精品解析：河南省南阳市南阳开元学校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. 如图所示，A、B两球用a、b两段轻绳连接，轻绳a绕过光滑定滑轮。给B球施加一个水平向右的拉力F，使A、B两球均处于静止状态且在同一水平线上。已知滑轮两边轻绳与水平方向的夹角分别为53°、37°，，则A、B两球质量之比等于（　　） A. B. C. D. 2. 2025年5月29日，我国研制的“天问二号”探测器发射升空，我国首次小行星探测与采样返回之旅正式开启。某同学提出探究方案，通过探测器绕小行星做匀速圆周运动，可测得小行星的质量，测出经过时间t通过的弧长l，弧长l所对应的角度为（弧度制），已知引力常量为G，不考虑其他天体对卫星的引力，则小行星的质量为（　　） A. B. C. D. 3. 铲车是常见的生产工具。某次生产过程中，铲车的铲斗中装载一个球形石块，此时的铲斗简化为图（a），铲斗的A板和B板内壁视为光滑，顶角为锐角，的角平分线竖直。铲车卸载石块的过程，铲斗缓慢顺时针旋转，直至铲斗的B板水平，如图（b）所示。下列说法正确的是（　　） A. A板受到的压力一直减小，B板受到的压力先增大后减小 B. A板受到的压力一直减小，B板受到的压力一直增加 C. A板受到的压力先增大后减小，B板受到的压力一直减小 D. A板受到的压力先减小后增大，B板受到的压力一直增大 4. 如图所示，倾角为30°的粗糙斜面固定在水平地面上，一根轻绳的一端与斜面上的物块a相连，另一端绕过光滑的定滑轮系在竖直杆上的P点，用光滑轻质挂钩把物块b挂在O点，此时竖直杆与绳OP间的夹角为60°，a与斜面之间恰好没有摩擦力且保持静止。已知物块a的质量为M，物块b的质量为m，重力加速度为g。下列判断正确的是（　　） A. B. 将P端缓慢向上移动一小段距离，a将受到沿着斜面向上的摩擦力 C. 将竖直杆缓慢向右移动一小段距离，a将受到沿着斜面向下的摩擦力 D. 剪断定滑轮与a之间轻绳的瞬间，a的加速度大小为0.5g 5. 如图所示，图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在某时刻的波形图，P为平衡位置在处的质点，图乙为此波中平衡位置在处的质点从该时刻起的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴负方向传播 B. 由甲、乙两图可知该波波速为100m/s C. 从该时刻起，P质点经过2.5s沿x轴正方向移动2.5m D. 从该时刻起，P质点第一次回到平衡位置通过的路程是 6. 某同学练习“深蹲”（完成一次“下蹲”和“起立”过程为一次“深蹲”），他稳定站在压力传感器上，发现压力传感器的示数为，已知重力加速度为。他截取某一动作过程中的图像如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 内该同学完成两次“深蹲” B. 该同学“下蹲”过程中最大加速度约为 C. 该同学“起立”过程中先失重后超重 D. 该同学“起立”过程中最大加速度约为 7. 如图，水平轻质弹簧一端固定在墙上，另一端与物块A相连，A的右端通过轻质细线连接物块B，B再与物块C通过轻质细线跨接在定滑轮两端。已知A、B、C质量相等，AB间以及B与滑轮间的细线处于水平，不计所有摩擦，弹簧处于弹性限度内，初始时，A、B、C均处于静止状态。现将AB间细线剪断，设剪断瞬间A、B的加速度大小分别为、，则（ ） A. B. C. D. 二、多项选择题（本题3小题，每题6分，共18分） 8. 如图所示，质量均为的、两物块叠放在倾角为的固定光滑斜面上，物块通过绕在轻质定滑轮上的不可伸长的细线与物块连在一起，刚开始在外力作用下、、均静止，撤去外力后、一起相对静止运动，、之间的动摩擦因数为，重力加速度为，不计滑轮与轴的摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 、一起运动的加速度大小可能为 B. 、一起运动的加速度大小可能为 C. 的质量可能为 D. 的质量可能为 9. 将质量为m的小球以大小为的初速度竖直向上抛出，小球受到的空气阻力大小与速率成正比，小球的速度随时间变化的关系如图所示，在时刻速度为零，时刻落回抛出点，速率为。已知重力加速度为g，小球从抛出至返回抛出点的过程中，下列说法正确的是（ ） A. B. 小球受到的合外力冲量为0 C. 小球重力的冲量大小为mgt2 D. 小球上升过程比下降过程所受空气阻力的冲量大 10. 假设地球可视为质量均匀分布的球体。已知地球表面重力加速度在两极的大小为，在赤道的大小为g，地球自转的周期为T，引力常量为G。则（　　） A. 赤道上的物体随地球自转的向心加速度大小为 B. 地球的半径为 C. 地球的密度为 D. 地球同步卫星的轨道半径为 三、解答题 11. 如图所示，质量为的木块在倾角的斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数，g取。，，斜面足够长。求： （1）前2s内木块位移大小； （2）前2s内重力的平均功率。 12. 如图所示，长l=5m的斜面AB倾角为37°，斜面顶端通过一段光滑圆弧BC与平台CD连接，OB为圆弧BC的半径且与 AB 垂直，一质量为m的物块（可视为质点）以v0=10m/s的初速度从A点进入斜面，物块与斜面的摩擦因数 =0.5，重力加速度g取10m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8。 （1）求物块通过B点时的速度大小； （2）要使物块到达平台CD上，求在A点至少需要的初速度大小。 13. 如图所示，细杆两端固定，质量为m的物块穿在细杆上。初始时刻，物块在水平向右的力的作用下恰好能静止在细杆上。现以水平向左的力作用在物块上，物块开始下滑。滑动摩擦力等于最大静摩擦力。细杆足够长，重力加速度为g，θ＝30°。求： （1）物块与细杆之间的动摩擦因数； （2）t＝6s时，物块的速度大小。 14. 如图所示，光滑水平平台直轨道、固定，半径为的光滑半圆轨道固定在竖直平面内，在处与相切。在直轨道上放着质量分别为、的物块A、（均可视为质点），用轻质细绳将A、连接在一起，且A、间夹着一根被压缩的轻质弹簧（未被拴接）。一质量为，长的小车静止在光滑水平地面上，右端紧靠平台轨道，小车上表面与平台轨道、等高。现将细绳剪断，之后A向左滑上小车，向右滑动且对圆弧轨道最低点的压力大小为60N。已知物块A与小车之间的动摩擦因数，小车左端到平台右侧的距离为，小车运动到平台时立刻被粘住，重力加速度取。求： （1）物块运动到圆弧轨道最高点时对轨道的压力大小； （2）细绳剪断之前弹簧的弹性势能； （3）物体A刚滑上平台时的动能与的函数表达式。 15. 如图所示，长为L=0.5m的不可伸长的细线一端连接一质量为M=0.99kg的木块，另一端连接一穿在水平滑杆上质量为m=0.5kg的小圆环，初始时均处于静止状态。现有一质量为的子弹以水平向右的速度射向木块，并停留在木块中，子弹与木块作用时间极短，木块和小环均可视为质点，不计空气阻力与一切摩擦阻力，重力加速度为，结果可用分数表示。求： （1）子弹嵌入木块过程系统损失的机械能； （2）木块能上升的最大高度； （3）木块再次回到最低点时的速度大小。 第1页/共1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 一、单项选择题（本题7小题，每题4分，共28分） 1. 如图所示，A、B两球用a、b两段轻绳连接，轻绳a绕过光滑定滑轮。给B球施加一个水平向右的拉力F，使A、B两球均处于静止状态且在同一水平线上。已知滑轮两边轻绳与水平方向的夹角分别为53°、37°，，则A、B两球质量之比等于（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设绳a上的拉力为，绳b上的拉力为，对A球受力分析，根据平衡条件，竖直方向上有 同理，对B球受力分析，则有 联立解得 故选A。 2. 2025年5月29日，我国研制的“天问二号”探测器发射升空，我国首次小行星探测与采样返回之旅正式开启。某同学提出探究方案，通过探测器绕小行星做匀速圆周运动，可测得小行星的质量，测出经过时间t通过的弧长l，弧长l所对应的角度为（弧度制），已知引力常量为G，不考虑其他天体对卫星的引力，则小行星的质量为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由线速度定义 角速度定义（弧度制） 线速度与角速度的关系 可得 由万有引力提供向心力 其中为引力常量，为小行星质量，为探测器质量，整理得 将、代入 解得 故选C。 