云南省昆明市云南师范大学附属中学2024-2025学年高三上学期期中物理试题

物理试卷 注意事项: 1. 答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答 题卡上填写清楚。 2. 每小题选出答案后,用2B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。在试题卷上作答无效。 3. 考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。满分100分,考试用时75分钟。 一、单项选择题:本大题共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. 平行板电容器两极板水平放置,与电源、电阻R及开关S组成如图1所示的电路,闭 合S电容器充电结束后,将一带电油滴置于两板之间,油滴处于静止状态。下列操作 能使油滴向上运动的是 A. 断开S,使N板向上移动适当距离 B. 断开S,使N板向下移动适当距离 C. 保持S闭合,使V板向下移动适当距离 D. 保持S闭合,使N板向上移动适当距离 2. 如图2所示,橡皮艇静止在平静的湖面,质量为m的人以水平 速度沿湖面匀速运动,不计水对橡皮艇的阻力,则橡皮艇的质 量为 。 图2 3. 将一小球竖直向上抛出,若小球运动过程中所受空气阻力大小恒定,以 向下为正方向,小球动量p随时间;变化的图像如图3所示,若0~。,时 间内图像的斜率为,~2时间内图像的斜率为k,则小球所受空气阻 力的大小为 B.b-h2 #_ 圈3 物理·第1页(共6页) 4. 如图4所示,边长为L、在竖直平面内的正方形abcd内有匀强电场,一质量为m的带 电小球(可视为质点)从a点进入该正方形后,仅在重力和电场力作用下沿直线匀速 运动到c点,重力加速度为g。则小球从a点运动到c点的过程中,下列说法正确的是 A. 电势能增加了mgL B. 电势能减少了mgL C. 电势能增加了2mgl D. 电势能减少了V2mgL 5. 如图5所示,质量均为m的A、B两物块用轻质弹赘连接放置在倾角为30的光滑斜面 上,B压在固定在斜面底端的挡板上,A、B处于静止状态。现用平行于斜面、大小为 mg的恒力F作用于物块A使其从静止开始运动,一段时间后B离开挡板。在B离开 挡板以后的运动过程中,对A、B和弹赞组成的系统,下列说法正确的是 A. 动量守恒,机械能守恒 B. 动量守恒,机械能不守恒 C. 动量不守恒,机械能守恒 D. 动量不守恒,机械能不守恒 6. 如图6甲所示,质量相等的物块A、B用粘性炸药粘在一起,使它们获得2v。的速度后 沿足够长的粗糙水平地面向前滑动,物块A、B与水平地面之间的动摩擦因数相同,运 动2。时间后炸药瞬间爆炸,A、B分离,爆炸前后物块A的速度。随时间!变化的图像 如图乙所示,图乙中v、。均为已知量,若粘性炸药质量不计,爆炸前后A、B质量不 变。则A、B均停止运动时它们之间的距离为 用 圈6 C.5vo{。 B.4.5vof。 A.3oto D. 10ngt。o 7. 如图7所示,M、N两小球(可视为质点)用绝缘细线连接悬挂于O点,两 段绝缘细线长度均为L,两小球质量均为m,小球M带电量为+9,小球V带 球运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比,最终两小球保持静止状态 图7 不计两小球之间的库仑力作用,则此过程中电场力对M、N两小球组成的系 统做的功为 B.3mgL C. 1.5mgL A. D. 3mgL 物理·第2页(共6页) 二、多项选择题:本大题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有 多个选项是符合题目要求的。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8所示,处于孤立点电荷电场中的圆上有a、b、c、d、e五个点,0为圆心,ao 和bd为圆的两条相互垂直的直径,乙aOe=30{,已知a点的电场强度指向c点,b点 的电场强度指向e点,下列说法正确的是 A. a点的电场强度大于b点的电场强度 B. 点的电场强度大于d点的电场强度 C. a点电势高于c点电势 D. a点电势低于b点电势 图8 9. 如图9所示,质量为m的点电荷V仅在库仑力作用下绕固定的点电荷 M在圆轨道上运动,ab为圆的长轴,N通过a点时的速率为v,b点到M的距离 为a点到M距离的2倍。已知N绕M的运动规律与卫星绕地球做圆运动的规律类 似。从a到b的过程中,下列说法正确的是 A. 电场力对N的冲量大小为0 图9 10. 如图10所示,滑块P静止在光滑水平面上,P上侧的光滑圆孤面与水平地面相切,将 小滑块0(可视为质点)从光滑圆孤面上距离水平地面高度为h处由静止释放,经时间 t后0滑离P,滑块0和P质量均为m。则0沿P下滑过程中,下列说法正确的是 A.P对0的支持力对0不做功 C. P对O的支持力的冲量大小为mgt+mgh 圈10 D. P对0的支持力的冲量大小为mg??+gh 三、非选择题:本大题共5小题,共54分。 11.(8分)某同学用如图11所示的实验装置做“验证动量守恒定律”的实验。 圈11 物理·第3页(共6页) □口口■■■= (1)关于该实验,下列说法正确的是 A. 斜轨道一定要光滑 B. 斜轨道末端需要调成水平 C. 人射小球质量m,应大于被碰小球质量m D. 必须测出两小球做平抛运动的竖直高度 (2)该同学用天平测得入射小球质量m,被碰小球质量m。平均落点如图中A、B、 C所示,若O、A、B、C四点在同一直线上,测得O、A之间的距离为x,0、B之间 的距离为x2,0、C之间的距离为x。 求解下列问题: ①要验证两小球碰撞过程动量是否守恒,需要验证的表达式为 (用上述 相关物理量的字母表示) ②若实验中测得m.=15g,m=8g,x.=6.00cm,x2=20. 00cm,x;=25.50cm,用p表 100%=_%,若该计算结果在误差允许范围内可认为两小球组成的系统动 量守恒。该同学还想验证此次碰撞是否为弹性碰撞,若碰撞为弹性碰撞,计算x与 x.比值的理论值的表达式应为- (用字母n,和m表示,不用代入数 2. 据),用实验中测得的数据进行计算,若实验测得的比值与理论值相比偏差不大,说 明该碰撞为弹性碰撞。 12.(10分)(1)某同学经过相关学习,知道了弹赘弹力F随其形变量x变化的图像如图 12甲所示,还知道该图像与坐标轴围成的面积数值上等于弹赞的弹性势能。由此可 得,劲度系数为k的弹赞,形变量为x。时的弹性势能E。=- 电门 气垫导轨 _0o 丙 f_. (2)为了验证此表达式是否正确,他进行了如下实验; ①如图乙所示,将一弹赘悬挂在铁架台上,一指针固定在弹赞下端,刻度尺固定在弹 餐一侧,弹赘轴线和刻度尺都沿竖直方向,在弹赞下端挂上质量为0.4kg的钩码,钩 物理·第4页(共6页) 码静止时测得弹的伸长量为3.92cm,取g=9.80m/s{},则弹赘的劲度系数为 = Nm; ②他将弹一端固定在气垫导轨左端,气垫导轨调成水平,一光电门固定在气垫导轨 上方,如图丙所示; ③将遮光条固定在一小滑块上,用10分度游标卡尺测量遮光条宽度如图丁所示,则 遮光条的宽度为d=___mm; ④测得小滑块的质量(包括遮光条)m=50.0g 使气垫导轨正常工作,用小滑块将弹赘压短距离x。三6.00cm后由静止释放,弹 将小滑块弹出,小滑块离开弹赞一段时间后通过光电门,光电门记录的遮光时间为 At=2x10-}s。则小滑块离开弹赞后获得的动能E.=_J;根据(1)问中 得到的表达式,结合前面所得k值可得弹赘的弹性势能E。= J;(计算结 果均保留2位有效数字) 改变弹赞压缩量,多次重复步骤进行验证 13.(10分)如图13所示为摩托车特技表演轨道示意图,AB段为水平平台,BC段为一 境沟,CDE段为位于竖直平面内的圆孤轨道。运动员骑摩托车在AB段加速后从B点 水平飞出,越过壤沟后从C点沿切线进入圆孤轨道CDE,圆孤轨道的半径OC与竖直 方向的夹角为53*。若B、C两点的竖直高度差为h=7.2m,圆狐轨道CDE的半径R= 10m,运动员和摩托车总质量为m三160kg且可视为质点,通过圆孤轨道最低点D时 对轨道的压力大小为6400N,取重力加速度g=10m/s{,sin53*=0.8,cos53*=0.6 不计空气阻力。求: (1)B、C两点间的水平距离 (2)从C到D的过程中,运动员和摩托车克服摩 擦力做的功。 圈13 14.(12分)如图14所示,倾角为30的光滑固定斜面长度为L,底端固定一与斜面垂直 的挡板,物块A、B靠在一起但不粘连,将它们从斜面上某处由静止释放,A、B沿斜 面下滑后与挡板发生碰撞,此碰撞可视为如下过程:A与挡板碰撞后瞬间等速率反 弹,再与B迎面发生弹性正碰,若A的质量为B质量的-倍,且A、B均可视为质点, 要使碰撞后B能从斜面顶端滑离斜面,求释放A、B的初始位置到挡板的距离x应满 足的条件。 圈14 15.(14分)如图15所示,x0y平面的第一象限内,x>乙的区域内有平行x轴沿x轴负向 的匀强电场区域I,0x<L的区域内存在平行轴沿+轴负向的匀强电场区域II,区 域I和区域II内的电场强度大小相等。第三象限内有平行x0y平面方向未知的匀强电 场。质量为m、带电量为+9的粒子从区域I内的适当位置由静止释放后,能通过坐 标原点0。粒子重力不计。 (1)求粒子释放点的坐标应满足的条件 (2)某粒子从0点射人第三象限的电场后,依次通过A(-4.8d,-6.4d)点和 B(0,-10d)点,且粒子从0到A的时间和从A到B的时间均为。。 ①求第三象限内匀强电场的电场强度E、的大小; ②若规定0点电势为零,求从0到B的过程中,粒子电势能的最大值。 01 A. __ 围15 物理·第6页(共6页) □口口■■■■ □□口■■■■ 物理参考答案 选择题:共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要 求,每小题4分;第8~10题有多项符合题目要求,每小题6分,全部选对的给6分,选对 但不全的给3分,有选错的给0分。 题号 , 6 答案 AD BD B B C C D BD 【解析】 两板间电场强度不变,故A、B错误。保持S闭合时,两板间电压恒定,两板间距离减小 时,板间电场强度增大,油滴所受电场力增大,将会向上运动,故C错误,D正确 2. 据动量守恒定律可得mv。=(m+M)3v。,解得M-2m,故选B。 3. 动量对时间的变化率等于小球所受的合外力,可得mg+f=k,ng-f=k,解得 --,故D正确。 2 4. 小球做匀速运动,可知电场力与重力等大反向,可知电场力做功为-mgL,故小球电势能增 加了mgL。故选A。 5. B离开挡板后,对A、B和弹赞组成的系统进行受力分析,可知该系统合外力为零,故动 量守恒,但因F对系统做功,故系统机械能不守恒。故选B 6. 爆炸过程,A、B组成的系统动量守恒:2m。=m.+mv,由图像可知v=-v。,解得 vn=3u。,爆炸后A、B减速滑动,由图像可知它们的加速度大小为P,爆炸后,对A: 。 2=2ax,对B:=2ax.最终的距离d=x.+x.,解得d=5vo。 7. 对M、N整体进行受力分析,因两个电荷所受电场力等大方向,可知连接 O、M之间的绳子最终在竖真方向,因aE=3ng,可知M、N之间的绳 子最终偏离竖直方向的夹角为60,可得电场力对M、N系统做的功为 物理参考答案·第1页(共5页) □口口■■■■ 8. 连结be,与ac交于f点,可知点电荷位于f点且为负电荷,距离/点越 近的点场强越大,电势越低,可知A、D正确。 9. 因N绕M的运动规律与卫星绕地球做圆运动的规律类似,可知N在 a、b两点的速率与这两点到M的距离成反比,可得N通过b点时的速 10. 因物块P会滑动,因此P对O的支持力做功不为零,故A错误。O下 滑过程中P、O组成的系统机械能守恒,水平方向动量守恒,设分离时 正确。据动量定理可得如图所示的矢量关系,其中1。=mgt,Ap=mv。I=+(p){}, 解得/=mg7?+gh,故D正确。 非选择题:本大题共5小题,共54分。 11.(每空2分,共8分) (1)BC 22_ (2)①mx.=m.x,+mx3 ②2 m,-n2 【解析】(1)只要每次从同一位置由静止释放,即使轨道不光滑,也能使入射小球以相同 的速度碰撞被碰小球,故轨道不需要光滑但末端必须调成水平,故A错误,B正确。碰 后应使两小球均向前运动,因此n.应大于n、,故C正确。因小球平抛的竖直高度相同 水平位移与平抛的初速度成正比,因此不需要测量平抛的竖直高度,故D错误。 .lmx+mx-mxlx100%-2%,设碰前m的速度为v。,碰后m.的 m_X2 2no n+n2 m+m2 则-2m。 x vm-n2 物理参考答案·第2页(共5页) □□□■■■■ 12.(每空2分,共10分) (2)①100 ③5.2 0.17 0.18 --5.2x10m (2)①k-ng0.4x9.8 2x10~s 13.(10分) 解:(1)设摩托车通过C点时水平速度为v,竖直速度为v.; 据平抛运动的规律可得 ① 7.=gt ② ③ xac=/ ④ 解得xc=10.8m (2)从C到D,据动能定理可得 2 ##-、#+## 在D点,据牛顿第二定律可得 ⑧ 解得W.=400J 评分标准:本题共10分。正确得出式给2分,其余各式各给1分 物理参考答案·第3页(共5页) □■■■■ 14.(12分) 解;设A的质量为5m,B的质量为3m。A、B沿斜面下滑过程,据动能定理可得 8ngxsin0-omo ① 2 A、B发生弹性碰撞 5mv.-3mv。=5mv+3mv. ② ③ 2 碰后对B,据动能定理可得 3mgx, sno-3uō ④ 2 据题意x.>L 评分标准:本题共12分。正确得出①~式各给2分。 15.(14分) 解:(1)设释放点坐标为P(x,y),可得在区域I中,据动能定理可得 E(x)- ① 2 在区域II中,粒子做类平抛运动 L=t ② 1 qE=ma 2 解得y-- -(r>L) 4(x-D) (2)①由已知条件可知,OA的长度为8d,AB的长度为6d,乙OAB=90*。设E;的方向 与OA的夹角为a,由运动学相关规律可得 8dsina-6dcosa 8dcosa+6dsina=at} 物理参考答案·第4页(共5页