福建省泉州市实验中学2024-2025学年高三上学期期中物理试题B（含答案）

福建省泉州市2024-2025学年高三上学期期中物理试题B
一、单选题：本大题共7小题，共28分。
1.驾驶员从发现险情到踩刹车所用的时间，称为反应时间，在这段时间内汽车仍按照原速行驶。饮酒会使人的反应时间变长。假设某驾驶员的反应时间为，饮酒后变成。他在未饮酒的状态下，驾驶汽车以的速度行驶，发现险情后立即以的加速度刹车。从发现险情到汽车停止运动的过程中( )
A. 汽车运动的时间为 B. 汽车运动的距离为
C. 若饮酒，汽车将多运动 D. 若饮酒，汽车将多运动
2.在一次篮球训练中，某运动员进行投篮训练，篮球从同一位置点斜向上先后抛出两次，轨迹最高点等高，轨迹如图所示，第一次没有投中篮筐，落在点，抛出点速度方向与水平方向夹角为，第二次投中篮筐，轨迹经过点，、等高，抛出点速度方向与水平方向夹角为，两轨迹交于点，已知第一次抛出上升时间与下降时间比值为，从抛出到进筐过程中，下列说法正确的是不计空气阻力，篮球可视为质点( )
A. 第一次抛出上升的高度与下降高度比值为
B. 第一次过点比第二次过点机械能小
C. 抛出瞬间，第一次与第二次动能之比为
D. 末速度相对初速度的偏转角，第一次与第二次相等
3.如图所示，太阳系外行星、均绕恒星做同向匀速圆周运动。由于的遮挡，行星被照亮的亮度随时间做如图所示的周期性变化，其中为绕运动的公转周期。则两行星、运动过程中相距最近时的距离与相距最远时的距离之比为( )
A. B. C. D.
4.如图所示，平行板电容器与直流电源、理想二极管、电阻连接，电源负极接地。初始电容器不带电，闭合开关稳定后，一带电油滴位于电容器中的点且处于静止状态。下列说法正确的是( )
A. 减小极板间的正对面积，带电油滴仍保持静止
B. 贴着上极板插入金属板，则电阻中有流向的电流
C. 将下极板向上移动一小段距离，点处的油滴的电势能增大
D. 将开关断开，在两板间插入一陶瓷电介质，则油滴仍处于静止状态
5.如图甲所示为示波管，如果在之间加如图乙所示的交变电压，同时在之间加如图丙所示的锯齿形电压，使的电势比高，则在荧光屏上会看到的图形为( )
A. B. C. D.
6.如图所示，表面光滑的四分之一圆弧形轨道静止在光滑水平面上．小球以一定的初速度从点滑上轨道底端，并从点离开轨道顶端．若轨道和小球的质量相等，则在小球和轨道相互作用的过程中
A. 小球和轨道组成的系统动量守恒 B. 小球从点离开轨道时做竖直上抛运动
C. 小球对轨道先做正功后做负功 D. 小球能够回到点且之后做自由落体运动
7.如图，一个半径为的半球形容器，球心为点，内部放一个质量为的小物体可视为质点，恰能静止于点，连线与竖直转轴的夹角为。现让整个装置绕以角速度转动，逐渐增大，小物体相对于容器始终静止，重力加速度大小为，下列说法正确的是( )
A. 小物体与容器之间的动摩擦因数为
B. 时，小物体受到的摩擦力方向沿点切线向下
C. 时，小物体受到的摩擦力大小为
D. 容器转动的最大角速度为
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.如下图，一倾角的内壁光滑绝缘玻璃管放在方向竖直向下的匀强电场中，管长为。有一质量为、电荷量为电性未知的带电小球从玻璃管底端处，以初速度沿玻璃管向上运动，重力加速度为，下列说法正确的是
A. 小球沿玻璃管可能做匀速直线运动
B. 小球沿玻璃管向上运动时，机械能必定增大
C. 若初速度，且小球恰能到达玻璃管顶端处，则电场强度大小为
D. 改变电场方向使小球以的加速度做匀加速运动，则电场强度的最小值为
9.如图所示，是小朋友非常喜欢的一款电动玩具小车，我们可以通过玩具小车在水平面上的运动来研究功率问题。已知小车质量为，小车刚达到额定功率开始计时，且此后小车保持功率不变，小车的图象如图甲所示，时刻小车的速度达到最大速度的倍，小车速度由增加到最大值的过程中，小车的牵引力与速度的关系图象如图乙所示，运动过程中小车所受阻力恒定，下列说法正确的是( )
A. 小车的额定功率为
B. 小车的最大速度为
C. 小车速度达到最大速度的一半时，加速度大小为
D. 时间内，小车运动的位移大小为
10.如图甲所示，劲度系数为的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为的小球，从离弹簧上端高处自由释放，接触弹簧后继续竖直向下运动。若以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下建立坐标轴，则小球的速度的二次方随坐标的变化图像如图乙所示。其中段为直线，是平滑的曲线，段与相切于点，点与点关于对称，空气阻力不计，重力加速度为。关于小球在、、、各点对应的位置坐标、、、及加速度大小、、、的判断正确的是( )
A. ，此时小球处于失重状态
B.
C. ，此时小球处于失重状态
D. ，，此时小球处于超重状态
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
11.阿特伍德机是著名的力学实验装置。绕过定滑轮的细线上悬挂质量相等的重锤和，在下面再挂重物时，由于速度变化不太快，测量运动学物理量更加方便。
某次实验结束后，打出的纸带如图所示，已知打点计时器所用交流电源的频率为，则重锤运动拖动纸带打出点时的瞬时速度为 结果保留三位有效数字
已知重锤和的质量均为，某小组在重锤下面挂质量为的重物由静止释放验证系统运动过程中的机械能守恒，某次实验中从纸带上测量由静止上升高度时对应计时点的速度为，则验证系统机械能守恒定律的表达式是
为了测定当地的重力加速度，另一小组改变重物的质量，测得多组和测量对应的加速度，在坐标上作图如上图所示，图线与纵轴截距为，则当地的重力加速度为 。
12.某实验小组准备利用量程为的灵敏电流计改装成一个简易多用电表，设计了如图甲所示的电路图。
为较为准确地测得灵敏电流计的内阻，他们利用如图乙所示的电路进行测量，各电阻箱的阻值分别为、、，当电阻箱的阻值调整到时，灵敏电流计的示数刚好为零，那么 。
图甲中、分别是量程为、两挡电流表的接线柱，那么两定值电阻的阻值 ， 。
图甲中的电源电动势，内阻，当接时，使用图丙所示刻度盘的表盘中值刻度为，这块欧姆表的挡位为选填“”、“”或“”挡，欧姆调零后滑动变阻器接入电路的阻值为 。
四、计算题：本大题共3小题，共36分。
13.第届冬季奥林匹克运动会，于年月日在北京和张家口联合举行，北京也将成为奥运史上首个举办过夏季奥林匹克运动会和冬季奥林匹克运动会的城市。跳台滑雪是冬奥会中最具观赏性的项目之一，如图，跳台滑雪赛道由助滑道、着陆坡、停止区三部分组成；比赛中，质量为的运动员从处由静止下滑，运动到处后水平飞出，落在了着陆坡末端的点，滑入停止区后，在与等高的处速度减为零。、间的高度差为，着陆坡的倾角为，重力加速度为，不计运动员在助滑道受到的摩擦阻力及在整个比赛过程中的空气阻力，求：
若以所在平面为参考面，点的机械能；
若运动员经过段时在最低点对轨道的压力为其重力的倍，与竖直方向的夹角为，运动员在点落到滑道上进入段滑行时的动能变成了刚落在点时动能的，且从点到最低点过程中摩擦力所做的功为段的倍，若段可视为圆弧，求圆弧的半径。
14.如图所示，在平面直角坐标系中第一象限内存在沿轴负方向的匀强电场；一质量为、电荷量为的带正电的粒子从轴正半轴上的点以速度垂直于轴射入电场，经轴上的点与轴正方向成角射入第四象限，已知，不计粒子重力。求：
粒子到达点的速度大小
两点间的电势差；
第一象限内匀强电场的场强大小。
15.如图，质量为的薄木板静置于光滑水平地面上，半径为的竖直光滑圆弧轨道固定在地面，轨道底端与木板等高，轨道上端点和圆心连线与水平面成角．质量为的小物块以的初速度从木板左端水平向右滑行，与木板间的动摩擦因数为当到达木板右端时，木板恰好与轨道底端相碰并被锁定，同时沿圆弧切线方向滑上轨道．待离开轨道后，可随时解除木板锁定，解除锁定时木板的速度与碰撞前瞬间大小相等、方向相反．已知木板长度为取取．
