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山西大学附中
2025～2026 学年第二学期高三年级开学考试
物 理 试 题
考试时间：75 分钟 满分：100 分
一、单选题（共 7小题，每小题 4分，共 28分）
1．用阴极K为金属铷的光电管观测光电效应现象，实验装置如图甲所示。实验中测得铷
的遏止电压 与入射光频率 之间的关系如图乙所示，纵轴与横轴交点的横坐标为 ，
图线与横轴交点的横坐标为 。已知普朗克常量为 h，电子的
电荷量为 e。则下列说法中正确的是（ ）
A．图乙中图线的斜率为
B．金属铷的逸出功为
C．欲测遏止电压，电源左端应为正极
D．当电源左端为正极时，微安表示数随电压表示数的增大而持续增大
2．某科技比赛中，参赛者设计了一个轨道模型，如图所示。模型放
到0.8m高的水平桌子上，最高点距离水平地面2m，右端出口水平。
现让小球由最高点静止释放，忽略阻力作用，为使小球飞得最远，右
端出口距离桌面的高度应设计为（ ）
A．0 B．0.1m C．0.2m D．0.3m
3．如图为一种四颗星体组成的稳定系统，四颗质量均为 m 的星体位于边长为 L 的正方
形四个顶点，四颗星体在同一平面内围绕同一点做匀速圆周运动，忽略其他星体对它们
的作用，引力常量为 G。下列说法中正确的是（ ）
A．星体做匀速圆周运动的圆心不一定是正方形的中心
B．每颗星体做匀速圆周运动的角速度均为
C．若边长L和星体质量m均是原来的两倍，星体做匀速圆周运动的加速度大小是原
来的两倍
D．若边长L和星体质量m均是原来的两倍，星体做匀速圆周运动的线速度大小变为
原来的 4 倍
4．2021 年 6 月 17 日，我国神舟十二号载人飞船发射成功，3 名航天员进驻“天宫号”空
间站的“天和号”核心舱，标志着我国空间站建设进入新阶段。如图所示，“天和号”核心舱
垂直于运动方向的横截面面积约为 9m2，以第一宇宙速度 v=7.9
×103m/s运行，核心舱经过某段宇宙尘埃区时尘埃会附着于舱体
外表，已知每个尘埃（初速度可忽略）的质量为m=1.5×10-7kg，
为维持轨道高度不变，需要开启舱外发动机增加了170N的推力，
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学科网（北京）股份有限公司则该区域每立方米空间内的尘埃数大约为（ ）
A．2×106 个 B．16 个 C．14×104 个 D．2 个
5．如图所示，竖直平面内有一圆心为 、半径为 的圆，水平直径的A、
C两端点分别固定点电荷 ， 为竖直直径， 为OB的中点，且P、
D两点的电势差为 。一带电荷量为 、质量为 的小球以一定初速度
从 点开始竖直向下运动，经过 点时加速度大小为 ，在 P、B 间运
动时加速度大于 。忽略小球所带电荷对电场的影响，重力加速度为 ，
取无穷远处为零电势点。则小球从 到 的过程中（ ）
A．经过 点时的速度最小 B．经过 点时的加速度大于
C．机械能先增大后减小 D．初动能大于
6．一圆柱形绝热汽缸水平固定，开口向右，底部透明，横截面积为S。汽缸内的两隔板
a、b 将汽缸分成Ⅰ、Ⅱ两室，其中隔板 a 绝热，隔板 b 导热，隔板可在汽缸内无摩擦地
移动。b的右侧与水平弹簧相连。初始时，弹簧处于拉伸状态，两室内均封闭有体积为 、
温度为T。的理想气体。现用红外线对I室底部进行照射，隔板缓慢移动。稳定后，b隔
板向右移动了 已知大气压强为 ，环境温度保持不变，照
射前、后弹簧的弹力大小均为 弹簧始终处在弹性限度内。
则 a 隔板向右移动的距离△x 为（ ）
A． B． C． D．
7．如图所示，纸面内有一“凹”字形单匝金属线框组成闭合回路，置于垂直于纸面向里、
磁感应强度大小为B的匀强磁场中，线框的总电阻为R，边长如图所示．线框绕ab轴做
角速度为ω的匀速圆周运动。则从图示位置（ ）
