = b光在玻璃砖中的传播时间为t = b c光在玻
b c b n c n b v
b c b
x sinθ c sinθ c
璃砖中的传播时间为t = c 设复色光的入射角为，则有n = = n = = 解得
c v b sinα v c sinβ v
c b c
2Rsinθ
t =t = 所以b光和c光在玻璃砖中的传播时间相等。
b c c
11【答案】 先增大后减小 300
【详解】[1] 由图示图象可知，从a到b过程，气体压强p与体积V的乘积pV先增大后减小，由理
pV
想气体状态方程 =C 可知，气体温度T先升高后降低，气体内能先增加后减小。[2] 从a到b
T
pV pV
过程，由理想气体状态方程得 1 1 = 2 2 解得T =300K
T T 2
1 2
12【答案】 大些 不会
13【答案】 A 1:3 弹性
【详解】（1）A．实验时要使小球A和小球B发生对心碰撞，故A正确；
B．碰撞后入射球反弹，则要求入射球的质量小于被碰球的质量，故B错误；
C．由于碰撞前后A的速度由光电门测出，则A释放不一定从静止开始，故C错误。
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学科网（北京）股份有限公司d 0.5×10−2
（2）[2]碰撞前后入射球A的速度由光电门测出，则有v = = m/s=2m/s
1 t 2.5×10−3
1
d 0.5×10−2 1
v′= = m/s=1m/s设被碰球B碰撞后的速度为v ，根据平抛运动规律有h= gt2，x=v t
1 t 5×10−3 2 2 2
2
x 0.3
v = = m/s=1m/s
解得 2 2h 2×0.45 若碰撞前后动量守恒，则有
g 10
m v 1 1
m v =m (−v′)+m v 解得 A = 2 = [3]碰撞前系统的动能为E = m v2 =2m 而碰撞后系统
A 1 A 1 B 2 m v +v′ 3 1 2 A 1 A
B 1 1
1 1
的动能为E = m v′2+ m v2 =2m 由于E =E 小球A和小球B发生的碰撞是弹性碰撞。
2 2 A 1 2 B 2 A 1 2
14【答案】（1）8cm；（2）367.1K
【详解】（1）由图乙可知，气体初状态体积为V =LS =48cm3解得L=8cm----2分
1 2
（2）由图乙知，气体初状态压强为p =82cmHg，将所有水银全部压入细管内时，气体压强为
1
pV pV
p =86cmHg，V =56cm3，-----2分从状态1到状态2由理想气体状态方程知 1 1 = 2 2 ----2分其
2 2 T T
1 2
中T =(27+273)K=300K解得T ≈367.1K----2分
1 2
15【答案】（1）
3
；（2）1.4m
【详解】（1）画出光路图如图所示----2分
设入射角、折射角分别为i、γ，已知眼睛与浮标Q之间的距离等于鱼
S S
饵灯M与浮标Q之间的距离，且设QM = S，有sini= 1 sinγ= 2
S S
sini S
----2分根据光的折射定律n= ----2分联立，解得n= 1 = 3----1分
sinγ S
2
（2）如图所示当鱼饵灯离水面的深度为h时，水面PQ间恰好无
光射出，此时鱼饵灯与浮标的连线和竖直方向夹角恰好为临界角C，
1 S
有sinC = ----2分而sinC = 2 ----2分
n S2+h2
2
解得h= 2m≈1.4m----1分
8
16【答案】（1）15mgR；（2） l
15
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学科网（北京）股份有限公司v2 3
【详解】（1）在D点，根据牛顿第二定律有2mg+qE=2m D 解得v = gR----2分
R D 2
1 1 15
从C到D，根据动能定理−(2mg+qE)2R= ⋅2mv2 − ⋅2mv2解得碰后C的速度v = gR--2分
2 D 2 C C 2
设碰前在乙球C点的速度为v，根据动量守恒有mv=2mv 解得v= 30gR----2分再由能量守恒
C
1
E = mv2 =15mgR----1分
p 2
（2）设第二次碰前乙球的速度为v ，两完全相同的小球弹性碰撞，速度交换，即碰后甲球的速度
0
1 mg
为v ，设甲球在D点的速度为v ，从D到B，竖直方向2R= at2----2分又因为Eq+mg=ma E=
0 1 2 q
----2分水平方向4R=vt----2分 联立解得v = 8gR----1分
1 1
1 1
从C到D−(mg+qE)2R= mv2− mv2解得v =4 gR----2分
2 1 2 0 0
1 l′ E′ 8 8
弹性势能E′ = mv2 =8mgR所以 = p = 得l′= l----2分
p 2 0 l E 15 15
p
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