湖南省株洲市2026-2027学年高三上学期期中考试物理自编模拟试卷
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内容正文:
湖南省株洲市2026-2027学年高三上学期期中考试物理自编模拟试卷
物理试题
注意事项:
1. 答题前,考生务必将自己的准考证号、姓名填写在答题卡上。考生要认真核对答题卡上粘贴的条
形码的“准考证号、姓名、考试科目”与考生本人准考证号、姓名是否一致。
2. 回答选择题时,选出每小题答案后,用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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效
3. 考试结束后,监考员将试卷、答题卡一并收回。
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,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
1.蹦床运动中,运动员在一张有弹性的水平网状蹦床上弹起,在空中完成各种优美动作。如图所示,为我国运动员在某次蹦床时的情景图,弹到最高点时记为A位置,接着竖直向下掉落,刚碰到蹦床时记为B位置,而运动员落到最低位置时记为C位置(图中未标记)。关于运动员这一次从A运动到C的过程,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.运动员的机械能守恒
B.运动员先经历失重再超重
C.运动员经过B位置时速度最大
D.运动员经过C位置时处于受力平衡状态
【答案】B
【解析】A.运动员从B运动到C过程,蹦床弹力对运动员做负功,运动员的机械能减少,故A错误;
B.运动员从A运动到C的过程,加速度方向先向下后向上,运动员先经历失重再超重,故B正确;
CD.运动员经过B位置后,弹力先小于重力,运动员继续向下加速运动,当弹力等于重力时,运动员的加速度为0,速度达到最大,之后弹力大于重力,运动员向下减速运动到最低点C,则运动员经过C位置时的加速度方向向上,不是处于平衡状态,故CD错误。
故选B。
2.单板大跳台是一项紧张刺激项目。2022年北京冬奥会期间,一观众用手机连拍功能拍摄运动员从起跳到落地的全过程,合成图如图所示。忽略空气阻力,且将运动员视为质点。则运动员( )
A.在空中飞行过程是变加速曲线运动
B.在斜向上飞行到最高点的过程中,其动能全部转化为重力势能
C.运动员从起跳后到落地前,重力的瞬时功率先减小后增大
D.运动员在空中飞行过程中,速度的变化率在不断变化
【答案】C
【解析】A.忽略空气阻力,在空中飞行过程中,做抛体运动,只受竖直向下的重力,而且因为初速度不在竖直方向上,故运动员在空中做匀变速曲线运动,A不符合题意;
B.在斜向上飞行到最高点时,竖直方向的速度为零,但水平方向的速度不为零,所以在斜向上飞行到最高点的过程中,其动能没有全部转化为重力势能,B不符合题意;
C.在空中飞行过程中,竖直方向的速度先减小后增大,根据
可知运动员从起跳后到落地前,重力的瞬时功率先减小后增大,C符合题意;
D.运动员在空中飞行过程中,只受重力作用,速度的变化率为
所以速度的变化率不变,D不符合题意;
故答案为C。
3. 倾角为θ的传送带以恒定速率v0顺时针转动。t =0时在传送带底端无初速轻放一小物块,如图所示。t0时刻物块运动到传送带中间某位置,速度达到v0。不计空气阻力,则物块从传送带底端运动到顶端的过程中,加速度 a、速度 v随时间 t变化的关系图线可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】 在传送带底端无初速轻放一小物块,小物块先在传送带上做匀加速直线运动,其v-t图像为过原点的倾斜直线;
设动摩擦因数为μ,根据牛顿第二定律μmgcosθ-mgsinθ=ma1
解得a1=μgcosθ-gsinθ
加速度保持不变,a-t图像为平行于t轴的直线;
经过时间t0,小物块与传送带共速,由于最大静摩擦力大于重力沿斜面向下的分力,滑动摩擦力发生突变静摩擦力,此时f静=mgsinθ,小物块受平衡力作用,加速度a2=0,小物块随传送带一起以速度v0做匀速直线运动,其v-t图像为平行于t轴的直线。
综上分析,故ABD错误,C正确。
