福建省龙岩市龙岩一中2025届高三上学期开学考试物理试题+答案

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考试时间:75 分钟 总分 100 分
第Ⅰ卷（选择题）
一、单选题（共 4小题，每小题 4分，共 16分，多选错选均不得分）
1．下列说法正确的是（ ）
A．温度低的物体内能小
B．温度低的物体分子的平均速率小
C．一定质量 0℃的水结成 0℃的冰，内能一定减少
D．外界对物体做功时，物体的内能一定增加
2．如图所示为氢原子的能级图，大量氢原子处于 n=4 能级上。已知可
见光光子的能量在 1.61eV~ 3.10eV 范围内，下列判断正确的是（ ）
A．这些氢原子向低能级跃迁时可以辐射 4 种不同频率的光子
B．这些氢原子向低能级跃迁时可以辐射 3 种不同频率的可见光
C．处于 n=3 能级氢原子可以吸收任意可见光光子而电离
D．所发出的各种光子中最大频率约为最小频率的 15 倍
3．如图中给出某一时刻 t 的简谐波的图像和 x=1.0m 处的质元的振动图像，关于这列波的波速 v、
传播方向和时刻 t 可能是（ ）
A．v=1.0m/s，t=0
B．v=1.0m/s，t=6s
C．t=3s，波向 x 正方向传播
D．t=5s，波向 x 正方向传播
4．如图所示，左图为大型游乐设施跳楼机，右图为其结构简图．跳楼机由静止从 a 自由下落到 b，
再从 b 开始以恒力制动竖直下落到 c 停下．已知跳楼机和游客的总质量为 m，ab 高度差为 2h，bc
高度差为 h，重力加速度为 g．则（ ）
A．从 a 到 b 与从 b 到 c 的运动时间之比为 2：1
B．从 a 到 b，跳楼机座椅对游客的作用力与游客的重力大
小相等
C．从 a 到 b，跳楼机和游客总重力的冲量大小为m gh
D．从 b 到 c，跳楼机受到制动力的大小等于 2mg
二、双选题（共 4小题，每小题 6分，共 24分，漏选得 3分，多选、错选都不得分）
5．对于一定量的理想气体，下列说法正确的是（ ）
A．若气体的压强和体积都不变，其内能可能变化
B．气体温度每升高 1K 所吸收的热量与气体经历的过程有关
C．当气体温度升高时，气体的内能一定增大
1
司D．若气体的温度随时间不段升高，其压强也一定不断增大
6．如图所示是绳波形成过程的示意图。质点 1 在外力作用下做简谐运动，带动其余质点依次上下
T
t = 时，质点 1 到达最上方，质 振动。在
4
点 5 刚开始振动。下列说法正确的是（ ）
A．质点 5 和质点 1 的振动频率相同
T
B．在t = 时，质点 4 加速度方向向上
2
C．从t = T 开始的一小段时间内，质点 11 的速度正在减小
D．从t = T 开始的一小段时间内，质点 16 的加速度正在增大
7．某同学记录教室内温度如下表∶
时刻 6∶00 9∶00 12∶00 15∶00 18∶00
温度 12℃ 15℃ 18℃ 23℃ 17℃
教室内气压可认为不变，则当天 15∶00 与 9∶00 相比，下列说法正确的是（ ）
A．由于温度升高，空气对教室墙壁单位面积的压力变大 B．由于温度升高，教室内空气密度减小
C．由于温度升高，空气分子的平均动能变大 D．教室内单位体积内的分子个数一定增加
8．如图所示，小车的上面是中突的两个对称的曲面组成，整个小车的质量为 m，原来静止在光滑
的水平面上。现有一个可以看作质点的小球，质量也为 m，以水平速度 v 从左端滑上小车，恰好到
达小车的最高点后，又从另一个曲面滑下。关于这个过程，下列说法正确的是（ ）
C．小球和小车作用前后，小车和小球的速度可能没有变化
D．小球恰到达最高点后若从左侧曲面滑回，则掉落时小球一定做自由落体
第Ⅱ卷（非选择题）
三、填空题（每空 2分，共 12分）
9．公路巡警开车在高速公路上以 100 km/h 的恒定速度巡查，在同一车道上巡警车向前方的一辆轿
车发出已知频率的超声波，结果该超声波被那辆轿车反射回来时，巡警车接收到的超声波频率比发
出的低。
(1)此现象属于____________
A．波的衍射 B．波的干涉 C．多普勒效应 D．波的反射
(2)若该路段限速 100 km/h，则该轿车____________(填“超速”或“末超速”）。
10．图示为半圆柱体玻璃砖的横截面，O 为圆心，一束由紫光和红光组成的复色光 a 从空气射入玻
璃砖，以直径为分界线，在玻璃砖中分成两束光 b、c，则 c 光的传播速
度比 b 光的 （填“大”或“小”），b、c 两束光从射入玻璃砖至到达圆弧
2
司A．车上曲面的竖直高度不会大于
v
2
4g
B．小球在滑上曲面的过程中，对小车压力的冲量大小是
mv
2
上的传播时间的关系为tb tc （填“＞”“＜”或“=”）。
11．如图所示，一定质量的理想气体按 p −V 图像中直线从 a 状态缓慢的变
化到 b 状态，此过程中气体的内能变化情况是 （填“先增大后减小”、
“始终不变”或“先减小后增大”）；若 a 状态气体温度为T1 = 300K ，则气体在
b 状态的温度T2 = K。
四、实验题（每空 2分，共 10分）
12．某同学用插针法测定玻璃的折射率。如图所示，他用两折射面平行的玻璃砖进行实验。
（1）为了提高准确度，P1 与 P2 及 P3 与 P4 之间的距离应适当 （填“大些”或“小
些”）。
（2）若入射角θ1 太大，则折射光线 （填“会”或“不会”）在平行玻璃砖的下
表面发生全反射。
13．某问学设计了一个如图所示的实验装置验证动量守恒定律。小球 A 底部竖直地粘住一片宽度为
d 的遮光条，用悬线悬挂在 O 点，光电门固定在 O 点正下方铁架台的托杆上，小球 B 放在竖直支撑
杆上，杆下方悬挂一重锤，小球 A（包含遮光条）和 B 的质量用天平测出分别为 mA 、mB ，拉起小
球 A 一定角度后释放，两小球碰撞前瞬间，遮光条刚好通过光电门，碰后小球 B 做平抛运动而落
地，小球 A 反弹右摆一定角度，计时器的两次示数分别为t1 、t2 ，
测量 O 点到球心的距离为 L，小球 B 离地面的高度为 h，小球 B
平抛的水平位移为 x。
（1）关于实验过程中的注意事项，下列说法正确的是 。
A．要使小球 A 和小球 B 发生对心碰撞
B．小球 A 的质量要大于小球 B 的质量
C．应使小球 A 由静止释放
（2）某次测量实验中，该同学测量数据如下：d=0.5cm，L=0.5m，
h=0.45m，x=0.30m，t1 = 0.0025s ，t2 = 0.0050s ，重力加速度 g 取 10m/s2，若小球 A（包含遮光条）
与小球 B 的质量之比为 mA : mB = ，则动量守恒定律得到验证，根据数据可以得知小球 A 和
小球 B 发生的碰撞是 碰撞（“弹性”或“非弹性”）。
五、解答题（共 3小题，共 38分）
14（8 分）．如图甲所示的玻璃管上端开口，管内有一部分水银密封住密闭气体，上管足够长，上、
下管的横截面分别为 1 3cm 2 6cm
S = 2 、S = 2 ，封闭气体初始
温度为 27℃，图乙为对封闭气体缓慢加热过程中气体压强
3
司随体积变化的图线。
（1）求封闭气体初始状态在管中的长度 L；
（2）若缓慢升高气体温度，升高至多少可将所有水银全部压入细管内。
15（12 分）．如图所示，平静湖面岸边的垂钓者，眼睛恰好位于岸边 P 点正上方某一高度处，水面
与 P 点等高，浮标 Q 离 P 点 S1= 3 m 远，鱼饵灯 M 在浮标水面正前方 S2= 1m 处的水下（即 QM
间的水平距离 1m），垂钓者发现鱼饵灯刚好被浮标挡住，已知眼睛
与浮标 Q之间的距离等于鱼饵灯 M与浮标 Q之间的距离，且眼睛、
P、Q、M 点在同一竖直面内。求：
（1）水的折射率；
（2）若鱼饵灯缓慢竖直上浮，当它离水面多深时，鱼饵灯发出的
光恰好无法从水面 PQ 间射出。
