湖南长沙市一中广雅中学2026-2027学年高三上学期8月开学考试物理+答案

2027届高三8月开学测试

物理

一、单选题(共6小题，共24分)

1.(4分)如图所示，有一束由紫光和红光组成的复色光平行于等边三棱镜截面ABC从空

气射向E点，并偏折到G点和F点。已知入射方向与边AB的夹角θ=45°,E、F分别为

边AB、BC的中点，则()

A.EG光束为紫光

B.该棱镜对红光的折射率为

√2

C.增大θ时，在BC外侧观察到红光先消失

D.EG光束和EF光束分别通过同一双缝干涉装置，EG光束产生的干涉条纹间距大

2.(4分)田径短跑训练中，运动员使用起跑器起跑。某型号起跑器脚踏下方安装了“弹簧

一气缸活塞”双减震装置，简化模型如图所示。起跑时压缩弹簧同时也快速压缩气缸内的气

体达到减震和保护关节的目的。气缸内密闭气体可视为理想气体，在压缩过程中气体温度升

高，则该气缸内的气体()

A.分子总动能增大B.压强减小

C.单位体积内的分子数减小D.分子热运动的平均动能不变

3.(4分)空间站的发射和回收过程中，航天员要承受超重或失重的考验。在某空间站竖直

向上加速发射过程中，有一段时间内的加速度达到3.5g。已知空间站中航天员的质量为m,

取重力加速度g=10m/s²,则在该段时间内(°。。。。。)

A.航天员处于失重状态

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B.空间站对航天员的作用力大小为4.5mg

C.空间站中质量为2kg的物体置于台秤上的视重为70N

D.空间站对航天员的作用力大于航天员对空间站的作用力

4.(4分)如图所示，水平面内有边长为L的等边三角形ABC。顶点A、B、C分别固定电

荷量为+q、-q、+q的点电荷。N、P、M分别为AB、BC、AC边的中点，O点为三角形ABC

的几何中心。以O点为原点、竖直向上为x轴正方向建立坐标系。已知静电力常量为k。则

()

A.N、P、M三点的电势相等

B.将带负电的试探电荷沿x轴由O点移动至x=3L处，电场力可能先做正功后做负功

C.处的电场强度沿x轴正方向的分量大小为

D.1与x=L处的电场强度沿x轴正方向的分量大小之比为3:1

5.(4分)如图，质量为M,半径为R的圆弧槽，置于光滑水平面上.将一可视为质点的滑

块从与圆心等高处无初速度地释放，滑块的质量为m,且M=2m,重力加速度大小为g。

下列说法正确的是()

A.若圆弧面光滑，则圆弧槽与滑块组成的系统动量守恒

B.若圆弧面光滑，则滑块运动至水平面时速度大小为

C.若圆弧面粗糙，滑块能运动至水平面，则圆弧槽的位移大小为

D.若圆弧面粗糙，滑块能运动至水平面，则滑块的位移大小为

6.(4分)如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为K,原线圈串联一个定值电阻R₁

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接在正弦式交流电源上，电源内阻忽略不计。副线圈回路中接有定值电阻R₂与滑动变阻器

R₃,电流表、电压表均为理想电表。滑动变阻器滑片自上而下滑动时，下列说法正确的是

()

A.

B.若电压表V与电流表A示数变化量分别为△U和△I,

C.电源的输出功率先增大后减小

D.副线圈的输出功率先减小后增大

二、多选题(共4小题，共20分)

7.(5分)某小组使用玻璃球模拟彩虹的产生原理，该玻璃球对红光和紫光的折射率分别为

,红光和紫光从玻璃球内部照射到表面

,一束白光入射到玻璃球表面，入射角为夸

时形成出射点，当两出射点在球面上连线的弧长至少为]时，肉眼可分辨并观测到彩色条纹，

下列说法正确的是()

A.红光和紫光在玻璃球中的传播速度的比值为

√2

红光和紫光在玻璃球中的传播速度的比值为

B.√3

C.白光进入玻璃球发生一次反射后从玻璃球表面射出，若能观测到彩色条纹，玻璃球的半

径至少为!

D.白光进入玻璃球发生一次反射后从玻璃球表面射出，若能观测到彩色条纹，玻璃球的半

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径至少为

8.(5分)如图，一块高功率芯片上方紧贴着一个均热板散热器。均热板是一个完全密封的

扁平纯铜空腔，空腔内部注有微量的水。在正常工作过程中，水从高温芯片处吸收热量汽化，

水蒸气在低温冷凝端放出热量变回液态水，并回流到底部。下列说法正确的是()

A.空腔内高温处所有水分子的运动速率都比低温处水分子的运动速率大

B.一定量的水吸收热量变成相同温度的水蒸气，内能变大

C.该均热板可以从高温物体吸热，向低温物体放热，不对外界做功

D.该均热板可以从低温物体吸热，向高温物体放热，而不产生其他影响

9.(5分)某中学田径运动会上，一名同学在投掷区将实心球从某一高度斜向上抛出，实心

球抛出后在空中飞行的速率V随时间t的变化关系如图所示，to时刻刚好落入沙坑，实心球

可视为质点，不计空气阻力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是()

A.实心球在最高点的速度大小为V₁

B.抛球点到落地点间的水平距离为V₀t₀

C.实心球从抛出点到最高点运动的时间为

D.实心球运动过程中离沙坑的最大高度为

10.(5分)如图所示，足够长的光滑平行金属轨道DE、D’E’及FP、F′p’固定在水平面上，

间距分别为21、],两段轨道在EF、EF'处连接，水平轨道处于磁感应强度大小为B、方向

竖直向上的匀强磁场中。四分之一圆弧轨道CD、C'D'在左端与水平轨道平滑相连，圆弧下

端分别在D、D'点与水平轨道相切。质量为m、电阻为R、长度为I的金属棒cd静止放置在

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窄轨道上，现将质量为2m、电阻为2R、长度为21的金属棒ab从圆弧轨道上高为h处由静止

释放，运动过程中两个金属棒始终与金属轨道垂直并接触良好，不计其他电阻及空气阻力，

重力加速度为g,则下列说法正确的是()

A.金属棒cd中的最大电流为

B.整个过程中通过金属棒ab的电荷量为

C.整个过程中金属棒cd中产生的焦耳热为

D.两金属棒ab、cd相距最近时的速度之比为2:1

三、实验题(共2小题，共14分)

11.(6分)手机在物理实验中有重要的应用。某学习小组利用手机进行“探究弹簧弹力与

形变量的关系”实验。已知当地重力加速度实验过程如下：

g=10m/s²

甲

(a)将弹簧的左端固定在水平桌面上，右端与细绳相连，细绳跨过固定在桌面边缘的光滑定

滑轮后，系一手机，手机重心和细绳在同一竖直线上，如图甲所示。

(b)手机的下方悬挂一质量为m=50g的钩码，待平衡后，利用手机软件中的“定位”功能

测量手机竖直方向上相对不挂钩码时的位移X。

(c)增加手机下方的相同钩码数量，作出钩码数量n与手机在竖直方向上位移X的关系图像，

如图乙所示。则：

乙

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(1)关于该实验，下列说法正确的是。。。。。

A.本实验无需测量弹簧的原长B.手机下方所挂钩码不宜过多，以免超出弹簧的弹性限度

C.用图像法处理数据时，能够有效减小该实验的系统误差

(2)由图乙可知，在弹簧弹性限度内，弹簧弹力与弹簧形变量

(选填“正比”或“反比”),测得弹簧的劲度

E

12.(8分)某探究小组利用如图甲所示电路观察电容器的充、放电现象，其中为电源(内

R

阻不计),为定值电阻，为电容器，A为零刻度位于中央的毫安表，V为电压表(内阻近

似无穷木)。

甲乙

U=

(1)当开关S接1,稳定后，电压表(量程0~15V)的示数如图乙所示，则电压

V。

(2)操作时，先把开关S接1(此前电容器不带电)并以此刻为计时起点，待稳定后，再把开

一t

关S接2。在下列四个图像中，可正确表示全过程中通过电流表的电流随时间变化的图

像和电压表测得两极板间的电压随时间变化的图像的是_(填字母序

号)。

A.

B.

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C.

D.

(3)现将图甲电路中的电流表换为电流传感器，并与计算机相连，测得当电容器充电时，电

流随时间变化的I-t曲线如图丙所示。则电容器的电容约为_F(计算结果保

留两位有效数字)。

丙丁

(4)接第(3)问，若仅将图甲电路中的R换成R₁=6kΩ的定值电阻，重新将开关S接1(此前

电容器不带电)并以此刻为计时起点，则充电电流随时间变化的I-t图线可能是图丁中的曲

线_(选填“a”或“b”)。

四、解答题(共3小题，共42分)

13.(12分)某同学为了测定电流流经电阻时产生的焦耳热，设计了如图所示装置。他将一

绝热气缸固定在水平地面上，气缸内横截面积为S,用一质量为m的绝热活塞密闭了0.5mol

的理想气体，活塞与气缸壁间无摩擦且不漏气，电阻丝置于密闭气体中，活塞右侧连接一轻

质弹簧，弹簧右端连接墙壁，弹簧的劲度系数,电阻丝通电前，活塞到气缸左壁的

距离为lo,弹簧处于原长，气体温度为To,现将电阻丝通电给气体缓慢加热，经过一段时间

弹簧的弹性势能

活塞向右缓慢移动。已知1mol该气体的内能

为弹簧的形变量),大气压强恒为po,求：

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时气体的温度T;

(1)活塞向右缓慢移动

(2)这一过程中电阻丝产生的焦耳热Q(电阻丝产生的热量80%传给了气体)。

14.(14分)如图所示，竖直平面内固定有绝缘轨道ABMNP,AB段是长L=3.6m的水平

轨道，BM段是半径R=0.4m、圆心角θ=37°的光滑圆弧轨道，MN段是倾角θ=37°的倾

斜轨道，NP段是恰好能与BM段组成半圆的光滑圆弧轨道，各段轨道均平滑连接。01、O₂

分别是两段圆弧轨道的圆心，MO₁所在直线右侧足够大空间存在匀强电场，电场方向与MN

平行且向上，电场强度大小为E=90N/C。小物块a以初速度v₀=10m/s从A点向右运

动，一段时间后，与静置在B点的小物块b发生弹性正碰(碰撞时间极短),b运动到P点

时对轨道恰好无压力。已知a、b的质量分别为m₁=0.1kg、m₂=0.3kg,a与AB段的

动摩擦因数为μ=0.5,b带正电，电荷量q=0.02C,a、b碰撞过程不会发生电荷转移，

重力加速度大小g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求

(1)a、b碰撞结束瞬间，b的速度大小；

(2)b通过P点时的速度大小；

(3)b通过P点后在电场中运动距MN的最远距离。

15.(16分)高频焊接是一种常用的焊接方法，图甲是焊接的原理示意图。将半径为r=10

cm的待焊接的环形金属工件放在线圈中，然后在线圈中通以高频变化电流，线圈产生垂直

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于工件所在平面的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，t=0时刻磁场

方向垂直线圈所在平面向外。工件非焊接部分单位长度上的电阻Ro=1.0×10⁻³Ω·m⁻¹,

焊缝处的接触电阻为工件非焊接部分电阻的9倍，焊接的缝宽非常小，不计温度变化对电阻

的影响。

接

高焊链

频待焊接工件

电

源线圈

甲

乙丙

(1)在图丙中画出感应电流随时间变化的i-t图像(以逆时针方向电流为正),并写出必要的计

算过程；

(2)求环形金属工件中感应电流的有效值；

(3)求t=0.30s内电流通过焊接处所产生的焦耳热。

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2027届高三8月开学测试

物理

一、单选题

1.D【解析】由图可知EF光束的偏折角度大于EG光束，紫光折射率大于红光折射率，所

以EF光束为紫光，A错误；由几何知识知，对于EF光束，入射角为45°,折射角为30°,

则棱镜对紫光的折射率为B错误；根据临界角公式,紫光的临

界角更小，所以增大θ时，紫光先发生全反射，在BC外侧观察到紫光先消失，C错误；EG

光束和EF光束分别通过同一双缝干涉装置，EG光束为红光，波长更大，根据条纹间距公

·入’所以EG光束产生的干涉条纹间距大，D正确。故选D。

2.A【解析】温度是分子热运动平均动能的标志，压缩过程中气体温度升高，则分子热运动

的平均动能增大，分子总动能增大，A正确；由理想气体状态方程,气体被压

缩，体积v减小，同时温度T升高，则压强p一定增大，B错误；气体被压缩，体积v减小，

分子总数N不变，则分子数密度增大，C错误；温度是分子热运动平均动能的标志，温度升

高，分子热运动的平均动能增大，D错误。故选A。

3.B【解析】由题意可知，空间站加速度向上，所以航天员处于超重状态，A错误；对航天

员由牛顿第二定律，有F-mg=ma,解得F=3.5mg,B正确；对空间站中质量为2kg

的物体，由牛顿第二定律，有FN-mg=ma,解得Fɴ=90N,C错误；间站对航天员的

作用力与航天员对空间站的作用力大小相等、方向相反是一对作用力与反作用力，D错误。

故选B。

4.C

5.C【解析】若圆弧面光滑，圆弧槽与滑块组成的系统在水平方向动量守恒，故A错误；若

圆弧面光滑，设滑块运动至水平面时速度大小为V₁,圆弧糟速度大小为V₂,由机械能守恒

定律知在水平方向上动量守恒有mv₁=MV₂,M=2m,联立

解得,故B错误；若圆弧面粗糙，滑块能运动至水平面，设滑块与

圆弧槽相对于地面沿水平方向的位移分别为X₁和X₂,由水平方向动量守恒有mx₁=Mx₂’

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X₁+X₂=R,解得R,,故C正确；由于滑块还发生了竖直位移R,故滑块

的位移大小故D错误。就选C。

6.B【解析】原线圈电流为I₁=I,副线圈电流为I₂,根据可知I₂=KI,又

,即=K(R₂+R₃),,故A错误。当电压表的示数变化量为△U时，原线圈两

端电压的变化量△U₁=K△U,定值电阻R₁两端电压变化量的绝对值△UR1=|LU₁,可知

,故B正确。副线圈电路中总电阻为R总=R₂+R₃,滑动变阻器R₃的

上段、下段并联，将滑动变阻器R₃的滑片从上端滑至下端的过程中，,由数

学知识可得R₃电阻先增大后减小，所以副线圈总电阻先增大后减小。,根据电压关系

,其中U₁满足U₁=U-I₁R₁,U₂满足U₂=I₂R总电流关联立

等效电阻为R等=K²R总，可知R等先增大后

减小。根据则电源的输出功率先减小后增大，故C错误。根据

U=IR₁+IK²R总’副线圈的输出功率为P=I₂²R总=K²T²R,其

整理得理想变压器副线圈的输出功率与副线圈电路的总电阻有关，无

法确定R₁和Rg的大小关系，所以理想变压器副线圈的输出功率的变化情况不确定，故D错

误。故选B。

二、多选题

7.AD

8.BC【解析】温度是分子平均动能的统计标志，仅反映整体的平均水平，高温处仍存在速

率小的水分子，低温处也存在速率大的水分子，并非所有水分子的运动速率都满足高温处大

于低温处，故A错误；一定量的水变为同温度的水蒸气，温度不变则分子总动能不变，汽

化过程吸收热量，且汽化后分子间距大幅增大，分子势能增加，因此总内能变大，故B正

确；该过程中，均热板从高温的芯片吸热，向低温的冷凝端放热，整个过程循环进行，均热

板自身状态复原，不需要对外界做功，仅依靠水传递热量，符合物理规律，故C正确；根

据热力学第二定律，不可能从低温物体吸热、向高温物体放热，同时不产生其他影响，该描

述违反热力学第二定律，故D错误。

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9.AD【解析】根据斜抛运动规律可知，最高点竖直分速度为0,合速率等于水平分速度，

大小就是速率最小值V1,A正确；实心球水平方向做匀速直线运动，水平分速度恒为V1,

总运动时间为to,抛球点到落地点间的水平距离X=V₁to,B错误；抛出时的速度正交分解，

可得，,则实心球从抛出点到最高点运动的时间为,C错误；

设落地时竖直分速度为Vy,落地时速率V₂满足从最高点到落地，竖直方向

正确。故选。

初速度为0,满足v²=2gH,解得DAD

10.AB【解析】金属棒ab滑下来刚进入磁场时，速度最大，感应电动势最大，金属棒cd中

的电流最大，设金属棒ab刚进入磁场时的速度大小为Vo,此时回路中的感应电动势为Em,

解得，,则最大感应电动势为

根据机械能守恒定律有2mgh=2×2mv?,vo=√2gh

Em=B·21v₀=2BI√2gh’,最大电流,A正确；金属棒ab进入水平轨

道后在安培力作用下做减速运动，金属棒cd做加速运动，直到两金属棒产生的电动势等大、

反向，回路中的电流为零，最终两金属棒都做匀速运动，设两金属棒匀速运动时的速度大小

分别为Va、Ve,达到稳定状态的过程中通过两金属棒的电荷量为q,则有B·21va=Blvᴄ,

可得Vc=2va,根据动量定理，对金属棒ab、cd分别有

BI·21·△t=B·21·q=2mv₀-2mva,BI·1·△t=B·1·q=mvc-0,解得

B正确；由能量守恒定律可得，回路产生的总焦耳热为

,则金属棒cd中产生的焦耳热为

,C错误；由牛顿第二定律可得BiL=ma,因通过两金属棒的电流

始终相等，根据两金属棒的长度、质量关系可知，两金属棒的加速度大小始终相等，运动过

程中的V-t图像如图所示

两图线关于中间虚线对称，显然两图线的交点的纵坐标为,而两金属棒速度大小相等时

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距离最近，所以两金属棒距离最近时两金属棒的速度大小都,D错误。故选

AB。

三、实验题

11.

(1)AB

(2)正比，50

【解析】(1)根据胡克定律可得nmg=kx,,可知本实验无需测量弹簧

的原长，A正确；为了避免超出弹簧的弹性限度，手机下方所挂钩码不宜过多，B正确；用

图像法处理数据时，能够有效减小该实验的偶然误差，C错误。故选AB。

(2)由图乙可知，图线对应的函数关系为n=100x(m-1),而△F=nmg=100mgx,可

知在弹簧弹性限度内，弹簧弹力与弹簧形变量成正比，测得弹簧的劲度系数为

k=100mg=100×50×10⁻³×10N/m=50N/m

12.

(1)6.0;

(2)BC

(3)5.8×10-4;

(4)b

【解析】(1)由乙图可知，电压表分度值为0.5V,读数为6.0V。

(2)由甲图电路可知，开关接1充电时，电流为正方向，大小从最大值逐渐衰