A．转动 90°时回路中电流方向发生改变
B．转动 180°的过程中通过导线截面的电荷量为零
C．转动 90°时回路中感应电动势大小为
D．转动过程中电流的有效值为
二、多选题（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个选项
正确，选对但不全得 3分，有错或不答得 0分。）
8．如图，质量为 M 和 m 的两个物块叠放在水平桌面上，轻绳绕过光滑的定滑轮 O'，一
端与 m 相连，另一端悬挂重物 A。施一外力 F 缓慢拉结点 O，令 OO'从竖直拉至水平方
向，其中 F 方向与 OO'夹角α大小恒定（α>90°），此过程中 M 和 m 两物块及桌子始终保
持静止，滑轮与 m 之间的轻绳与桌面平行，则下列说法中正确的是（ ）
A．绳子 OO'的拉力先增大后减小
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学科网（北京）股份有限公司B．m 对 M 的摩擦力先增大后减小
C．桌面对 M 的摩擦力先减小后增大
D．地面对桌子的摩擦力先增大后减小
9．一列简谐横波沿直线传播， 和 两点是沿传播方向上两点，波由 传向 ， 、
两点平衡位置相距 ，从 0 时刻起 点的振动图像如
图中的甲所示， 点的振动图像如图中的乙所示，则下列
说法正确的是（ ）
A．该波的波长可能为
B．该波的波长可能为
C．该机械波的最大传播速度为
D．该波遇到 的孔，一定能发生明显的衍射
10．如图所示，在水平边界OP上方有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁
场，OP距离为2m，PQ是一足够长的挡板，OP延长线与PQ的夹角为θ，粒子打在挡板
上均被吸收。在O、P之间有大量质量、电荷量和速度都相同的粒子，速度方向均垂直于
边界OP，且在纸面内。其中从OP中点射入的粒子恰能垂直打在挡板上（不计粒子重力
及其相互作用）。则下列说法正确的是（ ）
A．当 时，PQ上被粒子打中区域的长度为
B．当 时，PQ 上被粒子打中区域的长度为 2m
C．当 时，PQ 上被粒子打中区域的长度为
D．当 时，PQ 上被粒子打中区域的长度为 1m
三、实验题（共 16分）
11．某同学在家中利用一个挂钟表盘探究“力的平行四边形定则”。
实验器材有橡皮筋、重 6N 的小铁块、轻弹簧、细线、直尺、挂钟表盘。实验步骤如下：
①在轻弹簧下挂小铁块，平衡时弹簧伸长 6.0cm。
②如图 1 所示，将表盘竖直固定，橡皮筋上端固定在表盘的“12”处，下端拴上两根细线
套 a、b，先用弹簧竖直向下拉线套 a，使橡皮筋下端至表盘中心 O 点处，此时弹簧伸长
了 10.0cm，将此时拉橡皮筋的力记为 F。该同学取弹簧伸长 2cm 为单位力长度，在表盘
上过 O 点作出了力 F 的图示。
③如图2所示，再将小铁块挂在线套b上，并将其搭在表盘“4”处的光滑钉子上，用弹簧
拉线套 a，调整弹簧拉力的大小和方向，使橡皮筋下端到达 O 点时，线套 a 正好经过“7”
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学科网（北京）股份有限公司处，此时弹簧伸长了 8.2cm，将弹簧的拉力记为 ，铁块的拉力记为 。
请回答下列问题：
（1）弹簧的劲度系数为 N/m。（计算结果取两位有效数字）
（2）实验中两次拉橡皮筋时都使其下端到达 O 点的目的是 。
A．让橡皮筋伸长适当长度
B．防止超过橡皮筋的弹性限度
C．保证两次拉橡皮筋的力效果相同
（3）该同学在图 2 中画出 和 的力的图示，如图 3 所示。
（4）随后该同学采用两种方案来分析实验数据。
方案一：在表盘上，分别将 、 两个力的图示的箭头与F的力的图示的箭头连成一个
四边形，观察这个四边形，若四边形非常接近 ，则猜想求两个力合力的方法
可以采用平行四边形定则；
方案二：在表盘上，以 、 两力为邻边作出平行四边形，如图 3 所示，若其对角线对
应的力 与 F 的偏差在误差允许范围内，则该同学验证了力的平行四边形定则，其中
是 、 两力的合力的理论值。
12．某些固体材料受到外力作用后，除了产生形变，其电阻率也会发生变化，这种现象
称为“压阻效应”。已知某压敏电阻 的阻值变化范围约为 ，某实验小组在室温
下用伏安法探究该电阻阻值 随压力 F 变化的规律，实验室提供了如下器材可供选择：
A．压敏电阻，无压力时阻值为 400Ω； B．直流电源，电动势 6V，内阻不计；
C．电压表 ，量程为 0~3V，内阻为 3kΩ；
D．电流表 ，量程为 0~0.6A，内阻忽略不计；
E.电流表 ，量程为 0~100mA，内阻忽略不计； F.定值电阻 ；
G.定值电阻 ； H.滑动变阻器R，最大电阻值约为50Ω； I.开关与导线若干。
(1)某同学设计了如图甲所示的实验电路原理图，其中电流表应选择 ，定值电阻应
选择 。（选填实验器材前序号）。
(2)请在图乙中将实物连线补充完整 。
(3)某次压力测试，在电阻 上施加力 F，闭合开关 S，测得两个电表的读数分别为
和 ，则压敏电阻阻值 Ω。（计算结果保留 3 位有效数字）
(4)改变 F 的大小，测得不同的 值，绘成图像如图丙所示。按图甲实验电路进行实验，
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学科网（北京）股份有限公司调节滑动变阻器使电压表保持满偏，在电阻 上施加力 F，当电流表满偏时， 压力 F
为 N。（计算结果保留 3 位有效数字）
四、解答题
13．（8 分）某种材料制成的横截面如图为一四边形
玻璃体， 面竖直， 面水平， 面水平， 面
和竖直线夹角 。现有一束单色激光，与 成
射入玻璃体，光线经 面反射后达到 面，恰好在 面
上无光线射出，求玻璃体对该单色光的折射率。
14．（14分）如图所示，有两条不计电阻的平行光滑金属导轨MQN、 ，导轨间距
L=0.5m，其中MQ、 段倾斜放置，倾斜角 ， ，QN、 段
水平放置，两段之间通过一小段（大小可忽略）光滑圆弧绝缘材料平滑相连，在倾斜导
轨左端连接一电容 C=2F 的电容器，在 N 和 两端与电阻器 相连，在倾斜导轨
MQ、 区域内加有垂直于倾斜导轨平面向下的匀强磁场 B =2T，在水平导轨的
1
区域内加有垂直水平导轨平面向上的匀强磁场B =0.8T， 、 均与导轨垂直，
2
且 ，cdef 是质量为 3m、各边长度均为 L 的开口向左的 U 形金属框，
已知其 de 边电阻为 ，其余各段电阻可忽略不计，开始时紧挨导轨静置于
左侧外，一不计电阻的质量为 m 的金属棒 a 紧贴 从静止释放，使其向下滑
行，越过 后与 U 形金属框发生碰撞，碰后粘在一起形成一个正方形导体框沿导轨穿
过磁场 B 区域。已知 m=1kg，不计一切摩擦，取重力加速度 g=10m/s2，求：
2
（1）金属棒 a 在倾斜导轨下滑的加速度大小（提示： ）；
（2）de 边刚进入磁场 B 区域时的速度大小；
2
（3）整个过程中电阻器 R 上产生的焦耳热。
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学科网（北京）股份有限公司15．（16 分）如图所示，坐标系 平面在纸面内，在 的区域存在垂直纸面向外的
匀强磁场， 的区域Ⅰ和 的区域Ⅱ的磁感应强
度大小分别为 和 。大量质量为 、电荷量为 的带正
电的粒子，同时从原点 射入磁场，粒子射入的速度大小相
等，在坐标平面内与 正方向成 角。沿 轴
正方向射入的粒子在 点垂直两磁场的边界射入区域
Ⅱ。不计粒子的重力和粒子间的相互作用。
(1)求粒子从原点 射入磁场时的速度大小；
(2)求不能进入区域Ⅱ内的粒子，在区域Ⅰ内运动的最长时
间；
(3)若粒子在区域Ⅱ中受到与速度大小成正比、方向相反的阻
力，比例系数为 ，观察发现沿 轴正方向射入的粒子，射入区域Ⅱ后粒子轨迹呈螺旋状
并与两磁场的边界相切于 Q 点（未画出），求：
①该粒子由 点运动到 Q 点的时间；
②该粒子在区域Ⅱ中运动轨迹的长度。
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物理试题参考答案及评分标准
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A C B D D D C ABD BC AC
三、实验题
11．（每空 2 分，共 8 分）
【答案】 C 平行四边形
12．（前两空各 1 分，其他每小题 2 分，共 8 分）
【答案】(1) E F（各 1 分，共 2 分）
(2) （2 分）
(3)100（2 分）
(4)189（2 分）
四、解答题
13．（8 分）
【答案】
【详解】作出光路图，如图
光线在 面刚好发生全反射，由几何关系可得，光线在 面反射与 面夹角为
………（2 分）
有几何关系及折射定律可得
………（2 分）
又由
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学科网（北京）股份有限公司………（2 分）
联立求得
14． （14 分）
【答案】（1） ；（2） ；（3）
【详解】（1）金属棒 a 与电容器组成电路，金属棒 a 向下滑行过程中，电容器的电压 U
始终等于金属棒 a 切割磁感线产生感应电动势 ，则有
………（1 分）
电容的电量
………（1 分）
电路中的电流
………（1 分）
对金属棒 a，由牛顿第二定律得
可得
………(2 分)
解得
………（1 分）
（2）金属棒 a 匀加速下滑，设金属棒 a 到达倾斜导轨底端 时的速度大小为 v ，由运
0
动学公式得
………（1 分）
解得
金属棒 a 越过 后与 U 形金属框发生完全非弹性碰撞，以水平向右为正方向，由动量
守恒定律得
………（1 分）
解得
………（1 分）
（3）在 de 边进入磁场的过程，de 边左侧被导轨和金属棒 a 短路（即电阻 R 中无电流），
回路中只有de边的电阻R，设de边达到 时的速度为v ，以水平向右为正方向，此过
2
程由动量定理得
………（1 分）
………（1 分）
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学科网（北京）股份有限公司解得
………（1 分）
在金属棒 a 进入磁场 B 的过程，de 边与电阻 R 并联，电路总电阻 0.5R，设金属棒 a 达
2
到 时的速度为 v ，同理，由动量定理得
3
………（1 分）
………（1 分）
解得
………（1 分）
此过程中产生的焦耳热为 Q，由能量守恒定律得
整个过程中电阻器 R 上产生的焦耳热
………（1 分）
15．（16 分）
【答案】(1) (2) (3)① ；②
【详解】（1）由题意知，粒子做圆周运动的半径
………（1 分）
由
………（1 分）
解得
………（1 分）
（2）由旋转圆模型知，粒子沿 轴正向进入Ⅰ区域的时间最长，即
………（2 分）
（3）①该粒子在区域Ⅱ中的运动轨速如图所示
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学科网（北京）股份有限公司洛伦兹力提供向心力
………（2 分）
可得
………（1 分）
即角速度为一定值，又可知粒子与边界相切时转过的弧度为 ，时间
………（1 分）
解得
………（1 分）
②粒子在区域Ⅱ中做螺旋线运动，由于阻力最后停下来，在切线方向上，牛顿第二定律
………（2 分）
则
………（2 分）
有
………（1 分）
解得
………（1 分）
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