河南省长沙市长沙大学附属中学2027届高三上学期开学考试物理试卷（含答案）

湖南长沙市开福区长沙大学附属中学2026-2027学年高三上学期开学物理试题一、单选题1．如图为双缝干涉实验装置，缝宽可调的单缝前有绿色滤光片，双缝间距为。开启光源，从目镜可看到毛玻璃片上的绿色干涉条纹。下列说法正确的是（）A．毛玻璃屏向双缝方向靠近，相邻两条亮条纹中心距离不变B．改用间距大于的双缝，相邻两条亮条纹中心距离变宽C．红光波长比绿光长，把绿色滤光片换成红色，相邻两条亮条纹中心距离变大D．取下双缝，逐渐将单缝的缝宽调窄，毛玻璃片上的亮纹宽度逐渐变窄2．如图所示，一定质量的理想气体可经三个不同的过程从状态A变化到状态C，则（

）A．和过程，外界对气体做功相同B．气体在状态B时和在状态D时，气体分子热运动的平均动能相同C．和过程，气体放出的热量相同D．状态C下气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数比状态B更多3．如图所示，跨过光滑定滑轮的绳子总长度为，单位长度的质量为，由于绳子左右长度不等，由静止释放后，右侧绳子向下、左侧绳子向上加速运动。忽略绳子粗细和滑轮大小的影响，重力加速度为，释放后，当右侧绳子比左侧绳子长时，绳子最高点处的张力大小为（）A． B． C． D．4．如图所示为某同学设计的油量表，闭合开关，当往油箱里加油时，浮子高度升高，带动滑杆使滑动变阻器的滑片P下移，下列判断正确的是（）A．电流表的示数变小 B．电压表的示数变小C．电源的输出功率一定变大 D．电源的总功率变小5．如图为某学校组织的“同心击鼓”团队协作能力拓展项目。某次颠球中，排球在某位置由静止开始下降高度时与鼓面接触，排球被竖直颠起后，又上升高度时速度恰好为0。已知重力加速度大小为，空气阻力产生的加速度大小恒为，该项目所用排球质量为，若排球与鼓面的接触时间为，不考虑排球与鼓面接触过程中的空气阻力，则鼓面对排球的平均作用力大小为（）A．B．C．D．6．某电磁缓冲装置如图所示，两足够长的平行金属导轨置于同一水平面内，导轨左端与一阻值为R的定值电阻相连，导轨BC段与B1C1段粗糙，其余部分光滑，AA1右侧处于竖直向下的匀强磁场中，一质量为m的金属杆垂直导轨放置。现让金属杆以初速度沿导轨向右经过AA1进入磁场，最终恰好停在CC1处。已知金属杆接入导轨之间的阻值为R，与粗糙导轨间的摩擦因数为μ，。导轨电阻不计，重力加速度为g，下列说法正确的是（

）A．金属杆经过BB1的速度为B．在整个过程中，定值电阻R产生的热量为C．金属杆经过与区域，金属杆所受安培力的冲量不相同D．若将金属杆的初速度加倍，则金属杆在磁场中运动的距离大于原来的2倍二、多选题7．一束包含a、b两种单色光的细光束从空气中射入顶角为的等腰三棱镜，A为入射点，经两次折射分别从C、D射出，如图所示，AC连线与底边平行。已知a光的偏向角为δ（C点出射光线与A点入射光线的夹角），三棱镜对a、b光的折射率分别用na、nb表示，则下列结论正确的是（

）A．B．C．若用a、b两单色光分别通过同一双缝干涉装置，屏上的条纹间距xa<xbD．若用a、b两单色光分别照射相同金属板都能发生光电效应，则逸出的光电子最大初动能Eka<Ekb8．如图为小津同学设计的一款简易温度报警装置及其简化示意图。在竖直放置、导热性能良好的汽缸中，用活塞密闭一定质量的气体。当环境温度上升时，活塞缓慢向上移动，安装在活塞上表面的金属薄片与、两触点接触使电路导通，蜂鸣器报警。不计一切摩擦，此过程中密封气体可视为理想气体，则密封气体（）A．对外做功B．吸收的热量等于其内能的增加量C．分子的数密度增大D．分子的平均动能增大9．如图为某食品加工厂里的全自动面包切割输送装置的示意图。在生产过程中，推送平台将面包条以恒定的速度向传送带输送，在推送平台末端有一切割器，将面包条切割成宽为的长方体面包坯，切割下的面包坯立刻落在传送带上，传送带始终以（）的速度向右匀速转动，将切割好的面包坯运送到传送带的另一端并拉大面包坯间的距离。已知每块面包坯的质量均为，面包坯与传送带间的动摩擦因数处处相同，传送带足够长，下列说法正确的是（）A．切割器切割时的速度方向竖直向下B．面包坯加速过程中的加速度大小为C．传送带上相邻两面包坯间的最大距离为D．带动传送带的电机相对于空转时平均功率至少增加了10．如图，U形光滑金属框abcd置于水平绝缘平台上，ab和dc边平行，和bc边垂直。ab、dc足够长，整个金属框电阻可忽略。一根具有一定电阻的导体棒MN置于金属框上，用水平恒力F向右拉动金属框，运动过程中，装置始终处于竖直向下的匀强磁场中，MN与金属框保持良好接触，且与bc边保持平行。经过一段时间后（）A．金属框的速度大小趋于恒定值B．金属框的加速度大小趋于恒定值C．导体棒所受安培力的大小趋于恒定值D．导体棒到金属框bc边的距离趋于恒定值三、实验题11．实验小组的同学们利用单摆测重力加速度及单摆摆球质量。如图甲所示，他们将细线一端与一个质量均匀的金属小球相连，另一端系在固定的力传感器的挂钩上，整个装置处于竖直平面内。(1)拉动小球使悬线偏离竖直方向一个较小的角度（小于5°），小球由静止释放后在竖直平面内往复摆动，与传感器相连的计算机记录细线的拉力随时间变化的图线如图乙所示，由图像可知，该单摆的振动周期________。(2)改变摆线的长度，多次进行实验，记录每次摆线的长度及对应的周期。以为纵轴，为横轴，利用所测得的数据，画出图像如图丙所示，则当地的重力加速度可表示为________（用丙图中的、表示），图线在纵轴截距的绝对值表示________。(3)控制摆球和摆线长度均不变，将小球拉离平衡位置后由静止释放，在竖直平面内往复摆动，记下传感器最大示数和最小示数；多次改变悬线与竖直方向的初始夹角并重复上述实验步骤，根据多次的测量数据在直角坐标系中绘制图像，如图丁所示。若小球摆动过程中机械能守恒，则此摆球的质量为________（用丙图中的、及图丁中的表示）。12．某学习小组要测一电池组的电动势和内阻，先用图甲电路测量一个量程为，内阻约为的微安表头的内阻，所用电源的电动势约为10V，有两个电阻箱可选，，；之后再用图乙电路测量电池组的电动势和内阻（电动势约为，内阻约为），定值电阻。(1)某次测微安表内阻的实验中，先将S2断开，闭合S1，调节滑片P和电阻箱，使微安表满偏；然后保持滑片P和不变，闭合S2，调节电阻箱，使微安表半偏，读出此时的读数；则微安表内阻测量值等于的读数。该实验中应选___________（填“”或“”），微安表内阻的测量值___________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。(2)微安表内阻测量值，把该微安表改装成量程为的电压表，需要___________（填“串联”或“并联”）电阻箱；并调节其阻值___________。(3)学习小组测一电池组的电动势和内阻实验时，根据采集到的微安表的读数I和电阻箱的读数R，作出的图像如图丙，已知图线的斜率为，纵截距为，若学习小组测得电源中的电流远大于微安表中的电流，则所测得电池组的电动势___________，内阻___________。（均用字母，，，，表示）四、解答题13．半径为的某种圆形透明介质截去一小部分，是截面，是其对称轴，与的交点到圆心的距离为，一束光线以平行的方向从点射入介质，折射光线刚好射到点，点到的距离为。(1)求介质对光的折射率；(2)试判断光照射到点时会不会发生全反射。14．如图所示，一足够长的倾斜传送带处于静止状态，传送带与水平面的夹角。现把一滑块轻放到传送带上点由静止释放，滑块与传送带间的动摩擦因数，传送带的底端垂直传送带放一挡板，O点到挡板距离，滑块到达传送带底端时与挡板P发生碰撞，滑块与挡板P碰撞前后的速率不变，滑块可视为质点，取。求：(1)滑块最终停止在什么位置，滑块在斜面上滑行的总路程为多大（结果可用分数表达）；(2)若传送带光滑，滑块每次与挡板碰撞后的动能都为碰撞前的，其他条件不变，则滑块在斜面上运动的总路程为多大；(3)若传送带以的速率沿顺时针方向匀速运行，其他条件不变，求滑块在运动的整个过程中以大于的速率沿传送带上滑的总路程。15．如图所示，电源电动势为，内阻为，电容器的电容为，是旋钮开关，可以分别接通12、13、23，MN、PQ是两根位于同一水平面的平行光滑导轨，导轨间距为，导轨电阻可以忽略不计，导轨处在垂直导轨向下的匀强磁场中，磁感应强度为，、两根导体棒，质量分别为、（）、电阻均为，开始时、导体棒均静止。现将开关旋至接通12，求：(1)当开关接通12的瞬间，求流经棒的电流，以及棒的加速度；(2)从开关接通12到、棒一起匀速运动的过程中，电源的电功；(3)若将开关接通13，当电容器的电压稳定后，再将开关接通23，求、棒的最大速度？参考答案题号12345678910答案CDCBCDBDADCDBC11．(1)(2)小球的半径(3)12．(1)R2小于(2)串联37974(3)13．(1)(2)会【详解】（1）作出光路图如图所示到对称轴的距离为，（半径），因此法线与入射光线的夹角，即入射角，在中，，，，由正弦定理得结合余弦定理，解得，代入得根据折射定律解得（2）临界角点的入射角是折射光线与的法线（）的夹角，由正弦定理得计算得因为，即，则恰好会发生全反射。14．(1)滑块最终停止在P处，(2)(3)【详解】（1）（1）由于因此滑块不可能停在传送带上，滑块最终的位置在P处，设滑块在斜面上滑动的总路程为，全过程由动能定理得解得（2）滑块第一次下滑的高度为根据题意，小滑块从开始下滑到停止的过程滑块第一次上滑的高度为，第二次上滑的高度为…，以此类推则下滑的总高度之和为…故运动的总路程为（3）滑块由静止释放后，沿传送带向下匀加速运动至传送带的底端，由牛顿第二定律有可得滑块的加速度大小为根据运动学公式可得滑块到达传送带底端的速率为滑块与挡板P第一次碰撞后到达的最高位置的过程为分段运动，当滑块减速到与传送带速度相等后，由于，故滑块要继续向上减速滑块与挡板P第一次碰撞后，先沿传送带向上做匀减速运动至速率为，该过程由牛顿第二定律有解得运动的距离为此后滑块以加速度继续沿传送带向上做匀减速运动至速率为0，该过程运动距离为故滑块与挡板P第一次碰撞后到达最高位置后，沿传送带以加速度向下做匀加速运动到达传送带底端，与挡板P第二次碰撞，碰撞前瞬间速率为滑块与挡板P第二次碰撞后，以加速度做匀减速运动至速率为，运动的距离此后滑块以做匀减速运动至速率为0，同理可得，运动距离滑块上升到最高位置后，以加速度向下做匀加速运动，与挡板P第三次碰撞，碰撞前瞬间速率滑块与挡板P第三次碰撞后，以加速度做匀减速运动至速率为，运动距离此后滑块以加速度做匀减速运动至速率为0，运动距离为，以此类推，经过足够长的时间，滑块与挡板P多次碰撞后，滑块以速率反弹，此后滑块在距传送带底端的范围内往复运动，滑块每一次与挡板P碰撞后，沿传送带向上减速运动至速度的距离与滑块上一次与挡板P碰撞后，沿传送带向上减速运动至速度的距离比值均为。根据等比数列求和公式15．(1)，（方向水平向右）(2)(3)，方向水平向右【详解】（1）由电路分析知，刚接通瞬间流经棒和棒的电流相等，由化简得对棒分析可得则有由左手定则可知方向向右。（2）根据分析可知，当接通之后棒和棒会受到安培力，但，所以初始棒加速度小于棒加速度，两棒会有速度差，从而会导致两棒电流不等，又进而影响速度差