内容正文:
2026届南京汉开书院高三上学期期中考试
物 理 试 卷
一、单选题:本大题共11小题,共44分。
1. 14:33,一列车驶入保定东站,下列说法正确的是( )
A. 14:33指时间间隔
B. 列车一定不可看作质点
C. 列车速度很大,加速度可能很小
D. 从保定东站到古莲花池的路程与位移一定相等
2. 周末小红去超市购物,如图所示,当她开始用力推放置在水平地面上的购物车时,购物车开始加速前进;当她停止用力时,购物车会慢慢地停下来。关于这个现象,下列说法正确的是( )
A. 购物车最终停下来是因为购物车具有惯性
B. 购物车加速前进时,受到的推力大于摩擦力
C. 购物车加速前进时,购物车所受合力为零
D. 购物车减速前进时,购物车所受合力方向与运动方向相同
3. 利用智能手机中传感器可绘制出手机的加速度与时间的图像。手机沿竖直方向运动时,得到如图所示的图像,向上为正方向,手机处于超重状态的时刻为( )
A. t₁ B. t₂ C. t₃ D. t₄
4. 如图所示为频率一定的频闪相机拍下的某运动员罚篮命中的场景,则( )
A. 篮球在运动过程中加速度不变
B. 篮球的轨迹是一段圆弧
C. 篮球被投出瞬间的速度一定比入框时大
D. 图中篮球运动轨迹关于最高点对称
5. 某匀强电场中的A、B、C三点恰好能组成一个等边三角形,已知A、B、C三点的电势满足,则该匀强电场的电场线可能是( )
A. B.
C. D.
6. 某一直流电动机提升重物的示意图如图所示,电源提供给电动机两端的电压U=220V,当电动机以0.9m/s的恒定速率向上提升质量为100kg的重物时,电动机消耗的功率为1100W,取重力加速度大小g=10m/s2,不计各种摩擦,则( )
A. 电动机的热功率为900W
B. 电动机提升重物的功率为200W
C. 电动机线圈的电阻是8Ω
D. 电动机的输入电流为4A
7. 图(1)为波源S1和S2形成的两列水波的干涉图样,其中实线表示波峰,虚线表示波谷,B为AC连线中点,图(2)为波源S3在均匀介质中做匀速直线运动时某一时刻的波面分布图。下列说法正确的是( )
A. S1和S2的起振方向可能相反
B. A、B、C三点均为振动增强点
C. S3向右运动,且运动速度大于波速
D. 在E点观察到的频率小于在F点观察到的频率
8. 如图所示,下列有关生活中圆周运动实例分析,说法正确的是( )
A. 图甲中秋千摆至最低点时,图中女孩处于失重状态
B. 图乙中杂技演员表演“水流星”,当水桶通过最高点时水对桶底的压力可能为零
C. 火车转弯超过规定速度行驶时,火车轮缘对内轨有侧向挤压
D. 图丁为滚筒洗衣机转速越快脱水效果越好,是受到离心力的原因
9. 在地球附近沿逆时针方向做匀速圆周运动的宇宙飞船为实现变轨,在P点向图中箭头所指径向方向极短时间内喷射气体,使飞船获得一定的反冲速度,从而实现变轨,变轨后的轨道如虚线所示,其半长轴大于原轨道半径。下列说法正确的是( )
A. 飞船变轨前的速度小于变轨后在近地点的速度
B. 飞船变轨后在P点的加速度大于变轨前在P点的加速度
C. 飞船变轨后在P点的速度小于变轨前在P点的速度
D. 飞船变轨后的周期小于变轨前的周期
10. 如图所示的水平圆盘上,距中心轴O为r处有一质量为m的小物块。经过t时间,圆盘的角速度从0均匀增大至时,小物块刚好相对圆盘滑动。已知小物块与圆盘间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,此过程( )
A. 小物块所受的摩擦力方向始终指向O点
B. 小物块所受的摩擦力冲量大小为
C. 小物块所受的摩擦力做功为
D. 圆盘的角速度
11. 竖直的轻弹簧下端固定在水平地面上,处于原长时上端在点。小球在点正上方的A点由静止释放后落在弹簧上,运动到点速度为零。以点为坐标原点,竖直向下为正方向建立轴,小球向下运动过程的速度、加速度、动能及其机械能随位置坐标的变化规律可能正确的是(不计空气阻力,重力加速度为)( )
