广东广州市某校2025-2026学年高三上学期期中考试物理试题

2025-2026学年第一学期高三年级期中考试 物理试卷 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1．在飞机的发展史中有一个阶段，飞机上天后机翼很快就抖动起来，而且越抖越厉害，后来人们经过了艰苦的探索，利用在飞机机翼前缘处装置一个配重杆的方法，解决了这一问题。在飞机机翼前装置配重杆的主要目的是（　　） A．加大飞机的惯性 B．使机体更加平衡 C．使机翼更加牢固 D．改变机翼的固有频率 2．2025年4月19日，全球首个人形机器人半马在北京亦庄举行，天工机器人（如图1）冲线完赛，夺得冠军。在比赛中，甲、乙两台机器人在某段直线赛道上的位移-时间图像如图2所示，关于0~t1时间内两台机器人的运动情况，以下说法正确的是（　　） A．t=0时刻，甲、乙两台机器人在同一位置 B．t1时刻，机器人乙的速度小于机器人甲的速度 C．0~t1时间内，机器人甲的位移小于机器人乙的位移 D．0~t1时间内，甲、乙两台机器人的距离增大 3．如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆上的两点，悬挂衣服的衣架钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态。如果只人为改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是（　　） A．将杆向右移一些，绳子拉力变大 B．绳的右端上移到，绳子拉力变大 C．绳的两端高度差越小，绳子拉力越小 D．若换挂质量更大的衣服，则衣架悬挂点右移 4．水平向右同时抛出三个小球、和，其运动轨迹如图所示，三个小球的抛出点位于同一竖直线上，其中和是从同一点抛出的，不计空气阻力，若、、做平抛运动的时间分别为、和，抛出时的初速度大小分别为、和，则下列关系式正确的是（   ） A． B． B． C． D． 5．如图所示，半圆柱体乙置于水平地面上，圆柱体甲静置于乙和竖直挡板之间，开始时两柱体柱心连线与水平方向夹角为。现将挡板缓慢向右移动，直到甲刚要落至地面，乙始终保持静止。已知甲和乙的半径均为R，质量分别为，柱体的曲面光滑，则乙与地面间动摩擦因数的最小值为（　　） A． B． C． D． 6．如图所示，两根相同的橡皮绳，一端连接质量为m的物块，另一端固定在水平桌面上的、B两点。物块处于AB连线的中点C时，橡皮绳为原长。现将物块沿AB中垂线水平拉至桌面上的O点静止释放。已知CO距离为L，物块与桌面间的动摩擦因数为，橡皮绳始终处于弹性限度内，不计空气阻力，则释放后（　　） A．物块做简谐运动 B．物块只受到重力、橡皮绳弹力和摩擦力的作用 C．若时每根橡皮绳的弹力为F，则物块所受合力大小为 D．若物块第一次到达C点的速度为，此过程中橡皮绳对物块做的功 7．轨道舱与返回舱的组合体，绕质量为M的行星做半径为r的圆周运动，轨道舱与返回舱的质量比为。如图所示，轨道舱在P点沿运动方向向前弹射返回舱，分开瞬间返回舱相对行星的速度大小为，G为引力常量，此时轨道舱相对行星的速度大小为（    ） A． B． C． D． 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，有多项 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．某静电场在x轴正半轴的电势随x变化的图像如图所示，a、b、c、d、为x轴上四个点。一负电荷仅在静电力作用下，以一定初速度从d点开始沿x轴负方向运动到a点，则该电荷（　　） A．在b点电势能最小 B．在c点时速度最小 C．所受静电力始终做负功 D．在a点受静电力沿x轴负方向 9．宇宙中，两颗靠得比较近的星体，只受到彼此之间的万有引力作用互相绕转，称之为双星系统。如图所示，两颗星球组成的双星，在相互之间的万有引力作用下，绕连线上的O点做匀速圆周运动。现测得两颗星之间的距离为L，且，，万有引力常量为G。则（　　） A．星球A、B做圆周运动的线速度之比为1:3 B．