2025-2026学年河南省商丘市名校协作高三（上）期中物理试卷（11月）（含答案）

这是一份2025-2026学年河南省商丘市名校协作高三（上）期中物理试卷（11月）（含答案），共9页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.图1为光滑水平面上的弹簧振子，O为平衡位置，M、N为振子离开平衡位置的最远两点，取向右为x轴的正方向，图2为弹簧振子的振动图像。下列说法正确的是( )
A. t=0时刻，振子在M点
B. t=0.1s时刻，振子的加速度最大
C. t=0.1s到t=0.2s过程，振子的加速度与速度同向
D. t=0.2s到t=0.3s过程，弹簧的弹性势能转化为振子的动能
2.2025年6月26日，神舟二十号航天员乘组经过约6.5小时的出舱活动，顺利完成了舱外设备设施巡检及处置等任务。关于宇航员在舱外活动，下列判断正确的是( )
A. 研究宇航员的运动姿态时，可以把宇航员视为质点
B. 宇航员与空间站相对静止时，宇航员受到的合力为零
C. 宇航员随空间站一起运动时的速度大于第一宇宙速度
D. 宇航员随空间站一起运动时的加速度小于地球表面的重力加速度
3.如图1所示，质量为1kg的小型无人机在升力的作用下从地面由静止加速竖直上升，加速上升过程的速度平方v2与上升高度x的关系如图2所示。已知加速上升的时间为3s，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力，则在加速上升过程中，升力的冲量大小为( )
A. 6N·sB. 24N·sC. 36N·sD. 48N·s
4.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°，sin37 ∘=0.6，则A、B两球质量之比mA:mB等于( )
A. 4:3B. 3:4C. 12:25D. 25:12
5.一列车沿直线向右匀加速运动的过程中，列车车厢顶部落下一个小物块，不计空气阻力，则物块相对车厢的轨迹a和相对地面的轨迹b均可能正确的是
A. B.
C. D.
6.如图所示，P、Q两平行金属板带等量的异种电荷，P板带正电，A是两板间的一个点。下列说法正确的是( )
A. Q板平行下移少许，A点的电场强度变小
B. Q板平行下移少许，A点的电场强度变大
C. 若在两板间插入陶瓷板，P、Q间电势差变小
D. 若在两板间插入陶瓷板，P、Q间电势差变大
7.如图所示，APB与CPD是粗细均匀的绝缘半圆环，两半圆环的半径相同，APB所在平面与CPD所在平面垂直，A、C、B、D均在圆心为O的圆周上。四分之一圆环AP、DP上均匀分布有电荷量为+Q的电荷，四分之一圆环CP、BP上均匀分布有电荷量为−Q的电荷，已知O点的电场强度大小为E，则下列说法正确的是( )
A. O点场强方向沿PO向右
B. O点场强方向与ACBD圆面成45°角
C. 四分之一圆环AP上的电荷在O点产生的场强大小为 22E
D. 四分之一圆环CP上的电荷在O点产生的场强大小为12E
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.某静电场中x轴正半轴上电场强度E随x变化的图像如图所示，x1=2x0。将一个质量为m、电荷量为−q的带电粒子在坐标原点由静止释放，粒子仅在电场力作用下沿x轴正方向运动到x=x2处时加速度为零，速度大小为2 qE0x0m，下列判断正确的是( )
A. 粒子从原点运动至x=x2过程中，先做加速运动后做减速运动
B. x轴上，x=0至x=x2间的电场强度方向沿x轴负方向
C. x=0与x=x0间的电势差和x=x0与x=x1间的电势差相等
D. x=0与x=x1间图线与横轴所围面积和x=x1与x=x2间图线与横轴所围面积相等
9.位于坐标原点O处的波源在t=0时刻，沿y轴正方向开始做简谐振动，形成的A、B两列简谐横波分别沿x轴正方向和x轴负方向传播。坐标原点O两侧的介质不同，t=3s时刻的部分波形如图所示，P、Q分别为平衡位置在x=2m、x=−3m处的两个质点，此时O、P间的波形为第一次出现，下列判断正确的是( )
A. A、B两列波传播速度大小相同B. P、Q两质点的振动频率相同
C. A波的传播速度大小为2m/sD. 质点Q的振动频率为0.5Hz
10.如图所示，粗细均匀的足够长光滑细直杆水平固定，带孔小球A套在杆上，小球B用长为L的轻绳吊在小球A的下面，开始时两球均处于静止状态。给B球一个水平向右的瞬时冲量，当小球B运动到最高点时，轻绳刚好水平。已知两小球均可视为质点，质量均为m，重力加速度为g，下列判断正确的是( )
A. 小球B向右运动过程中，A、B两球组成的系统动量守恒
B. 给小球B的瞬时冲量大小为2m gL
C. 当轻绳第一次与水平方向夹角为45°时，小球B的水平分速度大于竖直分速度
D. 当小球B第一次回到最低点时，速度大小为 gL
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.某同学用双线摆测量当地的重力加速度，装置如图1所示，两根悬线长度相等且等于两个悬点O1、O2间的距离。力传感器(厚度不计)固定在水平横杆上，悬点O1在力传感器上，力传感器可测出左侧悬线上的拉力大小。
(1)让小球在竖直面内做小角度摆动，力传感器测得左侧悬线上的拉力随时间变化的规律如图2所示，则该双线摆的周期T=_____s；
(2)改变悬线的长度且调节悬点O2的位置再次实验，每次调节后保持两悬线等长，且等于两个悬点O1、O2间的距离，记录每次实验悬线的长度L，根据力传感器记录的悬线拉力随时间变化的图像，得到小球摆动周期T，作L−T2图像，图像是一条倾斜直线且斜率为k，纵截距为−b，则由此可求得当地的重力加速度g=_____，小球的直径D=_____。
12.某实验小组用图1所示的装置做探究加速度与力的关系实验。滑块与遮光条的总质量为M。
(1)用游标卡尺测出遮光条的宽度，示数如图2所示，则遮光条宽度d=_____mm；
(2)实验前需要调节气垫导轨使其水平：不悬挂沙桶和动滑轮，开通气源，轻推滑块使其依次通过光电门1、2，观察光电计时器记录的滑块通过两光电门1、2时遮光条的挡光时间t1、t2，如果t1>t2，则应调节气垫导轨底座螺钉，使气垫导轨右端适当调_____(填“高”或“低”)，直至轻推滑块后，滑块通过两光电门的挡光时间相等。若光电门1已损坏，请你想一个调节气垫导轨水平的方法：_________；
(3)按图1装置，做好各种调节后进行实验，测出两光电门间的距离L，多次改变沙桶中沙的质量进行实验，记录每次实验中弹簧测力计的示数F及滑块通过两光电门1、2时遮光条的挡光时间t1、t2，根据测得的数据，以t12−t22为纵轴，以t12t22F为横轴作图像，如果图像是一条过原点的倾斜直线，且图像的斜率为_____(用M、L、d表示)，表明质量一定时，加速度与合外力成正比。
四、计算题：本大题共3小题，共40分。
13.如图所示，半径为R、内表面光滑的绝缘半球壳固定在水平面上，在球壳内表面最低点B处固定一个带正电的点电荷，一质量为m、带电量为+q的小球恰好静止在球壳内表面A点，OAB为正三角形，OB竖直。已知小球可视为质点，重力加速度为g，静电力常量为k，求：
(1)B处点电荷的带电量为多少；
(2)快速撤去B处点电荷的瞬间，小球的加速度为多大。
14.如图所示，平面直角坐标系的第二象限内有沿x轴正方向的电场强度大小为E1的匀强电场Ⅰ，在第一象限内有平行于坐标平面的匀强电场Ⅱ(未画出)。在坐标为−d,d的A点由静止释放一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子，粒子仅在电场力的作用下运动，从y轴上的P点进入电场Ⅱ，经x轴上的Q点垂直x轴离开电场Ⅱ。已知粒子在P点的速度与在Q点的速度大小相等，OP=OQ，求：
(1)粒子运动到P点的速度大小；
(2)粒子在电场Ⅱ运动过程中最小速度的大小；
(3)电场Ⅱ的电场强度大小E2。
15.如图所示为一款游戏的装置示意图，质量为3m的物块A静止在光滑水平面上，物块A内有一段光滑的细管道，管道在竖直面内，管道最上端是一段半径为r的圆弧管道，管道最高点离水平面的高度为4r，两管口均与水平面相切。物块A左侧有一轻弹簧放在光滑水平面上，弹簧的左端与竖直固定挡板连接，质量为m的小球B紧靠轻弹簧放置，小球B的直径比管径略小，且管径远小于r，质量为3m的小球C静止在物块A右侧光滑水平面上。现将物块A锁定在水平面上，用力使B球向左移动压缩弹簧，小球B到某一位置时由静止释放，小球B穿过管道后与球C发生弹性碰撞，碰撞后小球B恰好能到达管道的最高点，重力加速度为g，求：
(1)球B与球C碰撞后，球C的速度多大；
(2)球B第一次通过管道最高点时，对管道的压力大小；
(3)若解除对A的锁定，A与C足够远，再用B球压缩弹簧并由静止释放，小球B恰好能通过管道，弹簧开始被压缩的弹性势能为多大；判断小球B与C发生弹性碰撞后能不能再次通过整个管道，如果能，说明理由，如果不能，再次进入管道后上升的最大高度为多少。
参考答案
1.D
2.D
3.C
4.A
5.B
6.C
7.D
8.BD
9.BD
10.BC
11.(1)2
(2) 2 3π2k 3b

12.(1)3.00
(2) 低 让滑块从光电门右侧不同位置释放，若每次经过光电门的时间都相同，说明导轨水平
(3) 2LMd2

13.解：(1)带电小球在A点处受力平衡，受力分析如图所示
可知 FN=mg=F库
根据库仑定律，有 F库=kqqBR2
可解得B处的点电荷带电量为 qB=mgR2kq
(2)快速撤去B处的点电荷后，小球沿曲面下滑，此时初速度为0，向心加速度为0，小球只有沿切线方向的加速度，根据受力分析，有 mgsin60 ∘=ma
可解得，瞬时加速度为 a= 32g

14.解：(1)设小球运动到P点时速度大小为v0，根据动能定理qE1d=12mv02
解得v0= 2qE1dm；
(2)由于OP=OQ，因此v0与PQ夹角为45∘，粒子在P点和Q点的速度大小相等，即在P、Q两点的动能相等，根据功能关系可知，粒子在P、Q两点的电势能相等，即P、Q两点等势，P、Q连线为等势线，粒子在电场Ⅱ中做类斜上抛运动
则粒子在电场Ⅱ运动过程中的最小速度vmin=v0cs45∘= qE1dm；
(3)设粒子在电场Ⅱ中运动的时间为t，
则t=PQv0cs 45∘= 2d 22v0= 2mdqE1
粒子在垂直PQ方向上做类竖直上抛运动，加速度大小a=qE2m
根据运动学公式可得v0sin45°=a×t2
解得E2= 2E1。
15.解析(1)设B与C碰撞后，B球的速度大小为v1，根据题意可知mg×4r=12mv12
解得v1=2 2gr
设碰撞前B球的速度大小为v0、碰撞后C球速度大小为v2，根据动量守恒有
mv0=−mv1+3mv2
根据机械能守恒12mv02=12mv12+12×3mv22
解得v0=4 2gr .v2=2 2gr
(2)设小球第一次通过管道最高点时的速度大小为v′，根据机械能守恒，有
12mv02−12mv ′2 = =mg×4r
在最高点，小球B对管道外壁有压力，则mg+N=mv′2r
解得N=23mg
根据牛顿第三定律可知，小球B在管道最高点对管的外壁压力大小为23mg
(3)解除锁定后，设小球B弹出后以速度v3进入管道并恰好能到达管道的最高点，在管道最高点，小球B与物块A共速，设共同速度为v4
水平方向动量守恒mv3=4mv4
机械能守恒12mv32=12×4mv42+mg×4r
根据能量守恒Ep=12mv32
解得v3=4 23gr，v4= 23gr，Ep=163mgr
设小球B从右侧离开管道时小球速度大小为v5，物块A的速度大小为v6
4mv4=mv5+3mv6
12×4mv42+mg×4r=12mv52+12×3mv62
解得v6=0， v5=4 23gr
根据动量守恒和机械能守恒可知小球B与C碰撞后，小球B的速度大小为v7=2 23gr
由于v7