河南叶县旧县高级中学2025-2026学年高三上学期期中考试物理试卷

2025-2026学年度高三上学期物理期中考试卷 一、单项选择题（本题7小题，每题4分，共28分） 1．如图，粗糙水平桌面上质量为的物块在沿轴正方向、大小为的水平力作用下做匀速直线运动，某时刻（记为计时起点）对物块施加一个沿轴负方向、大小也为的水平力，同时在物块上方再叠放质量也为的物块，时刻，物块速度方向变为指向第二象限，与轴正方向夹角为，重力加速度为，两物块之间始终没发生相对滑动，下列说法正确的是（　　） A．施加力之前，物块运动方向沿轴正方向 B．施加力并叠放物块之后，物块受到的摩擦力大小立即变为 C．时刻，物块受到的摩擦力大小为 D．时刻，物块受到的摩擦力大小为 2．如图所示，一弹簧振子沿轴做简谐运动，原点为平衡位置，、是轴上相距15cm的两点（图中未画出）。沿轴向右为正方向，振子经过点时，加速度为；到达点时，加速度为，速度为零。则（　　） A．点坐标为 B．点坐标为 C．振子的振幅 D．点在平衡位置的右侧 3．如图所示，竖直挡板（厚度不计）的高度为，挡板与竖直墙壁的距离为，将一个小球从离地高度的点以某一初速度水平抛出，小球恰好经过挡板上沿且落在墙角点。不计空气阻力，小球可视为质点，重力加速度取。下列说法正确的是（    ） A．小球在空中运动的时间为 B．小球抛出时的初速度大小为 C．点到挡板上沿的水平距离为 D．小球到达墙角点时的速度方向与水平地面的夹角为 4．如图所示，质量为的物块静止在光滑的水平面上，对其水平向右的作用力为，的大小与时间成正比，比例系数为。则时刻物块的动能为（    ） A． B． C． D． 5．如图所示，光滑曲面轨道在最低点与水平传送带左端平滑连接，现将一质量为的物块（可视为质点）从轨道上高度为处由静止释放，物块在传送带上运动一段时间后返回曲面轨道，返回后上升的高度为。物块与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度为，不计空气阻力。下列说法正确的是（    ） A．传送带匀速转动的速度大小为 B．物块第一次在传送带上运动的时间为 C．物块第二次在传送带上运动的过程中，传送带对物块做的功为0 D．物块第三次在传送带上运动的过程中，传送带对物块的冲量大小为 6．如图，质量分布均匀的光滑球A与粗糙半球B放在倾角为30°的斜面C上，C放在水平地面上，A，B，C均处于静止状态。已知A与B的半径相等，A的质量为3m，B的质量为m，重为加速度大小为g。则（　　） A．C对A的支持为大小为 B．C对B的摩擦力大小为mg C．B对A的支持为大小为 D．地面对C的摩擦力大小为 7．图中虚线、、、、代表匀强电场内等间距的一组位于竖直方向的等势面，已知等势面的电势为0。一带正电液滴从等势面上一点以竖直向上的初速度抛出，经过等势面时刚好与抛出点等高，液滴从等势面到的过程中克服重力做的功为，电场力做的功为。下列说法正确的是（　　） A．电场线方向可能水平向左 B．粒子经过等势面时的动能为 C．粒子经过等势面时的动能为 D．粒子经过等势面时的动能为 二、多项选择题（本题3小题，每题6分，共18分） 8．如图所示，电源（内阻不计）、开关、定值电阻、滑动变阻器、电容器和导线组成闭合电路，电容器B板接地，在A、B板中间点固定一个带正电的粒子，开关S闭合，下列说法正确的是（　　） A．滑动变阻器的滑片向下移动，粒子受到的电场力减小 B．滑动变阻器的滑片向上移动，粒子电势能增大 C．A板向上移动，粒子电势能增大 D．B板向下移动，粒子电势能增大 9．如图所示，倾角θ=30°的光滑斜面固定在水平地面上，斜面底端有一垂直于斜面的固定挡板，A、B两物块固定于轻弹簧两端，其中物块B的质量m=2kg。对物块B施加一沿斜面向下，大小F=10N的压力，使B静止于P点。重力加速度g取10m/s2。撤掉力F，弹簧始终处于弹性限度内，在物块B沿斜面向上运动的过程中，下列说法正确的是（　　） A．物块B的最大加速度为5m/s2 B．弹簧恢复原长时B的速度达到最大 C．物块A、B组成的系统机械能一直增加 D．物块B运动至最高点时，物块A刚好离开挡板 10．