青海省大通县朔山中学2025-2026学年高三下学期开学考试物理试卷（含解析）

高三物理试卷
满分 100 分, 考试时间 75 分钟。
注意事项:
1. 答题前, 考生务必用黑色字迹的签字笔或钢笔将自己的姓名、准考证号分别填写在试卷和答题卡规定的位置上。
2. 答选择题时, 选出每小题答案后, 用 2B 铅笔把答题卡对应题目的答案涂黑, 如需改动, 用橡皮擦干净后, 再涂其它答案。非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题卡上相应的区域内，写在本试卷上无效。
3. 考试结束后, 将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共 10 小题,共 46 分。在每小题给出的四个选项中,第 1 ~7 题只有一项符合题目要求,每小题 4 分; 第 8 ~10 题有多项符合题目要求,每小题 6 分,全部选对的得 6 分,选对但不全的得 3 分, 有选错的得 0 分。
1. 下列四幅图是生活中常见的由光形成的彩色图案, 其中不属于光的干涉现象的是
甲
乙
丙
丁
A. 如图甲，吹出的肥皂泡在阳光下呈现彩色的图案
B. 如图乙，饮料瓶口的肥皂膜在阳光下形成彩色的条纹
C. 如图丙, 光碟在阳光照射下呈现出彩色的图样
D. 如图丁，玻璃球在阳光照射下边缘呈现出彩色的光环
2. 热核聚变是宇宙中最主要的能量来源,现已发现的其中一种核反应: ; 已知 的比结合能为 的比结合能为 ,则关于该反应说法正确的是
A. 反应前后电荷数守恒,质量也守恒
B. 该反应释放的能量值为
C. 结合能大的原子核比结合能小的原子核稳定
D. 内核子的平均质量小于 内核子的平均质量
3. 图甲为一交流发电机的内部结构示意图, 产生的感应电动势与时间的关系如图乙所示, 下列说法正确的是
甲
乙
A. 时,线圈平面处于与中性面垂直的位置, 磁通量变化率最大
B. 线圈绕 旋转一周,电流方向改变一次
C. 线框中产生的感应电动势 D. 若仅使线圈的转速加倍，则电动势的最大值和周期分别变为 、
4. 2025 年 10 月的《天文学与天体物理学》刊发了土耳其科学家塞尔丘克 亚尔钦卡亚博士的论文, 指出在环绕 TOI-5799 恒星运行的两颗系外行星中, 其中一颗行星 TOI-5799c 处于该恒星的宜居带内。尽管它距离地球有 90 光年之远,但存在液态的水以及全球 63°C 的平均气温,是十分宜居的星球。已知 TOI-5799c 围绕 TOI-5799 恒星的公转周期为 14 天, 假设地球公转的轨道半径为 TOI-5799c 公转轨道半径的 14 倍, 则根据以上数据分析, TOI-5799 恒星的质量与太阳的质量之比约为
A. B. C. 14 D. 364
5. 如图所示, 为了测试某新型光纤材料的性能, 某次检测时将激光束从 端沿不同角度射入光纤,测得激光束从 端传到 端的最长时间为 。已知光纤 长 2000 m,光在真空中传播的速度为 ，则该光纤材料的折射率为
A. 2.5 B. 2.0 C. 1.5 D. 1.25
6. 一根阻值为 、粗细均匀的金属丝折成五边形金属框 ,形状如图所示，已知 。现将五边形金属框置于如图所示的平面中, 边平行于 轴,顶点 在 轴上, ,已知第一象限中存在垂直纸面向外的匀强磁场,第二象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小均为 ,则当金属框从图示位置开始沿 轴正方向以速度 匀速运动时,以 为电流正方向, 金属框中的感应电流随时间变化规律正确的是
A
B
C
D
7. 如图,光滑的水平面上有 三个物体,其中 是长度均为 、厚度相同的长木板, 是可视为质点的小物块。已知 的质量之比为 ,初始时 的右端与 的左端间的距离为 ,两者在一条直线上, 以速度 从 的左端滑上 ,当 恰好到达 的右端时, 的速度等于 的 2 倍,此时 恰好发生弹性碰撞 (碰撞时间不计),如果 和 间的动摩擦因数相同,则下列说法正确的是
A. 一定不会从 上滑下
B. 右端与 左端的初始间距
C. 在 上滑动过程中因摩擦产生的热量为 初动能的
