安徽省皖江名校联盟2026届高三上学期9月开学考试物理试卷（含解析）

安徽省皖江名校联盟2026届高三上学期9月开学考试物理试卷
一、单选题
1．近期，我国科学家利用放射性元素 衰变释放的高能射线，研制出微型核电池，为遥感、医疗设备等领域的可靠电源提供了潜在应用。若镍243的衰变方程为：。已知的半衰期为7370年，则( )
A.该衰变为β衰变
B.该反应中，的比结合能比大
C.经过22110年，原来的只剩下原来的
D.镅原子核与核外电子存在着核力作用
2．简谐运动是最简单、最基本的振动，弹簧振子是一种典型的简谐运动。如图甲所示是一个以O点为平衡位置的水平方向的弹簧振子，在M、N两点间做简谐运动，图乙为这个弹簧振子的振动图像。下列说法中正确的是( )
A.弹簧振子受重力、支持力、弹簧的弹力、回复力
B.时，弹簧振子的位移为2.5cm
C.从到的时间内，弹簧振子的动能持续地增加
D.在与两个时刻，弹簧振子的回复力不相同
3．如图甲所示的电路中，理想变压器原线圈输入电压随时间的的变化规律如图乙所示（为正弦曲线的一部分），电压表为理想电表，原副线圈匝数比8:1，定值电阻的阻值为的2倍，下列说法正确的是( )
A.交流电的频率为
B.交流电压表V的读数为2V
C.副线圈干路的电流为电流的2倍
D.原线圈功率为副线圈功率的8倍
4．如图所示（附视图），时刻兔子在水平面上的O点以速度垂直OA做匀速直线运动，OA距离，狼在水平面上从A点做初速度为零的匀加速直线运动，其加速度大小为，方向与AO的夹角为。若狼恰好捉兔成功，则狼从A点起跑的时刻为( )
A. B. C. D.
5．如图甲所示，质量的小物块放在足够长的水平地面上，水平细线一端连接物块，一端绕在半径的薄圆筒上。时刻，圆筒由静止开始绕竖直的中心轴转动，小物块的速度随时间的变化规律如图乙所示，物块和地面之间的动摩擦因数为，重力加速度g取，则( )
A.圆筒转动的角速度满足
B.物体做匀加速直线运动的加速度大小为
C.细线的拉力大小为2.1N
D.时，细线拉力的瞬时功率等于5.8W
6．自然资源部＂深海一号＂船携＂蛟龙＂号载人潜水器在中国南海完成2025年技术升级后的首次装备试验任务如图甲。已知海平面的温度为，大气压强为，如图乙，一定质量的理想气体封闭在导热性能良好的汽缸中，汽缸在海平面时，气体体积为，在某次深潜汽缸缓慢下降的过程中，探测到汽缸所在处的海水温度为，压强为，汽缸内气体体积为，不计活塞的质量和摩擦，则( )
A.，在下潜过程中气体放热
B.，在下潜过程中气体吸热
C.，在下潜过程中气体放热
D.，在下潜过程中气体吸热
7．如图所示，楔形木块a、b、c固定在水平面上，斜面ab、bc与水平面的夹角分别为，一轻质光滑定滑轮固定在斜面体的顶端，质量分别为和的物体P、Q通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接，连接物体的轻绳与斜面平行，PQ恰好不滑动。两物体与斜面体间的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知，重力加速度为。则剪断轻绳后，P、Q对斜面的摩擦力大小分别是( )
A.1.2N，3.9N B. C. D.
