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文档简介
四川省南充市南充高级中学2025届物理高三上期中监测试题考生请注意:1.答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内,不得在试卷上作任何标记。2.第一部分选择题每小题选出答案后,需将答案写在试卷指定的括号内,第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后,请将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1、如图所示,质量为m的小滑块静止在半径为R的半球体上,它与半球体间的动摩擦因数为μ,它与球心连线跟水平地面的夹角为θ,则小滑块(
).A.所受摩擦力大小为mgcosθB.所受摩擦力大小为mgsinθC.所受摩擦力大小为μmgsinθD.对半球体的压力大小为mgcosθ2、在力学理论建立过程中,有许多伟大的科学家做出了贡献,关于科学家和他们的贡献,下列说法正确的是()A.英国天文学家开普勒发现了行星运动的规律,揭示了行星运动和地球上物体运动遵循相同的科学法则B.美国科学家牛顿是动力学的莫基者,他1687年出版的《自然科学的数学原理》中提出三条运动定律C.伽利路最早引入理想实验及科学方法,并且在研究落休运动规律时创建了“加速度"的概念D.法国物理学家卡文迪许在实验室里比较准确的利出了引力常量G的值,他把自己的实验说成是“称量地球的重量”3、如图两个弹簧的质量不计,劲度系数分别为、,它们一端固定在质量为m的物体上,另一端分别固定在Q、P上,当物体平衡时上面的弹簧处于原长,若把固定的物体换为质量为2m的物体(弹簧的长度不变,且弹簧均在弹性限度内),当物体再次平衡时,物体比第一次平衡时的位置下降了x,则x为(
)A. B. C. D.4、下列关于物理学史上的四个重大发现,其中说法不正确的是A.卡文迪许通过扭秤实验,测定出了万有引力常量B.奥斯特通过实验研究,发现了电流的磁效应C.法拉第通过实验研究,发现了电磁感应现象D.牛顿根据理想斜面实验,提出力不是维持物体运动的原因5、一根轻质弹簧一端固定,用大小为F1的力压弹簧的另一端,平衡时长度为l1;改用大小为F2的力拉弹簧,平衡时长度为l2。弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,该弹簧的劲度系数为()A. B. C. D.6、如图所示,P和Q为两平行金属板,板间电压为U,在P板附近有一电子由静止开始向Q板运动,电子到达Q板时的速率为v,若两极板间电压变为原来的两倍,其它条件都不变,则电子到达Q板时的速率为A.vB.2vC.2vD.二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。7、如图所示,A是静止在赤道上的物体,随地球自转而做匀速圆周运动;B、C是同一平面内两颗人造卫星,B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上,C是地球同步卫星.已知第一宇宙速度为υ,物体A和卫星B、C的线速度大小分别为、、,周期大小分别为TA、TB、TC,则下列关系正确的是()A. B.<<<C.=> D.<<8、如图所示,金属杆ab、cd置于足够长的水平平行轨道MN、PQ上,可沿轨道滑动,轨道所在的空间有竖直向上匀强磁场,导轨电阻不计.则下面说法中正确的是()A.若轨道光滑,给ab一初速度v0,则最终ab、cd一定做匀速运动且速度大小均为0.5v0B.若轨道光滑,给ab施加一个垂直于ab的水平恒定外力作用,则最终二者一定做匀加速运动,且速度差恒定C.若轨道粗糙,给ab施加一个垂直于ab的水平恒定外力作用,则最终二者一定做匀加速运动,且速度差恒定D.若将cd换成固定于MN、PQ间的一电容器,且轨道光滑,给ab施加一个垂直于ab的恒定外力,则最终ab一定做匀加速直线运动9、如图甲所示,用一水平力F拉着一个静止在倾角为θ的光滑斜面上的物体,逐渐增大F,物体做变加速运动,其加速度a随外力F变化的图像如图乙所示,若重力加速度g取10m/s2,根据图乙中所提供的信息不能计算出A.物体的质量B.斜面的倾角C.物体能静止在斜面上所施加的最小外力D.加速度为6m/s2时物体的速度10、发射地球同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火,使其沿椭圆轨道2运行,最后再次点火,将卫星送入同步椭圆轨道1.轨道1、2相切于Q点,轨道2、1相切于P点.轨道1到地面的高度为h,地球的半径为R,地球表面的重力加速度为g.以下说法正确的是A.卫星在轨道1上的机械能大于在轨道1上的机械能B.卫星在轨道1上的周期小于在轨道2上的周期C.卫星在轨道2上经过Q点时的速度小于于它在轨道1上经过P时的速度D.