2025_2026学年湖南岳阳市岳阳县第一中学高三上学期实验班第三次半月考试物理试卷 [含解析]

这是一份2025_2026学年湖南岳阳市岳阳县第一中学高三上学期实验班第三次半月考试物理试卷 [含解析]，共41页。试卷主要包含了单项选择题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）
1. 以下所用物理学研究方法的叙述中，说法正确的是（ ）
A. 在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，主要体现了极限思想法
B. 在探究两个互成角度的力的合成规律实验时，采用了控制变量法
C. 重心概念的建立体现了理想化模型的思想
D. 速度和加速度都是利用比值定义法得到的定义式
【答案】D
【解析】
【详解】A．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，主要体现了微元法，故A错误；
B．在探究两个互成角度的力的合成规律实验时，采用了等效替代法，故B错误；
C．重心概念的建立体现了等效替代法，故C错误；
D．速度和加速度都是利用比值定义法得到的定义式，故D正确。
故选D。
2. 如图所示，这是清洗汽车用的高压水枪。设水枪出水口的直径为D， 水流以速度 v 从枪口喷出，近距离垂直喷射到车身。所有喷到车身的水流，约有向四周溅散开，溅起时垂直车身向外的速度为 ，其余 的水流撞击车身后无反弹地顺着车流下，由于水流与车身的作用时间较短，因此在分析水流对车身的作用力时可忽略水流所受的重力。已知水的密度为，水流对车身的平均冲击力大小为（ ）

A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】取 △t 时间内的水流为研究对象，则该时间内喷出水的质量，
利用动量定理列方程得
解得
故选D
3. 如图所示，人形机器人陪伴小孩玩接球游戏。机器人在高度为H的固定点以速率水平向右抛球，小孩以速率水平向左匀速运动，接球时手掌离地面高度为h。当小孩与机器人水平距离为时，机器人将小球抛出。忽略空气阻力，重力加速度为g。若小孩能接到球，则为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】若小孩能接到球，则有，
联立解得
故选B。
4. “战绳”健身爱好者通过手握水平伸直绳的一端，抖动绳端在绳上形成机械波从而达到训练力量的目的。若将绳上形成的机械波视为简谐横波，如图所示，图甲为沿x轴传播的一列简谐波在t=0.01s时刻的波动图像，P、Q分别是x轴上x1=15cm和x2=45cm处的两质点，其中图乙为质点P的振动图像，下列说法正确的是（ ）
A. 该波沿x轴正方向传播，波速为15m/s
B. t=0.16s时刻，质点Q的加速度方向沿y轴正方向
C. 质点P经0.01s的时间将沿x轴方向移动15cm
D. 该波与另一列频率为2.5Hz的波相遇时，可能发生稳定的干涉
【答案】B
【解析】
【详解】A．在t=0.01s时刻质点P沿y轴负向振动，结合波形图可知，该波沿x轴负方向传播，波速为，选项A错误；
B．t=0.16s时刻，即从t=0.01s时刻再经过，质点Q到达波谷位置，则此时的加速度方向沿y轴正方向，选项B正确；
C．质点只能在自己的平衡位置附近振动，不随波迁移，选项C错误；
D．因该波的频率为
则该波与另一列频率为2.5Hz的波相遇时，不能发生稳定的干涉，选项D错误。
故选B。
5. 如图，两极板不平行的电容器与直流电源相连，极板间形成非匀强电场，实线为电场线，虚线表示等势面。M、N点在同一等势面上，N、P点在同一电场线上。下列说法正确的是（ ）
A. M点的电势比P点的低B. M点的电场强度比N点的小
C. 负电荷从M点运动到P点，速度增大D. 负电荷从M点运动到P点，电场力做负功
【答案】D
【解析】
【详解】A．MN两点电势相等，电场线由上到下，NP在同一电场线上，沿电场线电势逐渐降低，可知N点电势高于P点，可知M点电势高于P点，选项A错误；
B．M点电场线分布比N点密集，可知M点电场强度比N点大，选项B错误；
CD．负电荷从M点运动到P点，电势能增加，则电场力做负功，动能减小，速度减小，选项C错误，D正确；
故选D。
6. 如图甲所示，水平地面上轻弹簧左端固定，右端通过滑块压缩后锁定，时解除锁定同时释放滑块，其图像如图乙所示，其中bc段为直线，对应的运动时间为，直线Od是图线过O点的切线，已知滑块质量，重力加速度g取，下列说法正确的是（ ）
A. 滑块与地面间的动摩擦因数为0.4B. 解除锁定后滑块运动，滑块速度达最大
C. 弹簧的劲度系数为D. 滑块与弹簧分离后运动的距离为
【答案】B
【解析】
【详解】A．根据图像中图线的斜率表示加速度，可知滑块脱离弹簧后的加速度大小为
由牛顿第二定律有
解得滑块与地面间的动摩擦因数为，故A错误；
B．加速度为0时，滑块速度最大，此时弹簧弹力大小等于摩擦力大小，则有
解得
所以滑块解除锁定后运动距离为时速度达到最大，故B正确；
C．根据图像中图线的斜率表示加速度，可知刚释放时滑块的加速度为
由牛顿第二定律有
联立解得，故C错误；
D．滑块与弹簧分离后做匀减速直线运动，运动的距离为，故D错误。
故选B。
二、多选题（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
7. 如图所示，一质量为m的物体在力F的作用下静止在粗糙的斜面上，斜面的倾角为θ=30°，力F的方向与斜面底边 ab 平行，物体与斜面的动摩擦因数，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，（，）下列说法中正确的是（ ）

A. 斜面对物体的作用力竖直向上
B. 当时，物体开始滑动
C. 当时，物体开始滑动
D. 开始滑动后，物体所受到的滑动摩擦力大小为
【答案】CD
【解析】
【详解】A．斜面对物体的作用力为支持力和摩擦力，两个力的合力与重力和F的合力大小相等，方向相反，是斜向上，故A错误；
BC．当物体开始滑动时推力F与重力沿斜面分力的合力等于最大静摩擦力，根据力的合成可知
故B错误，C正确；
D．物体受到斜面的支持力为
所以物体所受的滑动摩擦力为
故D正确。
故选CD。
8. 每逢端午节，江西各地常会举办热闹非凡的赛龙舟活动。利用与某龙舟同方向匀速直线飞行的无人机跟踪拍摄，发现在某段时间内该龙舟做匀加速和匀减速交替的周期性直线运动。若以无人机为参考系，该龙舟在时间内速度由0增加到（划桨阶段），再经历时间速度减为0（未划桨阶段），则关于这段时间内该龙舟的位置x、速度v、加速度a、动能与时间t的关系，下列图像可能正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】AB
【解析】
【详解】A．位移时间图像斜率代表速度，所以斜率先增大后减小，再增大再减小，故A正确；
B．龙舟在时间内速度由0增加到（划桨阶段），再经历时间速度减为0，速度方向始终为正向，故B正确；
C．因为是匀加速和匀减速，所以加速度在时间内是不变的，后0.6s内也是不变的，故C错误；
D．根据可知，前开口向上，故D错误。
故选AB。
9. 如图所示，水平传送带AB长为4m，可视为质点的小煤块以v0=4m/s的速度冲上传送带的A端，与此同时传送带由静止开始做2m/s2的同向匀加速运动，小煤块与传送带间的动摩擦因数为0.2，g=10m/s2，小煤块从传送带A端滑至B端的过程中（ ）
A. 传送带对小煤块支持力的冲量等于零B. 小煤块动能减少量等于物体与传送带间的摩擦生热
C. 小煤块在传送带上留下的划痕长度为2mD. 小煤块运动全过程的时间为1.5s
【答案】BC
【解析】
【详解】A．根据，由于传送带对小煤块支持力不为零，所以传送带对小煤块支持力的冲量不等于零，故A错误；
C．因为开始传送带速度小于小煤块，所以小煤块开始做匀减速运动，加速度大小为
设经过时间t1小煤块的速度与传送带速度相等，则有
解得，
这段时间内，小煤块的位移为
传送带的位移为
当小煤块与传送带速度相等后，由于，可知小煤块与传送带刚好保持相对静止，一起做匀加速直线运动；所以小煤块在传送带上留下的划痕长度为，故C正确；
D．小煤块与传送带速度相等后，与传送带一起做匀加速直线运动，经过时间小煤块滑至B端，根据运动学公式有
解得
则小煤块运动全过程的时间为，故D错误；
B．物体与传送带间的摩擦生热为
小煤块到达B端的速度
小煤块动能减少量为
可知小煤块动能减少量等于物体与传送带间的摩擦生热，故B正确。
故选BC。
10. 如图所示，有人设想在地球上挖一条光滑直通道，通道中心与地心的距离为，从A点静止释放一个质量为的物体，通过推理后发现物体的运动可视为简谐运动（弹簧振子做简谐运动的周期）。已知质量分布均匀的空腔对空腔内的物体的万有引力为零，设物体所处位置到通道中心的距离为，地球半径为且质量分布均匀，重力加速度为，忽略地球自转。则物体从A点运动到点的时间和物体通过通道中心的速率分别为（ ）
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．如图所示
设半径为的球体质量为
因为质量分布均匀的空腔对空腔内的物体的万有引力为零，所以质量为的物体在距离地心处受到的万有引力大小
故万有引力在通道方向的分力大小为（令为平衡位置）
该力与成正比，故物体做简谐运动，令
当时有
根据万有引力与重力的关系有
联立上式
则物体从A点运动到点的时间为，故A正确，B错误；
CD．作图像，如图所示
从A点到点，万有引力对物体做的功为
从A点到点，根据动能定理有
解得物体通过通道中心的速度大小，故C正确，D错误。
故选AC
三、实验题（共2小题，每空2分，共16分。）
11. 如图所示，图甲为桶装水电动抽水器，某兴趣小组利用平抛运动的规律测量该抽水器的流量（单位时间流出的水的体积）。
（1）为了方便测量，取下不锈钢水管，用游标卡尺测量其内径，其结果如图乙所示，读数为______mm；
（2）重新安装出水口后，转动出水口至水平，接通电源，待出水流速稳定后，测出管口到落地点的高度差，水平距离，重力加速度为，则该抽水器的流量为______（用、、、表示）；
（3）抽水时若要保持流量恒定，当桶内水面降低时，电机的输出功率______（填“不变”“减小”或“增加”）。
【答案】（1）5.00
（2）
（3）增加
【解析】
【小问1详解】
20分度游标卡尺的精确值为0.05mm，由图乙可知，不锈钢水管内径为。
【小问2详解】
由平抛运动规律可得
联立可得
则抽水器的流量为
【小问3详解】
抽水时电机对水做的功转化为水的机械能，当桶内水面降低时，水上升的高度变大，重力势能增大，电机的输出功率要增加，才能保持在出水口处水的速度不变。
12. 某小组利用气垫导轨、两个光电门、滑块、遮光片等，组成具有一定倾角的导轨装置，研究机械能守恒定律。重力加速度g取。
（1）实验前，应合理安装实验器材。图（a）中光电门____的位置安装不合理
（2）实验时，导轨倾斜角的正弦值，光电门1、2相距L。将宽度的遮光片固定于滑块上，从导轨最左端静止释放滑块，分别记录遮光片通过光电门1、2的时间和。移动光电门2的位置改变L，重复实验，所测数据见下表。
滑块经过光电门1、2的速度分别为和。当时，_____，滑块通过两光电门下降的高度_____。（结果保留2位小数）
（3）处理上表数据，并绘制关系曲线（其中），如图（b）所示。根据图（b）中的信息，分析滑块在下滑过程中机械能是否守恒：_____，并给出理由：_____。
【答案】（1）1 （2） ①. 1.01 ②. 3.98
（3） ①. 守恒 ②. 见解析
【解析】
【小问1详解】
由图可知，光电门1靠近释放点，滑块到光电门1的距离较短，速度较小，导致滑块通过光电门1的速度测量误差较大，可知光电门1安装不合理；
【小问2详解】
[1]当时，由表格可知通过光电门2的时间为，故通过光电门2的速度
[2]根据几何关系可得滑块通过两光电门下降的高度
【小问3详解】
[1] [2] 根据图（b）可知其斜率约为
故在误差范围内成立，说明下滑过程中滑块的动能增加量等于重力势能的减少量，即机械能守恒。
四、解答题（共3小题，13题10分，14题14分，15题16分，共40分。）
13. 2025年8月，我国首次公开福建舰电磁弹射实战化测试画面。已知某舰载机安全起飞速度需达到（相对于空气），在无风环境中，可通过电磁弹射装置在2.4s内将舰载机由静止匀加速至安全起飞，求
（1）舰载机的弹射轨道至少多长？
（2）当母舰以20节速度航行，舰载机安全起飞的弹射距离至少多长？（节是国际通用的航海速度单位，一节的速度取）
【答案】（1）96m （2）735m
【解析】
【小问1详解】
已知起飞速度为
根据位移时间公式可得舰载机的弹射轨道
【小问2详解】
已知母舰的速度为
若以母舰为参考系，则舰载机起飞的初速度为0，末速度为
由（1）可得加速度为
根据速度位移公式，可得舰载机安全起飞的弹射距离为
故舰载机安全起飞的弹射距离至少为73.5m。
14. 如图所示，空间存在着方向水平向右的匀强电场，在电场内一长为L=0.1m的绝缘细线一端固定于O点，另一端拴着质量为m=1kg、电量为q=+0.01C的小球。已知OA处于水平方向，OC在竖直方向。在A点给小球一个竖直向下的初速度v0=2m/s，使小球做圆周运动到B点，B点在O点正下方，到B点时速度大小也为2m/s，重力加速度g取10m/s2。求：
（1）匀强电场的场强大小；
（2）小球从A点运动到B点过程中的最大动能；
（3）若当小球运动到O点正下方B点时细线恰好断裂，经过一段时间，小球运动到OC线上的D点（图中未标出），求BD的高度。
【答案】（1）103N/C
（2）2.41J （3）0.8m
【解析】
【小问1详解】
从A点到B点由动能定理
可得
【小问2详解】
因电场力大小等于重力大小，可知平衡位置与O点连线与竖直方向夹角为45°，在该位置时小球速度最大，则从开始下落到速度最大位置由动能定理
解得
【小问3详解】
剪断细线后小球水平方向的加速度
到达D点时的时间
竖直方向做自由落体运动，则BD高度
15. 如图是研究颗粒碰撞荷电特性装置的简化图。两块水平绝缘平板与两块竖直的平行金属平板相接。金属平板之间接高压电源产生匀强电场。一带电颗粒从上方绝缘平板左端A点处，由静止开始向右下方运动，与下方绝缘平板在B点处碰撞，碰撞时电荷量改变，反弹后离开下方绝缘平板瞬间，颗粒的速度与所受合力垂直，其水平分速度与碰前瞬间相同，竖直分速度大小变为碰前瞬间的k倍（）。已知颗粒质量为m，两绝缘平板间的距离为h，两金属平板间的距离为d，B点与左平板的距离为l，电源电压为U，重力加速度为g。忽略空气阻力和电场的边缘效应。求：
（1）颗粒碰撞前的电荷量q。
（2）颗粒在B点碰撞后的电荷量Q。
（3）颗粒从A点开始运动到第二次碰撞过程中，电场力对它做的功W。
【答案】（1）
（2）
（3）若时，，若时，
【解析】
【小问1详解】
根据题意可知，颗粒在竖直方向上做自由落体，则有
水平方向上做匀加速直线运动，则有，
解得
【小问2详解】
根据题意可知，颗粒与绝缘板第一次碰撞时，竖直分速度为
水平分速度为
则第一次碰撞后竖直分速度为
设第一次碰撞后颗粒速度方向与水平方向夹角为，则有
由于第一次碰撞后瞬间颗粒所受合力与速度方向垂直，则有
联立解得
【小问3详解】
根据题意可知，由于，则第一次碰撞后颗粒不能返回上绝缘板，若颗粒第二次碰撞是和下绝缘板碰撞，设从第一碰撞后到第二次碰撞前运动时间为，则有
水平方向上做匀加速直线运动，加速度为
水平方向运动的距离为
则电场对颗粒做的功为
若，则颗粒第二次碰撞是和右侧金属板碰撞，则颗粒从第一次碰撞到第二次碰撞过程中水平方向位移为，颗粒从A点开始运动到第二次碰撞过程中，电场对颗粒做的功为…