湖南常德市汉寿县第一中学2025-2026学年高三上学期第十五次周考物理试卷

**基本信息** 高三物理周考卷，以杭台高铁、春晚杂技《跃龙门》等真实情境为载体，覆盖运动学、力学、电磁学及实验探究，注重物理观念建构与科学思维能力的梯度考查。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|6/24|质点、F-t图像、电场力|结合杭台高铁考查质点判断，春晚杂技F-t图像分析加速度| |多选题|4/20|卫星运动、平抛运动|斜面平抛初速度与速度大小比例计算，卫星与地球位置关系分析| |实验题|2/18|平抛运动、电表改装|手机拍摄视频测平抛初速度与重力加速度，改装电流表测电源电动势| |解答题|3/38|理想气体、碰撞平抛、机械能传送带|综合机械能、传送带与平抛运动求最小动能，体现复杂问题建模能力|

湖南省常德市汉寿县第一中学2025—2026学年 高三上学期第十五次周考物理试卷 一、单选题（共24分） 1．（本题4分）2022年1月8日，我国首条民营控股高铁——杭台高铁正式开通运营。杭台高铁全线公里，设计时速350公里，杭州至台州最快运行时间为1小时3分钟。图为某动车组列车经过杭台高铁椒江特大桥时的照片。则下列说法正确的是（　　） A．“公里”是全程的位移 B．“1小时3分钟”指的是时刻 C．该动车组列车运行的平均速度约为 D．研究该动车组列车经过杭台高铁椒江特大桥的时间，不能将列车视为质点 2．（本题4分）2024年春晚杂技节目《跃龙门》为观众带来了一场视觉盛宴，彩排时为确保演员们能够准确掌握发力技巧，教练组将压力传感器安装在如图甲所示的蹦床上，记录演员对弹性网的压力，图乙是某次彩排中质量为m的演员在竖直方向运动时计算机输出的压力-时间（F-t）图像，运动员可视为质点。不计空气阻力，重力加速度，下列说法正确的是（　　） A．演员在a时刻速度为零 B．演员在a时刻加速度为零 C．演员离开弹性网后上升的最大高度为6.4m D．演员在a到b时间段内处于超重状态 3．（本题4分）如图所示，两个电荷量都是Q的正、负点电荷固定在A、B两点，AB连线中点为О。现将另一个电荷量为+q的试探电荷放在AB连线的中垂线上距О为x的C点，沿某一确定方向施加外力使电荷由静止开始沿直线从C点运动到О点，下列说法正确的是（　　） A．外力F的方向应当平行于AB方向水平向右 B．电荷从C点到О点的运动为匀变速直线运动 C．电荷从C点到О点的运动为加速度减少的加速直线运动 D．电荷从C点运动到О点的过程中逐渐增大 4．（本题4分）一匀强电场的方向平行于xOy平面，平面内acbO为矩形，a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为、、。则下列说法正确的是（　　） A．坐标原点处的电势为 B．电场强度的大小为 C．电子在b点的电势能比在c点小 D．电子从a点运动到b点，电场力做功为 5．（本题4分）在第24届冬奥会短道速滑混合团体2000m接力赛中，中国健儿任子威、武大靖、曲春雨、范可新和张玉婷夺得中国代表队的首枚金牌。如图为曲春雨与任子成比赛中在直道上接棒的精彩瞬间。任子威在光滑的冰面上滑行，曲春雨从任子威后方冲过来并用力推动他，任子威脱离曲春雨后继续向前加速滑行。可近似认为两运动员相互作用前后运动方向始终在同一直线上，且相互作用时间很短暂，忽略运动员与冰面间在水平方向上的相互作用。则相互作用的过程中（　　）    A．曲春雨对任子威的冲量一定等于任子威对曲春雨的冲量 B．任子威、曲春雨的动量变化一定大小相等方向相反 C．任子威的动能增加量一定等于曲春雨的动能减少量 D．曲春雨对任子威做多少正功，任子威对曲春雨就一定做多少负功 6．（本题4分）如图所示，相距为d的两平行金属板的电容为C，带电量为Q。有一长为L的绝缘轻杆，两端各固定电荷量分别为q和＋q的小球，不计两球的重力和两球间的库仑力。