甘肃省金昌市永昌县第一高级中学2025-2026学年高三上学期第三次考试物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1甘肃省金昌市永昌县第一高级中学2025-2026学年高三上学期第三次考试物理试题一、选择题（本题共10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题中只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题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）1.如图所示，某标志物类似于一个莫比乌斯环，若一只蚂蚁沿着该标志物爬行一圈回到初始位置，将蚂蚁视为质点，则在此过程中，以下物理量为0的是（）A.时间 B.路程 C.平均速度 D.平均速率【答案】C【解析】AB．爬行一圈时间和路程均不为0，故AB错误；C．由于蚂蚁爬行一圈位移为0，根据平均速度为位移与时间的比值可知，平均速度为0，故C正确；D．平均速率为路程与时间的比值，由于蚂蚁的路程和所用时间均不为0，因此其平均速率不为0，故D错误。故选C。2.一辆汽车紧急避让急刹车（车轮抱死）后停了下来，路面上留下了一条车轮滑动的磨痕。警察为了判断该汽车是否超速，测出路面上车轮磨痕的长度为，重力加速度。已知轮胎与地面的摩擦因数是0.8。道路限速，请根据以上条件判断该汽车（）A.没有超速 B.超速10%以内 C.超速20%以内 D.超速20%以上【答案】D【解析】刹车过程中，摩擦力做负功使汽车停止。根据动能定理得初速度换算为千米每小时超速比例为结论：超速超过20%。故选D。3.鲁迅先生的《从百草园到三味书屋》中有一段描写：扫开一块雪，露出地面，用一枝短棒支起一面大的竹筛来，下面撒些秕谷，棒上系一条长绳，人远远地牵着，看鸟雀下来啄食，走到竹筛底下的时候，将绳子一拉，便罩住了。如下左图为情景画，中图为模型简图，竹筛视为一个半径为R=0.5m的半球壳，初始用短棒在左侧支撑住，竹筛底面与地面夹角为30°，小鸟视为质点，在竹筛落地时的底面圆心处偷吃谷子，此时绳子拉动，短棒拉走，竹筛开始落下，绕着右端支点转动，其角速度随时间的图像如下右图所示，小鸟被惊动，立刻开始沿着半径向外逃窜，做速度为0.2m/s的匀速直线运动，下列说法正确的是（）A.竹筛开始转动后，竹筛上面各点做匀速圆周运动B.竹筛开始运动后，竹筛上面各点的加速度大小不变C.短棒拉走，竹筛从开始运动到落地需要1sD.最终小鸟能够成功逃离竹筛【答案】C【解析】A．由图可知角速度逐渐增大，则竹筛上面各点的运动不是匀速圆周运动，故A错误；B．根据可知，竹筛上面各点的加速度大小增大，故B错误；C．设竹筛从开始运动到落地的时间为t，根据角速度变化图像可知解得s，故C正确；D．小鸟做匀速直线运动，t内的位移为可知小鸟不能逃离竹筛，故D错误；故选C。4.如图所示，真空中A、B两个质量相同的带电小球分别用长的绝缘细线悬挂于绝缘天花板的点，平衡时、间细线竖直且A小球与光滑竖直绝缘墙壁接触，、间细线偏离竖直方向。已知A所带的电荷量为B所带电荷量的3倍，两个小球质量均为，取，静电力常量。下列说法正确的是（）A.两个小球可能带异种电荷B.A小球所带的电荷量为C.竖直墙壁对A小球的作用力大小为D.若B小球缓慢漏电，则、间细线上的拉力逐渐减小【答案】C【解析】A．由题意知B处于静止状态，对B球受力分析，如图所示可知B受到A的库仑斥力，B才可能处于静止，故A、B带同种电荷，故A错误；B．设A的带电量为，则B的带电量为，对B，根据平衡条件有其中m，解得C，故B错误；C．对A球受力分析，设墙壁对A球的弹力为，根据平衡条件有解得N，故C正确；D．对B分析，根据相似三角形原理有由于，OA，OB均不变，故拉力也不变，故D错误。故选C。5.一带负电粒子在电场中的点由静止释放后沿直线运动，该过程粒子速度的平方随位移变化情况如图所示，粒子运动过程仅受电场力作用，则此电场的电场线分布可能为（）A. B.C. D.【答案】D【解析】将粒子的图像与匀变速直线运动的图像比对，根据匀变速直线运动，可得图像的斜率恒定。由图中斜率变化可知，粒子的加速度逐渐减小，可知粒子向着场强减小的方向运动，即向着电场线较稀疏的方向运动，又带负电粒子受电场力方向与电场线方向相反，所以D答案符合题意。故选D。6.如图甲所示，轻质弹簧下端固定一盏带灯罩的灯，灯泡大小可忽略，灯罩为圆锥形，点光源在地面上的投影点为点，点光源静止时位于O点，离地高度为。现使点光源在竖直方向做简谐运动，振动图像如图乙所示。光源向左照射的最远点记为P点，当点光源距离地面最近时P在a点，距离地面最远时P在e点，图甲中，，则下列说法正确的是（）A.P在b点时点光源的速度和在d点时点光源的速度相同B.P过b点后经过0.5s，点光源通过的路程一定为0.3mC.点光源在地面照亮区域面积最大值与最小值之比为D.点光源的振动方程为【答案】C【解析】A．B．P在b点时光源位于平衡位置下方某一位置（非最低点），经过0.5s（即个周期），点光源路程不等于一个振幅（即0.3m），故B错误；C．如图所示点光源位于最高点时照亮面积最大，位于最低点时照亮面积最小，由图可知三角形、、相似，根据，可知，面积，故最大面积与最小面积之比为，故C正确；D．根据振动方程，由乙图得，，，点光源的振动方程为，故D错误。故选C。7.如图所示，光滑的水平地面上静止着甲、乙、丙三辆小车，某同学站在甲车上，奋力由甲车跳到乙车上，再由乙车跳到丙车上，最终与丙车一起运动，测得三辆车速度大小相同，乙、丙两车运动方向相同。若该同学质量为m，甲、乙、丙三车质量分别为、、，则下列关系正确的是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】该同学跳离甲车过程动量守恒有该同学跳上再跳离乙车过程动量守恒有该同学跳上丙车过程动量守恒有由题意知联立得，故选A。8.北京时间2025年2月11日17时30分，我国在文昌航天发射场使用长征八号改运载火箭，成功将卫星互联网低轨02组卫星发射升空，发射任务获得圆满成功。互联网低轨02组卫星在离地球表面高度为h的轨道上做周期为T的匀速圆周运动，地球半径为R，引力常量为G，忽略地球的自转，以下说法正确的是（）A.卫星的发射速度大于11.2km/sB.卫星在轨运行的线速度C.卫星在轨道受地球的万有引力大于在发射基地受到地球的万有引力D.地球表面的重力加速度大小【答案】BD【解析】A．卫星成功发射后，绕地球做匀速圆周运动，故其发射速度大于第一宇宙速度且小于第二宇宙速度，即发射速度大于7.9km/s且小于11.2km/s，故A错误；B．根据匀速圆周运动线速度与周期的关系可得，卫星在轨运行的线速度，故B正确；C．根据万有引力公式可知，轨道半径越大，受到的万有引力越小，所以卫星在轨道受到地球的万有引力小于在发射基地受到地球的万有引力，故C错误；D．在地球表面，根据万有引力等于重力可得卫星在离地球表面高度为h时有解得，故D正确。故选BD。9.在处的波源产生一列沿轴负方向传播的简谐横波，在处的波源产生一列沿轴正方向传播的简谐横波。时刻两波源开始振动，时两列简谐波同时传到点，波形图分别如图中实线和虚线所示，则正确的是（）A.两列波的波速大小均为B.再经过，平衡位置在处的质点位移为C.两列波叠加稳定后，在间共有2个振动加强点D.平衡位置在处的质点，在前内运动的路程为【答案】AD【解析】A．两列波在0.3s内传播的距离为0.6m，则波速，故A正确B．由图0.3s内传播，则，解得再经过0.1s两列波相向传播了左侧波-0.4m的振动形式传到-0.2m处，右侧波0m的振动形式传播到-0.2m处，叠加后-0.2m处的位移为0，故B错误；C．两列波相位相同，振动步调一致，故中点处是振动加强点，在两列波的连线上相邻加强点间的距离为则两列波叠加稳定后，、、是振动加强点，在间共有3个振动加强点，故C错误；D．左侧波传到处需要时间为，右侧波传到处需要时间为，故在内处的质点振动路程为0；内右侧波使质点振动半个周期后回到平衡位置向上振动，振动路程为则处的质点到左右两波源的路程差为是半个波长奇数倍，是振动减弱点，叠加后的振幅为则内两列波叠加后振动路程为10cm，则前0.5s内运动的总路程为s=0+40cm+10cm=50cm，故D正确。故选AD。10.如图所示，光滑水平面上有一个薄木板AB，在B端正上方高度H=2.8m屋顶O点悬挂一根长度d=2m不可伸长的轻绳OP。一只质量m=1kg的猫，从木板A端缓慢走到木板上的C点（图上未标出）时，稍作停顿后奋力跃起，刚好在运动的最高点抓住轻绳的P点，随之向右端荡出。木板固定在水平面上，AC距离为0.4m，木板质量M=4kg、长度L=2m，小猫可看成质点，不计一切能量损失，重力加速度g取10m/s2。正确的是（）A.猫跳起时的初速度方向与水平方向夹角为45°B.猫跳起时的初速度大小为m/sC.猫在轻绳上荡到最高点时的加速度大小为8m/s2D.若木板不固定在水平面上，起跳点C为B端，猫跳起过程中所消耗的能量为8J【答案】ABC【解析】AB．猫的运动反向看成平抛运动，则在竖直方向有，解得在水平方向有，解得又竖直方向的速度为故猫跳起时的初速度大小设猫跳起时的初速度方向与水平方向的夹角为θ，根据几何关系有解得，即猫跳起时的初速度方向与水平方向夹角为45°，故AB正确；C．设猫在轻绳上荡到最高点时，绳与竖直方向的夹角为α，根据机械能，解得沿切线方向，根据牛顿第二定律有，解得，故C正确；D．由题意可知，设猫从A端走到B端时，猫和木板相对地面的位移大小分别为x1和x2，则由水平方向动量守恒得根据几何关系可得，联立解得根据，解得猫跳起的初速度为根据水平方向动量守恒，解得则猫跳起过程中所消耗的能量，故D错误。故选ABC。二、非选择题：本题共5小题，共57分。11.某实验小组利用位移传感器和气垫导轨验证动量守恒定律，实验装置如图甲所示。滑块A上装有信号发射器，位移传感器可测量其位移及对应的时间，滑块A和B上均安装了粘扣，使两滑块发生碰撞时可粘在一起。实验过程如下：（1）打开气源电源，调节气垫导轨水平，将滑块A放置在靠近位移传感器一端，开启传感器，同时轻推一下滑块A，使滑块A滑行一段距离后与滑块B碰撞，传感器记录滑块A的位移x与时间t的关系图像如图乙所示，则在t=______s时滑块A、B发生碰撞，两滑块碰撞前瞬间滑块A的速度大小为______m/s（结果保留两位有效数字）；（2）用天平称量出滑块A（含粘扣和信号发射器）的总质量为mA＝300g，滑块B（含粘扣）的总质量为200g，则两滑块碰撞前瞬间，滑块A（含粘扣和信号发射器）的动量大小为______kg·m/s，碰撞后两滑块（含粘扣和信号发射器）的总动量大小为______kg·m/s；（结果均保留两位有效数字）（3）根据（2）中数据得出的结论为______。【答案】（1）2；0.30（2）0.090；0.088（3）在误差允许的范围内，两滑块碰撞前后动量守恒【解析】【小问1】由图像乙可知，两滑块在t=2s时刻发生碰撞。1~2s内滑块A做匀速运动，其速度大小为【小问2】结合（1）可知，碰撞前瞬间滑块A动量大小为碰撞后瞬间两滑块的速度大小为故碰撞后两滑块（含粘扣和信号发射器）的总动量大小为【小问3】由实验算得的数据可知，在误差允许范围内，两滑块碰撞前后动量守恒。12.某学习小组用单摆实验装置进行有关力学实验，实验装置如图（a）所示，其中光电门位于悬点的正下方。（1）该小组先用该装置测量当地重力加速度，操作如下：①先测出小球的直径d；②测出此时悬点与小球上端的距离l，则单摆的摆长L=_____，然后调整悬点的高度，使小球能正好通过光电门；③保持细线拉直，使小球在竖直平面内偏离平衡位置一小段距离后静止释放，通过光电计时器记录下小球连续两次经过光电门的时间间隔为t0，则单摆的周期T=_____；④多次改变细线的长度，重复②③的操作，记录下多组摆长L和对应的周期T；⑤作出T2L图像，并得到该图像的斜率k=4.05s2/m，则当地重力加速度g=_____m/s2（π29.86，计算结果保留三位有效数字）。（2）在测出重力加速度g后，该小组继续用此实验装置来验证小球摆动过程中机械能是否守恒，操作如下：①拉直细线，使小球偏离平衡位置；②③利用光电计时器记录下小球通过光电门的挡光时间t，则小球通过光电门最低点的速度v=_____；④逐渐增大摆角，重复上述实验步骤。该小组通过理论分析，小球在摆动过程中，若x=_____（用L、d、t和g表示），则说明小球摆动过程中机械能守恒。该小组对实验数据进行分析后发现，当摆角α小于90º时，在误差范围内上述关系式成立；但摆角α大于90º时，上述关系式明显不成立，说明小球机械能有较大损失，原因是_____。【答案】（1）②l+③2t0⑤9.74（2）③④；小球先做自由落体运动，在细线绷直的瞬间有动能损失【解析】【小问1】单摆的摆长应为摆线长l加上小球的半径，即由于摆球一个周期内两次经过最低点，结合题意小球连续两次经过光电门的时间间隔为t0，则有，解得单摆的周期为根据单摆的周期公式，可得故在图像中，其斜率为，解得【小问2】由题可知，小球通过最低点的速度为如图所示由几何知识可得，则故有，解得若小球摆动过程中机械能守恒，则有其中，联立解得小球刚开始做自由落体运动，细线绷紧的瞬间损失一部分机械能，因此整个过程机械能不再守恒。13.静止在水平面上的起重吊车吊起重物时的结构简图如图所示，轻杆CD可绕C端自由转动，D端系着两条轻绳，一条轻绳绕过固定杆AB顶端的定滑轮与质量为m的重物相连，另一轻绳缠绕在电动机转轴O上，通过电动机的牵引控制CD杆的转动从而控制重物的起落。图中所示位置两杆处于同一竖直面内，OD绳沿竖直方向，重物m处于静止状态，起重吊车质量为M（不包括重物m），，，重力加速度为。（1）求固定杆AB受到轻绳的作用力大小、CD杆受到轻绳的作用力大小和OD绳的拉力大小；（2）求地面对起重吊车的支持力并分析地面对起重吊车是否有摩擦力，若有，求出摩擦力大小，若没有，说明理由。【答案】（1）；；（2）；无摩擦力，理由见解析【解析】【小问1】由题意可知绳BD的张力，且所以固定杆AB受到轻绳的作用力因为CD杆为动杆，所以杆对绳的力一定沿着杆，根据三角形定则，可得杆CD受轻绳拉力的大小OD绳的拉力【小问2】对起重吊车、重物和绳整体进行分析，整体受重力和地面对起重吊车的支持力，则整体水平方向上不受外力，所以地面对起重吊车无摩擦力。14.如图所示是大型蒸汽打桩机示意图.桩（含桩帽）竖直轻轻放置到地面，桩依靠自重先向泥土中下沉，稳定后，将锤提升到桩的正上方，让锤从距离桩顶高度m处自由下落而击桩，锤反弹的速度大小m/s，此后锤再次被提起。已知锤的质量kg，桩的质量kg，桩所受泥土的阻力与桩沉入泥土深度的关系为，其中N/m，取重力加速度m/s²，求：（1）桩依靠自重下沉至深度m时的加速度大小a；（2）桩被锤击后瞬间的速度大小v2；若桩与锤打击时间为0.2s，则锤对桩的打击力F；（3）桩被1次锤击后继续下沉，待桩静止时沉入泥土的总深度x。【答案】（1）（2），（3）【解析】（1）对桩，根据牛顿第二定律，有，解得（2）锤做自由下落的过程中，有锤与桩发生碰撞时，规定竖直向下为正方向，锤与桩组成的系统动量守恒，有，解得对锤，根据动量定理，有由牛顿第三定律，得锤对桩的打击力（3）在桩依靠自重下沉的过程中，下沉距离为，由动能定理有解得在锤撞击后，桩继续下沉，由动能定理有解得15.如图所示，A、B是长度水平传送带的两端，右端处上方有一固定挡板（不接触传送带），质量的小物块静止在、的中点处。某时刻，一质量的子弹以的速度沿传送带水平向左射入物块，射出的速度；子弹射出物块的同时，传送带从静止开始沿顺时针方向一直做匀加速运动，加速度大小为。已知物块每次与挡板碰撞反弹后其动能变为碰前动能的四分之一，物块与传送带间的动摩擦因数，不计物块与挡板碰撞的时间，重力加速度取。求：（1）子弹射出物块时物块速度的大小以及它们在此过程中所产生的内能；（2）子弹射出物块到物块减速为0的时间t1和子弹射出物块到物块第一次与挡板相碰的时间t