某电场的电势随位置的变化规律如图所示，位置的电势最高。现将一质子在处以初速度释放，仅在电场力作用下始终沿轴正方向运动，下列说法正确的是（　　） A．质子在处所受电场力等于0 B．质子从到做减速运动，从到做加速运动 C．质子由运动到，电势能先减小后增大 D．质子由运动到，在位置时动能最小 三、解答题（本题5小题，共54分） 11．（11分）如图所示，在倾角为的固定斜面上放置一足够长的薄木板Q，Q下端与斜面底端间距为。下端放置小物块P（可视为质点），在外力作用下P、Q处于静止状态。已知P与Q间的动摩擦因数为，Q与斜面间的动摩擦因数为，P与斜面间的动摩擦因数为，P、Q的质量均为，重力加速度为。时，撤去外力，同时P获得的初速度沿斜面方向上滑，Q获得的初速度沿斜面方向下滑，，。求： (1)P速度减为零时Q的速度；（3分） (2)P、Q间因摩擦产生的内能；（4分） (3)P与Q到达斜面底端的时间差（答案可含根号）。（4分） 12．（9分）在工业粒子分选设备中，水平放置的平行板电容器作为核心分选部件，其结构如图所示，上极板A固定，下极板B可上下移动，右侧设置垂直于极板的粒子收集板S，收集板上标有刻度可用于确定粒子落点位置。已知极板长度，初始时极板间距，收集板与极板右端的水平距离，收集板中心在极板初始中线上。A、B两极板间电压恒为，A板带正电。现有一批质量、电荷量的带正电粒子，以的初速度沿初始极板中线水平射入，忽略粒子重力与粒子间的相互作用。 (1)求粒子射出极板时的竖直分速度大小；（4分） (2)在实际分选作业中，需将粒子打在收集板中心下方处，工人通过移动下极板B改变极板间距，粒子仍沿初始极板中线水平射入，使粒子恰好落在目标位置，求此时极板间距。（5分） 13．（12分）如图所示，匀质木板A、B右端对齐静止叠放于光滑水平面上，木板A的质量为m、长度为L，木板B的质量为、长度，A、B间动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。 (1)若对A施加水平向右的拉力F，间恰好发生相对滑动，求F的大小；（4分） (2)若对A施加水平向右的恒力，求木板左端对齐所需时间；（4分） (3)若地面不光滑，木板A与地面间的动摩擦因数为，对B施加水平向左的恒力，作用一段时间后再撤去，木板B恰好未从木板A上掉落。求木板B速度的最大值。（4分） 14．（13分）如图所示，静止于A处的带电离子，经电压为U的加速电场加速后，进入静电分析器，静电分析器中有会聚电场，即与圆心O等距各点的电场强度大小相同，方向均沿半径方向指向圆心O。离子在静电分析器中沿半径为R的四分之一圆弧轨道做匀速圆周运动，从P点垂直于边界CN进入矩形有界匀强偏转电场，电场方向水平向左，离子恰好能打在Q点。已知NP间的距离是NQ间距离的2倍，粒子重力不计。 求： （1）离子的电性。（4分） （2）静电分析器中离子运动轨迹处电场强度E的大小；（5分） （3）P、Q两点间的电压。（4分） 15．（9分）如图所示，在倾角、足够长的斜坡上有一人站立不动，前方有一只兔子（图中未画出）沿斜坡以的速度向下奔跑，当二者相距时，人以某一水平速度抛出一小石子，正好击中仍在斜坡上奔跑的兔子。人和兔子都可看成质点，不计空气阻力。取重力加速度大小，，，求： （1）石子在空中运动的时间t；（4分） （2）石子抛出时的速度大小。（5分） 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 2025-2026学年度高三上学期物理期中考试卷参考答案 1．A 【详解】A．由题意可知，施加力之前，物块运动方向沿轴正方向，A正确； B．施加力之前，物块受滑动摩擦力，大小与F1等大反向，即 施加力并叠放物块之后，物块对地面的压力变为2mg，则物块受到的滑动摩擦力大小变为，B错误； CD．时刻，物块受到的摩擦力仍为滑动摩擦力，则大小仍为，CD错误。 故选A。 2．C 【详解】根据简谐运动的回复力为，根据牛顿第二定律有 解得 由题意可知，振子在点的加速度，振子在点的加速度，所以有 由题意可知 又由于加速度的方向与位移方向相反，联立解得， 由于振子在点的速度为0，即点在最大位移处，所以振幅，点在平衡位置左侧。 