福建省泉州外国语学校2024-2025学年高三上学期物理周练(21)

泉州外国语学校2025届高三物理周练（21） 2025.3.14 星期五 时间：75分钟 命题：蔡长江 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。 1．斯诺克比赛中，当目标球被对方的球挡住时，需要使用跳球技术，将后手抬高，给母球一个向下的力，台球桌面有弹性，通过反作用力使母球弹起，如图所示。忽略空气阻力，则（ ） A．台球在空中飞行时，做匀变速曲线运动 B．台球在空中飞行时，受球杆的作用力和重力 C．台球在桌面反弹时，桌面对台球的弹力是因为台球发生弹性形变 D．球杆击打台球时，球杆对台球的作用力大于台球对球杆的反作用力 2．根据观察，在土星外层有一个环，为了判断环时土星的连续物还是小卫星群。可测出环中各层的线速度v与该层到土星中心的距离R之间的关系，下列判断正确的是（ ） ①如v与R成正比，则环为连续物； ②如v与R成反比，则环为连续物； ③如v2与R成正比，则环为小卫星群； ④如v2与R成反比，则环为小卫星群； A．①③ B．②④ C．①④ D．②③ 3．将一个满偏电流为10mA，内阻为120Ω的电流计改装为量程为0.06A和15V的电流表和电压表两用表，其内部结构如图，则电阻R2的阻值为( ) A．24Ω B．230Ω C．130Ω D．250Ω 4．南安市“九日山”祈风石刻记载了从1174年开始泉州先民们利用季风、帆船下南洋的经历。如图，在某次航行时，一艘帆船在水平风力的作用下，以速度沿风的方向匀速前行，风与帆作用的有效面积为S，气流的平均密度为，帆船行驶过程水平方向上所受阻力恒为f。假设气流与帆作用后速度与帆船前行速度相等，则风速大小为（ ） A． B． C． D． 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。 5．避雷针是用来保护建筑物避免雷击的装置（如图甲）。如图乙是避雷针放电时空间等势面和电场线的分布图（图线大致对称分布），其中实线是电场线，虚线是等差等势面，则（ ） A．A点电场强度比B点大 B．A、C两点电势一样高 C．正电荷在C点的电势能比A点大 D．负电荷从C点移动到B点，电场力做的总功为0 6．“地震预警”是指在地震发生以后，抢在地震波传播到受灾地区前，向受灾地区提前几秒至数十秒发出警报，通知目标区域从而实现预警。科研机构对波的特性展开研究，如图甲所示为研究过程中简谐横波时刻的波形图，M是此波上的一个质点，平衡位置处于处，图乙为质点M的振动图像，则（ ） A．该列波的传播速度为2m/s B．该列波的传播方向沿x轴负向传播 C．质点M在9s内通过的路程为340cm D．质点M在2s内沿x轴运动了8m 7. 如图，两足够长的水平光滑导轨置于竖直方向的匀强磁场中，左端分别连接一定值电阻和电容器，将两导体棒分别垂直放在两导轨上。给甲图导体棒一水平向右的初速度v，乙图导体棒施加水平向右的恒定拉力F。不计两棒电阻，两棒向右运动的过程中，则（ ） A．图甲中，导体棒速度的减小量与运动的时间成正比 B．图甲中，导体棒速度的减小量与通过的距离成正比 C．图乙中，电容器储存的电能与运动时间的平方成正比 D．图乙中，导体棒速度的增加量与通过的距离成正比 8．如图，倾角为30°且足够长的光滑斜劈固定在水平面上，P、Q两个物体通过轻绳跨过光滑定滑轮连接，Q的另一端与固定在水平面的轻弹簧连接，P和Q的质量分别为4m和m。初始时，控制P使轻绳伸直且无拉力，滑轮左侧轻绳与斜劈上表面平行，右侧轻绳竖直，弹簧始终在弹性限度范围内，弹簧劲度系数为k，重力加速度大小为g。现无初速释放P，则在物体P沿斜劈下滑过程中（ ） A．P的加速度大小先减小后增大 B．P的加速度大小一直增大 C．P沿斜劈下滑的最大距离为 D．P沿斜劈下滑的最大距离为 三、非选择题：共60分，考生根据要求作答。 9．（3分） 带有活塞的汽缸中封有一定质量的理想气体，缸内气体从状态A变化到状态B，再从状态B变化到状态C，如图。在从状态A变化到状态B过程中，汽缸单位面积上所受气体分子撞击的作用力 （选填“增大”“不变”或“减小”），在从状态B变化到状态C过程中，缸内气体对外界 （选填“做正功”“做负功”或“不做功”），在整个过程中，缸内气体的内能 （选填“增大”“不变”或“减小”）。 10．（3分） 完全失重时，液滴呈球形，气泡在液体中将不会上浮。2021年12月，在中国空间站“天宫课堂”的水球光学实验中，航天员向水球中注入空气形成了一个内含气泡的水球，如图，若气泡与水球同心，在过球心O的平面内，用单色平行光照射这一水球，此单色光从空气进入水球，频率将 （选填“变大”“不变”“变小”），光速将 （选填“变大”“不变”“变小”），若光线2在N处发生全反射,光线1在M处 （选填“可能”“一定”）会发生全反射 11．（2分） 光电效应实验中，以不同频率的光入射同一金属表面，并测量与各频率ν对应的遏止电压Uc，所得结果如图。若图线斜率为k，电子电荷量大小为e，则普朗克常量h= （用上述字母表示）。若用频率为3×1014Hz很强的入射光照射到该金属表面 （选填“能”或“不能”）产生光电效应。 12．（4分） 根据变压器工作原理，完成以下问题： （1）街头见到的变压器是降压变压器，假设它只有一个原线圈和一个副线圈，则导线较粗的线圈为 （选填“原”或“副”）线圈。 （2）在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中，可拆变压器如图甲所示。实验过程中，变压器的原、副线圈选择不同的匝数，利用多用电表10V交流电压档测量相应电压，记录如下，从实验数据分析可知，原、副线圈的电压之比 （选填“大于”“等于”“小于”）匝数之比，造成这种结果可能原因是 。（写出1个原因即可） 匝 200 400 400 800 匝 100 100 200 400 4.0 8.2 6.1 9.6 1.9 2.0 2.9 4.6 (3)利用等效法可以简化处理含有理想变压器的问题。如图乙所示的电路，可以把虚线框内理想变压器和副线圈的电阻共同等效为一个电阻，如图丙所示，且等效电阻的功率与原电阻的功率相同。若理想变压器原、副线圈的匝数之比为，则等效电阻 R。 13．（8分） 某物理兴趣小组利用如图甲所示实验装置来验证牛顿第二定律。图中小车两端各有一个宽度为的遮光板1和2，两遮光板的中心距离为，小车和遮光板的总质量为，主要实验步骤如下： A．将光电门固定在一端装有定滑轮的长木板中间位置，用活动支柱将木板装有定滑轮的一端垫高，平行于木板的细绳一端系在小车上，另一端绕过定滑轮后挂一个小砝码盘； B．在盘中放入质量为的砝码，调整木板倾角，使小车恰好能沿长木板匀速下滑； C．保持木板倾角不变，取下砝码盘，记录砝码和砝码盘的质量，然后，将小车由靠近定滑轮的位置释放，记下遮光板1和2经过光电门时的挡光时间、； D．改变盘中砝码的质量，重复、步骤进行实验； E.将砝码和砝码盘的总重力作为小车受到的合力，作出与的图像，该图像为过坐标原点的一条直线，如图乙所示，即可验证牛顿第二定律中加速度与合力的关系。 回答下列问题： （1）)在步骤B中，调整木板倾角使小车匀速下滑，如果遮光板1和2经过光电门时的挡光时间分别为、，那么，遮光板1经过光电门时的速度为 ，当满足 条件时，说明小车匀速下滑（用题中已知字母表示）； （2）本实验中小车的质量 （选填“需要”或“不需要”）远远大于砝码的质量； （3）)图乙所示图像的斜率为 （用题中已知字母表示）； （4）在上述步骤C及后面改变砝码后的重复实验中，如果只记录砝码的质量，其他步骤与计算都正确的情况下，请在丙图坐标系中，作出大致的图像（画在答题卡上）。 14．（12分） “雪地转转”是北方小朋友在冬季经常玩的一种游戏,乘坐雪圈绕轴在水平雪地上匀速转动,如图所示。来自南方的小玲寒假去东北旅游时乘坐了“雪地转转”,她发现当转速为8r/min时,绳子与水平杆垂直,绳子张力F=150N。已知她和雪圈总质量m=60kg,水平杆长L=3m,离地高h=3m,绳长L1=5m,取π=3,g=10m/s2，求: （1）小玲绕转轴转动的角速度ω； （2）小玲和雪圈对地面的压力大小FN； （3）地面对雪圈滑动摩擦力的大小f。 （4）绕转轴旋转一周，细绳拉力对小玲和雪圈做功的大小； 15．（12分） 如图所示，某一游戏装置由轻弹簧发射器、长度的粗糙水平直轨道AB与半径可调的光滑圆弧状细管轨道CD组成。质量m1=0.03kg的滑块1被轻弹簧弹出后，与静置于AB中点、质量m2=0.02kg的滑块2发生完全非弹性碰撞并粘合为滑块组。已知轻弹簧贮存的弹性势能Ep=0.45Jkg，两滑块与AB的动摩擦因数均为μ=0.25，两滑块均可视为质点，各轨道间连接平滑且间隙不计，若滑块组从D飞出落到AB时不反弹且静止，g=10m/s2。 （1）求碰撞后瞬间滑块组的速度大小； （2）调节CD的半径R=0.4m，求滑块组进入到圆弧轨道后在C点时对轨道的压力大小； （3）改变CD的半径R，求滑块组静止时离B点的最远距离Xm，并写出应满足的条件。 16．（16分） 如图所示，竖直平面内有直角坐标系xOy，y轴竖直，两平行金属板MN、PQ竖直正对放置，Q点与坐标原点O重合，板的长度均为d，仅在板间存在沿x轴正方向的匀强电场（未画出）。y轴右侧有垂直平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为。从板外A点将一质量为m、电荷量为的小球以初速度沿x轴正方向抛出，小球从M点进入两板间，沿直线从Q点离开，进入右侧的匀强磁场区域。已知小球从A点到M点与从M点到Q点经历的时间相等，重力加速度为g，求： （1）两板间的电场强度大小。 （2）小球离开Q点时的速度大小。 （3）小球在磁场中运动的最小速度以及偏离x轴的最大距离。 周练（21）参考答案 1 2 3 4 5 6 7 8 A C B D CD AB BC AD 4. D 【解析】时间内冲击船帆的空气的体积为时间内冲击船帆的空气质量为，空气的动量改变量为，取船速方向为正，设帆对空气的作用力大小为F，由动量定理可得，即，又帆船匀速前行，根据平衡条件，，联立解得，只有D正确。 8.AD 【解析】设物体P向下运动过程中的位移为x，弹簧的形变量为Δx，开始时弹簧的弹力表现为支持力，从释放P到弹簧恢复原长过程中，对P、Q整体根据牛顿第二定律，，可得，随着x增大Δx减小，则加速度逐渐减小，当弹簧恢复原长后，弹簧表现为拉伸状态，弹簧弹力为拉力，随着x增大Δx增大，根据牛顿第二定律，，可得，随着x增大Δx增大，当mg > kΔx时，随着x增大，加速度逐渐减小，当kΔx >mg时，随着x增大，加速度反向增大，所以物体P的加速度大小先减小后反向增大，A正确，B错误；没有释放物体P前，根据平衡条件，，可得，物体P沿斜劈下滑的最大距离为xmax，根据系统机械能守恒可得，解得，D正确，C错误。 9. 不变（1分） 不做功（1分） 增大（1分） 10. 不变 变小 可能 11. ek（1分） 不能（1分） 12. (1)副 (2) 大于 漏磁、铁芯发热或导线发热 (3) （各1分） 13. (1)（1分） （1分）(2)不需要（2分） (3) （2分） (4) （2分） 14. （1）0.8rad/s （2）510N （3）72N （4）2160J （1）加速度 得：ω=0.8rad/s （2）对小玲和雪圈受力分析得： 得FN=510N （3）对小玲和雪圈受力分析得： （4）因为匀速圆周运动，所以 根据数学得R=L1 所以：W=2160J 15.（1）3m/s；（2）1N；（3）0.8m，R大于等于0.1m 【详解】（1）滑块1被弹簧弹出的速度为，有 滑块1与滑块2碰撞前速度为，有 滑块1与滑块2粘在一起后速度为，有，解得 （2）滑块组在碰撞后到C点的过程中有 解得，由牛顿第三定律有 （3）当半径为时，其滑块组恰好能到达D点，因为是细管管道，所以此时在D点速度为零，有 ，解得 所以当圆弧轨道半径小于0.1m时，滑块组能从D点飞出，之后做平抛运动，继续调节圆弧轨道半径，其从D点飞出的速度不同，其落在水平轨道上距离B点的距离也不同，设半径为R时，有 滑块组在D点之后做平抛运动，有 整理有 根据数学知识有，当时，s取最大值，其值为0.2m。 当圆弧轨道半径大于0.1m时，滑块组不能从D点飞出，沿轨道滑回水平轨道，最终静止在水平轨道上，设在水平轨道上滑动路程为s'，由能量守恒，解得s'=1.8m 则滑块组静止时离B点的最远距离为 16.(1) (2) (3)， 【解析】 （1）小球从A点到M点与从M点到Q点，竖直方向做自由落体运动，两段时间相等，则竖直位移之比为，从A点到M点的竖直高度为，小球从A点到M点，竖直方向有 设小球在M点的速度方向与水平方向夹角为θ，则有解得 小球在两板间沿MQ做匀加速直线运动，电场力与重力的合力沿MO直线，有解得 （2）小球在两板间沿MQ做匀加速直线运动，设两板间距离为l，则有 小球从A点到Q点，由动能定理可得 解得小球离开Q点时的速度大小 （3）小球进入磁场时，沿x轴正方向的分速度 沿y轴负方向的分速度因 小球在磁场中的运动可分解为沿x轴正方向的速度大小为的匀速直线运动和在xOy平面内速度大小为的匀速圆周运动，当小球运动到圆周运动的最高点时速度最小，为 小球做匀速圆周运动，有解得小球偏离x轴的最大距离 第 2 页 共 8 页 周练（21）-20250314 学科网（北京）股份有限公司 $$