精品解析：广东省江门市2025-2026学年高三上学期普通高中学科竞赛物理试题

江门市2025-2026学年度普通高中学科竞赛 物理 本试卷共4页，满分为100分，考试时间60分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必把自己的姓名、考生号等填写在答题卡相应的位置上。 2.做选择题时，必须用2B铅笔把答题卷上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。 3.所有题目必须在答题卡上指定位置作答，不按以上要求作答的答案无效。 4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将答题卡交回。 一、单项选择题：本题共6小题，每小题6分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对的得6分，选错的得0分。 1. 长直通电导线和通电矩形金属线框位于同一竖直面内，矩形金属线框的对称轴与两长直导线间的距离相等。金属线框ad边与长直导线平行，已知左、右两长直导线中分别通有方向相反的恒定电流I1、I2，且I1>I2，则当导线框中通有顺时针方向的电流时，下列说法正确的是（ ） A. 金属框cd边不受安培力的作用 B. 金属框cd边受到竖直向下的安培力 C. 整个金属框受到的安培力水平向左 D. 整个金属框受到的安培为零 【答案】C 【解析】 【详解】AB．根据安培定则，左侧导线I1在其右侧产生的磁场方向垂直纸面向里，右侧导线I2在其左侧产生的磁场方向垂直纸面向里，故线框所在区域的合磁场方向垂直纸面向里。金属框cd边电流方向向右，根据左手定则，受到的安培力竖直向上，故AB错误； CD．金属框ad边电流向上，根据左手定则，受到的安培力水平向左，大小为Fad=BadIL 金属框bc边电流向下，根据左手定则，受到的安培力水平向右，大小为Fbc=BbcIL 由于I1>I2，且ad边离强电流I1更近，bc边离弱电流I2更近，根据长直导线磁场分布规律及叠加原理可知，ad边所在处的磁感应强度Bad大于bc边所在处的磁感应强度Bbc，所以Fad>Fbc 上下两边ab、cd受力大小相等、方向相反，合力为零。因此整个金属框受到的安培力水平向左，故C正确，D错误。 故选C。 2. 如图所示，一架直梯斜靠光滑的竖直墙壁上，下端放在水平地面上。若人分别站在直梯上的较低处和较高处，系统处于静止状态。忽略人站上后直梯的形变，关于两次直梯的受力，下列分析正确的是（ ） A. 地面对直梯的支持力相同 B. 地面对直梯的摩擦力相同 C. 地面对直梯的作用力方向沿直梯向上 D. 人站在较高处，地面对直梯的作用力更小 【答案】A 【解析】 【详解】A． 竖直方向上，整体受力平衡，地面对直梯的支持力等于直梯和人的总重力，无论人站在较高还是较低处，总重力不变，因此地面对直梯的支持力相同，故A正确； B．水平方向上，整体平衡，地面对直梯的摩擦力等于墙壁对直梯的弹力​。以直梯下端为支点，根据力矩平衡（是人到直梯下端的距离，人位置越高，越大） 可得越大，​越大，因此摩擦力也越大，两次摩擦力不同，故B错误； C．地面对直梯的作用力是支持力（竖直向上）和摩擦力（水平方向）的合力；整体平衡时，地面对直梯的作用力需要与总重力和墙的弹力的合力等大反向，总重力竖直向下、墙的弹力水平向右，二者合力斜向右下，因此地面对直梯的作用力斜向左上，方向不能确定沿直梯方向，故C错误； D．地面对直梯的作用力大小为，不变，人站在较高处时更大，因此地面对直梯的作用力更大，故D错误。 故选A。 3. 甲、乙两物体同时从原点开始沿同一直线运动，它们的速度v与位移x关系图线如图所示。则下列说法正确的是（ ） A. 甲在运动过程中加速度保持不变 B. 甲在运动过程中加速度变小 C. 甲、乙两物体在x0处相遇 D. 甲一定比乙先经过位移4x0处 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据 整理可得 由图可知，甲在运动过程中，图线的斜率不变，即不变，即甲在运动随着位移增大，速度减小的过程中，加速度变小，故A错误，B正确； C．图像中，图线的交点表示在该位移处两物体速度相等。在位移内，甲的图线在乙的上方，即甲的速度始终大于乙的速度，在通过相同位移时，速度大的物体用时短。因此，甲到达处所用的时间小于乙到达处所用的时间。