内容正文:
兆麟中学2025—2026学年度下学期第三次月考考试
高一学年物理学科试题
命题人:第二命题组 审题人:第一名题组
考试用时:75分钟 总分:100分
一、单选题(每题4分共28分)
1.一小球在水平桌面上做匀速圆周运动,从A到B的过程中,下列说法正确的是( )
A.小球的动能时刻变化 B.小球的动量保持不变
C.小球受到的向心力不做功,但有冲量 D.小球受到的向心力做功,但没有冲量
2.关于做功、动量与能量,下列叙述中正确的是( )
A.一对平衡力做功之和必定为零
B.一对相互作用力做功之和必定为零
C.物体所受合外力做功为零,物体的机械能必定守恒
D.质量一定的某物体,动量不变,其动能必定不守恒
3.某物体在水平拉力F作用下,由静止沿水平方向运动,t1时刻撤去拉力F,其v-t图像如图所示。整个过程中,拉力F做的功为W1,冲量大小为I1,物体克服摩擦阻力Ff做的功为W2,摩擦阻力的冲量大小为I2,则下列判断正确的是( )
A.W1=W2;I1= I2 B.W1=W2;I1> I2 C.W1<W2;I1> I2 D.W1<W2;I1 <I2
4.北京时间2025年8月19日15时33分,力箭一号遥十运载火箭在东风商业航天创新试验区发射升空,将搭载的中科卫星05星等7颗卫星顺利送入各自轨道,飞行试验任务获得圆满成功。若七颗卫星均绕地球做匀速圆周运动,其中a卫星的轨道半径最大,b卫星的轨道半径最小。地球表面的重力加速度为g,忽略地球自转。下列说法正确的是( )
A.七颗卫星的向心加速度大小均大于g
B.七颗卫星的绕行速度均大于7.9 km/s
C.a卫星绕地球运动的周期大于b卫星的周期
D.a卫星绕地球运动的角速度大于b卫星运动的角速度
5.溧阳市新中医院投入运营后,医院利用无人机运送并空投药品。假设无人机在离降落平台高度为8 m处悬停后将药品通过悬绳静止释放,药品匀加速竖直下落了2 s后落地,若药品质量为1 kg,g取 10m/s2,则药品从释放到刚接触地面的过程中( )
A.药品的重力势能减少了32 J
B.药品的机械能减少了48 J
C.药品落到地面时重力的瞬时功率为48 W
D.药品的动能增加了48 J
6.甲、乙两物体沿同一直线相向运动,碰撞前甲物体的速度大小是6 m/s,乙物体的速度大小是2 m/s。碰撞后两物体都沿各自原方向的反方向运动,速度大小都是3 m/s。则甲、乙两物体的质量之比是( )
A.1∶3 B.5∶3 C.5∶9 D.1∶9
7.如图所示,真空中A、B两个质量相同的带电小球分别用10cm长的绝缘细线悬挂于绝缘天花板的O点,平衡时O、A间细线竖直且A小球与光滑竖直绝缘墙壁接触,O、B间细线偏离竖直方向。已知A所带的电荷量为B所带电荷量的3倍,两个小球质量均为0.3 g,取g=10 m/s2,静电力常量。下列说法正确的是( )
A.两个小球可能带异种电荷
B.A小球所带的电荷量为
C.竖直墙壁对A小球的作用力大小为
D.若B小球缓慢漏电,则O、B间细线上的拉力逐渐减小
二、多选题(每题,6分,共18分)
8.如图,真空中有两个6点电荷和,分别固定在x坐标轴上,其中Q1位于x=0处,Q2位于x=6 cm处。则x坐标轴上( )
A.电场强度为零的点只有一个 B.电场强度为零的点有两个
C.x>6 cm区域电场强度方向是沿x轴负方向 D.x<0区域电场强度方向是沿x轴负方向
9.光滑圆弧轨道质量为M的滑车静置于光滑水平面上,如图所示。一个质量为m的小球以速度v0水平冲上滑车,当小球上行再返回并脱离滑车时,以下说法正确的是( )
A.小球可能向右做平抛运动 B.小球可能向左做平抛运动
C.小球可能做自由落体运动 D.小球一定水平向左做平抛运动
10.如图所示,将一个内外侧均光滑的半圆形槽P置于光滑的水平面上,半圆形槽的半径为R、质量为m。在槽的右侧有一个质量为m的物块Q(不与槽粘连),现让一质量为4m的小球自右侧槽口的正上方高0.5R处由静止开始下落,小球从A点与半圆形槽相切进入槽内,已知重力加速度大小为g,则下列说法正确的是( )
A.小球第一次运动到半圆槽的最低点时,小球与槽的速度大小相等
B.小球第一次运动到半圆槽的最低点时,物块Q向右运动的距离为
C.整个过程半圆槽P对物块Q的冲量大小为
D.小球在半圆槽内第一次到最低点的运动过程中,小球对槽的冲量大小为
三、实验题
11.(每空2分,共8分)用如图甲所示的实验装置做“验证机械能守恒定律”的实验,让质量为m=0.1 kg的重锤自由下落,在纸带上打出了一系列的点,如图乙所示,O点为刚释放重锤时打出的点,相邻两计数点的时间间隔为0.02 s,g取10 m/s2。求(结果均保留两位有效数字):
(1)打点计时器打下记数点B时,重锤的速度vB= ___________;
(2)从打点O到打下记数点B的过程中,重锤重力势能的减小量=___________,动能的增加量=___________;由此可得出的结论是:___________。
12.(每空2分,共8分)用图甲实验装置验证动量守恒定律。已知入射小球质量为m1,被碰小球质量为m2。记录小球抛出点在地面上的垂直投影点O,测出碰撞前后两小球的平均落地点的位置M、P、N与O的距离分别为x1、x2、x3;如图乙,分析数据:
(1)若入射小球半径为,被碰小球半径为,为满足实验要求,则需要___________;(填字母代号)
A., B., C., D.,
(2)关于本实验,下列说法正确的是___________;
A.斜槽轨道必须光滑
B.斜槽轨道末端必须水平
C.实验过程中,复写纸和白纸都可以移动
D.小球每次必须从斜槽轨道同一位置释放
E.需用秒表测定小球在空中飞行的时间
(3)若两球碰撞时的动量守恒,应满足的关系式为 ;若碰撞是弹性碰撞,则还应满足 (用题中所给物理量的符号表示)
四、解答题
13.(10分)如图所示,在电场强度的匀强电场中,电荷量的点电荷从A点由静止加速到B点,A、B两点在同一条电场线上,它们间的距离d=0.1 m。求:
(1)点电荷在B点所受的电场力F的大小;
(2)在此过程中电场力对点电荷所做的功W。
14.(12分)如图所示,在竖直面内有一固定的足够长光滑轨道ABCD,AB为水平轨道,与半圆形轨道相切于B点。一质量的小球甲以大小的初速度水平向右运动,与静止在水平轨道上质量 的小球乙发生弹性正碰,碰后小球乙沿半圆形轨道上滑,恰好能通过半圆形轨道的最高点D。两小球均视为质点,取重力加速度大小。
(1)求碰撞后瞬间小球甲的速度v1;
(2)求半圆形轨道的半径R;
(3)为使小球乙始终沿轨道ABCD运动而不脱离轨道ABCD,求小球甲的初速度大小应满足的条件。
15.(16分)如图所示,半径为R的光滑圆弧槽静止在足够长的光滑水平面上,圆弧底端与水平面相切,其右侧距离为R处有厚度不计的薄木板,薄木板的左端放置一个小滑块,右端固定一竖直轻质挡板,挡板左侧连有一轻质弹簧。现将一小球从圆弧槽左侧内切点正上方的一定高度由静止释放,小球落入圆弧槽后又滑离;然后以大小为v0的速度与小滑块发生弹性碰撞,碰撞时间极短;随后小滑块拖动薄木板向右滑动,压缩弹簧后反弹,且恰好能回到薄木板的最左端而不掉下。已知小球的质量为m,圆弧槽和小滑块的质量均为3m,薄木板的质量为6m,小球和小滑块均可视为质点,重力加速度为g。求:
(1)小球开始下落时离水平地面的高度h;
(2)小球与滑块碰撞的瞬间,小球与圆弧槽底端的距离x;
(3)弹簧的最大弹性势能。
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题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
A
A
C
B
C
C
AD
ABC
BC
11.(1)0.97 (2) 0.049 0.047 在实验允许的误差范围内,重物下落过程中机械能守恒
12.【答案】(1)C (2)BD (3) m_{2或
13.(1) (2)
【详解】(1)点电荷在B点所受的电场力F的大小
(2)在此过程中电场力对点电荷所做的功
14.(1)1 m/s,方向水平向左;(2)R=0.32 m;(3)不大于
【详解】(1)设两小球碰撞后瞬间小球乙的速度为v2,以水平向右为正方向,对甲、乙两小球的碰撞过程,根据动量守恒定律有,根据机械能守恒定律有,解得,负号表示v1的方向水平向左。
(2)由(1)可得;设小球乙恰好通过最高点D的速度大小为vD,有
对小球乙从B点运动到D点的过程,根据机械能守恒定律有
解得R=0.32 m。
(3)设小球甲以初速率v与小球乙碰撞后,小球乙恰好能到达与圆心O等高的C点,设两小球碰撞后瞬间小球甲、乙的速度分别为和,有,,,解得 ;为使小球乙始终沿轨道运动而不脱离轨道,小球甲的初速度应不大于。
15.(1);(2);(3)
【详解】(1)设小球滑离圆弧槽时,圆弧槽的反冲速度大小为v1,方向水平向左由动量守恒定律得 mv0=3mv1,解得从小球开始下落至球、槽第一次分离过程,系统机械能守恒。由机械能守恒定律得
解得
(2) 设小球从开始下落至刚好滑离圆弧槽,相对地面向右滑过x1,圆弧槽反冲相对地面后退x2,由平均动量守恒可得 解得,
小球要继续向右滑过x2+R,历时t,则
圆弧槽在 t 时间内向左继续滑行的距离为
小球与滑块碰撞的瞬间,小球与圆弧槽底端的距离
(3) 规定向右为正方向,小球与滑块发生弹性碰撞,动量守恒,机械能守恒
解得
方向向左;
方向向右。
滑块与薄木板共速时弹簧的弹性势能最大,由动量守恒定律得
解得
因滑块恰好回到薄木板的最左端,故薄木板与滑块间一定有摩擦,且相对薄木板向右运动和返回向左运动的摩擦生热相同,设为Q,则
滑块恰好回到薄木板的最左端时仍共速,速度仍为v,故
解得
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