2025届山东省聊城市水城中学高三上学期第三次周考物理试题

高三年级（上）第三次周考物理学科试题 时间：90分钟 分值：100分 第I卷（48分） 1、 单项选择题：本题共8小题,每小题4分,共32分.在每个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，穿戴屏蔽服的电力工作人员在几百万伏的高压电线上进行带电作业，屏蔽服是用导电金属材料与纺织纤维混纺交织成布后做成的服装，下列说法正确的是（　　） A．金属材料编织成的布不易被拉破 B．屏蔽服也可以用绝缘材料替代金属材料制作 C．电工穿上屏蔽服进行带电作业时，体内电势为零 D．电工穿上屏蔽服进行带电作业时，体内电场强度为零 2.如图所示，真空中，a、b、c三处分别固定电荷量为+q、-q、+q的三个点电荷。已知静电力常量为k，ab=bc=l，。则b处点电荷受到a、c两处点电荷的库仑力的合力大小为（　　） A． B． C． D． 3.如图，两个电荷量都为Q的正、负点电荷固定在A、B两点，AB连线中点为O。现将另一个电荷量为+q的试探电荷放在AB连线的中垂线上距O为x的C点，沿某一确定方向施加外力使试探电荷由静止开始沿直线从C点加速运动到O点，不计重力，则此过程中（　　） A．施加的外力沿CO方向 B．试探电荷受到的电场力一直变小 C．试探电荷做加速度增大的加速运动 D．试探电荷的电势能逐渐增加 4.均匀带电的球壳在球外空间产生的电场等效于电荷集中于球心处产生的电场。如图所示，在半球面AB上均匀分布着总电荷量为q的正电荷，球面半径为R，CD为通过半球顶点与球心O的轴线，在轴线上有M、N两点，，已知M点的电场强度大小为E，静电力常量为k，则N点的电场强度大小为（　　） A． B． C． D． 5.两个不规则的带电导体间的电场线分布如图所示，已知导体附近的电场线均与导体表面垂直，、、、为电场中几个点，并且、为紧靠导体表面的两点，以无穷远为零电势点，则（ ） A. 场强大小关系有 B. 电势大小关系有 C. 将一负电荷放在点时其电势能为负值 D. 将一正电荷由点移到点的过程中电场力做正功 6.如下图所示为某机器人上电容式位移传感器工作的简化模型图．当被测物体在左、右方向发生位移时，电介质板随之在电容器两极板之间移动，连接电容器的静电计会显示电容器电压的变化，进而能测出电容的变化，最后就能探测到物体位移的变化．若静电计上的指针偏角为，则 （ ） A. 被测物体向左移动时，增大，减小，增大 B. 被测物体向左移动时，减小，增大，减小 C. 被测物体向右移动时，增大，减小，减小 D. 被测物体向右移动时，减小，增大，增大 7.如图所示，虚线O、A、B、C、D是某匀强电场中的5个平行且相邻间距为2cm的等势面，一电子经过O时的动能为10eV，从O到C的过程中克服电场力所做的功为6eV，已知等势面D的电势为OV，下列说法错误的是（　　） A．等势面B的电势为4V B．该匀强电场的场强大小为1000V/m C．该电子经过等势面C时，其电势能为-2eV D．该电子经过等势面A时的动能是经过等势面C时动能的2倍 8.如图甲所示，边长为的正方形，四个顶点上分别固定一个电荷量为的点电荷；在区间，轴上电势的变化曲线如图乙所示。现将一电荷量为的点电荷置于正方形的中心点，此时每个点电荷所受库仑力的合力均为零。若将沿轴向右略微移动后，由静止释放，以下判断正确的是（ ） A. ，释放后将向右运动 B. ，释放后将向左运动 C. ，释放后将向右运动 D. ，释放后将向左运动 2、 多项选择题：本题共4小题,每小题4分,共16分.在每个题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0 分. 9.（多选）如图所示，图甲中、为等量异种点电荷连线上关于中点对称的两点，图乙中、为等量同种正点电荷连线中垂线上关于对称的两点，图丙中、在以正点电荷为球心的球面上，图丁中、为相距较近带等量异种电荷平行板之间的两点，则关于各点的电场强度、电势说法正确的是（　　） A．图甲中、两点电场强度和电势均相同 B．图乙中、两点电场强度和电势均相同 C．图丙中、两点电场强度不同，电势相同 D．图丁中、两点电场强度相同，电势不同 10.如图所示，在光滑小滑轮O正下方相距h处固定一电量为Q的小球A，电量为q的带电小球B用一绝缘细线通过定滑轮拉住并处于静止状态，此时小球与A点的距离为R。现用力F缓慢拉动细线，使B球移动一小段距离。假定两球均可视为点电荷且电荷量均保持不变，静电力常量为k，环境可视为真空，则下列说法正确的是（  ） A．小球B所受的重力大小为 B．细线上的拉力先增大后减小 C．A、B两球之间的距离不变 D．B球的运动轨迹是一段圆弧 11.如图所示，空间存在范围足够大且与长方形ABCD所在平面平行的匀强电场，已知，A、B、C三点的电势分别为12V、8V、4V。一带电粒子从A点以斜向右上方与AD成30°角、大小为的初速度射入电场，恰好经过C点。不计粒子的重力，下列说法正确的是（　　） A．D点电势为6V B．电场强度大小为 C．粒子过C点时的速度与初速度方向间夹角的正切值为 D．粒子过C点时的速度大小为 12.如图所示，在倾角为θ的足够长的绝缘光滑斜面底端，静止放置质量为m、带电量q（）的物体。加上沿着斜面方向的电场，物体沿斜面向上运动。物体运动过程中的机械能E与其位移x的关系图像如图所示，其中OA为直线，AB为曲线，BC为平行于横轴的直线，重力加速度为g，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A．过程中，电场强度的大小恒为 B．过程中，物体电势降低了 C．过程中，物体加速度一直减小 D．过程中，电场强度为零 第Ⅱ卷（共52分） 3、 实验题（每空3分，共21分） 13.某物理兴趣小组利用图示装置来探究影响电荷间的静电力的因素，A是一个带正电的物体，系在绝缘丝线上的带正电的小球会在静电力的作用下发生偏离，静电力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来，他们分别进行了以下操作。 步骤一：把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的等位置，比较小球在不同位置所受静电力的大小。 步骤二：使小球处于同一位置，增大或减小其所带的电荷量，比较小球所受的静电力大小。 （1）图中实验采用的方法是 （填正确选项前的字母）。 A．理想实验法     B．等效替代法     C．微小量放大法     D．控制变量法 （2）实验表明，电荷之间的静电力随着电荷量的增大而增大，随着距离的增大而 。（填“增大”“减小”或“不变”） （3）带电体A的电荷量用表示，小球的电荷量用表示、质量用表示，物体与小球间的距离用表示，静电力常量为，重力加速度为，可认为带电体A与小球在同一水平线上，则小球偏离竖直方向的角度的正切值为 。 14.某实验小组利用手机内置的加速度传感器探究碰撞中的动量是否守恒，主要实验步骤如下： ①将两手机A、B放入防撞包内，然后用等长的轻细绳分别悬挂在同一高度处的O、点，静止时A、B刚好接触，如图甲所示； ②将手机A拉高至某一位置，然后由静止释放，手机A摆动到最低点时与手机B发生碰撞，如图乙所示； ③利用电脑软件远程控制手机并记录两手机水平方向的加速度随时间变化图像，如图丙（a）、丙（b）所示； ④将图像进一步处理，如图丁所示，根据图像数据进行分析，从而验证手机碰撞过程中是否满足动量守恒。 分析实验，回答以下问题： （1）为达到实验目的，本实验还必须测量的物理量有 A．手机A、B的质量　　　　B．细绳的绳长　　　　C．手机A拉高的高度 （2）软件中设置加速度水平向左为正，图丙 （填“（a）”或者“（b）”）图为·A手机的图像； （3）若测得手机A的质量为kg，手机B的质量为kg，根据图丁所示数据可知，碰撞过程中手机A的动量变化量大小为 ，手机B的动量变化量大小为 ，·由实验结果可知两手机在碰撞过程中满足动量守恒。（结果保留3位有效数字） 四、计算题（本大题共3小题，共31分，解答过程请写出必要的文字说明和必需的物理演算过程，只写出最终结果的不得分） 15.（8分）如图所示，匀强电场中有一直角三角形ABC，AB长度为4cm，，一个带电荷量的点电荷由A移到B的过程中，电势能增加，由B移到C的过程中电场力做功，已知电场线平行于所在的平面，求： （1）A、B两点的电势差UAB及C、B两点的电势差UCB分别是多少； （2）该匀强电场的电场强度的大小是多少。 16.（8分）如图所示，光滑水平面上竖直固定有一半径为R的光滑绝缘圆弧轨道，水平面与圆弧相切于B点，O为圆心，竖直，水平，空间有足够大水平向右的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电绝缘小球自A点由静止释放，小球沿水平面向右运动，间距离为2R，匀强电场的电场强度，重力加速度大小为g，不计空气阻力。求： （1）小球到达B点时的速度大小； （2）小球在光滑绝缘圆弧轨道上运动速度最大时对轨道的压力大小。 17.（15分）如图所示，质量M=3.0kg、长L=6.0m的绝缘木板静止放在倾角为37°的光滑斜面上，质量m=1.0kg、带电荷量的物块放在木板的中点，木板和物块间的动摩擦因数所在空间加有一个方向垂直斜面向下、场强E=4.0×104V/m的匀强电场。t=0时，对木板施加一平行于斜面向上的恒定拉力F=24N，同时给物块沿斜面向上v0=8m/s的初速度。已知斜面足够长，物块视为质点，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： （1）当物块沿斜面向上的速度变为v1=2m/s时，木板的速度大小v2； （2）当物块从开始运动到速度减为零时，经历的时间t； （3）在从t=0到物块从木板的下端滑离的过程中，拉力F做的功W。    高三年级（上）第三次周考物理学科班级 姓名 考场 考号 座号 密 封 线 试题答案页 13题：(1) (2) (3) （每空3分） 14题：(1) (2) (3) 、 （每空3分） 15题：（8分） 16题：（8分） 17题：（15分） 高三年级（上）第三次周考物理学科试题 参考答案 1、 单项选择题： 1.D 2.A 3.C 4.A 5.D 6.D 7.B 8.C 2、 多项选择题： 9.CD 10.ACD 11.BD 12.ABD 3、 实验题： 13题： ⑴.D ⑵.减小 ⑶. 14题： ⑴.A ⑵.（a） ⑶.0.265 、0.263 四、计算题： 15题：【答案】（1），；（2） 【详解】（1）由电势差与电场力做功的关系可知 则有 （2）由上可知，C点与AB中点电势相等，C点与AB的中点连线是一条等势线，设AB的中点D，连接CD，即为等势面，过A点作CD的垂线，如图所示 由几何关系得 则该匀强电场的电场强度的大小为 16题：【答案】（1）；（2） 【详解】（1）小球从A到B过程，根据动能定理可得 解得小球到达B点时的速度大小为 （2）小球在光滑绝缘圆弧轨道BC上运动时，设电场力与重力的合力与竖直方向的夹角为，则有 可得 可知当小球运动到圆弧轨道BC的中点时，小球的速度最大，根据动能定理可得 根据牛顿第二定律可得 联立解得 根据牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力大小为。 17题：【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）设定向上为正方向，物块先向上做减速运动，设其加速度为a1，木板的加速度为a2，可得 带入解得 ， 当物块沿斜面向上的速度变为v1=2m/s时，可得 ， 解得 ， （2）当物块沿斜面向上的速度变为v1=2m/s时，物块和木板速度相同，接下来物块还是继续减速，木板还是做加速运动，但是摩擦力方向反向，设此时物块的加速度为a3，木板的加速度为a4，可得 解得 ， 设此后再经历t2的时间物块速度变为0，可得 解得 当物块从开始运动到速度减为零时，经历的时间为 （3）当物块速度为0后，会加速下滑，设此时物块的加速度仍为a3，木板的加速度仍为a4，当物块从开始运动到速度减为零时，物块经历的位移为 木板的位移为 可知此时物块在木板上的距离底端的距离为 随后物块开始向下加速运动，设此时到当物块从木板的下端滑离所用的时间为t3，同时此时木板的速度为 可得 解得 可得木板位移的距离为 可得在从t=0到物块从木板的下端滑离的过程中，拉力F做的功W为 第1页，共2页 第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$