河北省衡水市武强中学2025-2026学年高三上学期期中考试物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1河北省衡水市武强中学2025-2026学年高三上学期期中考试物理试题第I卷（选择题）一、单选题（本题共7个小题，每题4分，共28分）1.暑期，甲和乙均从A地同时出发前往B地游玩。如图所示，甲的运动轨迹为直线，乙的运动轨迹为曲线，最终两人同时到达B地。关于两人的运动过程，下列说法正确的是（）A.整个过程中两人的路程一定相同 B.两人经过C点时的速度可能相同C.整个过程两人的平均速度一定相同 D.整个过程两人的平均速率一定相同【答案】C【解析】AC．路程是轨迹的长度，位移是质点运动的初位置指向末位置的有向线段，因此两人的路程不同，位移相同，由于时间相同，根据公式可知，两人的平均速度相同，故A错误，C正确；B．由于两人在C点运动方向不同，故两人在C点的速度一定不同，故B错误；D．由于两人的路程不同，平均速率是路程与时间的比值，故D错误。故选C。2.踢毽子是我国民间的一项体育游戏，被人们誉为“生命的蝴蝶”．今年来，踢毽子成为全民健身活动之一，毽子由羽毛和铜钱组成，在下落时总是铜钱在下羽毛在上，如图所示，对此分析正确的是A.毽子的下落是自由落体运动B.铜钱重，所以总是铜钱在下羽毛在上C.如果在月球上踢毽子，也总是出现铜钱在下羽毛在上现象D.总是铜钱在下羽毛在上的原因是因为有空气阻力的存在【答案】D【解析】A．毽子的自由下落过程中，羽毛受到了较大的阻力，故不能看作自由落体运动，故A错误；B．因为空气阻力对羽毛的阻碍作用更明显，所以总是铜钱在下、羽毛在上，故B错误；CD．总是铜线在下羽毛在上的原因是因为有空气阻力的存在；月球上没有空气阻力，铜钱和羽毛单独下落的加速度相同，故一起下落时不存在铜钱拖着羽毛的情况，故C错误，D正确；3.如图所示，将飞镖从点以速度水平掷出，一段时间后飞镖扎在竖直墙面上的点，且飞镖与竖直墙面的夹角为。不计空气阻力，重力加速度为，则飞镖在空中的飞行时间为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】飞镖与竖直墙面的夹角为60°，由几何关系可得故飞镖在空中的飞行时间为，故选B。4.如图所示，相同的汽车分别以相同的速度行驶在水平路面、路面最高点、路面最低点，比较这三种情况下汽车对路面的压力（）A.图甲中的压力最大 B.图乙中的压力最大C.图丙中的压力最大 D.三种路面的压力一样大【答案】C【解析】A．图甲中路面水平，汽车做匀速直线运动，支持力根据牛顿第三定律可知，汽车对路面的压力等于汽车的重力，故A错误；B．在图乙路面最高点，汽车做圆周运动，解得支持力根据牛顿第三定律可知，汽车对路面的压力小于汽车的重力，故B错误；CD．图丙路面最低点，汽车做圆周运动，解得支持力根据牛顿第三定律可知，汽车对路面的压力大于汽车的重力，故C正确，D错误。故选C5.两只完全相同的蚂蚁在轮胎内外表面爬，当两只蚂蚁爬到图示位置时保持静止，A、B两点与圆心的连线跟竖直方向的夹角分别为α、β，且角α大于角β。已知轮胎材料相同，轮胎与蚂蚁之间的动摩擦因数为μ，蚂蚁质量均为m，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A.A处蚂蚁受到的支持力比B处蚂蚁大B.B处蚂蚁受到轮胎给它的作用力比A处蚂蚁大C.A处蚂蚁受到的摩擦力大小一定为D.B处蚂蚁受到的摩擦力大小一定为【答案】D【解析】根据题意，对蚂蚁受力分析，受重力、支持力、摩擦力，设蚂蚁所在位置和圆心连线与竖直方向夹角为θ，如图所示由平衡条件可得，沿半径方向，沿切线方向AB．由于α＞β，则A处蚂蚁受到的支持力比B处蚂蚁小，B处蚂蚁受到的摩擦力比A处蚂蚁小，故AB错误；C．蚂蚁与轮胎之间保持静止，则摩擦力不能按滑动摩擦力计算，则A处的蚂蚁受到的摩擦力大小不一定为，故C错误；D．由题意可知，B处蚂蚁所在位置和圆心连线与竖直方向夹角为β，则B处的蚂蚁受到的摩擦力大小为，故D正确。故选D。6.野外高空作业时，使用无人机给工人运送零件。如图，某次运送过程中的一段时间内，无人机向左水平飞行，零件用轻绳悬挂于无人机下方，并相对于无人机静止，轻绳与竖直方向成一定角度。忽略零件所受空气阻力，则在该段时间内（）A.无人机做匀速运动 B.零件所受合外力为零C.零件的惯性逐渐变大 D.零件的重力势能保持不变【答案】D【解析】D．无人机沿水平方向飞行，零件相对于无人机静止，也沿水平方向飞行做直线运动，故零件的高度不变，可知零件的重力势能保持不变，D正确；AB．对零件受力分析，受重力和绳子的拉力，由于零件沿水平方向做直线运动，可知合外力沿水平方向，提供水平方向的加速度。零件水平向左做匀加速直线运动，AB错误；C．惯性的大小只与质量有关，零件的质量不变，故零件的惯性不变，C错误。故选D。7.如图甲所示，倾斜的传送带正以恒定速率沿顺时针方向转动，传送带的倾角为37°。一物块以初速度从传送带的底端冲上传送带并沿传送带向上运动，其运动的图像如图乙所示，物块到传送带顶端时速度恰好为零，，取，则（）A.1~3s时间内物块所受摩擦力做负功B.0~3s时间内物块平均速度大小为8m/sC.物块由顶端返回到底端的过程中所需时间大于3sD.物块由顶端返回到底端的过程中所需时间等于3s【答案】C【解析】A．由题图乙可知，在内物块的速度大于传送带的速度，物块所受摩擦力的方向沿传送带向下，与物块运动的方向相反，所以0~1s时间内物块所受摩擦力做负功，末至物块到达传送带顶端，物块的速度小于传送带的速度，物块所受摩擦力的方向沿传送带向上，与物块运动的方向相同，所以1~3s时间内物块所受摩擦力做正功，故A错误B．物块运动的位移大小等于图线与坐标轴所围图形的面积大小，为物块平均速度大小为，故B错误；CD．物块下滑加速度与1~3s时间内物块加速度相同根据，解得，故C正确，D错误。故选C。二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分）8.复兴号动车在世界上首次实现速度350km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为m的动车，初速度为，以恒定功率P在平直轨道上运动，经时间t达到该功率下的最大速度，设动车行驶过程所受到的阻力F保持不变。动车在时间t内（）A.做匀加速直线运动 B.加速度逐渐减小C.牵引力的功率 D.牵引力做功【答案】BC【解析】AB．动车的功率恒定，根据可知动车的牵引力减小，根据牛顿第二定律得，可知动车的加速度减小，所以动车做加速度减小的加速运动，A错误，B正确；C．当加速度为0时，牵引力等于阻力，则额定功率为，C正确；D．动车功率恒定，在时间内，牵引力做功为根据动能定理得，D错误。故选BC。9.2022年9月1日，神舟十四号航天员乘组在问天实验舱圆满完成首次出舱任务，问天实验舱对接天和核心舱的过程可简化为如图情景：问天实验舱经椭圆轨道Ⅰ，在A点与圆形轨道Ⅱ上的天和核心舱对接，轨道Ⅱ离地高度约为，下列说法正确的是（）A.问天实验舱需要加速才能和天和核心舱对接B.问天实验舱在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上经过A点时加速度大小相等C.问天实验舱在轨道Ⅱ上运行速率在到之间D.问天实验舱在轨道Ⅱ上的运行周期小于在轨道Ⅰ上的周期【答案】AB【解析】A．问天实验舱需要在A点点火加速，才能变轨更高轨道与和天和核心舱对接，故A正确；B．根据牛顿第二定律可得解得由于、都相同，则问天实验舱在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上经过A点时加速度大小相等，故B正确；C．地球第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周运动最大线速度，则问天实验舱在轨道Ⅱ上运行速率小于，故C错误；D．由于轨道Ⅱ的半径大于轨道Ⅰ的半长轴，根据开普勒第三定律可知，问天实验舱在轨道Ⅱ上的运行周期大于在轨道Ⅰ上的周期，故D错误。故选AB。10.如图，一侧有竖直挡板的足够长的实验台固定在地面上，台面水平且光滑。质量均为的甲、乙两小球用一根劲度系数为的轻质弹簧拴接在一起，小球乙与竖直挡板接触（不固定），用力推压小球甲使弹簧压缩，弹簧压缩量为时锁定小球甲。现解除对小球甲的锁定，同时给小球甲施加一个水平向左的外力F，使小球甲由静止开始向左以的加速度做匀加速直线运动，当小球乙刚要离开竖直挡板时撤掉外力F。有关甲、乙两小球的运动情况的判断，下列说法正确的是（）A.外力F的最大值为B.弹簧锁定时弹性势能为C.小球乙刚离开挡板瞬间小球甲的速度大小为D.小球乙刚离开挡板瞬间小球甲的速度大小为【答案】BC【解析】A．解除对小球甲的锁定，给小球甲施加外力的过程，根据牛顿第二定律有当时外力F最大，为，故A错误；B．弹簧锁定时，弹力做功为根据功能关系，弹性势能为，故B正确；CD．根据动力学公式，解得，故C正确，D错误。，故选BC。第II卷（非选择题）三、实验题（每空2分，共16分）11.图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛__________。（2）图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则小球平抛的初速度为__________。（g取）（3）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每格的边长，通过实验记录小球运动途中的三个位置，如图丙，则该球做平抛运动的初速度为__________（g取10m/s2）。（4）图丁是“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”的实验装置。在探究“向心力与半径之间的关系”过程中，将皮带绕在左右塔轮上，并选择左右塔轮半径______（填“相同”或“不同”），将质量相同的两个小球分别放在______（填“”“”或“”）位置，然后摇动手柄进行观察和记录。【答案】（1）初速度相同（2）1.6（3）1.5（4）相同；BC【解析】【小问1】每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛的初速度相同；【小问2】分析图乙，O点为拋出点在竖直方向上则有水平方向上则有代入数据，联立解得【小问3】分析图丙知由图可知，小球由A到B和由B到C在水平方向位移相等，均为由运动时间T相等，在竖直方向，由图示可知由匀变速直线运动的推论，可得初速度为【小问4】要研究向心力与半径的关系，应控制小球质量与角速度相等，将传动皮带套在半径相同的左右两个塔轮上，使小球的角速度相等。要保证转动半径不同，需将两个质量相同的小球分别放置在B、C处。12.某实验小组为测量小球从某一高度释放，与某种橡胶材料碰撞导致的机械能损失，设计了如图（a）所示的装置，实验过程如下：（1）让小球从某一高度由静止释放，与水平放置的橡胶材料碰撞后竖直反弹，调节光电门位置，使小球从光电门正上方释放后，在下落和反弹过程中均可通过光电门。（2）用螺旋测微器测量小球的直径，示数如图（b）所示，小球直径_____________mm。（3）测量时，应_____________（选填“A”或“B”，其中A为“先释放小球，后接通数字计时器”，B为“先接通数字计时器，后释放小球”），记录小球第一次和第二次通过光电门的遮光时间和。（4）计算小球通过光电门速度，已知小球的质量为m，可得小球与橡胶材料碰撞导致的机械能损失_____________（用字母、、和表示）。【答案】（2）7.882##7.881##7.883（3）B（4）【解析】（2）螺旋测微器的精确值为，由图（b）可知小球的直径为（3）为使数字计时器能正确及时记录时间，测量时，应先接通数字计时器，后释放小球。故选B。（4）小球下落过程经过光电门的速度大小为上升过程经过光电门的速度大小为小球向下经过光电门与反弹后向上经过同一位置时的动能之差即为小球与橡胶材料碰撞中损失的机械能，则有四、解答题（13题10分14题12分15题16分）13.汽车以的速度在平直公路上匀速行驶，因故紧急刹车，汽车开始做匀减速直线运动，刹车后经过2s后速度变为。求：（1）汽车刹车过程中的加速度a；（2）从开始刹车经过6s，汽车滑行的距离x为多少；【答案】（1）-5m/s2（2）40m【解析】【小问1】汽车刹车过程中的加速度【小问2】刹车停止的时间从开始刹车经过6s，汽车已经停止运动，则滑行的距离14.机械臂广泛应用于机械装配。若某质量为m的工件（视为质点）被机械臂抓取后，在竖直平面内由静止开始斜向上做加速度大小为a的匀加速直线运动，运动方向与竖直方向夹角为θ，提升高度为h，如图所示。求：（1）提升高度为h时，工件的速度大小；（2）在此过程中，工件运动的时间及合力对工件做的功。【答案】（1）；（2），【解析】（1）根据匀变速直线运动位移与速度关系有，解得（2）根据速度公式有解得根据动能定理有解得15.在极限运动竞技场中，选手通过操控物块完成三个阶段的挑战，分别是极速下滑、障碍滑行和凌空飞跃。现简化运动轨道模型如图所示，在竖直平面内，光滑斜面下端与水平面平滑连接于点，水平面与光滑半圆弧轨道相切于点，点在圆心点正上方，点与圆心等高。一物块（可看作质点）从斜面A点由静止释放，物块通过半圆弧轨道的点且沿水平方向飞出，最后落到水平面上的点处（图中未标出）。已知、两点距离，圆弧轨道半径，斜面上A点距离水平面的高度，、两点距离，重力加速度取。求：（1）通过点时的速度；（2）物块与水平面间的动摩擦因数