故选C。 3．B 【详解】A．根据平抛运动规律有 解得，故A错误； B．根据平抛运动规律有 解得 故小球从挡板上沿到墙角的时间为 则小球水平速度为，故B正确； C．小球到挡板的水平距离为，故C错误； D．小球落地竖直速度为，水平速度为，故速度方向与水平地面的夹角不是45°，故D错误。 故选B。 4．A 【详解】由题知， 的大小与时间成正比，比例系数为，即 作出对应的图像如图所示 当时，的大小为 根据图像与时间轴围成的面积表示冲量，可得 对物块，根据动量定理有 物块的动能为 联立解得 故选A。 5．C 【详解】A．物块返回曲面轨道上升的高度小于下降的高度，说明传送带的速率小于物块刚滑上传送带时的速率，物块第一次在传送带上的运动过程：先向右做匀减速运动，速度减小到0后向左做匀加速运动，和传送带共速后做匀速运动，以和传送带相同的速率返回曲面轨道；之后物块每次都是以和传送带相同的速率滑上传送带，先向右做匀减速运动，速度减小到0后向左做匀加速运动，以和传送带相同的速率返回曲面轨道，如此反复。综上分析，物块第一次返回，由机械能守恒定律得 解得传送带匀速转动的速度大小为，故A错误； B．由机械能守恒定律得 解得物块第一次滑上传送带时的速度大小为 由牛顿第二定律得 由运动规律得，，，， 解得物块第一次在传送带上运动的时间为，故B错误； C．物块第二次在传送带上运动的过程中，动能的变化为零，则物块第二次在传送带上运动的过程中，传送带对物块做的功为0，故C正确； D．物块第三次在传送带上运动的过程中，物块受到传送带的支持力和摩擦力，摩擦力对物块的冲量大小为 支持力的冲量大小为 所以传送带对物块的冲量大小为，故D错误。 故选C。 6．A 【详解】AC．对球A进行受力分析，如图所示 由几何知识可知，B对A的支持力N1、C对A的支持力N2与竖直方向的夹角都等于30°，根据平衡条件得 解得 故C错误，A正确； B．把AB看出一个整体进行受力分析，整体重力沿斜面向下的分量与C对B的摩擦力f1平衡，有 故B错误； D．把ABC看出一个整体进行受力分析，根据平衡条件，在水平方向整体没有运动趋势，地面对C的摩擦力不存在，故D错误。 故选A。 7．D 【详解】A．从等势面到的过程中电场力做的功为，由功的表达式 可知带正电的液滴受电场力向右。因液滴带正电，电场力方向同电场强度方向相同，可知场强方向向右，故A错误； B．可知液滴在水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，因为，根据匀变速直线运动推论可知，竖直方向液滴做竖直上抛运动，根据其特点可知液滴运动到等势面时高度最高（设为），设液滴初速度为，从等势面到的过程中竖直方向有 可知。从等势面到的过程中电场力做的功为，故从等势面到的过程中电场力做功也为，则电势能减小，因在等势面上的电势为0，可知液滴在等势面上时的电势能为，液滴在等势面上的电势能为，因液滴只有重力和电场力做功，则电势能、动能和重力势能之和守恒，设液滴抛出位置重力势能为0，则 因经过等势面的重力势能小于，电势能为0，可知动能大于，故B错误； CD．上述分析易知的电势能为，由电势能、动能和重力势能之和守恒可知 液滴经过等势面时刚好与抛出点等高，故，可知经过等势面时的动能，故C错误，D正确。 故选D。 8．AC 【详解】A．滑动变阻器的滑片向下移动，接入电路的阻值减小，其分得的电压减小，电容器两极板间的电压也减小，由可知，电容器两板间场强减小，粒子所受电场力减小，故A正确； B．滑动变阻器的滑片向上移动，接入电路的阻值增大，其分得的电压增大，电容器两极板间的电压也增大，由可知，电容器两板间场强增大，由可知，下板和M点间电势差增大，因 则M点电势降低，因粒子带正电，由可知，粒子电势能减小，故B错误； C．A板向上移动，分得的电压不变，电容器两极板间电压不变，因两板间距增大，由可知，场强减小，下板和M点间电势差减小，因 则M点电势升高，因粒子带正电，由可知，粒子电势能增大，故C正确； D．