内容正文:
哈师大青冈实验中学2025—2026学年度11月份考试
高三物理试题
一、选择题:本题共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,有选错的得0分。
1. 一辆汽车刹车后做匀减速直线运动,已知其初速度为20m/s,加速度大小为5m/s²,则汽车在刹车后4s内的位移与刹车后6s内的位移之比为( )
A. 1∶1 B. 3∶4 C. 2∶3 D. 16∶25
【答案】A
【解析】
【详解】设经时间汽车的速度为零,则有
故汽车刹车后6s内的位移等于刹车后4s内的位移,即两段时间的位移之比为1:1。
故选A。
2. 同一乘客三次分别乘坐不同的电梯上楼,过程中都经历了电梯加速上升阶段,假设三次的加速度大小相同,且乘客相对电梯均静止,如图甲、乙、丙所示。在上述加速阶段中,下列说法正确的是( )
A. 三种方式乘客均受到了电梯地板的摩擦力作用
B. 只有在甲种方式中,乘客才受到了摩擦力作用
C. 在丙种方式中,乘客受到电梯地板的支持力最大
D. 三种方式中的乘客只有丙处于超重状态
【答案】C
【解析】
【详解】AB.电梯加速上升阶段,在甲种方式中,乘客受到支持力、重力、沿斜面向上的摩擦力作用;在乙种方式中,乘客受到支持力、重力、水平向右的摩擦力作用;在丙种方式中,乘客受到支持力、重力,故在甲、乙两种方式中,乘客受到了摩擦力作用,故AB错误;
C.如图所示
在甲种方式中,设乘客受到电梯地板的支持力为,垂直电梯地板方向有
在乙种方式中,设乘客受到电梯地板的支持力为,垂直电梯地板方向有
在丙种方式中,设乘客受到电梯地板的支持力为,垂直电梯地板方向有
可得,故在丙种方式中,乘客受到电梯地板的支持力最大,故C正确;
D.三种方式中的乘客均有向上的加速度,均处于超重状态,故D错误。
故选C。
3. 物体做平抛运动,其加速度大小a、速度大小v、位移大小x、动能Ek随时间t或下落高度h变化的规律正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.平抛运动中物体所受重力不变,故加速度大小应恒等于g,图像应是一条水平直线,故A错误。
B.物体的速度大小,随时间t增大而非简单的线性关系,故B错误。
C.若x表示物体的位移大小,则当下落高度为h时,有
故
它与h不呈线性关系,故C错误。
D.动能
又因
所以Ek=,随h呈一次函数增加,故D正确。
故选D。
4. 如图所示,不可伸长的轻质细绳的一端固定于O点,另一端系一个小球,在O点的正下方钉一个钉子A,小球从右侧某一高度,由静止释放后摆下,不计空气阻力和细绳与钉子相碰时的能量损失。下列说法中正确的是( )
A. 小球摆动过程中,所受合力的方向始终指向O点
B. 小球在左侧所能达到的最大高度可能大于在右侧释放时的高度
C. 当细绳与钉子碰后的瞬间,小球的向心加速度突然变小
D. 钉子的位置越靠近小球,在细绳与钉子相碰时绳就越容易断
【答案】D
【解析】
【详解】A.小球由静止释放后,小球向下运动,故小球的重力做正功,小球会加速向下运动,小球做圆周运动的线速度在增大,故它受到的合外力是变化的,并非始终指向O点,A错误;
B.根据能量守恒,小球在左侧也能摆到与右侧同样的高度,不会大于右侧,B错误;
C.细绳与钉子碰后的瞬间,小球的线速度不变,而半径变小,根据向心加速度
可知,加速度变大,C错误;
D.钉子的位置越靠近小球,细绳与钉子相碰时,即R变小;小球在最下端,根据牛顿第二定律可知
所以
所以R越小,则F越大,绳越容易断,D正确。
故选D。
5. 某行星有两颗卫星的轨道半径之比约为1∶2。根据以上信息可知这两颗卫星的( )
A. 线速度大小之比约为1∶2 B. 周期之比约为1∶4
C. 向心加速度大小之比约为4∶1 D. 向心力大小之比约为4∶1
【答案】C
【解析】
【详解】A.卫星绕行星运动时,由万有引力提供向心力,则有
解得
可得两颗卫星的线速度大小之比,故A错误;
B.卫星绕行星运动时,由万有引力提供向心力,则有
解得
可得两颗卫星的周期之比,故B错误;
C.卫星绕行星运动时,由万有引力提供向心力,则有
