河南省南阳市六校联考2025-2026学年高三上学期1月期末物理试卷（含答案）

这是一份河南省南阳市六校联考2025-2026学年高三上学期1月期末物理试卷（含答案），共10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.如图，假设在天宫空间站的实验舱内，用四颗磁吸块将一张纸质通知单固定在舱侧壁上的公告栏内，磁吸块之间的作用力忽略不计，下列说法正确的是( )
A. 磁吸块b受到的摩擦力方向向上
B. 磁吸块b受到3个力作用
C. 纸质通知单受到白板的摩擦力大小大于自身重力
D. 若在纸质通知单上再添加磁吸块e，纸质通知单受到的摩擦力增大
2.如图所示为甲、乙两辆汽车从静止开始运动的x−v图像(位移−速度关系图)，其中甲图像在前0.2km对应一段抛物线，0.2km后为与纵轴平行的直线，乙图像为过原点的倾斜直线，则下列判断正确的是( )
A. 前200m甲车做加速度增大的加速运动
B. 在400m处甲、乙两车相遇
C. 乙车做加速度逐渐增大的直线运动
D. 根据题中已知条件，无法求出甲车加速运动的时间
3.两列振幅均为4cm的简谐横波均沿x轴传播，t时刻的波形图如图所示，其中一列沿x轴正方向传播(图中实线所示)，一列沿x轴负方向传播(图中虚线所示)。这两列波的频率相等，振动方向均沿y轴，且传播速度均为10m/s，下列说法中正确的是( )
A. 两列波的周期均为0.004s
B. x=2cm处质点振动一个周期通过的路程为32cm
C. 在(t+0.002s)时刻x=4cm处质点振动的位移为8cm
D. x=3cm处质点振动的位移可能为8cm
4.如图所示，一理想变压器的原、副线圈的匝数比为2∶1，在原、副线圈的回路中接有三个定值电阻，其阻值分别为R1=R2=R3=R，原线圈接正弦交流电源。三个电阻R1、R2和R3的功率分别为P1、P2和P3，则下列关系式正确的是( )
A. P1:P2=25:16B. P1:P2=2:1C. P2:P3=1:1D. P2:P3=1:4
5.若一均匀球形星体的自转周期为T，离星球表面最近卫星的周期为T0，引力常量为G，某物体在该星球表面赤道处称重为F1，在两极处称重为F2，则该星球的平均密度为( )
A. 3πGT2⋅F1F2−F1B. 3πGT02⋅F1F2−F1C. 3πGT02⋅F2F2−F1D. 3πGT2⋅F2F2−F1
6.如图所示，一轮船在河岸的两码头A、B间运送货物，A、B连线与河岸夹角为53°。由A到B过程中，船头正对河岸，轮船相对静水的速度大小恒为v1；返回时(即由B到A)所用时间与去时相同，轮船相对静水的速度大小恒为v2，水速恒定不变，则( )
A. v2= 7v1B. v2= 73v1C. v2=v1D. v2= 132v1
7.如图所示，同种材料，粗细相同的等边三角形金属框用绝缘细线悬挂于天花板，现给金属框右端接入大小恒定的电流，再从左端流出，方向如图所示，图中虚线将金属框分成上下等高的两部分，虚线的下方有一垂直于金属框向里的匀强磁场，磁感应强度为B，此时通电金属框处于静止状态，细线的拉力为F1保持其他条件不变，现仅将虚线下方的磁场平移至虚线上方且方向变为垂直于金属框向外(下方不再有磁场)，稳定后细线的拉力为F2。已知重力加速度大小为g，则金属框的质量为( )
A. m=5F2−F14gB. m=3F2+F12gC. m=5F2+F16gD. m=4F2−F13g
二、多选题：本大题共3小题，共15分。
8.如图，固定在竖直面内的光滑轨道ABC由直线段AB和圆弧段BC组成，两段相切于B点，AB段与水平面夹角为θ，BC段圆心为O，最高点为C，A与C的高度差等于圆弧轨道的直径2R。小球从A点以初速度v0冲上轨道，能沿轨道运动恰好到达C点，下列说法正确的是( )
A. 小球从A到C的过程中，机械能不守恒
B. 小球从A到B的过程中，对轨道的压力不变
C. 小球的初速度v0= 5gR
D. 若小球初速度v0增大，小球有可能从B点脱离轨道
9.质量为80kg的王某骑着某型号电动自行车在平直公路行驶，所受的阻力恒为人车总重的0.03倍。骑行过程中只靠电动机提供动力，电动自行车的铭牌上给出的部分技术参数如下表所示，其中额定转速是指电动车满载情况下在平直道路上以额定功率匀速行驶时的电机转速。由此可知(g=10m/s2)( )
A. 本次骑行的最大速度为4.8πm/s
B. 电动机的内阻为1.0Ω
C. 电动机在额定电压下正常工作时效率为75％
D. 选配的电瓶容量应大于15A·h
10.如图所示为一简单的磁流体发电机模型，两平行金属板间距为d，板宽度为b，长为a，两极板间存在磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直纸面向里，大量等离子体(大量带正负电荷的离子)以速度v垂直磁场且平行于极板方向进入两极板间，已知等离子体的电阻率为ρ。当外接电阻为R时，下列说法正确的是( )
A. 该磁流体发电机的电动势为E=Bdv，与外接电阻无关
B. 若仅改变外电阻R，当R=ρdab时，发电机输出功率最大
C. 电路中流过电阻R的电流方向为N→M
D. 为维持等离子体匀速流动，矩形发电通道左右端的压强差Δp=B2vRba+ρdda
三、实验题：本大题共2小题，共14分。
11.图甲为测量滑块与水平桌面之间的动摩擦因数的实验装置示意图，实验步骤如下：
①用天平测量滑块和遮光条的总质量M、重物的质量m，用螺旋测微器测量遮光条的宽度d；
②安装器材，并调整轻滑轮，使细线水平；
③用米尺测量遮光条与光电门间距x；
④由静止释放滑块，用数字毫秒计测出遮光条经过光电门的时间t；
⑤改变滑块与光电门间距，重复步骤③④。
回答下列问题：
(1)测量d时，某次螺旋测微器的示数如图乙所示，其读数为 mm。
(2)根据实验得到的数据，以 (选填“1t”或“1t2”)为横坐标，以x为纵坐标，可做出如图丙所示的图像，该图像的斜率为k，若实验测得m=3M，则滑块和桌面间的动摩擦因数为μ= (用k、g、d表示)。
12.随着居民生活水平的提高，纯净水已经进入千家万户。某市对市场上出售的纯净水质量进行抽测，为了方便测量纯净水样品的电阻率(查阅资料知纯净水电阻率很大)，把采集的水样装入绝缘性能良好的塑料圆柱形容器内，容器两端用金属圆片电极密封，如图甲所示。
(1)在装入纯净水之前，先用游标卡尺测量塑料管的内径，如图乙所示，应该用游标卡尺的 (选填“A”“B”或“C”)进行测量，该塑料管内径为 cm。
(2)已知容器内水样的电阻约为80000Ω，为精确测量其电阻阻值，现有12.0V的铅蓄电池组、开关和若干导线及下列器材：
A.电压表V，量程为0∼15V，内阻约15kΩ
B.电流表A，量程为0∼200μA，内阻约0.5kΩ
C.滑动变阻器R，0∼100Ω
画出实验电路原理图 ，要求电压和电流的测量范围尽可能大。(画图时纯净水样品用电阻符号R0表示)
(3)测出电压表读数U、电流表读数I、直径d和两金属电极间的距离L，算出该纯净水样品电阻率ρ的大小为 。
四、计算题：本大题共3小题，共43分。
13.如图所示，在一磁感应强度B=0.1T的匀强磁场中，垂直于磁场方向水平放置着两根相距L=0.4m的足够长光滑平行金属导轨MN和PQ，导轨电阻忽略不计，在两根导轨的端点N、Q之间连接一阻值R=0.4Ω的电阻。导轨上垂直放置着金属棒ab，质量m=0.1kg，其接入电路的电阻r=0.1Ω。当金属棒在水平拉力作用下以速度v=5.0m/s向左做匀速运动时，求：
(1)ab棒所受安培力的大小和方向；
(2)N、Q间电压为多少；
(3)若某时刻撤去拉力，则从该时刻起，经足够长时间通过电阻R的电荷量q。
14.如图，固定的水平桌面上，放有一质量为M的长木板(不计厚度)，长木板和桌子左端平齐，长木板上又放一质量为m，可看作质点的方物块，且方物块恰处在桌面的正中央。方物块与长木板间的动摩擦因数为μ0(g已知)，求：
(1)若已知长木板与桌面间的动摩擦因数为μ，则能让长木板与方物块发生相对滑动的力F满足什么条件？
(2)若方物块与桌面间的动摩擦因数为μ1(未知)，用大小为4μ0g的恒定加速度将长木板从方物块下面抽出，方物块恰巧不从桌面上掉下，则μ1等于多少？
15.如图所示，在x0区域存在垂直纸面向外的匀强磁场B(未知)。一个质量为m，电荷量为q的带正电粒子甲从A点− 3d,0以速度大小v0沿x轴正方向进入电场，粒子甲从D点(0,32d)进入磁场后，恰好在C点与质量为2m且沿x轴负方向以速度大小v0运动的中性粒子乙沿x轴方向发生弹性正碰，且有一半电荷量转移给粒子乙。已知C点横坐标为xC= 3d，不计粒子重力及碰撞后粒子间的相互作用，忽略电场变化引起的效应(E0,v0,d为已知量)。求：
(1)粒子甲的比荷；
(2)粒子甲刚进入磁场时的速率v和刚进入磁场后做圆周运动的半径R的大小；
(3)若两粒子碰撞后，立即撤去电场，同时在x0区域内相同的磁场，求甲乙从第一次碰撞开始计时，以后甲做周期性运动时每个周期通过的路程s。(所有碰撞都认为是弹性正碰，碰撞时间忽略不计)
参考答案
1.B
2.C
3.C
4.A
5.D
6.D
7.A
8.BD
9.BD
10.ABD
1t2
3−2d2kg

12.B
2.26
πd2U4LI

13.解：(1)金属棒向左做匀速运动，由右手定则可知通过金属棒的电流由b端流向a端，根据左手定则可知，ab棒所受安培力方向水平向右；．ab棒产生的电动势为 E=BLv=0.1×0.4×5.0V=0.2V
回路中感应电流大小为 I=ER+r=0.4A
ab棒所受安培力大小为 F=BIL=0.1×0.4×0.4N=0.016N
(2)N、Q之间的电压为 U=IR=0.4×0.4V=0.16V
(3)若某时刻撤去拉力，金属棒在安培力作用下做减速运动，最终速度减为0；根据动量定理可得 −BLIt=0−mv
又 q=It
联立解得 q=12.5C

14.解：(1)要使长木板与方物块发生相对滑动，则长木板的加速度大于方物块的最大加速度，方物块最大加速度为 a物块max=μ0mgm=μ0g
对长木板有 F−μ0mg−μM+mg=Ma板
因为 a物块max(μ0+μ)(M+m)g
(2)设桌面长度为Ｌ，方物块从木板上掉下时用时间t1，则 12×4μ0gt12−12×μ0gt12=12L
解得 t1= L3μ0g
此时方物块的速度 v1=μ0gt1= μ0gL3
位移 x1=12×μ0gt12=L6
方物块恰巧不从桌面上掉下，则物块运动到桌面边缘时速度恰好减为0，放木块在桌面上的加速度大小为 a=μ1g
根据 v12=2a(L2−x1)
解得 μ1=12μ0

15.解：(1)粒子在电场中沿x轴匀速直线运动 3d=v0t
沿y轴匀加速直线运动 32d=12at2 ， a=qE0m
联立可得 qm=v02E0d
(2)粒子在电场中沿y轴匀加速直线运动 vy=at= 3v0
进入磁场中粒子速度与x轴的夹角 tanθ=vyv0= 3 ，即 θ=60∘
则进入磁场速率 v=2v0
磁场中运动轨迹如图
由几何得 sin60 ∘= 3dR
解得 R=2d
(3)设甲、乙两粒子碰撞后的速度分别为 v1 ， v2
碰撞过程中动量守恒 m×2v0−2m×v0=mv1+2mv2
弹性碰撞，机械能守恒 12m(2v0)2+12×2mv02=12mv12+12×2mv22
解得 v1=−2v0 ， v2=v0 ，即碰撞后两粒子速度与碰撞前的速度等大，反向。
粒子在磁场中运动，由 qvB=mv2r ，可得 r=mvqB
碰撞后，甲的电荷量减半，因而轨迹半径变为原来的二倍， r甲=4d
乙与甲的动量相同，电荷量相同，轨迹半径也相同 r乙=4d
运动周期 T=2πrv=2πmqB
由题意知乙的质量为甲质量的二倍，所以 T乙=2T甲
当甲转过圆周的 23 时，正好与乙再次相碰撞，以后重复这个过程。
两次碰撞期间，甲的运动路程 s=23×2π×4d=16πd3
规格
后轮驱动直流永磁毂电机
车型
26′电动自行车(轮胎直径600mm)
额定输出功率
180 W
整车质量
40kg
额定转速
240 r/min
标准载重
80kg
额定电压
36 V
续航里程
大于45km
额定电流
6.0A