2024-2025学年湖北省沙市中学高三(上)月考
物理试卷(11月)
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1.“物理”二字最早出现在中文中,是取“格物致理”四字的简称,即考察事物的形态和变化,总结研究它们的规律的意思。同学们要在学习物理知识之外,还要了解物理学家是如何发现物理规律的,领悟并掌握处理物理问题的思想与方法,下列叙述正确的是
A. 电学中引入点电荷的概念,突出带电体的电荷量,采用了等效替代法
B. 用比值法定义的概念在物理学中占相当大的比例,如场强,加速度都是采用比值法定义的
C. 库仑首先提出了电场的概念,并引用电场线形象地表示电场的强弱和方向
D. 伽利略认为自由落体运动是物体在倾角为的斜面上的运动,再根据铜球在斜面上的运动规律总结出自由落体的运动规律,这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法
2.图为一列简谐横波在时刻的波形图,、为介质中的两个质点,图为质点的振动图像,则下列说法中正确的是( )
A. 波速为
B. 简谐横波传播方向为轴正方向
C. 时刻的速度小于的速度
D. 从时刻之后,比先到达位移最大处
3.年月日时分,“嫦娥四号”探测器用“长征三号”乙运载火箭在西昌卫星发射中心点火升空,并于年月日成功实现月球背面软着陆,执行人类首次巡视月球背面的任务。“嫦娥四号”飞到月球主要分四步走,第一步为发射入轨段,实现嫦娥四号升空入轨,器箭分离;第二步为地月转移段,实现嫦娥四号进入地月转移轨道;第三步为近月制动段,在地月转移轨道高速飞行的卫星减缓速度,完成“太空刹车减速”,被月球的引力所吸引;第四步为环月飞行段,嫦娥四号环绕月球轨道飞行,实现环月降轨,最后着陆月球。关于“嫦娥四号”探测器,下列说法正确的是
A. 根据开普勒第三定律,探测器先后绕地球和月球做椭圆圆轨道运行时,其轨道半长轴的三次方与周期平方的比值相等
B. 探测器从环月段椭圆轨道进入环月段圆轨道时,探测器的动能减小,机械能守恒
C. 探测器由地月转移轨道进入环月轨道应减速
D. 若已知探测器在环月段圆轨道运行的半径、周期和引力常量,可以求出月球的密度
4.如图所示,一均匀带电细棒,在过中点垂直于细棒的直线上有、、三点,且,在点处有一电荷量为的固定点电荷。已知点处的电场强度为零,则点处电场强度的大小为为静电力常量( )
A. B. C. D.
5.如图所示,真空中两个点电荷电荷量分别为和,是它们连线的中点,、位于连线上且关于对称,、位于连线的中垂线上且关于对称下列说法正确的是( )
A. 、两点电场强度相同
B. 、两点电场强度相同
C. 若两点电荷的电荷量均加倍,、两点间电势差不变
D. 若将一负试探电荷沿连线自移至,静电力先做负功后做正功
6.如图所示,和是两个固定的斜面,斜面的顶端、在同一竖直线上。质量相等的甲、乙两个小物块分别从斜面和顶端由静止下滑,两物块与斜面间的动摩擦因数相等。则两物块从顶端滑到底端的过程中( )
A. 甲克服摩擦力做功多 B. 甲、乙损失的机械能相等
C. 甲、乙所受重力的平均功率相等 D. 甲运动到点时的速度比乙小
7.年月日,中国女篮在女篮世界杯决赛中获得亚军,追平了在本项赛事中的历史最好成绩。如图所示,水平地面上,某运动员手拿篮球站在滑板车上向一堵竖直的墙向右滑行,为了避免与墙相撞,在接近墙时,运动员将篮球水平向右抛出,篮球反弹后运动员又接住篮球,速度恰好减为。不计地面的摩擦和空气阻力,忽略篮球在竖直方向的运动,篮球与墙的碰撞过程不损失能量。运动员和滑板车的总质量为,篮球的质量为。抛球前,运动员、滑板车和篮球的速度为。则( )
A. 整个过程中运动员、滑板车及篮球的总动量守恒
B. 运动员抛球与接球时对篮球的冲量相同
C. 墙对篮球的冲量大小为
D. 篮球被墙反弹后的速度大小为
二、多选题:本大题共3小题,共12分。
8.在同一均匀介质中,位于和处的两个波源和均沿轴方向做简谐运动,形成横波和。如图所示,时波分别传播到和处;时波,恰好相遇,则下列说法正确的是( )
A. 波、相叠加后,会出现稳定的干涉现象
B. 处质点的位移最大值为
C. 时,质点沿轴正方向运动
D. 时,处质点的位移为
9.如图所示,一抛物线形状的光滑导轨竖直放置,固定在点,为导轨的顶点,点离地面的高度为,在点正下方,、两点相距,轨道上套有一个小球,小球通过轻杆与光滑地面上的小球相连,两小球的质量均为,轻杆的长度为。现将小球从距地面高度为处由静止释放,下列说法正确的是( )
A. 小球即将落地时,它的速度大小为
B. 小球即将落地时,它的速度方向与水平面的夹角为
C. 从静止释放到小球即将落地,轻杆对小球做的功为
D. 若小球落地后不反弹,则地面对小球的作用力的冲量大小为
10.水平面上放置一质量为的滑块,上方有圆形凹槽,质量也为的圆柱恰好能放置在凹槽中,其截面图如图所示,圆心与二者接触的左端点连线跟竖直方向夹角。一质量为的物体通过跨过定滑轮的不可伸长的轻质细绳与相连,细绳张紧后由静止释放,不计一切摩擦,离定滑轮足够远,下列说法正确的是( )
A. 如果、能保持相对静止,对的作用力大小为
B. 如果、能保持相对静止,对的作用力大小为
C. 当时,恰要从凹槽中滚出
D. 若时,则无论为多大,都不能滚出凹槽
三、实验题:本大题共2小题,共14分。
11.某同学用如图甲所示的实验装置来研究动量守恒定律,光电门、固定在气垫导轨上,质量分别为和的两个滑块含遮光片从光电门、的外侧匀速相向运动,在两个光电门之间某位置发生碰撞并粘在一起继续运动,运动到气垫导轨一端时立刻被锁定.