16（18 分）．如图所示，半径为 R 的光滑半圆形轨道 CD 在竖直平面内，与水平轨道 AC 相切于 C
点，水平轨道 AC 上有一弹簧，左端连接在固定的挡板上，弹簧自由端所在的 B 点与轨道最低点 C
距离为 4R，整个轨道处在竖直向下的匀强电场中。现有两个完全相同的小球（可视为质点），一个
电荷量为 q 的小球（甲球）放在水平轨道的 C 点；不带电的小球（乙球）压缩弹簧（不拴接），当
弹簧的压缩量为 l 时，释放乙球，乙球在 C 点与甲球正碰，粘在一起后恰好能通过光滑半圆形轨道
的最高点 D；若回到初始状态第二次由乙球压缩弹簧，释放后两小球在 C 点发生弹性正碰（碰撞过
程无电荷转移），甲球经过 BCD 后恰好落在 B 点，已知每个小球的质量均为 m，重力加速度大小为
（1）求第一次压缩时，弹簧的弹性势能；
（2）若弹簧压缩时弹性势能与压缩量的二次方成正
比，弹簧始终处在弹性限度内，求弹簧第二次的压
缩量。
4
司g，电场强度的大小
mg
E = 。
q
开小车时v球 =v ，v车 =0 若曲面不光滑小球离开小车时v > v > v > 0
球 车 所以小球和小车作用前后，小
车和小球的速度可能没有变化，故 C 正确；D．整个过程水平方向动量守恒有 mv = mv +mv
球 车 系统
曲面光滑小球离开小车时v球 =0，v车 =v 若曲面不光滑小球离开小车时v > v > v > 0
车 小球恰到达最
球
高点后若从左侧曲面滑回，掉落时小球可能做自由落体，也可能做平抛运动，故 D 错误。
9【答案】 C 超速
10【答案】 大 =
【详解】[1]复色光由空气射入玻璃砖发生折射，折射率越大偏折越厉害，而频率大的紫光折射率大，
故 b 是紫光、c 是红光，在同一介质中频率大的光，折射率大，在介质中传播速度小，故红光在介
质中的传播速度大；[2]设玻璃砖的半径为 R，b 光的折射角为α ，在玻璃砖中传播的距离为
x ，c
b
2Rsinθ
t = t = 所以 b 光和 c 光在玻璃砖中的传播时间相等。
b c
c
11【答案】 先增大后减小 300
【详解】[1] 由图示图象可知，从 a 到 b 过程，气体压强 p 与体积 V 的乘积 pV 先增大后减小，由理
12【答案】 大些 不会
13【答案】 A 1:3 弹性
【详解】（1）A．实验时要使小球 A 和小球 B 发生对心碰撞，故 A 正确；
B．碰撞后入射球反弹，则要求入射球的质量小于被碰球的质量，故 B 错误；
C．由于碰撞前后 A 的速度由光电门测出，则 A 释放不一定从静止开始，故 C 错误。
7
司分量大小是
mv
2
，故 B 错误；C．整个过程由水平方向动量守恒 mv = mv +mv
球 车 系统总动能不增加，
则有
1 1 1
mv ≥ mv + mv
2 2 2
球 车 其中当曲面光滑时取等号，球从右侧离开时有v > v
球 车 故曲面光滑小球离
2 2 2
总动能不增加，则有
1 1 1
mv2 ≥ mv2 + mv2 球 车 故
球 车 其中当曲面光滑时取等号，球从左侧离开时有v < v
+ 球 车 故
2 2 2
光的折射角为 β ，在玻璃砖中传播的距离为
x ，则有 x = 2Rsinα x = 2Rsin β 设玻璃砖对 b 光的折
c b c
射率为nb ，对 c 光的折射率为 nc ，则有 b
v
=
c
n
b
v
c
c x
= b 光在玻璃砖中的传播时间为 = b c 光在玻
t
n v
b
c
b
t
璃砖中的传播时间为
c
x
= c 设复色光的入射角为，则有
n
v
b
c
= sinθ = c sinθ c
n = = 解得
α c β
sin v sin v
b c
想气体状态方程
pV
T
= C 可知，气体温度 T 先升高后降低，气体内能先增加后减小。[2] 从 a 到 b
过程，由理想气体状态方程得
pV p V
1 1 = 2 2 解得T =
2 300K
T T
1 2
d 0.5 10
× −
2
v = = m / s = 2m / s （2）[2]碰撞前后入射球 A 的速度由光电门测出，则有
1 −3
t 2.5×10
1
14【答案】（1）8cm；（2）367.1K
【详解】（1）由图乙可知，气体初状态体积为V1 = LS2 = 48cm3 解得 L = 8cm ----2 分
（2）由图乙知，气体初状态压强为 p1 = 82cmHg ，将所有水银全部压入细管内时，气体压强为
pV p V
p = ，V = 3 ，-----2 分从状态 1 到状态 2 由理想气体状态方程知 1 1 = 2 2 ----2 分其
2 86cmHg 2 56cm
T T
1 2
中T1 = (27 + 273)K = 300K 解得T2 ≈ 367.1K ----2 分
15【答案】（1） 3 ；（2）1.4m
【详解】（1）画出光路图如图所示----2 分
设入射角、折射角分别为 i、γ，已知眼睛与浮标 Q 之间的距离等于鱼
S S
饵灯 M 与浮标 Q 之间的距离，且设 QM = S，有sin = 1 sinγ = 2
i
S S
（2）如图所示当鱼饵灯离水面的深度为 h 时，水面 PQ 间恰好无
光射出，此时鱼饵灯与浮标的连线和竖直方向夹角恰好为临界角 C，
解得 h = 2m ≈1.4m ----1 分
16【答案】（1）15mgR ；（2） 8
l
15
8
司d 0.5 10
× −
2
′ = = =
v m / s 1m / s
1 × 3
t 5 10 −
2
1
设被碰球 B 碰撞后的速度为v2 ，根据平抛运动规律有h = gt2 ，x = v t
2
2
v
2
解得
x 0.3
= = m / s =1m / s
2h 2×0.45 若碰撞前后动量守恒，则有
g 10
m v 1
m v = m −v′ + m v 解得 A = 2 =
A 1 A ( 1) B 2
+ [3]碰撞前系统的动能为
′
m v v 3
B 1 1
1
E = m v2 = m 而碰撞后系统
2
1 A 1 A
2
的动能为
1 1
E = m v′2 + m v2 = m 由于
E = E 小球 A 和小球 B 发生的碰撞是弹性碰撞。
2
2 A 1 B 2 A 1 2
2 2
n
----2 分根据光的折射定律
sini
= ----2 分联立，解得 n
sinγ
S
= 1 = ----1 分
3
S
2
有sinC
1
= ----2 分而
sinC
n
=
S
2
S h
2 + 2
2
----2 分
v2 3
【详解】（1）在 D 点，根据牛顿第二定律有 + = 解得v = gR ----2 分
2mg qE 2m D
D
R 2
− + = 1 ⋅ − 1 ⋅ 解得碰后 C 的速度 15
从 C 到 D，根据动能定理 ( )
2mg qE 2R 2mv 2mv v = gR --2 分
2 2
2 2 C
D C
2
设碰前在乙球 C 点的速度为 v，根据动量守恒有mv = 2mv 解得v = 30gR ----2 分再由能量守恒
C
1
E = mv = mgR ----1 分
2
p
15
2
（2）设第二次碰前乙球的速度为v0 ，两完全相同的小球弹性碰撞，速度交换，即碰后甲球的速度
----2 分水平方向 4R = v1t ----2 分 联立解得
v = gR ----1 分
1 8
1 1
从 C 到 D ( )
− mg + qE 2R = mv − mv 解得
2 2 v = gR ----2 分
0 4 1 0
2 2
9
司1
为v0 ，设甲球在 D 点的速度为v1 ，从 D 到 B，竖直方向 R = at ----2 分又因为 Eq + mg = ma
2
2
2
E =
mg
q
弹性势能
′ ′
1 l 8
= 得 8
E
E′ = mv = mgR 所以 p =
2 l′ = l ----2 分
82 l′ = l ----2 分
8
p 0
l E 15
2 15
p