由于两物体同时从原点出发，甲先到达处，乙后到达，两者在处没有相遇，故C错误； D．由题意可知，甲做加速度减小的减速运动，直到速度减小为零时，位移大小为，即甲的位移无限接近于；而乙在有限时间内到达处。所以乙一定比甲先经过位移处，故D错误。 故选B。 4. 某款筋膜枪的内部结构简化图如图所示，连杆OB以角速度绕垂直于纸面的O轴匀速转动，带动连杆AB，使套在横杆上的滑块左右滑动，从而带动枪头振动。下列说法正确的是（ ） A. 滑块在水平方向做匀速直线运动 B. 当OA与OB垂直时，A点的速度大于B点的速度 C. 当OB与AB共线时，A点与B点的速度大小相等 D. 当OB与AB垂直时，若AB与水平方向夹角为，则vAcos=vB 【答案】D 【解析】 【详解】A．滑块在连杆AB的带动下做往复运动，其速度大小和方向随时间周期性变化，所以滑块在水平方向不是做匀速直线运动，故A错误； B．当OA与OB垂直时，如图所示 设连杆AB与OA的夹角为，A点的速度为，B点的速度为，根据速度的合成与分解，可以分解为沿杆方向的分速度和垂直杆方向的分速度，根据沿杆方向速度大小处处相等，可得沿杆方向的分速度为，解得，故B错误； C．设圆的半径为，当OB与AB共线时，如图所示 此时B点的速度为 根据速度的合成与分解，可以分解为沿杆方向的分速度和垂直杆方向的分速度，可知此时B点沿杆方向的分速度为零，根据沿杆方向速度大小处处相等，可得，故C错误； D．当OB与AB垂直时，如图所示 若AB与水平方向夹角为，根据速度的合成与分解，可以分解为沿杆方向的分速度和垂直杆方向的分速度，根据沿杆方向速度大小处处相等，可得沿杆方向的分速度为，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，MN水平虚线把圆环分为上下两半圆，两半圆分别带等量的正、负电荷，电荷均匀分布，两半圆交接处用绝缘物质隔离。O点是圆环圆心，A、B两点与O点共线且关于MN上下对称，E、F在圆内且关于O点对称。取无穷远处电势为零，则（ ） A. A、B两点场强相同，E、F两点场强相同 B. E点场强的方向指向圆心 C. O点场强为零，电势也为零 D. A、B两点的电势关系是A=B 【答案】A 【解析】 【详解】A．对点，在上半圆取一个正电荷微元，都有一个与之关于垂直于的直径对称的正电荷微元，这两个正电荷微元在点场强叠加后，水平分量相互抵消，竖直分量会进行叠加，同样在下半圆取一个负电荷微元也有相同效果，合场强方向竖直向下。同理可得点场强也竖直向下，又因为、两点关于对称，两半圆带等量异种电荷，所以场强大小也相等。、关于点对称，同样用微元法分析对于任意一对对称的正负电荷微元，在点产生的场强矢量，与在点产生的场强矢量经过叠加后大小相等、方向相同，A正确； B．对于上半圆，根据电场叠加原理将每一个正电荷元电场进行叠加，正电荷整体对点的场强是斜向右下的，对于下半圆同理将每一个负电荷微元电场进行矢量叠加，整体对点场强也是斜向右下的，因此整体效果场强方向斜向右下方，而不是指向圆心，B错误； C．上半圆正电荷在点的场强，叠加后方向竖直向下；下半圆负电荷在点的场强，叠加后方向也竖直向下，合场强竖直向下，不为，但是电势是标量，上半圆正电荷在点的电势为正，下半圆为负，两者大小相等，符号相反，叠加后电势为，C错误； D．点在上半区域，距离正电荷更近，产生电势为正。点在下半区域，距离负电荷更近，产生的电势为负。显然点电势大于点电势，D错误。 故选A。 6. 如图所示，光滑水平面上有大小相同的四个弹性小钢球，其中1、4号球的质量为m，2、3号球的质量为2m，2、3、4号球挨着排成直线保持静止。现1号球以速度v0向右正对2号球运动，随后发生对心碰撞，所有碰撞均无机械能损失，则碰后（ ） A. 1号球向左运动，2、3、4号球均向右运动 B. 1、2号球静止，3、4号球均向右运动 C. 3、4号球的速度大小分别是、 D. 1、4号球速度大小之比为3：8 【答案】D 【解析】 【详解】AB．弹性碰撞由动量守恒得 机械能守恒得 碰后速度公式为， 1号（，初速度​）碰静止的2号（）代入公式得， 碰后1号速度向左，大小为；2号速度向右，大小为​​ 2号（，速度​​）碰静止的3号（）质量相等的弹性碰撞交换速度，因此， 碰后2号静止，3号速度向右，大小为，故AB错误； C．3号（，速度）碰静止的4号（）代入公式得， 碰后3号、4号均向右运动，3速度为，4速度为，故C错误；​​ D．1号速度大小为​​，4号速度大小为，速度比为，故D正确。 故选D。 