湖北武汉市新洲区第一中学2026届高三下学期开学考物理试卷含答案

这是一份湖北武汉市新洲区第一中学2026届高三下学期开学考物理试卷含答案，共13页。
一, 选择题 (每小题 4 分, 共 40 分。1-7 单选, 8-10 多选。)

如图所示为研究光电效应的电路图,开关闭合后,当用波长为 λ0 单色光照射光电管的阴极 K 时, 电流表有示数, 下列说法正确的是
A. 若只让滑片 P 向 C 端移动，则电流表的示数一定增大
B. 若只让滑片 P 向 D 端移动，则电流表的示数一定增大
C. 若改用波长小于 λ0 的单色光照射光电管的阴极 K ，则阴极 K 的逸出功变大
D. 若改用波长大于 λ0 的单色光照射光电管的阴极 K ，则电流表的示数可能为零
2. “千帆星座”是我国“卫星互联网”的核心项目，我国计划 2030 年突破 1. 5 万颗低空卫星组网, 形成全球覆盖能力, 实现多方面赋能。其中两颗卫星的运行轨道如图所示, 卫星 a 在圆轨道上运动, 卫星 b 在椭圆轨道上运动, 卫星仅受地球对它的万有引力作用。下列说法正确的是

A. 两颗卫星在经过 P 点时的加速度相同
B. 卫星 a 在 P 点的速度大于卫星 b 在 M 点的速度
C. 两颗卫星的发射速度均大于地球的第二宇宙速度
D. 两颗卫星与地球的连线在任意相同时间内扫过的面积一定相等
3 如图所示，用力 F 拉 A 、 B 、 C 三个物体在光滑水平面上运动，现在中间的 B
物体上加一块橡皮泥，它和中间的物体一起运动，且原拉力 F 不变，那么加上物体以后， 两段绳的拉力 Ta 和 Tb 的变化情况是

A. Ta 不变、 Tb 变小 B. Ta 增大、 Tb 不变
C. Ta 减小、 Tb 增大 D. Ta 增大、 Tb 减小
4. 如图所示半径为 R 、圆心为 O 的圆弧轨道在竖直平面内绕竖直轴 O1O2 角速度 ω 转动，滑块 A、B 和圆弧轨道一起同向转动，其中 OB 处于水平方向， OA 与 OO1 方向成 37∘ 角， A 相对于圆弧轨道刚好没有相对运动趋势, B 相对于圆弧轨道刚好静止,重力加速度为 g ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力. 下列说法中正确的是

A. 滑块 A 与滑块 B 的线速度大小相同
B. 当圆弧轨道转动的角速度增大时滑块 A 受摩擦力沿圆弧切线向上
C. 圆弧轨道转动的角速度 ω=5g4R
D. 滑块与圆弧轨道间的动摩擦因数 μ=25
5. 如图所示,某小电站发电机的输出功率为 100 kW ,输出电压为 400 V ,向距离较远的用户供电。为了减少电能损耗，使用 10kV 高压输电，最后用户得到 “ 220 V98kW ” 的电能，

变压器均视为理想变压器。则
A. 输电线路导线电阻为 20Ω
B. 输电线路中的电流为 2 A
C. 升压变压器原、副线圈匝数比为 1: 20
D. 降压变压器原、副线圈匝数比为 500: 11
6.水员使用的呼吸器由气囊和氧气瓶组成，中间用气阀隔开，里面装入的气体均可视为理想气体。软质气囊隔热性良好，囊内气体压强始终与海水压强相等；金属氧气瓶导热性良好， 容积不变。潜水员关闭气阀，从温度较高的海面下潜到温度较低的海底，该过程时间较短， 气囊内气体与外界来不及进行热交换。关于下潜过程, 下列说法正确的是
A. 气囊内气体温度不变
B. 气囊内气体内能减少
C. 氧气瓶内气体内能减少
D. 氧气瓶内气体压强增大
7. 图所示,底部距地面高为 H 的箱子通过轻弹发悬挂一个小球,小球距箱子底部的高度为 h 。 现将箱子由静止释放，箱子落地后瞬间，速度减为零且不会反弹。此后的运动过程中，小球的最大速度为 v 且一直未碰到箱底,箱子对地面的压力最小值为零。忽略空气阻力,弹簧劲度系数为 k 且形变始终在弹性限度内。箱子和小球的质量均为 m ，重力加速度为 g 。

下列说法正确的是
A. 弹簧弹力的最大值为 2mg
B. 箱子对地面的最大压力为 3mg
C. 小球离地面的最小高度为 h−mgk
D. 箱子与地面碰撞损失的机械能为 2mgH−12mv2
8. 甲、乙两列简谐机械横波在同一均匀介质中沿 x 轴相向传播,甲波的波速为 2 m/s.t=0 时刻两列波在 x=2 m 处相遇,波形图如图所示,质点 P 的平衡位置在 x=0 处,质点 Q 的平衡位置在 x=2 m 处,质点 R 的平衡位置在 x=4 m 处. 下列说法正确的是

A. t=0 时，质点 P 与 R 的运动方向相同
B. 乙波的波速是 1 m/s
C. t=0.5 s 时,质点 P 的加速度小于质点 R 的加速度
D. t=1.5 s 时,质点 Q 偏离平衡位置的位移为 2 cm
9. 如图所示，MN 和 PQ 为相互垂直的同一圆上的两条直径，长度均为 L ，O 点为该圆的圆心. 在 M 点和 O 点各固定一点电荷,处于 O 点的点电荷的电荷量为 −q q>0 ,它们形成的电场在 N 点处的电场强度为 0,已知静电力常量为 k, 下列说法正确的是

A. 处于 M 点的点电荷的电荷量为 +4q
B. 使另一负电荷沿 MN 延长线从 N 点向右移动，其电势能逐渐减小
C. N 点的电势比 P 点的电势高
D. P 点处的电场强度大小为 45−22kqL2
10. 如图所示，在足够大的光滑水平绝缘桌面上，虚线 MN 的右侧充满竖直向下的匀强磁场。 一个粗细均匀的正方形导线框 abcd (其电阻为R) 以足够大的初速度从左边界沿 x 轴正方向进入磁场。 t=0 时, bc 边与虚线重合,设线框的位移为 x ,速度为 v ,电流为 I ,受到的安培力为 F , ad 边两端的电势差为 Uad ,通过导线横截面的电荷量为 q 。在导线框运动的过程中, 下列图像可能正确的是择题: (5 小题, 共 60 分)

A

B

C

D
11. (6 分) 如图 1 为某同学设计的一个实验装置, 用来探究一定质量的小车其加速度与力的关系，其中电源为 50 Hz 的交流电，一质量为 m0 的光滑滑轮用一轻质细杆固定在小车的前端，小车的质量为 M ，砂和砂桶的质量为 m .

图1

图2

图3
(1)此实验中正确的操作是_____.
A. 实验需要用天平测出砂和砂桶的质量 m
B. 实验前需要将带滑轮的长木板右端垫高, 以补偿阻力
C. 小车靠近打点计时器，应先接通电源，再释放小车
D. 为减小系统误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量 m 远小于小车的质量 M
(2)该同学在实验中得到一条纸带如图 2 所示，相邻计数点间有 4 个点未画出，打点计时器所接交流电的频率为 50Hz，小车的加速度大小为_____ m/s2 (结果保留两位有效数字).
(3)孙华同学以小车的加速度 a 为纵坐标，力传感器的示数 F 为横坐标，画出的 a -F 图线与横坐标轴的夹角为 θ ，且斜率为 k ，如图 3 所示，则小车的质量为_____.
A. 1tanθ B. 2tanθ−m0 C. 2k−m0 D. 2k
12.(10 分)某实验小组为测量一节某型号干电池的电动势 E 和内阻 r ，所用器材如下:
A. 两节完全相同该型号的干电池 (电动势约为 1.5V，内阻几欧姆)
B. 电流表 A(量程为 10mA ,内阻 r=49Ω )
C. 电压表 V (量程为 3 V ,内阻约为 3000Ω )
D. 定值电阻 R1=1Ω
E. 定值电阻 R2=10Ω
F. 滑动变阻器 R0∼20Ω
(1)该同学通过分析发现电流表量程太小，于是选用定值电阻_____(选填 “ R1 ” 或 “ R2 ”)。 与电流表 A 并联进行实验。
(2)该同学将两节干电池串联接入电路，为减小误差，应选用下图中的_____(选填“甲”) 或“乙”)图进行实验，开关 S 闭合前滑动变阻器应滑至_____(选填 “左” 或 “右”)端。

甲

乙
(3)该实验小组通过实验得到电压表示数 U 和电流表读数 I 的多组实验数据，画出了 U-I 图像如图所示，则一节该型号干电池的电动势 E= _____ V ，内阻 r= _____ Ω (结果均保留两位小数)。

13. (11 分 =3+4+4)在光学仪器中，“道威棱镜”被广泛用来进行图形翻转。如图所示，棱镜 ABCD 的横截面是高为 h ，底角为 45∘ 的等腰梯形。现有与 BC 边平行的单色平行光从 AB 边射入棱镜, 已知棱镜材料对该单色光的折射率 n=2 。

(1)求光线从 AB 边射入棱镜后的折射角；
(2)求从 CD 边射出棱镜的光线与 CD 边的夹角；
(3)为了实现图形翻转，从 AB 边上靠近 A 点的位置入射的光线，应恰能从 CD 边上靠近 C 点的位置射出,求棱镜底边 BC 长度的最小值。(已知 tan75∘=2+3 )
14. (15 分=4+5+6) 现代科技中, 经常用电场和磁场来担刺或者改变粒子的运动。如图所示, 在平面直角坐标系 xOy 的第 1 象限内存在沿 x 轴正方向的匀强电场, 在第 IV 象限内半径为 r 的圆与两坐标轴分别相切于 P、Q 两点, 圆内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场, 磁感应强度大小为 B ,圆外无磁场。 P 点处有一粒子源,射出粒子的质量为 m 、电荷量为 q ,初速度大小相等。若粒子从 P 点垂直于 y 轴进入磁场,该粒子恰能通过 Q 点沿 y 轴正方向进入电场,离开电场时速度方向与 y 轴正方向成 θ 角, tanθ= 2 。不计粒子的重力及粒子间的相互作用。

(1)求粒子的电性及初速度大小 v0 ；
(2)求匀强电场的电场强度大小 E ；
(3)若从 P 点射出的粒子速度方向与 y 轴正方向的夹角 α 的范围是 60∘≤α≤120∘ ,求所有粒子从电场中射出时的速度与 y 轴正方向夹角的范围。
15. (18 分=3+5+10) 如图所示，水平面上放有小球 A 、 B 和半圆形轨道 C ，两小球的质量均为 m ,可看做质点。轨道质量未知,圆弧面的半径为 R ,与水平面平滑连接。小球 A 以向右的初速度与静止的 B 球发生碰撞,碰后两球的相对速度与碰前相对速度之比为0.5 。所有接触面均光滑,重力加速度为 g ,
(1)求小球 A 、 B 碰撞后的速度大小之比；
(2)若轨道 C 固定，小球 B 进入轨道后，在与圆心等高的 D 点时对轨道的压力为 2mg ，求小球 B 脱离轨道的位置距水平面的高度;
(3)若轨道 C 不固定，小球 B 刚滑入轨道时与 A 球的距离为1，运动过程中， A 球没有接触轨道, B 球没有脱离轨道, 当 B 球从轨道上最低点滑出时与 A 球的距离刚好也为 1 。 求 A 球的初速度 v0 大小需要满足的条件。

新洲一中 2026 届高三收心考物理答案
一、选择题
7. D箱子落地后，小球做简谐运动，当小球位于最高点时, 箱子对地面压力最小且为 0 , 可知此时弹簧处于压缩状态且弹力为 mg，回复力 F回=2mg ，方向向下。当小球位于最低点时，由简谐回复力的对称性, F回​′=2mg ,，方向向上，此时弹簧处于拉伸状态且弹力最大值为 3mg ,箱子对地面压力最大值为 4mg,A 项错误, B 错误。小球静止时,弹簧伸长量为 mgk ,在简谐最低点时,，弹簧伸长量为 3mgk , 可知小球离地面的最小高度为 h2mgk,C 项错误。从箱子刚开始下落到小球简谐运动的速度最大, 初末状态弹簧伸长量相等, 由能量守恒有 2mgHL=12mv2+ΔE ,得: ΔE=2mgH−12mv2 , D 项正确,，故选 D
9. AD 处于 0 点的点电荷在 N 点处的电场强度向左，在 N 点处的电场强度为 0,根据场强的叠加原理,可知处于 M 点的点电荷在 N 点处的电场强度向右,则处于 M 点的点电荷带正电,且 qx2=k2 ,可得处于 M 点的点电荷的电荷量为 Q=4q,A 正确; MN 延长线上的电场方向都向右,电势逐渐减低,使另一负电荷沿 MN 延长线从 N 点向右移动,根据 Ep=qΦ 可得电势能逐渐增大, B 错误; N 点与 P 点距 0 点距离相等,则处于 0 点的点电荷在 N、P 点的电势相等, P 点距离 M 点近,则处于 M 点的点电荷在 P 点的电势大于 N 点的电势,所以 P 点的电势高, C 错误; M 点在 P 点的电场强度大小为 EMP ,0 点在 P 点的电场强度大小为 EOP
=k⋅4q22L2=8kqL2
=kq12L2=4kqL2 ,建立直角坐标系,如图故 P 点处的电场强度大小为 E=EMPsin45∘−EOP2+EMPcs45∘2=45−22kqL2
10. CD F=B2L2vR, FΔt=mΔv ,即 B2L2ΔxR=mΔv ,可知线框进入磁场的过程, v 随 x 均匀减小, F 随 x 均匀减小,线框完全进入磁场后 F 突变为 0, A 项错误。 ΔqΔt=I , 手 BLvR ,可知 q−t 图的斜率先逐渐减小,再突变为 0, B 项错误。由 BLvR 可知,线框进入磁场的过程 I 随 v 均匀减小, 线框完全进入磁场后匀速运动， I 突变为 0，C 项正确。线框进入磁场的过程中 Uad=14 BLv ,完全进入磁场后 Uad=BLv ,结合 v 随 x 的变化关系,可知 D 项正确，故选 AD
11. (1)BC(2 分) (2)2.4(2 分) (3)C(2 分)
12. (1) R1 (2)甲，右 (3) 1.49 V ， 1.51Ω (每空 2 分)
13.(11 分=3+4+4)(1)由几何关系，入射角 i=45∘ ，设折射角为 r ， 由折射定律 n=sinisinr sinr=sinin=12 解得: r=30∘

(2)如图，由几何关系得，在 BC 边上反射时，入射角 α=75∘ 设全反射临界角为 θ ,则 sinθ=1n,θ=45∘
由 α>θ 可知光在 BC 界面上发生全反射,根据对称性可以求得光线在 CD 面上折射时的入射角为 30∘ ,所以折射角等于 45∘

(3)依题意，作出光路图由几何关系_____ CAE=75∘
CE=htan∠CAE=2+​3h
故，BC = BE + EC = (3 + √3) h
14(15 分=4+5+6) (1) 由左手定则可得, 粒子带负电。 由几何关系,粒子在磁场中做圆周运动的半径 R=r .①
由牛顿第二定律 qv0B=mv02R ② 由①②式得: v0=qBrm③
(2)粒子在电场中沿 y 方向速度不变，到达 y 轴时的沿 x 方向速度为 Vx 。 tanθ=vxv0④
在 x 方向上 vx2=2qEmr⑤
又已知 tanθ=2 ，联立③④⑤，得: E=qB2rm
(3)所有粒子从P点射入后，经磁场偏转后，最终沿 y 轴正方向以相同的速度 v0 进入电场。设粒子穿过 y 轴时,与 y 轴正方向的夹角的最小值为 θ1 ,最大值为 θ2 。由几何关系可得,以 α=600λ 射的粒子,将从 ​1X=r2 处进入电场; 则有 vx12=2qEmx1⑥
tanθ1=vx1v0⑦解得 θ
以 α=120∘ 入射的粒子,将从 ​x2=32r 处进入电场 ​vx22=2qEmx2⓼
tanθ2=vx2v0⑨
解得 θ2=60∘ 综上所述， θ 的范围是 45∘∼60∘
15 (18 分=3+5+10).
(1)设小球 A 的初速度为 v0 ，碰撞后， A 、 B 两球的速度大小分别为 VA、VB 由动量守恒定律得: mV0=mvA+mv
vB−vAv0=0.5
B vAvB=13
由题意可知:②联立①②式得③
(2)B 球在 D 点时，由牛顿第二定律得: 2mg=mvD​2R
设 B 球在 E 点脱轨, O、E 连线与竖直方向的夹角为 θ ,由牛顿第二定律得: mgcsθ=mvE2R⑤
对从 D 运动到 E 的过程,由机械能守恒得: 12mvD2=mgRcsθ+12mvE2⑥将④⑤代入⑥，得: csθ=23
由几何关系,得: h=R+Rcsθ=53R
(3)设小球 B 从滑入轨道到滑出轨道所经历的时间为 t ，小球 A 在此过程中做匀速直线运动,依题意: xA=xB=xC=vAt⑦
系统水平方向动量守恒 mVB=mVBx+mCVC⑧
∑mvBΔt=∑mvBxΔt+∑mCvCΔt
⑨
mvBt=mxB+mCxC
⑩
将⑦代入⑩，结合③式得:mc = 2m⑪
设B球以速度 vB 进入轨道恰好不脱离轨道，则 B 能到达圆形轨道的最高点为与圆心等高处,此时速度为 v共 ,由水平方向动量守恒, 有 mVB=m+mCv共 ⑫ 12mvB2=12m+mCv共2+mgR⑬
将⑪⑫代入⑬得， vB=3gR ，则 vA=133gR 又 v0=vA+vB
故 v0≤433gR题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
A
D
C
A
C
D
AD
AD
CD