星球A、B做圆周运动的角速度之比为3:1 C．星球B做圆周运动的周期为 D．若质量较大的A星球会“吸食”质量较小的B星球的表面物质，从而实现质量转移。则在“吸食”的最初阶段，A、B运动的周期变大 10．如图所示，无人机在空中作业时，受到一个方向不变、大小随时间变化的拉力。无人机经飞控系统实时调控，在拉力、空气作用力和重力作用下沿水平方向做匀速直线运动。已知拉力与水平面成30°角，其大小F随时间t的变化关系为F = F0－kt（F ≠ 0，F0、k均为大于0的常量），无人机的质量为m，重力加速度为g。关于该无人机在0到T时间段内（T是满足F > 0的任一时刻），下列说法正确的有（   ） A．受到空气作用力的方向会变化 B．受到拉力的冲量大小为 C．受到重力和拉力的合力的冲量大小为 D．T时刻受到空气作用力的大小为 三、非选择题（要求写出必要的文字叙述，共54分） 11．（9分） （1）一条打点计时器打出的小车运动的纸带如图所示。取计数点A、B、C、D、E。每相邻两个计数点间还有4个计时点（图中未画出），已用刻度尺测量以A为起点,到B、C、D、E各点的距离标在图上，则该纸带运动加速度的大小为a= m/s2，该纸带上C点时瞬时速度大小vC= m/s。（结果均保留三位有效数字） （2）．某同学设计了如图1所示的单摆装置来测量当地重力加速度g，将小钢球通过没有弹性的长为l的细绳悬挂于O点，小球通过最低点时球心会经过光电计时器，光电计时器用于测量小球的通过时间及次数。 ①本实验中有关小球摆动时对应的圆心角、绳长l与小钢球直径d的关系，最符合要求的是__________（多选）。 A．圆心角很小 B．圆心角不大于30º即可 C．l大于d即可 D．l远大于d ②若已知绳长l，还需要测量小钢球的直径d。某同学利用测量工具测得d的值如图2所示，其读数为 mm。 ③某次实验时，他将小钢球第一次到达最低点记作次数0，此时开始计时，经时间t小球第n次经过最低点，则当地重力加速度的测量值 （用测量的物理量字母符号表示）。 12.（7分） 要验证机械能守恒，某同学设计了如图甲所示的装置。绕过定滑轮的轻绳吊着A、B、C、D四个物块，A、B上固定的挡光片宽度相同，A（含挡光片）、B（含挡光片）、C、D的质量均为m，整个装置处于静止状态，测得两挡光片间的高度差为h，重力加速度为g。 (1)先用游标卡尺测出挡光片的宽度，示数如图乙所示，则挡光片的宽度 mm； (2)剪断C、D间的轻绳，记录A、B下落过程中两挡光片先后通过光电门的挡光时间、，则A物块的挡光片通过光电门时，物块C的速度大小为 （填“”或“”）； (3)若在A、B下落过程中，A、B、C及两挡光片组成的系统机械能守恒，则应满足关系式 （用g、h、d、、表示）； (4)改变物块A离光电门的高度多次重复实验，测得多组A、B下落过程中两挡光片先后通过光电门的挡光时间、。作出图像（丙图），若图线是一条斜率为l、截距为 的倾斜直线（用g、h、d表示），则A、B下落过程中A、B、C及两挡光片组成的系统机械能守恒。 13（10分分）．如图所示，两波源分别位于x=0和x=32m处，连续不断地发出两列分别沿x轴正方向和负方向传播的简谐横波，波速均为4m/s，振幅均为0.5m（图中纵坐标被放大了）。图中描绘的是t=0时刻两列波的图像。 (1)（3分）求经过多少时间两列波相遇。 (2)(3分)在图中画出t=4s时图中x=0到x=32m之间的波的图像。 (3)（4分）求0-4s内x=16m处质点运动的路程。 14（12分）．国家要求:新型汽车上市前必须进行碰撞测试。某型号实验汽车在平直路面上测试，以额定功率启动，加速运行直到匀速行驶，在离固定障碍物处关闭发动机匀减速行驶，最后与障碍物发生正碰，碰撞后停止。已知实验汽车质量为，行驶过程中所受阻力恒为车重的0.2倍，重力加速度取。碰撞过程中仅考虑障碍物对汽车的冲击力。求： (1)（4分）汽车匀速行驶的速度大小； (2)（4分）汽车与障碍物正碰前瞬间的速度； (3)（4分）汽车与障碍物正碰时所受平均冲击力的大小。 15（16分）．如图所示，在竖直面内有一固定的足够长光滑轨道，为水平轨道，与半圆形轨道相切于B点。