北京八中2025-2026学年下学期高三开学考物理试卷（含答案）

高三物理(试卷满分为100分,考试时间为60分钟)一、单项选择题(本大题共10小题，每小题4分，共40分)1.如图所示，一定质量的理想气体经历从A→B→CA.A→BB.A→BC.B→CD.B→C2.一列简谐波在某时刻的波形图如图甲所示。由该时刻开始计时,质点L的位移y随时间t变化关系的图像如图乙所示。下列说法正确的是甲乙A.这列简谐波沿x轴正方向传播B.该时刻质点N向y轴正方向运动C.质点L经半个周期沿x轴正方向运动半个波长的距离D.该时刻质点K与M的速度、加速度都相同3.某同学用如图所示的电路,借助电流传感器研究不同元件通电时的电流变化情况,实验室提供的元件有小灯泡、定值电阻、电感线圈和电容器。t0时刻闭合开关S,测得通过不同元件的电流随时间变化的图像如图所示,甲乙丙丁A.图甲对应的元件为电感线圈B.图乙对应的元件为定值电阻C.图丙对应的元件为小灯泡D.图丁对应的元件为电容器4.图甲中理想变压器的原、副线圈的匝数比为10:1,RT为阻值随温度升高而减小的热敏电阻,R1为定值电阻,电压表和电流表均为理想电表。原线圈所接电压u随时间t甲乙A.变压器输入、输出功率之比为10:1B.电压表的示数为311C.变压器原线圈两端的电压u随时间t变化的规律为uD.若热敏电阻RT5.图甲为游乐场中一种叫“魔盘”的娱乐设施，游客坐在转动的魔盘上，当魔盘转速增大到一定值时，游客就会滑向盘边缘，其装置可以简化为图乙。若魔盘转速缓慢增大,则游客在滑动之前甲乙A.受到魔盘的支持力缓慢增大B.受到魔盘的摩擦力缓慢减小C.受到的合外力缓慢增大D.受到魔盘的作用力大小不变6.物理学家密立根用如图甲所示的实验装置,比较准确地测定了电子的电荷量。平行金属板间存在竖直方向的匀强电场,喷雾器喷出带同种电荷的油滴,油滴进入金属板间后,发现有的油滴刚好悬浮不动,有的油滴运动轨迹如图乙所示，a、b为轨迹上两点，忽略空气粘滞阻力和浮力对油滴的影响,下列说法正确的是甲乙A.电场中a点的电势一定高于b点的电势B.油滴在a点的加速度可能大于在b点的加速度C.油滴在a点的动能一定大于在b点的动能D.油滴在a点的机械能一定大于在b点的机械能7.如图所示，空间中存在着正交的匀强磁场和匀强电场，已知电场强度大小为E，方向竖直向下:磁感应强度大小为B，方向垂直纸面。一电子由O点以一定初速度v0水平向右飞入其中，运动轨迹如图所示，其中O、Q和P分别为轨迹在一个周期内的最A.磁感应强度方向垂直纸面向外B.电子的初速度v0小于C.电子经过P点的速率小于在O点的速率D.将电子的初速度调整至合适值可以使其做匀加速直线运动8.如图所示,一轻弹簧放在倾角θ=30∘且足够长的光滑斜面上,下端固定在斜面底端的挡板上，上端与放在斜面上的物块A连接，物块B与物块A(二者质量均为m)叠放在斜面上并保持静止，现用大小等于14mg的恒力F平行斜面向上拉B，当运动距离为L时BA.弹簧处于原长时,B与A开始分离B.弹簧的劲度系数为3mgC.弹簧的最大压缩量为LD.从开始运动到B与A刚分离的过程中，两物体的动能一直增大9.“天问一号”探测器需要通过霍曼转移轨道从地球发送到火星,地球轨道和火星轨道看成圆形轨道,此时霍曼转移轨道是一个近日点M和远日点P都与地球轨道、火星轨道相切的椭圆轨道(如图所示)。在近日点短暂点火后“天问一号”进入霍曼转移轨道,接着“天问一号”沿着这个轨道直至抵达远日点,然后再次点火进入火星轨道。已知万有引力常量为G,太阳质量为m,地球轨道和火星轨道半径分别为r和R,地球、火星、“天问一号”运行方向都为逆时针方向。下列说法正确的是A.两次点火时喷气方向都与运动方向相同B.两次点火之间的时间为πC.“天问一号”与太阳连线单位时间在地球轨道上扫过的面积等于在火星轨道上扫过的面积D.“天问一号”在转移轨道上近日点的速度大小v1比远日点的速度大小v2大,且满足10.霍尔推进器将来可能安装在飞船上用于星际旅行，其简化的工作原理如图所示，放电通道两端电极间存在加速电场,该区域内有与电场近似垂直的约束磁场(未画出)用于提高工作物质被电离的比例,工作时,工作物质氙气进入放电通道后被电离为氙离子,再经电场加速喷出,形成推力,某次测试中,氙气被电离的比例为η,氙离子喷射速度为v0,推进器产生的推力为F,推进器质量m,已知氙离子的比荷为k:计算时,取氙离子的初速度为零,忽略磁场对离子的作用力及粒子之间的相互作用,A.将该推进器用于宇宙航行时,飞船获得的加速度a=B.氙离子的加速电压约为UC.氙离子向外喷射形成的电流约为ID.每秒进入放电通道的氙气质量约为F二.实验题(本大题共2小题;共22分)11.某实验小组利用图装置测量重力加速度。摆线上端固定在O点,下端悬挂一小钢球,通过光电门传感器采集摆动周期。(1)关于本实验，下列说法正确的是_____。(多选)A.小钢球摆动平面应与光电门U形平面垂直B.应在小钢球自然下垂时测量摆线长度C.小钢球可以换成较轻的橡胶球D.应无初速度、小摆角释放小钢球(2)组装好装置，用毫米刻度尺测量摆线长度L,用螺旋测微器测量小钢球直径d。螺旋测微器示数如图,小钢球直径d=_____mm，记摆长l(3)多次改变摆线长度，在小摆角下测得不同摆长l对应的小钢球摆动周期T,并作出l−T2图像,如图。根据图线斜率可计算重力加速度g=_____m/s2(保留3(4)若将摆线长度误认为摆长，仍用上述图像法处理数据，得到的重力加速度值将_____(填“偏大”“偏小”或“不变”)。12.(1)某同学利用多用电表粗略测量一定值电阻的阻值，先把选择开关旋到“×1k”挡位，测量时针偏转如图(a)所示。请你简述接下来的测量过程:图(b)图(c)①.__________________________________②._________________________________③._________________________________④测量结束后，将选择开关旋到“OFF”挡。(2)接下来采用“伏安法”校准确地测量该电阻的阻值，所用实验器材如图(b)所示。其中电压表内阻约为5kΩ,电流表内阻约为5Ω(3)图(c)是一个多量程多用电表的简化电路图，测量电流、电压和电阻各有两个量程。当转换开关S旋到位置3时，可用来测量_____；当S旋到位置_____时，可用来测量电流,其中S旋到位置_____时量程较大。三.解答题(本大题共3小题,共38分)13.(12分)如图所示,宽度为L的平行金属导轨水平放置,一端连接阻值为R的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B。将质量为m,电阻为r的导体棒MN放在导轨上,与导轨接触良好,其长度恰好等于导轨间距,导轨的电阻忽略不计,导轨足够长。在平行于导轨的拉力F作用下,导体棒从静止开始沿导轨向右运动。当导体棒速度为v时:(1)求导体棒两端的电压U；(2)求导体棒所受安培力的功率；(3)若已知此过程中导体棒产生的电热为Q1，因摩擦生热为Q2,求拉力F做的功14.(12分)“蹦极”运动时,在运动员身上装上传感器,可以测量运动员在不同位置的速度v以及离开蹦极台的位移大小l。已知运动员及所带装备的总质量为m=60kg,弹性绳原长l0=10 m。运动员从蹦极台由静止下落,得到如图所示的(1)请利用v−l图像上的一组数据初步推断:运动员下落过程中空气阻力可以忽略不计:(2)试估算运动员下落速度最大时绳的弹性势能E(3)弹簧是弹性体的一种理想化模型。基于胡克定律可推导出弹簧弹性势能的表达式为Ep=12kx2,式中k为弹簧的劲度系数,15.(14分)如图为某种质谱仪的结构的截面示意图，该种质谱仪由加速电场、静电分析器、磁分析器及收集器组成。其中静电分析器由两个相互绝缘且同心的四分之一圆柱面的金属电极K1和K2构成,两柱面电极的半径分别为R1和R2,O1点是圆柱面电极的圆心。S1和S2分别为静电分析器两端为带电粒子进出所留的狭缝。静电分析器中的电场的等势面在该截面图中是一系列以O1为圆心的同心圆弧,图中虚线A是到K1、K2距离相等的等势线。磁分析器中有以O2为圆心的四分之一圆弧的区域,该区域有垂直于截面的匀强磁场,磁场左边界与静电分析器的右边界平行。P1为磁分析器上为带电粒子进入所留的狭缝,O2P1的连线与O1S1的连线垂直。离子源不断地发出正离子束,正离子束包含电荷量均为q的两种质量分别为m、m′m<m′<2m的同位素离子,其中质量为m的同位素离子个数所占的百分比为α。离子束从离子源发出的初速度可忽略不计,经电压为U的加速电场加速后,全部从狭缝S1沿垂直于O1S1(1)求静电分析器中等势线A上各点的电场强度E的大小:(2)通过计算说明质量为m′的同位素离子能否从狭缝S2(3)求收集器单位时间内收集的离子的质量M答案一.单项选择题12345678910CADDCCCBBB二、实验题(2)20.035/20.036/20.034(3)9.87(4)不变12.(1)①断开待测电阻，将选择开关旋到“×100”挡；②将两表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0Ω”；③再接入待测电阻,将指针示数×100,(2)如图:(3)电阻1、2三、解答题13.(1)BLvRR+r(3)W(1)感应电动势E=BLv,电路中的感应电流I=E(2)安培力F=BIL=B2L2v(3)导体棒产生的电热为Q1，电阻R与导体棒电流相同，电路产生的总电热应为Qtt=R电导体棒克服摩擦力做功Wf=Q2代入得W14.(1)若不计空气阻力，设弹性绳刚好拉直时运动员的速度为v1由机械能守恒定律有12mv1依据v−l图像可知，运动员下落l0=10m时的速度约为14.1(2)由图像可知，下落的位移为l2=15m时速度最大，为vm=15m/s(3)解法一:若弹性绳遵循胡克定律，当运动员速度最大时，有mg其中x1=l1根据题给表达式可知此时弹性绳的弹性势能为E显然Ep1解法二:当运动员下落的位移l2=25 m根据机械能守恒定律有mgl2=1由v−l图像可知，当运动员下落的位移l2=25m15.(1)由题意可知，等势线A的半径R质量为m的离子在静电分析器中做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律有qE设质量为m的离子从狭缝S1进入静电分析器时的速度为v则其在加速电场中加速过程中,根据动能定理有qU=12m(2)设质量为m′的离子经加速电场加速后，速度为v′，由动能定理可得质量为m′的离子在电场中做半径为R的匀速圆周运动,所需要的向心力解得:F即该离子所受电场力,恰好等于它若做匀速圆周运动的向心力,因此这个离子仍然在静电分析器中做半径为R的匀速圆周运动。故质量为m′的离子能从狭缝S2射出,仍从狭缝P设质量为m′的离子进入磁场做匀速圆周运动的半径为r′，O