2026届河北省衡水市冀州中学高三上学期开学物理试题（解析版）

这是一份2026届河北省衡水市冀州中学高三上学期开学物理试题（解析版），共22页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
【典型情境题】
1.某地地磁场的磁感应强度的竖直分量的大小By随距离地面高度h的变化关系如图所示，方向竖直向上，直升机将一始终保持水平的闭合金属导线框竖直向上匀速吊起，下列说法正确的是（ ）
A.线框中有顺时针方向的感应电流（俯视）
B.线框中的感应电流不断减小
C.线框的四条边有向内收缩的趋势
D.线框的四条边有向外扩张的趋势
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据楞次定律，线框中有逆时针方向的感应电流（俯视），故A错误；
B．由法拉第电磁感应定律和By−h图像得，感应电动势大小为
感应电流的大小为
可知感应电动势E保持不变，则感应电流的大小保持不变，故B错误；
CD．根据楞次定律，线框的四条边有向外扩张的趋势，故C错误，故D正确。
故选D。
2.如图所示，等量异种点电荷P、Q固定在绝缘水平面上，在P、Q连线的中垂面上放置一金属板，金属板通过开关S与大地相连。断开开关S时，金属板的电势为；闭合开关S时，金属板的电势为；断开开关S且撤除正点电荷Q时，金属板的电势为。以无穷远处电势为零，则（ ）
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】
【详解】断开开关S时，金属板位于等量异种点电荷连线的中垂面上，电势
闭合开关S时，金属板与大地连接，电势
断开开关S且撤除正电荷Q，此时金属板处于负点电荷产生的电场中，电势
故选A。
3.如图，杂技演员站在距离竖直挡板处朝挡板水平抛出一个弹性小球，小球经挡板反弹后恰好落入演员身后距离演员处地面上的孔中。已知小球离手时距离地面的高度为h，重力加速度为g，不计空气阻力，小球与挡板碰撞过程无能量损失，即小球碰撞前后的瞬间，竖直方向的速度不变，水平方向的速度大小不变，方向相反，则小球离手时的速度大小为（ ）
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】
【详解】由于小球与挡板碰撞过程无能量损失，碰撞前后小球的速度大小不变，若没有挡板，根据对称性可知，小球做平抛运动，水平位移为
根据平抛运动规律，有
，
解得小球离手时的速度大小为
故选C。
4.如图所示，竖直放置的绝热汽缸内有A、B两个活塞，活塞的质量、厚度均可忽略，其中A活塞绝热，B活塞导热，两活塞与汽缸间封闭了甲、乙两部分理想气体，活塞的面积为S，活塞与汽缸壁之间的滑动摩擦力f=p0S（p0为外界大气压强），最大静摩擦力等于滑动摩擦力。初始时，两活塞之间及活塞A与汽缸底部间的距离均为d，两活塞与汽缸壁之间的摩擦力均恰好为0，两部分理想气体的热力学温度均与环境温度相同。现对甲气体缓慢加热，则当活塞B刚好要发生滑动时，活塞A移动的距离为（ ）
A.B.C.D.d
【答案】C
【解析】
【详解】设活塞B刚好要发生滑动时，活塞A向上移动的距离为x，对气体乙，初始时，有p1=p0，根据玻意耳定律，有
对活塞B，有
联立解得
故选C。
5.香港中文大学前校长高锟提出：光通过直径仅几微米的玻璃纤维就可以用来传输大量信息。根据这一理论制造的光导纤维成为电话、互联网等现代通信网络运行的基石，高锟因此获得了2009年诺贝尔物理学奖。如图所示，一段横截面为圆形的粗细均匀的光导纤维被弯成半圆形状，光导纤维的横截面直径为d，折射率为n，光导纤维外部可认为是真空区域。如果将一束平行光垂直于光导纤维的水平端面A射入，并使之全部从水平端面B射出，为保证光信号一定能发生全反射，光纤中心轴线的转弯半径R应不小于（ ）
A.B.C.D.
【答案】A
【解析】
【详解】光线的临界状态是光紧贴内表面入射时，在外表面刚好发生全反射，光路如图，则
由临界角与折射率的关系得
解得
故选A。
6.如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比，定值电阻R的阻值为，电表均为理想交流电表，电源两端输出的交流电压，则（ ）
A.电流表示数为4AB.电压表示数为
C.R的功率为352WD.变压器的输入功率为1408W
【答案】C
【解析】
【详解】B．原线圈两端所接的交流电压的有效值为220V，根据变压器原、副线圈两端电压与线圈匝数关系可知
可得
即电压表示数，故B错误；
A．由欧姆定律可知副线圈中的电流
又
解得
故A错误；
CD．R功率
由变压器的输入功率等于输出功率知
故C正确，D错误。
故选C。
7.中国载人登月初步方案已公布，计划2030年前实现载人登月科学探索。假如在登月之前需要先发射两颗探月卫星进行科学探测，a、b两卫星在同一平面内绕月球运动可视为匀速圆周运动，且绕行方向相反，如图所示，测得两卫星之间的距离∆r最小为3r、最大为5r，∆r的变化周期为T，不考虑两卫星之间的作用力。下列说法正确的是（ ）
A.a、b两卫星的线速度大小之比
B.a、b两卫星的加速度大小之比
C.a卫星的运行周期为
D.b卫星的运行周期为7T
【答案】C
【解析】
【详解】A．设a、b两卫星的轨道半径分别为ra、rb，根据题意及题图可知ra+rb=5r，rb-ra=3r联立解得ra=r，rb=4r
根据可得
可得，A错误；
B．根据可得
可得，B错误；
CD．a、b两卫星两次相距最近的时间为T，可知
因
解得，，C正确，D错误。
故选C。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，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.微型核电池是利用微型和纳米级系统开发出的一种超微型电源设备，这种设备通过放射性物质的衰变，释放出带电粒子，从而获得持续电流。镍会发生衰变，用它制成的大容量核电池，续航可超百年。已知镍发生衰变过程中的质量亏损为，真空中光速为c。下列判断正确的是（ ）
A.镍63的衰变方程为
B.粒子来源的核反应方程为
C.升高镍63的温度，可使其半衰期缩短
D.镍63发生衰变时释放的能量为
【答案】BD
【解析】
【详解】A．根据核反应方程的电荷数守恒、质量数守恒可得
故A错误；
B．粒子来源于原子核中的中子，其核反应方程为
故B正确；
C．放射性元素的半衰期与温度无关，故C错误；
D．根据质能方程可知
故D正确。
故选BD。
9.某简谐横波波源的振动图像如图1所示，该波源的振动形式在介质中传播，某时刻的完整波形如图2所示，其中P、Q是介质中的两个质点，该波的波源位于图2中坐标原点处，下列说法正确的是（ ）
A.该波的波速为
B.由图2中时刻再经过0.35s，质点Q处于波谷
C.图2中质点Q第一次处于波谷时，波源处于平衡位置
D.从到质点Q开始振动，质点P运动的路程为0.12m
【答案】BD
【解析】
【详解】A．由图1可知该波的周期为0.2s，由图2可知该波的波长为0.2m，波速
故A错误；
B．再经过0.35s，波传播的距离
根据波形平移法可知，再经过0.35s，质点Q处于波谷位置。故B正确；
C．根据波形平移法可知，再经过
质点Q第一次处于波谷，波源从图示时刻再经过处于波峰。故C错误；
D．由题图可知波形图对应的时刻为，由波形平移法可知，再经过0.3s质点Q开始振动，由于
则从到质点Q开始振动，质点P运动的路程
故D正确。
故选BD。
10.“风洞”实验是飞行器研制工作中的重要过程。一质量为m的小球在光滑的水平面上以初速度v0（沿x轴正方向）穿过一段风带，经过风带时风会给小球一个沿水平方向且与v0方向垂直（沿y轴正方向）的恒力作用，风带在区域，其他区域无风。小球穿过风带过程的运动轨迹及穿过风带后的速度方向如图所示，已知小球在穿过风带过程中沿y轴正方向运动的位移为。下列说法正确的是（ ）
A.小球穿过风带所需时间为
B.小球穿过风带过程中的加速度大小为
C.小球穿过风带时所受恒力的大小为
D.小球穿过风带后的速度大小为
【答案】CD
【解析】
【详解】A．小球在x轴方向以速度v0做匀速运动，小球穿过风带所需时间
故A错误；
B．小球在y轴方向做初速度为0的匀加速运动，有
解得
故B错误；
C．由牛顿第二定律得
故C正确；
D．小球在y轴方向做初速度为0的匀加速运动，由运动学公式得
解得
小球穿过风带后的速度大小为
故D正确。
故选CD。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11.某同学用图甲所示的实验装置测定沙桶的加速度，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器，实验时通过改变沙桶的质量，实现外力的改变，桌面水平，与小车相连的细线与桌面平行，重力加速度g= 9.80 m/s2。
（1）若某次实验中测得沙桶及滑轮的总质量为0.253 kg，弹簧测力计的示数为1.10 N，则本次实验中沙桶加速度的理论值a1=__________m/s2（结果保留三位有效数字）。
（2）若该次实验结束后，得到如图乙所示的纸带，相邻两个计数点间的时间间隔T= 0.1 s，用刻度尺测得相邻计数点间的距离分别是s1= 2.35 cm、s2= 5.21 cm、s3= 7.11 cm、s4= 8.89 cm，则该次实验中纸带__________（选填“左”或“右”）端与小车相连，沙桶加速度的实验值a2=__________m/s2（结果保留三位有效数字）。
（3）沙桶加速度的理论值与实验值不相等的原因可能是____________________（写出一个原因即可）。
【答案】（1）1.10
（2）①.左②
（3）细线与滑轮间有摩擦，或沙桶运动过程中存在空气阻力
【解析】
【小问1详解】
以沙桶及滑轮研究对象，由牛顿第二定律得
代入数据得
【小问2详解】
[1]因小车做匀加速运动，纸带上相邻两个计数点间的距离会越来越大，故纸带左端与小车相连。
[2]由逐差法得小车的加速度
故沙桶加速度的实验值
【小问3详解】
沙桶加速度的理论值为
沙桶加速度的实验值为
沙桶加速度实验值a实小于理论值a理，原因是细线与滑轮间有摩擦，或存在空气阻力。
12.某同学想测定一碳膜电阻的准确阻值，如图甲所示，观察其色环颜色，查得该碳膜电阻的阻值为2 kΩ，误差为±10，实验室提供器材如下：
A．电流表A1（量程0 ~ 3 mA，内阻约20 Ω）
B．电流表A2（量程0 ~ 0.6 A，内阻约0.5 Ω）
C．电压表V（量程0 ~ 5 V，内阻约5 kΩ）
D．滑动变阻器RP（阻值范围为0 ~ 10 Ω，允许通过最大电流为2 A）
E．待测碳膜电阻Rx
F．电源（电动势为6 V，内阻约2 Ω）
G．开关和导线若干
（1）实验时电流表应选__________（填器材前面的序号）。
（2）为了获得从零开始变化的数据使测量结果更准确，采用下列实验电路进行实验，较合理的是__________。
A.B.
