河南许昌市禹州市2026-2027学年高三上学期开学物理试卷（含解析）

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。每小题只有一个选项符合题目要求。1.硼10治疗癌症的核反应方程为，锂离子的射程仅4~10μm（单个癌细胞大小），只破坏癌细胞的DNA，解决传统放疗“杀敌一千自损八百”的痛点，其中的X为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】核反应过程遵循质量数守恒和电荷数守恒，则X核的质量数为，电荷数为因此X为（粒子）。故选A。2.一无人驾驶快递配送车在平直的路面上做匀减速直线运动，已知该车在开始减速的2s内通过的路程为6m，速度变为初始的，则该车的加速度大小为（）A.1m/s2 B.2m/s2 C.3m/s2 D.4m/s2【答案】B【解析】【详解】设配送车初速度为v0，加速度大小为a，由题意得2s末速度为开始减速的2s内位移联立解得故选B。3.如图所示，理想变压器原、副线圈分别接有和两个完全相同的电阻。接入交变电流后，和消耗的电功率之比为，则原、副线圈的匝数比为（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【详解】设原线圈回路电流为，副线圈回路电流为，因两电阻完全相同，设阻值均为，根据功率公式可得根据题意可知，解得再由理想变压器电流与匝数关系可知故选D。4.如图所示，一根足够长的绝缘细杆竖直固定，带电小环套在细杆上，始终处于水平匀强磁场中。小环获得一定的初速度从点沿细杆向上运动至最高点后又下降回到点，不计空气阻力，小环与杆间的动摩擦因数保持不变，则该过程中小环加速度的变化正确的是（）A.先增大后减小 B.先减小后增大 C.一直减小 D.一直增大【答案】C【解析】【详解】小环沿杆向上运动时，洛伦兹力方向垂直于杆和磁场构成的平面指向水平方向，杆对小环的水平弹力大小等于洛伦兹力，即小环竖直方向所受合力为向下的重力和向下的滑动摩擦力，即因此小环的加速度满足小环向上做减速运动，速度不断减小，因此加速度随速度的减小而不断减小，到最高点时小环速度为0，洛伦兹力为0，弹力为0，摩擦力为0，此时加速度大小等于。向下运动阶段小环从最高点开始向下运动，速度方向反向，洛伦兹力方向也反向，但仍为水平方向，水平弹力大小等于小环竖直方向所受合力为向下的重力和向上的滑动摩擦力，即因此小环的加速度满足小环向下做加速运动，速度不断增大，因此加速度随速度的增大而继续减小，直到回到点的过程中加速度始终小于最高点的。综上，全程小环的加速度一直减小。故选C。5.波源在坐标原点由平衡位置开始振动，产生的波沿x轴正方向传播，某时刻的部分波形图如图所示。已知波源的起振方向沿y轴的正方向，从开始振动到该时刻M点只经过一个波峰，波的传播速度为7m/s。从该时刻起到机械波传到N点所需时间为（）A.1s B.1.5s C.2s D.2.5s【答案】B【解析】【详解】由图可知，波长为14m，波源的起振方向为沿y轴的正方向，M点的位置为根据上下坡法，可知在该时刻M点的振动方向为沿y轴负方向，与波源起振方向相反，说明M点已振动了半个周期，即该时刻波已传播到距M点的距离为该处质点的位置为从该时刻起到机械波传到N点所需时间为故选B。6.如图所示为手抛撒谷粒进行水稻播种的示意图。假设抛撒谷粒时，初始高度均为h=0.45m，抛撒的初速度大小均为2m/s。第一次抛撒时速度沿水平方向，谷粒在空中的运动时间为，谷粒运动的水平位移为；第二次抛撒时速度方向斜向上与水平方向的夹角为，谷粒在空中的运动时间为，谷粒运动的水平位移为。忽略空气阻力，，，重力加速度g取10m/s2，则（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【详解】AB．在竖直方向上：①第一次平抛：解得②第二次斜抛：代入数据，解得因此，故AB错误；CD．在水平方向上：①第一次平抛：②第二次斜抛：因此，故C正确，D错误。故选C。7.一个点电荷围绕另一个固定点电荷运动时，若只考虑静电力，则运动点电荷的运动规律满足天体运动中的开普勒定律。如图所示，电荷量为的点电荷固定在O点，电荷量为、质量为m的点电荷P绕O点沿椭圆轨道运动，轨道长轴两端点a、b到O的距离分别为r、3r。不计电荷的重力，静电力常量为k，则点电荷P的运动周期为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】设椭圆轨道半长轴为，由长轴两端点到的距离分别为和，知对于库仑引力，类比万有引力中的开普勒第三定律。若取半径为的圆轨道，库仑力提供向心力解得推广到椭圆轨道，上式同样成立（换为半长轴）代入，得故选A。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.如图所示为等腰直角三棱镜的横截面图。一细单色光束从斜边ab上某点P垂直于斜边ab射入棱镜，该单色光刚好在ac面上发生全反射。若该单色光绕P点逆时针旋转一个小角度，则（）A.该单色光在ac面上和bc面上均可发生全反射B.该单色光在ac面上发生全反射，在bc面上不能发生全反射C.该单色光从ab面上再次射出时，一定与旋转后的入射光线平行D.该单色光从ab面上再次射出时，一定与旋转后的入射光线不平行【答案】BC【解析】【详解】AB．根据题意作出光路图如图单色光刚好在ac面上发生全反射，由于是等腰直角三棱镜，则临界角为45°，根据几何关系可知在bc面上也刚好发生全反射，该单色光绕P点逆时针旋转一个小角度，如图根据几何关系可知光在ac面的入射角大于临界角，在bc面的入射角小于临界角，则该单色光在ac面上发生全反射，在bc面上不能发生全反射，故A错误，B正确；CD．该单色光在bc面上发生反射，从ab面再次射出时，根据几何关系可知，结合折射定律和反射定律可知，出射时的入射角与入射时的折射角相等，则从ab面的出射光线一定与旋转后的入射光线平行，故C正确，D错误；故选BC。9.如图所示，两个固定的相同圆环同轴放置，两环带有均匀分布的等量同种电荷，两环圆心间距等于圆环的半径。以两圆环圆心连线的中点为坐标原点，向右为正方向建立坐标轴，取无穷远处电势为0。在x轴上的电场强度E、电势随x变化的、图像可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】BD【解析】【详解】AB．由题知，两圆环圆心连线的中点为坐标原点，设为点；根据电场强度叠加原理，左边圆环在点产生的电场向右，右边圆环在点产生的电场向左，即方向相反；又点到两个圆环的距离相等，所以两个圆环在点产生的电场强度大小相等，故点的合场强为零；在区域，靠近时，右侧圆环产生向左的电场，左侧圆环产生向右的电场，越过继续向右，两个圆环的电场都向右，所以从原点向右，合场强先向右增大，到达一个正的峰值后，再慢慢减小；同理，在区域，合场强先向左增大，到达一个负的峰值后，再慢慢减小，故A错误，B正确；CD．由题知无穷远电势为零，因两个圆环都为等量同种正电荷，则电势处处大于零；电势为标量，直接叠加，故原点O的电势最高，然后向左、向右依次减小，直到无穷远处，电势为零，故C错误，D正确。故选BD。10.如图所示，光滑水平面上静止放置质量为的滑块A，右侧有一竖直的固定挡板，A上用铰链连接一长度为L的轻杆，轻杆的另一端固定一质量为m的小球B，初始时轻杆竖直。重力加速度为g，A和B均可看成质点。现给B一个向左的小扰动（初速度可视为0），当A离开挡板后再经时间t，B运动到最低点。则（）A.A离开挡板时，B的速度大小为B.当轻杆水平时，A的速度为0C.从初始到轻杆水平的过程，A的位移大小为D.当轻杆水平时，B的动能为【答案】AC【解析】【详解】A．记轻杆上作用力为零时轻杆与竖直方向的夹角为α，轻杆上作用力为零时B的速度为v0，此后A与挡板分离。B运动至轻杆上作用力为零的过程由动能定理可知此时重力沿杆的分力提供所需要的向心力联立解得，，故A正确；B．轻杆作用力为零到轻杆水平前一瞬间，A、B构成的系统水平方向上动量守恒B落地前一瞬间，由A、B速度关联有联立解得故B错误；C．由于A离开挡板后系统水平动量守恒，系统水平方向的质心速度为恒定值，有解得A离开挡板后再经时间t，B运动到最低点，则此过程质心的位移又从A离开挡板到B运动到最低点的过程，A、B水平相对位移为联立解得故C正确；D．该过程系统机械能守恒当轻杆水平时，B的动能故D错误。故选AC。三、非选择题：本题共5小题，共54分。11.电阻是表征导体导电性能的关键参数，反映了导体对电流阻碍作用的强弱。随着工业与科研活动的深入，电阻测量技术已成为工业生产质量控制领域不可或缺的分析手段。为较准确测量某新型材料的电阻，科研小组从实验室选取了以下实验器材：A.直流电源（电动势）B.电流表（量程，内阻）C.电流表（量程，内阻约）D.滑动变阻器（最大阻值，额定电流）E.定值电阻（阻值）F.开关和导线若干G.