B板向下移动，分得的电压不变，同理可得电容器两极板间场强减小，由可知，M点和A板间的电势差减小，则B板和M点间的电势差增大，因 则M点电势降低，因粒子带正电，由可知，粒子电势能减小，故D错误。 故选AC。 9．AC 【详解】A．撤掉力F的瞬间，物块B受到的合外力大小为10N，方向沿斜面向上，则此时B的最大加速度为，故A正确； B．当B的加速度为零时速度最大，此时弹簧的弹力等于重力沿斜面向下的分量，弹簧处于压缩状态，故B错误； D．由对称性可知，B位于最高点时，B的加速度沿斜面向下，大小为a=5m/s2，则由牛顿第二定律 解得F弹=0 则此时物块A没有离开挡板，故D错误； C．由上述分析可知，物块B沿斜面向上运动的过程中，弹簧的弹力一直对B做正功，则AB系统的机械能增加，故C正确。 故选AC。 10．BD 【详解】A．图像的斜率代表电场大小，则质子在处所受电场力不等于0，故A错误； BC．根据可知，质子从到，电势能增大，动能减小，做减速运动，从到，电势能减小，动能增大，做加速运动，故B正确，C错误； D．根据能量守恒定律，质子在位置电势能最大，则动能最小，故D正确。 故选BD。 11．(1)0 (2) (3) 【详解】（1）沿斜面向下为正方向，P的初速度为 时，P上滑的加速度为 减速上滑，Q下滑的加速度 减速下滑P速度减为零时 Q速度减为零时 解得 即Q先减速为零，然后保持不动直到P滑落，故P减速为零时，的速度为零。 （2）P速度减为零时P沿斜面上滑距离为 之后P加速下滑 Q下滑距离为 Q下滑的加速度为 Q仍然静止，P离Q底端距离为 PQ分离 P、Q间相对滑动路程为，故P、Q间产生的内能 （3）P从Q下端滑下后，P下滑的加速度为 Q下滑的加速度为 此时两者与斜面底端间距为 P下滑至底端 Q下滑至底端可知 解得 12．(1) (2)0.8m 【详解】（1）粒子水平方向上做匀速运动，则 粒子的加速度为 粒子离开极板时的竖直分速度大小为 联立解得 （2）粒子在电场中做类平抛运动，离开极板后做匀速运动，根据类平抛运动的规律可知，粒子速度的反向延长线交粒子水平位移的中点，如图所示 则 粒子离开极板时的竖直分速度大小为 粒子的加速度为 联立解得 13．(1) (2) (3) 【详解】（1）当A、B间恰好相对滑动时，设两者加速度大小为，对A、B受力分析，根据牛顿第二定律有 对B进行受力分析，由牛顿第二定律有 联立解得 （2）由，、间发生相对滑动且滑动时的加速度大小仍为，设的加速度大小为，对受力分析，根据牛顿第二定律有 左端对齐时有 联立解得 （3）设作用的时间为，撤力时的速度最大，撤力后再经时间、速度相等，由与地面间的动摩擦因数小于、间动摩擦因数，速度相等后两者一起匀减速直至停下，设撤力前的加速度大小为，撤力后相对滑动的加速度大小为，速度相等前的加速度大小为，速度相等后的加速度大小为，撤力前对受力分析，根据牛顿第二定律有 速度相等前对受力分析，根据牛顿第二定律有 速度相等后对、受力分析，根据牛顿第二定律有 木板恰好未从木板上掉落，应该满足 其中 最大速度 联立解得 14．（1）正电；（2）；（3）16U 【详解】（1）离子在加速电场中加速，进入静电分析器中受到的电场力提供向心力，所以由图可知离子受到的电场力的方向指向圆心，所以离子带正电。 （2）离子在加速电场中加速，设进入静电分析器的速度为v qU=mv2 在分析器中，匀速圆周运动，半径为R 解得 （3）设NQ 为d，PQ间离2d，偏转电场E0，PQ电压UPQ，则 d=vt 联立以上各式，并代入数据得 UPQ=16U 【点睛】此题是力电综合题目，考查的知识点较多；解题时了解研究对象的运动过程是解决问题的前提，根据题目已知条件和求解的物理量选择物理规律解决问题。找出圆周运动所需的向心力，列出等式解决问题；此题有一定难度，考查学生综合分析问题的能力。 15．（1）；（2） 【详解】（1）石子在竖直方向做自由落体运动，有 石子在空中运动的时间等于兔子奔跑的时间，由几何关系有 其中 联立解得 或（舍去） （2）石子在水平方向做匀速运动，有 又 联立解得 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $