内容正文:
三校联考2025年秋季学期高二年级第一次月考
物理
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。第Ⅰ卷第1页至第4页,第Ⅱ卷第4页至第6页。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。
第Ⅰ卷(选择题,共46分)
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。
一、选择题(本大题共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,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有错选的得0分)
1. 如图所示,放在绝缘支架上带正电的导体球A,靠近放在绝缘支架上不带电的导体B,导体B用导线经开关接地,现把S先合上后移走A,再断开S,则导体B( )
A. 不带电 B. 带正电 C. 带负电 D. 不能确定
2. 如图所示,AB是点电荷电场中的一根电场线,在线上O点放一个自由的负电荷后,它将沿电场线向B运动,则下列判断中正确的是( )
A. 电场线方向由B指向A,该电荷受到的电场力越来越小.
B. 电场线方向由B指向A,该电荷受到的电场力大小变化无法确定.
C. 电场线方向由A指向B,该电荷受到的电场力大小不变.
D. 电场线方向由B指向A,该电荷受到的电场力越来越大.
3. 金属球壳原来带有电荷,而验电器原来不带电,如图所示。现将金属球壳内表面与验电器的金属小球相连,验电器的金属箔( )
A. 不会张开
B. 一定会张开
C. 先张开后闭合
D. 可能会张开
4. 小李讲了一个龟兔赛跑的故事,按照小李讲的故事情节,兔子和乌龟的位移图象如图所示,由图可知( )
A. 兔子和乌龟是同时同地出发
B. 兔子和乌龟在比赛途中相遇过两次
C. 乌龟做的是匀速直线运动,兔子是沿着折线跑的
D. 兔子出发比乌龟晚,然后匀加速运动一段时间,再匀速运动,最后又匀加速运动
5. 如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷,距离为d,电荷量分别为+Q和-Q。在它们的水平中垂线上固定一根长为L、内壁光滑的绝缘细管,有一电荷量为+q的小球以初速度v0从管口射入,静电力常数为,则小球( )
A. 速度先增大后减小
B. 受到的库仑力先做负功后做正功
C. 受到的库仑力最大值为
D. 管壁对小球的弹力最大值为
6. 如图所示,将光滑斜面上物体所受的重力分解为、两个力,下列结论正确的是( )
A. 是斜面作用在物体上使物体下滑的力,是物体对斜面的正压力
B. 物体受、、、四个力作用
C. 物体只受重力和弹力的作用
D. 、、三个力的作用效果跟、两个力的作用效果不相同
7. 如图为地球的三个卫星轨道,II为椭圆轨道,其半长轴为a,周期为T,I、III为圆轨道,且III的半径与II的半长轴相等,III与II相交于M点,I与II相切于N点,三颗不同的卫星A、B、C分别运行在轨道I、II、III上,已知引力常量为G,则( )
A. 由题中条件可求得地球质量
B. B、C在M点的向心加速度大小相等
C. A、B经过N点时的所受地球引力相同
D. A、B与地心的连线在相等时间内扫过的面积相等
8. 某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,由M点运动到N点,以下说法正确的是( )
A. 粒子必定带正电荷
B. 粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度
C. 粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度
D. 粒子在M点的动能小于它在N点的动能
9. 如图所示,已知带电小球A、B的电荷量分别为、,A球固定,B球用长为L的绝缘丝线悬挂在O点,静止时A、B相距为d,若A球电荷量保持不变,B球缓慢漏电,不计两小球半径,则下列说法正确的是( )
A. 丝线对B球的拉力逐渐变大
B. A球对B球的库仑力逐渐变小
C. 当AB间距离减为时,B球的电荷量减小为原来的
D. 当AB间距离减为时,B球的电荷量减小为原来的
10. 有一种游戏,游戏者手持乒乓球拍托球移动,距离大者获胜。若某人在游戏中沿水平面做匀加速直线运动,球拍与球保持相对静止且球拍平面和水平面之间的夹角为θ,如图所示。设球拍 和球质量分别为 M、m,不计球拍和球之间的摩擦,不计空气阻力,则(重力加速度为g)( )
A. 运动员的加速度大小为 gtanθ
B. 球拍对球的作用力大小为 mg
C. 球拍对球的作用力大小为F=
D. 运动员对球拍的作用力大小为(M+m)gtanθ
第Ⅱ卷(非选择题,共54分)
注意事项:
第Ⅱ卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答,在试题卷上作答无效。
二、填空、实验题(本大题共2小题,共14分)
11. 带正电的带电体C置于铁架台旁,把系在绝缘细线上带正电的小球先后挂在等位置,带电体C可以在原位置上下移动,保证它与小球在同一水平直线上。
(1)当小球远离带电体C时,稳定后的小球与竖直方向的夹角______(填“大于”,“等于”或“小于”)原夹角;
(2)当增大带电体C的电荷量时,稳定后的小球与竖直方向的夹角______(填“大于”,“等于”或“小于”)原夹角;
(3)若让带电体C带等量负电荷,稳定后的小球与竖直方向的夹角______(填“大于”,“等于”或“小于”)原夹角。
12. 某实验小组利用图示装置验证机械能守恒定律。实验中先接通电磁打点计时器的低压交流电源,然后释放纸带。打出的纸带如图所示,选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E,测出A点距起点O的距离为,点A、C间的距离为,点C、E间的距离为。已知重物的质量为m,交流电的频率为f,从释放纸带到打出点C:
(1)重物减少的重力势能___________,增加的动能为___________。若算得的和值很接近,则说明在误差允许的范围内,重物下落过程中机械能守恒。
(2)一般来说,实验中测得的___________(填“大于”、“等于”“小于”),这是因为___________。
三、计算题(本大题共3小题,共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后结果的不能得分。有数据计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 如图所示,木块从光滑的斜面上的点以的加速度由静止开始下滑,与此同时小球在距点的正上方处自由落下,木块以不变的速率途经斜面底端点后继续在粗糙的水平面上运动,在点恰好与自由下落的小球相遇,若斜面段长,水平面段长,木块和小球均可看作质点,不计空气阻力,试求:()
(1)下落到地面的时间;
(2)运动到点时速度的大小;
(3)在段加速度的大小。
14. 如图所示,在一水平向右的匀强电场中有一半径为、圆心为的光滑绝缘圆弧面,圆弧面上距离弧底高度为的处静止放着一质量为、电荷量为的带电小球,静电力常数为k,小球可以看成点电荷。求:
(1)小球带正电还是负电;
(2)电场强度的大小;
(3)圆弧面上与点等高的最左点的场强大小。
15. 如图所示,有一个质量为m=1kg的小物块(可视为质点),从光滑平台上的A点以v0=3m/s的初速度水平抛出,到达C点时,恰好沿切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道CD,最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的长木板。已知长木板质量为M=3kg,放在光滑的水平地面上,长木板上表面与小物块间的动摩擦因数μ=0.3,且与圆弧轨道末端切线相平,圆弧轨道的半径为R=0.5m,半径OC与竖直方向的夹角θ=53°,不计空气阻力,求;(g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)
(1)小物块到达C点时的速度大小;
(2)小物块刚要到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力;
(3)要使小物块不滑出长木板,木板的最小长度。
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三校联考2025年秋季学期高二年级第一次月考
物理
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。第Ⅰ卷第1页至第4页,第Ⅱ卷第4页至第6页。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。
第Ⅰ卷(选择题,共46分)
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。
一、选择题(本大题共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,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有错选的得0分)
1. 如图所示,放在绝缘支架上带正电的导体球A,靠近放在绝缘支架上不带电的导体B,导体B用导线经开关接地,现把S先合上后移走A,再断开S,则导体B( )
A. 不带电 B. 带正电 C. 带负电 D. 不能确定
【答案】A
【解析】
【详解】当闭合开关时S,由于静电感应的作用,金属导体B右端带的正电荷会被从大地上来的负电荷中和,所以导体B右端不再带有电荷,左端带负电,再移走A,正负电荷中和,再断开S,则导体B不带电。
故选A。
2. 如图所示,AB是点电荷电场中的一根电场线,在线上O点放一个自由的负电荷后,它将沿电场线向B运动,则下列判断中正确的是( )
A. 电场线方向由B指向A,该电荷受到的电场力越来越小.
B. 电场线方向由B指向A,该电荷受到的电场力大小变化无法确定.
C. 电场线方向由A指向B,该电荷受到的电场力大小不变.
D. 电场线方向由B指向A,该电荷受到的电场力越来越大.
【答案】B
【解析】
【详解】根据题意,负电荷由静止开始从O运动到B,负电荷所受电场力方向从O到B,而场强方向与负电荷所受的电场力方向相反,则知场强方向由B指向A,由于电场线的分布情况未知,场强如何变化无法确定,电场力大小如何变化也无法确定,故B正确,ACD错误。
故选B。
3. 金属球壳原来带有电荷,而验电器原来不带电,如图所示。现将金属球壳内表面与验电器的金属小球相连,验电器的金属箔( )
A. 不会张开
B. 一定会张开
C. 先张开后闭合
D. 可能会张开
【答案】B
【解析】
【详解】验电器的小金属球与空心金属球壳用导线连接,不论是连在球壳内部或是外边,效果都一样,即都使两者成为一个共同的导体。达到静电平衡状态时,其净电荷由于静电斥力作用,尽可能远离,故都分布在导体的外表面上,验电器在金属球壳的外面,所以验电器的小金属球带电,验电器的金属箔会张开角度,B正确,ACD错误。
故选B。
4. 小李讲了一个龟兔赛跑的故事,按照小李讲的故事情节,兔子和乌龟的位移图象如图所示,由图可知( )
A. 兔子和乌龟是同时同地出发
B. 兔子和乌龟在比赛途中相遇过两次
C. 乌龟做的是匀速直线运动,兔子是沿着折线跑的
D. 兔子出发比乌龟晚,然后匀加速运动一段时间,再匀速运动,最后又匀加速运动
【答案】B
【解析】
【详解】A.由图读出,兔子和乌龟是从同地不同时刻出发的,兔子在乌龟出发后t1时间出发,故A错误;
B.在t2和t4两个时刻,兔子和乌龟位移相同,两者相遇,说明兔子和乌龟在比赛途中相遇过两次,故B正确;
CD.乌龟做的是匀速直线运动,兔子先做匀速直线运动,在t3-t5时间内静止不动,t5时刻以后又沿原方向做匀速直线运动,兔子不是沿着折线跑的,故CD错误。
5. 如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷,距离为d,电荷量分别为+Q和-Q。在它们的水平中垂线上固定一根长为L、内壁光滑的绝缘细管,有一电荷量为+q的小球以初速度v0从管口射入,静电力常数为,则小球( )
A. 速度先增大后减小
B. 受到的库仑力先做负功后做正功
C. 受到的库仑力最大值为
D. 管壁对小球的弹力最大值为
【答案】C
【解析】
【详解】A.电荷量为+q的小球以初速度v0从管口射入的过程,因电场力不做功,只有重力做功;根据动能定理,故速度不断增加;故A错误;
B.小球有下落过程中,库仑力与速度方向垂直,则库仑力不做功;故B错误;
C.在两个电荷的中垂线的中点,单个电荷产生的电场强度为
根据矢量的合成法则,则有电场强度最大值为,因此电荷量为+q的小球受到最大库仑力为,故C正确;
D.结合受力分析可知,弹力与库仑力平衡,则管壁对小球的弹力最大值为,故D错误;
故选C。
6. 如图所示,将光滑斜面上物体所受的重力分解为、两个力,下列结论正确的是( )
A. 是斜面作用在物体上使物体下滑的力,是物体对斜面的正压力
B. 物体受、、、四个力作用
C. 物体只受重力和弹力的作用
D. 、、三个力的作用效果跟、两个力的作用效果不相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.是重力沿斜面方向向下的分力,不是斜面作用在物体上的力,是重力垂直于斜面方向的分力,属于重力性质的力,物体对斜面的正压力是弹力性质的力,物体对斜面的正压力的大小等于,故A错误。
BC.和是重力的两个分力,物体只受重力和支持力FN两个力,故B错误,C正确。
D.重力分解为、两个力,根据合力与分力是等效替代关系,可知,力、和三个力的作用效果跟mg、两个力的效果相同,故D错误。
故选C。
7. 如图为地球的三个卫星轨道,II为椭圆轨道,其半长轴为a,周期为T,I、III为圆轨道,且III的半径与II的半长轴相等,III与II相交于M点,I与II相切于N点,三颗不同的卫星A、B、C分别运行在轨道I、II、III上,已知引力常量为G,则( )
A. 由题中条件可求得地球质量
B. B、C在M点的向心加速度大小相等
C. A、B经过N点时的所受地球引力相同
D. A、B与地心的连线在相等时间内扫过的面积相等
【答案】A
【解析】
【详解】A.椭圆轨道II半长轴为a,周期为T,I、III为圆轨道,由于III的半径与II的半长轴相等,由开普勒第三定律可知圆轨道III的半径为a,卫星C的周期为T,则
解得地球的质量
故A正确;
B.由,解得
所以B、C在M点的加速度大小相等,由于卫星B做变速圆周运动,卫星B的加速度与向心加速度不等,所以B、C在M点的向心加速度大小不相等,故B错误;
C.A、B的质量未知,由可知A、B经过N点时的所受地球引力不一定相同,故C错误;
D.由开普勒第二定律可知同一卫星与地心的连线在相等时间内扫过的面积相等,A、B与地心的连线在相等时间内扫过的面积不一定相等,故D错误。
故选A。
8. 某静电场中的电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,其运动轨迹如图中虚线所示,由M点运动到N点,以下说法正确的是( )
A. 粒子必定带正电荷
B. 粒子在M点的加速度大于它在N点的加速度
C. 粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度
D. 粒子在M点的动能小于它在N点的动能
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.根据粒子的运动轨迹可知,粒子运动的轨迹大致向上,可知粒子必定带正电荷,选项A正确;
BC.电场线的疏密反映场强大小,可知M点场强小于N点场强,可知粒子在M点受到的电场力小于它在N点的电场力,粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度,选项B错误,C正确;
D.从M点到N点电场力做正功,则动能增加,即粒子在M点的动能小于它在N点的动能,选项D正确。
故选ACD。
9. 如图所示,已知带电小球A、B的电荷量分别为、,A球固定,B球用长为L的绝缘丝线悬挂在O点,静止时A、B相距为d,若A球电荷量保持不变,B球缓慢漏电,不计两小球半径,则下列说法正确的是( )
A. 丝线对B球的拉力逐渐变大
B. A球对B球的库仑力逐渐变小
C. 当AB间距离减为时,B球的电荷量减小为原来的
D. 当AB间距离减为时,B球的电荷量减小为原来的
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.根据题意,对B受力分析,受重力、丝线拉力和库仑力,如图所示
由相似三角形可得
根据库仑定律可知,由于B球缓慢漏电,则F减小,由于、、均不变,则d逐渐减小,FT不变,故A错误,B正确;
CD.根据AB分析可知,当AB间距离减为时,库仑力减小到原来的,根据可知,B球的电荷量减小为原来的,故C错误,D正确。
故选BD。
10. 有一种游戏,游戏者手持乒乓球拍托球移动,距离大者获胜。若某人在游戏中沿水平面做匀加速直线运动,球拍与球保持相对静止且球拍平面和水平面之间的夹角为θ,如图所示。设球拍 和球质量分别为 M、m,不计球拍和球之间的摩擦,不计空气阻力,则(重力加速度为g)( )
A. 运动员的加速度大小为 gtanθ
B. 球拍对球的作用力大小为 mg
C. 球拍对球的作用力大小为F=
D. 运动员对球拍的作用力大小为(M+m)gtanθ
【答案】AC
【解析】
【详解】A.球和运动员具有相同的加速度,对小球分析如图所示
则小球所受的合力为mgtanθ,根据牛顿第二定律得:
故A正确。
BC. 根据平行四边形定则知,球拍对球的作用力
故B错误C正确。
D. 对球拍和球整体分析,整体的合力为(M+m)a,根据平行四边形定则知,运动员对球拍的作用力为:
故D错误。
第Ⅱ卷(非选择题,共54分)
注意事项:
第Ⅱ卷用黑色碳素笔在答题卡上各题的答题区域内作答,在试题卷上作答无效。
二、填空、实验题(本大题共2小题,共14分)
11. 带正电的带电体C置于铁架台旁,把系在绝缘细线上带正电的小球先后挂在等位置,带电体C可以在原位置上下移动,保证它与小球在同一水平直线上。
(1)当小球远离带电体C时,稳定后的小球与竖直方向的夹角______(填“大于”,“等于”或“小于”)原夹角;
(2)当增大带电体C的电荷量时,稳定后的小球与竖直方向的夹角______(填“大于”,“等于”或“小于”)原夹角;
(3)若让带电体C带等量负电荷,稳定后的小球与竖直方向的夹角______(填“大于”,“等于”或“小于”)原夹角。
【答案】 ①. 小于 ②. 大于 ③. 大于
【解析】
【详解】(1)[1]当小球远离带电体C时,根据库仑定律,可知稳定后的小球受到的库仑力变小,受力分析得,小球与竖直方向的夹角小于原夹角;
(2)[2]当增大带电体C的电荷量时,根据库仑定律,可知稳定后的小球受到的库仑力变大,受力分析得,小球与竖直方向的夹角大于原夹角;
(3)[3]若让带电体C带等量负电荷,异种电荷相互吸引,稳定后的小球靠近带电体C,根据库仑定律,可知稳定后的小球受到的库仑力变大,与竖直方向的夹角大于原夹角。
12. 某实验小组利用图示装置验证机械能守恒定律。实验中先接通电磁打点计时器的低压交流电源,然后释放纸带。打出的纸带如图所示,选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E,测出A点距起点O的距离为,点A、C间的距离为,点C、E间的距离为。已知重物的质量为m,交流电的频率为f,从释放纸带到打出点C:
(1)重物减少的重力势能___________,增加的动能为___________。若算得的和值很接近,则说明在误差允许的范围内,重物下落过程中机械能守恒。
(2)一般来说,实验中测得的___________(填“大于”、“等于”“小于”),这是因为___________。
【答案】 ①. ②. ③. 大于 ④. 重物克服阻力做功
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1][2]重物减少的重力势能
打出点C时的速度为
故增加的动能为
(2)[3][4]由于阻力的存在,重物克服阻力做功,所以重物减少的重力势能一般大于增加的动能。
三、计算题(本大题共3小题,共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后结果的不能得分。有数据计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
13. 如图所示,木块从光滑的斜面上的点以的加速度由静止开始下滑,与此同时小球在距点的正上方处自由落下,木块以不变的速率途经斜面底端点后继续在粗糙的水平面上运动,在点恰好与自由下落的小球相遇,若斜面段长,水平面段长,木块和小球均可看作质点,不计空气阻力,试求:()
(1)下落到地面的时间;
(2)运动到点时速度的大小;
(3)在段加速度的大小。
【答案】(1)
(2)
(3)1.6m/s2
【解析】
【小问1详解】
设运动至C点的时间为t,根据自由落体运动的位移与时间的公式,有
解得
【小问2详解】
木块在斜面上运动到B点的速度
解得
【小问3详解】
运动到B点的时间
则在BC段运动的时间为
由位移公式得
解得,即加速度的大小为 1.6m/s2。
14. 如图所示,在一水平向右的匀强电场中有一半径为、圆心为的光滑绝缘圆弧面,圆弧面上距离弧底高度为的处静止放着一质量为、电荷量为的带电小球,静电力常数为k,小球可以看成点电荷。求:
(1)小球带正电还是负电;
(2)电场强度的大小;
(3)圆弧面上与点等高的最左点的场强大小。
【答案】(1)正电;(2) ;(3)
【解析】
【分析】
【详解】(1)如图
分析小球受力,受重力G、支持力T、电场力F作用,小球受到的电场力方向与电场方向相同,因此小球带正电。
(2)由几何知识可知
则
由受力平衡条件可知
则
(3)由几何知识可知ab的距离
小球在b处的场强为
方向由a到b。
则b点的场强是匀强电场和小球该点场强的合场强
15. 如图所示,有一个质量为m=1kg的小物块(可视为质点),从光滑平台上的A点以v0=3m/s的初速度水平抛出,到达C点时,恰好沿切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道CD,最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的长木板。已知长木板质量为M=3kg,放在光滑的水平地面上,长木板上表面与小物块间的动摩擦因数μ=0.3,且与圆弧轨道末端切线相平,圆弧轨道的半径为R=0.5m,半径OC与竖直方向的夹角θ=53°,不计空气阻力,求;(g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)
(1)小物块到达C点时的速度大小;
(2)小物块刚要到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力;
(3)要使小物块不滑出长木板,木板的最小长度。
【答案】(1)5m/s;(2)68N,方向竖直向下;(3)3.625m
【解析】
【分析】
【详解】(1)小物块平抛运动至C点时,对速度进行分解,如图所示
因小物块恰好沿切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道CD,则有
(2)小滑块从C运动到D的过程中由动能定理,可得
解得
小物块在圆弧轨道末端D点,由牛顿第二定律,可得
联立方程,解得
由牛顿第三定律可知,对轨道的压力大小为68N,方向竖直向下
(3)小物块滑上长木板后做匀减速直线运动,由牛顿第二定律可得
小物块的加速度大小为
长木板做匀加速直线运动,由牛顿第二定律可得
可得长木板的加速度大小为
要使小物块不滑出长木板,则小物块滑至长木板最右端时,二者恰好共速,此时长木板最短,设经过t时间二者共速,则有
对物块和长木板组成的系统,由能量守恒定律得
联立方程,解得
即木板的最小长度为3.625m
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