3. 铲车是常见的生产工具。某次生产过程中，铲车的铲斗中装载一个球形石块，此时的铲斗简化为图（a），铲斗的A板和B板内壁视为光滑，顶角为锐角，的角平分线竖直。铲车卸载石块的过程，铲斗缓慢顺时针旋转，直至铲斗的B板水平，如图（b）所示。下列说法正确的是（　　） A. A板受到的压力一直减小，B板受到的压力先增大后减小 B. A板受到的压力一直减小，B板受到的压力一直增加 C. A板受到的压力先增大后减小，B板受到的压力一直减小 D. A板受到的压力先减小后增大，B板受到的压力一直增大 【答案】A 【解析】 【详解】对石块，受力分析如图所示 初始时，为锐角。铲斗顺时针转动的过程，不变，逐渐减小到0，先增大直90°，再变为钝角。在辅助圆中，可以得出先增大后减小，一直减小。 故选A。 4. 如图所示，倾角为30°的粗糙斜面固定在水平地面上，一根轻绳的一端与斜面上的物块a相连，另一端绕过光滑的定滑轮系在竖直杆上的P点，用光滑轻质挂钩把物块b挂在O点，此时竖直杆与绳OP间的夹角为60°，a与斜面之间恰好没有摩擦力且保持静止。已知物块a的质量为M，物块b的质量为m，重力加速度为g。下列判断正确的是（　　） A. B. 将P端缓慢向上移动一小段距离，a将受到沿着斜面向上的摩擦力 C. 将竖直杆缓慢向右移动一小段距离，a将受到沿着斜面向下的摩擦力 D. 剪断定滑轮与a之间轻绳的瞬间，a的加速度大小为0.5g 【答案】C 【解析】 【详解】A．对a，由平衡条件得 对O点受力分析，则有 联立解得 故A错误； B．将P端缓慢向上移动一小段距离，滑轮与P间的绳长不变，滑轮与P间的水平距离不变，即绳与竖直方向的夹角不变，则拉力不会变，可知a与斜面之间仍然没有摩擦力，故B错误； C．将竖直杆缓慢向右移动一小段距离，滑轮与P间的水平距离变长，绳与竖直方向的夹角变大，对O点，有 可见，α变大，cosα变小，则拉力T变大，a有上滑趋势，将受到沿着斜面向下的摩擦力，故C正确； D．剪断定滑轮与a之间轻绳的瞬间，a有下滑趋势，由于不知道动摩擦因数，即摩擦力的大小未知，无法判断其运动情况，即无法求a的加速度，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在某时刻的波形图，P为平衡位置在处的质点，图乙为此波中平衡位置在处的质点从该时刻起的振动图像，下列说法正确的是（　　） A. 该波沿x轴负方向传播 B. 由甲、乙两图可知该波波速为100m/s C. 从该时刻起，P质点经过2.5s沿x轴正方向移动2.5m D. 从该时刻起，P质点第一次回到平衡位置通过的路程是 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图乙可知，时刻平衡位置坐标为的质点向下振动，根据“上、下坡”可知，该波沿x轴正方向传播，A错误； B．由图甲可得该波的波长 由乙图可知，其周期为 故其波速为 B错误； C．质点只会在平衡位置附近振动，不会随波的传播而移动，C错误； D．该波的表达式为 把、代入解得 由图可知，0时刻，P点向上振动，P点第一次回到平衡位置通过的路程 D正确。 故选D。 6. 某同学练习“深蹲”（完成一次“下蹲”和“起立”过程为一次“深蹲”），他稳定站在压力传感器上，发现压力传感器的示数为，已知重力加速度为。他截取某一动作过程中的图像如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 内该同学完成两次“深蹲” B. 该同学“下蹲”过程中最大加速度约为 C. 该同学“起立”过程中先失重后超重 D. 该同学“起立”过程中最大加速度约为 【答案】D 【解析】 【详解】A．内图像中第一次变化，传感器示数先小于实际重量，后大于实际重量，即先失重后超重，为一次“下蹲”过程，之后为一次“起立”过程，共一次“深蹲”，故A错误； B．由题可知该同学质量 该同学“下蹲”过程中，压力传感器的示数最小值为，最大值为，故该同学“下蹲”过程中最大加速度约为，故B错误； C．内“起立”过程中，传感器示数先大于600N，后小于600N，故该同学先处于超重状态后处于失重状态，故C错误； D．该同学“起立”过程中，压力传感器的示数最大值为，最小值为，故该同学“起立”过程中最大加速度约为，故D正确。 故选D。 7. 如图，水平轻质弹簧一端固定在墙上，另一端与物块A相连，A的右端通过轻质细线连接物块B，B再与物块C通过轻质细线跨接在定滑轮两端。已知A、B、C质量相等，AB间以及B与滑轮间的细线处于水平，不计所有摩擦，弹簧处于弹性限度内，初始时，A、B、C均处于静止状态。现将AB间细线剪断，设剪断瞬间A、B的加速度大小分别为、，则（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】剪断前，对B分析可知，A、B间绳子拉力为 对A分析可知弹簧弹力 剪断后，弹簧弹力不变，对A根据牛顿第二定律有 对BC整体分析可知 联立解得 故选C。 二、多项选择题（本题3小题，每题6分，共18分） 8. 如图所示，质量均为的、两物块叠放在倾角为的固定光滑斜面上，物块通过绕在轻质定滑轮上的不可伸长的细线与物块连在一起，刚开始在外力作用下、、均静止，撤去外力后、一起相对静止运动，、之间的动摩擦因数为，重力加速度为，不计滑轮与轴的摩擦，下列说法正确的是（　　） A. 、一起运动的加速度大小可能为 B. 、一起运动的加速度大小可能为 C. 的质量可能为 D. 的质量可能为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．对整体分析，若向上运动， 对M： 代入 得 若向下运动， 对M： 得 故加速度范围为 0.75g超出范围，A错误，B正确； C．向上运动时 向下运动时 故 且向下时 3m超出范围，C错误； D．1.5m满足向上运动时的条件，D正确； 故选BD。 9. 将质量为m的小球以大小为的初速度竖直向上抛出，小球受到的空气阻力大小与速率成正比，小球的速度随时间变化的关系如图所示，在时刻速度为零，时刻落回抛出点，速率为。已知重力加速度为g，小球从抛出至返回抛出点的过程中，下列说法正确的是（ ） A. B. 小球受到的合外力冲量为0 C. 小球重力的冲量大小为mgt2 D. 小球上升过程比下降过程所受空气阻力的冲量大 【答案】AC 【解析】 【详解】D．已知小球受到的空气阻力大小与速率成正比，即 设小球上升的高度为，则根据冲量的定义式可得，小球上升过程所受空气阻力的冲量大小为 同理可得小球下降过程所受空气阻力的冲量大小为 即小球上升和下落过程所受空气阻力的冲量大小相等，故D错误； A．以向上为正方向，小球上升过程，根据动量定理有 解得 同理小球下降过程，根据动量定理有 解得，故A正确； B．根据动量定理可知，合外力的冲量等于动量的变化量。以向上为正方向，对小球从抛出至返回抛出点的过程中列动量定理方程有 即小球受到的合外力的冲量大小为，方向竖直向下，故B错误； C．以向上为正方向，根据冲量的定义式可得小球重力的冲量为 即小球重力冲量的大小为，方向竖直向下，故C正确。 故选AC。 10. 假设地球可视为质量均匀分布的球体。已知地球表面重力加速度在两极的大小为，在赤道的大小为g，地球自转的周期为T，引力常量为G。则（　　） A. 赤道上的物体随地球自转的向心加速度大小为 B. 地球的半径为 C. 地球的密度为 D. 地球同步卫星的轨道半径为 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．在两极和赤道质量为m的物体所受重力和万有引力的关系分别为， 赤道上的物体随地球自转的向心加速度大小为 联立得，， 故A错误，B正确； C．地球的密度 又，， 联立得 故C正确； D．设地球同步卫星的质量为，轨道半径为r，根据万有引力提供向心力有 又， 得 故D正确。 故选BCD。 三、解答题 11. 如图所示，质量为的木块在倾角的斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数，g取。，，斜面足够长。求： （1）前2s内木块位移大小； （2）前2s内重力的平均功率。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】解：（1）如图所示，对木块进行受力分析知 由牛顿第二定律知 代入得 由匀变速直线运动位移与时间的关系式知，前2s内的位移为 代入得 （2）前2s内重力做的功为 重力在前2s内的平均功率为 12. 如图所示，长l=5m的斜面AB倾角为37°，斜面顶端通过一段光滑圆弧BC与平台CD连接，OB为圆弧BC的半径且与 AB 垂直，一质量为m的物块（可视为质点）以v0=10m/s的初速度从A点进入斜面，物块与斜面的摩擦因数 =0.5，重力加速度g取10m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8。 （1）求物块通过B点时的速度大小； （2）要使物块到达平台CD上，求在A点至少需要的初速度大小。 【答案】（1）0 m/s （2） 【解析】 【小问1详解】 物块在斜面上，根据牛顿第二定律有 从A到B过程有 联立解得 【小问2详解】 几何关系可知平台高度 若物块恰好到达平台CD上，根据动能定理有 解得 13. 如图所示，细杆两端固定，质量为m的物块穿在细杆上。初始时刻，物块在水平向右的力的作用下恰好能静止在细杆上。现以水平向左的力作用在物块上，物块开始下滑。滑动摩擦力等于最大静摩擦力。细杆足够长，重力加速度为g，θ＝30°。求： （1）物块与细杆之间的动摩擦因数； （2）t＝6s时，物块的速度大小。 【答案】（1） （2）6g 【解析】 【小问1详解】 以物块为研究对象，受力如图 由平衡条件知沿杆方向有 垂直杆方向 因为 联立解得 【小问2详解】 规定沿杆向下为正方向，在0~6s内沿杆方向，根据动量定理有 其中 联立解得 14. 如图所示，光滑水平平台直轨道、固定，半径为的光滑半圆轨道固定在竖直平面内，在处与相切。在直轨道上放着质量分别为、的物块A、（均可视为质点），用轻质细绳将A、连接在一起，且A、间夹着一根被压缩的轻质弹簧（未被拴接）。一质量为，长的小车静止在光滑水平地面上，右端紧靠平台轨道，小车上表面与平台轨道、等高。现将细绳剪断，之后A向左滑上小车，向右滑动且对圆弧轨道最低点的压力大小为60N。已知物块A与小车之间的动摩擦因数，小车左端到平台右侧的距离为，小车运动到平台时立刻被粘住，重力加速度取。求： （1）物块运动到圆弧轨道最高点时对轨道的压力大小； （2）细绳剪断之前弹簧的弹性势能； （3）物体A刚滑上平台时的动能与的函数表达式。 【答案】（1）0 （2）12J （3）①当时，；②当时， 【解析】 【小问1详解】 由牛顿第三定律可知物块B在点有轨道对B的支持力 牛顿第二定律可得 到由动能定理可得 在最高点由牛顿第二定律可得 联立解得 由牛顿第三定律可知物块B运动到圆弧轨道的最高点时对轨道的压力大小 【小问2详解】 由动量守恒定律可得 由能量守恒可得 联立以上方程可得 【小问3详解】 A滑上小车后，带动小车运动，设A与小车能达到共速，此过程小车向左运动位移为。对A与小车系统，取向左为正方向，由动量守恒定律有，解得 对小车，由动能定理得，解得 ①当时，A物体刚滑上平台时的动能与无关，对A和小车，由能量关系有 其中，，解得 ②当时，小车与平台相碰时，A物体与小车未共速，对小车 对A和小车，由能量关系有 解得 15. 如图所示，长为L=0.5m的不可伸长的细线一端连接一质量为M=0.99kg的木块，另一端连接一穿在水平滑杆上质量为m=0.5kg的小圆环，初始时均处于静止状态。现有一质量为的子弹以水平向右的速度射向木块，并停留在木块中，子弹与木块作用时间极短，木块和小环均可视为质点，不计空气阻力与一切摩擦阻力，重力加速度为，结果可用分数表示。求： （1）子弹嵌入木块过程系统损失的机械能； （2）木块能上升的最大高度； （3）木块再次回到最低点时的速度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 子弹嵌入木块过程，根据动量守恒有 解得 根据能量关系有 解得 【小问2详解】 木块和小环共速时，上升高度最大，此时水平方向动量守恒有 解得 根据能量守恒可得 解得最大高度 【小问3详解】 木块再次回到最低点时，相当于发生了一次弹性碰撞，根据动量守恒和能量守恒可得 ， 可得木块再次回到最低点时的速度 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $