河南省南阳市华龙高级中学2025-2026学年度高三上学期物理期中考试（含解析）

2025-2026学年度高三上学期物理期中考
一、单项选择题（本题7小题，每题4分，共28分）
1．一束激光以入射角θ从空气射入双层平行玻璃砖后再进入空气的出射角为α，玻璃砖厚度均为d，折射率分别为，光在两玻璃砖中的频率分别为，光速分别为，光路如图所示。下列说法正确的是（　　）
A． B． C． D．
2．如图所示，将正点电荷置于距接地金属球壳球心3R处的b点，ab=bc=R，d是球壳外表面上一点。则下列说法正确的是（　　）
A．场强Ea>Ec B．电势φa>φc
C．O点电场方向水平向右 D．d点电场方向沿bd连线
3．如图甲，轻质弹簧左端与物块A相连，右端与物块B接触但不拴接，系统处于静止状态，给A一水平向右的瞬时速度v0，之后两物块的v-t图像如图乙所示，已知物块A的质量为m，t2时刻B与弹簧分离，弹簧始终处于弹性限度内。则下列说法正确的是（　　）
A．0~t1时间，弹簧对物块A的冲量大小为
B．物块B的质量为3m
C．0~t1时间，弹簧弹性势能变化量
D．t2时刻B的速度
4．如图所示为一单摆振动的情景图，O点为悬点，C点是平衡位置，A、B两点为摆球能到达的最远位置，若摆球在C点的加速度大小等于在A点的加速度大小，则最大摆角θ满足的表达式为（　　）
A． B．
C． D．
5．冰壶运动是2022年北京冬季奥运会比赛项目之一．比赛时，在冰壶前进的时候，运动员不断的用刷子来回的刷动冰面，以减小摩擦力。如图所示，冰壶A以初速度向前运动后，与冰壶B发生完全非弹性碰撞，此后运动员通过刷动冰面，使得冰壶A、B整体所受摩擦力为碰前冰壶A所受摩擦力的，冰壶AB整体运动后停下来．已知冰壶A、B的质量均为m，可看成质点，重力加速度为g。则运动员刷动冰面前，冰壶与冰面的动摩擦因数为（　　）
A． B． C． D．
6．图甲是可调节角度的阅读架，其简化模型图如图乙所示。A、B为转轴，底座上有1、2、3、4四个卡槽，杆的C端放于不同卡槽处可以调节支架板面的倾角。质量为m的书放在支架板面上，与支架底板无接触，调节支架板面倾角，书始终处于静止状态，已知重力加速度的大小为g，则（ ）
A．阅读架对书的作用力大小为
B．阅读架对书的作用力大小为
C．将BC杆C端从卡槽2移动到卡槽1中，书受到的摩擦力变大
D．将BC杆C端从卡槽2移动到卡槽1中，书受到的摩擦力变小
7．某同学使用如图所示的方式将卡在球筒底部的羽毛球从筒内取出：初始时手握球筒底部，手臂和球筒处于水平，甩动球筒，使其绕手肘O点在竖直平面内做圆周运动，当球筒运动到最低点时，羽毛球恰要相对球筒滑动。已知羽毛球的质量为m、重心到O点的距离为R、和球筒间的最大静摩擦力（），重力加速度的大小为g，不计空气阻力，则此过程中球筒对羽毛球做的功为（ ）
A． B． C． D．
二、多项选择题（本题3小题，每题6分，共18分）
8．如图所示，一根沿竖直方向固定的光滑绝缘细杆，沿杆所在直线建立y轴，y轴正方向竖直向下，O 点为坐标原点。杆所在区域及附近空间存在平行于y轴的电场，电场强度与坐标y的关系满足（k 为大于0的常数）。现将一个质量为m，均匀带负电的绝缘小圆环穿在杆上，小圆环所带电量的数值大小为q，小圆环直径略大于杆的直径，重力加速度为g，不计空气阻力，小圆环在运动中电量保持不变。关于小圆环的运动，下列说法中正确的是（　　）
A．将小圆环从O点由静止释放，小圆环下落到的位置时速度为零
B．将小圆环从O点由静止释放，小圆环下落到的位置时速度最快
C．将小圆环分别从和处由静止释放，小圆环第一次运动到O点的时间分别为和，则一定有
D．将小圆环分别从和处由静止释放，小圆环第一次运动到O点的时间分别为和，则一定有
9．如图所示，工人推动推车运送货物，先沿水平方向以的加速度做匀加速直线运动，后做匀速直线运动。推车的底板和侧板垂直，运动过程中侧板的倾斜角保持53°，货物为质量均匀的长方体，侧板和底板对货物的弹力分别为、，运动过程中货物始终与推车保持相对静止。已知货物质量，重力加速度大小g取，，，底板和侧板的摩擦力不计，则货物（ ）
A．做匀速直线运动时，，
B．做匀速直线运动时，，
C．做匀加速直线运动时，，
D．做匀加速直线运动时，，
10．两列简谐横波分别沿轴正方向和负方向传播，两波源分别位于和处，两列波的波速均为，振幅均为，图示为时刻两列波的图像，下列说法正确的是（　　）
A．两列波在第一次相遇
B．两列波在第一次相遇
C．处的质点为振动减弱点
D．处的质点为振动加强点
三、解答题（本题5小题，共54分）
11．（本题9分）空间站工作人员在空间站中制作了一个晶莹剔透半径为的液体球，如图所示，是通过球心的一条直线，一单色细光束平行于从点射入球体，与的距离为。出射光线与的交点为，与所成的夹角。已知真空中的光速为，。求∶
(1)该液体对此单色光的折射率；（4分）
(2)该单色光从点传播到点经过的时间。（5分）
12．（本题11分）如图所示，物块用轻绳悬挂于点，木块放置在木板的左端，木板静止于光滑水平地面上且其左端恰好位于点正下方，地面上距离木板右端处有一竖直固定挡板。初始时轻绳伸直与竖直方向的夹角为，现由静止释放物块，当其运动至点正下方时，轻绳恰好断裂，轻绳所能承受的最大拉力。物块与发生对心碰撞，碰撞后粘在一起在足够长的木板上滑动。已知物块、的质量分别为、，木板的质量为，轻绳的长度，物块、均可视为质点，物块、与木板上表面的动摩擦因数均为，重力加速度，木板与挡板的碰撞为弹性碰撞且碰撞时间忽略不计。求：
(1)释放物块时轻绳与竖直方向的夹角；（5分）
(2)自物块与碰撞粘在一起，到物块、与木板都达到平衡状态所经历的时间。（6分）
13．（本题11分）如图，足够长的长木板静止在水平地面上，在长木板的左端放有一质量大小不计的物块，现对物块施加一水平向右的恒力，当物块在木板上滑过1m的距离时，撤去恒力，已知长木板的质量kg，物块的质量kg，木板与地面间的动摩擦因数，物块与木板间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取m/s2）
（1）求力作用的时间；（6分）
（2）求整个过程中长木板在地面上滑过的距离．（5分）
14．（本题12分）如图所示，在光滑水平轨道右侧固定半径的竖直圆形光滑单轨道，在水平轨道的段铺设特殊材料，长度可调，水平轨道左侧有一轻质弹簧左端固定，弹簧处于自然伸长状态。一质量、可视为质点的小物块，从圆形轨道底部右侧的点以初速度开始运动，通过圆形轨道、水平轨道后压缩弹簧，并被弹簧以原速率弹回，物块与特殊材料间的动摩擦因数，取重力加速度大小。
(1)求物块第一次经过最高点时受到的支持力；（3分）
(2)若，求弹簧的最大弹性势能；（5分）
(3)若物块在运动过程中始终未脱离轨道，求段长度的范围。（4分）
15．（本题11分）如图所示，圆形水平餐桌面上有一个半径为、可绕中心轴转动的同心圆盘，在圆盘的边缘放置一个质量为的物块，物块与圆盘间的动摩擦因数为，物块与餐桌面间的动摩擦因数为，现从静止开始缓慢增大圆盘的转动速度，直至物块从圆盘上甩出，之后物块在餐桌面上滑行且刚好不滑落。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为，圆盘厚度及圆盘与餐桌间的间隙不计，忽略空气阻力，物块视为质点。求：
(1)物块随圆盘转动的过程中，圆盘对物块所做的功；（4分）
(2)餐桌面的半径；（3分）
(3)物块在餐桌面上滑行过程中，所受摩擦力的冲量大小。（4分）试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
2025-2026学年度高三上学期物理期中考参考答案
1．C
【详解】A．根据题意，设在介质中的折射角为，在介质中的折射角为，则有
由于
则有，故A错误；
B．同一束光的频率不随折射率变化，故频率不变，则有，故B错误；
C．根据题意，由折射定律，在上表面有
在下表面有
又有
联立解得，故C正确；
D．根据速度公式可知，由于，则有，故D错误。
故选C。
2．B
【详解】A．金属球壳接地，处在正点电荷的电场中，所以金属球壳带负电，球壳上的电荷产生的电场在a、c两点的场强方向都是水平向右的，正点电荷在a点的场强方向水平向左，在c点水平向右，且a、c两点到点电荷的距离相等，所以正点电荷在a、c两点产生的场强大小是相等的，根据场强矢量叠加原理可知a点的场强小于c点的场强，故A错误；
B．由上面的分析可知正电荷和a点之间的电场强度小于正电荷和c点之间的场强，ab=bc,根据U=Ed可知，从正点电荷到c点之间的电势差大于从正点电荷到a点之间的电势差，所以a点的电势高于c点的电势，故B正确；
C．金属球壳处于正点电荷的电场中，处于静电平衡状态，其内部场强处处为零，故C错误；
D．处于静电平衡状态的导体是一个等势体，其表面是一个等势面，电场强度的方向与等势面是相互垂直的，所以d点的电场强度方向是沿dO方向指向O的，故D错误。
故选B。
3．C
【详解】A．0~t1时间，对物块A由动量定理有，则弹簧对物块A的冲量大小为，A错误；
B．0~t1时间，对系统由动量守恒定律有
解得，B错误；
C．0~t1时间，对系统由机械能守恒定律有
解得，C正确；
D．依题意，t2时刻B与弹簧分离，0~t2时间，对系统由动量守恒定律有
由机械能守恒定律有
解得，D错误。
故选C。
4．D
【详解】在A点由重力分力产生的加速度，所以有
在C点，设速度为v，摆长为L，则
从A到C由动能定理可得
其中
联立可得
故选D。
5．D
【详解】设刷动冰面前冰壶与冰面的动摩擦因数为，冰壶A向前做匀减速直线运动，由动能定理可知
冰壶A与冰壶B发生完全非弹性碰撞，由动量守恒定律可知
此后冰壶A、B整体向前做匀减速直线运动，由动能定理可得
联立解得
故D正确，ABC错误。
故选D。
6．D
【详解】AB．由平衡条件可知阅读架对书的作用力与书的重力是一对平衡力，大小相等，故阅读架对书的作用力大小为，故AB错误；
CD．将BC杆C端从卡槽2移动到卡槽1中，支架板面倾角变小，书受到的摩擦力大小变小，故C错误，D正确。
故选D。
7．A
【详解】对羽毛球受力分析，设羽毛球在最低点的速度为，根据牛顿第二定律可得
从水平位置到最低点的过程中，设球筒对羽毛球做的功为，由动能定理可得
结合题意可知
联立解得
故选A。
8．BD
【详解】AB．小圆环受重力和电场力，合力
当时合力为零，速度最快，A错误，B正确；
CD．小圆环的运动为简谐运动，合力
符合简谐运动回复力形式。简谐运动正弦形式的位移公式为
由于小圆环从或处由静止释放，平衡位置为
初始时刻时位于最大位移处，此时
代入公式得
即
故
位移公式可转化为
对
其相对于平衡位置的振幅
当运动到O点时，相对于平衡位置的位移
代入
得
即
解得
结合
得
对
其相对于平衡位置的振幅
当运动到O点时，相对于平衡位置的位移
代入
得
即
解得
结合
得
显然
即，C错误，D正确；
故选BD。
9．AC
【详解】AB．对货物受力分析，组成力的三角形如图所示：
根据几何关系可知F1=Mgcosθ=600N；F2=Mgsinθ=800N，A正确，B错误；
CD．加速运动时，则，
解得，，C正确，D错误。
故选AC。
10．AD
【详解】AB．将时两列波传播到的位置视作新的波源，由于波速一致，两列波第一次相遇的点在两个新波源的中间位置，时刻两列波分别传播到和处，所以第一次相遇的点为，故A正确，B错误；
CD．由图可得两列波的波长均为
将时两列波传播到的位置视作新的波源，处的质点到的距离，到的距离，所以到两波源的距离差
由于两列波的初始振动方向相反，所以处的质点为振动加强点，故C错误，D正确。
故选AD。
【点睛】将时两列波传播到的位置视作新的波源，可以避免题目中给的波源以及在时刻之前波的传播情况对做题的干扰。
11．(1)
(2)
【详解】（1）如图所示
连接OB、OE，根据几何关系有
可得
由几何关系得
可得
由折射定律有
解得
（2）光在液体球中的传播距离
由正弦定理得⑤
解得
光在液体球中的传播速度
光在液体球中的传播时间
解得
12．(1)
(2)
【详解】（1）物块A从释放至最低点的过程中，由动能定理得
在最低点，由牛顿第二定律得
解得，
（2）A与B碰撞粘在一起，由动量守恒定律得
解得
物块AB的加速度大小为，木板C的加速度为
解得，
自A与B碰撞粘在一起到木板C与挡板碰撞用时，有
解得
木板C与挡板碰撞时，设AB的速度大小为，木板C的速度大小为，则有，
解得，
假设木板C与挡板再次碰撞前已达到共同速度大小为，有
解得，假设正确。
设自木板C与挡板第一次碰撞到三者到达共同速度用时，有
解得
三者再匀速运动再次与挡板碰撞
解得
第二次碰撞结束后，设木板以速度大小为反弹，之后共同匀速运动的速度为，历时，由动量守恒定律
可得
又
解得
则所求时间
解得
13．(1)1s(2)2.25m
【详解】（1）对m
解得：
设拉力F的作用时间为t，则m的位移
对M:
解得：
M的位移：
解得：
,
，
（2）撤去力F时，物块m和长木板的速度v和
此后，物块m减速，M加速，设经过时间为，共同速度为
对m：
对M:
解得：
m和M一起减速，直到静止．设位移为
对m和M：
解得：
木板M的位移：
所以：（1）求力作用的时间为1s；（2）求整个过程中长木板在地面上滑过的距离为2.25m．
14．(1)，方向竖直向下
(2)
(3)或
【详解】（1）物块从点运动到点，根据动能定理可得
物块在点有
解得，方向竖直向下。
（2）物块从点到点的过程，根据动能定理有
弹簧压缩到最短时，弹性势能最大，此时物块的速度为0，动能全部转化为弹性势能，有
解得
（3）若较小，且物块运动过程中始终不脱离轨道，则物块弹回时恰能通过轨道最高点，有
物块从点到轨道最高点动能定理有
解得。若较大，且物块运动过程中始终不脱离轨道，则物块在弹回时恰能到达圆轨道的高度，有
解得。所以段长度的范围为或
15．(1)
(2)
(3)
【详解】（1）物块受到最大静摩擦力时将被甩出，此时物块的线速度为，有，
物块随圆盘转动过程中，根据动能定理有
可得
（2）当物块滑到餐桌边缘时速度恰好为零，设物块在餐桌上滑动的位移为，根据动能定理有
物块从圆盘边缘滑出时沿圆盘的切线方向，由几何关系可得
解得
（3）物块在餐桌面上滑行过程中，根据动量定理有
可得
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页