A. B.
C. D.
二、实验题:本大题共1小题,共15分。
12. 某同学设计实验验证机械能守恒定律,装置如图(b)所示。一个质量为、直径为的小球固定于释放装置上,在小球正下方固定四个光电门,调节各光电门的中心,使其与小球的球心均在同一竖直线上。由静止释放小球,记录小球通过每个光电门的挡光时间,重力加速度为。
(1)用游标卡尺测小球的直径,如图(a)所示,可得小球的直径_______mm。
(2)若测得某光电门的中心与释放点的竖直距离为,小球通过此光电门的挡光时间为,则小球从释放点下落至此光电门中心时的动能增加量___________(用题中字母表示),重力势能减小量_____________________;
(3)根据实验数据,做出的图像,如图(c)所示。若图中虚线的斜率_______(结果保留1位有效数字),则可验证机械能守恒定律;
(4)经过多次重复实验,发现小球经过第三个光电门时,总是大于,下列原因中可能的是___________。
A. 第三个光电门的中心与释放点的竖直距离测量值偏大
B. 第三个光电门的中心偏离小球下落时球心所在的竖直线
C. 小球下落过程中受到空气阻力的作用
三、简答题:本大题共4小题,共41分。
13. 一列沿x轴正方向传播的简谐波在时刻的波形如图所示,且波恰好传播到处,已知振源的振动周期。求:
(1)该波的波长、振幅和频率;
(2)时,波向前传播到x轴上的位置。
14. 如图,冰壶A以的速度与静止在冰面上的冰壶B正碰,碰后瞬间B的速度大小为,方向与A碰前速度方向相同,碰撞时间极短。若已知两冰壶的质量均为20kg,求:
(1)碰后瞬间A的速度大小;
(2)碰撞过程中,A对B的冲量大小。
15. 如图甲所示,两质量均为m的光滑小球A、B(可视为质点),用长为L的轻杆连接。在水平向左的外力F的作用下保持静止,此时杆与水平方向的夹角为60°。已知重力加速度大小为g。
(1)求外力F的大小;
(2)现将小球B推至墙角处后紧靠墙壁竖直立于水平面上(如图乙所示)。当A受到轻微扰动后由静止开始向右倾倒,两球始终在同一竖直平面内运动,求小球B即将离开墙壁时A距离地面的高度;
(3)在第(2)问中若去除侧面墙壁(如图丙所示),小球A受到轻微扰动后,仍让其由图示初始位置由静止开始向右倾倒,B始终没有脱离地面。求球A接近地面时,杆对球A的作用力大小。
16. 如图所示,圆形区域内存在竖直向上的匀强电场Ⅰ;圆形区域左侧有两正对竖直放置的平行金属板,板间存在水平向左的匀强电场Ⅱ;右金属板与圆形区域相切于处,相切处有一小孔。现让一质量为、电荷量绝对值为的带电粒子,从圆边界上的点以一定速度进入电场Ⅰ,恰好从点垂直金属板进入电场Ⅱ,刚好能到达左金属板。已知电场Ⅰ、Ⅱ的电场强度大小均为,金属板间的距离为,带电粒子在点的速度大小是点的2倍,带电粒子的重力和空气阻力忽略不计。求:
(1)粒子进入电场Ⅱ的速度大小;
(2)两点间的电势差;
(3)粒子在两电场中运动的总时间。
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2026届南京汉开书院高三上学期期中考试
物 理 试 卷
一、单选题:本大题共11小题,共44分。
1. 14:33,一列车驶入保定东站,下列说法正确的是( )
A. 14:33指时间间隔
B. 列车一定不可看作质点
C. 列车速度很大,加速度可能很小
D. 从保定东站到古莲花池的路程与位移一定相等
【答案】C
【解析】
【详解】A.“14:33”是列车进站的具体时刻,而非时间间隔,故A错误;
B.当研究列车整体运动轨迹时,可视为质点,故B错误;
C.速度大小与加速度大小无必然联系,如匀速时速度大但加速度为零,故C正确;
D.路程是轨迹长度,位移是初末位置直线距离,若路径非直线则路程大于位移,故D错误。
故选C。
2. 周末小红去超市购物,如图所示,当她开始用力推放置在水平地面上的购物车时,购物车开始加速前进;当她停止用力时,购物车会慢慢地停下来。关于这个现象,下列说法正确的是( )
A. 购物车最终停下来是因为购物车具有惯性
B. 购物车加速前进时,受到的推力大于摩擦力
C. 购物车加速前进时,购物车所受合力为零
D. 购物车减速前进时,购物车所受合力方向与运动方向相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.购物车最终停下来是因为购物车受到地面的摩擦力,做减速运动直到静止。故A错误;
BC.购物车加速前进时,受到的推力大于摩擦力,合力不为0,故B正确,C错误;
D.购物车减速前进时,加速度方向与运动方向相反,所以购物车所受合力方向与运动方向相反,故D错误。
故选B。
3. 利用智能手机中传感器可绘制出手机的加速度与时间的图像。手机沿竖直方向运动时,得到如图所示的图像,向上为正方向,手机处于超重状态的时刻为( )
A. t₁ B. t₂ C. t₃ D. t₄
【答案】B
【解析】
【详解】超重的条件是加速度方向向上,题目规定“向上为正方向”,因此加速度a>0时为超重,a<0时为失重。结合图像分析各时刻的加速度方向可知t1时刻,加速度等于0;t2时刻,加速度为正,方向向上,手机处于超重状态;t3、t4时刻,加速度为负,方向向下,手机处于失重状态。
故选B。
4. 如图所示为频率一定的频闪相机拍下的某运动员罚篮命中的场景,则( )
A. 篮球在运动过程中加速度不变
B. 篮球的轨迹是一段圆弧
C. 篮球被投出瞬间的速度一定比入框时大
D. 图中篮球运动轨迹关于最高点对称
【答案】C
【解析】
【详解】AD.由图可知,篮球运动轨迹关于最高点不对称,则篮球运动过程受到空气阻力作用,所以篮球在运动过程中加速度发生变化,故AD错误;
B.由于篮球运动过程中受到空气阻力作用,所以轨迹既不是抛物线也不是圆弧,故B错误;
C.篮球被投出到入框,重力和空气阻力都做负功,根据动能定理可知,篮球的动能减小,则篮球被投出瞬间的速度一定比入框时大,故C正确。
故选C。
5. 某匀强电场中的A、B、C三点恰好能组成一个等边三角形,已知A、B、C三点的电势满足,则该匀强电场的电场线可能是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】沿电场线方向电势降低,且等势面与电场线垂直可知,C图正确。
故选C。
6. 某一直流电动机提升重物的示意图如图所示,电源提供给电动机两端的电压U=220V,当电动机以0.9m/s的恒定速率向上提升质量为100kg的重物时,电动机消耗的功率为1100W,取重力加速度大小g=10m/s2,不计各种摩擦,则( )
A. 电动机的热功率为900W
B. 电动机提升重物的功率为200W
C. 电动机线圈的电阻是8Ω
D. 电动机的输入电流为4A
【答案】C
【解析】
【详解】B.电动机匀速提升重物时输出的功率为
故B错误;
A.电动机的热功率为
故A错误;
D.流经电动机的电流为
故D错误;
C.根据
可得
故C正确。
故选C。
7. 图(1)为波源S1和S2形成的两列水波的干涉图样,其中实线表示波峰,虚线表示波谷,B为AC连线中点,图(2)为波源S3在均匀介质中做匀速直线运动时某一时刻的波面分布图。下列说法正确的是( )
A. S1和S2的起振方向可能相反
B. A、B、C三点均为振动增强点
C. S3向右运动,且运动速度大于波速
D. 在E点观察到的频率小于在F点观察到的频率
【答案】B
【解析】
【详解】AB.图1可知在两波源连线的中垂线上的点均是振动增强点,故两波源起振方向相同,故A错误,B正确;
C.根据图2可知,波源S3左侧波面比右侧波面密集,可知波源S3向左运动,且运动速度小于波速,故C错误;
D.图2可知E点附近波面密集,则单位时间内E点接收到的波面比F点多,故在E点观察到的频率大于在F点观察到的频率,故D错误。
故选B。
8. 如图所示,下列有关生活中圆周运动实例分析,说法正确的是( )
A. 图甲中秋千摆至最低点时,图中女孩处于失重状态
B. 图乙中杂技演员表演“水流星”,当水桶通过最高点时水对桶底的压力可能为零
C. 火车转弯超过规定速度行驶时,火车轮缘对内轨有侧向挤压
D. 图丁为滚筒洗衣机转速越快脱水效果越好,是受到离心力的原因
【答案】B
【解析】
【详解】A.图甲中秋千摆至最低点时,加速度向上,图中女孩处于超重状态,故A错误;
B.图乙中“水流星”匀速转动过程中,若
在最高处速度等于临界速度
桶底对水的压力为0,则由牛顿第三定律得,在最高处水对桶底的压力大小为0,故B正确;
C.火车转弯超过规定速度行驶时,火车要做离心运动,火车轮缘对外轨有侧向挤压,故C错误;
D.离心力是效果力,不是“受到”的力,故D错误。
故选B。
9. 在地球附近沿逆时针方向做匀速圆周运动的宇宙飞船为实现变轨,在P点向图中箭头所指径向方向极短时间内喷射气体,使飞船获得一定的反冲速度,从而实现变轨,变轨后的轨道如虚线所示,其半长轴大于原轨道半径。下列说法正确的是( )
A. 飞船变轨前的速度小于变轨后在近地点的速度
B. 飞船变轨后在P点的加速度大于变轨前在P点的加速度
C. 飞船变轨后在P点的速度小于变轨前在P点的速度
D. 飞船变轨后的周期小于变轨前的周期
【答案】A
【解析】
【详解】AC.变轨后在P点因反冲运动相当于瞬间获得指向地心的速度,原切线方向的线速度不变,因此合速度变大;由于飞船变轨后在P点的速度比变轨前大,而比在近地点的速度小,则飞船变轨前的速度小于变轨后在近地点的速度,故A正确,C错误;
B.飞船变轨前、后,在P点受到的万有引力不变,根据牛顿第二定律
解得
可知飞船变轨前、后在P点的加速度相同,故B错误;
D.变轨后其半长轴大于原轨道半径,根据开普勒第三定律可知,飞船变轨后的周期大于变轨前的周期,故D错误。
故选A。
10. 如图所示的水平圆盘上,距中心轴O为r处有一质量为m的小物块。经过t时间,圆盘的角速度从0均匀增大至时,小物块刚好相对圆盘滑动。已知小物块与圆盘间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,此过程( )
A. 小物块所受的摩擦力方向始终指向O点
B. 小物块所受的摩擦力冲量大小为
C. 小物块所受的摩擦力做功为
D. 圆盘的角速度
【答案】B
【解析】
【详解】A.在角速度从0增大至过程中,物块有切线方向的加速度,则摩擦力有切向分力,不是指向O点,故A错误;
B.小物块所受合力等于摩擦力,根据动量定理有
又因为
由以上二式可得 ,故B正确;
C.支持力和重力不做功,根据动能定理可知摩擦力做功等于动能改变量,,故C错误;
D.圆盘的角速度等于时,小物块刚好相对圆盘滑动,此时恰好摩擦力等于滑动摩擦力,则
则有 ,故D错误。
故选B。
11. 竖直的轻弹簧下端固定在水平地面上,处于原长时上端在点。小球在点正上方的A点由静止释放后落在弹簧上,运动到点速度为零。以点为坐标原点,竖直向下为正方向建立轴,小球向下运动过程的速度、加速度、动能及其机械能随位置坐标的变化规律可能正确的是(不计空气阻力,重力加速度为)( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.小球在由A点下落到O点的过程中,做自由落体运动,加速度,有
图像应是开口向右的抛物线,故A错误;
B.小球在由A点到O点的下落过程中只受重力,加速度为g;小球压缩弹簧后,根据牛顿第二定律有
解得
图像是向下倾斜的直线,小球先加速后减速,故B正确;
C.小球在由A点到O点的下落过程中只受重力,机械能守恒,有
减少的重力势能等于增加的动能,动能随下落高度均匀增加;小球压缩弹簧后根据动能定理,重力和弹簧弹力对小球做的总功等于小球动能的增量,有
即
图像是开口向下的抛物线,故C错误;
D.小球在由A点到O点的下落过程中只受重力,机械能守恒;小球压缩弹簧后,由功能关系知,弹簧弹力对小球做的功等于小球机械能的减少量,有
即
图像是开口向下的抛物线,故D错误。
故选B。
二、实验题:本大题共1小题,共15分。
12. 某同学设计实验验证机械能守恒定律,装置如图(b)所示。一个质量为、直径为的小球固定于释放装置上,在小球正下方固定四个光电门,调节各光电门的中心,使其与小球的球心均在同一竖直线上。由静止释放小球,记录小球通过每个光电门的挡光时间,重力加速度为。
(1)用游标卡尺测小球的直径,如图(a)所示,可得小球的直径_______mm。
(2)若测得某光电门的中心与释放点的竖直距离为,小球通过此光电门的挡光时间为,则小球从释放点下落至此光电门中心时的动能增加量___________(用题中字母表示),重力势能减小量_____________________;
(3)根据实验数据,做出的图像,如图(c)所示。若图中虚线的斜率_______(结果保留1位有效数字),则可验证机械能守恒定律;
(4)经过多次重复实验,发现小球经过第三个光电门时,总是大于,下列原因中可能的是___________。
A. 第三个光电门的中心与释放点的竖直距离测量值偏大
B. 第三个光电门的中心偏离小球下落时球心所在的竖直线
C. 小球下落过程中受到空气阻力的作用
【答案】(1)10.60
(2) ①. ②. mgh
(3)1 (4)B
【解析】
【小问1详解】
根据图a可知游标卡尺精度为0.05mm,则小球的直径
【小问2详解】
[1]小球通过此光电门时的速度
则小球从释放点下落至此光电门中心时动能增加量
[2]小球从释放点下落至此光电门中心时重力势能减小量
【小问3详解】
若小球机械能守恒,则,作出的图像中虚线的斜率等于1。
故作出的图像中虚线的斜率,则可验证机械能守恒定律。
【小问4详解】
A.第三个光电门的中心与释放点的竖直距离测量值偏大,则的测量值偏大,使得小于,故A错误;
B.第三个光电门的中心偏离小球下落时球心所在的竖直线,使得挡光宽度小于小球的直径,则测出的时间偏小,速度测量值偏大,的测量值偏大,故大于,故B正确;
C.小球下落过程中受到空气阻力的作用,使得减少的重力势能有一部分转化为内能,故小于,故C错误。
故选B。
三、简答题:本大题共4小题,共41分。
13. 一列沿x轴正方向传播的简谐波在时刻的波形如图所示,且波恰好传播到处,已知振源的振动周期。求:
(1)该波的波长、振幅和频率;
(2)时,波向前传播到x轴上的位置。
【答案】(1),,
(2)
【解析】
【小问1详解】
由波形图知,波长,振幅,频率
【小问2详解】
振源的振动周期与波的传播周期相等,则波的传播速度为
时刻波已传播到处,经过时间波传播距离
则时,波向前传播到x轴上的位置为
14. 如图,冰壶A以的速度与静止在冰面上的冰壶B正碰,碰后瞬间B的速度大小为,方向与A碰前速度方向相同,碰撞时间极短。若已知两冰壶的质量均为20kg,求:
(1)碰后瞬间A的速度大小;
(2)碰撞过程中,A对B的冲量大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
由于碰撞时间极短,内力远远大于外力,可知A、B相碰时,A和B组成的系统动量近似守恒;以方向为正方向,根据动量守恒可得
代入数据解得
【小问2详解】
碰撞过程中,根据动量定理可知A对B的冲量大小为
解得
15. 如图甲所示,两质量均为m的光滑小球A、B(可视为质点),用长为L的轻杆连接。在水平向左的外力F的作用下保持静止,此时杆与水平方向的夹角为60°。已知重力加速度大小为g。
(1)求外力F的大小;
(2)现将小球B推至墙角处后紧靠墙壁竖直立于水平面上(如图乙所示)。当A受到轻微扰动后由静止开始向右倾倒,两球始终在同一竖直平面内运动,求小球B即将离开墙壁时A距离地面的高度;
(3)在第(2)问中若去除侧面墙壁(如图丙所示),小球A受到轻微扰动后,仍让其由图示初始位置由静止开始向右倾倒,B始终没有脱离地面。求球A接近地面时,杆对球A的作用力大小。
【答案】(1)
(2)
(3)mg
【解析】
【小问1详解】
对小球A分析可知,竖直墙壁对A的弹力为
对AB整体分析,则水平方向
【小问2详解】
设杆与水平方向夹角为θ,则
B离开墙壁前,A绕静止的B做圆周运动,对A球由牛顿第二定律有
联立解得T=(3sinθ-2)mg
则随着θ的减小,T逐渐减小,当T=0时,B恰好离开墙壁,此时上式变为3sinθ=2
A距离地面的高度
【小问3详解】
因AB水平方向受合外力为零,则水平方向动量守恒,则当A将要落地时,AB水平速度均为零,设A竖直速度vy,则由能量关系
对B分析
以B为参考系,对A可得
解得T = mg
16. 如图所示,圆形区域内存在竖直向上的匀强电场Ⅰ;圆形区域左侧有两正对竖直放置的平行金属板,板间存在水平向左的匀强电场Ⅱ;右金属板与圆形区域相切于处,相切处有一小孔。现让一质量为、电荷量绝对值为的带电粒子,从圆边界上的点以一定速度进入电场Ⅰ,恰好从点垂直金属板进入电场Ⅱ,刚好能到达左金属板。已知电场Ⅰ、Ⅱ的电场强度大小均为,金属板间的距离为,带电粒子在点的速度大小是点的2倍,带电粒子的重力和空气阻力忽略不计。求:
(1)粒子进入电场Ⅱ的速度大小;
(2)两点间的电势差;
(3)粒子在两电场中运动的总时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
在电场Ⅱ中,根据运动分析,粒子带负电
根据动能定理,有
解得
【小问2详解】
从M到N,根据动能定理,有
联立解得
【小问3详解】
根据
可知M、N两点间的竖直距离为
带电粒子在N点的速度大小是M点的2倍,可得粒子在N点时竖直方向的分速度为
粒子在电场Ⅰ中,有
粒子在电场Ⅱ中,有
粒子在两电场中运动的总时间
联立解得
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