河南省南阳市2025-2026学年高三上学期1月期末物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1河南省南阳市2025-2026学年高三上学期1月期末物理试题注意事项：1．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．选择题答案使用2B铅笔填涂，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号；非选择题答案使用0.5毫米的黑色中性（签字）笔或碳素笔书写、字体工整、笔迹清楚。3．请按照题号在各题的答题区域（黑色线框）内作答，超出答题区域书写的答案无效。4．保持卡面清洁，不折叠，不破损。5．本试卷分试题卷和答题卷两部分，满分100分，考试时间75分钟。一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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.如图所示，、是两个周期为T的相干波源，它们振动同步且振幅相同，实线和虚线分别表示波的波峰和波谷，关于图中所标的a、b、c、d四点，下列说法中正确的是（）A.图示时刻质点a的位移最大 B.质点b和c振动都最强C.质点d振动最弱 D.再过后b点振动减弱【答案】B【解析】A．a点是波峰与波谷相遇处，位移为零，故A错误；B．b点是波峰与波峰相遇处，c点是波谷与波谷相遇处，均为振动加强点，均振动最强，故B正确；C．d点处于振动加强区，振动并不是最弱，故C错误；D．b点是波峰与波峰相遇处，振动始终加强，再过，b点振动仍加强，故D错误。故选B。2.如图所示，三条有方向的曲线可能是电场中的电场线，也可能是磁场中的磁感线。则下列说法正确的是（）A.若是电场线，放在a处的电荷受力比放在b处的电荷受力小B.若是电场线，同一电荷放在a处的电势能一定比放在b处大C.若是磁感线，同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小D.若是磁感线，正电荷在a、b两处受到的洛伦兹力的方向即是该处磁场方向【答案】A【解析】A．若是电场线，电场线的疏密程度代表电场强度的大小，则有故a处的电荷受力比b处的电荷受力小，故A正确；B．若是电场线，沿着电场线电势降低，则有根据，由于电荷的电性未知，故无法判断a处的电势能与b处的电势能的大小关系，故B错误；C．若是磁感线，由于通电导线在磁场中受到的作用力不仅与磁感应强度有关，还与电流和磁感线方向的夹角有关，故无法判断同一通电导线在a处受力与在b处受力的大小关系，故C错误；D．若是磁感线，正电荷在a、b两处受到的洛伦兹力的方向与磁场方向垂直，故D错误。故选A。3.如图所示，质量为m、长为l的直导线用两绝缘细线悬挂于O、，并处于匀强磁场中。当导线中通以沿x轴正方向的电流I，且导线保持静止时，悬线与竖直方向夹角为。则下列说法正确的是（）A.磁场可以沿x轴方向B.若磁场的方向沿y轴的正方向，则C.若磁场的方向沿z轴的负方向，则D.改变磁场的方向，保持导线位置不变，则磁感应强度的最小值【答案】B【解析】A．若磁感应强度沿x轴方向，则磁场方向与电流平行，导线不受安培力作用，悬线应为竖直方向，故A错误；B．若磁感应强度沿y轴正方向，根据左手定则，导线受到的安培力沿z轴正方向（竖直向上），若重力与安培力平衡，绳子无拉力，可保持静止，此时有解得，故B正确；C．若磁场的方向沿z轴的负方向，根据左手定则，安培力方向沿y轴的正方向，对导线进行受力分析如图所示根据平衡条件可得解得，故C错误；D．改变磁场的方向，保持导线位置不变，作出导线受力动态分析图，如图所示可知，当安培力最小时，磁感应强度最小，则有解得磁感应强度的最小值为，故D错误。故选B。4.中国预计在2028年实现载人登月计划，把月球作为登上更遥远行星的一个落脚点。图是“嫦娥一号奔月”的示意图，“嫦娥一号”卫星发射后经多次变轨，进入地月转移轨道，最终被月球引力捕获，成为绕月卫星。关于“嫦娥一号”，以下说法正确的是（）A发射速度必须达到第二宇宙速度B.16h轨道与24h轨道半长轴的平方与公转周期的立方之比相等C.轨道Ⅲ上Q点的速度大于轨道Ⅱ上Q点的速度D.轨道Ⅲ变轨到轨道Ⅱ时，需点火加速【答案】C【解析】A．“嫦娥一号”绕月球运行时，仍未脱离地球引力的约束，所以其发射速度应大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，故A错误；B．根据开普勒第三定律可知，16h轨道与24h轨道半长轴的立方与公转周期的平方之比相等，故B错误；CD．卫星从高轨道变轨到低轨道，需要在变轨处点火减速，所以“嫦娥一号”从轨道III变轨到轨道II时，需点火减速，所以“嫦娥一号”在轨道III上点的速度大于轨道II上点的速度，故C正确，D错误。故选C。5.如图甲所示为风力发电的简易模型，发电机接在理想变压器原线圈上，导线上接入阻值的电阻，原、副线圈匝数之比，副线圈上的滑动变阻器的最大阻值为。在风力的作用下，风叶带动与其固定在一起的永磁体转动，转速与风速成正比。某一风速时，发电机两端电压随时间变化的关系图像如图乙所示。其余电阻不计，电路中电表均为理想交流电表，下列说法正确的是（）A.若风速加倍时，发电机两端电压的瞬时值表达式为（V）B.若保持题中的风速不变，在1s内，该风力发电机的电流方向改变25次C.将滑动触头从下端往上滑的过程中，电压表读数变小，电流表的读数变大D.若保持题中的风速不变，时，电压表示数为0【答案】C【解析】A．若风速加倍，则转轴的转速加倍可知角速度加倍，由可得电压最大值加倍，所以发电机两端电压的瞬时值表达式为（V），故A错误；B．图像中，正弦交流电每个周期电流方向改变2次，则内有25个周期改变次，故B错误；C．设发电机电压有效值为原线圈电流为，则副线圈电流为，则，,，解得，所以滑动触头从下端往上滑的过程中，减小，可得减小，增大，故C正确；D．交流电表显示的示数为有效值，则示数一直为，故D错误。故选C。6.图甲所示，N=200匝的线圈（图中只画了2匝），电阻，其两端与一个的电阻相连，线圈内有指向纸内方向的磁场。线圈中的磁通量按图乙所示规律变化。下列判断正确的有（）A.通过电阻R的电流方向为 B.通过电阻R的电流大小为2AC.线圈产生的感应电动势为10V D.电阻R两端的电压为10V【答案】C【解析】A．根据图像可知，穿过线圈磁通量向里增大，根据楞次定律结合安培定则可知线圈中的感应电流为逆时针方向，则通过电阻R的电流方向为，故A错误；BCD．根据法拉第电磁感应定律，可得线圈产生的感应电动势为根据闭合电路欧姆定律知，通过电阻R的电流大小为电阻R两端的电压为，故BD错误，C正确。故选C。7.如图，两个倾角相等、底端相连的光滑绝缘轨道被固定在竖直平面内，空间存在平行于该竖直平面水平向右的匀强电场。带电的甲、乙小球（均可视为质点）在轨道上同一高度保持静止，间距为L，甲所带电荷量为、质量为m、乙所带电荷量为+3q，质量为2m，静电力常量为k，重力加速度大小为g。甲、乙所受静电力的合力大小分别为、，匀强电场的电场强度大小为E，不计空气阻力，则（）A.若撤去甲，乙将下滑至底端 B.C.若将甲、乙互换位置，二者仍能保持静止 D.【答案】B【解析】画出甲、乙两小球受力图如图所示，（、分别表示甲、乙所受静电力的合力），设倾角为B．根据，，（静电力合力），由以上各式可得，B正确；C．若将甲、乙互换位置，分析换到左斜面的乙小球，换位后，设乙受到的静电力的合力为水平向右，其与重力、支持力的合力沿轨道向下，它沿轨道加速下滑，故C错误；D．由平衡关系可得，可得，故D错误；A．若撤去甲，对乙电场力其沿斜面向上的分力大小为重力的下滑分力大小为把，，故乙小球会沿斜面上滑，故A错误。故选B。二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分。8.如图所示，一个长为L，质量为M的木板，静止在光滑水平面上，一个质量为m的物块（可视为质点），以水平初速度v0，从木板的左端滑向另一端，设物块与木板间的动摩擦因数为μ，当物块与木板相对静止时，物块仍在长木板上，物块相对木板的位移为d，木板相对地面的位移为s，重力加速度为g。则在此过程中（）A.摩擦力对物块做功为-μmg（s＋d）B.摩擦力对木板做功为μmgsC.木板动能的增量为μmgdD.由于摩擦而产生的热量为μmgs【答案】AB【解析】A．根据功的定义W=Fscosθ其中s指物体对地的位移，而θ指力与位移之间的夹角，可知摩擦力对物块做功W1=-μmg（s＋d），A正确；B．摩擦力对木板做功W2=μmgs，B正确；C．根据动能定理可知木板动能的增量ΔEk=W2=μmgs，C错误；D．由于摩擦而产生的热量Q=Ff·Δx=μmgd，D错误。故选AB。9.如图，正方形abcd内有方向垂直于纸面的匀强磁场，电子在纸面内从顶点a以速度射入磁场，速度方向垂直于ab，最终电子可分别从ab边的中点、b点和c点射出，在磁场中运动的时间分别为、和，则（）A.若磁感应强度的大小恒定，大小不同，则B.若磁感应强度的大小恒定，大小不同，则C.若恒定，磁感应强度的大小不同，则D.若恒定，磁感应强度的大小不同，则【答案】BC【解析】AB．若磁感应强度大小恒定，大小不同，电子在磁场中的运动时间为可知运动时间与轨迹圆心角成正比，则有，故A错误，B正确；CD．若恒定，磁感应强度的大小不同，设正方形abcd的边长为，则有，，，则有，故C正确，D错误。故选BC。10.如图甲所示，水平粗糙导轨左侧接有定值电阻，导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度，导轨间距。一质量，阻值的金属棒在水平向右拉力F作用下由静止开始从CD处运动，金属棒与导轨间动摩擦因数，金属棒的图像如图乙所示，取，下列说法正确的是（）A.时，安培力的大小B.拉动过程中，拉力F做的功等于金属棒的焦耳热与克服摩擦力所做的功之和C.从起点到发生位移的过程中，金属棒产生的焦耳热为D.从起点到发生位移的过程中，拉力F做的功【答案】AD【解析】A．时，速度电动势电流安培力，故A正确；B．拉动过程中，由图像可知金属棒速度一直增大，初动能为零，末动能不为零，因此拉力F做的功等于回路中产生的焦耳热、金属棒克服摩擦力所做的功与金属棒动能的变化量之和，故B错误；C．回路中产生焦耳热等于安培力做的功，速度为时的安培力大小极短位移内安培力做功从起点到发生位移的过程中，安培力做功其中为图在内与横轴所围的面积，有使用相关数据计算出安培力做功为由于，因此金属棒产生的焦耳热为，故C错误；D．由能量守恒得将，和相关数据代入得拉力F做的功，故D正确。故选AD三、实验题：本题共2小题，共14分。把答案填在答题卡上对应位置。11.某实验小组做“验证力的平行四边形定则”的实验情况如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳，图乙是在白纸上根据实验结果画出的图。（1）按照正常实验操作，图乙中的F与两力中，方向一定沿AO方向的是________。（2）某同学认为在此过程中必须注意以下几项，其中正确的是________（填入相应的字母）A.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上B.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行C.为避免实验偶然性，进行多次实验。在多次验证实验中，结点O点的位置均不能变D.画力的平行四边形要选取同一标度（3）本实验采用的科学方法是____________________________；（4）在另一小组研究两个共点力合成的实验中，两个分力的夹角为，合力为F，F与的关系图像如图所示。已知这两分力大小不变，则任意改变这两个分力的夹角，能得到的合力大小的变化范围是________。【答案】（1）（2）BD（3）等效替代法（4）【解析】【小问1】图乙中F是通过做平行四边形得到的合力理论值，由于存在一定的误差，F的方向不一定沿AO方向；是一个力拉橡皮条得到的合力实验值，根据二力平衡可知，的方向一定沿AO方向。【小问2】A．由于拉橡皮条的两个拉力大小不一定相等，所以橡皮条不一定与两绳夹角的平分线在同一直线上，故A错误；B．为了减小误差，在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行，故B正确；C．在同一次验证实验中，结点O点的位置不能变；为避免实验偶然性，进行多次实验。在多次验证实验中，结点O点的位置不需要相同，故C错误；D．本实验通过作图验证力的平行四边形定则，所以画力的平行四边形要选取同一标度，故D正确。故选BD。【小问3】本实验中两个力拉橡皮条和一个力拉橡皮条的作用效果相同，采用的科学方法是等效替代法。【小问4】设两个分力中较大的力为，较小的力为，由图可知当时，有当时，有联立解得，则任意改变这两个分力的夹角，能得到的合力大小的变化范围是12.压力传感器是一种常用的传感器，其原理是利用压力传感器中压敏电阻的阻值随压力变化而变化的现象，即“压阻效应”，某探究小组利用压敏电阻设计如下实验。（1）进行电阻压力特性探究，实验器材如下。A.压敏电阻，无压力时阻值B.滑动变阻器，最大阻值为200ΩC.滑动变阻器，最大阻值为10kΩD.电流表G，量程300μA，内阻约30ΩE.电压表V，量程3V，内阻约3kΩF.直流电源E，电动势3V，内阻可忽略G.开关S，导线若干①已知压敏电阻在10N以内压力下，其阻值在几千欧到十几千欧之间，为了操作简便，滑动变阻器应选用________（选填“”或“”）。②补充完成图甲的电路图。③闭合开关S前，应将滑动变阻器的滑片置于________（选填“a”或“b”）端，闭合开关S，调节滑动变阻器阻值，使得电流表和电压表指针有较大的偏转，测出不同压力下压敏电阻的阻值，并描出压敏电阻在室温下的电阻—压力特性曲线如图乙所示。观察图像可知，压力越大，阻值________（选填“越大”或“越小”），且压力小于4.0N时的灵敏度比压力大于4.0N时的灵敏度（灵敏度指电阻值随压力的变化率）________（选填“高”或“低”）。（2）压敏电阻的应用。利用5个上述压敏电阻制作如图丙所示机械手，每个指尖对应一个压敏电阻，电路如图丁所示。已知电源电动势为6.0V，内阻忽略不计，检测电压表为理想电压表，电阻箱接入电路阻值大小为1.2kΩ，机械手指尖与圆柱体间的动摩擦因数为0.50，如果机械手有五个指尖且每个指尖对易拉罐施加的压力大小相等，方向均水平，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若要用一个机械手顺利抓起重力为5N的圆柱体且不滑落，则检测电压表的示数至少为________V（结果保留2位有效数字）【答案】（1）①.②.见解析③.a越小高（2）3.0（2.9-3.1）【解析】【小问1】①实验要求误差较小，应该多测几组数据，滑动变阻器应采用分压式接法，且选用最大阻值较小的；②因为压敏电阻的阻值较大，所以电流表采用内接法，故电路图补全如下：③闭合开关前，应使测量支路短路，即电压表示数0，故滑片置于；由图乙可知，压力越大，阻值越小；由图乙可知，压力小于时，随压力变化阻值变化较大，压力大于时，阻值变化较小，所以压力小于时的灵敏度比压力大于时的灵敏度高。【小问2】根据题意可知，圆柱体恰好不滑落时，每个机械手的指尖最大静摩擦力为，根据滑动摩擦力解得由图乙可知，当压力为时，压敏电阻的阻值为根据并联电路规律，五个指尖的并联总电阻为电阻箱阻值为根据串联电路分压规律可知，电压表读数。四、计算题：本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13.如图1所示的水平地面上，质量为1kg的物体在水平方向力F的作用下从静止开始做直线运动。图2为F随时间t变化的关系图像，已知物体与水平地面之间的动摩擦因数为0.2，重力加速度大小g取，求（1）在2s末物体的速度大小；（2）在0~3s内物体所受摩擦力做的功。【答案】（1）（2）【解析】【小问1】物体所受的摩擦力为，根据牛顿第二定律其中解得2s末的速度前2s内的位移【小问2】内，根据牛顿第二定律其中可得内，物体的位移代入数据可得在0~3s内物体所受摩擦力做的功代入数据可得14.如图所示，两平行光滑长直金属导轨水平放置，间距为L。abcd区域有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向竖直向上。初始时刻，磁场外的细金属杆M以初速度向右运动。磁场内的细金属杆N处于静止状态，且到cd的距离为。两杆在磁场内未相撞且N出磁场时的速度为，两金属杆与导轨接触良好且运动过程中始终与导轨垂直。金属杆M质量为2m，金属杆N质量为m，两杆在导轨间