D. 在 上相对 滑动 后和 共速
8. 如图所示,竖直平面内固定着一半径为 的光滑圆弧轨道, 为轨道最低点,半径 竖
直且垂直于 ,一质量为 、可看作质点的小球从 点以初速度 斜向上抛出,抛出时 与水平方向夹角为 ,之后小球恰好水平击中轨道上的 点,已知 ,不计空气阻力,取 0.8 。则关于小球的运动描述正确的是
A. 小球从 点到 点所用的时间
B. 小球从 点抛出时的速度大小
C. 小球从 点抛出时速度 与水平方向的夹角
D. 小球从 点运动到 点过程中克服重力做功的平均功率为
9. 如图所示,在半径为 的圆周上的三等分点 分别固定电荷量为 0) 的点电荷, 点为圆心,静电力常量为 ,规定无穷远处电势为 0,下列说法正确的是
A. 点的电场强度为 0
B. 点的电势为 0
C. 若将 点的电荷换为 ,则 点的电场强度大小为 ,方向由 点指向 点
D. 若将 点的电荷换为 ,则 点的电场强度大小为 ,方向由 点指向 点
10. 如图所示,在垂直纸面向里的水平匀强磁场中,以 的初速度平行于纸面竖直向上抛出一带正电的小球,小球的质量为 ,电荷量为 。磁感应强度大小 ,不计空气阻力,重力加速度为 。关于小球的运动,下列说法中正确的是
A. 小球的最小速度为
B. 小球的最大速度为
C. 相对于抛出点,小球在竖直方向的最大位移为
D. 当小球的速度最大时,相对于抛出点的水平位移大小一定为
二、非选择题:本题共 5 小题，共 54 分。
11. (6 分) 一物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律并测量重力加速度。 通过查阅课外资料得知,劲度系数为 的弹簧,当形变量为 时的弹性势能 。 实验步骤如下:
①将劲度系数为 的弹簧竖直悬挂在铁架台上，指针恰好与刻度尺的零刻度线对齐；
②将质量为 的钩码固定在弹簧下端，从指针与零刻度线对齐处由静止释放，钩码振动过程中,指针指向的最大刻度值为 ;
③ 更换不同质量的钩码，重复步骤 ②，记录多组( ， )的数值；
④以弹簧指针指向的最大刻度值 为横轴，钩码质量 为纵轴建立坐标系，描点画图，得到如图乙所示的图像。
甲
乙
回答下列问题:
(1)重力加速度用 表示，若在误差允许的范围内满足表达式_____，则可以验证该系统机械能守恒 (用 表示)。
(2)已知弹簧的劲度系数 ，由图乙可计算出重力加速度大小为_____ (结果保留 2 位小数)。
(3)同学们发现由该实验测得的重力加速度小于当地重力加速度，可能的原因是_____。
12. (8 分)(1)小明同学计划使用多用电表的欧姆挡测量学生电压表 (3 V 挡) 的内阻，请在图中用笔画线代替导线，将这两只电表正确连接起来。
(2)该同学用多用电表的欧姆挡测量电压表 挡位的内阻时，欧姆表的示数为 ,且电压表恰好满偏; 用同一挡位测量该电压表 挡位的内阻时,欧姆表的读数为 ,电压表的读数为 。则此多用电表欧姆挡的电源电动势为_____V，该挡位指针指在 0 电阻刻度时干路的电流为 mA。
(3)该欧姆表经长时间使用后，电源电动势降低，电源内阻增大，但仍能进行欧姆调零操作，用它测量未知电阻的阻值，测量值与实际值相比会_____(填“偏大”“不变”或“偏小”)。
13. (10 分) 某校在校庆期间订购了一瓶氦气用于填充装饰气球。已知装有氦气的钢瓶容积 230 L，刚运到场馆室外时测得其瓶内气压为 ，此时周围环境温度为 ，忽略钢瓶的热胀冷缩效应，氦气可视为理想气体。 。
(1)若移入场馆室内达到热平衡后钢瓶内氦气的压强为 ，而场馆内环境温度为 24°C，试分析该钢瓶是否漏气；
(2)若庆典当天场馆内温度为 ，每个气球需充入压强为 ，体积为 的氦气,则这瓶氦气最多可以充多少个气球
14. (12 分) 如图所示,水平面上固定一间距为 的足够长平行光滑金属导轨 上某处有开关 ,导轨右端与倾角为 的足够长平行光滑金属导轨 平滑连接。导轨顶端通过开关 与电源相连,电源电动势未知,内阻为 ; 阻值为 的定值电阻通过开关 与倾斜导轨相连。整个空间存在垂直于 平面向下的匀强磁场,磁感应强度大小为 。长为 ,质量为 ,阻值为 的导体棒 静止放在水平导轨上,闭合 ,断开 ,与 完全相同的导体棒 恰好静止在倾斜导轨上,且距定值电阻足够远,导轨电阻可忽略不计。重力加速度为 。