现将杆从平行于极板的位置I缓慢移动到垂直于极板的位置II，再从位置II缓慢移动到无穷远处。则（   ）    A．从位置I移到位置II的过程中，电场力对两球做功为零 B．从位置I移到位置II的过程中，两球与电容的总电势能减小 C．从位置II移到无穷远处的过程中，两球与电容的总电势能不变 D．从位置I移到无穷远处的过程中，克服电场力做功 二、多选题（共20分） 7．（本题5分）某卫星绕地球运动的示意图如图，卫星运动周期为地球自转周期的，卫星运行轨道与赤道平面存在一定夹角，某时刻卫星恰好经过赤道上点的正上方。已知地球质量为，地球半径为，引力常量为，卫星的运动视作匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　） A．卫星的加速度是点加速度的倍 B．卫星下一次经过点正上方时，卫星转过的角度为 C．卫星转过的角度为时，卫星与点距离最远 D．卫星与点的最远距离为 8．（本题5分）如图所示，倾角为的斜面上有、、三点，现从这三点分别以不同的初速度水平抛出一小球，三个小球均落在斜面上的点，已知，不计空气阻力，则、、处三个小球（　　） A．初速度大小之比为9∶4∶1 B．初速度大小之比为3∶2∶1 C．落在斜面上时的速度大小之比为3∶2∶1 D．落在斜面上时的速度大小之比为9∶4∶1 9．（本题5分）如图所示，在足够长的光滑绝缘水平面上竖直固定一光滑绝缘、半径为R的四分之一圆弧轨道BC，B为圆弧的最低点，A点在圆弧左侧的水平面上，且A、B间距为2R。整个装置处于水平向右的匀强电场中，电场强度大小为E。一质量为，电荷量为的带正电小球从A点由静止释放，忽略空气阻力，重力加速度大小为g，则（　　） A．小球运动到B点时的速度大小 B．小球在圆弧BC上运动过程中的最大动能 C．小球从离开圆弧轨道到落地过程中的最小速率 D．小球落地点离圆弧轨道B点的距离 10．（本题5分）如图所示，原长为l的轻质弹簧，一端固定在O点，另一端与一质量为m的小球相连。小球套在竖直固定的粗糙杆上，与杆之间的动摩擦因数为0.5。杆上M、N两点与O点的距离均为l，P点到O点的距离为，OP与杆垂直。当小球置于杆上P点时恰好能保持静止。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。小球以某一初速度从M点向下运动到N点，在此过程中，弹簧始终在弹性限度内。下列说法正确的是（    ） A．弹簧的劲度系数为 B．小球在P点下方处的加速度大小为 C．小球在M点和N点的加速度大小相同、方向相反 D．从M点到N点的运动过程中，小球受到的摩擦力先变大再变小 三、实验题（共18分） 11．（本题10分）小马同学利用手机拍摄小球做平抛运动的视频，实验装置如甲图所示。从视频中截取分帧图片，通过分析小球位置来研究小球水平方向和竖直方向的运动特点。 (1)为了尽可能减小空气阻力的影响，小球应选择______（填选项前的字母） A．玻璃球 B．塑料球 C．小钢球 (2)判断轨道末端水平段是否调节水平时，有甲、乙两位同学分别给出了建议。甲说可以通过目测重锤线与水平段是否垂直，来判断水平段是否水平；乙说可以将小球轻放在轨道水平段，若小球能保持静止，则说明轨道末端水平段水平。你觉得______（填“甲”或“乙”）同学的方法更合理。 (3)从视频中截取连续的多帧图片，合成出如乙图所示的图片，已知实验所用的坐标纸最小正方形边长为，相邻两帧之间的时间间隔为，小马从图片中读取了七个连续小球的位置信息如丙图所示，图中y轴对应竖直方向，坐标原点不对应平抛起点，则小球平抛运动的水平分速度为______。由丙图中信息还可求出小球运动中的重力加速度，若当地的重力加速度为，本次实验中重力加速度测量值的相对误差为______。（以上结果均保留一位有效数字） (4)小马在实验报告中写到“由小球位置信息可知，小球从离开轨道起，竖直方向在连续相等时间内位移比为，则小球竖直方向做自由落体运动。”请对其观点做出评价______。 12．（本题8分）某实验小组成员设计了如图所示的电路精确地测量一节干电池的电动势和内阻（电动势约为1.5V），图中电流计G（量程，内阻）、电阻箱（）、。 （1）将电流计G改装成量程为0.6A的电流表，定值电阻选用下列哪一个阻值________。 A．1Ω    B．2Ω    C．3Ω    D．4Ω （2）闭合开关前，调节电阻箱，使电阻箱接入电路的电阻为________（填“0”或“较大值”），闭合开关后，多次调节电阻箱的值，记录每次电阻箱接入电路的阻值R及对应的电流计G的示数I，作出图线，结果图线是一条倾斜直线，图线与纵轴的交点为，图线的斜率为，则电池的电动势为E=________V，内阻r=________Ω。（结果均保留3位有效数字） 四、解答题（共38分） 13．（本题10分）气垫鞋是通过在鞋底内置密闭气垫（通常填充高压氮气或空气）来提供缓震功能的运动鞋。气垫内气体可视为理想气体，气垫导热良好。某款气垫跑鞋在静态未穿着时每个气垫中气体体积为，压强为，假设大气压强恒为，室温恒为。 (1)某同学穿该跑鞋运动，一段时间后由于摩擦等因素鞋内温度升高5℃，气垫体积被压缩为原来的，求此时气垫内气体压强。（结果保留三位有效数字） (2)长时间穿着导致气垫损坏漏气，静置于室内足够长的时间后，体积仍为，求漏出气垫的气体和剩余气体的质量之比。 14．（本题12分）如图所示，质量为的小球由长为的轻绳悬挂于点，静止时小球对轨道恰好无压力。质量为的小球从轨道上某一点由静止释放，在最低点与球发生碰撞。碰撞后球绕点做圆周运动且恰能到达最高点，球水平抛出，其落地点到轨道最低点的水平距离为，竖直距离。已知重力加速度为，两小球均可视为质点，忽略空气阻力，求： (1)碰撞后瞬间的速度的大小和的速度的大小； (2)碰撞过程中对的冲量； 15．（本题16分）如图所示，水平台面CE区域分为固定粗糙水平面CD及水平传送带DE两部分，GF为竖直面内的四分之一圆弧，G点在E点正下方，圆弧半径为R，C、D、E、F四点在同一水平线上，在C点正上方距台面高度l处的O点固定着一根长为l的细线，细线另一端系一个质量为m可视为质点的小物块，小物块自然下垂时位于C点，现将小物块从A点（细线伸直且与水平方向成角）由静止释放，小物块运动到最低点时细线的拉力恰好达到最大值而绷断，之后小物块在右侧平台上运动，已知重力加速度为g，不计空气阻力。 (1)求细线能承受的最大拉力； (2)已知小物块与CD平面及传送带间的动摩擦因数均为，小物块恰好能到达传送带左侧D处，求CD长度x；小物块刚到达D处，传送带便以恒定的加速度开始顺时针转动，当传送带速度达到后，便以此速度匀速转动，传送带足够长，求小物块在此过程中与传送带的相对位移； (3)若传送带转速可调，求小物块落到圆弧上的最小动能。 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 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D A D B B B CD BC AC BD 1．D 【详解】A．“公里”是全程的路程，故A错误； B．“1小时3分钟”指的是时间，故B错误； C．全程的位移未知，平均速度未知，故C错误； D．研究该动车组列车经过杭台高铁椒江特大桥的时间，列车大小形状不可忽略，不能将列车视为质点，故D正确。 故选D。 2．A 【详解】AB．由乙图可知，演员在时刻弹力最大，加速度最大，速度为零，A正确，B错误； C．由乙图可知，演员在空中运动的时间为 根据竖直上抛运动的对称性可知，演员上升的时间 故演员上升的高度 C错误； D．演员在时刻，弹力大于重力，演员处于超重状态，演员在时刻，弹力为零小于重力，演员处于失重状态，D错误。 故选A。 3．D 【详解】根据等量异种电荷周围电场分布情况，可知试探电荷+q在运动过程中受水平向左的逐渐增大的电场力作用，要想让该电荷由静止开始沿直线从C点运动到О点，则该电荷所受合力的方向应沿CО方向，受力分析如图 A．如图分析可知，外力F的方向应当斜向右下，A错误； BC．由于电场力逐渐增大，所以逐渐增大，也逐渐增大，加速度也逐渐增大，所以电荷从C点到О点的运动为加速度增大的加速直线运动，BC均错误； D．根据动能定理可知 即 由于逐渐增大，所以逐渐增大，D正确。 故选D。 4．B 【详解】A．在匀强电场中平行等间距的线段上两端点间的电势差相等，则有 解得 A错误； B．ac垂直于bc，沿ca和cb两方向的场强分量大小分别为 ， 根据矢量合成可得，合场强大小为 B正确； C．根据 解得，电子在a、b、c三点的电势能分别为、、，可知电子在b点的电势能比在c点的大 C错误； D．结合上述，根据电场力做功与电势能变化的关系可得，电子从a点运动到b点，电场力做功为 D错误。 故选B。 5．B 【详解】A．根据牛顿第三定律，两运动员间的作用力大小相等，方向相反。曲春雨对任子威的冲量大小等于任子威对曲春雨的冲量大小，但方向相反。故A错误； B．由动量定理，动量的变化量等于合力的冲量。两运动员，竖直方向重力与支持力的合力的冲量为零，水平方向合力的冲量大小相等、方向相反。任子威、曲春雨的动量变化一定大小相等方向相反。故B正确； C．两运动员间的作用力大小相等，方向相反，但两运动员的位移关系未知，两运动员所受合力做的功大小关系未知，由动能定理，任子威的动能增加量不一定等于曲春雨的动能减少量。故C错误； D．两运动员间的作用力大小相等，方向相反，但两运动员的位移关系未知，曲春雨对任子威做多少正功，任子威对曲春雨不一定做多少负功。故D错误。 故选B。 6．B 【详解】AB．由于不计两球的重力和两球间的库仑力，则从位置I移到位置II的过程中，只有电场力做功，对于两球组成的系统，则有 W = Eq∙2L－EqL = EqL 对于平行板电容器有 联立有 且从位置I移到位置II，W > 0，则系统电势能减小，且减少了，A错误、B正确； C．在位置II，由于＋q、－q所在位置的电势不同，则在位置II系统的电势能Ep ≠ 0，则从位置II移到无穷远处的过程中，两球与电容的总电势能将发生改变，C错误； D．在位置I，由于＋q、－q所在位置的电势相同，则在位置I系统的电势能Ep′ = 0，则从位置I移到无穷远处的过程中，电场力做的总功为0，D错误。 故选B。 7．CD 【详解】A．设卫星的高度为，则卫星的向心加速度大小 位于P点处物体的向心加速度大小 则 对卫星，根据万有引力提供向心力可得 解得 联立解得，故A错误； B．卫星下一次经过点正上方时，设卫星转了m圈，P点转了n圈（m、n为正整数），则有 解得， 则卫星转过的角度为，故B错误； C．根据 可得卫星的角速度和点的角速度之比为 则卫星转过的角度为时，即2圈半，点刚好转过一圈，此时卫星与点距离最远，故C正确； D．卫星与点的最远距离为，故D正确。 故选CD。 8．BC 【详解】AB．根据题意，设平抛运动的位移为，初速度为，水平方向上有 竖直方向上有 整理可得 由于 则有 则初速度大小之比为，故A错误，B正确； CD．根据题意，由平抛运动规律可知，速度偏向角正切值一定是位移偏向角正切值的2倍，因为三个小球位移的方向相同，所以速度与初速度之间的夹角一定相等，设为，则小球落在斜面上时的速度大小为 可知，落在斜面上时的速度大小之比等于初速度之比3∶2∶1，故C正确，D错误。 故选BC。 9．AC 【详解】A．小球从出发至运动到点的过程有 得 A正确； B．小球在圆弧上运动过程中的最大动能出现在圆弧的中点（此时速度方向与重力和电场力的合力方向垂直，速度有极大值），从出发到此处，由动能定理有 得 B错误； C．由运动的对称性可知 小球从离开圆弧轨道到落地过程中做类斜抛运动，将沿合外力和垂直合外力的方向分解，两个分速度大小均为，在类斜抛运动的最高点有最小速率，此时与合外力反向的分速度减小到零，另一与合外力垂直的分速度为最小速率 C正确； D．