精品解析：福建厦门第二中学2026-2027学年高三上学期11月期中物理试题

厦门二中 2026-2027 学年第一学期高三年段期中考物理学科试卷 一、单项选择题（共16分） 1. 天宫课堂中，航天员在天宫核心舱内展示了水油分离实验，如甲、乙图所示。用手握住绳子一端O，绳子另一端系住瓶口，让小瓶在瓶口朝内瓶底朝外的状态下做竖直平面内的匀速圆周运动，实现水油在瓶中分层的效果，已知水的密度大于油的密度。下列说法正确的是（ ） A. 做圆周运动时瓶子的速度不变 B. 水油分离后密度较大的水集中于小瓶的底部 C. 瓶子速度小于某一值就不能做完整的圆周运动 D. 如图乙所示，在安岳中学教室演示相同实验时，小瓶在竖直面内做匀速圆周运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．做圆周运动时瓶子的速度大小不变，但方向不断变化，A错误； B．微重力环境下，圆周运动的离心作用使密度较大的水向瓶底聚集，故B正确； C．天宫核心舱微重力，无重力约束，无需最小速度即可完成完整圆周运动，故C错误； D．教室环境受重力，竖直面内无法自然实现匀速圆周运动，故D错误。 故选B。 2. 2026年5月24日，神舟二十三号载人飞船成功发射。飞船入轨后，采用自主快速交会对接技术，成功与空间站天和核心舱径向端口对接，形成了三舱三船组合体。飞船发射后经过变轨成功进入轨道Ⅲ的圆轨道，轨道Ⅱ是椭圆轨道，轨道Ⅰ是近地圆轨道，如图所示。若卫星在轨道Ⅰ、Ⅱ上的点和轨道Ⅱ、Ⅲ上的点运行的线速度大小分别为、、、。下列说法正确的是（ ） A. 神舟二十三号飞船在轨道Ⅱ上各点的速度均小于 B. 神舟二十三号飞船在三个轨道上的周期大小关系为 C. 神舟二十三号飞船在轨道Ⅱ上经过点的加速度小于在轨道Ⅲ上经过点的加速度 D. 卫星在轨道Ⅰ、Ⅱ上的点和轨道Ⅱ、Ⅲ上的点运行的线速度大小关系为 【答案】D 【解析】 【详解】A．因为是卫星的最大环绕速度，卫星从轨道Ⅰ到轨道Ⅱ要在点点火加速，则 A错误； B．由开普勒第三定律得 由于神舟二十三号飞船在三个轨道上的半长轴满足 故神舟二十三号飞船在三个轨道上的周期大小关系为 B错误； C．根据万有引力提供向心力可知 得 故卫星在轨道Ⅱ上经过点的加速度等于在轨道Ⅲ上经过点的加速度，C错误； D．卫星从轨道Ⅱ到轨道Ⅲ要在点点火加速，则 同理有 根据万有引力提供向心力可知 可知 由于，有 故卫星在轨道Ⅰ、Ⅱ上的点和轨道Ⅱ、Ⅲ上的点运行的线速度大小关系为，D正确； 故选D。 3. 为研究运动员在蹦床上的运动，用传感器记录了一运动员所受蹦床作用力大小随时间变化的关系图像。如图所示，已知时运动员刚好落到蹦床上，运动员的质量为，忽略空气阻力，重力加速度大小取。运动员与蹦床接触过程中蹦床对运动员的平均作用力的大小大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由图可知，运动员在空中的时间为t=2s，则离开蹦床或刚接触蹦床时的速度均为 接触蹦床的过程由动量定理，（向上为正） 其中，解得 故选B。 4. 竖直放置的“T”形架，表面光滑，滑块A、B分别套在水平杆与竖直杆上。A、B用一不可伸长的轻细绳相连，A、B质量相等，且可看作质点，如图所示。开始时细绳水平伸直，A、B静止。由静止释放B后，已知当细绳与竖直方向的夹角为60°时，滑块B沿着竖直杆下滑的速度为v，重力加速度为g，则（　　） A. 在滑块B下滑速度达到v之前，绳子对B做的功大于绳子对A做的功 B. 连接A、B的绳长为 C. 绳子对A拉力的功率大于绳子对B拉力的功率 D. 此时A的速度为 【答案】B 【解析】 【详解】A．从静止释放B到滑块B下滑速度为达到v过程中，A、B组成的系统机械能守恒，B的重力势能转化成A、B的动能，所以B的机械能减小、A的机械能增加。A、B之间的能量传递通过绳子做功实现，绳子对B做负功、对A做正功，由于系统机械能守恒，所以绳子对B做的功等于绳子对A做的功，故A错误； BD．对A、B的速度沿绳子和垂直绳子方向进行分解，如图所示 可得 即 又从静止释放B到滑块B下滑速度为达到v过程中，A、B组成的系统机械能守恒得 解得 连接A、B的绳长为，故B正确，D错误 C．