待测阻值，阻值约根据所选的实验器材，回答以下问题：（1）科研小组要求尽可能减小测量误差且测量时电表的读数均能大于其量程的一半，请将虚线框内的实验电路图补充完整。（2）实验小组在某次实验中测出电流表的示数为，电流表的示数为，则该新型材料的电阻__________（用、、、表示）。（3）若电流表的实际内阻大于其估算值，则待测电阻的测量值________（选填“偏大”“偏小”或“不影响”）。【答案】（1）（2）（3）不影响【解析】【小问1详解】采用双安法测量未知电阻。将电流表与待测电阻串联组成一条支路，将定值电阻作为另一条支路，电流表接在两条支路的总干路上，滑动变阻器采用限流接法，补全后的电路如答案图所示。【小问2详解】设并联部分两端电压为。根据欧姆定律，对与所在支路有对所在支路，分路电流为两电流表读数之差，有两式中的相同，联立并解得【小问3详解】电流表的内阻与并联部分串联，会改变电路中的总电流和并联部分电压，但不改变同一时刻两条并联支路的电压相等关系。上面对的推导只用到，及的内阻，未使用的内阻，因此测量值不受其实际内阻影响，填“不影响”。12.DIS数字化实验系统是现代化教学技术，通过计算机、传感器、数据采集器实现实验数据自动化采集和处理。为研究匀变速直线运动的规律，某实验小组利用DIS系统模拟伽利略经典斜面实验。如图1所示，将小球从固定斜面上挡板P处静止释放，通过斜面上O点后依次经过A、B两传感器，传感器A可在斜面上O、B之间自由移动，传感器B固定在斜面底端。实验小组将传感器A置于斜面上不同位置进行了多次测量，并测出A、B间的距离及小球在A、B间运动的时间，通过多次重复实验，计算机描绘出小球的运动图像如图2所示，根据图像回答以下问题：（以下计算结果均保留2位有效数字）（1）小球在斜面上运动的加速度大小a=________________。（2）已知传感器A置于O点时，小球在A、B间运动的时间t1=1s，则小球运动到O点的速度大小为v0=________________，O、B之间的距离xOB=________________。（3）实验小组完成以上实验研究后进行了深入探讨，根据伽利略斜面实验构建以下实验情境，如图3所示，竖直平面内有5个足够长且倾角不同的光滑斜面，斜面左端在同一竖直线上，最大倾角为，5个相同的小球均从斜面顶点同时静止释放，一段时间后小球在同一时刻位于斜面上的位置连线可能是____。A. B. C. D.【答案】（1）1.0（2）①.1.0②.1.5（3）C【解析】【小问1详解】设小球运动到B点时的速度为，由于P、B位置固定且加速度恒定，故为定值。研究小球从A到B的运动，可视作逆向的匀减速直线运动，位移与时间的关系为整理得结合图2图像，图像斜率纵轴截距为，即解得【小问2详解】[1][2]当传感器A置于O点时，，此时即为O、B间距离。代入位移公式解得根据速度公式代入数据解得【小问3详解】对任意倾角的杆，设倾角为，小球沿杆下滑的加速度为，光滑杆上重力沿杆分力提供加速度，可得根据匀变速直线运动公式，时间内小球沿杆下滑的距离此时水平位移整理得由表达式可知，同一时刻倾角的杆，小球水平距离最大，即在最右侧，角度大于或者小于，水平位移更小，在偏左侧。故选C。13.如图所示，一个上下都与大气相通的直圆筒，内部横截面的面积，中间用两个活塞与封住一定质量的理想气体，与一劲度系数、下端固定的轻弹簧相连。、都可沿圆筒无摩擦地上下滑动，的重力不计，平衡时，两活塞间的距离。现缓慢向的上方倒入适量的细砂，平衡时气体长度变为。已知大气压强，重力加速度取，弹簧始终在弹性限度内，气体温度始终不变。求：（1）倒入细砂的质量；（2）活塞向下移动的距离。【答案】（1）（2）【解析】【小问1详解】由于的质量不计，则两活塞间的气体初始压强为，设倒入细砂的质量为，再次平衡后气体压强为，则有因气体温度始终不变，由玻意耳定律可知联立解得【小问2详解】对活塞、和气体整体受力分析可得，弹簧弹力增加，设弹簧压缩量增加，根据胡克定律解得故活塞向下移动的距离解得14.如图所示，光滑水平面上静置一长木板，质量。从长木板的两端同时滑上两个小滑块1、2，小滑块1的质量，初速度大小，小滑块2的质量，初速度大小，两个小滑块都可以看成质点。长木板足够长，且两小滑块不相碰，两个小滑块与长木板间的动摩擦因数均为，重力加速度取。求：（1）两小滑块均与长木板共速前，各阶段木板的加速度大小；（2）系统因摩擦产生的总热量。【答案】（1），（2）【解析】【小问1详解】开始阶段滑块1向右做减速运动，滑块1对木板的摩擦