【物理】河北省邢台市七校2025-2026学年高三上学期11月期中试题(解析版)

河北省邢台市七校2025-2026学年高三上学期11月期中物理试题本试卷满分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，只有一项符合题目要求。1.2025年7月15日，天舟九号货运飞船发射过程中，四支助推火箭关闭发动机，同时沿不同方向被弹离飞船，弹离时相对于飞船的速度大小相等，在太空中划出“科罗廖夫十字”，飞船继续加速上升。不计空气阻力。则分离后四支助推火箭（）A.做自由落体运动B.相对于飞船做匀速直线运动C.彼此相对做匀速直线运动D.彼此相对做变速直线运动【答案】C【解析】A．分离时助推火箭相对大地具有初速度，做抛体运动，故A错误；B．不考虑空气阻力，助推火箭具有竖直向下的加速度，而飞船继续加速上升，不会相对做匀速直线运动，故B错误；CD．四支助推火箭具有相同的加速度，又相对于飞船速度大小相等，故彼此相对做匀速直线运动，故C正确，D错误。故选C。2.2025年7月，比亚迪光伏车身技术正式发布。当太阳光照射光伏车顶时，光子被光伏板上的硅材料吸收，硅原子获得能量并跃迁，已知基态硅原子的第一电离能约为8.15eV。如图所示为氢原子的能级示意图，一群氢原子处于n=3的激发态，在向低能级跃迁的过程中向外辐射出光子，下列说法正确的是（）A.这群氢原子能辐射出三种不同频率的光B.根据玻尔理论，氢原子向低能级跃迁时，电子动能减小C.从n=3能级跃迁到n=2能级发出的光波长最短D.这群氢原子向低能级跃迁时发出的光中，有3种能使基态硅原子电离【答案】A【解析】A．这群氢原子跃迁时有三种跃迁方式，分别是、、，故能辐射出三种不同频率的光，故A正确；B．根据玻尔理论，氢原子向低能级跃迁时，电势能减小，动能增大，故B错误；C．n=3能级与n=2能级的能量差最小，从n=3能级跃迁到n=2能级发出的光的光子能量最小，对应发出的光频率最小，波长最长，故C错误；D．这群氢原子向低能级跃迁时发出的光中，只有和这两种跃迁方式放出的光子的能量大于8.15eV，故有2种能使基态硅原子电离，故D错误。故选A。3.2025年5月29日，我国研制的“天问二号”探测器发射升空，我国首次小行星探测与采样返回之旅正式开启。某同学提出探究方案，通过探测器绕小行星做匀速圆周运动，可测得小行星的质量，测出经过时间t通过的弧长l，弧长l所对应的角度为（弧度制），已知引力常量为G，不考虑其他天体对卫星的引力，则小行星的质量为（）A. B. C. D.【答案】C【解析】由线速度定义，角速度定义（弧度制），线速度与角速度的关系，可得由万有引力提供向心力其中为引力常量，为小行星质量，为探测器质量，整理得将、代入，解得，故选C。4.图示为半径为R的玻璃球缺过球心的纵截面，底面半径为球体半径的倍，已知该玻璃的折射率为。激光束垂直底面从球面上的M点射入玻璃球缺，激光束的延长线过底面边缘上的A点。则折射光线与底面直径AB的交点到A的距离为（）A.2R B. C. D.【答案】D【解析】设球半径为R，球冠底面中心为，连接，则垂直AB，设，则，可知已知MA⊥AB，所以设图中N点为光线在球冠内底面上的反射点，光路图如图所示设光线在M点的入射角为，折射角为r，由于是等边三角形，所以入射角由折射定律得，代入数据得，则故，故选D。5.如图所示，一垂直于纸面向外的环形匀强磁场的磁感应强度大小为B，环形区域内、外半径分别为R、2R，圆心为O，AD为外圆的直径。一不计重力、比荷为k的带正电粒子从环形磁场区域外缘的C点沿平行于半径AO方向以大小为v的速度射入磁场，已知OC连线和OA方向的夹角为30°，若要使粒子能进入环形内环无磁场区域，则速度v的最小值为（）A.kBR B. C. D.