功率，根据A选项分析得，绳子对B做的功等于绳子对A做的功，又A、B运动时间相同，所以绳子对A拉力的功率等于绳子对B拉力的功率，故C错误。 故选B。 二、双项选择题（共24分） 5. 同一水平线上相距为L的两位置沿相同方向水平抛出两小球甲和乙，两球在空中相遇，运动轨迹如图所示。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙两球同时抛出才能相遇 B. 甲球要先抛出才能相遇 C. 相遇时，两球的速度变化量相等 D. 相遇时，乙球的速度更大 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．将平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，两球开始时在同一水平线平抛，相遇时竖直下落的高度相同，故两球要同时抛出，故A正确，B错误； C．由于两球运动时间相等，则相遇时两球的速度变化量均为 即两球的速度变化量相等，故C正确； D．两球同时抛出，在竖直方向做自由落体运动，下落相同的高度，相遇时竖直方向的分速度相同；在水平方向做匀速直线运动，由图可知，甲球的水平位移大于乙球的水平位移，故甲球的水平速度大于乙球的水平速度，根据运动的合成与规律可知，两球相遇时，甲球的速度更大，故D错误。 故选AC。 6. 一平行板电容器充放电电路如图甲所示。开关S接1，电源E给电容器C充电；开关S接2，电容器C对电阻R放电。实验中电流随时间变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. 充电过程中，电容器两极板间的电势差不变 B. 放电过程中，流过电阻R的电流方向由M到N C. 仅增大电阻R，充电过程的图中图线与坐标轴所围的面积不变 D. 放电时图中图线与坐标轴所围的面积约为40个小方格，则电容器释放的电荷量约为0.8C 【答案】BC 【解析】 【详解】A．充电过程中，电容器极板上的电荷量不断增大，由 知两极板间的电势差逐渐增大，A错误； B．开关S接1时，电源正极经开关S、电阻R、电流传感器与电容器左极板相连，充电电流流过R的方向由N到M，左极板带正电；开关S接2时，电容器通过R放电，左极板上的正电荷经电流传感器、R流回右极板，放电电流流过R的方向由M到N，B正确； C．图线与坐标轴所围的面积表示电容器充入或放出的电荷量，充电结束时电容器所带电荷量 由电容C和电源电动势E决定，与电阻R无关，故仅增大R，图线与坐标轴所围的面积不变，C正确； D．由图乙可知，纵轴每小格表示，横轴每小格表示，每一小格对应的电荷量为 40个小方格对应的电荷量约为，D错误； 故选BC。 7. 中国目前拥有世界上最完善的高铁系统，高铁是中国科技发展的一张世界名片。假设有一动车组由四节车厢连接而成，每节车厢的质量均为m、阻力均为f，其中第一节和第四节为动力车厢，功率均恒为P，重力加速度为g。该动车组由静止开始恒定功率启动，下列说法正确的是（　　） A. 该动车组的最大行驶速度为 B. 由静止到最大速度过程的平均速度等于 C. 当速度为最大值的一半时，动车组运行的加速度大小为 D. 该动车组速度达到最大时，第二、三两节车厢之间的作用力大小为2f 【答案】AC 【解析】 【详解】A．当牵引力等于阻力时，此时速度达到最大，根据2P=4fvm 解得，故A正确； B．该动车组由静止启动到速度达到最大值过程中，动车做的是加速度减小的变加速运动，故平均速度，故B错误； C．当速度为最大值的一半时，此时牵引力 整体根据牛顿第二定律可得 解得，故C正确 D．该动车组速度达到最大值时，每节动车提供的拉力 对后两节受力分析，根据共点力平衡可知 解得F23=0，故D错误。 故选AC。 8. 如图所示，质量、上有半径的半圆槽静置于光滑的水平地面上，左侧壁与质量为的物块紧靠在一起但不粘连，现将一质量的小球（可视为质点）自左侧槽口点的正上方处由静止释放，小球下落后自点进入槽内，是半圆槽的最低点时，重力加速度，不计空气阻力和一切摩擦，则小球第一次在半圆槽内运动的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 小球第一次运动到点时，小球与槽的速度大小之比为 B. 小球第一次运动到点的过程中，物块向左运动的距离为 C. 整个过程半圆槽对物块的冲量大小为 D. 小球第一次运动到点的过程中，小球对槽的冲量大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．小球从开始运动到第一次到达B点的过程，系统水平方向不受外力，水平动量守恒，初始总水平动量为0，取向右为正方向，根据动量守恒定律有 解得，故A正确； B．根据人船模型（平均动量守恒），对水平位移有 且小球相对槽的水平位移满足 解得，故B错误； C．根据系统机械能守恒定律有 解得， 对由动量定理，半圆槽对物块的冲量等于物块动量变化，有，故C正确； D．小球第一次运动到点的过程中，水平方向，对槽根据动量定理有 解得 而小球对槽竖直方向也有冲量，所以，小球对槽的冲量大小大于，故D错误； 故选AC。 三、填空题（共9分） 9. 如图所示，实线表示某电场的电场线（方向未标出），虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，则比较：M点和N点的电势__________，粒子在M和N时加速度__________，粒子在M和N时速度大小__________。（A．大于 B．小于 C．等于） 【答案】 ①. A ②. B ③. A 【解析】 【详解】[1]由轨迹的弯曲方向可知，粒子所受电场力指向轨迹的凹侧，即指向右下方；粒子带负电，电场力方向与电场强度方向相反，故电场线方向斜向左上方，而沿电场线方向电势逐渐降低，N点在M点沿电场线方向的前方，所以 故选A。 [2]电场线的疏密表示电场强度的大小，M处电场线比N处稀疏，故 由和牛顿第二定律得 所以 故选B。 [3]由和电势能（） 得 粒子只受电场力作用，动能与电势能之和保持不变，即 所以 故 故选A。 10. 如图，两带电小球的质量均为m，小球A用一端固定在墙上的绝缘轻绳连接，小球B用固定的绝缘轻杆连接。A球静止时，轻绳与竖直方向的夹角为，两球连线与轻绳的夹角为，整个系统在同一竖直平面内，重力加速度大小为。A球静止时，A球与B球间的库仑力大小为__________，若将轻绳剪断，则剪断瞬间A球加速度大小为__________。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【详解】[1]对小球A受力分析，A球受重力、轻绳的拉力T和B球对它的库仑引力F，在三个力作用下处于静止状态。 由图可知，轻绳与竖直方向的夹角为，A、B连线与轻绳的夹角为，且A、B连线位于轻绳与竖直方向之间，故A、B连线与竖直方向的夹角为，即轻绳与重力方向关于A、B连线对称，二者与A、B连线的夹角均为 在垂直于A、B连线的方向上，轻绳拉力的分量与重力的分量等大反向，由 得轻绳上的拉力 在沿A、B连线的方向上，库仑引力与两力的分量平衡，由 得 故A球静止时，A球与B球间的库仑力大小为，方向沿A、B连线由A指向B，两球带异种电荷、相互吸引。 [2]剪断轻绳的瞬间，轻绳的拉力突变为零，而A球的位置、B球的电荷量均未改变，重力与库仑引力的大小和方向都不变。 剪断前A球处于平衡状态，重力与库仑引力的合力与轻绳的拉力等大反向，故剪断瞬间A球所受的合力大小为，方向与剪断前轻绳拉力的方向相反。 由牛顿第二定律得剪断瞬间A球的加速度大小 方向与剪断前轻绳对A球拉力的方向相反，即斜向右上方、与水平方向成角。 11. 一条河的宽度为100m,一只小船在静水中的速度为5m/s,若船头垂直河岸过河,船到达对岸下游60m处,则水流速度大小为_______m/s,若此船以最短位移过河,则过河需要的时间为________s 【答案】 ①. 3 m/s ②. 25 s 【解析】 【详解】设静水速为，水流速度为，船头跟河岸垂直的方向航行时有：，而，则有：；当合速度与河岸垂直时，则渡河的位移最短，合速度为：，且，联立以上各式解得：． 