【物理】河南省新乡市部分学校2025-2026学年高三上学期质量监测试卷(解析版)

河南省新乡市部分学校2025-2026学年高三上学期质量监测物理试卷（时间：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.近年来，我国在高超音速滑翔飞行器（HypersonisGlideVehicle，HGV）技术领域取得突破性进展。某型HGV采用“助推-滑翔”弹道技术，由运载火箭发射至大气层边缘后，用类似打水漂的方式以超过5马赫的速度进行无动力滑翔飞行，具有射程远、突防能力强、轨迹多变等特点，可应用于航天返回、快速全球打击等任务，展现了我国在先进飞行器领域的科技实力，其弹道轨迹如图所示。下列说法错误的是（）A.导弹在a点速度方向指向轨迹切线方向B.导弹在a点所受合力的方向指向地球C.导弹在b点所受合力的方向沿轨迹切线方向D.导弹在b点附近一小段轨迹可视为匀变速曲线运动【答案】C【解析】A．B．导弹在a点附近处于大气层外，没有空气阻力，a点附近导弹只受重力，所以导弹在a点所受合力的方向指向地球，B正确，不符合题意；C．导弹在b点受到的合力方向不可能沿轨迹切线方向，而应指向曲线凹侧，导弹在b点所受合力的方向背向地球，C错误，符合题意；D．导弹在b点附近一小段可以看做匀速圆周运动的一小部分，向心加速度大小不变，方向与速度垂直，当时间趋于零，可认为加速度不变，轨迹可视为匀变速曲线运动，D正确，不符合题意。故选C。2.在第四次“天宫课堂上”，神舟十六号航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮三位博士在梦天实验舱完成了碰撞实验。如图，桂海潮将一质量为的小钢球扔出去之后，与相对于太空舱处于静止状态的质量为的大钢球发生碰撞，碰撞时间为。碰撞前小钢球的速度为，碰撞后的速度为大小为，方向与的方向相反。碰撞后大钢球的速度为，方向与的方向相同。若规定的方向为正方向，则在碰撞过程中，下列说法正确的是（）A.小钢球速度的变化为 B.大钢球速度的变化为C.小钢球的平均加速度的大小为 D.大钢球的平均加速度的大小为【答案】C【解析】A．小钢球速度的变化为，故A错误；B．大钢球速度的变化为，故B错误；C．小钢球的平均加速度大小为，故C正确；D．大钢球的平均加速度大小为，故D错误。故选C。3.我国神舟二十号航天员乘组（陈冬、陈中瑞、王杰）因飞船遭遇微碎片撞击，原定2025年11月5日的返航计划推迟，目前安全滞留中国空间站，等待进一步返航安排。为避开太空碎片较集中的区域，中国空间站的航天员让“天宫”的推进器点火加速，让在圆轨道上运行的空间站到达新的更高的圆轨道上运行。忽略空间站的质量变化，稳定后在新轨道上与原轨道上相比，空间站（）A.运行一周的时间变长 B.运行角速度变大C.运行线速度变大 D.所需向心力变大【答案】A【解析】由万有引力提供向心力得可得，，，在圆轨道上运行的空间站到达新的更高的圆轨道上运行。轨道半径变大，则周期变大，角速度变小，线速度变小，向心力变小。故选A。4.模拟失重环境的实验舱，通过电磁弹射从地面由静止开始加速后竖直向上射出，上升到最高点后回落，再通过电磁制动使其停在地面。实验舱运动过程中，受到的空气阻力f的大小随速率增大而增大，f随时间t的变化如图所示（向上为正）。下列说法正确的是（）A.从t1到t2，实验舱处于向上加速运动过程B.从t2到t3，实验舱加速度向上且大小增加C.从t3到t5，实验舱内物体一直处于失重状态D.t3时刻，实验舱达到最高点【答案】AD【解析】A．过程，f向下，且一直增加，所以此过程中速度一直增加，实验舱处于向上加速运动过程，故A正确；B．，f向下在减小，可知此时速度方向向上，速度在减小，所以加速度向下，根据牛顿第二定律有，整理有结合之前的分析可知，加速度大小在减小，故B错误；C．间，f向上，先增大后减小，可知此时速度方向向下，先增大后减小，先向下加速后向下减速，加速度先向下后向上，先失重后超重，故C错误；D．根据前面分析可知时刻速度方向改变，从向上变成向下运动，故时刻到达最高点，故D正确。故选AD。5.如图所示，高考倒计时牌通过一根不可伸长的轻绳悬挂在光滑钉子上。开始如图1所示AB处于水平状态，使用一段时间后出现了图2的倾斜状态，班长同学把绳子中间打了一个结，结点到A、B距离相等，如图3所示，从而避免了倾斜的出现。若图1中AO段绳子的拉力为T1，图2中AO段绳子的拉力为T2，图3中A到节点段绳子的拉力为T3，则三个拉力的大小关系正确的是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】因钉子光滑可知，图1和图2两边绳子的拉力相等，两边细绳与竖直方向夹角相等，但是图1中两边细绳间夹角较大，设两边细绳与竖直方向夹角为θ，则由平衡可知，因θ1＞θ2可知T1＞T2；对图1和图3比较，图3中细绳与竖直方向的夹角比图1大，可知T3＞T1即T3＞T1＞T2。故选B。6.现为了在某海岸进行炸弹爆炸后的地质检测，在大海中的A处和陆地上的B处同时引爆炸弹，A、B处质点分别产生如图甲、乙所示的振动图像，且两处爆炸产生的波均向O处传播。已知两列波在海水中的传播速度均为v1=1500m/s，在陆地上的传播速度均为v2=3000m/s，AB=600km，O为AB的中点，C为OB的中点，假设两列波在海水和陆地上的传播速度不变，忽略海水的流速。则（）A.零时刻时两列波的振动方向相同B.若A处有一漂浮物，漂浮物运动到陆地的最短时间为200sC.由于A、B处两列波在海水和陆地上的传播速度不同，故无法形成干涉现象D.C点持续振动的时间为200s【答案】D【解析】A．根据图甲可知，零时刻时A处振动产生的波的振动方向沿y轴正方向，根据图乙可知，零时刻时B处振动产生的波的振动方向沿y轴负方向，即零时刻时两列波的振动方向相反，故A错误；B．波在传播过程中，质点只在各自平衡位置振动，并不随波迁移，即A处的漂浮物不会运动到陆地，故B错误；C．根据图甲、乙可知，两列波的周期均为4s，即频率相同，可知两列波能够发生干涉现象，故C错误；D．A处振源的振动形式传到C点所用时间B处质点的振动形式传到C点所用时间时间差Δt＝200s＝50T，因为两列波起振方向相反，故C点为振动减弱点，当A处质点的振动形式传到C点时，C点不再振动，所以C点持续振动的时间为Δt＝200s，D正确。故选D。7.截至2024年底，中国高铁运营里程达4.8万公里；2025年全年数据尚未公布，但根据“十四五”规划目标，2025年高铁里程计划达到5万公里。高铁站内两段水平钢轨连接处设置有8mm厚的机械绝缘节，其起着电气绝缘和机械连接的作用，拉开后各部分如图甲所示。某次列车经过绝缘节时，钢轨A、B之间产生了约为60V的电势差，此时绝缘节顶部空间的等势面分布如图乙所示，其中c点位于绝缘节正上方，下列说法正确的是（）A.a点的电势低于b点B.负电荷在a点电势能比在c点大C.c点场强方向沿着x轴正方向D.绝缘节顶部的场强约为7.5×103V/m【答案】D【解析】A．a、b在同一等势线上，故二者电势相等，故A错误；B．负电荷在电势越高的地方电势越低，故负电荷在a点电势能比在c点小，故B错误；C．电场线与等势线垂直，且从高等势线指向低等势线，故c点场强方向沿着x轴负方向，故C错误；D．题意知钢轨A、B之间产生了约为60V的电势差，则场强，故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.羽毛球是学生们课间最为喜爱的一项娱乐减压活动，如图所示是羽毛球在空中飞行的轨迹图。羽毛球被打出后的速度v0与水平方向的夹角为α，到达地面时速度与水平方向的夹角为β。B是羽毛球飞行过程中的最高点，A到B的时间为t1，B到C的时间为t2，不计空气阻力，羽毛球可以看成质点，则下列说法正确的是（）A.α=βB.t1<t2C.羽毛球飞到C点时的速率D.当α=45°时x有最大值【答案】BC【解析】A．速度与水平夹角正切C点竖直方向速度大于A，水平速度不变，则大，即，故A错误；B．羽毛球从最高点开始做平抛运动，具有水平方向的速度和竖直向下的加速度，由运动的可逆性，可得羽毛球从点到点和从点到点都是平抛运动，由可知，故B正确；C．羽毛球飞行过程中，水平方向做匀速直线运动，由得，故C正确；D．根据以上分析可知，羽毛球的水平射程为水平射程与竖直高度有关，并非只与角度有关，故D错误。故选BC。9.如图甲所示，电源的电动势E=3V，内阻为r，闭合开关，滑动变阻器的滑片C从A端滑至B端的过程中，电路中的一些物理量的变化规律如图乙所示：图I描述电源的输出功率随路端电压的变化规律，图II描述路端电压随电流的变化规律，图III描述电源的效率随外电阻的变化规律，电表、导线对电路的影响不计，则下列说法正确的是（）A.利用II图可知电源的内阻r为2ΩB.结合II图、III图可知滑动变阻器最大阻值6ΩC.I图上b点的坐标为（1.5V，0.75W）D.II图上a点的坐标为（0.2A，2.4V）【答案】CD【解析】A．根据图II可知，当电源路端电压为0V时，短路电流大小为1A，此时，故A错误；B．根据图III可知，电源的最大效率为80%，电源的效率公式为外电阻越大，效率越高，所以滑动变阻器的滑片移动到B端时，接入电阻最大，则有解得滑动变阻器最大阻值为，故B错误；C．设滑动变阻器接入电路的阻值为R，电源的输出功率为根据数学知识可知，当时，电源的输出功率最大，此时的路端电压为最大输出功率为可知I图上b点的坐标为（1.5V，0.75W），故C正确；D．滑动变阻器的滑片移动到B端时，此时干路电流为路端电压为可知II图上a点的坐标为（0.2A，2.4V），故D正确。故选CD。10.如图所示，空间存在水平向左的匀强电场，将一质量为m、电荷量为q的带正电小球向右以速度水平抛出，小球在此后的运动过程中最小速度为。重力加速度为g，P点电势，下列说法正确的是（）A.电场强度大小B.小球抛出后经过速度最小C.经过小球运动到P点正下方D.小球在运动过程中具有的最大电势能为【答案】BC【解析】A．把电场力和重力等效为一个力，由分析可知当小球速度方向与方向垂直时速度最小。设与竖直方向夹角为，根据速度的合成与分解有解得将小球的运动沿水平方向和竖直方向进行分解，在水平方向有在竖直方向上有所以因为，代入上式解得，故A错误；B．设小球在水平方向的加速度为，在水平方向对小球列牛顿第二定律方程有解得同理小球在竖直方向的加速度所以小球在水平方向做匀减速直线运动，在竖直方向上做自由落体加速度运动。设小球抛出后经时间后速度最小，则水平方向的速度为竖直方向的速度为根据分速度与合速度的关系有解得即小球抛出后经过速度最小，故B正确；C．设小球经过时间后回到P点正下方，小球在水平方向做匀变速直线运动，当回到P点正下方时，水平位移为0，根据运动学公式有代入数据解得即经过小球运动到P点正下方，故C正确；D．当小球水平速度减为0时，小球水平向右运动的位移最大，电场力做负功最多，电势能增加最大。即当小球水平速度减为0时有最大电势能。设小球水平向右运动的最大位移为，根据运动学公式有电场力做功为所以电势能的增加量为，又因为初始电势能为零，所以最大电势能为，故D错误。故选BC。二、实验题（13题8分，14题6分，共14分。把答案写在答题卷上的相应位置。）11.某同学利用光敏电阻的阻值随光的照射强度（简称光强）而变化来代替滑动变阻器，设计了如图甲所示的电路来测定一组水果电池的电动势E和内阻r（约为几千欧姆）。（1）请用笔画线代替导线把电压表接入电路____________。光强最弱中弱中中亮最亮I/mA0.500.751.001.251.40U/V5.004.504.003.403.10（2）该同学通过控制台灯照射光敏电阻的光强，从而得到下表的数据，他把数据画出如图乙所示的图线，由该图线可得这组水果电池的电动势E=_________V，内阻r=_________kΩ。（所有结果均保留2位有效数字）（3）由表中数据还可知，随着光强的增大，光敏电阻的阻值_________（填“变大”或“变小”）。【答案】（1）见解析（2）6.0；2.0（3）变小【解析】【小问1】由于水果电池的内阻约为几千欧姆，所以电流表相对水果电池应采用内接法，则电压表接入电路的实物连线如图所示【小问2】根据欧姆定律可得由图乙图像的纵轴截距可知这组水果电池的电动势为由图像的斜率绝对值可得内阻为【小问3】由表格数据可知，随着光强的增大，电路电流增大，则光敏电阻的阻值变小。12.如图所示，某同学制作了一个弹簧弹射装置，轻弹簧两端各放一个金属小球（小球与弹簧不连接），压缩弹簧并锁定，该系统放在内壁光滑的金属管中（管内径略大于两球直径），金属管水平固定在离水平地面一定高度处，解除弹簧锁定，两小球向相反方向弹射，射出管时均已脱离弹簧。现要测定弹射装置锁定时具有的弹性势能，并探究弹射过程遵循的规律，实验小组配有足够的基本测量工具，重力加速度大小为g，按以下步骤进行实验①用天平测出小球P和Q的质量分别为m1、m2；②用刻度尺测出管口离地面的高度H；③解除锁定，分别记录两小球在水平地面上的落点M、N。根据该同学的实验，回答下列问题：（1）除上述测量外，要测定弹射装置锁定时具有的弹性势能，还需要测量的物理量是_________。A.金属管的长度LB.弹簧的压缩量C.两小球从弹出到落地的时间t1、t2D.P、Q两小球的落地点M、N到对应管口的水平距离x1、x2用测量的物理量表示弹簧的弹性势能：Ep=_______________________________。（2）若满足关系式____________，则说明弹射过程中轻弹簧和两金属小球组成的系统动量守恒。（用测得的物理量符号表示）【答案】（1）D；（2）【解析】【小问1】AB．两小球向相反方向弹射，射出管时均已脱离弹簧，故弹性势能全部转化为小球的动能，可以通过测量两球的动能来间接测量弹簧的弹性势能，所以要测定弹射装置锁定时具有的弹性势能，不需要测量金属管的长度L和弹簧的压缩量∆x，且弹簧的劲度系数也未知，故AB错误；C．两小球从弹出到落地的时间可由竖直位移求出，不需要测量，故C错误；D．还需要测量P、Q两小球的落地点M、N到对应管口的水平距离x1、x2，这样才能求出两球的初速度，故D正确。故选D。设P、Q两小球射出管时的初速度为、，水平位移满足，时间满足，根据能量守恒可得弹簧的弹性势能整理可得【小问2】若系统动量守恒，有，即故若，弹射过程中轻弹簧和两金属小球组成的系统动量守恒。三、计算题（本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.）13.公园中常有小朋友用发光转转球进行健身娱乐活动，如图1所示。情境可简化如下：不可伸长的轻绳一端系着质量m=1kg的小球，另一端系在固定竖直轴上。某次锻炼时，小球绕轴做角速度ω1=4rad/s的匀速圆周运动，此时轻绳与地面平行，拉力大小T1=4N，如图2所示。不计小球的一切阻力，小球可视为质点，sin53°=0.8，cos53°=0.6，重力加速度g取10m/s2。（1）求轻绳的长度L；（2）若小球绕轴做角速度的匀速圆周运动，此时轻绳与轴的夹角，结点为O，如图3所示。求此时小球对地面的压力大小FN；【答案】（1）025m（2）4N【解析】【小问1】轻绳拉力充当向心力，有代入数据可得，轻绳的长度【小问2】此时小球做圆周运动的半径绳拉力的水平分力充当向心力竖直方向上受力平衡，有可求得，根据牛顿第三定律14.某兴趣小组用轨道半径为R的离心轨道演示仪做了下面实验，将铝球放在轨道最低点，大小相同的铁球在距轨道最低点竖直高度为4R处静止释放，在最低点与铝球发生正碰，并用手机录下了实验的全过程，然后用视频软件分析视频。如图甲是铝球恰好与轨道分离的一帧照片，如图乙是铁球在轨道上到达最高点的一帧照片，发现铁球的球心恰好与轨道圆心等高。两球的大小和摩擦均不计，重力加速度为g。求：（1）碰后瞬间铁球的速度；（2）若已知碰后瞬间铝球的速度，铁球与铝球的质量之比；（3）在（2）问的条件下铝球恰好与轨道分离时铝球球心和轨道圆心的连线与水平方向间的夹角为多少。【答案】（1）（2）（3）【解析】【小问1