湖北省团风中学2025-2026学年高三上学期周考(11.21)物理试题
团风中学高三物理周考11.21
一、单选题:本题共7个小题,每题4分。在每个小题给出的四个选项中,只有一个符合题目要求。
1.某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点,电场线、粒子在A点的初速度以及运动轨迹如图所示。由此可以判定( )
A.粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度
B.粒子在A点的动能小于它在B点的动能
C.粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能
D.A点的电势低于B点的电势
2.如图为某广告宣传的“反重力时光沙漏”,据其介绍,一旦打开灯光电源,会看到水滴在空中静止。在产品使用者的评价中有下列信息:“水滴真的不动了,太神奇了!”“灯光闪得我受不了!”……根据以上现象及提供的信息分析,下列说法中正确的是( )
A.违反了能量守恒定律,此现象不可能属实
B.违反了万有引力定律,此现象不可能属实
C.这是由灯光频闪频率造成的,此现象属实
D.这是由眼睛眨眼频率造成的,此现象属实
3.一着陆器经过多次变轨后登陆火星的轨迹变化如图所示,着陆器先在轨道Ⅰ上运动,经过P点时启动变轨发动机切换到圆轨道Ⅱ上运动,经过一段时间后,再次经过P点时启动变轨发动机切换到椭圆轨道Ⅲ上运动。轨道上的P、Q、S三点与火星中心位于同一直线上,P、Q两点分别是椭圆轨道Ⅲ的远火星点和近火星点,且
。除了变轨瞬间,着陆器在轨道上运行时均处于无动力航行状态。下列说法正确的是( )
A.若着陆器在轨道Ⅱ、Ⅲ上运行的周期分别为和
,则
B.着陆器在轨道Ⅲ上从P点无动力运动到Q点的过程中机械能逐渐变大
C.若着陆器在轨道Ⅱ上运行的速度大小为v,则加速度大小为
D.着陆器在轨道Ⅱ上经过S点的速度大于在轨道Ⅲ上经过Q点的速度
4.如图所示,空间中有平行于正六边形的匀强电场,正六边形中心为
,边长为
.将电荷量为
的点电荷从
点移动到
点,电场力做了
的功,再从
点移动到
点,电场力又做了
的功.选
点为电势能零点,下列说法正确的是( )
A.点电势为
B.点的电势为
C.两点间的电势差
D.匀强电场的电场强度大小为
,方向由
指向
5.如图所示,电量为的正电荷均匀地分布在半径为
的圆环上
为圆环平面内一点,过圆心
点的
轴垂直于环面,
为
轴上一点,
。则( )
A.、
两点场强都为零 B.
、
两点中
点电势低
C.点场强大小为
D.圆环平面上,过
点以
点为圆心的圆是一条等势线
6.如图所示,与水平方向成θ=30°角的圆盘绕垂直于盘面且过圆心的轴做匀速圆周运动,角速度。盘面上距轴r=0.5m处有一可视为质点的小物块恰能与圆盘保持相对静止。小物块的质量m=1kg,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2,下列说法错误的是( )
A.物块与盘面间的动摩擦因数为
B.物块从最低点转到最高点的过程中,圆盘对物块的摩擦力一直减小
C.物块转至与圆盘圆心高度相同处时,圆盘对物块的摩擦力大小为2.5N
D.在保持物块相对圆盘静止的情形下,改变圆盘角速度,物块在最高点的摩擦力不可能为零
7.如图甲所示,轴上固定两个点电荷A和B,电荷A固定在原点
,电荷B固定在
处,通过电势传感器测出
轴上各点电势
,并描绘出
图像,如图乙所示。已知
图线与
轴的交点坐标为
和
,
处的图线的切线平行于
轴,取无穷远处电势为零时,点电荷的电势公式
,其中
为静电力常量,
为场源点电荷的电荷量,
为某点距场源点电荷的距离,下列不正确的是( )
A.两电荷为异种电荷
B.两电荷量大小之比为
C.交点坐标、
D.在轴上
的区域内静止释放一负电荷,该电荷只在电场力作用下一定不能向左穿过
位置
二、多选题:本题共3个小题,每题4分。在每个小题给出的四个选项中,有多个符合题目要求。选对但不全得2分,有错选得0分。
8.如图甲所示,一汽车保持恒定功率经过AB、BC两段不同路面,该过程其v-t图像如图乙所示,则汽车( )
A.在AB段所受阻力不变
B.在AB段所受阻力逐渐减小
C.在BC段牵引力逐渐增大
D.在BC段牵引力逐渐减小
9.如图甲所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率
运行,初速度大小为
的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的
图象(以地面为参考系)如图乙所示。已知
,物块和传送带间的动摩擦因数为
,物块的质量为m。则( )
A.时刻,小物块离A处的距离最大
B.时间内,小物块的加速度方一直向右
C.时间内,物块在传送带上留下的划痕为
D.时间内,因摩擦产生的热量为
10.如图所示,一对平行金属板长为L,两板间距为d,两板间所加交变电压为
,交变电压的周期
。质量为m、电荷量为e的电子从平行板左侧以速度
沿两板的中线持续不断地进入平行板之间,已知所有电子都能穿过平行板,且最大偏距的电子刚好从极板的边缘飞出,不计重力作用。下列说法正确的是( )
A.所有电子离开电场时的速度方向均与初速度方向相同
B.离开金属板时,侧位移越大的电子动能越大
C.时刻进入电场的电子,在两板间运动时最大侧位移为
D.时刻进入电场的电子,在两板间运动时最大侧位移为
三、实验题:本题共两小题,共16分
11.(8分)某实验小组用如图甲所示的装置验证不同质量分布时系统机械能守恒定律。
主要步骤如下:
将桌面上的气垫导轨调至水平,质量为10m的滑块(包括挡光片)和质量为m托盘通过细绳跨过滑轮连接,初始时滑块静止置于气垫导轨上。将N个质量均为m砝码放置在托盘中,使系统质量分布不对称。用游标卡尺测量挡光片的宽度d如图乙,用刻度尺测出滑块位于初位置时挡光片与光电门的距离s,重力加速度为g。
接通气垫导轨气源,系统由静止释放,当滑块通过光电门时,记录其挡光时间,计算速度
。
从托盘上取下一个砝码,放到滑块上。再次将系统从同一位置由静止释放,记录滑块通过光电门时的挡光时间,计算速度
。
依次从托盘中取下2个、3个、……n个砝码()放到滑块上,重复上述操作,并记录滑块相应的挡光时间
,计算速度
。
回答下列问题:
(1)如图乙,遮光条的宽度 mm;
(2)遮光条通过光电门时速度大小 (用题目中测量的物理量的字母表示);
(3)从系统由静止释放到滑块通过光电门的过程中,系统重力势能的减少量,系统动能的增加量
,根据机械能守恒定律
,可推导出滑块通过光电门时速度的平方
的理论表达式为:
(用N、n、g、s表示);
(4)以n为横坐标,以实验测得的为纵坐标,在坐标纸上描点作图。如果作出的图线是一条直线, (填“能”或“不能”)验证系统机械能守恒。
12.(8分)某同学用图甲所示的电路研究电容器的充、放电过程。图丙所示实验装置是用来探究影响平行板电容器的因素。其中电容器左侧极板和静电计外壳接地,电容器右极板
与静电计金属球相连。使电容器带电后与电源断开。
(1)图甲当开关S接“1”达到稳定后,电容器上极板带 (选填“正”或“负”)电。
(2)图甲开关S接通前,将电流传感器串联在左侧电路中,接着将开关S接“2”,与电流传感器连接的计算机描绘出电路中的电流随时间变化的I-t图像如图乙所示,通过分析可知,图中图像与横轴围成的面积表示的物理量是 。不改变电路其他参数,只增大电阻
的阻值,则此过程的I-t曲线与横轴围成的面积将 (选填“减小”、“不变”或“增大”)。
(3)图丙中,静电计是测量下列哪一个物理量的仪器( )
A.电荷量 B.电容 C.电势差
(4)保持两极板所带的电荷量
不变,极板间的正对面积S不变,让带有绝缘手柄的
板向左移动增大两极板间的距离
,发现静电计指针偏角变大,得出的结论是:在其他条件不变的情况下,平行板电容器的电容
随两极板间的距离
的增大而 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(5)改变电路中某一元件的参数对同一电容器进行两次充电,两次充电对应的电容器电荷量随时间
变化的图像分别如图中
、
所示。根据图像分析:
、
两条曲线不同是由于 (填“电压”或“电阻”)不同造成的。
四、解答题:本题四小题,共44分。解答时请写出必要得文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案得不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13.(12分)如图甲,古老的牧羊人跳”是利用一根长杆从高处安全跳下。某同学将该过程简化为物块与杆在竖直方向的运动,如图乙,质量
的物块套在长杆上,距长杆下端的长度
。初始时,物块与长杆从某一高度自由下落,长杆碰到地面后保持静止(插人地面长度可忽略);物块继续向下运动,受到杆的阻力
。为保证安全,物块到达地面时速度应小于
。重力加速度大小取
,求:
(1)在保证安全的前提下,物块下落过程中最大速度的大小;
(2)物块能安全下落的最大高度。
14.(14分)如图所示为游乐场的空中飞椅项目.长度为
的轻质高分子绳一端系着座椅,另一端固定在半径为
的水平转盘边缘,电机带动水平转盘绕穿过其中心的竖直轴转动,从而带动绳、座椅、游玩者一起转动,座椅
与该座椅上的游玩者的总质量为
,水平转盘先在较低位置A处,以某一转速匀速转动,此时轻绳与竖直方向的夹角
;然后再在慢慢加速转动的同时将水平转盘的高度提升
到达位置
处,再在
处保持另一转速匀速转动,此时轻绳与竖直方向的夹角
不计空气阻力,将座椅
与游玩者整体视为质点,重力加速度为
,
,求:
(1)转盘在处匀速转动时,
的线速度大小
;
(2)从转盘在A处匀速转动到转盘提升后在处匀速转动的过程中,轻绳对座椅
和游玩者所做的功
。
15.如图所示,一半径为R的绝缘光滑圆形轨道竖直固定,轨道最低点B点与一条粗糙水平轨道平滑相连,轨道所在空间存在水平向右、场强大小为
的匀强电场。从水平轨道上的A点由静止释放一质量为m,带正电荷量为q的小球,设A、B间的距离为s,已知小球与水平轨道间的动摩擦因数为
,C点为圆形轨道上与圆心O等高的点,重力加速度为g,小球可视为质点,
,结果可用分数表示。
(1)为使小球能做完整的圆周运动,求s的最小值;
(2)在第(1)的情况下,求小球对圆轨道的最大压力;
(3)若,设B点电势为零,求小球运动速度最大时的电势能。