【答案】B【解析】带正电粒子在垂直于纸面向外的环形匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，即，可得已知粒子的比荷，化简得要使粒子能进入环形内环无磁场区域，粒子运动轨迹与内环相切时，半径最小，此时速度最小，由左手定则可知，粒子所受洛伦兹力向下，运动轨迹圆心在点正下方点，设粒子运动轨迹的半径为，则有由于OC连线和OA方向的夹角为30°，且环形区域内、外半径分别为R、2R，则由几何关系有联立解得代入数据得故选B。6.如图所示，倾角为θ=30°、上表面光滑的斜劈始终静止于水平地面上，一轻弹簧下端与固定于斜劈底端的挡板相连，上端与小滑块相连。开始时，滑块处于静止状态，0时刻起给滑块一个平行于斜劈向上的瞬时冲量，使滑块沿斜劈方向做简谐运动。取小滑块的初始位置O为坐标原点，沿斜劈向上为正方向建立坐标系，t时刻滑块第一次到达斜面上的P点，5t时刻滑块第二次到达P点。已知OP间距为d，下列说法正确的是（）A.0时刻斜劈受到地面的摩擦力一定水平向右B.滑块做简谐运动的周期可能为10tC.滑块做简谐运动的振幅一定为2dD.0~5t内滑块通过的路程可能为3d【答案】D【解析】A．时刻滑块的加速度为零，故斜劈不受到地面的摩擦力，故A错误；BCD．若位于正向最大位移处，则周期为，振幅为，内滑块通过的路程为；若位于平衡位置与正向最大位移之间，则有，解得，振幅为，内滑块通过的路程为，故BC错误，D正确。故选D。7.如图（a）为某索桥模型的示意图，图（b）为改进后的示意图。图（a）中桥索与两竖直杆上等高的P、Q点连接，且放重物后P、Q处切线方向与水平面的夹角均为30°。图（b）中在P、Q两点固定了两个光滑定滑轮，桥索绕过竖直杆上的定滑轮接入地下且固定，接地绳索与水平面的夹角均为60°。若竖直杆所受桥索拉力的合力在水平方向上的分力不能超过300N，则改进后索桥能承受的最大重量增加了（）A. B. C. D.【答案】C【解析】对图（a）P点，进行受力分析，如图甲所示，又P、Q两点绳拉力的竖直分力与承受的重量平衡，有竖直杆所受桥索拉力的合力在水平方向上的分力不能超过300N，解得索桥能承受的最大重量对图（b）P点，进行受力分析，如图乙所示，有又通过滑轮绳子上的拉力大小相等，有又解得索桥能承受的最大重量最大重量增加了，故选C。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.如图所示，A、B、C、D是边长为L的立方体上的四个顶点，分别固定电荷量为、、、的点电荷，G、H分别为立方体两条侧棱的中点。下列说法正确的是（）A.G、H两点的电势相等B.G、H两点的电场强度相同C.电子沿连线由G运动到H的过程中，电势能先增大后减小D.电子沿连线由G运动到H的过程中，电势能先减小后增大【答案】AD【解析】A．电势是标量，距离点电荷相同距离的地方，电势相等，根据对称性，G、H到四个点电荷的距离一样，因此G、H两点的电势相等，故A正确；B．电场强度是矢量，A、C是一对等量同种电荷，B、D是另外一对等量同种电荷，A、C在G点的合场强垂直于AD指向外侧，B、D在G点的合场强垂直于AD指向里侧，由于A、C两点的电荷量比B、D两点大，因此G点的合场强垂直于AD指向外侧，同理，A、C在H点的合场强垂直于AD指向外侧，B、D在H点的合场强垂直于AD指向里侧，由于A、C两点的电荷量比B、D两点大，因此H点的合场强垂直于AD指向外侧，但G点的外侧和H点的外侧相反，因此两者的电场强度不同，故B错误；CD．根据对称性，以及A、C两点电荷量比B、D两点大，因此GH连线处的电势都大于零，且由于GH中点离四个点电荷距离最近，因此电势最大，电子带负电，在该处电势能最小，因此电子沿连线由G运动到H的过程中，电势能先减小后增大，故D正确。故选AD。9.玩沾水的篮球会在地面上留下一滩圆形的水渍，小巴同学想利用水渍的大小来估算玩篮球时篮球与地面之间的平均作用力大小。他将沾了水的篮球从1.8m的高度由静止释放，记录篮球弹起来的最大高度为0.8m，并将地面上的水渍用白纸拓印下来，然后将白纸静置在电子秤上，将同样的篮球放在白纸拓印的水渍正中央，缓慢向下按压篮球，使篮球恰好完全覆盖水渍，读出此时电子秤的示数为126.0N，小巴同学认为电子秤的示数就是上述过程中篮球与地面接触时的平均作用力大小。已知篮球质量为m＝0.6kg，重力加速度g＝10m/s2，不计空气阻力。关于小巴同学的实验，正确的有（）A.篮球从接触地面到离开地面的过程中先向下减速后反向加速B.按照小巴同学的认识，篮球与地面的作用时间应为0.05sC.篮球与地面的真实平均作用力应比小巴同学的测量结果小D.小巴同学测量平均作用力的物理方法主要为控制变量法【答案】BC【解析】A．篮球接触地面后应先做加速运动，当地面对篮球的弹力大于重力后，篮球再做减速运动，反向过程篮球先做加速运动，当地面对篮球的弹力小于重力后篮球再做减速运动，故A错误；B．设刚接触地面时的速度大小为，反弹后刚离开地面时的速度大小为，下降过程有上升过程有解得，接触地面的过程中，规定向上为正，根据动量定理解得，故B正确；C．小巴同学测量到作用力应为整个接触过程中的最大值，因此真实的平均作用力应比小巴同学的测量结果小，故C正确；D．篮球恰好完全覆盖水渍的大小以测量平均作用力的大小，这样的物理方法应为等效思想，故D错误。故选BC。10.如图甲所示，视为质点两球通过轻绳连接跨过光滑轻质定滑轮，球在外力作用下静止于地面，球距离地面高度为。以地面为零势能参考面，现静止释放球，在球到达最高点前的过程中，两球的重力势能随离地高度的变化关系如图乙所示，已知在时两球重力势能相等，始终在竖直方向上运动，球始终没有与定滑轮相碰，忽略空气阻力，重力加速度。则（）A.球与球的质量之比是 B.球落地时球的动能为6JC.球能上升的最大高度为0.3m D.球的质量为2kg【答案】AD【解析】A．从开始释放a球到b球落地的过程中，根据图像可知，整个过程中b球的下落高度和a球的上升高度相等，而b球总共减小了18J的重力势能，a球增加了6J的重力势能，则有由此可知a、b两球质量之比为球落地的过程中，a、b两球组成的系统机械能守恒，则有由于联立可求得球落地时球的动能为，故A正确，B错误；D．对ab系统，根据牛顿第二定律可得解得下落过程中系统的加速度大小为可得在时，a球向上运动距离为此时两球重力势能相等，则，解得时b球的重力势能为联立解得，，故D正确；C．根据前面分析可知，球落地时球的动能为，根据可得a球接着上升的高度为所以球能上升的最大高度为，故C错误故选AD。三、非选择题：本题共5小题，共54分。11.某软件能够调用手机内置加速度传感器，实时显示手机加速度的数值。小明通过安装有该软件的智能手机（其坐标轴如图1所示）探究加速度与力、质量的关系，实验装置原理图如图2所示。已知当地重力加速度为g。（1）分别称量出小桶质量和手机的质量。（2）开始时，整个实验装置处于静止状态，小桶里没有装砝码。（3）用手突然向上托起小桶，使得绳子松弛，此瞬间手机受到的合力为____（用题目所给字母表示），读出此瞬间手机y轴上的加速度a的数值。（4）往小桶中增加砝码，重复步骤（3），测得实验数据如下：实验次数123456小桶和砝码的重力m（kg）0.0245004450.06450.08450.10450.1245手机加速度a（）1.762.583.394.204.98根据图3软件截图，上表中空白处的数据为____。利用数据作出图像，在图4中描出第一组数据的点并连线________，可以得到结论：_____。（5）保持小桶和砝码的质量不变，用双面胶把不同数量的配重片贴在手机背面，重复步骤（3），测得实验数据并作出图像，得出结论：当合外力一定，加速度与物体质量成反比。（6）从图3软件截图可以看出，即使整个实验装置处于静止状态，手机依然显示有加速度扰动，为了减少该扰动造成的相对误差，下列做法可行的是________。A．使用质量更大的砝码组B．将弹簧更换为不可伸长的细线C．将弹簧更换为劲度系数更小的弹簧D．让小桶和砝码的质量远远小于手机的质量【答案】（3）（4）0.98；见解析；当手机的质量一定时，手机的加速度与手机所受合外力成正比（6）A【解析】（3）静止时根据平衡条件可得弹簧的弹力当将小桶突然托起时，弹簧的弹力大小不变，此瞬间手机受到的合外力（4）根据图3可读得手机的加速度大小大约为，因此上表中空白处的数据应为。作图时应用平滑的直线将各点迹连接起来，且应尽可能多的让点迹落在图线上，不能落在图线上的点迹应让其均匀的分布在图线的两侧，明显有误差的点迹应直接舍去。描点作图如图所示（6）A．使用质量更大的砝码组，整体的惯性将增加，其状态将越难改变，扰动将越小，因此该方案可行，故A正确；B．将弹簧更换为不可伸长的细线，在挂上和去掉小桶和砝码时，手机自身总是能达到平衡态，因此该方法不可行，故B错误；C．劲度系数越小，弹簧越容易发生形变，则扰动越大，因此该方法不可行，故C错误；D．让小桶和砝码的质量远远小于手机的质量，并不能减小其扰动，甚至会增加其扰动，且当托起小桶和砝码时，手机所受合外力将过小，对实验数据的处理将变得更困难，因此该方案不可行，故D错误。故选A。12.实验小组用如图甲所示的电路来测量电动势为E，但内阻未知的干电池的内阻r，同时测量一段粗细均匀，电阻率为的圆柱状电阻丝AB的横截面积S，图中的电压表内阻极大，电流表内阻极小，定值电阻的阻值为，合上开关K，调节滑片P，记录电压表、电流表的相应示数U、I，以及相应的PB间的长度L，绘制出的图像如图乙所示，图像如图丙所示，回答下列问题：（1）按照图甲所示的实验电路图用笔画线表示导线完成图丁的实物图连接；（2）已知乙图中图像上两点对应的纵、横轴坐标之差的绝对值分别为b、a，则可得__________（用a、b、表示）；（3）已知丙图中图像上一点坐标为，则可得电阻丝的横截面积__________（用c、d、表示）；（4）若考虑电表的内阻影响，则电阻丝的横截面积S的测量值__________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。【答案】（1）见解析（2）（3）（4）大于【解析】【小问1】按照图甲所示的实验电路图实物图连接如图【小问2】由闭合电路欧姆定律可得则有图像的斜率解得【小问3】对电阻丝由欧姆定律可得由电阻定律可得综合可得则图像的斜率为可得【小问4】由于电流表外接，导致电流测量值偏大，则导致电阻丝阻值R测量值偏小，由则S测量值大于真实值。13.年月上旬，湖北省大部分地区持续处在以上的高温天气，专家提醒，长时间暴晒后，汽车内的温度可高达，如果在车内放置有打火机、香水等物品，这些物品就极易受热爆裂。已知时打火机内丁烷气体的压强约为时的倍。（1）若不考虑液体丁烷的挥发，要使打火机内压强增加为时的倍，汽车内的温度应升高到多少摄氏度？（2）实际上，温度升高时，液体丁烷会急剧挥发，若不考虑打火机内气体体积的变化，则时打火机内丁烷气体的密度约为时的多少倍【答案】（1）（2）【解析】【小问1】根据查理定律可得即有，解得，即【小问2】根据理想气体状态方程则气体密度，即时打火机内丁烷气体的密度，时丁烷气体的密度，则有14.在一次狩猎活动中，猎手站在高处将标枪从离水平地面高度的A点水平抛出，猎物沿以速度向右匀速运动。为A点在地面上的投影点，与直线的位置关系如图所示，到的距离。已知猎手投掷标枪的最大速度，标枪的质量。以O点为坐标原点，沿方向建立图示坐标系。猎物和标枪均可视为质点，不计空气阻力，。（1）标枪落地时与地面的作用时间，求地面对标枪平均作用力的最大值；（2）若要击中猎物，求猎手掷出标枪时猎物所在位置的坐标范围。【答案】（1）（2）【解析】【小问1】设标枪落地时竖直速度为，则有，解得落地时，设地面对标枪水平方向的最大作用力为，竖直方向的作用力为，根据动量定理有，解得，则地面对标枪的作用力大小【小问2】设标枪在空中运动时间为t，则有，解得设标枪在水平方向最大位移为s，则有标枪在上的落点距O点的最大距离为，则有猎物距离O点的最近位置坐标为，则有猎物距离O点的最远位置坐标为，则有综上，猎物的坐标范围为15.如图，平行光滑金属导轨被固定在水平绝缘桌面上，导轨间距为，右端连接一定值电阻。水平导轨上