8．如图所示，在坐标系xOy平面第一象限内有垂直于纸面向外的匀强磁场，两个相同的带电粒子甲和乙在S点垂直磁场方向射入，粒子甲的速度方向与x轴负方向成角，粒子乙的速度方向与x轴正方向成角，两粒子均恰好垂直于y轴射出磁场。不考虑粒子的重力和粒子之间的相互作用，下列说法正确的是( )
A.甲在磁场中运动的半径大于乙在磁场中运动的半径
B.甲在磁场中运动轨迹的长度大于乙在磁场中运动轨迹的长度
C.甲在磁场中运动的过程中洛伦兹力的冲量等于乙在磁场中运动的过程中洛伦兹力的冲量
D.甲、乙两个粒子在磁场中运动的过程中平均速率相等
二、多选题
9．电鳗瞬时放电时可产生高压，电流通过水介质传导足以击晕大型猎物或敌人。电鳗瞬时放电时周围的电场可简化为两个点电荷产生的电场如图，图中描述A、B两个点电荷电场的部分电场线，下列说法正确的是( )
A.A带正电，B带负电
B.A的电荷量大于B的电荷量
C.在M点由静止释放一个带正电的粒子，仅在静电力的作用下，粒子会沿电场线运动到N点
D.除无穷远处外，B的左侧还有一处的电场强度为0
10．2025年6月6日，我国成功发射互联网低轨04组卫星。如图，总质量为的静止轨道卫星在以地球中心为圆心，半径为的圆轨道上运动，周期为。质量为的互联网低轨卫星绕地球做匀速圆周运动半径的，假设只考虑地球对卫星的引力，则( )
A.地球表面的重力加速度大小为
B.地球的质量为
C.静止轨道卫星与互联网低轨卫星速度大小之比为
D.互联网低轨卫星做圆周运动的周期为
三、实验题
11．某实验小组通过以下实验探究加速度与力、质量的关系。
（1）实验小组利用图甲装置进行实验，小车后面固定一条纸带，穿过电火花打点计时器，细线一端连着小车，另一端通过光滑的定滑轮和动滑轮与竖直挂在天花板上的力传感器相连，动滑轮下面挂钩码。
（1）实验中以下操作正确的是__________。（选填正确答案标号）
A.实验前需要将带滑轮的长木板右端垫高，以补偿阻力
B.若钩码质量标数不清，实验需要用天平测出钩码的质量
C.为减小系统误差，实验中一定要保证钩码的质量远小于小车的质量
D.实验时小车应靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车
（2）小组通过实验得到了如图乙所示的一条纸带（每两个相邻计数点间还有4个点没有画出来），打点计时器接频率为50Hz的交流电源，已知，则小车的加速度大小__________（结果保留三位有效数字）。
（2）实验小组再利用图丙装置进行实验，滑块受到的合力为F，完全相同的遮光板1、2挡光时间分别为，以__________（用题中已知字母表示）为纵轴、以F为横轴描点作图，当所作图像为过原点的一条倾斜直线时，说明质量一定时，加速度与合力成正比。
12．某电学实验小组的同学将一个旧干电池（电动势E约为1.4V，内阻r约为）充满电，决定利用实验室所能提供的下列实验器材对其电动势和内电阻进行测量。
A.电流表（量程，内阻为）
B.电流表（量程，内阻为）
C.电压表（量程，内阻约）
D.电压表（量程，内阻约）
E.滑动变阻器（最大阻值，额定电流为1A）
F.滑动变阻器（最大阻值为，额定电流为2A）
G.开关、导线若干。
（1）要求测量结果尽量准确和方便地完成实验，某同学画出实验原理图如图甲所示，其中a为__________，b为__________，c为__________。（均填上述器材前的字母）
（2）实验时，闭合开关S前，滑动变阻器的滑片P应处在__________（填“M”或“N”）端。
（3）连接好电路后再进行实验，根据同学测得的数据，在图中描出的点迹并画出图线如图乙所示，利用图象得出干电池的电动势__________V，内阻__________Ω。（上述两空，前空保留3位有效数字，后空保留2位有效数字）
四、计算题
13．由透明介质制成的半圆柱光学元件，其横截面如图所示，半径，半圆的圆心为O，直径AB与x轴重合，该光学器件的OA面是反光材料。一束垂直于x轴的激光，从横截面上的P点由空气射入光学元件后，经折射与反射后恰好从O点正上方Q点射出。已知入射角，光在真空中的传播速度为。
（1）画出光路图并求该透明材料的折射率；
（2）求光从P点传播到Q点需要的时间。（不考虑多次反射情况）
14．如图所示，一个固定在竖直平面内倾角为的粗糙斜面AB与粗糙水平面BC平滑连接于B点，小物块甲从A处静止释放，滑到水平面上的B点向右运动在C点与小物块乙沿水平方向发生弹性碰撞（碰撞时间极短），碰撞后小物块乙从C点以某一水平向右的速度滑上在光滑水平地面上静置木板的左端，已知斜面上A点到最低点B长度两点的距离，两小物块质量均为，长木板的质量，小物块甲与斜面AB间的动摩擦因数均为，与水平面动摩擦因数为，若小物块乙与木板间的动摩擦因数从左到右逐渐减小，且满足（x为物块到木板左端的距离），，不计空气阻力，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，不计甲从斜面到水平面转折点的动能损失。求：
（1）小物块甲到达B点时的速度大小；
（2）两小物块第一次碰撞后的瞬间小物块乙的速度大小；
（3）若小物块乙始终在木板上，求小物块乙相对木板运动的最大位移。
15．如图所示，导体棒P、Q的质量均为、电阻均为，平行光滑的金属导轨由倾斜和水平两部分组成，两导轨由两小段光滑绝缘圆弧轨道（长度可忽略）平滑相连，倾斜部分由倾角为、间距的导轨构成，水平部分由两段足够长但不等宽的平行金属导轨构成，bc、gh段间距为L，de、ij段间距为2L,a、f之间接有阻值为的定值电阻。水平导轨处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为，倾斜导轨处于垂直倾斜导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为3B（两处磁场方向在图中均未画出）。导体棒Q静止于de、ij段，导体棒P从倾斜导轨上某处由静止释放，到达bg前速度已达到最大。两导体棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，g取，导轨电阻和空气阻力均可忽略不计。求：
（1）导体棒P到达bg时的动能；
（2）两导体棒在水平导轨上运动达到稳定后导体棒P的动能；
（3）整个运动过程中，若导体棒P上产生的焦耳热是导体棒Q的两倍，求导体棒P释放的位置到bg的距离。
参考答案
1．答案：C
解析：根据质量数守恒电荷数守恒结合衰变方程可知，X为α粒子，该衰变为α衰变，选项A错误；衰变的过程中释放能量，生成物更稳定，故镅核的比结合能比核小，选项B错误；的半衰期为7370年，说明每经过一个半衰期有半数核子发生衰变，经过22110年，3个半衰期，原来的剩下，有发生衰变，选项C正确；镅原子核与核外电子存在着电磁相互作用，不是核力，选项D错误。
2．答案：D
解析：回复力是指振动物体所受的总是指向平衡位置的合外力。回复力是效果力，由弹簧弹力充当，选项A错误；弹簧振子在水平方向上做简谐运动，其位移x随时间t变化的关系为，弹簧振子位移随时间不是均匀变化，选项B错误；从到的时间内，弹簧振子远离平衡位置，速度减小，动能减小，选项C错误；在与两个时刻，位移大小相等，方向相反，所以回复力的大小相等，方向相反，即回复力不相同，选项D正确。
3．答案：B
解析：由图可知，交流电的周期为2.25s，交流电的频率为，选项A错误；根据图乙可知，输入电压最大值，则输入电压有效值为，根据变压比可知，副线圈电压即电压表示数为，选项B正确；的阻值为的2倍，根据并联规律可知，两电阻的电压相同，根据欧姆定律可知，流经和的电流之比为1:2，副线圈干路电流等于流经两电阻的电流之和，则副线圈干路的电流为电流的3倍，选项C错误；根据变压器的原理可知，原副线圈功率相同，选项D错误。
4．答案：B
解析：若狼恰好捉兔成功，根据几何关系可知兔的位移为，解得，狼的位移为，解得，所以狼从A点起跑的时刻为，只有选项B正确。
5．答案：C
解析：根据图像可知小物块的速度随时间的变化的关系式为，圆筒边缘线速度与物块前进速度大小相同，联立解得圆筒转动的角速度满足，选项A错误；物体做匀加速直线运动，选项B错误；根据牛顿第二定律，解得细线的拉力大小为2.1N，选项C正确；时细线拉力的瞬时功率，选项D错误。
6．答案：A
解析：由理想气体状态方程，解得，汽缸缓慢下潜的过程中，温度降低，则，气体体积减小，则，根据热力学第一定律，可得，即在此过程中气体放热。只有选项A正确。
7．答案：A
解析：对物体P受力分析，由平衡条件得，对物体Q受力分析，由平衡条件得，联立得，剪断轻绳后，对P受力分析，对，所以P受到的是静摩擦力受到滑动摩擦力，只有选项A正确。
8．答案：D
解析：根据题意，作出两粒子的运动轨迹图，如图所示，由图可知，甲粒子的运动轨迹短，乙粒子的运动轨迹长，根据几何关系，两粒子做匀速圆周运动的半径相等，半径为，选项错误；根据洛伦兹力提供向心力，可得，两粒子做匀速圆周运动的半径相等，则两粒子射入磁场的速度大小相等，即两粒子磁场中运动的过程中平均速率相等，设为，对甲粒子，根据动量定理有，对乙粒子，根据动量定理有，故带电粒子甲在磁场中运动的过程中洛伦兹力的冲量小，选项C错误，D正确。
9．答案：ABD
解析：电场线是从正电荷出发，终止于负电荷。电场线从A出发，部分终止于B，所以A带正电，B带负电，选项A正确；由图可知，电荷A附近的电场线比电荷B附近的电场线密，则电荷A附近的场强必比电荷B附近的场强大，A的电荷量大于B的电荷量，选项B正确；由于M点和N点在同一条电场线上且电场线为曲线，所以该粒子仅在静电力作用下不可能沿电场线运动，选项C错误；由于A带正电，B带负电，且A的电荷量大于B的电荷量，根据点电荷场强公式结合场强叠加原理可知，除无穷远处外，B的左侧还有一处的电场强度是0，选项D正确。
10．答案：BD
解析：设地球的半径为R，根据，则地球表面的重力加速度，但因为地球半径未知，故无法求出地球表面的重力加速度，选项A错误；根据万有引力提供向心力，可知，解得，选项B正确；根据万有引力提供向心力公式可知，解得，代入数据可知，选项C错误；根据开普勒第三定律有，整理可得，选项D正确。
11．答案：（1）①AD②1.65（2）
解析：（1）①为了使小车受到的合力为细绳的拉力，应平衡摩擦力，因此实验前需要将带滑轮的长木板右端垫高，以补偿阻力，故A正确；由题图可知，细绳上的拉力大小由力传感器读出，若砝码质量标数不清，不需要用天平测出槽码的质量，故B错误；细绳上的拉力大小由力传感器读出，因此实验中不需要保证砝码的质量远小于小车的质量，故C错误；为了充分利用纸带，获取更多的数据，实验时小车应靠近打点计时器，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后再释放小车，故D正确。
②相邻计数点间的时间间隔为，根据逐差法，得小车的加速度大小为；
（2）设遮光板宽度为d，遮光板1、2之间的距离为L。1、2挡光时间分别为，则遮光板通过的速度大小为依次，由运动学公式有，根据牛顿第二定律有，联立可得，整理得，以F为横轴，为纵轴描点做图，当所做图像为过原点的一条倾斜直线时，说明质量一定时，加速度与合力成正比。
12．答案：（1）C;F;B（2）M（3）1.45;1.8
解析：（1）由于使用电流表的内阻为已知，因此电流表用外接的方式，电池的电动势约为1.4V，内阻约为，所以电压表a应选量程为的电压表C；由于电源电动势较小，实验时便于操作和减小误差，滑动变阻器b使用限流式接法，则选择最大阻值为的F；电流表应c选量程为的电流表B即可。
（2）为了保护电路，避免闭合开关后因电流过大而损坏电表，因此在闭合开关前应将滑动变阻器的滑片滑至最大阻值处，即将滑动变阻器的滑片滑至M端。
（3）根据闭合电路欧姆定律推得，则由图丙可知，电源的电动势为1.45V，等效内阻，解得内阻。
13．答案：（1）（2）
解析：（1）光路图如图所示（正确画出折射光线和反射光线即可）
设折射角为r，由光的折射定律有
由对称性和几何知识有
解得
该透明材料的折射率
（2）设光在透明柱体中传播的距离为s，根据几何关系有：
光在透明柱体中的传播速度大小
光从P点传播到Q点需要的时间
解得光从P点传播到Q点需要的时间
14．答案：（1）（2）（3）
解析：（1）根据牛顿第二定律，小物块甲沿粗糙斜面下滑的加速度为
小物块甲从A端运动到B端做初速度为零的匀加速直线运动，设需要的时间为，则有，
解得
小物块甲到达B点时的速度大小
（2）设小物块甲在水平面上运动时的加速度为，根据牛顿第二定律得：
解得
小物块甲从B点到C点的运动满足
解得小物块甲向右运动到达C点时的速度大小
甲与乙发生弹性碰撞，由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
解得
（3）小物块乙与木板组成的系统动量守恒
系统能量守恒
由于摩擦力随相对位移线性变化，可作出图像（如图）
联立上式得或2m（舍）
故小物块乙相对木板运动的最大位移
15．答案：（1）（2）（3）
解析：（1）由题意知导体棒P到达bg前速度已达到最大，由平衡条件有
又
其中，解得导体棒P到达bg时的速度大小
导体棒P到达bg时的动能
（2）设导体棒P、Q达到稳定后的速度大小和，稳定时，两导体棒两端的感应电动势相等，则有
可得
对两导体棒由动量定理分别有
解得导体棒P达到稳定后的速度大小
导体棒P的动能
（3）设导体棒P释放的位置到bg的距离为x，导体棒P在倾斜导轨上运动时，导体棒Q中无电流通过，不产生焦耳热，设导体棒P在倾斜导轨上产生的焦耳热为，导体棒P在倾斜导轨上的运动过程由能量守恒定律有
解得
当导体棒P在水平导轨上运动时，导体棒P、Q产生的焦耳热相同，设均为，根据能量守恒定律有
解得
由题意有
解得导体棒P释放的位置到bg的距离