四、实验题（共12分） 12. 实验小组用自由落体法验证机械能守恒定律，实验装置如图。 （1）下列操作或分析中正确的有________； A. 实验中应选取密度大、体积小的重锤 B. 可以用或计算某点的速度 C. 打点计时器的限位孔必须在同一竖直线上 D. 必须用天平测重锤的质量 （2）实验中，小明同学选出一条清晰的纸带如图所示。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、。已知当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为。设重锤的质量为，从打点到打点的过程中，重锤动能的增加量为______________； （3）很多实验结果显示，重力势能的减少量略________（A、大于 B、小于）动能的增加量，原因是______________。 【答案】（1）AC （2） （3） ①. A ②. 重锤下落过程中要克服空气阻力和纸带与限位孔间的摩擦阻力做功 【解析】 【小问1详解】 A．重锤下落时受到空气阻力，选用密度大、体积小的重锤可使阻力远小于重力，从而减小实验误差，A正确； B．用或求速度，相当于预先认定重锤做自由落体运动、机械能守恒，就失去了“验证”的意义，应通过纸带用平均速度求瞬时速度，B错误； C．打点计时器的两限位孔在同一竖直线上，可减小纸带与限位孔间的摩擦，C正确； D．本实验比较的是与的大小，重锤的质量m可以约去，不需要用天平测量，D错误； 故选AC。 【小问2详解】 由纸带上量得的距离可知，A、C两点间的距离为 重锤做匀加速直线运动，打B点时重锤的速度等于A、C两点间的平均速度 得 从打O点到打B点的过程中，重锤动能的增加量为 【小问3详解】 [1][2]重锤下落过程中受到空气阻力以及纸带与限位孔间的摩擦阻力作用，需克服这些阻力做功，一部分重力势能转化为内能，故重力势能的减少量略大于动能的增加量。 故选A。 原因是重锤下落过程中要克服空气阻力和纸带与限位孔间的摩擦阻力做功，机械能有一部分损失。 13. 为了验证动量守恒定律，某实验小组的同学设计了如图所示的实验装置：将一足够长气垫导轨放置在水平桌面上，光电门1和光电门2相隔适当距离安装好，在滑块1和2相碰的端面上装有弹性碰撞架，用天平测得滑块1、2（包含遮光片和弹簧）的质量分别为m1和m2，滑块1、2上装的挡光片宽度均为d。 （1）充气后，仅在导轨左侧放一个滑块并推动滑块，滑块通过两个光电门时，若与光电门1、2相连的计时器测得的挡光时间分别为0.06s、0.05s，则应使导轨右端________（A、调高 B、调低），直到滑块通过两个光电门的时间相等。 （2）调节气垫导轨水平后，滑块2放在两个光电门之间，让滑块1向左挤压导轨上的左侧弹射架后释放，滑块1与静止的滑块2发生碰撞且不粘连，与光电门1相连的计时器的示数只有一个，为t1，与光电门2相连的计时器的示数有两个，先后为t2、t3。则m1________m2（A、大于 B、小于 C、等于）； （3）在实验误差允许范围内，若表达式_________________（用m1、m2、d、t1、t2、t3等表示）成立，说明滑块1、2碰撞过程中动量守恒； （4）若挡光片的宽度相同，两滑块发生的是弹性碰撞，下列等式成立的是________。 A. B. C. D. 【答案】（1）A （2）A （3） （4）BD 【解析】 【小问1详解】 滑块通过光电门1、2的挡光时间分别为0.06s、0.05s，挡光片宽度相同，由 可知滑块通过光电门2时的速度较大。 滑块向右运动的过程中速度在增大，说明导轨右端偏低，故应使导轨右端调高。 故选A。 【小问2详解】 与光电门1相连的计时器的示数只有一个，说明碰后滑块1没有再次通过光电门1。 若 碰后滑块1将被弹回而向左运动，必再次通过光电门1，计时器应有两个示数，与题意不符，故碰后滑块1仍向右运动，即 碰后滑块2的速度较大，先通过光电门2，示数为t2；滑块1的速度较小，后通过光电门2，示数为t3。 故选A。 【小问3详解】 滑块通过光电门的平均速度可代替瞬时速度，碰前滑块1的速度 碰后滑块2的速度 碰后滑块1的速度 以向右为正方向，由动量守恒定律得 代入速度表达式得 两边约去d得 【小问4详解】 AB．两滑块发生弹性碰撞，碰撞过程机械能守恒，有 将、、 代入，两边约去得，A错误，B正确； CD．动量守恒的表达式为 变形为： 联立机械能守恒式，变形为 可得： 代入 得 两边约去d得，C错误，D正确。 故选BD。 五、解答题（共39分） 14. 图甲为运动员蛙泳时某段蹬腿加速及惯性前进过程，将这两个过程简化为水平方向的匀变速运动，其v-t图像如图乙所示，设运动员质量为60kg，重力加速度g取，求： （1）蹬腿加速过程和惯性前进过程中加速度大小； （2）0~0.9s内运动员平均速度的大小； （3）惯性前进过程中，水对运动员作用力的大小（答案保留根式）。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知，时运动员的速度 时速度 时速度 蹬腿加速过程中运动员做匀加速直线运动，由加速度的定义得 代入数据得 惯性前进过程中运动员做匀减速直线运动，由加速度的定义得 代入数据得 故蹬腿加速过程和惯性前进过程中加速度大小分别为、，前者方向与运动方向相同，后者方向与运动方向相反。 【小问2详解】 内图线与时间轴围成的面积表示运动员的位移， 蹬腿加速过程的位移 代入数据得 惯性前进过程的位移 代入数据得 则内运动员的位移 由平均速度的定义得 代入数据得 故内运动员平均速度的大小为，方向与运动方向相同。 【小问3详解】 惯性前进过程中，运动员在竖直方向上受力平衡，水对运动员竖直方向的作用力与重力等大反向， 由平衡条件得 代入数据得 水平方向上，水对运动员的阻力使运动员做匀减速直线运动，由牛顿第二定律得 代入数据得 水对运动员的作用力是竖直方向与水平方向两个分力的合力，由平行四边形定则得 代入数据得 15. 如图所示，木板M固定在水平地面上，上表面光滑，光滑半圆形轨道固定在M上，轨道半径，M上静止着两个滑块A、B，，，两滑块间夹有压缩弹片，另一带挡板的木板N，静止在光滑的水平地面上，质量，两木板台面等高，木板N右侧粗糙部分长度为，动摩擦因数为，左侧拴接一轻质弹簧，弹簧自然长度所在处车面光滑。松开弹片后，A滑块到达轨道最高点时对轨道的压力大小恰好等于A滑块的重力，滑块B冲上木板。两滑块都可以看作质点，滑块弹开的时间极短，弹开后两个物块的速度方向在同一水平直线上，且。求： （1）滑块A在半圆轨道最低点时对轨道的压力大小； （2）弹片弹开后滑块B的速度大小； （3）滑块B滑上木板N后的运动过程中弹簧的最大弹性势能。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设滑块在最高点和最低点的速度大小分别为和，轨道对它的支持力大小分别为和。最高点以竖直向下为正方向，由牛顿第三定律和题给压力条件可知 此时重力与支持力均指向圆心，由牛顿第二定律得 由此得 从最低点到最高点，轨道固定且光滑，支持力不做功。以最低点为重力势能零点，由机械能守恒定律得 联立得 最低点以竖直向上为正方向，滑块受力如图所示，图中表示滑块的重力 沿指向圆心的方向，由牛顿第二定律得 所以 根据牛顿第三定律，滑块对轨道的压力大小也为。 【小问2详解】 木板的上表面光滑，因此滑块弹开后的速度大小等于其在轨道最低点的速度大小，由第（1）问结果得。以水平向右为正方向，设滑块弹开后的速度大小为。弹开时间极短，两滑块系统所受水平外力冲量可忽略，由动量守恒定律得 解得 滑块的速度方向水平向左。 【小问3详解】 以滑块、木板和弹簧为系统，取水平向左为正方向。地面光滑，系统水平方向不受外力，故水平动量守恒。若两者达到共同速度，则 解得 先判断滑块能否穿过粗糙部分。若在粗糙部分共速，此时尚未压缩弹簧，系统减少的动能全部转化为内能，所需产生的热量为 滑块在粗糙部分的竖直方向受力平衡，木板对它的支持力为 滑动摩擦力大小为 滑块穿过粗糙部分时，相对木板滑行的路程为，产生的热量为 穿过全部粗糙部分产生的热量小于达到共速所需的热量，因此滑块能穿过粗糙部分，并在光滑部分压缩弹簧。开始压缩弹簧时，滑块相对木板仍向左运动，弹力使两者的相对速度逐渐减小；达到共速后，滑块相对木板转向右方，弹簧开始恢复。因此，共速瞬间弹簧压缩量最大，弹性势能最大，共同速度仍为上述。设此时弹性势能为，从滑块刚滑上木板到弹簧第一次压缩至最短，由能量守恒定律得 所以 此后若再次经过粗糙部分，系统机械能只会减小；在光滑部分也不能获得更多弹性势能，故上述结果就是运动全过程中的最大弹性势能。 16. 如图所示，一光滑曲面与足够长的水平直轨道平滑连接，直轨道段粗糙，其余部分光滑，之间存在方向水平向右的匀强电场，N点右侧的P点处静止放置一绝缘物块b，一带正电的物块a从曲面上距水平面高为h处由静止释放，滑出电场后与物块b发生弹性碰撞。已知，直轨道长，物块a与之间的动摩擦因数，物块a的质量，物块b的质量，场强，物块a的电荷量，重力加速度g取。物块a、b均可视为质点，物块a的电荷量始终保持不变。 （1）求物块a与物块b第一次碰撞后瞬间物块b的速度大小； （2）求物块a与物块b碰撞后，物块a第2次经过N点的速率； （3）若每次物块a与P点处的物块碰撞之后，都立即在P点放入与物块b完全相同的静止物块。求物块a静止释放后，经过足够多次的碰撞，物块a在电场中运动的路程。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 取水平向右为正方向。物块在水平轨道上竖直方向受力平衡，支持力大小等于重力，故在段所受滑动摩擦力大小为 电场力大小为 设物块第一次碰撞前的速度为。从静止释放到第一次到达点，重力、电场力和摩擦力做功，由动能定理得 解得。设第一次碰撞后两物块的速度分别为和。碰撞发生在光滑水平轨道上，系统水平方向动量守恒，有 弹性碰撞中系统动能守恒，有 联立两式，取碰撞后两物块相互分离的解，得 物块的速度为 【小问2详解】 第一次碰撞后，物块以的速率向左运动，在光滑的段速率不变，这是它碰撞后第一次经过点。设它进入电场后向左运动的最大距离为。向左运动时，电场力与滑动摩擦力均向右，由动能定理得 解得 因此物块在电场内反向，随后向右运动，此时电场力做正功、摩擦力做负功。设它碰撞后第二次经过点的速率为，由动能定理得 解得 【小问3详解】 每次在点参与碰撞的物块均静止且质量为。设第次碰撞前物块的速率为，碰后向左反弹的速率为。由第（1）问的弹性碰撞结果可知 设第次碰撞后物块在电场内向左运动的最大距离为。由第（2）问相同的动能定理分析，有 物块返回点后，在光滑水平轨道上匀速运动至点，故下一次碰撞前的动能满足 下一次碰撞后再次进入电场，有 联立得相邻两次向左运动距离之比为 第（2）问已求得首项 以后各次距离逐次减小，均小于，故物块每次都在电场内反向。首次穿过电场的路程为，此后每次在电场内往返的路程为。利用等比数列求和，经过足够多次碰撞后，物块在电场中运动的总路程趋于 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 厦门二中 2026-2027 学年第一学期高三年段期中考物理学科试卷 一、单项选择题（共16分） 1. 天宫课堂中，航天员在天宫核心舱内展示了水油分离实验，如甲、乙图所示。用手握住绳子一端O，绳子另一端系住瓶口，让小瓶在瓶口朝内瓶底朝外的状态下做竖直平面内的匀速圆周运动，实现水油在瓶中分层的效果，已知水的密度大于油的密度。下列说法正确的是（ ） A. 做圆周运动时瓶子的速度不变 B. 水油分离后密度较大的水集中于小瓶的底部 C. 瓶子速度小于某一值就不能做完整的圆周运动 D. 如图乙所示，在安岳中学教室演示相同实验时，小瓶在竖直面内做匀速圆周运动 2. 2026年5月24日，神舟二十三号载人飞船成功发射。飞船入轨后，采用自主快速交会对接技术，成功与空间站天和核心舱径向端口对接，形成了三舱三船组合体。飞船发射后经过变轨成功进入轨道Ⅲ的圆轨道，轨道Ⅱ是椭圆轨道，轨道Ⅰ是近地圆轨道，如图所示。若卫星在轨道Ⅰ、Ⅱ上的点和轨道Ⅱ、Ⅲ上的点运行的线速度大小分别为、、、。下列说法正确的是（ ） A. 神舟二十三号飞船在轨道Ⅱ上各点的速度均小于 B. 神舟二十三号飞船在三个轨道上的周期大小关系为 C. 