唐县第一高级中学2023-2024学年高三上学期11月期中调研
物理
全卷满分100分,考试时间75分钟。
注意事项:
1.答题前,先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上,并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2.请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答,写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3.选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑;非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答;字体工整,笔迹清楚。
4.考试结束后,请将试卷和答题卡一并上交。
一、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,矩形线框ABCD垂直磁场放置,部分处在匀强磁场中,CD边与磁场边界MN平行且到MN的距离为AD边长的四分之一,此时线框中的磁通量为,当线框绕AB边转过时,线框中的磁通量为( )
A. B. C. D.
2.如图所示为足球运动员在练习颠球,某次球从最高点下落45cm时刚好被运动员抬腿颠起,球反弹后刚好回到原来的最高点,球与腿作用时间为.已知足球的质量为,重力加速度,不计空气阻力,则球从最高点下落到再回到最高点的过程中,下列说法正确的是( )
A.足球从最高点下落至重新回到最高点的过程中重力的冲量为零
B.腿与足球作用的过程中,腿对足球的冲量等于足球动量的变化量
C.足球与腿作用过程前后,足球的动量守恒
D.足球与腿作用的过程中,腿对球的平均作用力大小为16N
3.高山滑雪是冬奥会的项目之一.如图为某滑雪运动员比赛时,沿倾斜直滑道加速下滑时的情形,若此过程中运动员受到滑道的摩擦阻力恒定,受到空气的阻力与速度成正比,当速度为时运动员加速度为a,当速度增大为时运动员加速度为零.已知滑道倾角为,重力加速度为g,运动员质量为m,则当运动员速度为时,运动员的加速度大小为(,)( )
A. B. C. D.
4.A、B两个质点的位移—时间图像如图所示,质点A的图像为抛物线的一部分,时两图像相切,时质点A的速度恰好为零,则下列说法正确的是( )
A.时刻,质点A的速度大小为
B.质点A运动的加速度大小为
C.时刻,质点A的速度大小为8m/s
D.时刻,质点A、B间的距离为2m
5.旋转木马可以简化为如图所示的模型,两个完全相同的可视为质点的小球a、b分别用悬线悬于水平杆A、B两端,,将装置绕竖直杆匀速旋转后,a、b在同一水平面内做匀速圆周运动,两悬线与竖直方向的夹角分别为、,则下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
6.图甲是电容式油位传感器的示意图,可以用它来监测油箱内液面高度的变化,传感器由圆柱形金属芯A和金属圆筒B组成,可看作电容器的两极,油箱内的汽油可看作电介质,将传感器接入图乙的电路中,金属芯和金属圆筒分别与接线柱c、d连接,当观察到输出端a的电势低于b的电势时,下列说法正确的是( )
A.电容器在充电 B.电容器的电容在增大
C.油箱内液面在下降 D.电容器两板间电场强度在增大
7.射水鱼能将嘴探出水面向空中射水,捕猎昆虫.如图所示,树枝上有一蚱蜢,离水面的高度为,离鱼嘴的水平距离为.已知重力加速度,不计空气阻力,要击中蚱蜢,射水鱼射出水的最小速度为( )
A. B. C. D.
二、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.如图所示为发射卫星的示意图,卫星先进入椭圆轨道1,再变轨进入环绕圆轨道2,轨道1上的A、B两点和轨道2上的C点与地心在同一直线上,则下列关于卫星在A、B、C三点的判断正确的是( )
A.在C点速度最小 B.在B点速度最小
C.在A点机械能比C点机械能小 D.在A点加速度比在C点加速度大
9.如图所示,在正六边形的M、N、P三个顶点上各固定一个点电荷,在M点的点电荷带负电,在P、N两点的点电荷带正电,已知正六边形中心O点的场强方向由O指向M,将M点电荷撤走,O点场强大小减半,A、B、C为正六边形的另外三个顶点,下列关于撤走点电荷前的说法正确的是( )
A.M、N、P三点电荷的电荷量大小相等 B.A、C两点电场强度相同
C.O点场强比B点场强大 D.O点电势比B点电势低
10.如图所示,装有一定质量沙子的小车静止在光滑的水平面上,将一个铁球从某一高度处以大小为的初速度水平抛出,小球落入车内并陷入沙中最终与车一起向右匀速运动.不计空气阻力,则下列说法正确的是( )
A.小球陷入沙中越深,小车最终的速度越大
B.小球抛出时的高度越高,小车最终的速度越大
C.小球陷入沙中过程,小球和沙、车组成的系统动量不守恒,机械能不守恒
D.若小车匀速运动后车上有一缝隙漏沙子,车上沙子越来越少,车子的速度保持不变
11.(6分)某同学要验证力合成时的平行四边形定则.
(1)该同学设计的实验装置如图甲所示,弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的挂钩用细线系于O点,手持另一端水平向左拉,使结点O静止在某位置,分别读出弹簧测力计A和B的示数,,,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和三根细线的方向.图中弹簧测力计A的示数为________N.(弹簧测力计示数的单位为N)
(2)只用弹簧测力计A悬挂重物,记录测力计的示数,则(1)中悬挂重物的细线对O点的拉力大小________(填“”“”或“”),在白纸上作出力、、的图示如图乙所示(图中力的图示未显示出),根据力的平行四边形定则作出、的合力F,如果在实验误差范围内________________,则力的平行四边形定则得到验证.
(3)再次实验时,该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程,解决的方法之一就是:保持O点不动,使OB绕O点沿________(填“顺”或“逆”)时针旋转合适的角度.
12.(9分)某学习小组需要测量一节干电池的电动势和内阻,从实验室提供的器材中选取合适的器材,组成了如图甲所示电路.其中定值电阻的阻值为.
(1)将图甲中滑动变阻器的滑片移到最________(填“左”或“右”)端,闭合开关,调节滑动变阻器,测得多组电压表和电流表的示数U、I,作图像如图乙所示,出现该现象的主要原因是________(填字母).
A.滑动变阻器调节范围小
B.电压表量程偏大
C.干电池内阻较小
(2)将图甲中的某一条导线改接一下即可解决图乙出现的问题,请在改接的导线上打“×”,并用笔画线代替导线画上改接后的导线.
(3)用改接后的电路继续实验,测得多组U、I值并在图像上描点作图,如图丙所示,则所测电动势________V,内阻________.(均保留两位小数)
13.(10分)如图所示,B、C两个带电小球分别用绝缘细线悬于O点,带电小球A固定在空间中,B、C球静止时,A、B、C恰好在同一水平直线上,A、B间的距离为2r,B、C间距离为r,小球B的悬线竖直,小球C的悬线与竖直方向夹角为,小球A的带电荷量大小为q,小球B的带电荷量大小为,重力加速度为g,静电力常量为k,,,不计球的大小,求:
(1)小球C的带电荷量;
(2)小球C的质量.
14.(13分)如图所示,质量、长且厚度不计的长木板静止在光滑水平面上,半径、质量的光滑四分之一圆弧体也静止在光滑水平面上,并与长木板右端粘在一起,圆弧体的最底端与木板上表面水平相切.质量、可视为质点的滑块以一定的初速度从长木板的左端滑上长木板,并刚好能滑上圆弧体的最高点,物块与长木板的动摩擦因数,不计空气阻力,重力加速度.(答案可用根号表示)
(1)求物块刚滑上长木板时的速度大小;
(2)试通过计算判断物块能不能滑离长木板;
(3)若物块滑到圆弧体最高点时圆弧体与长木板脱离,此后物块滑离圆弧体并与长木板碰撞并粘在一起,则物块、长木板、圆弧体最终速度分别为多大
15.(16分)如图甲所示,P处有一粒子源,可以均匀地“飘”出(初速度为零)质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,经M、N间的加速电场加速进入辐向电场(电场强度方向指向O),沿着半径为R的圆弧虚线(等势线)运动,从辐向电场射出后,沿平行板A、B间的中线射入A、B两板间的电场中,A、B两板间所加的电压随时间变化如图乙所示,图中未知、T已知,从时刻射入A、B板间的粒子恰好打在B板的中点,从A、B板间射出的粒子在两板间运动的时间均为T,板长和板间距离相等,M、N板间所加电压为U,不计粒子的重力,求:
(1)经MN板间加速后,粒子获得的速度大小;
(2)辐向电场中虚线上各点的电场强度大小;
(3)大小以及从A、B板间射出的粒子占射入A、B板间粒子的百分比(结果保留三位有效数字).
参考答案
1-5:CDADB 6-7:CC 8.CD 9.ACD
10.CD
一、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.【答案】C
【解析】设线框的面积为S,磁场的磁感应强度大小为B,则,当线框转过时,线框中的磁通量,C项正确.
2.【答案】D
【解析】足球从最高点下落至重新回到最高点的过程中重力的冲量,t不为零,因此A项错误;
腿与足球作用过程,足球受到的合力的冲量等于足球动量的变化量,B项错误;
足球与腿作用过程前后,足球动量变化量不为零,动量不守恒,C项错误;
足球与腿作用过程中,根据动量定理有,,解得,D项正确.
3.【答案】A
【解析】当速度为时运动员加速度为a,则,当速度为时,;
当速度为|时,,解得,A项正确.
4.【答案】D
【解析】时刻,质点A的速度与质点B的速度相同,大小为2m/s,A项错误;
质点A做匀减速运动,2s~4s内,匀减速运动到速度为0,发生的位移为2m,由,解得加速度大小,B项错误;
时刻,质点A的速度大小,C项错误;
时A、B在同一位置,0~2s内,,x,因此时刻,质点A、B间的距离为2m,D项正确.
5.【答案】B
【解析】由于a、b两球做圆周运动的角速度相同,设OA段长为L,OB段长为2L,对A有,对B有,两式相比,解得,B项正确.
6.【答案】C
【解析】当观察到输出端a的电势低于b的电势时,表明电阻R中有由下向上的电流,表明电容器在放电,A项错误;稳定时电容器两极间的电压不变,由可知,电容器的电容在减小,B项错误;由可知,油的液面在下降,C项正确;由可知,稳定时两板间的电场强度不变,D项错误.
7.【答案】C
【解析】射出时,水平分速度,竖直方向的分速度,
因此射出的水的初速度,当时取最小值,C项正确.
二、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.【答案】CD
【解析】卫星可能在B点速度比在C点速度大,也可能在B点速度比在C点速度小,也可能在B、C两点的速度大小相等,A、B项错误;在圆轨道上的机械能比在椭圆轨道上大,C项正确;在A点加速度比在C点加速度大,D项正确.
9.【答案】ACD
【解析】由于O点场强方向由O指向M,M点点电荷在O点产生的电场方向由O指向M,则N、P两点的电荷在O点产生的电场叠加方向由O指向M,由此判断,N、P两点的点电荷电量相等,若撤走M点电荷,O点场强减半,则M、N、P三点电荷量大小相等,A项正确;
根据电场叠加可知,A、C两点场强大小相等,方向不同,B项错误;
根据电场叠加可知,O点场强比B点场强大,C项正确;
根据电势叠加可知,O点电势比B点电势低,D项正确.
10.【答案】CD
【解析】小球与车、沙组成的系统在水平方向动量守恒,由可知,小球陷入沙中深浅、抛出时的高低与最终速度v无关,A、B项错误;
小球陷入沙中过程,小球在竖直方向做变速运动,系统在竖直方向合力不为零,因此系统动量不守恒,由于小球与沙的摩擦损失机械能,因此系统机械能不守恒,C项正确;
若小车匀速运动后车上有一缝隙漏沙子,漏出的沙子水平方向速度不变,根据水平方向动量守恒可知,车的速度保持不变,D项正确.
三、非选择题:本题共5小题,共54分.
11.【答案】(6分)
(1)(2分,都算对)
(2)(1分)F与大小相等,方向相反(2分,也对,少写一点得0分)
(3)顺(1分)
【解析】(1)图中弹簧测力计的分度值为,则图中A的示数为.
(2)据题意(1)中悬挂重物的细线对O点的拉力大小,如果在实验误差范围内,F与大小相等,方向相反,则力的平行四边形定则得到验证.
(3)再次实验时,发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程,可保持O点不动,使OB绕O点顺时针旋转合适的角度.
12.【答案】(9分)
(1)左(1分)C(2分)
(2)如图所示(2分)
(3)(2分,都对)(2分,都对)
【解析】(1)将图甲中滑动变阻器的滑片移到最左端,使其接入电路的电阻最大;出现该现象的主要原因是干电池内阻较小,使得电源的路端电压变化较小.
(2)改接后的电路如图所示.
(3)由图丙所示图像可知,电源电动势为,图像斜率的绝对值,则可得电源内阻.
13.【答案】(1)(2)
【解析】(1)由于B球悬线竖直,因此A、C两球所带电荷在B点的合场强为零,A、C两球一定带同种电荷,则
(2分)
解得(1分)
(2)若A、B两球带异种电荷,对C球研究
由于(1分)
则小球C不可能如图所示悬挂静止,因此A、B一定带同种电荷(1分)
小球C受到的电场力(2分)
对小球C研究(2分)
解得(1分)
14.【答案】(1)(2)物块不滑离长木板(3)0 0
【解析】(1)设滑到圆弧体最高点时,速度大小为,规定水平向右为正方向,根据水平方向动量守恒有(1分)
根据能量守恒(1分)
解得(1分)
(2)设物块不能滑离长木板,物块与长木板相对静止时共同速度大小为,物块第二次在长木板上滑行时,相对长木板滑行的距离为s,根据水平方向动量守恒有
(1分)
根据能量守恒有(1分)
解得,即物块刚好不滑离长木板.(1分)(使用其他合理方法解答同样给分)
(3)设物块刚要滑离圆弧体时的速度大小为,圆弧体的速度大小为,
根据水平方向动量守恒及机械能守恒
(1分)
(1分)
解得,(2分)
设物块与长木板碰撞后粘在一起的共同速度为,根据动量守恒
(1分)
解得(1分)
即最终物块与长木板的速度均为零,圆弧体的速度大小为(1分)
15.【答案】(1)(2)(3)8U
【解析】(1)根据动能定理
(2分)
解得(1分)
(2)根据牛顿第二定律
(1分)
解得(1分)
(3)由于从A、B板间射出的粒子在板间运动的时间均为T,则板长
(1分)
由于板长和板间距离相等,从时刻射入A、B板间的粒子恰好打在B板的中点,则该粒子在两板间运动的时间为,则
(2分)
解得(1分)
设在时间内,从时刻射入板间的粒子在电场中发生的最大侧移刚好为,如图甲所示则(2分)
解得(1分)
设在时间内,从时刻射入板间的粒子最后从上极板右侧离开电场,如图乙所示
则,(2分)
解得(1分)
根据对称性可知,从板间射出的粒子占射入粒子的百分比
(1分)
(使用其他合理方法解答同样给分)
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