两滑块上的遮光片宽度相同,用游标卡尺测量遮光片宽度的结果如图乙所示,则遮光片的宽度为__________;
实验中光电门记录了三次挡光时间均为,则碰撞前滑块的速度大小为________,碰撞后滑块整体的速度大小为________;结果均保留位有效数字
实验过程中,该同学忘了记录滑块经过光电门的时间,若碰撞过程中两滑块的动量守恒,则滑块通过光电门的时间为_________结果保留位小数.
12.探究电容器充放电规律,实验装置如图甲所示,有电源,定值电阻,电容器,单刀双置开关。
为测量电容器充放电过程电压和电流变化,需在、处接入测量仪器,位置应该接入测_________电流、电压的仪器。
将单刀双掷开关与“”端相接时,通过电阻的电流_________填“从到”或“从到”。
放电过程中电容器两端电压随时间变化关系如图乙所示。已知图线与坐标轴围成的面积为,最大电压为,根据该图像可以粗略测出实验中电容器的电容_________。用题中已知物理量表示
四、计算题:本大题共3小题,共46分。
13.如图所示,质量为的小球在长为的轻绳作用下在竖直平面内做圆周运动,细绳能承受的最大拉力,转轴离地高度,重力加速度为。求:
若小球某次运动中恰好能通过最高点,则最高点处的速度为多大;
若小球某次运动中在最低点时细绳恰好被拉断,则此时的速度为多大;
在第问中,细绳断后小球最终落到水平地面上。若绳长长短可调整,求小球做平抛运动的水平距离最大值是多少。
14.如图甲所示,竖直平行板、间加有恒定电压,在板附近有一个粒子源,可以按时间均匀地释放质量为、电荷量为的带电粒子,粒子的初速度忽略不计,经、板间电场加速后,沿平行金属板、间的中线垂直进入、板间电场,、板间所加的电压随时间变化如图乙所示,、板长为,、板的右侧有一竖直的荧光屏,荧光屏到、板右端的距离为,有的粒子能打在荧光屏上,不计粒子的重力,粒子在、板间运动的时间远小于,求:
粒子经加速电场加速后速度多大;
、板间的距离为多少;
荧光屏上有粒子打上的区域长度为多少;打在荧光屏上的粒子最大速度为多少。
15.如图所示,光滑轨道周定在竖直平面内,水平,为半圆,圆弧轨道的半径,在处与相切。在直轨道上放着质量分别为、的物块、均可视为质点,用轻质细绳将、连接在一起,且、间夹着一根被压缩的轻质弹簧未被拴接。轨道左侧的光滑水平地面上停着一质量为、长的小车,小车上表面与等高。现将细绳剪断,与弹簧分开之后向左滑上小车,向右滑动且恰好能冲到圆弧轨道的最高点处。物块与小车之间的动摩擦因数,小车质量满足,重力加速度取。求:
物块运动到最低点时对轨道的压力;
细绳剪断之前弹簧的弹性势能;
物块在小车上滑动过程中产生的热量计算结果可含有。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.;
;;
12.电压;从到;
13.解:小球恰好通过最高点,设在最高点的速度为,根据牛顿第二定律有
解得;
设小球在最低点受到最大拉力时速度为,据牛顿第二定律有
解得;
小球离开点后做平抛运动,竖直方向满足
水平方向满足
联立解得
由数学知识可知,当时,有最大值,
最大值为。
14.解:设粒子经加速电场加速后的速度为,根据动能定理
,
解得;
有的粒子能打在荧光屏上,则从、极板右侧边缘射出的粒子在、板间运动时,、两板间的电压为,
设、板间的距离为,根据题意知,,
,
根据牛顿第二定律,
,
解得;
粒子在、板间做类平抛运动,出电场时的速度反向延长线交于水平位移的中点,
设荧光屏上有粒子打上的区域长为,则
,
解得,
根据动能定理
解得 。
15.解:对分析,在轨道最高点由牛顿第二定律可得
从到由动能定理可得
在点由牛顿第二定律可得
联立以上方程可得
由牛顿第三定律可知物块对轨道的压力,方向竖直向下
细绳剪断之后,由动量守恒定律可得
由能量守恒可得
联立以上方程可得
假设恰好滑到小车左端时与小车有共同速度,
由动量守恒定律可得
由能量守恒可得
联立以上方程可得
当时,与小车最终有共同速度,
由能量守恒可得
解得
当时,将从小车左端滑出,可得
解得
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