一质量的小球甲以大小的初速度水平向右运动，与静止在水平轨道上质量的小球乙发生弹性正碰，碰后小球乙沿半圆形轨道上滑，恰好能通过半圆形轨道的最高点D。两小球均视为质点，取重力加速度大小。 （1）（5分）求碰撞后瞬间小球甲的速度； （2）（5分）求半圆形轨道的半径R； （3）（6分）为使小球乙始终沿轨道运动而不脱离轨道，求小球甲的初速度大小应满足的条件。 期中考试 高三物理 第1页，共2页 期中考试 高三物理 第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $ 《期中物理》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C A D A D C BD AC ABD 1．D 【详解】A．配重杆增加了机翼质量，惯性会增大，但解决抖动问题的关键并非增大惯性，故A不符合题意； B．抖动问题源于振动而非平衡，装置配重杆与平衡无关，故B错误； C．配重杆的作用并非直接增强结构强度，而是调整振动特性，故C错误； D．机翼抖动是因共振（驱动力频率接近机翼固有频率）。加装配重杆通过改变质量，使固有频率偏离驱动力频率，避免共振，故D正确。 故选D。 2．C 【详解】A．t=0时刻，甲、乙两台机器人的位置坐标不同，则不在同一位置，A错误； B．图像的斜率等于速度，可知t1时刻，机器人乙的速度大于机器人甲的速度，B错误； C．0~t1时间内，机器人甲位置坐标变化量较小，可知机器人甲的位移小于机器人乙的位移，C正确； D．0~t1时间内，甲、乙两台机器人的距离逐渐减小，D错误。 故选C。 3．A 【详解】设两绳与竖直方向的夹角分别为和，分析衣架钩受力，两绳拉力大小相等， 拉力的水平分力相等，所以 竖直方向上有 设衣架两杆间的水平距离为d，两段绳长分别为、，总长为，则由几何关系有 联立两式得 A．杆向右移一些，d变大，所以、变大，所以变大，故A正确； B．绳的右端上移到，d、L均不变，所以、不变，所以绳子拉力也不变，故B错； C．由B选项分析可知，绳子拉力大小与绳两端高度差无关，故C错； D．换挂质量更大的衣服，但、不变，a、b两端的位置也没变，所以只是拉力的大小变大，而衣架悬挂点位置并不变，故D错。 故选A。 4．D 【详解】AB．三个小球均做平抛运动，竖直方向有 解得 可知，故AB错误； CD．水平方向有 解得 水平分位移，则，故C错误，D正确。 故选D。 5．A 【详解】分析可知，只要摩擦力最大时刚好不滑动，此时对应的摩擦因数最小。整体分析有 可知， 设与竖直方向的夹角为，对甲，如图所示 由平衡条件得 解得乙与地面间的摩擦力为 可知角越大，f越大，由几何关系得甲刚要落至地面时最大为 则有 将代入可知乙与地面间动摩擦因数的最小值 故选A。 6．D 【详解】AB．物块在水平桌面上运动，受到重力、桌面的支持力、橡皮绳的弹力以及摩擦力的作用；而运动方向受橡皮绳的弹力和摩擦力作用，其合力不满足简谐运动的回复力特点（），因摩擦力是恒力，不随位移按比例变化，所以物块不做简谐运动，故AB错误； C．若时每根橡皮绳的弹力为F，两根橡皮绳弹力的合力 物块还受到摩擦力为 则物块所受合力为，故C错误； D．若物块第一次到达C点的速度为，物块从O点运动到C点，由动能定理可知 解得橡皮绳对物块做的功为，故D正确。 故选D。 7．C 【详解】轨道舱与返回舱的质量比为，设返回舱的质量为m，则轨道舱的质量为5m，总质量为6m； 根据题意组合体绕行星做圆周运动，根据万有引力定律有 可得做圆周运动的线速度为 弹射返回舱的过程中组合体动量守恒，有 由题意 带入解得 故选C。 8．BD 【详解】AB．根据题意，由公式可知，负电荷在高电势位置的电势能较小，由图可知，点的电势最大，则在点电势能最小，同理可知，c点的电势最小，则在c点时电势能最大，电荷仅在电场力作用下，电荷的电势能和动能之和不变，可知，电势能最大时，动能最小，则在c点时，电荷的动能最小，即速度最小，故A错误，B正确； CD．根据沿电场线方向电势逐渐降低，结合题图可知，点左侧电场方向沿轴正方向，点右侧电场方向沿轴负方向，可知，点右侧负电荷受沿轴正方向的电场力，点左侧负电荷受沿轴负方向的电场力，可知，在a点受静电力沿x轴负方向，从d点开始沿x轴负方向运动到a点，电场力先做负功再做正功，故C错误，D正确。 