求木板与轨道底端碰撞前瞬间，物块和木板的速度大小；
求物块到达圆弧轨道最高点时受到轨道的弹力大小及离开轨道后距地面的最大高度；
物块运动到最大高度时会炸裂成质量比为的物块和物块，总质量不变，同时系统动能增加，其中一块沿原速度方向运动．为保证之一落在木板上，求从物块离开轨道到解除木板锁定的时间范围．
1.【答案】
2.【答案】
3.【答案】
4.【答案】
5.【答案】
6.【答案】
7.【答案】
8.【答案】
9.【答案】
10.【答案】
11.【答案】；； 。
12.【答案】；；；；。
13.【答案】解：根据平抛运动的规律，由几何知识得；
在竖直方向上有，
联立解得：，
所以到达点时运动员的动能为；
若以所在平面为参考面，则点的机械能为；
不计运动员在助滑道受到的摩擦阻力及空气阻力，则段机械能守恒；
则有。
根据功能关系，段克服摩擦力的功为段减少的机械能；
从点到圆弧最低点，根据动能定理得：；
在最低点，运动员对轨道的压力为重力的倍，则，
解得：。
14.【答案】解：该粒子在匀强电场中做类平抛运动，设到点时速度大小为，则有
，
解得，
对粒子从到的过程列动能定理
，
解得。
粒子在点速度的反向延长线交于其水平位移的中点，故
，
解得，
由场强与电势差的关系
因此匀强电场的场强大小。
15.【答案】设物块的初速度为，木板与轨道底部碰撞前，物块和木板的速度分别为和，物块和木板的质量分别为和，物块与木板间的动摩擦因数为，木板长度为，由动量守恒定律和功能关系有：
由题意分析，联立式得：，。
设圆弧轨道半径为，物块到圆弧轨道最高点时斜抛速度为，轨道对物块的弹力为；
物块从轨道最低点到最高点，根据动能定理有：
物块到达圆弧轨道最高点时，根据牛顿第二定律有：
联立，得：；
设物块抛出时速度的水平和竖直分量分别为和
，
斜抛过程物块上升时间，该段时间物块向左运动距离为；
物块距离地面最大高度。
物块从最高点落地时间，设向左为正方向，物块在最高点炸裂为、，设质量和速度分别为、和、，设，系统动能增加；
根据动量守恒定律和能量守恒定律得：
解得：，或，；
下面求从物块离开轨道到解除木板锁定的时间范围：
若，，炸裂后落地过程中的水平位移为，炸裂后落地过程中的水平位移为，木板右端到轨道底端的距离为；
运动轨迹分析如下：
；
为了保证、之一落在木板上，需要满足下列条件之一：
I.若仅落在木板上，应满足，且；
解得：
若仅落在木板上，应满足，且；
无解。
若，，炸裂后落地过程中水平位移为，炸裂后落地过程中水平位移为，木板右端到轨道底端的距离为，运动轨迹分析如下：
；
为了保证、之一落在木板上，需要满足下列条件之一：
Ⅲ若仅落在木板上，应满足，且；
解得：
Ⅳ若仅落在木板上，应满足，且；
解得：
综合分析两种情况，为保证、之一一定落在木板上，
满足的条件为：或。
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