河南省商丘市名校协作2025-2026学年高三上学期11月期中物理试卷（学生版）

这是一份河南省商丘市名校协作2025-2026学年高三上学期11月期中物理试卷（学生版），共15页。试卷主要包含了答题前，考生务必将自己的姓名等内容，欢迎下载使用。
考生注意：
1、答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2、回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3、考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。
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. 时刻，振子在M点
B. 时刻，振子的加速度最大
C. 到过程，振子的加速度与速度同向
D. 到过程，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，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°，，则A、B两球质量之比等于（ ）
A. B. C. D.
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的电荷，四分之一圆环CP、BP上均匀分布有电荷量为的电荷，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
D. 四分之一圆环CP上的电荷在O点产生的场强大小为
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0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，。将一个质量为m、电荷量为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轴正方向运动到处时加速度为零，速度大小为，下列判断正确的是（ ）
A. 粒子从原点运动至过程中，先做加速运动后做减速运动
B. x轴上，至间的电场强度方向沿x轴负方向
C. 与间的电势差和与间的电势差相等
D. 与间图线与横轴所围面积和与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，时刻的部分波形如图所示，P、Q分别为平衡位置在、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
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
三、非选择题：本题共5小题，共54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、间的距离。力传感器（厚度不计）固定在水平横杆上，悬点在力传感器上，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______s；
（2）改变悬线的长度且调节悬点的位置再次实验，每次调节后保持两悬线等长，且等于两个悬点、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，作图像，图像是一条倾斜直线且斜率为k，纵截距为，则由此可求得当地的重力加速度______，小球的直径______。
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______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、，如果，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、，根据测得的数据，以为纵轴，以为横轴作图像，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。
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，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，，求：
（1）粒子运动到P点速度大小；
（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。
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. 【答案】D
【解析】A．取向右为x轴的正方向，由图2可知时刻，振子处于正向最大位移处，振子在N点，故A错误；
B．由图2可知时刻，振子处于平衡位置，加速度为0，故B错误；
C．由图2可知到过程，振子从平衡位置向负向最大位移运动，振子的加速度与速度反向，故C错误；
D．由图2可知到过程，振子从负向最大位移向平衡位置运动，振子的动能增大，弹簧的弹性势能转化为振子的动能，故D正确。故选D。
2. 【答案】D
【解析】A．研究宇航员的运动姿态时，宇航员的形状大小不能忽略不计，不可以把宇航员视为质点，故A错误；
B．宇航员与空间站相对静止时，宇航员受到的万有引力提供向心力，合力不为零，故B错误；
C．由万有引力提供向心力得可得
第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大线速度，所以宇航员随空间站一起运动时的速度小于第一宇宙速度，故C错误；
D．根据牛顿第二定律可得可得
可知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，故D正确。故选D
3. 【答案】C
【解析】根据匀变速直线运动规律
结合图像可知，无人机上升时的加速度
根据牛顿第二定律可得
解得无人机受到的升力大小为
则3s时间内升力的冲量，故选C。
4. 【答案】A
【解析】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。
5. 【答案】B
【解析】物块从车厢顶部落下后，在水平方向上，由于不计空气阻力，它不受任何水平力作用。根据牛顿第一定律（惯性定律），物块将保持脱离车厢瞬间的水平速度做匀速直线运动。在竖直方向上，物块只受重力作用，做自由落体运动。因此，物块相对地面的运动是平抛运动，其轨迹是一条抛物线。
以车厢为参考系，在物块下落的过程中，车厢在水平方向上向右做匀加速直线运动，而物块在水平方向上做匀速直线运动。因此，物块在水平方向上相对于车厢向左做初速度为零的匀加速直线运动（加速度大小等于车厢的加速度，方向向左）。在竖直方向上，物块相对于车厢做自由落体运动。 物块相对于车厢的运动，可以看作是水平方向向左的匀加速直线运动和竖直方向向下的匀加速直线运动（自由落体）的合运动。由于这两个分运动都是从静止开始的，根据运动的合成，其合运动的轨迹是一条过起点的直线，方向指向左下方。
故选B。
6. 【答案】C
【解析】AB．Q板平行下移少许，根据
可知A点的电场强度不变，故AB错误；
CD．若在两板间插入陶瓷板，根据可知，电容器电容增大，根据可知，P、Q间电势差变小，故C正确，D错误。故选C。
7. 【答案】D
【解析】AB．四分之一圆环AP、DP上均匀分布有电荷量为的电荷，四分之一圆环CP、BP上均匀分布有电荷量为的电荷，对可构建点在无数对等量异种电荷的中垂线上，故其在点合场强方向为方向；同理对可构建点在无数对等量异种电荷的中垂线上，故其在点合场强方向为方向；由对称性及叠加原理，O点场强方向在ACBD圆内，由指向中点，故AB错误；
CD．由对称性，四分之一圆环的电荷在O点产生的场强大小都相等，设为，则与在O点产生的场强大小为，方向为方向；则与在O点产生的场强大小为，方向为方向；
由对称性及叠加原理，则APB与CPD在O点产生的合场强大小为
故四分之一圆环的电荷在O点产生的场强大小都为，故C错误，D正确。
故选D。
8. 【答案】BD
【解析】AB．一个质量为m、电荷量为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，说明电场力方向为x轴正方向，粒子带负电，说明x轴上，至间的电场强度方向沿x轴负方向；
由图可知：粒子从原点运动至过程中，电场强度方向不变，则电场力方向也不变，故粒子从原点运动至过程中，一直做加速运动，故A错误，B正确；
C．图像与横轴包围的面积为电势差，故与间的电势差为
与间的电势差，故C错误；
D．与间图线与横轴所围面积为与间的电势差
由动能定理，解得
与间图线与横轴所围面积为与间的电势差
由动能定理，，解得
故与间图线与横轴所围面积和与间图线与横轴所围面积相等 ，故D正确。故选BD
9. 【答案】BD
【解析】A．根据图像可知，A与B两列波的波长分别为2m与3m。波速公式为，两列波波源的振动周期相同，所以波速不相同，故A错误；
B．P、Q两质点的振动频率均与波源相同，故B正确；
C．A波传到P点时，P点的起振方向应向y轴的正方向，如图为时刻的波形图，此时P的振动方向向y轴的负方向，所以
可求得，故C错误；
D．质点Q的振动频率为，故D正确。故选BD。
10. 【答案】BC
【解析】A．系统在水平方向不受外力，动量守恒，但在竖直方向，系统受力不为零，动量不守恒，因此A、B两球组成的系统动量不守恒，故A错误；
B．设B球获得的初速度为，由题可知，系统在水平方向动量守恒，当小球B运动到最高点时，两球具有共同速度为，则有
根据能量守恒则有
联立解得
因此B球获得的瞬时冲量大小为，故B正确；
C．当轻绳第一次与水平方向夹角为时，设A球的水平速度为，B球的水平速度为，竖直分速度为，绳子相对于A的速度为，水平方向动量守恒，则有
根据速度的分解则有，
因此小球B的水平分速度大于竖直分速度，故C正确；
D．设B球第一次摆到最低点时，A球的速度为，B球的速度为，系统水平方向动量守恒，则有
根据能量守恒可得，其中
联立解得当小球B第一次回到最低点时，速度大小为，故D错误。故选BC。
11. 【答案】（1）2 （2） ；
【解析】【小问1】由图2可知，力传感器测得左侧悬线上的拉力随时间变化的周期为
小球在最低点悬线拉力最大最高点拉力最小，且小球在一个周期内两次经过最低点，所以该双线摆的周期为
【小问2】由题意可知，等效摆长为
根据单摆周期公式
整理可得
所以，图线的斜率为
纵截距为
解得，
12. 【答案】（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）
【解析】【小问1】根据游标卡尺的测量原理，读数为
【小问2】可根据公式表示通过光电门时的滑块速度。由于，说明。即从光电门1到光电门2的过程中，滑块加速，所以光电门2的位置偏低，应使气垫导轨的右端适当调低。
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。
【小问3】根据牛顿第二定律，对滑块有
根据运动学公式，
其中
代入数据并整理，可得
所以斜率为
13. 【答案】（1） （2）
【解析】【小问1】带电小球在A点处受力平衡，受力分析如图所示
可知
根据库仑定律，有
可解得B处的点电荷带电量为
【小问2】快速撤去B处点电荷后，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
可解得，瞬时加速度为
14. 【答案】（1） （2） （3）
【解析】【小问1】根据动能定理可得解得
【小问2】在电场Ⅱ运动过程中，从y轴上P点进入电场Ⅱ，经x轴上的Q点垂直x轴离开电场Ⅱ；则沿x轴方向上，做减速运动，在y轴上，做加速运动；根据对称性可知，运动过程中加速度的大小相等，根据，，，
可得
根据数学知识可得
【小问3】由上述可知
根据解得
15. 【答案】（1） （2），方向向上
（3），不能再次通过管道，最大高度为r
【解析】【小问1】设小球B释放后的初速度为，穿过物块A的过程机械能是守恒的，之后B以速度与C发生弹性碰撞。设向右为正方向，BC碰后的速度分别为和
碰撞过程，动量守恒，有
机械能也是守恒的，所以
可解得，
之后B恰好能运动到管道的最高点，到达最高点时的速度为0，
代入数据后，可解得，
【小问2】根据上一问计算，可知
当B求运动到轨道的最高点时，设此时的速度为，有
在最高点处，根据向心力公式，有
解得，方向向下
由于相互作用力，小球对轨道的作用力也为，方向向上。
【小问3】设此时释放后B球的速度为，则有
A与B发生相互作用的过程水平方向上动量是守恒的，到达最高点时刚好共速，
机械能守恒，所以
可解得，
当B穿过A到达地面时，速度仍为，A静止在地面上；
当BC发生弹性碰撞后，依然有
解得，速度减小，无法再次通过A
设能在A中到达的最大高度为H，则有
解得