故选:C。
4.如图所示,在半径为R的圆上四等分位置放置点电荷。O点为圆心,M、N分别为直径上到O点距离相同的两点。除N点正右方的点电荷为外,其余点电荷均为+Q。已知静电力常量为k,则下列说法中正确的是( )
A.O点场强大小为
B.M、N两点场强相同
C.M点电势低于N点电势
D.将一正点电荷从M点移动到N点,电势能减少
【答案】D
【解析】A.根据点电荷周围电场的分布,距离点电荷相同距离的电场强度大小相等,根据电场线的方向,则O点正上方和正下方两点电荷在O点产生场强大小相等,方向相反,互相抵消。根据电场线的分布则O点正左侧和正右侧点电荷在O点产生的电场强度大小相等,方向相同,根据电场的叠加,则O点的场强为
根据电场线的方向可以判别电场强度的方向由O指向N,故A项错误;
B.MN两点的电场强度可以视为O点正上方和正下方两点电荷所产生的电场强度叠加,再与O点正左方和正右方两点电荷所产生的电场强度叠加;单看O点正上方和正下方两点电荷为等量同种点电荷,M、N为两点电荷连线中垂线上对称的两点,其电场强度大小相等,方向相反;单看O点正左方和正右方两点电荷,其为等量异种电荷,M、N为其连线上对称的两点,其电场强度大小相等,方向相同。综上所述经过电场叠加后,M、N两点电场强度不同,故B项错误;
C.根据电场线的分布,由于M点更靠近正电荷,N点更靠近负电荷,所以M点的电势高于N点的电势,故C项错误;
D.由之前的分析可知,M点的电势高于N点的电势,根据电势能的表达式有
所以对于正电荷其电势高的地方电势能大,故D项正确。
故选D。
5.如图所示,水平直杆上有一定点O,不可伸长的刚性连杆AO、AB可绕图中O、A、B三处转轴转动,OA杆长为L,AB杆长为2L,A端与一小球连接,B端套有一滑块,小球以速度v沿逆时针方向绕O做匀速圆周运动时,滑块B沿直线做往复运动,当连杆AO与OB垂直时,滑块B的速度大小为( )
A. B. C.v D.2v
【答案】C
【解析】如图所示
小球A和滑块B沿杆方向的分速度相等,则有
其中
解得滑块B的速度大小为
故答案为:C。
6.质量为的某新型电动汽车在阻力恒为的水平路面上进行性能测试,测试时的图象如图所示,Oa为过原点的倾斜直线段,bc与 ab相切于b点,ab段汽车以额定功率P行驶,下列说法不正确的是( )
____
A.时间内汽车发动机的功率随时间均匀增加
B.时间内汽车发动机的功率为
C.时间内汽车受到的合外力做正功
D.,时间内汽车发动机做功为.
【答案】C
【解析】A.汽车匀加速,加速度恒定,牵引力恒定;速度均匀增大,由,功率随时间均匀增加,故A正确;
B.时刻刚好达到额定功率,此时牵引力,额定功率,以额定功率行驶,故B正确;
C.汽车匀速运动,速度不变,动能不变,由动能定理,合外力做功为0,故C错误;
D.汽车始终以额定功率行驶,由,做功,故D正确。
故答案为:C。
7.如图所示,边长为a的等边的A、B、C三点处各放置一个点电荷,三个点电荷所带电荷量数值均为Q,其中A、B处为正电荷,C处为负电荷;边长为a的等边的E、F、G三点处均有一垂直纸面的电流大小为I的导线,其中E、F处电流垂直纸面向内,G处电流垂直纸面向外,O、H是三角形的中心,D为AB中点,这两个三角形均竖直放置,且AB、EF相互平行,下列说法正确的是( )
A.正电荷在O点处受电场力方向由O指向C,电流方向垂直纸面向外的通电导线在H点处受安培力方向由H指向G
B.O点处的电势高于D点处的电势,D点处场强大于O点处场强
C.A点电荷所受电场力方向与E点处通电直导线所受安培力方向相同
D.带负电的试探电荷沿直线从D点运动到O点的过程中电势能减小
【答案】A
【解析】A.本题考查电场力与安培力的判断,解题关键掌握电荷间的相互作用规律以及电流间的相互作用的规律。做出三个点电荷在O点处产生的场强,如图所示
根据几何关系可知
且三个点电荷的电荷量相等,因此三个点电荷在O点产生的场强大小相等,根据电场强度的叠加法则(平行四边形定则)可知,O点处的合场强由O指向C,而带正电的粒子在电场中所受电场力的方向与场强的方向相同,因此正电荷在O点处受电场力方向由O指向C;两根通电导线之间存在作用力,作用规律为同向电流相互排斥,异向电流相互吸引。根据安培定则,分别做出三根通电直导线在H处产生的磁场方向,如图所示