由于小球在竖直方向上做竖直上抛运动，在水平方向上做加速度为的匀加速运动，由运动学规律有 则 D错误。 故选AC。 10．BD 【详解】A．小球置于杆上P点时，恰好能保持静止，则 解得弹簧的劲度系数为 故A错误； B．设弹簧弹力与水平方向的夹角为，小球在P点下方处，则 此时弹簧的弹力为 对小球，根据牛顿第二定律有 解得加速度大小为 故B正确； C．小球在M点和N点，弹簧处于原长，弹簧弹力为零，故小球在M点和N点只受到重力的作用，加速度大小相同、方向相同，故C错误； D．小球受到的摩擦力为 从M点到N点的运动过程中，弹簧的压缩量先变大后减小，弹簧弹力与水平方向的夹角先变小后变大，故小球受到的摩擦力先变大再变小，故D正确。 故选BD。 11．(1)C (2)乙 (3) 0.6 3% (4)该同学报告不严谨，连续相等时间内位移比为，只能说明小球做初速度为0的匀加速直线运动，并不能说明是自由落体运动，应继续计算出加速度等于当地的重力加速度才能说明是自由落体运动。 【详解】（1）为了尽可能减小空气阻力的影响，小球应选择密度较大、体积较小的小钢球。 故选C。 （2）甲同学通过目测重锤线与水平段是否垂直，来判断水平段是否水平，目测的误差较大；将小球轻放在轨道水平段，由于小球受到的摩擦力很小，若小球能保持静止，则说明轨道末端水平段水平。所以乙同学的方法更合理。 （3）[1]小球水平方向做匀速直线运动，则有 由图丙可知小球平抛运动的水平分速度为 [2]竖直方向根据 由图丙可知可得小球运动中的重力加速度为 则相对误差为 （4）该同学报告不严谨，连续相等时间内位移比为，只能说明小球做初速度为0的匀加速直线运动，并不能说明是自由落体运动，应继续计算出加速度等于当地的重力加速度才能说明是自由落体运动。 12． A 较大值 1.45 1.30 【详解】(1)[1]定值电阻R1与电流计改装成一个电流表，电流计两端的最大电压大约为0.5V，若电阻箱电阻为0时，R0两端电压为1V，电路总电流为0.5A，所以电流计要改装成电流略大于0.5A的电流表。因此定值电阻R1与电流计G组成的电流表量程比0.5A略大比较合适。当定值电阻R1=1Ω时，改装后的电流表量程 故A正确。 故选A。 (2)[2]为了保护电路，闭合电键前，调节电阻箱，使电阻箱接入电路的电阻为较大值。 [3][4]由闭合电路欧姆定律 解得 由题意知 解得 又 解得 13．(1) (2) 【详解】（1）取气垫内气体为研究对象，初态：，， 末态：压强，， 由理想气体状态方程有     联立解得 （2）以漏气前气垫内的气体为研究对象，初态：， 漏气后：，气体体积 由玻意耳定律有    解得 漏出气垫的气体和剩余气体的质量之比为     解得 14．(1)， (2)大小为1 ，方向水平向右 【详解】（1）碰撞后A球绕点做圆周运动且恰能到达最高点，在最高点，重力提供向心力可得 A球从最低点到最高点过程，根据动能定理可得 代入数据解得 碰撞后B球做平抛运动，有， 代入数据解得 （2）根据动量守恒可得， 代入数据解得 由动量定理 解得 碰撞过程中对的冲量大小为1 ，方向水平向右。 15．(1) (2)， (3) 【详解】（1）小物块A到B做自由落体运动 可得 B点细线绷紧后细线方向速度为0，此时垂直细线方向速度为 小物块B到C由动能定理 可得 小物块运动到最低点时 细线能承受的最大拉力 （2）小物块C到D由动能定理 CD长度 传送带以恒定的加速度到时间 小物块加速度到时间 此过程传送带位移 此过程小物块位移 小物块在此过程中与传送带的相对位移 （3）小物块从E点飞出后做平抛运动，有， 根据几何关系 小物块落到圆弧上的动能 由基本不等式可知：小物块落到圆弧上的最小动能 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 $