故选BD。 9．AC 【详解】AB．对双星系统，彼此之间的万有引力提供它们做圆周运动的向心力，有， 可得 A、B做圆周运动的角速度相同，半径与质量成反比，由，知线速度之比为，故A正确、B错误； C．根据 又，则，故C正确； D．由于质量在两星球间转移，总质量不变，由，则周期不变，故D错误。 故选AC。 10．ABD 【详解】AD．无人机经飞控系统实时调控，在拉力、空气作用力和重力作用下沿水平方向做匀速直线运动，则无人机受到空气作用力与重力和拉力的合力等大反向，随着F的减小重力和拉力的合力如图 可知无人机受到空气作用力的大小和方向均会改变，在T时刻有，F = F0－kT 解得 故A正确、D正确； B．由于拉力F随时间t均匀变化，则无人机在0到T时间段内受到拉力的冲量大小为F—t图像与坐标轴围成的面积为，故B正确； C．将拉力分解为水平和竖直方向，则无人机受重力和拉力的合力在水平方向有 无人机受重力和拉力的合力在竖直方向有 0到T时间段内无人机受重力和拉力的合力在水平方向的冲量为 0到T时间段内无人机受重力和拉力的合力在竖直方向的冲量为 则0到T时间段内无人机受到重力和拉力的合力的冲量大小为 故C错误。 故选ABD。 11． 0.493 0.155 【详解】[1]因为相邻计数点间还有四个点未画出，所以相邻计数点间的时间间隔为0.1s，根据逐差法可得 [2]根据匀变速直线运动的推论，即中间时刻的速度等于该过程中的平均速度可得 11．(1)AD (2)3.860 (3) 【详解】（1）单摆对摆角的要求为摆角很小，且细绳长度远大于小球直径，故AD正确。 （2）读数为。 （3）根据题意周期 由单摆周期公式，其中 解得。 12．(1)7.35 (2) (3)// (4) 正方向 【详解】（1）20分度游标卡尺的精确值为，由图乙可知挡光片的宽度为 （2）记录A、B下落过程中两挡光片先后通过光电门的挡光时间、，则A物块的挡光片通过光电门时，物块C的速度大小为 （3）则B物块的挡光片通过光电门时的速度大小为 若在A、B下落过程中，A、B、C及两挡光片组成的系统机械能守恒，则有 整理可得 （4）[1]由，可得 若作出图像是一条斜率为l、截距为的倾斜直线，则A、B下落过程中A、B、C及两挡光片组成的系统机械能守恒。 [2]若减小C的质量，根据系统机械能守恒可得 整理可得 可得图像的纵轴截距为 由于，则有 则所得图线与原图线相比将沿轴正方向移动， 13．(1) (2) (3)4m 【详解】（1）两列波相遇经过的时间 （2）t=4s时两列波分别传播的距离为，即左侧波传到x=24m的位置，右侧波传到x=8m的位置，两点间正好有两个波长，两列波叠加后各点的位移为零，则波形如图（必须有描画的痕迹，尤其8m到24m之间）。 （3）根据可以求得周期T=2s 波传播到x=16m点需要2s，此后该点振动了2s，两列波叠加在此处是加强，振幅为1m，该点振动通过的路程为4个振幅，运动的路程为4m。 14．(1) (2) (3) 【详解】（1）汽车行驶过程中所受阻力为 根据可知，汽车匀速行驶的速度大小为 （2）关闭发动机匀减速行驶，根据牛顿第二定律 解得关闭发动机匀减速行驶的加速度大小为 设碰撞前汽车的速度大小为，根据 解得 （3）设汽车碰撞过程中汽车与障碍物正碰时所受平均冲击力的大小为，根据动量守恒 解得 15．（1），方向水平向左；（2）；（3）不大于 【详解】（1）设两小球碰撞后瞬间小球乙的速度为，以水平向右为正方向，对甲、乙两小球的碰撞过程，根据动量守恒定律有 根据机械能守恒定律有 解得，负号表示的方向水平向左。 （2）由（1）可得；设小球乙恰好通过最高点D的速度大小为，有 对小球乙从B点运动到D点的过程，根据机械能守恒定律有 解得。 （3）设小球甲以初速率v与小球乙碰撞后，小球乙恰好能到达与圆心O等高的C点，设两小球碰撞后瞬间小球甲、乙的速度分别为和，有 解得； 为使小球乙始终沿轨道运动而不脱离轨道，小球甲的初速度应不大于。 答案第1页，共2页 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