二、填空题。本题共3小题，每小题6分，共18分。把答案填在题中的横线上或题中指定的地方，只要给出结果，不需要写出求得结果的过程。 7. 某类地天体可视为半径为R质量分布均匀的球体，其自转的周期为T，由于自转其表面“赤道”处的重力加速度为g1，引力常量为G。则该天体“极点”处的重力加速度为___________，该天体的第一宇宙速度为___________。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]设天体质量为M，极点处重力加速度为g，物体质量为m，极点处物体受万有引力全部等于重力，有 赤道处物体随天体自转，万有引力一部分等于重力、一部分提供自转向心力，有 解得 [2] 第一宇宙速度是天体近地卫星的环绕速度，根据万有引力提供向心力，有 结合 解得 8. 一质量为m的质点以恒定角速度做半径为R的圆周运动，那么在周期内质点合力的冲量大小是___________；某时刻质点角速度开始变大（半径R保持不变），以该时刻为计时起点其角速度与时间关系为（k是常数，k>0），t1时刻质点向心力大小是___________，t1时刻外力对质点做功的功率为___________。 【答案】 ①. ②. ③. 【解析】 【详解】[1]质点做匀速圆周运动，在周期内，转过的角度为 质点的初速度方向与末速度方向夹角为，初速度大小为，末速度大小也为，根据动量定理，合外力的冲量大小等于动量的变化量，即 由几何关系可知，速度变化量的大小为 故合外力的冲量大小为 [2]根据题意，在时刻质点的角速度为 质点做圆周运动的向心力公式为 将时刻的角速度代入得 [3]根据功率的定义，，质点做圆周运动受到的合外力由径向的向心力和切向的切向力组成，由于保持不变，向心力不做功，功率仅由切向力做功贡献，切向加速度为 根据牛顿第二定律，切向力为 在时刻，线速度大小为 则时刻外力对质点做功的功率为 9. 一海浪发电模型如图1所示。一个N匝的闭合正方形线圈处在垂直于线圈平面的组合磁场中，组合磁场由两个方向相反的匀强磁场组成，磁感应强度大小均为B，每个磁场的宽度为L，正方形线圈的边长也为L，总电阻为R。线圈处于平衡位置时，线圈的中线恰好与组合磁场中的中线重叠。在海浪的带动下线圈上下运动切割磁感线且线圈在运动过程中不会超出磁场范围，其振动图像按正弦规律变化如图2所示。线圈的振动周期为T，则在0<t<T内，线圈在_____时刻有最大的速度vm，此时感应电动势有最大值，这时线圈受到安培力大小为___________，线圈的电功率为___________。 【答案】 ①. ②. ③. 【解析】 【详解】[1] 由振动图像可知位移为0时斜率最大，速度最大，线圈在时刻有最大的速度vm； [2]根据法拉第电磁感应定律有 感应电流为 安培力大小为 联立解得 [3]电功率为 三、计算题。本题共3小题，共46分。解答应写出必要的文字说明。方程式和重要的演算步骤。只写出最后结果的不能得分。有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位。 10. 某小组设计了一架电动小车。该电动小车质量为m，静止开始在水平地面上做直线运动，牵引力大小恒为F0，电动小车受到阻力大小为f=kv（k为常数），经过时间t0电动小车速度可视为达到最大，求： （1）电动小车的最大速度vm和达到最大速度时的位移x。 （2）该过程电动小车克服阻力做的功。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 当小车加速度为0时速度达到最大值，此时牵引力与阻力平衡，满足 解得最大速度为 根据动量定理有 其中 可得达到最大速度时的位移 【小问2详解】 对全过程列动能定理：合外力做功等于动能变化，有 可得 11. 倾角为光滑斜面固定在水平面上，斜面的底端安装着与斜面垂直的弹性挡板P，质量为M=3kg的木板用外力锁定在斜面上，质量为m=1kg的小滑块（视为质点）静置于木板的上端，小滑块与木板间的动摩擦因数，木板的下端与挡板P的距离x0=2.5m。现撤去外力解除锁定，系统由静止开始运动，已知木板与弹性挡板的碰撞时间极短且碰撞不损失机械能，木板足够长，重力加速度取 g=10m/s2。求： （1）木板第二次碰挡板的速度大小；（结果可保留根式） （2）小滑块最终离木板上端的距离。 【答案】（1） （2）20m 【解析】 【小问1详解】 解除锁定后，二者整体分析有 解得 对小滑块分析可知 解得 可知二者整体向下加速运动，根据运动学规律有 解得 木板碰到挡板后原速反弹，根据牛顿第二定律有 对小滑块有 规定向下为正，设经t时间，二者共速，则有 解得， 这段时间木板向上运动的位移满足 接着二者以下滑，根据 解得 【小问2详解】 最终系统静止，木板停在挡板处，动能变化为0，由能量守恒：重力势能总减少量等于摩擦力做功产生的内能。设最终小滑块离木板上端距离为d（总相对滑动路程为d），能量守恒关系有 解得 12. 如图所示，竖直面（即纸面）内存在匀强电场，电场强度大小和方向均未知，O、P两点距离为L，OP连线与竖直方向（图中虚线）夹角为37°。一质量为m、电荷量为+q的带电小球自O点沿纸面以水平方向速度v0开始运动（如图甲），之后恰好也以大小一样的速度v0通过P点。已知重力加速度为g，不计空气阻力。（sin37°=0.6，cos37°=0.8） （1）要使电场强度最小，则电场强度沿什么方向？场强大小为多少？ （2）如图乙，改变电场强度大小和方向（方向仍平行于纸面），使带电小球自O点沿纸面以的速度垂直OP斜向上开始运动，之后以的速度通过P点，求电场强度的大小及方向。 【答案】（1）电场强度方向为P指向O， （2），方向与OP成斜向左下方。 【解析】 【小问1详解】 小球自O点沿纸面以水平方向速度v0开始运动，之后恰好以大小一样的速度v0通过P点，根据动能定理 解得 根据可知要使电场强度最小，d则最大等于L，电场强度方向与OP平行，再根据，可知电场强度方向为P指向O。 根据 可得最小的场强大小 【小问2详解】 改变电场后，小球自O点沿纸面以速度v0沿垂直OP斜向上开始运动，之后以速度v通过P点， 以v0方向为x轴正方向，OP方向为y轴正方向，根据匀变速直线运动规律 可知x方向位移，y方向位移 联立P点速度 解得，， 根据x方向速度，y方向速度 可解得， 根据牛顿第二定律可得， 解得， 根据 可解得 设v与OP夹角为，根据 解得，故电场强度方向与OP成斜向左下方。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 江门市2025-2026学年度普通高中学科竞赛 物理 本试卷共4页，满分为100分，考试时间60分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必把自己的姓名、考生号等填写在答题卡相应的位置上。 2.做选择题时，必须用2B铅笔把答题卷上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。 3.所有题目必须在答题卡上指定位置作答，不按以上要求作答的答案无效。 4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，将答题卡交回。 一、单项选择题：本题共6小题，每小题6分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对的得6分，选错的得0分。 1. 长直通电导线和通电矩形金属线框位于同一竖直面内，矩形金属线框的对称轴与两长直导线间的距离相等。金属线框ad边与长直导线平行，已知左、右两长直导线中分别通有方向相反的恒定电流I1、I2，且I1>I2，则当导线框中通有顺时针方向的电流时，下列说法正确的是（ ） A. 金属框cd边不受安培力的作用 B. 金属框cd边受到竖直向下的安培力 C. 整个金属框受到的安培力水平向左 D. 整个金属框受到的安培为零 2. 如图所示，一架直梯斜靠光滑的竖直墙壁上，下端放在水平地面上。若人分别站在直梯上的较低处和较高处，系统处于静止状态。忽略人站上后直梯的形变，关于两次直梯的受力，下列分析正确的是（ ） A. 地面对直梯的支持力相同 B. 地面对直梯的摩擦力相同 C. 地面对直梯的作用力方向沿直梯向上 D. 人站在较高处，地面对直梯的作用力更小 3. 甲、乙两物体同时从原点开始沿同一直线运动，它们的速度v与位移x关系图线如图所示。则下列说法正确的是（ ） A. 甲在运动过程中加速度保持不变 B. 甲在运动过程中加速度变小 C. 甲、乙两物体在x0处相遇 D. 甲一定比乙先经过位移4x0处 4. 某款筋膜枪的内部结构简化图如图所示，连杆OB以角速度绕垂直于纸面的O轴匀速转动，带动连杆AB，使套在横杆上的滑块左右滑动，从而带动枪头振动。下列说法正确的是（ ） A. 滑块在水平方向做匀速直线运动 B. 当OA与OB垂直时，A点的速度大于B点的速度 C. 当OB与AB共线时，A点与B点的速度大小相等 D. 当OB与AB垂直时，若AB与水平方向夹角为，则vAcos=vB 5. 如图所示，MN水平虚线把圆环分为上下两半圆，两半圆分别带等量的正、负电荷，电荷均匀分布，两半圆交接处用绝缘物质隔离。O点是圆环圆心，A、B两点与O点共线且关于MN上下对称，E、F在圆内且关于O点对称。取无穷远处电势为零，则（ ） A. A、B两点场强相同，E、F两点场强相同 B. E点场强的方向指向圆心 C. O点场强为零，电势也为零 D. A、B两点的电势关系是A=B 6. 如图所示，光滑水平面上有大小相同的四个弹性小钢球，其中1、4号球的质量为m，2、3号球的质量为2m，2、3、4号球挨着排成直线保持静止。现1号球以速度v0向右正对2号球运动，随后发生对心碰撞，所有碰撞均无机械能损失，则碰后（ ） A. 1号球向左运动，2、3、4号球均向右运动 B. 1、2号球静止，3、4号球均向右运动 C. 3、4号球的速度大小分别是、 D. 1、4号球速度大小之比为3：8 二、填空题。本题共3小题，每小题6分，共18分。把答案填在题中的横线上或题中指定的地方，只要给出结果，不需要写出求得结果的过程。 7. 某类地天体可视为半径为R质量分布均匀的球体，其自转的周期为T，由于自转其表面“赤道”处的重力加速度为g1，引力常量为G。则该天体“极点”处的重力加速度为___________，该天体的第一宇宙速度为___________。 8. 一质量为m的质点以恒定角速度做半径为R的圆周运动，那么在周期内质点合力的冲量大小是___________；某时刻质点角速度开始变大（半径R保持不变），以该时刻为计时起点其角速度与时间关系为（k是常数，k>0），t1时刻质点向心力大小是___________，t1时刻外力对质点做功的功率为___________。 9. 一海浪发电模型如图1所示。一个N匝的闭合正方形线圈处在垂直于线圈平面的组合磁场中，组合磁场由两个方向相反的匀强磁场组成，磁感应强度大小均为B，每个磁场的宽度为L，正方形线圈的边长也为L，总电阻为R。线圈处于平衡位置时，线圈的中线恰好与组合磁场中的中线重叠。在海浪的带动下线圈上下运动切割磁感线且线圈在运动过程中不会超出磁场范围，其振动图像按正弦规律变化如图2所示。线圈的振动周期为T，则在0<t<T内，线圈在_____时刻有最大的速度vm，此时感应电动势有最大值，这时线圈受到安培力大小为___________，线圈的电功率为___________。 三、计算题。本题共3小题，共46分。解答应写出必要的文字说明。方程式和重要的演算步骤。只写出最后结果的不能得分。有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位。 10. 某小组设计了一架电动小车。该电动小车质量为m，静止开始在水平地面上做直线运动，牵引力大小恒为F0，电动小车受到阻力大小为f=kv（k为常数），经过时间t0电动小车速度可视为达到最大，求： （1）电动小车的最大速度vm和达到最大速度时的位移x。 （2）该过程电动小车克服阻力做的功。 11. 倾角为光滑斜面固定在水平面上，斜面的底端安装着与斜面垂直的弹性挡板P，质量为M=3kg的木板用外力锁定在斜面上，质量为m=1kg的小滑块（视为质点）静置于木板的上端，小滑块与木板间的动摩擦因数，木板的下端与挡板P的距离x0=2.5m。现撤去外力解除锁定，系统由静止开始运动，已知木板与弹性挡板的碰撞时间极短且碰撞不损失机械能，木板足够长，重力加速度取 g=10m/s2。求： （1）木板第二次碰挡板的速度大小；（结果可保留根式） （2）小滑块最终离木板上端的距离。 12. 如图所示，竖直面（即纸面）内存在匀强电场，电场强度大小和方向均未知，O、P两点距离为L，OP连线与竖直方向（图中虚线）夹角为37°。一质量为m、电荷量为+q的带电小球自O点沿纸面以水平方向速度v0开始运动（如图甲），之后恰好也以大小一样的速度v0通过P点。已知重力加速度为g，不计空气阻力。（sin37°=0.6，cos37°=0.8） （1）要使电场强度最小，则电场强度沿什么方向？场强大小为多少？ （2）如图乙，改变电场强度大小和方向（方向仍平行于纸面），使带电小球自O点沿纸面以的速度垂直OP斜向上开始运动，之后以的速度通过P点，求电场强度的大小及方向。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $