江西南昌新民外语学校2025-2026学年度第一学期期末考试高三物理试卷

新民学校2025—2026学年度第一学期期末考试 高三物理试卷 分值：100分 时间：100分钟 一、单选题 1．图甲所示为乘客在进入地铁乘车前，将携带的物品放到水平传送带上通过安全检测仪接受检查时的情景，图乙所示为水平传送带装置示意图。紧绷的传送带始终以0.5m/s的恒定速率运行，乘客将行李（可视为质点）无初速度地放在传送带左端的a点，行李与传送带之间的动摩擦因数为0.5，a、b间的距离为2m，重力加速度g取。对于行李从a传送至b的整个过程，下列说法正确的是（　　） A．行李做匀加速直线运动的加速度大小为 B．行李相对传送带有向右的相对位移，大小为0.025m C．行李从a传送至b的时间为4.05s D．行李从a传送至b的平均速度为0.25m/s 2．2024年9月18日，苏州大学研究团队在《自然》杂志上发布了辐光伏微型核电池的最新研究成果。该电池主要是利用镅243发生衰变释放的能量。若镅243衰变的核反应方程是，则下列说法正确的是（　　） A．X的电荷数为95 B．X的电荷数为91 C．X的质量数为241 D．X的中子数为146 3．2024年10月30日，神舟十九号载人飞船成功对接空间站天和核心舱前向端口，对接前其变轨过程简化后如图所示。飞船先由近地轨道1在点点火加速进入椭圆轨道2，在轨道2运行一段时间后，再从点进入圆轨道3，完成对接。已知地球的半径为，轨道1的半径近似等于地球半径，轨道3距离地面的高度为地球半径的倍，地球表面的重力加速度为。则飞船在轨道2上运行的周期是（　　） A． B． C． D． 4．冰雪运动爱好者利用无人机牵引，在光滑水平冰面上匀速滑行，如图所示。牵引绳与竖直方向成角，人所受空气阻力恒定。则（　　） A．角越大，绳子对人的拉力越大 B．角越大，地面对人的支持力越大 C．空气对无人机的作用力可能沿着绳子方向 D．无人机对绳的拉力与绳对人的拉力是一对相互作用力 5．如图所示，倾角为θ、半径为R的倾斜圆盘，绕过圆心O垂直于盘面的转轴匀速转动。一个质量为m的小物块放在圆盘的边缘，恰好随圆盘一起匀速转动。图中A、B分别为小物块转动过程中所经过的最高点和最低点，OC与OB的夹角为60°。小物块与圆盘间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，小物块与圆盘间的动摩擦因数μ=2tanθ。下列说法正确的是（　　） A．小物块受到的摩擦力始终指向圆心 B．小物块从B运动到A的过程，摩擦力先减小后增大 C．小物块在C点时受到的摩擦力大小为 D．小物块从B运动到C的过程中，摩擦力做功mgRsinθ 6．如图所示，地面上方某区域内存在着水平向右的匀强电场，一个质量为的带正电小球，以竖直向上的初速度由O点竖直射入该区域，途中经过最高点P，已知连线OP与初速度方向的夹角为53°，重力加速度为，已知，，则下列说法正确的是 （　　） A．小球所受电场力的大小为 B．小球通过P点时的动能为 C．经过时间，小球距直线OP距离最远 D．经过时间，小球动能最小 二、多选题 7．如图所示，半圆环竖直固定在水平地面上，光滑小球套在半圆环上。对小球施加一始终指向半圆环最高点B的拉力F，使小球从半圆环最低点A缓缓移动到最高点B。下列说法正确的是（　　） A．拉力F一直减小 B．小球对半圆环的压力先减小后增大 C．若小球到达B点前瞬间撤去拉力F，则小球向下运动过程中会出现和圆环轨道间作用力为零的情况 D．若小球到达B点前瞬间撤去拉力F，则小球向下运动过程中重力的功率先增大再减小后增大 8．下列叙述正确的是（　　） A．一对作用在质点上的平衡力做功之和一定为零 B．一对平衡力的冲量之和一定为零 C．一对作用力与反作用力做功之和一定为零 D．一对作用力与反作用力的冲量之和一定为零 9．如图是某列沿x轴传播的简谐横波在时刻的波形图，已知其波速为。下列叙述正确的是（　　） A．与处的两质点在时（n为正整数）的速度一定相同 B．与处的两质点在时（n为正整数）的位移一定相同 C．与处的两质点在时（n为正整数）的速度一定相同 D．与处的两质点在时（n为正整数）的位移一定相同 10．如图所示，半径为的球面下方有一圆周，该圆周与球面直径垂直，在该圆周上等分的三点位置分别固定电荷量为的三个点电荷A、、，且点电荷A与球心的连线与球直径的夹角，在球面的最高点处固定另电荷量同为的点电荷，已知静电力常量为，则下列说法正确的是（　　）   A．点电荷受到的库仑力大小为 B．点的场强竖直向下 C．沿着直径由到电势先降低再升高 D．点电场强度小于点 三、实验题 11．某实验小组的同学利用如图甲所示的装置来验证动量守恒定律，调节气垫导轨的充气源，轻推滑块Q使其能在气垫导轨上做匀速直线运动；然后将固定有遮光条的滑块P在倾斜轨道上由静止释放，经过气垫导轨左侧的光电门1后与滑块Q发生碰撞，并粘合在一起，最终通过光电门2。已知滑块P、Q的质量分别为m、M。请回答下列问题。 （1）用螺旋测微器测量遮光条的宽度如图乙所示，则宽度L= cm。 （2）如果滑块P经过光电门1、光电门2时，遮光条的挡光时间分别为t1、t2。若碰撞过程，系统的动量守恒，则关系式 成立；该碰撞过程损失的机械能与初动能之比为 。（用测量的物理量表示） 12．某同学用向心力演示仪探究向心力与质量、半径、角速度的关系，实验情境如图甲、乙、丙所示，其中各球的大小均相等。 （1）本实验采用的主要实验方法为 （填“等效替代法”或“控制变量法”）。 （2）三个情境中，钢球或铝球在长槽和短槽位置如图甲、乙、丙所示，且对应左右变速塔轮的半径之比分别为、、，则图 （填“甲”“乙”或“丙”）情境是探究向心力大小F与质量m的关系；在图甲情境中，则两钢球所受向心力的比值为 。 （3）某物理兴趣小组利用传感器进行探究，实验装置如图丁所示。装置中水平光滑直橹能随竖直光滑转轴一起转动，将滑块放在水平直槽上，用细线将滑块与固定的力传感器连接。当滑块随水平直槽一起匀速转动时，细线的拉力提供滑块做圆周运动需要的向心力。拉力的大小可以通过力传感器测得，滑块转动的角速度可以通过角速度传感器测得。 保持滑块的质量和运动半径r不变，探究向心力F与角速度的关系，作出图线如图戊所示，若滑块的运动半径，细线的质量和一切摩擦可忽略，由图线可得滑块和角速度传感器的总质量 kg（结果保留两位有效数字）。 四、解答题 13．密立根油滴实验是物理学十大经典实验之一。该实验原理如图所示，在真空环境下带电油滴从喷雾器的喷嘴喷出，落到平行板电容器两极板间，调节两极板间的电压U，恰使某个油滴悬浮在P点。现保持两极板间的电压U不变，已知油滴质量为m，两板间距为d，重力加速度大小为g，电容器的下极板接地。求： （1）该油滴带什么电？油滴的电荷量q （2）若P点到下极板的距离为，油滴在P点的电势能Ep 14．如图，两块厚度相同上表面粗糙的木板A、B相互靠拢并排静止于光滑水平面，其中木板A的质量为m、长度为3L，质量为2m的人静止于A的左端，重力加速度为g。 （1）人从A木板的左端走到其右端，求此时木板A、B间的距离x （2）人走到木板A的右端相对静止后，以做功最少的方式从A的右端跳到B的左端，求起跳过程人做的最少的功W 15．如图所示，竖直轻弹簧的一端固定于水平地面，另一端连着物块A而保持静止，弹簧的劲度系数为200N/m。物块B从A的正上方距离A的高度为h处自由释放，与A发生完全非弹性碰撞后一起运动，碰后A、B并不黏连。已知A、B的质量均为2kg，简谐运动的周期，其中m为振子的质量，k为回复力与位移之比，重力加速度取g=10m/s2。 （1）若h=0.2m，求A、B碰撞过程中损失的机械能； （2）要保证A、B碰后一起运动不会分离，h应满足的条件； （3）若h=0.525m，求A、B碰后B第一次从最低点运动到最高点的时间. 《2026年1月22日高中物理作业》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D C B C D AC ABD AD AD 1．C 【详解】A．开始时行李受到传送带向右的摩擦力，由牛顿第二定律得 所以加速度为 故A错误； B．设经过t时间两者共速，则由得 该时间内行李的位移为 该时间内传送带的位移为 所以行李相对传送带向左运动，相对位移为 故B错误； C．由题意行李匀速的时间为 所以行李从a传送至b的时间为 故C正确； D．行李从a传送至b的平均速度为 故D错误。 故选C。 2．D 【详解】由于α粒子为，根据核反应前后质量数守恒、电荷数守恒，可得， 解得X的质量数为，X的电荷数为 X的中子数为 故选D。 3．C 【详解】卫星在轨道1由万有引力提供向心力有 某物体在地球表面上有 联立解得 轨道2的半长轴 根据开普勒第三定律 解得 故选C。 4．B 【详解】AB．以人对研究对象，受力分析如图 水平方向 竖直方向 可得 人所受空气阻力恒定，角越大，绳子对人的拉力越小，地面对人的支持力越大，故B正确，A错误； C．由于人受重力、空气阻力、绳子拉力三力平衡，若空气对无人机的作用力沿着绳子方向，则合力不能为零，不可能匀速滑行，故C错误； D．相互作用力是在两个相互作用的物体之间，无人机对绳的拉力与绳对人的拉力中涉及三个物体，故D错误。 故选B。 5．C 【详解】A．根据题意可知，小物块随圆盘做匀速圆周运动，其合外力始终指向圆心。对小物块受力分析，小物块受重力、支持力和摩擦力，重力沿圆盘平面有分力，根据平行四边形定则可知摩擦力并不始终指向圆心，故A错误； C．根据题意可知，小物块在最低点恰好相对圆盘静止，则说明摩擦力达到最大静摩擦力，依题意有 又因为，解得 在C点时，摩擦力指向圆心的分力提供向心力，大小为 摩擦力的另一个分力平衡重力沿斜面方向的分力，大小为 两个分力的夹角为60°，故C点所受摩擦力大小为，故C正确； B．根据题意可知，设小物块位置与圆心连线和OA夹角为，结合C选项分析可知小物块从B运动到A的过程，摩擦力大小 由于、大小不变，从B到A，从180°减小到0°，则增大，故摩擦力减小，故B错误； D．根据题意可知，小物块从B运动到C的过程中，由动能定理有 解得摩擦力做功，故D错误。 故选C。 6．D 【详解】A．设OP的长度为，由分析可知小球从O到P的运动过程在竖直方向做竖直上抛运动，且到达P点时竖直方向的速度为零。小球在水平方向做从静止开始的匀加速直线运动，设水平方向的加速度为，则在水平方向上有 同理在竖直方向上有 联立解得 所以小球所受电场力的大小为，故A错误； B．小球从O到P的运动时间为 则小球通过P点时的速度大小为 所以小球在P点的动能为，故B错误； C．当小球速度平行于OP时与OP的距离最远，设小球从O到与OP的距离最远的运动时间为，则在水平方向有 在竖直方向有 又因为此时满足 联立解得，故C错误； D．设小球所受合外力的方向与水平方向的夹角为，则有 解得 即小球所受的合外力方向为水平向右偏下37°。当小球速度方向与合力方向垂直时，此过程合力做负功最大，小球动能有最小值。设小球从O到动能最小时的运动时间为，则在水平方向有 在竖直方向有 又因为此时满足 联立解得，故D正确。 故选D。 7．AC 【详解】AB．对小球受力分析，如图所示 三个力的矢量三角形与圆心、B点、小球所在位置构成的几何三角形相似，设小球所在位置为D点，则有 则小球从半圆环最低点A缓缓移动到最高点B的过程中，DB长度一直减小，则拉力F一直减小，半圆环对小球的支持力N大小不变，由牛顿第三定律可知小球对半圆环的压力大小始终不变，故A正确，B错误； D．若小球到达B点前瞬间撤去拉力F，则小球向下运动过程中速度一直增大，速度与竖直方向的夹角一直减小，则小球向下运动过程中竖直分速度一直增大，，重力的功率一直增大，D错误； C．小球到达B点时，圆环轨道对小球的作用力向外，小球到达A点时，圆环轨道对小球的作用力向里，所以小球向下运动过程中会出现和圆环轨道间作用力为零的情况，故C正确。 故选AC。 8．ABD 【详解】A．作用在质点上的一对平衡力的合力为零，根据W=Fx可知合力做功为零，即一对平衡力做功之和一定为零，A正确； B．一对平衡力的合力为零，根据I=Ft可知，一对平衡力的冲量之和一定为零，B正确； C．一对作用力与反作用力因作用在两个物体上等大反向，但是两物体的位移不一定等大，可知做功之和不一定为零，C错误； D．一对作用力与反作用力等大反向且作用时间一定相等，根据I=Ft可知一对作用力与反作用力的冲量之和一定为零，D正确。 故选ABD。 9．AD 【详解】AB．由题图可知波长为，则周期 可知时是半个周期的整数倍，由周期性可知，质点振动状态与时刻相同（半个周期的偶数倍）或相反（半个周期的奇数倍）。根据对称性，由图可知时刻与处两质点位移大小相等，方向相反；速度大小相等，方向相同，则在时（n为正整数）的速度一定相同，位移一定不同，故A正确，B错误； CD．根据题意，，经历的时间为奇数倍，把的波形沿波的传播方向平移，即为各质点的新位置如图所示 所以x=0.2m与x=1.0m处的两质点在时的速度一定不同，位移一定相同，故C错误，D正确。 故选AD。 10．AD 【详解】A．如图所示    由几何关系可以得到P、A间的距离为 P、A间连线与竖直方向的夹角为 由库仑力的合成可以得到点电荷P所受的库仑力大小为 解得 故A正确； B．设圆周ABC的圆心为，A、B、C三个点电荷在O处产生的场强大小为 方向沿MP方向，点电荷P在O处产生的场强大小为 所以O点处的合场强为 方向向上，故B错误； D．A、B、C三个点电荷在M处产生的场强大小为 方向向下，点电荷P在M处产生的场强大小为 方向向下，所以M点处的合场强为 故D正确； C．在OM之间沿着直径由O向M方向的电场强度的方向先向上再向下，故电势的高低变化是先升高，再降低，故C错误。 故选AD。 11．（1）0.1880（或0.1879或0.1881均可） （2） 【详解】（1）螺旋测微器的读数为固定刻度与可动刻度之和，所以遮光条的宽度为 （2）[1]碰前滑块P的速度为 碰后两滑块整体的速度为 若碰撞过程系统的动量守恒，则有 联立整理可得 [2]该碰撞过程损失的机械能为 初动能为 所以 12．（1）控制变量法 （2） 乙 （3）0.30 【详解】（1）探究向心力与质量、半径、角速度的关系，先控制其中两个物理量不变，探究向心力与另一个物理量的关系，采用的主要实验方法为控制变量法。 （2）[1]图乙中两小球的质量不同，做圆周运动的半径和角速度相同、所以图乙情境是探究向心力大小F与质量m的关系； [2]在图甲情境中，左右变速塔轮的半径之比为，皮带传动下，两塔轮边缘线速度大小相等，根据可知，两钢球做圆周运动的角速度之比为，由实验方法可知，图甲中两球的质量一定相等，圆周运动的半径也一定相等，根据可知，两钢球所受向心力的比值为。 （3）根据，知图线的斜率为，解得。 13．（1）带负电， （2） 【详解】（1）以油滴为研究对象，根据受力平衡可知，油滴受到的电场力竖直向上，与板间场强方向相反，所以油滴带负电 根据受力平衡可得 解得油滴的电荷量为 （2）若P点到下极板的距离为，板间场强大小为 由于下极板接地，电势为0，则有 油滴在P点的电势能 14．（1）2L （2） 【详解】（1）对人和木板A组成的系统所受的合外力为零，所以该系统满足动量守恒，规定向右的方向为正方向，设人的位移为x1，木板A的位移为x2，人从A木板的左端走到右端的时间为t，根据动量守恒定律有 根据位移关系有x1+x2=3L 联立解得x1=L，x2=2L 因为木板B保持静止不动，则此时木板A、B间的距离x=x2=2L （2）设人从木板右端斜向上跳起的速度为v，方向与水平方向的夹角为θ，则竖直方向的分速度大小为vy=vsinθ，水平方向的分速度为vx=vcosθ，则人从木板A跳到木板B上的时间为 在水平方向上做匀速直线运动，有x=vxt' 联立以上各式代入数据解得 即 对人和A系统由动量守恒 根据动能定理可得起跳过程人做的功 因 即 15．（1）2J （2）h≤0.3m （3）s 【详解】（1）取水平向下为正方向。物块B自由下落h=0.2m，由 解得碰前速度v0=2m/s A、B完全非弹性碰撞，由动量守恒mBv0=（mA+mB）v1 解得共同速度v1=1m/s 碰撞损失机械能 解得ΔE=2J （2）碰后系统质量M=4kg。碰撞前弹簧压缩量 碰后平衡位置压缩量 故碰撞位置在平衡位置上方x0=x2-x1=0.1m处。 不分离条件为振幅A≤x2。由能量关系 其中， 代入得100A2=1+10h 当A≤0.2m时，代入得100×（0.2）2≤1+10h 解得h≤0.3m （3）当h=0.525m时，由100A2=6.25得A=0.25m＞0.2m，故在平衡位置上方0.2m处分离。 第一段简谐运动： 则 由0.2=-0.25cos（ωt1）得 第二段竖直上抛：分离时由能量关系 其中A=0.25m，x0=0.2m，解得分离速度 上升时间 总时间 2 1 学科网（北京）股份有限公司 $