解得
可得两颗卫星的向心加速度大小之比,故C正确;
D.卫星绕行星运动时,由万有引力提供向心力,则有
因两卫星的质量关系不确定,不能比较向心力大小,故D错误。
故选C。
6. 下列对电场中的概念、公式的理解,正确的是( )
A. 根据电容的定义式,电容器的电容与所带电荷量成正比
B. 根据电场强度的定义式,电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量成反比
C. 根据真空中点电荷电场强度公式,电场中某点电场强度和场源电荷的电荷量成正比
D. 根据公式,带电荷量为1C的正电荷,从A点移动到B点克服静电力做功为1J,则A、B两点的电势差为1V
【答案】C
【解析】
【详解】A.电容器的电容由其结构(如极板形状、间距、介质)决定,与电荷量和电压无关。定义式仅用于计算,不能说明与成正比,故A错误;
B.电场强度由电场本身决定,与试探电荷的电荷量无关,故B错误;
C.真空中点电荷的电场强度公式明确表明,与场源电荷的电荷量成正比,与距离平方成反比,故C正确;
D.克服静电力做功1J,说明电场力做功。根据公式
得
即A、B两点的电势差为-1V,故D错误。
故选C。
7. 在氢原子模型中,电子绕核的运动可视为一个环型电流。设氢原子中电子以速率v沿半径为r的圆形轨道上运动,电子的电量为e,则其等效电流的电流强度等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】设电子转动周期为T,由圆周运动基本公式可得
由电流定义式可得
联立解得
故选A。
8. 质量为0.2kg的滑块a与静止的滑块b在光滑水平面上正碰,碰撞时间不计。滑块a、b碰撞前后的位移随时间变化的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 滑块b的质量为1.2kg
B. 滑块b的质量为0.8kg
C. 滑块a、b构成的系统在碰撞中损失的机械能为1J
D. 滑块a、b构成的系统在碰撞中损失的机械能为0.6J
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.在位移—时间图象中,图线的斜率表示物体的速度,由图象可知,碰撞前a的速度为
b的速度为零;
碰撞后a的速度为
b的速度为
由动量守恒定律
解得滑块b的质量为mb=1.2kg,A正确,B错误;
CD.滑块a、b构成的系统在碰撞中损失的机械能为,C错误,D正确。
故选AD。
9. 一列简谐横波沿x轴正方向传播,图甲、乙分别是x轴上相距3m的A、B两质点的振动图像。下列说法正确的是( )
A. 该简谐横波的波长可能为2.4m B. 该简谐横波的波长可能为3m
C. 该简谐横波的波速可能为 D. 该简谐横波的波速可能为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.如图所示
x轴上A、B两质点间的距离满足或
则波长为或(,1,2,3,…)
则该简谐横波的波长可能为2.4m,不可能为3m,故A正确,B错误;
CD.由题目中的图可知,周期为,则波速为或(,1,2,3,…),则该简谐横波的波速不可能为,可能为,故C错误,D正确。
故选AD。
10. 如图,带电荷量为的物块放在水平桌面上,利用细绳通过光滑的滑轮与相连,处在水平向左的匀强电场中,场强为。从开始,与桌面的动摩擦因数随的变化如图所示,取点电势为零,、质量均为,离滑轮的距离足够长,则( )
A. 在点的加速度为
B. 它们运动的最大速度为
C. 它们向左运动的最大位移为
D. 当速度为时,的电势可能是
【答案】AC
【解析】
【详解】A.在点的加速度为,故A正确;
BC.当加速度为零时,A、B运动的速度最大,根据平衡条件得,
联立解得
由图可知
所以此时A、B运动的位移大小为
根据动能定理可得
又
解得
当A、B到达最大位移处时,速度为零,则有,
联立解得,故B错误,C正确;
D.当物体的速度为时,有,
联立解得或
所以A的电势为或,故D错误。
故选AC。
二、实验题:共14分
11. 某同学利用在半径为R的光滑圆弧球面上做简谐运动的匀质小球来测定当地的重力加速度,实验装置如图1所示,在该实验条件下,小球在圆弧球面上的运动可视为单摆。
(1)该同学首先利用游标卡尺测量小球的直径,示数如图2所示,则小球的直径为d=______cm。
(2)该同学在圆弧球面下方安装了压力传感器,将小球从A点由静止释放后,压力传感器的示数变化如图3所示,则小球摆动的周期为T=__________。
(3)根据已知的物理量,可得当地重力加速度g的表达式为g=__________(用d、t0、R表示)。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【详解】(1)由游标卡尺的读数规则可知,小球的直径
(2)由题图3可知为小球从圆弧球面最左端运动到最右端的时间,故小球的运动周期为
(3)小球的运动可视为单摆运动,该等效单摆的摆长为
由单摆周期公式
可知,当地重力加速度的表达式为
12. 一同学准备了两个完全相同的小物块A、B以及一根长轨道、一把刻度尺,长轨道一端倾斜,其余部分为水平直轨道,倾斜部分与水平部分平滑连接,轨道各处粗糙程度可认为相同,整个轨道始终在同一竖直面内。该同学借助这些器材设计“验证动量守恒定律”实验,设计步骤如下:
①将轨道固定在水平地面上,并在倾斜部分和水平部分适当位置分别做标记点P、Q,如图所示;
②将小物块A从标记点P由静止释放,沿轨道运动,经过标记点Q后直到小物块A停止在水平直轨道上的M点;
③将小物块B放置在标记点Q,将小物块A仍从标记点P由静止释放,物块A、B碰撞后最终分别停在水平轨道上的N点、K点;
④用刻度尺分别测量QM、QN、QK的线段长度为。
(1)若发现小物块A停止位置M点很远,长度超过刻度尺一次性测量的范围。要使QM的线段长度在刻度尺测量范围内,下列操作可行的有______(填字母)。
A. 降低标记点P的高度
B. 改用同种材料但质量更大的物块
C. 改用与地面间动摩擦因数更大材料的物块
(2)等式______成立,可验证小物块A、B碰撞过程动量守恒。若两个小物块与地面间的动摩擦因数不同,此等式是否成立?______(选填“是”或“否”)
(3)碰撞后,小物块A是否会被弹回?______(选填“是”或“否”)
【答案】(1)AC (2) ①. ②. 否
(3)否
【解析】
【小问1详解】
若发现A停在轨道上很远处,可以减小碰前小物块A的速度或者增大小物块在长直轨道上的加速度,故选AC。
【小问2详解】
[1]若小物块A、B碰撞过程满足动量守恒定律,有
碰撞前后小物块A、B在长直轨道上做匀减速运动,加速度均相同,有
化简得
[2]若A、B与地面动摩擦因数不同,上式不能简化,即不成立;
【小问3详解】
当小物块A、B发生弹性碰撞时,小物块A的碰后,仍向右运动,所以小物块A碰后不会被弹回。
三、解答题:共40分
13. 如图所示,把一带电荷量为的小球A用绝缘细绳悬起,若将带电荷量为的带电小球B靠近A,当两个带电小球在同一高度相距30cm时,绳与竖直方向成45°角,取,,且A、B两小球均可视为点电荷,求:
(1)A、B两球间的库仑力大小;
(2)细绳拉力的大小。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)A、B间的库仑力大小
(2)小球A受力如图所示
由平衡条件
解得A球所受拉力
14. 一束初速不计的带电粒子,电荷量在经的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若板间距离,板长,两个极板间电压为,已知粒子的质量为。(重力忽略不计)求:
(1)粒子进入偏转电场时的速度;
(2)粒子射出电场沿垂直于板面方向偏移的距离。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
粒子在加速电场中,由动能定理
有
得
【小问2详解】
粒子在平行板间做类平抛运动,设粒子在平行板间的飞行时间为
在平行极板方向,有
解得
在垂直极板方向,有,其中
得粒子在平行板间的加速度
粒子飞出平行板时的侧移量
得
15. 如图,在足够大的光滑、绝缘水平面上有两物块A和B,质量分别为、m,其中A带电量为,B不带电,开始时A与B相距,空间加有水平向右匀强电场E,此时物块A由静止释放,物块A、B发生弹性正碰且A电荷量不会转移,A与B均可视为质点,重力加速度为g。
(1)求物块A与B发生碰撞后瞬间物块B的速度大小;
(2)两物块从第一次碰撞到第二次碰撞所用时间;
(3)若B的质量为m,A的质量为,,A所带电量为,求两物块第2025次碰撞后到第2026次相撞的时间间隔。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
A加速运动,由动能定理得
解得
设A与B发生碰撞后瞬间,A与B的速度大小分别为,,对于A、B碰撞过程,由动量守恒定律得
由机械能守恒定律得
联立得,
【小问2详解】
若A、B发生第一次碰撞后到恰好发生第二次碰撞,运动时间为,则A的位移大小为
B的位移大小为
且
联立得
【小问3详解】
若A、B两个物块的质量之比为k,A物块的加速度不变,则第一次碰撞前A速度仍为,碰撞后两个物块的速度分别为,,根据弹性碰撞动量守恒得
机械能守恒得
联立得,
联立可以发现
由追及问题知识可知第一次碰撞后到第二次碰撞前
可得第二次碰撞前A的速度为
此时两物块发生第二次弹性碰撞,根据弹性碰撞动量守恒得
机械能守恒得
联立得,
联立可以发现
,依此类推,可以发现两物块每次碰撞后瞬时速度之差为,到下一次碰撞前速度差仍为,根据匀变速直线运动规律可得
解得它们再次碰撞所需要时间是
所以两物块第2025次碰撞后到第2026次相撞的时间是
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一、选择题:本题共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,有选错的得0分。
1. 一辆汽车刹车后做匀减速直线运动,已知其初速度为20m/s,加速度大小为5m/s²,则汽车在刹车后4s内的位移与刹车后6s内的位移之比为( )
A. 1∶1 B. 3∶4 C. 2∶3 D. 16∶25
2. 同一乘客三次分别乘坐不同的电梯上楼,过程中都经历了电梯加速上升阶段,假设三次的加速度大小相同,且乘客相对电梯均静止,如图甲、乙、丙所示。在上述加速阶段中,下列说法正确的是( )
A. 三种方式乘客均受到了电梯地板的摩擦力作用
B. 只有在甲种方式中,乘客才受到了摩擦力作用
C. 在丙种方式中,乘客受到电梯地板的支持力最大
D. 三种方式中的乘客只有丙处于超重状态
3. 物体做平抛运动,其加速度大小a、速度大小v、位移大小x、动能Ek随时间t或下落高度h变化的规律正确的是( )
A. B.
C. D.
4. 如图所示,不可伸长的轻质细绳的一端固定于O点,另一端系一个小球,在O点的正下方钉一个钉子A,小球从右侧某一高度,由静止释放后摆下,不计空气阻力和细绳与钉子相碰时的能量损失。下列说法中正确的是( )
A. 小球摆动过程中,所受合力的方向始终指向O点
B. 小球在左侧所能达到的最大高度可能大于在右侧释放时的高度
C. 当细绳与钉子碰后的瞬间,小球的向心加速度突然变小
D. 钉子的位置越靠近小球,在细绳与钉子相碰时绳就越容易断
5. 某行星有两颗卫星的轨道半径之比约为1∶2。根据以上信息可知这两颗卫星的( )
A. 线速度大小之比约为1∶2 B. 周期之比约为1∶4
C. 向心加速度大小之比约为4∶1 D. 向心力大小之比约为4∶1
6. 下列对电场中的概念、公式的理解,正确的是( )
A. 根据电容的定义式,电容器的电容与所带电荷量成正比
B. 根据电场强度的定义式,电场中某点的电场强度和试探电荷的电荷量成反比
C. 根据真空中点电荷电场强度公式,电场中某点电场强度和场源电荷的电荷量成正比
D. 根据公式,带电荷量为1C的正电荷,从A点移动到B点克服静电力做功为1J,则A、B两点的电势差为1V
7. 在氢原子模型中,电子绕核的运动可视为一个环型电流。设氢原子中电子以速率v沿半径为r的圆形轨道上运动,电子的电量为e,则其等效电流的电流强度等于( )
A. B. C. D.
8. 质量为0.2kg的滑块a与静止的滑块b在光滑水平面上正碰,碰撞时间不计。滑块a、b碰撞前后的位移随时间变化的图像如图所示,下列说法正确的是( )
A. 滑块b的质量为1.2kg
B. 滑块b的质量为0.8kg
C. 滑块a、b构成的系统在碰撞中损失的机械能为1J
D. 滑块a、b构成的系统在碰撞中损失的机械能为0.6J
9. 一列简谐横波沿x轴正方向传播,图甲、乙分别是x轴上相距3m的A、B两质点的振动图像。下列说法正确的是( )
A. 该简谐横波的波长可能为2.4m B. 该简谐横波的波长可能为3m
C. 该简谐横波的波速可能为 D. 该简谐横波的波速可能为
10. 如图,带电荷量为的物块放在水平桌面上,利用细绳通过光滑的滑轮与相连,处在水平向左的匀强电场中,场强为。从开始,与桌面的动摩擦因数随的变化如图所示,取点电势为零,、质量均为,离滑轮的距离足够长,则( )
A. 在点的加速度为
B. 它们运动的最大速度为
C. 它们向左运动的最大位移为
D. 当速度为时,的电势可能是
二、实验题:共14分
11. 某同学利用在半径为R的光滑圆弧球面上做简谐运动的匀质小球来测定当地的重力加速度,实验装置如图1所示,在该实验条件下,小球在圆弧球面上的运动可视为单摆。
(1)该同学首先利用游标卡尺测量小球的直径,示数如图2所示,则小球的直径为d=______cm。
(2)该同学在圆弧球面下方安装了压力传感器,将小球从A点由静止释放后,压力传感器的示数变化如图3所示,则小球摆动的周期为T=__________。
(3)根据已知的物理量,可得当地重力加速度g的表达式为g=__________(用d、t0、R表示)。
12. 一同学准备了两个完全相同的小物块A、B以及一根长轨道、一把刻度尺,长轨道一端倾斜,其余部分为水平直轨道,倾斜部分与水平部分平滑连接,轨道各处粗糙程度可认为相同,整个轨道始终在同一竖直面内。该同学借助这些器材设计“验证动量守恒定律”实验,设计步骤如下:
①将轨道固定在水平地面上,并在倾斜部分和水平部分适当位置分别做标记点P、Q,如图所示;
②将小物块A从标记点P由静止释放,沿轨道运动,经过标记点Q后直到小物块A停止在水平直轨道上的M点;
③将小物块B放置在标记点Q,将小物块A仍从标记点P由静止释放,物块A、B碰撞后最终分别停在水平轨道上的N点、K点;
④用刻度尺分别测量QM、QN、QK的线段长度为。
(1)若发现小物块A停止位置M点很远,长度超过刻度尺一次性测量的范围。要使QM的线段长度在刻度尺测量范围内,下列操作可行的有______(填字母)。
A. 降低标记点P的高度
B. 改用同种材料但质量更大的物块
C. 改用与地面间动摩擦因数更大材料的物块
(2)等式______成立,可验证小物块A、B碰撞过程动量守恒。若两个小物块与地面间的动摩擦因数不同,此等式是否成立?______(选填“是”或“否”)
(3)碰撞后,小物块A是否会被弹回?______(选填“是”或“否”)
三、解答题:共40分
13. 如图所示,把一带电荷量为的小球A用绝缘细绳悬起,若将带电荷量为的带电小球B靠近A,当两个带电小球在同一高度相距30cm时,绳与竖直方向成45°角,取,,且A、B两小球均可视为点电荷,求:
(1)A、B两球间的库仑力大小;
(2)细绳拉力的大小。
14. 一束初速不计的带电粒子,电荷量在经的加速电压加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若板间距离,板长,两个极板间电压为,已知粒子的质量为。(重力忽略不计)求:
(1)粒子进入偏转电场时的速度;
(2)粒子射出电场沿垂直于板面方向偏移的距离。
15. 如图,在足够大的光滑、绝缘水平面上有两物块A和B,质量分别为、m,其中A带电量为,B不带电,开始时A与B相距,空间加有水平向右匀强电场E,此时物块A由静止释放,物块A、B发生弹性正碰且A电荷量不会转移,A与B均可视为质点,重力加速度为g。
(1)求物块A与B发生碰撞后瞬间物块B的速度大小;
(2)两物块从第一次碰撞到第二次碰撞所用时间;
(3)若B的质量为m,A的质量为,,A所带电量为,求两物块第2025次碰撞后到第2026次相撞的时间间隔。
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