神舟二十三号飞船在轨道Ⅱ上经过点的加速度小于在轨道Ⅲ上经过点的加速度 D. 卫星在轨道Ⅰ、Ⅱ上的点和轨道Ⅱ、Ⅲ上的点运行的线速度大小关系为 3. 为研究运动员在蹦床上的运动，用传感器记录了一运动员所受蹦床作用力大小随时间变化的关系图像。如图所示，已知时运动员刚好落到蹦床上，运动员的质量为，忽略空气阻力，重力加速度大小取。运动员与蹦床接触过程中蹦床对运动员的平均作用力的大小大小为（　　） A. B. C. D. 4. 竖直放置的“T”形架，表面光滑，滑块A、B分别套在水平杆与竖直杆上。A、B用一不可伸长的轻细绳相连，A、B质量相等，且可看作质点，如图所示。开始时细绳水平伸直，A、B静止。由静止释放B后，已知当细绳与竖直方向的夹角为60°时，滑块B沿着竖直杆下滑的速度为v，重力加速度为g，则（　　） A. 在滑块B下滑速度达到v之前，绳子对B做的功大于绳子对A做的功 B. 连接A、B的绳长为 C. 绳子对A拉力的功率大于绳子对B拉力的功率 D. 此时A的速度为 二、双项选择题（共24分） 5. 同一水平线上相距为L的两位置沿相同方向水平抛出两小球甲和乙，两球在空中相遇，运动轨迹如图所示。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A. 甲、乙两球同时抛出才能相遇 B. 甲球要先抛出才能相遇 C. 相遇时，两球的速度变化量相等 D. 相遇时，乙球的速度更大 6. 一平行板电容器充放电电路如图甲所示。开关S接1，电源E给电容器C充电；开关S接2，电容器C对电阻R放电。实验中电流随时间变化的关系如图乙所示。下列说法正确的是（ ） A. 充电过程中，电容器两极板间的电势差不变 B. 放电过程中，流过电阻R的电流方向由M到N C. 仅增大电阻R，充电过程的图中图线与坐标轴所围的面积不变 D. 放电时图中图线与坐标轴所围的面积约为40个小方格，则电容器释放的电荷量约为0.8C 7. 中国目前拥有世界上最完善的高铁系统，高铁是中国科技发展的一张世界名片。假设有一动车组由四节车厢连接而成，每节车厢的质量均为m、阻力均为f，其中第一节和第四节为动力车厢，功率均恒为P，重力加速度为g。该动车组由静止开始恒定功率启动，下列说法正确的是（　　） A. 该动车组的最大行驶速度为 B. 由静止到最大速度过程的平均速度等于 C. 当速度为最大值的一半时，动车组运行的加速度大小为 D. 该动车组速度达到最大时，第二、三两节车厢之间的作用力大小为2f 8. 如图所示，质量、上有半径的半圆槽静置于光滑的水平地面上，左侧壁与质量为的物块紧靠在一起但不粘连，现将一质量的小球（可视为质点）自左侧槽口点的正上方处由静止释放，小球下落后自点进入槽内，是半圆槽的最低点时，重力加速度，不计空气阻力和一切摩擦，则小球第一次在半圆槽内运动的过程中，下列说法正确的是（ ） A. 小球第一次运动到点时，小球与槽的速度大小之比为 B. 小球第一次运动到点的过程中，物块向左运动的距离为 C. 整个过程半圆槽对物块的冲量大小为 D. 小球第一次运动到点的过程中，小球对槽的冲量大小为 三、填空题（共9分） 9. 如图所示，实线表示某电场的电场线（方向未标出），虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，则比较：M点和N点的电势__________，粒子在M和N时加速度__________，粒子在M和N时速度大小__________。（A．大于 B．小于 C．等于） 10. 如图，两带电小球的质量均为m，小球A用一端固定在墙上的绝缘轻绳连接，小球B用固定的绝缘轻杆连接。A球静止时，轻绳与竖直方向的夹角为，两球连线与轻绳的夹角为，整个系统在同一竖直平面内，重力加速度大小为。A球静止时，A球与B球间的库仑力大小为__________，若将轻绳剪断，则剪断瞬间A球加速度大小为__________。 11. 一条河的宽度为100m,一只小船在静水中的速度为5m/s,若船头垂直河岸过河,船到达对岸下游60m处,则水流速度大小为_______m/s,若此船以最短位移过河,则过河需要的时间为________s 四、实验题（共12分） 12. 