(1)求断开 瞬间，导体棒 的加速度大小以及此后导体棒 达到稳定状态时的速度大小 ;
(2)在(1)条件下，在导体棒 稳定后，断开 ，闭合 ， 此后导体棒 经过 时间到达最高点,求 时间内导体棒 的位移大小 ;
(3)导体棒 达到最高点时,断开 、 ，闭合 ，求系统稳定后,导体棒 、 的加速度大小之比。(结果用 表示)
15. (18 分) 如图所示,质量均为 的两个小球 、 用长为 的轻杆连接,竖直放置在墙角,轻微扰动后在竖直面内运动, 球沿水平方向向右运动, 球贴着竖直墙壁运动一段时间后与墙壁分离。小球均可视为质点,不计一切摩擦,重力加速度为 。求:
(1)小球 的最大速度的大小；
(2)小球 落地时的速度大小；
(3)小球 与地面发生弹性碰撞后，反弹的最大高度。
参考答案
高三物理
1. DA、B、C 这三种现象都是光经过薄膜形成的干涉现象, 只有 D 中出现的现象, 是由于光的折射产生的光的色散, 而呈现出彩色的光环。
2. B 反应前后电荷数和质量数守恒, 但质量不守恒, A 错误。由比结合能的定义可知, 该核反应释放的能量为 12.9 MeV, B 正确。比结合能越大,原子核越稳定, C 错误。比结合能越大, 在结合生成原子核时平均每个核子的质量亏损就越大, 生成的原子核核子平均质量就越小,从该反应释放能量可知, 的核子平均质量比 的核子平均质量小，故 D 错误。
3. 由图像结合周期性可知, 时,电动势为零，此时线圈平面处于中性面位置，磁通量变化率最小, 故 A 错误。线圈旋转一周, 两次经过中性面位置，电流方向改变 2 次，故 B 错误。线框中产生的感应电动势的最大值和周期分别为 , ,根据 ,可知感应电动势瞬时值为 ,故 错误。根据 ,可知 与 成正比,如果仅使线圈的转速加倍，则电动势的最大值为 ，周期为 ,可知周期与 成反比,如果仅使线圈的转速加倍,则周期减半为 ,故 正确。
4. A 设恒星质量为 ,行星质量为 ,根据万有引力提供向心力可得 ,解得恒星质量 ,根据 14 天约为 年,代入数据解得 TOI-5799 恒星与太阳的质量之比 ,故选 A。
5. 假设 长为 ,光纤折射率为 ,临界角为 ,真空中光速为 ,可得光从 到 传播时间最长为 ,又 ,解得 ,代入数值解得 ,故选 C。
6. 根据动生电动势表达式,在第一个 时间内,感应电动势大小等于 ,而 ,所以 ,根据右手定则判断电流方向为正方向。 这段时间内,因金属框开始切割左侧磁场,所以感应电动势等于 。在 这段时间内, 段产生的感应电动势为零,整体切割感应电动势与 段产生的感应电动势相等, ,由右手定则判断,感应电流方向为负方向。 综上所述,其变化规律和 选项相同,故选 。
7. 令 的质量为 ,则 的质量分别为 ,设 和 间的动摩擦因数为 ,则 在 上滑动的过程中,根据动量守恒有 ,又 ,解得 ,根据能量守恒有 ,对 由动能定理有 ,解得 , ,故 B、C 错误。 发生弹性碰撞,由 及 ,解得 。当 滑上 以后,假设 没有从 上滑下,则根据动量守恒有 ,根据能量守恒有 ,解得 ,假设成立。所以 一定不会从 上滑下,故 正确, 错误。
8. 设 ,则由已知条件可得 。小球从 到 的运动可以看作是从 到 的平抛运动的逆运动,根据 ,解得小球从 到 所用的时间为 ,故 正确。根据 ,解得 ,故 错误, 正确。 小球克服重力做功 ,克服重力做功的平均功率 ,解得 错误。
9. 选项,先求出 点的点电荷在 点产生的电场强度大小为 ,方向由 点指向 点, 点的点电荷在 点产生的电场强度大小为 ,方向由 点指向 点, 点的点电荷在 点产生的电场强度大小为 ,方向由 点指向 点,电场强度叠加是矢量运算,可知 点电场强度不为 0, A 选项错误。将 点的 分成 和 和 点的 在 点产生的合电势为 0,同理 和 点的 在 点产生的合电势为 0, B 选项正确。C 选项,若将 点的电荷换为 , 则 点和 点的电荷在 点产生的电场强度大小相等,都等于 ,夹角为 ,叠加后方向由 点指向 点,则与 点在 点的电场强度相互叠加结果为 选项错误。同理可知 选项正确。
10. 如图所示,可以将小球的运动分解为水平向右速度大小为 的匀速直线运动和逆时针方向速度大小为 的匀速圆周运动,初始时 与竖直方向的夹角为 。当小球经过最高点时,速度最小,为 正确。当小球经过最低点时,速度最大,为 错误。以 做匀速圆周运动, ,竖直方向的最大位移为 正确。当小球的速度最大时, , ,水平位移为 错误。
11. ( 1 ) (2 分，化简成其他形式，只要正确均给分) (2)
(3)受到空气阻力的影响 (2 分，答案合理即可)
(1)钩码从静止下落至最低点的过程中, 减少的重力势能等于弹簧增加的弹性势能,即 。
(2)由 可知， ，图像的斜率为 ,解得重力加速度 。 (3)由于空气阻力的影响，实验中测得的 偏小，图线的斜率偏大, 使得重力加速度的测量值小于当地重力加速度。
12.(1)见解析(2 分) (2)6(2 分) 6(2 分) (3)偏大(2 分)
(1)连线如图所示。
(2)测量电压表 挡位的内阻时， ,测量电压表 挡位的内阻时, ,根据闭合电路欧姆定律可知, , ,联立解得 ,指针指在 0 电阻刻度时干路中的电流 。 (3)电源电动势降低，但仍能调零，测量电阻时，电路中电流偏小, 指针与原来电动势正常时相比偏左，示数偏大，即测量值偏大。
13. ( 1 )漏气 ( 2 )17
(1) 方法一:假设钢瓶不漏气，在室内达到热平衡后的体积为 ,则由理想气体状态方程
可得 (2 分)
代入数据解得 ,所以钢瓶漏气。 (2 分)
方法二: 假设钢瓶不漏气, 在室内达到热平衡后的压强为 ,则由查理定律可得
代入数据解得 ,所以钢瓶漏气 (2 分)
高三物理
(2)根据理想气体状态方程，有 (2 分) 代入数据解得
由 (2 分)
解得 ,即最多可以充 17 个这样的氦气球 (2 分)
14. (1)
(2)
(3)
(1) 闭合, 断开时,设电源电动势为 ,流过导体棒 的电流
(1 分)
导体棒 所受到的安培力
导体棒 恰好静止，根据共点力平衡条件得
闭合, 断开时,流过导体棒 的电流
根据牛顿第二定律得 (1 分) 联立解得 (1 分)
再次稳定时,根据共点力平衡条件得 BIL
又有 (1 分)
联立解得 (1 分)
(2) 闭合， 断开后,对导体棒 根据动量定理得 (1 分)
又 (1 分)
(1 分)
联立解得 (1 )
(3) 、 断开， 闭合，设稳定时，导体棒 、 的加速度大小分别为 、 ，
回路中感应电流大小为 (1 分) 稳定后,电流保持不变,所以有
(1 分)
即可得 (1 分)
15.
(1)设轻杆与水平面的夹角为 时, 两球的速度分别为 。对 两个小球组成的系统, 由机械能守恒定律得
(2 分)
又有 (2 分)
联立解得
根据数学知识求导后得当 时,小球 有最大速度 (1 分)
(2 分)
(2)小球 的速度达到最大后，小球 与墙壁分离， 分离后系统水平方向动量守恒。
设小球 落地时在水平方向、竖直方向的分速度分别为 ,有 (1 分)
根据水平方向动量守恒得 (2 分) 对 两个小球组成的系统,由机械能守恒定律得 (2 分)
联立解得
(1 分)
(3)当小球 、 相对静止时，到达最高点，离开墙壁后系统水平方向动量守恒，设反弹的最大高度为 根据水平方向动量守恒得 (2 分) 由机械能守恒定律得
(2 分)
联立解得 (1 分)
高三物理细目表
题号 题型 分值 考查的主要内容及知识点 难度
1 单选题 4 光的干涉 易
2 单选题 4 核反应、结合能与比结合能 易
3 单选题 4 交变电流的产生原理 易
4 单选题 4 中心天体质量的计算 中
5 单选题 4 折射和全反射的综合 中
6 单选题 4 法拉第电磁感应定律 中
7 单选题 4 板块模型 难
8 多选题 6 平抛运动 易
9 多选题 6 电场强度的叠加 中
10 多选题 6 带电物体在磁场中的运动 难
11 实验题 6 验证机械能守恒定律 易
12 实验题 8 多用电表的使用 中
13 计算题 10 理想气体状态方程的应用 易
14 计算题 12 导体棒在导轨上切割磁感线问题 中
15 计算题 18 力学综合 难