由于H点距三根通电直导线的距离相等,且三根通电直导线中电流大小相等,因此三根通电直导线在H处产生的磁场强度大小相等,根据磁场强度的叠加法则(平行四边形定则)可知,H点处的合磁场方向平行EF水平向右,因此根据左手定则可知,电流方向垂直纸面向外的通电导线在H点处受安培力方向由H指向G,故A正确;
B.由于O点在B、C处两等量异种点电荷连线的中垂线上,而等量异种点电荷连线的中垂线为等势线,且电势为零,因此O点处的电势即为A点处的正电荷所形成电场在O点的电势,根据几何关系可得
可得O点处的电势,电势表达式可由点电荷场强计算式结合E=U/d推导,
D点处的电势
可知
根据以上分析可知
电场强度为矢量,合成遵循平行四边形法则,由点电荷形成的场强的计算公式结合几何关系可得O点处的合场强
对于D点,由于A、B两处的点电荷在D点产生的场强大小相等方向相反,因此D点处的场强大小即为C点处的电荷在D点产生的场强的大小,可得
显然
故B错误;
C.做出B、C处两电荷在A处产生的场强的大小,根据平行四边形定则做出合场强,如图所示
由于A处电荷带正电,因此其所受电场力的方向与场强的方向相同,即其方向斜向左上方,与AC连线之间的夹角为;根据安培定则做出F、G两处导线在E点产生的磁场,以及根据平行四边形定则做出其合磁场,再根据左手定则做出E处导线所受安培力的方向,如图所示
根据几何关系可知,E处导线所受安培力的方向斜向右下方,与EF连线之间的夹角为,可知,A点电荷所受电场力方向与E点处通电直导线所受安培力方向不同,故C错误;
D.根据以上分析可知
根据电势能计算公式可得而带负电的粒子在电势低的地方电势能大,因此带负电的试探电荷沿直线从D点运动到O点的过程中电势能增加,故D错误。
故选A。
8.2000年开始我国就建成了北斗一号系统,已经在中国范围内提供了导航服务;到了2012年时,北斗二号系统已经能为亚太地区提供导航服务了;2020年北斗三号系统建成后将会向全球提供导航服务。如图所示为某颗北斗卫星发射过程的示意图,先将卫星发射到圆轨道1,在轨道1的B点经过调整速度进入椭圆轨道2,再经过调整速度变轨进入圆轨道3,下列说法中正确的是( )
A.卫星的发射速度大于第二宇宙速度
B.卫星在轨道2上由近地点B向远地点A运行过程中,速度减小
C.卫星由轨道1经过B点进入轨道2时要加速
D.卫星在轨道3上运行的速度大于在轨道1运行的速度
【答案】B,C
【解析】A、卫星的发射速度大于第一宇宙速度,小于第二宇宙速度,故A错误;
B、卫星在轨道2上由近地点B向远地点A运行过程中,地球引力对卫星做负功,则动能减小,速度减小,故B正确;
C、卫星由轨道1经过B点进入轨道2时要加速做离心运动,故C正确;
D、根据
可得
因为
所以卫星在轨道3上运行的速度小于在轨道1运行的速度,故D错误。
故答案为:BC。
9.传送带是一种常用的货物输送装置,其原理可以简化为如图甲所示的模型,传送带的倾角为37°,在电动机的带动下以一定的速度稳定运行。从货物轻放在传送带底端A处开始计时,10s时到达顶端B,其运动过程的v−t图像如图乙所示,货物质量M=20kg,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,则货物从A运动到B的过程中,下列说法正确的是( )
A.货物与传送带之间的摩擦力的方向始终不变
B.货物在传送带上留下的痕迹的长度为15m
C.若其他条件不变,持续增大传送带运行速率,货物运送到顶端的时间一直变短
D.若其他条件不变,持续增大传送带运行速率,货物与传送带间相对滑动的路程一直变大
【答案】A,D
【解析】A.由图乙货物运动过程的v−t图像可知匀加速阶段摩擦力沿传送带向上,匀速阶段摩擦力也沿传送带向上,故整个过程摩擦力方向始终不变,故A正确;B.由货物运动的v−t图像可知,货物从A运动到B的过程中,传送带运动的位移为x=vt,解得x=20m,货物总位移即传送带长度为L=x1+x2,解得L=15m,故货物相对传送带的位移为
Δx=x-L,解得Δx=5m,即货物在传送带上留下的痕迹的长度为5m,故B错误;
C.货物传送过程,当速率增大到一定程度,货物一直加速至顶端,再增大速率,传送时间将保持不变,故C错误;
D.此过程中,货物位移为L,传送带位移为,所以货物与传送带之间相对滑动的路程为,所以传送带的转动速率调大时,货物与传送带之间相对滑动的路程一定变大,故D正确。
故选AD。
10.如图所示,质量为4m的球A与质量为m的球B用绕过轻质定滑轮的细线相连,球A放在固定的光滑斜面上,斜面倾角α=30°,球B与质量为m的球C通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,球C放在水平地面上。开始时控制住球A,使整个系统处于静止状态,细线刚好拉直但无张力,滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行,然后由静止释放球A,不计细线与滑轮之间的摩擦,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.释放球A瞬间,球B的加速度大小为
B.释放球A后,球C恰好离开地面时,球A沿斜面下滑的速度达到最大
C.球A沿斜面下滑的最大速度为2g
D.球C恰好离开地面时弹簧的伸长量与开始时弹簧的压缩量相等,所以A、B两小球组成的系统机械能守恒
【答案】B,C
【解析】A. 释放球A前,球B处于受力平衡状态, 有
释放球A后,对A有
对球B有
联立可得
A不符合题意;
B. 释放球A后,当球C恰好离开地面时,对C分析有
对AB分析联立有
解得a=0,可知此时速度达到最大,B符合题意;
C. 速度最大时,球C恰好离开地面,由能量守恒定律可知,球A重力势能得减小量等于球B重力势能增加量与两球动能增加量,有
解的
C符合题意;
D. 由
,
可知,球C恰好离开地面时弹簧的伸长量与开始时弹簧得压缩量相等,但是在运动过程中,弹簧对球B做功,故A、B两球组成的系统机械能不守恒,D不符合题意。
故答案为:BC
二、非选择题(共5题,共计54分)
11.某物理兴趣小组想要利用频闪相机验证机械能守恒定律。实验装置如图(甲)所示,将小球从斜面上某位置处释放,利用频闪相机连续得到小球离开桌面后在空中运动过程中经过的若干位置,如图(乙)所示。按比例尺,得到图中位置1与2、2与3、3与4、4与5之间对应的实际水平距离均为,位置1与3、2与4、3与5之间对应的实际竖直高度分别为、、。已知频闪照相的频率为,重力加速度大小为。
(1)(多选)关于本实验,下列说法正确的是( )
A.实验所用小球尽可能选择质量大,体积小的
B.斜面和桌面必须光滑
C.本实验不需要测量小球的质量
D.每两个相邻位置之间的水平距离相等,说明小球离开桌面后水平方向做匀加速直线运动
E.本实验中,桌面必须水平
(2)小球经过位置3时,速度的水平分量大小为 ,竖直分量大小为 。
(3)为验证小球从位置2运动到4的过程中机械能守恒,须满足表达式 。
【答案】(1)A;C;E
(2);
(3)
【解析】(1)ABE.为了验证小球离开桌面后做平抛运动时机械能守恒,而忽略小球离开桌面后做平抛运动时空气的阻力,实验所用小球尽可能选择质量大,体积小的,斜面和桌面不需要光滑,故AE正确,B错误;
C.本实验不需要测量小球的质量,因在测量的重力势能减少量和动能增加量都包含质量,故C正确;
D.每两个相邻位置之间的水平距离相等,又频闪时间相同,故说明小球离开桌面后水平方向做匀速直线运动,故D错误。
故答案为:ACE。
(2)根据平抛运动特点可知,小球在水平方向做匀速直线运动,故小球经过位置3时,速度的水平分量大小为
根据匀变速直线运动推论可知,中间时刻的竖直速度等于该段的平均速度,即小球经过位置3时,竖直分量大小为
同理,小球经过位置2时,竖直分量大小为;小球经过位置4时,竖直分量大小为
故答案为:;
(3)设小球质量为m,为验证小球从位置2运动到4的过程中机械能守恒,须满足表达式
即须满足表达式
故答案为:
12.某实验小组测量一粗细均匀合金电阻丝的电阻率,已知电阻丝的长度为cm。
(1)用螺旋测微器测量电阻丝的直径,其示数如图(a)所示,则直径的测量值为 mm。
(2)用多用电表欧姆挡测量电阻丝的电阻,开始时选用“×100”的挡位测量发现指针偏转角太大,挡位应调整为 (选填“×1k”或“×10”)挡,正确调整挡位后经过欧姆调零重新测量,指针如图(b)所示,此时电阻的测量值为 Ω。
(3)为了精确地测量电阻丝的电阻,实验室提供了下列器材:
A.电压表(量程5V,内阻约为3000Ω)
B.电压表(量程4V,内阻为2000Ω)
C.滑动变阻器R(0~10Ω,额定电流2.0A)
D.滑动变阻器R(0~1000Ω,额定电流0.5A)
E.定值电阻(阻值为10Ω)
F.定值电阻(阻值为500Ω)
G.电源(电动势6.0V,内阻约0.2Ω)
H.开关S、导线若干
①根据实验器材,设计如图(c)所示的实验电路,该电路中滑动变阻器应选择 ,定值电阻应选择 。(选填器材前面的字母序号)
②实验中闭合开关S,调节滑动变阻器R,测得电压表和电压表分别对应的多组电压值、,作出的图像如图(d)所示,可得该电阻丝的电阻为 Ω。
③根据题设条件中的已知数据和测量数据可求得该电阻丝的电阻率为 Ω•m(π取3,结果保留2位有效数字)。
【答案】(1)0.398
(2)×10;
(3)C;F;100;
【解析】(1)螺旋测微器的精确值为0.01mm,由图可知金属丝的直径为
(0.398~0.402)
(2)[1][2]用多用电表测电阻时选用“×100”的挡位发现指针偏转角太大,说明表盘上电阻示数较小,要使指针指向中间位置,即要使表盘上电阻示数变大,所以需要把倍率调小,则挡位应调整为“×10”;读数为
ΩΩ(110Ω)
(3)①[1]分压式接法滑动变阻器总阻值越小,调节时电流和电压的变化越接近线性变化,所以滑动变阻器应选择电阻较小的C;
[2]当定值电阻选F项500Ω时,与电压表并联的总电阻为
Ω
从欧姆表的测量可知电阻丝的电阻约为Ω,则
所以两电压表可以同时达到满偏,如果选E项10Ω时,电压表满偏时电压表达不到量程的三分之一,电压表满偏时电压表会超过量程,所以定值电阻应选F;
②[3]根据欧姆定律和串并联电路的特点有
数学变换得
则图像的斜率为
从图(d)可得图像的斜率
解得
Ω
③[4]根据电阻定律可得电阻率为
Ω⋅mΩ⋅m
13.“碰碰车弹球”游戏可简化成下图所示,轨道由平滑相连的水平面和斜面组成,斜面倾角为θ()。质量为m的玩具碰碰车置于水平轨道上的A点,质量为3m的小球置于水平轨道上非常靠近连接处的B点。遥控小车启动,小车在牵引力作用下沿轨道向右运动,到达B点时与小球发生正碰。碰后小球的速度大小为v,小球与斜面的动摩擦因数。之后小车和小球第二次碰撞也在B点,碰后小球的速度变为0,重力加速度为g。所有碰撞均为弹性正碰,碰撞时间极短。求:
(1)第一次碰撞后小球沿斜面上升的最大距离;
(2)第一次碰撞后小球返回B处时的速度大小;
(3)第二次碰撞后小车的动能。
【答案】(1)解:设第一次碰撞后小球沿斜面上升的最大距离为L,以沿斜面向上运动为正方向。由受力分析可知,沿斜面方向有
垂直斜面方向上有
再根据速度位移公式
联立解得
(2)解:第一次碰后小球返回B处时,由动能定理
代入数据解得
(3)解:规定向右为正方向,第二次碰撞由动量守恒定律可得
由机械能守恒定律可得
联立解得
小车动能
14.如图所示,是半径为R的四分之三光滑绝缘圆形轨道,固定在竖直面内。以轨道的圆心O为坐标原点,沿水平直径方向建立x轴,竖直直径方向建立y轴。y轴右侧(含y轴)存在竖直向上的匀强电场。一质量为m、带电量为的小球(视为质点),从A点由静止开始沿轨道下滑,通过轨道最高点D后,又落回到轨道上的A点处。不考虑小球之后的运动,不计空气阻力,重力加速度为g,求:
(1)小球通过轨道D点时的速率;
(2)电场强度的大小;
(3)小球从A下滑到电场内的B点时受到轨道支持力的大小。
【答案】(1)解:小球离开D点后做平抛运动,设小球离开D点时的速率为,由D落回到A的时间为t,则
竖直方向
水平方向
解得
(2)解:小球从A到B,再到D的过程中,根据动能定理有
解得
(3)解:小球通过轨道最低点B处时的速率为,轨道对小球的支持力为F,小球从A到B的过程中,根据动能定理有
小球在B处,根据牛顿第二定律,有
解得
15.如图所示是某种滑块运动装置,长度的传送带,以速度向左匀速传动,竖直平面内半径的圆型光滑管道固定在水平地面上,左侧凹槽内有总质量的滑板,滑板由水平板和四分之一圆弧板两部分构成,水平板上表面平直粗糙,长度,圆弧板表面光滑,半径,距离滑板左端处有一锁定装置K,滑板一旦碰到K就被锁定,速度瞬间为0。现有一质量的滑块,从传送带的右侧以速度冲上传送带,接着进入圆管完成圆周运动后从E点滑上滑板。已知滑块与传送带之间的动摩擦因数,滑块与滑板水平段之间的动摩擦因数,其它阻力忽略不计,滑块可以视为质点,A、B、C、E在同一水平面,接触面均平滑连接。求:
(1)要使滑块能滑上滑板,滑块在B点的最小速度;
(2)若滑块能滑上滑板,求滑块在E点的速度与初速度之间的函数关系;
(3)若滑块以速度滑上滑板,滑块在滑板上运动过程中产生的内能是多少?
【答案】(1)解:要使滑块能滑上滑板,则滑块可以通过点即可,所以滑块到达点的最小速度为
从到达点过程,根据动能定理
代入数据,解得
(2)解:滑块冲上传送带,在传送带上,根据牛顿第二定律
解得,摩擦力产生的加速度大小为
若,则滑块在传送带上加速,为使滑块可以到达点,则
解得
若加速后滑块恰好和传送带共速,则
解得
若滑块在传送带上一直减速,当减速后恰好与传送共速时
解得
即,当时,根据动能定理
解得
当时,滑块滑离传送带时和传送带共速,根据动能定理
解得
当时,根据动能定理
解得
所以,滑块在E点的速度与初速度之间的函数关系为
,
,
,
(3)解:假设滑块和滑板在碰到K前可以共速,则根据动量守恒
对滑板根据动能定律
联立,解得
所以,假设不成立。即碰到K滑块和滑板还没有共速,设此时滑块的速度大小为,滑板的速度大小为,根据动量守恒
对滑板,根据动能定理
联立,解得
,
此过程产生的内能为
此后,滑板碰到K后静止,滑块的动能全部转化为内能,则
滑块在滑板上运动过程中产生的内能是
学科网(北京)股份有限公司
$
湖南省株洲市2026-2027学年高三上学期期中考试物理自编模拟试卷
物理试题
注意事项:
1. 答题前,考生务必将自己的准考证号、姓名填写在答题卡上。考生要认真核对答题卡上粘贴的条
形码的“准考证号、姓名、考试科目”与考生本人准考证号、姓名是否一致。
2. 回答选择题时,选出每小题答案后,用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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效
3. 考试结束后,监考员将试卷、答题卡一并收回。
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,选对但不全的得3分,有选错的得0分。)
1.蹦床运动中,运动员在一张有弹性的水平网状蹦床上弹起,在空中完成各种优美动作。如图所示,为我国运动员在某次蹦床时的情景图,弹到最高点时记为A位置,接着竖直向下掉落,刚碰到蹦床时记为B位置,而运动员落到最低位置时记为C位置(图中未标记)。关于运动员这一次从A运动到C的过程,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.运动员的机械能守恒
B.运动员先经历失重再超重
C.运动员经过B位置时速度最大
D.运动员经过C位置时处于受力平衡状态
2.单板大跳台是一项紧张刺激项目。2022年北京冬奥会期间,一观众用手机连拍功能拍摄运动员从起跳到落地的全过程,合成图如图所示。忽略空气阻力,且将运动员视为质点。则运动员( )
A.在空中飞行过程是变加速曲线运动
B.在斜向上飞行到最高点的过程中,其动能全部转化为重力势能
C.运动员从起跳后到落地前,重力的瞬时功率先减小后增大
D.运动员在空中飞行过程中,速度的变化率在不断变化
3. 倾角为θ的传送带以恒定速率v0顺时针转动。t =0时在传送带底端无初速轻放一小物块,如图所示。t0时刻物块运动到传送带中间某位置,速度达到v0。不计空气阻力,则物块从传送带底端运动到顶端的过程中,加速度 a、速度 v随时间 t变化的关系图线可能正确的是( )
A. B.
C. D.
4.如图所示,在半径为R的圆上四等分位置放置点电荷。O点为圆心,M、N分别为直径上到O点距离相同的两点。除N点正右方的点电荷为外,其余点电荷均为+Q。已知静电力常量为k,则下列说法中正确的是( )
A.O点场强大小为
B.M、N两点场强相同
C.M点电势低于N点电势
D.将一正点电荷从M点移动到N点,电势能减少
5.如图所示,水平直杆上有一定点O,不可伸长的刚性连杆AO、AB可绕图中O、A、B三处转轴转动,OA杆长为L,AB杆长为2L,A端与一小球连接,B端套有一滑块,小球以速度v沿逆时针方向绕O做匀速圆周运动时,滑块B沿直线做往复运动,当连杆AO与OB垂直时,滑块B的速度大小为( )
A. B. C.v D.2v
6.质量为的某新型电动汽车在阻力恒为的水平路面上进行性能测试,测试时的图象如图所示,Oa为过原点的倾斜直线段,bc与 ab相切于b点,ab段汽车以额定功率P行驶,下列说法不正确的是( )
____
A.时间内汽车发动机的功率随时间均匀增加
B.时间内汽车发动机的功率为
C.时间内汽车受到的合外力做正功
D.,时间内汽车发动机做功为.
7.如图所示,边长为a的等边的A、B、C三点处各放置一个点电荷,三个点电荷所带电荷量数值均为Q,其中A、B处为正电荷,C处为负电荷;边长为a的等边的E、F、G三点处均有一垂直纸面的电流大小为I的导线,其中E、F处电流垂直纸面向内,G处电流垂直纸面向外,O、H是三角形的中心,D为AB中点,这两个三角形均竖直放置,且AB、EF相互平行,下列说法正确的是( )
A.正电荷在O点处受电场力方向由O指向C,电流方向垂直纸面向外的通电导线在H点处受安培力方向由H指向G
B.O点处的电势高于D点处的电势,D点处场强大于O点处场强
C.A点电荷所受电场力方向与E点处通电直导线所受安培力方向相同
D.带负电的试探电荷沿直线从D点运动到O点的过程中电势能减小
8.2000年开始我国就建成了北斗一号系统,已经在中国范围内提供了导航服务;到了2012年时,北斗二号系统已经能为亚太地区提供导航服务了;2020年北斗三号系统建成后将会向全球提供导航服务。如图所示为某颗北斗卫星发射过程的示意图,先将卫星发射到圆轨道1,在轨道1的B点经过调整速度进入椭圆轨道2,再经过调整速度变轨进入圆轨道3,下列说法中正确的是( )
A.卫星的发射速度大于第二宇宙速度
B.卫星在轨道2上由近地点B向远地点A运行过程中,速度减小
C.卫星由轨道1经过B点进入轨道2时要加速
D.卫星在轨道3上运行的速度大于在轨道1运行的速度
9.传送带是一种常用的货物输送装置,其原理可以简化为如图甲所示的模型,传送带的倾角为37°,在电动机的带动下以一定的速度稳定运行。从货物轻放在传送带底端A处开始计时,10s时到达顶端B,其运动过程的v−t图像如图乙所示,货物质量M=20kg,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,则货物从A运动到B的过程中,下列说法正确的是( )
A.货物与传送带之间的摩擦力的方向始终不变
B.货物在传送带上留下的痕迹的长度为15m
C.若其他条件不变,持续增大传送带运行速率,货物运送到顶端的时间一直变短
D.若其他条件不变,持续增大传送带运行速率,货物与传送带间相对滑动的路程一直变大
10.如图所示,质量为4m的球A与质量为m的球B用绕过轻质定滑轮的细线相连,球A放在固定的光滑斜面上,斜面倾角α=30°,球B与质量为m的球C通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,球C放在水平地面上。开始时控制住球A,使整个系统处于静止状态,细线刚好拉直但无张力,滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行,然后由静止释放球A,不计细线与滑轮之间的摩擦,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.释放球A瞬间,球B的加速度大小为
B.释放球A后,球C恰好离开地面时,球A沿斜面下滑的速度达到最大
C.球A沿斜面下滑的最大速度为2g
D.球C恰好离开地面时弹簧的伸长量与开始时弹簧的压缩量相等,所以A、B两小球组成的系统机械能守恒
二、非选择题(共5题,共计54分)
11.某物理兴趣小组想要利用频闪相机验证机械能守恒定律。实验装置如图(甲)所示,将小球从斜面上某位置处释放,利用频闪相机连续得到小球离开桌面后在空中运动过程中经过的若干位置,如图(乙)所示。按比例尺,得到图中位置1与2、2与3、3与4、4与5之间对应的实际水平距离均为,位置1与3、2与4、3与5之间对应的实际竖直高度分别为、、。已知频闪照相的频率为,重力加速度大小为。
(1)(多选)关于本实验,下列说法正确的是( )
A.实验所用小球尽可能选择质量大,体积小的
B.斜面和桌面必须光滑
C.本实验不需要测量小球的质量
D.每两个相邻位置之间的水平距离相等,说明小球离开桌面后水平方向做匀加速直线运动
E.本实验中,桌面必须水平
(2)小球经过位置3时,速度的水平分量大小为 ,竖直分量大小为 。
(3)为验证小球从位置2运动到4的过程中机械能守恒,须满足表达式 。
12.某实验小组测量一粗细均匀合金电阻丝的电阻率,已知电阻丝的长度为cm。
(1)用螺旋测微器测量电阻丝的直径,其示数如图(a)所示,则直径的测量值为 mm。
(2)用多用电表欧姆挡测量电阻丝的电阻,开始时选用“×100”的挡位测量发现指针偏转角太大,挡位应调整为 (选填“×1k”或“×10”)挡,正确调整挡位后经过欧姆调零重新测量,指针如图(b)所示,此时电阻的测量值为 Ω。
(3)为了精确地测量电阻丝的电阻,实验室提供了下列器材:
A.电压表(量程5V,内阻约为3000Ω)
B.电压表(量程4V,内阻为2000Ω)
C.滑动变阻器R(0~10Ω,额定电流2.0A)
D.滑动变阻器R(0~1000Ω,额定电流0.5A)
E.定值电阻(阻值为10Ω)
F.定值电阻(阻值为500Ω)
G.电源(电动势6.0V,内阻约0.2Ω)
H.开关S、导线若干
①根据实验器材,设计如图(c)所示的实验电路,该电路中滑动变阻器应选择 ,定值电阻应选择 。(选填器材前面的字母序号)
②实验中闭合开关S,调节滑动变阻器R,测得电压表和电压表分别对应的多组电压值、,作出的图像如图(d)所示,可得该电阻丝的电阻为 Ω。
③根据题设条件中的已知数据和测量数据可求得该电阻丝的电阻率为 Ω•m(π取3,结果保留2位有效数字)。
13.“碰碰车弹球”游戏可简化成下图所示,轨道由平滑相连的水平面和斜面组成,斜面倾角为θ()。质量为m的玩具碰碰车置于水平轨道上的A点,质量为3m的小球置于水平轨道上非常靠近连接处的B点。遥控小车启动,小车在牵引力作用下沿轨道向右运动,到达B点时与小球发生正碰。碰后小球的速度大小为v,小球与斜面的动摩擦因数。之后小车和小球第二次碰撞也在B点,碰后小球的速度变为0,重力加速度为g。所有碰撞均为弹性正碰,碰撞时间极短。求:
(1)第一次碰撞后小球沿斜面上升的最大距离;
(2)第一次碰撞后小球返回B处时的速度大小;
(3)第二次碰撞后小车的动能。
14.如图所示,是半径为R的四分之三光滑绝缘圆形轨道,固定在竖直面内。以轨道的圆心O为坐标原点,沿水平直径方向建立x轴,竖直直径方向建立y轴。y轴右侧(含y轴)存在竖直向上的匀强电场。一质量为m、带电量为的小球(视为质点),从A点由静止开始沿轨道下滑,通过轨道最高点D后,又落回到轨道上的A点处。不考虑小球之后的运动,不计空气阻力,重力加速度为g,求:
(1)小球通过轨道D点时的速率;
(2)电场强度的大小;
(3)小球从A下滑到电场内的B点时受到轨道支持力的大小。
15.如图所示是某种滑块运动装置,长度的传送带,以速度向左匀速传动,竖直平面内半径的圆型光滑管道固定在水平地面上,左侧凹槽内有总质量的滑板,滑板由水平板和四分之一圆弧板两部分构成,水平板上表面平直粗糙,长度,圆弧板表面光滑,半径,距离滑板左端处有一锁定装置K,滑板一旦碰到K就被锁定,速度瞬间为0。现有一质量的滑块,从传送带的右侧以速度冲上传送带,接着进入圆管完成圆周运动后从E点滑上滑板。已知滑块与传送带之间的动摩擦因数,滑块与滑板水平段之间的动摩擦因数,其它阻力忽略不计,滑块可以视为质点,A、B、C、E在同一水平面,接触面均平滑连接。求:
(1)要使滑块能滑上滑板,滑块在B点的最小速度;
(2)若滑块能滑上滑板,求滑块在E点的速度与初速度之间的函数关系;
(3)若滑块以速度滑上滑板,滑块在滑板上运动过程中产生的内能是多少?
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