卫星在轨道1上的线速度为三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。11.(6分)小明用打点计时器研究小车的运动,在实验过程中:(1)打点计时器应使用_____(选填“直流”或“交流”)电源(2)他打出一条纸带,按打点先后顺序每5个点选一个计数点,,并计算出相应时刻的瞬时速度,如下表所示,请根据表中的数据,在坐标系中作出小车的v-t图像______。计数点ABCDEF时刻t/s00.10.20.30.40.5瞬时速度v/(m•s-1)0.1500.2050.2700.3300.3950.450(3)由作出的v-t图像可以判断,小车做匀加速直线运动的加速度为_________m/s2。12.(12分)在用图甲所示的装置“验证牛顿第二定律”的实验中,保持小车质量一定时,验证小车加速度与合力F的关系.①除了电火花计时器、小车、砝码、砝码盘、细线、附有定滑轮的长木板、垫木、导线及开关外,在下列器材中必须使用的有____(选填选项前的字母).A.220V、50Hz的交流电源B.电压可调的直流电源C.刻度尺D.秒表E.天平(附砝码)②为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,以下操作正确的是_____.A.调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行B.在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时,应当将砝码和砝码盘通过细线挂在小车上C.在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时,应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上③某同学得到了图a所示的一条纸带,由此得到小车加速度的大小=______m/s2(保留二位有效数字).④在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力mg,己知三位同学利用实验数据做出的a-F图像如图丙中的1、2、3所示.下列分析正确的是______(选填选项前的字母).A.出现图线1的原因可能是没有平衡摩擦力B.出现图线2的原因可能是砝码和砝码盘的质量不合适C.出现图线3的原因可能是在平衡摩擦力时长木板的倾斜度过大⑤在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力mg,由此造成的误差是____(选填“系统误差”或“偶然误差”).设拉力的真实值为F真,小车的质量为M,为了使,应当满足的条件是____.四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13.(10分)如图所示,半径R=0.1m的竖直半圆形光滑轨道BC与水平面AB相切,AB距离x=1m.质量m=0.1kg的小滑块1放在半圆形轨道末端的B点,另一质量也为m=0.1kg的小滑块1,从A点以m/s的初速度在水平面上滑行,两滑块相碰,碰撞时间极短,碰后两滑块粘在一起滑上半圆形轨道.已知滑块1与水平面之间的动摩擦因数μ=0.1.取重力加速度.两滑块均可视为质点.求(1)碰后瞬间两滑块共同的速度大小v;(1)两滑块在碰撞过程中损失的机械能;(3)在C点轨道对两滑块的作用力F.14.(16分)如图所示,倾角为37°足够长的传送带以4m/s的速度顺时针转动,现将小物块以2m/s的初速度沿斜面向下冲上传送带,小物块的速度随时间变化的关系如图所示,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,试求:(1)小物块与传送带间的动摩擦因数为多大;(2)0~8s内小物块与传送带之间的划痕为多长.15.(12分)如图所示,LMN是竖直平面内固定的光滑绝缘轨道,MN水平且足够长,LM下端与MN相切。质量为m的带正电小球B静止在水平轨道上,质量为2m的带正电小球A从LM上距水平轨道高为h处由静止释放,在A球进入水平轨道之前,由于A、B两球相距较远,相互作用力可认为是零,A球进入水平轨道后,A、B两球间相互作用视为静电作用,带电小球均可视为质点,已知A、B两球始终没有接触,重力加速度为g。求⑴A、B两球相距最近时,A球的速度v;⑵A、B两球相距最近时,A、B两球系统的电势能EP;
参考答案一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。1、A【解析】对小滑块受力分析如图所示:小滑块在重力、支持力及摩擦力的作用下处于平衡状态;故合力为零,将支持力与摩擦力合成后,其合力与重力大小相等,方向相反;
则由几何关系可知,摩擦力f=mgcosθ,支持力N=mgsinθ;故只有A正确;故选A.
点睛:本题要注意物体是静止在球面上,故受到的是静摩擦力;在解决摩擦力的题目时,一定要注意先明确是滑动摩擦力还是静摩擦力,以免受到题目的干扰.2、C【解析】
A.德国的天文学家开普勒发现了行星运动的规律,揭示了行星运动和地球上物体运动遵循相同的科学法则,选项A错误;B.英国科学家牛顿是动力学的莫基者,他1687年出版的《自然科学的数学原理》中提出三条运动定律,选项B错误;C.伽利路最早引入理想实验及科学方法,并且在研究落体运动规律时创建了“加速度"的概念,选项C正确;D.英国物理学家卡文迪许,在实验室里巧妙地利用扭秤装置,比较精确地测量出了引力常量的数值,他把自己的实验说成是“称量地球的质量”.选项D错误。3、A【解析】
当物体的质量为m时,下方弹簧被压缩的长度为:;当物体的质量变为2m时,设物体下降的高度为x,则上方弹簧伸长的长度为x,下方弹簧被压缩的长度为x1+x,两弹簧弹力之和等于2mg,由胡克定律和平衡条件得:
k2x+k1(x1+x)=2mg;联立解得:;故选A.4、D【解析】
A.卡文迪许通过扭秤实验,测定出了引力常量.故A不符合题意.B.奥斯特通过实验研究,发现了电流周围存在磁场.故B不符合题意.
C.法拉第发现电磁感应现象,而纽曼与韦伯通过实验研究,总结出法拉第电磁感应定律,人们为纪念他,从而命名为法拉第电磁感应定律.故C不符合题意.
D.伽利略根据理想斜面实验,提出力不是维持物体运动的原因.故D符合题意.5、D【解析】
由胡克定律得F=kx,式中x为形变量,设弹簧原长为l0,则有F1=k(l0-l1)F2=k(l2-l0)联立方程组可以解得故D正确,ABC错误。故选D。6、C【解析】
电子由静止开始向Q板运动,根据动能定理:qU=12mv2,当电压加倍后根据动能定理:q⋅2U=12二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。7、BC【解析】
AB.地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度,所以ωA=ωC,根据v=rω,C的线速度大于A的线速度.根据得B的线速度大于C的线速度,故A错误,B正确;CD.卫星C为同步卫星,所以TA=TC,根据得C的周期大于B的周期,故C正确,D错误.【点睛】地球赤道上的物体与同步卫星具有相同的角速度和周期,根据v=rω,a=rω2比较线速度的大小和向心加速度的大小,根据万有引力提供向心力比较B、C的线速度、角速度、周期和向心加速度大小.8、ABD【解析】
若轨道光滑,给ab一初速度v0,ab运动后在ab棒中产生电动势,电路中产生感应电流,根据楞次定律可知,ab受到的安培力的方向向后,cd受到的安培力的方向向前,结合F=BIL可知两根棒中受到的安培力大小相等,方向相反,由动量守恒定律即可求出二者的末速度.若轨道光滑,开始时ab的速度比较小,则电路中的电流比较小,ab受到的安培力小于拉力F,所以ab向右做加速运动,同时cd也向右做加速运动,但开始时ab的加速度大,随速度差的增大,二者的加速度逐渐趋于相等,最后二者以相等的加速度运动.若轨道粗糙,根据外力与摩擦力比较,从而判定棒ab运动情况,再根据安拉力与滑动摩擦力关系,得出cd棒运动情况,最后根据闭合电路欧姆定律与安培力表达式,即可求解;
若将cd换成固定于MN、PQ间的一电容器,金属棒在向右运动的过程中,随着速度增大,安培力增大,由牛顿第二定律分析加速度的变化.【详解】若轨道光滑,ab运动后在ab棒中产生电动势,电路中产生感应电流,根据楞次定律可知,ab受到的安培力的方向向后,cd受到的安培力的方向向前,结合可知两根棒中受到的安培力大小相等,方向相反,二者在水平方向的动量守恒,选取向右为正方向,由动量守恒定律得,解得,故A正确;若轨道光滑,给ab施加一个垂直于ab的恒定外力作用,ab将开始做加速运动,电路中产生感应电流,根据楞次定律可知,ab受到的安培力的方向向后,cd受到的安培力的方向向前;开始时ab的速度比较小,则电路中的电流比较小,ab受到的安培力小于拉力F,所以ab向右做加速运动,加速度满足,电路中由感应电流后cd也向右做加速运动,加速度满足,开始时ab的加速度比较大,cd的加速度比较小,二者之间的速度差逐渐增大,则电路中的电动势与电流都逐渐增大,此时二者之间的加速度的差逐渐减小,当它们的加速度相等时,二者之间的速度差最大,此时,同时满足,B正确;若轨道粗糙,给ab施加一个垂直于ab的恒定外力作用,设两根棒与轨道之间的摩擦力都是f;若,则都静止不动;若,故棒ab由静止开始作加速运动,棒ab中将出现不断变大的感应电流,致使cd也会受到安培力作用,当时,cd保持不动;当时,cd棒也开始运动.由以上的分析可知,若轨道粗糙,给ab施加一个垂直于ab的恒定外力作用,不一定最终二者一定做匀加速运动,且速度差恒定,C错误;若将cd换成固定于MN、PQ间的一电容器,且轨道光滑,给ab施加一个垂直于ab的恒定外力F,设金属棒做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律,电流的定义式,电容器上的带电量,根据法拉第电磁感应定律,整理以上式子得,所以有,可知假设正确,给ab施加一个垂直于ab的恒定外力,最终ab一定做匀加速直线运动,故D正确.9、ABC【解析】
AB.对物体受力分析,受推力、重力、支持力,如图x方向:y方向:从图象中取两个点(20N,2m/s2)、(30N,6m/s2)代入各式解得:故A正确,B正确;C.物体能静止在斜面上,当F沿斜面向上时所施加的外力最小:故C正确;D.题中并未说明推力随时间的变化关系,故无法求出加速度为6m/s2时物体的速度大小.故D错误.10、AD【解析】从轨道1需要点两次火才到达轨道1,所以外力做正功,机械能增大,故卫星在轨道1上的机械能比在轨道1上的机械能大,A正确;因为轨道2的半长轴小于轨道1的半径,所以根据开普勒第三定律可知卫星在轨道1上的周期大于在轨道2上的周期,B错误;根据可知,故半径越大,线速度越小,所以卫星在轨道1上速度大于在轨道1上的速度,因为从轨道1变轨到轨道2,需要在Q点点火,故在轨道2上Q点的速度大于轨道1上的线速度,所以卫星在轨道2上Q点的线速度大于轨道1上经过P点的速度,C错误;根据可知在轨道1上的线段,结合黄金替代公式可知,D正确.三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。11、交流【解析】
(1)[1]打点计时器应使用交流电源;(2)[2]利用描点法可画出速度-时间图象:(3)[3]图象为一条倾斜的直线,由图像可以判断,小车做匀加速直线运动的加速度为:12、ACEAC1.15B系统误差5%【解析】①火花计时器需要220V、50Hz的交流电源,要用刻度尺测量纸带上点迹的距离,需要天平测量小车的质量,故需要ACE.②为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,需要平衡摩擦力,平衡摩擦力时应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上,调整长木板的倾斜度,让小车拖着纸带做匀速直线运动,同时要调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行,故AC正确,B错误.所以选AC.③从第一个点开始,每隔四个点取一个计数点,时间间隔T=0.1s,根据纸带可知,相邻计数点之间的距离依次为x1=2.61-0.90cm=1.71cm=0.0171m,x2=5.50-2.61cm=2.89cm=0.0289m,x3=9.50-5.50cm=4.00cm=0.0400m,根据逐差法得:,④根据图象1可知,当没有挂砝码、砝码盘时,小车产生了加速度,因此说明平衡摩擦力时木板倾角太大,故A错误;根据图象2可知,随着F的增大,即砝码、砝码盘的质量增大,不再满足砝码、砝码盘质量小于小车的质量,因此曲线上部出现弯曲现象,故B正确;根据图象3可知,当挂上砝码、砝码盘时,小车的加速度还是为零,说明没有平衡摩擦力或平衡的不够,故C错误.所以选B.⑤在本实验中认为细线的拉力F等于砝码和砝码盘的总重力mg,由此
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