实验小组用自由落体法验证机械能守恒定律，实验装置如图。 （1）下列操作或分析中正确的有________； A. 实验中应选取密度大、体积小的重锤 B. 可以用或计算某点的速度 C. 打点计时器的限位孔必须在同一竖直线上 D. 必须用天平测重锤的质量 （2）实验中，小明同学选出一条清晰的纸带如图所示。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为、、。已知当地重力加速度为，打点计时器打点的周期为。设重锤的质量为，从打点到打点的过程中，重锤动能的增加量为______________； （3）很多实验结果显示，重力势能的减少量略________（A、大于 B、小于）动能的增加量，原因是______________。 13. 为了验证动量守恒定律，某实验小组的同学设计了如图所示的实验装置：将一足够长气垫导轨放置在水平桌面上，光电门1和光电门2相隔适当距离安装好，在滑块1和2相碰的端面上装有弹性碰撞架，用天平测得滑块1、2（包含遮光片和弹簧）的质量分别为m1和m2，滑块1、2上装的挡光片宽度均为d。 （1）充气后，仅在导轨左侧放一个滑块并推动滑块，滑块通过两个光电门时，若与光电门1、2相连的计时器测得的挡光时间分别为0.06s、0.05s，则应使导轨右端________（A、调高 B、调低），直到滑块通过两个光电门的时间相等。 （2）调节气垫导轨水平后，滑块2放在两个光电门之间，让滑块1向左挤压导轨上的左侧弹射架后释放，滑块1与静止的滑块2发生碰撞且不粘连，与光电门1相连的计时器的示数只有一个，为t1，与光电门2相连的计时器的示数有两个，先后为t2、t3。则m1________m2（A、大于 B、小于 C、等于）； （3）在实验误差允许范围内，若表达式_________________（用m1、m2、d、t1、t2、t3等表示）成立，说明滑块1、2碰撞过程中动量守恒； （4）若挡光片的宽度相同，两滑块发生的是弹性碰撞，下列等式成立的是________。 A. B. C. D. 五、解答题（共39分） 14. 图甲为运动员蛙泳时某段蹬腿加速及惯性前进过程，将这两个过程简化为水平方向的匀变速运动，其v-t图像如图乙所示，设运动员质量为60kg，重力加速度g取，求： （1）蹬腿加速过程和惯性前进过程中加速度大小； （2）0~0.9s内运动员平均速度的大小； （3）惯性前进过程中，水对运动员作用力的大小（答案保留根式）。 15. 如图所示，木板M固定在水平地面上，上表面光滑，光滑半圆形轨道固定在M上，轨道半径，M上静止着两个滑块A、B，，，两滑块间夹有压缩弹片，另一带挡板的木板N，静止在光滑的水平地面上，质量，两木板台面等高，木板N右侧粗糙部分长度为，动摩擦因数为，左侧拴接一轻质弹簧，弹簧自然长度所在处车面光滑。松开弹片后，A滑块到达轨道最高点时对轨道的压力大小恰好等于A滑块的重力，滑块B冲上木板。两滑块都可以看作质点，滑块弹开的时间极短，弹开后两个物块的速度方向在同一水平直线上，且。求： （1）滑块A在半圆轨道最低点时对轨道的压力大小； （2）弹片弹开后滑块B的速度大小； （3）滑块B滑上木板N后的运动过程中弹簧的最大弹性势能。 16. 如图所示，一光滑曲面与足够长的水平直轨道平滑连接，直轨道段粗糙，其余部分光滑，之间存在方向水平向右的匀强电场，N点右侧的P点处静止放置一绝缘物块b，一带正电的物块a从曲面上距水平面高为h处由静止释放，滑出电场后与物块b发生弹性碰撞。已知，直轨道长，物块a与之间的动摩擦因数，物块a的质量，物块b的质量，场强，物块a的电荷量，重力加速度g取。物块a、b均可视为质点，物块a的电荷量始终保持不变。 （1）求物块a与物块b第一次碰撞后瞬间物块b的速度大小； （2）求物块a与物块b碰撞后，物块a第2次经过N点的速率； （3）若每次物块a与P点处的物块碰撞之后，都立即在P点放入与物块b完全相同的静止物块。求物块a静止释放后，经过足够多次的碰撞，物块a在电场中运动的路程。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $