湖南省长沙市部分学校2026-2027年高三上开学考试物理试卷（含答案）

高三物理注意事项：1.答题前，务必将自己的个人信息填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.天然放射现象是1896年法国物理学家贝克勒尔发现的，通过对天然放射现象的研究，下列说法正确的是A.发生β衰变时，β射线来源于原子核外电子逸出B.把放射性元素放入高温环境中，可使其半衰期变短C.放射性元素与别的元素形成化合物后不再具有放射性D.α、β、γ三种射线中，α射线的电离能力最强2.如图所示，A、B、C、D、O是等量异种点电荷周围的一些点，其中O是点电荷连线的中点。B、C是电荷连线上关于O对称的两点，A、D是连线中垂线上关于O对称的两点，下列说法正确的是A.A、B两点的电场强度方向相反B.C、D两点的电场强度方向相同C.B、C两点的电场强度大小相等，方向相反D.A、O、D三点比较，O点的电场强度最小3.卡车以速度v在平直公路匀速行驶(车轮不打滑)，车轮半径为R，其边缘一质点P(图中未画出)的轨迹如图中虚线所示，B为轨迹的最高点，A为轨迹的最低点。质点P从最高点B运动至最低点A的过程中，质点P所受重力的瞬时功率变化情况是A.先增大后减小B.先减小后增大C.一直逐渐增大D.一直逐渐减小4.如图所示，两根完全相同的轻质橡皮条的一端分别拴接蜂鸣器a和b，另一端均穿过同一根竖直管并固定于管的底部。蜂鸣器a和b在同一水平面内做匀速圆周运动。已知橡皮条位于管内的长度恰好等于其原长，橡皮条的弹力遵循胡克定律，橡皮条始终处于弹性限度内。不计空气阻力与一切摩擦，则蜂鸣器a的质量m。与蜂鸣器b的质量mb大小关系为A.mn>mbB.mC.mD.无法确定5.水平粗糙桌面上的O点固定一根原长为l₀的轻质橡皮绳，绳的另一端连接质量m=0.1kg的小物块。小物块从以O为圆心、l₀为半径的圆周上A点，以初速度v0A.小物块可能做匀变速曲线运动从A运动至BB.小物块可能沿一段圆弧轨迹从A运动至BC.小物块的位移大小可能等于0.8mD.小物块的运动路程为0.8m6.如图所示，由同种光组成的两条平行光线a、b均以入射角θ从空气射入平静水面，入射点分别为A、B，过A作光线b的垂线，垂足为A'，过B作光线a折射光线的垂线，垂足为B'。关于光线a从A传到B'的时间t。与光线b从A'传到B的时间t₀，下列说法正确的是A.t。>tbB.t。<tbC.tₐ=tbD.条件不足，无法比较7.如图所示，定滑轮两侧通过不可伸长的轻绳悬挂两组小球(均可视为质点)，系统保持静止。A球和C球质量均为m，B球和D球的质量均为2m。B球和D球离地面高度均为h，A、B间绳长和C、D间绳长也均为h，A、C到定滑轮的绳长足够长。滑轮质量与摩擦忽略不计，若某时刻突然剪断C、D之间的轻绳，小球落地后立刻静止，则C球能到达的最高点离地面的高度为A.5h2 B.7h2 C.4h D.二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.一次军事演习中，我方舰载机与舰艇预警雷达协同开展海空域搜索。该雷达先由图1所示的LC振荡电路生成初始高频信号，再经速调管放大为高稳定、高功率的探测电磁波，实现远距离敌机精准定位。图2为LC振荡电路的电流随时间变化的图像。在t=0时刻，回路中电容器的M板带正电。下列说法正确的是A.图2中规定逆时针方向的电流为正B.在a~b段时间内，电容器在放电C.在c~d段时间内，回路的磁场能在减少且M板带负电D.若要提高初始信号的振荡频率，可适当减小电容器的电容C9.如图所示的光滑绝缘斜面体固定在水平面上，倾角为θ，由均匀导线围成的正方形导体框ABCD放在斜面上，水平虚线的下侧存在垂直斜面向上的匀强磁场。t=0时刻导体框由静止开始以恒定的加速度a=gsinθ做匀加速直线运动(g为重力加速度)，经时间t₁导体框的BD边刚好到达虚线处。为使导体框仍以恒定的加速度a=gsinθ做匀加速直线运动，进磁场瞬间在导体框上施加一沿斜面向下的外力F，t₂时导体框的AC边刚好到达虚线处。导体框中的感应电流用I表示，B、D两点间的电压大小用U表示，外力用F表示，导体框消耗的电功率用P表示，则下列图像可能正确的是10.将人造卫星从近地圆轨道(半径r₁)变轨至高圆轨道(半径r₂)，有两种方案。方案1(霍曼转移)：如图1所示，在近地点A点火加速进入椭圆轨道Ⅰ(半长轴为a₁)，在远地点B再次点火加速进入高圆轨道；方案2：如图2所示，在近地点A点火加速进入椭圆轨道Ⅱ(半长轴为a₂)，当卫星经过椭圆轨道Ⅱ与高圆轨道的交点C(或D)时，仅用矢量发动机改变速度方向(大小不变)，使卫星切入高圆轨道。已知规定无穷远处引力势能为零，卫星的引力势能表达式为EpA.在A点加速后的瞬间，方案1的瞬时速率大于方案2的瞬时速率B.方案1中，在A点加速后瞬间的瞬时速率为C.方案1中，卫星从近地圆轨道变轨至高圆轨道，卫星的机械能增量为GMmD.方案2中，椭圆轨道Ⅱ的半长轴a₂等于高圆轨道的半径r₂三、非选择题：本题共5小题，共57分。11.(6分)随着数字化实验技术的普及，智能手机及传感器为物理实验提供了新的手段。某探究小组设计了一个测量弹簧劲度系数的实验方案，所用器材有：200g的砝码若干、托盘1个、轻质弹簧1根、天平、刻度尺、智能手机1部(安装有Phyphox软件)等。具体步骤如下：①如图所示，将弹簧竖直悬挂在固定支架上，弹簧下面挂上托盘，智能手机固定于托盘上；②在托盘内每次增加一个砝码，并记录下静止时对应的弹簧长度变化量(均为相对于仅挂上托盘和手机时弹簧的长度变化量)，直至托盘内放置5个砝码，记录数据如表所示；③启动手机Phyphox软件，运行“加速度计”功能，将托盘拉离平衡位置后由静止释放，使弹簧振子在竖直方向做简谐运动(周期公式为T=2πM④每次减少一个砝码，重复实验步骤③，进行多次简谐运动实验，直至托盘中无砝码；⑤实验结束，导出Phyphox采集的加速度—时间图像数据。砝码个数n弹簧长度变化量/cm00.0012.8225.6038.40411.21514.01根据实验数据，回答下列问题：(1)根据上表中的数据，采用逐差法计算弹簧的劲度系数为N/m(重力加速度g取9.8m/s²,保留3位有效数字)。(2)由加速度—时间图像上相邻两个正向峰值的时间间隔得到振动周期T。记录不同振子质量M(包括砝码、托盘和手机的总质量)对应的周期平方T²，绘制T2−M图像，得到一条直线。若该直线的斜率为p，则弹簧劲度系数k=(3)若该小组在(2)中作图时，忘了将托盘和手机的质量计入M(即横坐标M仅表示砝码的总质量)，其他操作都正确规范，则弹簧劲度系数的测量值(填“小于”“等于”或“大于”)真实值。12.(10分)某同学欲研究小灯泡L(额定功率1.5W，额定电压3.8V)的伏安特性，实验室提供的器材如下：A.电源E(电动势约为4V，内阻可不计)B.电流表A₁(量程0~3A,内阻等于0.1Ω)C.电流表A2(量程0~600mA,内阻等于1Ω)D.电压表V1E.电压表V₂(量程0~4V,内阻未知)F.滑动变阻器R₁(最大阻值10Ω，允许通过的最大电流为2A)G.开关、导线若干请完成以下内容：(1)实验要求尽可能准确地描绘小灯泡的伏安特性曲线，则电流表应选用，电压表应选用。(均填器材前的字母序号)(2)测量时应采用电路图(填“1”或“2”)；图3是实物电路，请不要改动已连接的导线，把还需要连接的导线补上。(3)该同学完成该实验后，将小灯泡换成一额定电压为3V的小电动机，电路其他部分保持不变，描绘出该电动机的伏安特性曲线如图4所示。图像表明：两曲线的临界电压为1.5V(电压增大到1.5V时，电动机开始转动)，则电动机的内阻为r=Ω(保留2位有效数字)。(4)再将该电动机直接接在另一电源(电动势E=3.0V)两端，工作较长时间后，电源的电动势不变，但内阻增加，导致电动机停止转动，则电动机停止转动前瞬间，该电源的内阻r'=Ω(保留2位有效数字)。13.(10分)如图所示，某实验装置由理想变压器和绝热容器组成。变压器原线圈接电压有效值为U1=220V的正弦交变电源，原、副线圈的匝数比n1:n2=11:1,(1)电热丝的电功率；(2)若电热丝通电时间t后气体的压强变为1.5×1014.(14分)如图所示，某粒子分析装置由加速电场、速度选择器、偏转磁场等部件组成。加速电场的加速电压为U；速度选择器由平行金属板构成，其极板间距与极板长度均可调，极板间存在方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场，匀强磁场的磁感应强度大小为B₁；偏转磁场为垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B₂。一带电粒子从狭缝S₁无初速度飘入加速电场，加速后从狭缝S₂沿水平方向(垂直于电场和磁场)射入速度选择器，沿两板中线穿过速度选择器后从狭缝S₃垂直进入偏转磁场，做半个圆周运动后打在位于偏转磁场边界的粒子收集装置上。已知带电粒子的质量为m、电荷量为+q，不计粒子重力。(1)求速度选择器极板间的电场强度大小及粒子打在收集装置上的位置到S₃的距离；(2)若仅将加速电压调为2U，粒子在速度选择器中做摆线运动(可视为匀速直线运动和匀速圆周运动的合运动)。要保证粒子仍能水平射出速度选择器并从S₃进入偏转磁场，求：①速度选择器的极板长度应满足的条件；②速度选择器的极板间距至少多大。15.(17分)如图所示，一质量为M=3kg的球壳放置在离地面足够高的水平木板上，球壳的直径D=0.2m，球壳的顶端锁定一质量为m=1kg的小球(可视为质点)，开始时三者均处于静止状态。现解除小球的锁定，小球自由下落，小球与球壳碰撞前瞬间撤去木板，小球与球壳发生第1次碰撞。所有碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短，不计空气阻力，重力加速度大小g取10m/s²。求:(1)与球壳第1次碰后瞬间小球的速度大小；(2)小球与球壳第2次碰撞过程中，球壳所受弹力冲量的大小；(3)从解除小球锁定后1s时间内，重力对小球做的功。

高三物理·答案选择题：共10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一个选项符合题目要求，每小题4分，共28分。第8~10题有多个选项符合题目要求，每小题5分，共15分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.答案D命题透析本题以基本概念为情境，考查天然放射现象的基本知识，考查考生的物理观念。思路点拨β射线是核内中子转化为质子时释放的电子，并非核外电子逸出，A错误；高温、高压环境不会影响元素的半衰期，B错误；放射性元素与别的元素形成化合物后仍然具有放射性，C错误；α、β、γ三种射线中，γ射线的穿透能力最强，α射线的电离能力最强，D正确。2.答案B命题透析本题考查等量异种点电荷周围的电场，考查考生的物理观念。思路点拨等量异种电荷连线上，电场强度方向均由正电荷指向负电荷(即方向向右)，B、C是电荷连线上关于O对称的两点，则电场强度大小相等，方向相同，A、D关于O对称，根据电场强度叠加可知，A、D两点的电场强度大小相等，方向相同(均向右)，A、C错误，B正确；等量异种电荷的中垂线上，O点的电场强度最大，向两侧电场强度逐渐减小，因此O点电场强度最大，D错误。3.答案A命题透析本题以车轮边缘质点的滚轮线运动为情境，考查曲线运动速度方向的特征和瞬时功率的基本概念。思路点拨重力瞬时功率由P=mg·v，决定(v，为质点的竖直分速度)。在最高点B处，质点合速度水平，竖直分速度vy=0,，重力的瞬时功率为0；运动至与车轮圆心等高的位置时，质点竖直分速度达到最大，重力的瞬时功率增大至mgv；在最低点A处，质点竖直分速度4.答案B命题透析本题以蜂鸣器通过橡皮条做匀速圆周运动为情境，考查胡克定律及正交分解方法的运用，考查考生的科学思维。思路点拨设橡皮条的劲度系数为k，蜂鸣器到竖直管顶端的竖直高度为h，管外橡皮条长度(即伸长量)为l。由胡克定律得橡皮条弹力F=kl，根据竖直方向受力平衡：Fhl=kh=mg,故h=mgk,由于蜂鸣器a、b在同一个水平面内，即5.答案D命题透析本题以橡皮绳连接物块在粗糙桌面运动为情境，考查运动轨迹判断、位移与路程、力和运动关系、功和能关系，侧重考查推理能力。思路点拨小物块受的滑动摩擦力方向随运动方向变化，合力大小也发生变化，加速度不恒定，A错误；若橡皮绳保持原长(无弹力)，小物块无向心力提供，会偏离圆弧做离心运动，运动轨迹并非圆弧，B错误；根据动能定理有−μmgs=0−12mv6.答案C命题透析本题以平行光线射入水面为情境，考查光的折射定律、光速与折射率的关系，考查考生的几何推理与规律应用能力。思路点拨如图所示，设折射角为r，A、B距离为L，光在水中的速度v=cn(n为水的折射率，c为光在真空中的速度)，由几何关系可知.AB'=Lsinr,A'B=Lsinθ,光线a从A传到B'的时间7.答案D命题透析本题以定滑轮连接小球剪断绳子为情境，考查连接体动力学、多过程分析及牛顿定律，考查考生的推理论证能力。思路点拨突然剪断C、D之间的轻绳后，系统的运动可分为三个阶段。阶段1：剪断后至B落地，剪断C、D间绳后,A、B球向下加速,C球向上加速,对A、B球整体:3mg-T=3ma,对C球:T-mg=ma,联立得a=g2,由v2=2ah得，B球落到地面时三球的速度大小v=gh,阶段2：B落地至A落地，B球落地后，A球和C球分别以速率v匀速下降和匀速上升h，直至A球落地，阶段3：A球落地后，C球以初速度v做竖直上抛运动，由v8.答案AD命题透析本题以雷达LC振荡电路为情境，考查LC振荡、电磁波及振荡频率公式，侧重考生的图像分析与规律应用能力。思路点拨t=0时刻，回路中电容器的M板带正电，O~a段，电流在增大，回路的磁场能在增加，电容器的电场能在减少，电容器在放电，说明图中规定逆时针方向的电流为正，A正确；a~b段，电流在减小，回路的磁场能在减少，电容器电场能在增加，电容器在充电，B错误；c~d段，电流在减小，电流为顺时针方向，说明M板仍带正电，C错误；由LC振荡周期公式可得振荡频率f=19.答案BC命题透析本题考查法拉第电磁感应定律图像问题，考查考生的推理论证能力。思路点拨导体框做匀加速直线运动，速度为v=at，感应电动势E=BLv，设导体框每条边的电阻值为R，由欧姆定律可知感应电流为I=E4R整理得I=BLa4Rt,其中B、L、a、R均不变，0~t₁时间内，导体框未进磁场，感应电流为零，t₁~t₂时间内，电流I与t成正比，t₂时刻后导体框全部进入磁场，磁通量不再发生变化，则回路中的感应电流为0，A错误；0~t₁时间内，导体框中的感应电流为零，B、D两端的电压为零，t₁~t₂时间内，U=I·3R，整理得U=34BLat,电压随时间均匀增加，t₂时刻后无感应电流，但有感应电动势，则U=E=BLat，电压随时间均匀增加，B正确；t₁~t₂时间内，导体框所受的安培力为FA=BIL,联立以上整理得FA=B10.答案BD命题透析本题以卫星变轨的两种方案为情境，考查万有引力、卫星机械能及变轨原理，侧重考生的新信息获取、分析能力。思路点拨卫星加速后的速度越大，做椭圆运动的半长轴越大，A错误；由开普勒第二定律可得vAr1=vBr2,卫星在椭圆轨道上的机械能E=12mvA211.答案(1)70.0(±0.2,2分)24(3)等于(2分)命题透析本题以智能手机测弹簧劲度系数为情境，考查胡克定律、逐差法及简谐运动周期，凸显考生的实验数据处理与误差分析能力。思路点拨(1)采用逐差法，将数据分为两组：前三个(n=0，1，2)和后三个(n=3，4，5)。计算差值：△x1=x4−x(2)由周期公式T=2πMk得T2=4π2kM,(3)设托盘和手机的总质量为m₀，实际振子质量M球=M吸+m0。实际周期T=2πM球k,12.答案(1)C(1分)E(1分)(2)2(2分)如图所示(2分)(3)3.0(2分)(4)5.0(2分)命题透析本题以描绘小灯泡和电动机伏安特性曲线为情境，考查电表选择及非纯电阻电路分析，强化考生的实验设计与图像解读能力。思路点拨(1)小灯泡L的额定电流为I=P(2)由于电流表的内阻已知，故电流表采用内接法，可得到真实的电压和电流值，即采用图2所示电路；实物连线如图所示。(3)据图像可知，电动机内阻为r=(4)电动机停止转动瞬间，电动机两端的电压为1.5V，电路中的电流为0.3A，则此时电源内阻分压也为1.5V，故此时电源的内阻r13.命题透析本题考查变压器原理、查理定律及内能变化，考查考生的逻辑推理能力。思路点拨(1)由理想变压器的电压关系U1U得副线圈的输出电压U2=20V由P=U2得电热丝的电功率P=40W (1分)(2)容器绝热，吸收的热量全部转化为内能△U1通电时间2t内电热丝产生的热量△U2等容气体内能变化与温度变化成正比，即△联立得△T2气体做等容变化，根据查理定律有P0T0=P1得p1−其中p联立得p2=2.