【物理】2026届河南省郑州市百师联盟高三上学期12月联考试卷(解析版)

2026届河南省郑州市百师联盟高三上学期12月联考试卷物理试题注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。考试时间为75分钟，满分100分一、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.水平维修平台上停放着一艘帆船，无风时，平台对帆船的作用力大小为。某日维修时突遇水平方向侧风，帆船仍静止于平台上，此时平台对帆船的作用力大小为。下列说法正确的是（）A. B.C. D.和大小关系与风力大小有关【答案】B【解析】无风时，平台对帆船的作用力大小为有风时，帆船依然静止，水平方向受到平台的摩擦力大小等于，竖直方向受到自身重力和平台对其的支持力，支持力大小等于帆船重力，因此平台对帆船的作用力大小故选B2.在篮球比赛中，运动员需接住队友传来的高速篮球。为避免手部受伤，运动员接球时通常会顺势屈肘缓冲，如图所示。已知篮球接触手部时的速度方向水平，被接住后速度变为零。关于这一缓冲动作的物理原理，下列说法正确的是（）A.减小篮球从接触到静止的动量变化量 B.缩短篮球与手的作用时间以减小动能损失C.通过增加手对篮球的冲量使其更快停止 D.延长相互作用时间从而减小手受到的平均冲击力【答案】D【解析】A．篮球从接触到静止的动量变化量不会因为缓冲动作而改变，故A错误；B．篮球从接触到静止，损失的动能为篮球的动能变化量，缩短篮球与手的作用时间不会改变动能损失，故B错误；C．手对篮球的冲量等于动量的变化量，动量变化量不变，因此冲量不变，故C错误；D．由可知缓冲动作的目的是延长力的作用时间，减小手受到的平均冲击力，故D正确。故选D。3.某学习小组采用如图所示的电路图来测量金属丝的电阻率，闭合开关后，调节滑动变阻器滑片P的位置，记录电压表和电流表的示数U和I，得到多组数据，并作出该金属丝的U-I图像，得到一条过原点的直线，斜率为k。已知金属丝的直径为d，连入电路部分的长度为L，则（）A.闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应处在N端B.该金属丝电阻率的测量值为C.用U-I图像处理数据可以减小系统误差D.若只考虑电表内阻引起的误差，所测电阻率偏大【答案】B【解析】A．闭合开关前，应使金属丝所在电路电流为零，滑动变阻器的滑片P应处在M端，故A错误；B．由知图像的斜率表示电阻，即，电阻的决定式为因此，故B正确；C．系统误差是由原理方法本身造成的，不会因为数据的处理而减小；用U-I图像处理数据可以减小偶然误差，故C错误；D．若只考虑电表内阻引起的误差，电流表所测得的电流大于真实值，电压表所测电压等于真实值，由知所测电阻阻值小于真实值，电阻率偏小，故D错误。故选B。4.在如图所示的电路中，电源电动势为E、内电阻为r。开关S闭合后，将滑动变阻器R的滑片P向右滑动时，电压表示数的变化量的绝对值为，电流表示数的变化量的绝对值为。两电表均为理想电表，下列说法正确的是（）A.电压表示数变大 B.电压表示数U和电流表示数I的比值变大C.与的比值不变 D.电源的输出功率一定变大【答案】C【解析】A．将滑动变阻器R的滑片P向右滑动时，R阻值减小，总电阻减小，总电流变大，R1以及内阻r上的电压变大，可知电压表示数减小，A错误；B．电压表示数U和电流表示数I的比值为，变小，B错误；C．根据U=E-I(R1+r)，可得不变，C正确；D．因外电阻和内阻关系不确定，可知不能判断电源的输出功率如何变化，D错误。故选C。5.如图所示，真空中固定放置两块较大的平行金属板，板间存在垂直于极板方向的匀强电场。带电粒子a、b分别从A点和B点平行于极板方向同时进入电场，沿图中所示轨迹同时到达下极板边缘M、上极板中点N，P为轨迹交点。忽略粒子所受重力和粒子间的相互作用，则可推断带电粒子a、b（）A.比荷大小之比为12 B.初速度大小之比为11C.到达M的速度大于到达N的速度 D.到达P所用时间之比为21【答案】C【解析】A．假设平行金属板长度为，板间间距为，板间匀强电场为。垂直于金属板方向做匀加速直线运动，加速度分别为和由可知时间相同时两粒子加速度相同由推导出，故A错误；B．带电粒子a、b的初速度分别为和初速度之比为，故B错误；C．两粒子在垂直于金属板方向做运动时间和加速度大小均相同的匀加速直线运动，垂直于金属板方向两粒子速度相同，但是平行于金属板方向，因此到达M的速度大于到达N的速度，故C正确；D．对粒子，对粒子，轨迹交于一点，因此有解得，故D错误；故选C。6.我国“天问二号”探测器在环火轨道运行，如图所示。先在半径3R的圆轨道Ⅰ上绕火星运行，在点Q点火减速进入椭圆轨道Ⅱ，到达近火点P时再次点火减速，最终进入半径R的圆轨道Ⅲ。已知火星质量为M，引力常量为G，火星引力场中距火星中心r处质量为m的物体引力势能（取无穷远处引力势能为零）。探测器在轨道Ⅰ与轨道Ⅲ运行时的机械能之比为（）A.31 B.13 C.91 D.19【答案】B【解析】由和求得在两个圆轨道上的动能分别为和，机械能分别为，因此，故选B。7.真空中有两个点电荷，电荷量均为q，固定于相距为2r的、两点，O是连线的中点，M点在连线的中垂线上，距离O点为，已知静电力常量为k，电子质量为m，电荷量绝对值为e，只考虑电场力的作用，下列说法正确的是（）A.M点的电场强度方向与OM连线垂直B.M点的电场强度大小为C.将电子从M点由静止释放，电子由M点运动到O点过程中，电势能一直增大D.电子在M点获得大小为、方向垂直纸面向里的初速度后，恰能做匀速圆周运动【答案】D【解析】A．根据等量正电荷的场强分布可知，M点的电场强度方向沿OM向上，与OM连线共线，A错误；B．由几何关系可知，可知M点的电场强度大小为，B错误；C．将电子从M点由静止释放，电子由M点运动到O点过程中，电场力一直做正功，则电势能一直减小，C错误；D．电子在M点获得大小为、方向垂直纸面向里的初速度后，此时因为，可知电子恰能绕O点做匀速圆周运动，D正确。故选D。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，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8.在某建筑工地上，工人使用我国自主研发的高空作业平台进行外墙施工。平台（连同工人）从地面开始沿竖直方向做直线运动，其速度随时间变化的v-t图像如图所示（取竖直向上为正方向）。已知工人的质量为70kg，重力加速度g取。根据图像，下列说法正确的是（）A.0~5s内，工人处于失重状态B.5~10s内，工人机械能变化量为3500JC.0~20s内，工人的位移大小为37.5mD.整个过程中，工人对平台的最大压力大小为770N【答案】CD【解析】A．由图像可知，内工人向上做匀加速直线运动，加速度向上，所以工人处于超重状态，故A错误；B．由图像可知，内工人向上做匀速直线运动，所以这段时间内工人机械能的变化量等于这段时间内工人重力势能的变化量。根据图线与时间轴所围图形的面积表示位移，则内工人上升的高度为故内工人重力势能的增加量为所以内工人机械能的增加量为，故B错误；C．由图像可知，内工人速度方向向上，根据图线与时间轴所围图形的面积表示位移，可得工人向上位移大小为内工人速度方向向下，根据图线与时间轴所围图形的面积表示位移，可得工人向下位移大小为0~20s内，工人的位移大小为，故C正确；D．由分析可知，当加速度向上时平台对工人的支持力最大，所以在内平台对工人的支持力最大。由图线的斜率表示加速度，可知内的加速度为则根据牛顿第二定律，有解得此时平台对工人的支持力为所以根据牛顿第三定律可知，工人对平台的最大压力大小为，故D正确。故选CD。9.波源P位于原点，形成的简谐横波沿x轴正方向传播，波源Q位于处，形成的简谐横波沿x轴负方向传播。在时刻，波源P、Q形成的简谐横波的波形图分别如图中实线、虚线所示。已知两波源的振动周期均为。则（）A.两列波的波长均为4m B.两列波的传播速度大小均为16m/sC.稳定后，处质点的振动减弱 D.在范围内，有两个振动加强点【答案】BD【解析】A．由波形图可知：两列波的波长均为，故A错误；B．已知两波源的振动周期均为，两列波的传播速度大小均为，故B正确；C．由波形图可知：在时刻，波源P、Q形成的简谐横波在处质点的振动方向相同，所以稳定后，处质点为振动加强点，故C错误；D．稳定后，处质点为振动加强点，其到两波源的距离差为，说明两波源起振方向相反；在范围内，振动加强点要满足，取整数；解得满足条件的有和两个位置，故D正确。故选BD。10.如图甲为循环弹珠玩具，小钢球从左端漏斗进入轨道，沿轨道运动至圆轨道最高点后向左上方抛出，落在左端漏斗中，再次进入轨道。小钢球沿圆轨道上升并从轨道抛出过程的简化原理如图乙所示，半径为L的光滑圆轨道竖直放置，其圆心为O，A为轨道最低点，AO竖直，B为轨道最高点，OB与竖直方向的夹角为60°，在与圆心O等高处放置水平平台。质量为m的小钢球（视为质点）从最低点A以水平初速度沿轨道上升，到达B点后做斜抛运动并经过水平平台的C点（未画出）。重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A.小钢球到达B点时的速度大小为B.小钢球脱离轨道前瞬间，所受轨道支持力的大小为1.5mgC.小钢球从B点运动到C点所用时间为D.C点与O点的距离为【答案】BD【解析】A．从A点到B点的过程中，由动能定理得解得，故A错误；B．小球在B点时，对小球进行受力分析沿直径方向有向心加速度大小为解得，故B正确；C．小球B点时，对其速度进行正交分解，小球从B点到最高点所用时间B点到最高点间的竖直距离为由得到小球下落过程中所用时间小钢球从B点运动到C点所用时间，故C错误；D．水平位移C点与O点的距离为，故D正确。故选BD。三、非选择题：本题共5小题，共54分。11.2025年是我国首次自主完成珠峰高程测量50周年。某兴趣小组受此启发，在泰山山顶用单摆测量重力加速度，并以此估算海拔高度。实验装置如图甲所示，实验中测得摆球完成次全振动的时间。请回答：（1）用20分度的游标卡尺测量摆球直径d。游标卡尺示数如图乙所示，则摆球的直径d为__________mm。（2）若测得摆线长度，则重力加速度的测量值__________（取，结果保留三位有效数字）。（3）多次改变摆线长度，在小摆角下测得不同摆线长l和对应的摆球摆动周期T，并作出图像。由于未考虑小球的大小，图像为不过原点的直线，利用图像的斜率计算得到的重力加速度值__________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。【答案】（1）19.20（2）9.76（3）不变【解析】【小问1】摆球的直径为【小问2】根据单摆周期公式有，变形得又，，联立解得【小问3】根据单摆周期公式有又，联立得可知图像的斜率为解得可知利用图像的斜率计算得到的重力加速度值，与图像是否过原点无关，只要斜率不变，重力加速度就不变。12.某实验小组利用图甲所示的实验电路测量一节干电池的电动势和内阻。（1）按照图甲所示的电路图，补充完成图乙中实物间的连线________。（2）闭合开关S，某次读取电表数据时，电压表指针如图丙所示，此时__________V。（3）通过调节滑动变阻器，测得多组U、I数据，并作出U—I图像如图丁所示，由此求得电动势__________V，内阻__________。（结果均保留到小数点后两位）（4）若考虑电压表分流引起的误差，则______（选填“>”“=”或“<”），理由是__________。【答案】（1）见解析（2）1.30（3）1.44；（4）<；电源断路时，电压表测的是路端电压小于电源电动势【解析】【小问1】【小问2】其最小分度为0.1V，故读数要估读到其下一位，故读数为1.30V【小问3】由图丁得电动势1.44V内阻【小问4】电压表分流导致电流测不准引起的误差，将电压表和电源看成等效电源，等效电源内电路为电压表和电源并联，当外电路断开时，电压表两端的电压即为等效电源的电动势，也即为电源电动势的测量值，即所以得到电池电动势的测量值偏小。13.如图所示，MN是一对彼此绝缘，相距为d的平行金属带电极板组成的电容器，N板接地（电势为0），在两极板MN间的A点有一带电荷量为的小液滴，其质量为m，恰好处于静止状态，M板带电荷量的绝对值为Q。重力加速度为g，求：（1）电容器的电容；（2）上极板M的电势。【答案】（1）（2）【解析】【小问1】小液滴处于静止状态，电场力与重力二力平衡又因为，，联立可得，【小问2】两极板之间的电势差为，N板接地故14.如图所示，在平面直角坐标系xOy的坐标原点处固定一正点电荷，电荷量为。一质量为m、带电荷量为的粒子在库仑力作用下以速度绕正点电荷做匀速圆周运动，其轨迹在坐标系所在平面内且沿逆时针方向。已知电荷量为Q的点电荷产生的电场中，当取无限远处的电势为0时，与该点电荷距离为r处的电势，k为静电力常量。忽略粒子重力。（1）求粒子做匀速圆周运动的半径和周期；（2）若粒子运动过程中经过y轴上的A点时，速度瞬时由增加到，方向不变。当运动到B点（图中未画出）时，速度方向首次与A点速度方向相反，求粒子从A点运动到B所用的时间。【答案】（1），（2）【解析】【小问1】库仑力提供向心力，解得半径向心加速度，解得周期【小问2】固定正点电荷在处产生的电势为负电荷在A点的电势能为负电荷在A点的能量为库仑力的形式和万有引力形式相似，这个过程类似于卫星变轨问题，轨迹如图由于两个轨道上的负电荷是同一个电荷，质量不变，因此圆轨道和椭圆轨道的周期与半长轴满足，圆轨道半长轴，B点的位置为从A点到B点，由能量守恒得①B点的电势能为由开普勒第二定律可知在极短时间内，负电荷与正电荷连线在A点和B点扫过的面积相等，即弧长近似等于位移大小有，半径分别为和由扇形面积公式求得，由面积相等推导得到②联立方程①②并代入其它已知量解得因此周期粒子从A点运动到B点所用的时间15.如图所示，质量为m的物块AB静止在光滑水平面上，其上表面有半径为R的圆弧轨道，B点切线水平。质量为2m的小球自圆弧顶端A点