C.D.
（3）用伏安法测电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，测量结果总存在系统误差。按图乙所示的电路进行测量，可以消除这种系统误差。该实验的步骤是：闭合开关S1，将开关S2接1，调节滑动变阻器RP和RP′，使电压表指针尽量接近满偏，读出此时电压表和电流表的示数U1、I1；接着让两滑动变阻器的滑片保持不动，将开关S2接2，读出这时电压表和电流表的示数U2、I2。由以上记录数据可得被测电阻Rx的表达式是Rx=__________。
【答案】（1）A （2）B
（3）
【解析】
【小问1详解】
实验中所选电源电动势为6 V，电路中最大电流
，
根据电表的选取原则，实验中电流表示数要超过其量程的三分之一，可知应选择电流表A1，故选A。
【小问2详解】
为了获得从零开始变化的数据使测量结果更准确，则滑动变阻器应采用分压式接法，同时根据可知，为了使实验结果更加准确，应选择电流表内接法，故选B。
【小问3详解】
根据实验原理，当开关S2接1时，根据部分电路的欧姆定律有
当开关S2接2时，根据部分电路的欧姆定律有
由此可得
13.如图所示，轻杆BC的C端用光滑铰链与墙壁固定，杆的B端通过水平细绳AB使杆与竖直墙壁保持30°的夹角。若在B端下方悬挂一个定滑轮（不计重力），某人通过竖直向下拉绳用它匀速地提升重物。已知重物的质量m= 30kg，人的质量M= 60kg，重力加速度g= 10 m/s2。求：
（1）此时地面对人的支持力的大小；
（2）轻杆BC对B端的弹力大小和绳AB中拉力的大小。
【答案】（1）300 N
（2），
【解析】
【小问1详解】
匀速提升重物，由平衡条件可知，绳子的拉力大小为
所以地面对人的支持力大小
【小问2详解】
悬挂定滑轮的绳子对B点的拉力大小为2mg，方向竖直向下，杆对B点的弹力方向沿杆的方向，如图所示，由平衡条件得
14.如图所示，回旋加速器D形盒的半径为R，高频加速电场的电压为U，频率为f，两D形盒处在匀强磁场中。用该回旋加速器加速电子束，达到最大速度后将电子引出，测得电子引出时的平均电流为I，电子的电荷量为e，质量为m，求：
（1）电子被引出时的速度大小；
（2）电子在回旋加速器中加速的次数；
（3）电子束的输出功率（单位时间内输出的电子束的能量）。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
电子达到最大速度后被引出，洛伦兹力提供向心力，则
解得
【小问2详解】
电子被引出时的动能
电子在回旋加速器中加速的次数为n，由动能定理得
解得
【小问3详解】
电子被引出时，设单位时间内飞出回旋加速器的电子数为N，则
电子束的输出功率
解得
15.如图所示，在同一竖直面上，质量为2m的小球A静止在光滑斜面的底部，斜面高度为H＝2L．小球受到弹簧的弹性力作用后，沿斜面向上运动．离开斜面后，运动到最高点时与静止悬挂在此处的小球B发生弹性碰撞（碰撞过程无动能损失），碰撞后球B刚好能摆到与悬点O同一高度，球A沿水平方向抛射落在水平面C上的P点，O点的投影O/与P的距离为L/2．已知球B质量为m，悬绳长L，视两球为质点，重力加速度为g，不计空气阻力，求：
（1）球B在两球碰撞后一瞬间的速度大小；
（2）球A在两球碰撞前一瞬间的速度大小；
（3）弹簧的弹性力对球A所做的功．
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）碰撞后，根据机械能守恒定律，对B球有
解得：
（2）A、B球碰撞有
解得：，
（3）碰后A球做平抛运动，设平抛高度为y，有
，
解得：y＝L
对A球应用动能定理得
解得：