安徽省六校联盟2024-2025学年高三（上）期中物理试卷（含解析）

第=page22页，共=sectionpages1414页安徽省八校联盟2024-2025学年高三（上）期中物理试卷一、单选题：本大题共8小题，共32分。1.如图所示实线为质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图，已知质点运动到D点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，则下列说法中正确的是(

)

A.质点经过C点的速率一定比经过D点的速率大

B.物体所受的合外力不断变化

C.质点经过D点时的加速度比B点的加速度大

D.质点从B沿轨迹运动到E，则此过程中合外力先做正功后做负功【答案】A

【解析】【分析】

物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，速度的方向与该点曲线的切线方向相同。

本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，掌握了做曲线运动的条件，本题基本上就可以解决了。

【解答】

A.由题意，质点运动到D点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，速度沿D点轨迹的切线方向，则知加速度方向向上，合外力也向上，质点做匀变速曲线运动，合外力恒定不变，质点由C到D过程中，合外力做负功，由动能定理可得，C点的速率一定比经过D点的速率大，故A正确；

B.质点做匀变速曲线运动，加速度不变，合外力也不变，故B错误；

C.质点做匀变速曲线运动，则有加速度不变，所以质点经过D点时的加速度与B点相同，故C错误；

D.质点由B到E过程中，合外力与速度夹角先大于90°，后小于90°，合外力先做负功后做正功，故D错误。

故选2.宏观现象是由微观机制所决定的。对同一个物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质。经典电磁理论认为：当金属导体两端电压稳定后，导体中产生恒定电场，这种恒定电场的性质与静电场相同。金属导体中的自由电子在电场力的作用下开始定向移动形成电流。如图所示为一块均匀的长方体金属导体，长为a，宽为b，厚为c。在导体EF两侧加上电压U，导体中的自由电子在电场力的作用下开始定向移动，形成电流。根据电荷守恒定律，单位时间内通过导体横截面的电荷量应相同。设电子的带电量为e，单位体积内的自由电子数为n，自由电子定向移动的平均速率为v，则在时间Δt内，通过长方体金属导体样品的自由电子数目N为(

)A.N=nvab△t B.N=nvbc△t【答案】D

【解析】解：由电流的定义式I=q△t由I=N故ABC错误，D正确；故选：D。【点评】本题考查电阻及电流的微观意义，从而根据电流定义式可解得自由电子数目。3.轻质丝绸放置在光滑斜面上，若固定丝绸，将物块B放置在丝绸上，恰能静止。现将物块A、B放置在丝绸上，用沿斜面向上的力F拉物块A，丝绸不固定，系统保持静止，如图所示；已知物块A、B的质量分别为mA、mB，与丝绸的动摩擦因数分别为μA、μB，则(

)A.若μA=μB，mB不可能大于mA B.若μA<μB，mB有可能大于mA

C.【答案】A

【解析】【分析】

本题比较有新意，解题的关键是明确轻质物体受到的合力一定为零。

【解答】

AB.设斜面倾角为θ，将物块A、B放在丝绸上，用沿斜面向上的力F拉物块AμAmAgcosθ≥μBmBgcosC.固定丝绸，将物块B放置在丝绸上，恰能静止，有mBgsinθ=μBD.由丝绸保持静止可知，A受丝绸的摩擦力为静摩擦力，方向沿斜面向下，不一定达到最大静摩擦力，只增加F，物块A相对于丝绸不一定滑动，故D错误。4.如图所示，O，A，B是匀强电场中的三个点，电场方向平行于O，A，B所在的平面。OA与OB的夹角为60°，OA=3l，OB=l。现有电荷量均为q(q>0)的甲、乙两粒子以相同的初动能Ek从O点先后进入匀强电场，此后甲经过A点时的动能为4EA.Ekql B.3Ek3ql【答案】C

【解析】【分析】

根据匀强电场中沿任意方向相同距离电势差相等。甲经过A点时的动能为4Ek，乙经过B点时的动能为2Ek，得到AB两点的电势差；由公式U=Ed，求解场强大小。

【解答】

甲粒子从O到A，根据动能定理得qUOA=3Ek

乙粒子从O到B，根据动能定理得qUOB=Ek

​​​​​​​则 UOA=3Ekq,UOB=Ekq

所以5.如图所示，在方向水平向右、电场强度大小为E的匀强电场中，O点固定一电荷量为Q的正电荷，a、b、c、d是以O为圆心、r为半径的同一圆周上的四个点，b、d连线与电场线平行，a、c连线与电场线垂直，静电力常量为k，则(

)

A.a点的电场强度为E2+kQr22 B.b点的电场强度为E-kQr2【答案】A

【解析】【分析】

根据点电荷形成的电场及电场强度的矢量叠加求解。

本题考查点电荷形成的电场及矢量叠加，本题易错点为D选项，电场强度相同必须大小相等，方向相同。

【解答】

A、电场强度为矢量，正点电荷在a点的电场强度大小为kQr2，方向向上，匀强电场方向向右，a点的电场强度满足平行四边形定则，则a点电场强度大小为E2+kQr22，方向斜向右上，故A正确；

B、正点电荷在b点的电场强度大小为kQr2，方向向右，匀强电场方向向右，则b点电场强度大小为E+kQr2，故B错误；

C、正点电荷在d点的电场强度大小为kQr2，方向向左，匀强电场方向向右，则d点电场强度大小为E-kQr2，当E=6.如图所示，质量为m的木块A放在质量为M的斜面B上，大小相等方向相反的水平力F1、F2分别作用在A和B上，已知B静止不动，A沿斜面匀速上滑，则

A.A与B之间一定存在摩擦力

B.B与地面之间可能存在摩擦力

C.B对A的支持力不一定大于mg

D.地面对B的支持力的大小不一定等于(【答案】A

【解析】【分析】

本题关键是对两个木块整体受力分析，根据平衡条件得到地面对整体的支持力和摩擦力，然后再对物块A受力分析，再次根据平衡条件列式求解出各个力的情况。

【解答】

A.A沿斜面匀速上滑，而B对A一定有支持力，故A与B之间一定存在摩擦力，且摩擦力沿斜面向下，故A正确；

C.对A受力分析，A受重力mg、支持力N、摩擦力f、喝水平力F1，根据共点力平衡的条件，运用正交分解法，可以得到：Ncosθ=mg+fsinθ，所以B对A的支持力一定大于mg，故C错误；

BD.对两个木块整体受力分析，受到重力(M+m)g、支持力N和已知的两个推力，

7.一机车以额定功率行驶一段距离后关闭发动机，测出机车动能Ek与位移x的关系图像如图所示．已知机车的质量为1000 kg，机车运动过程中所受阻力不变，就图像所对应的过程，下列说法正确的是(

)

A.机车的最大速度为80 m/s B.机车所受阻力为4000 N

C.【答案】D

【解析】【分析】

本题考查机车的额定功率起动问题。牵引力的功为Pt；根据动能定理求解阻力和加速运动的时间；机车匀速运动时，牵引力与阻力平衡。

【解答】B.机车关闭发动机后，根据动能定理得：-fx=0-Ek.故有f=Ekx=8×105(11-7)×102N=2000N，故B错误；

AC.由图像知机车的最大动能Ekm=8×105J8.目前，我国已经发射了7艘“神舟号”载人飞船，使我国成为继俄罗斯、美国之后世界上第三个独立掌握宇宙飞船天地往返技术的国家。如图所示，若某飞船离地面的高度等于地球的半径R，绕地球赤道做匀速圆周运动。已知地球表面的重力加速度为g，地球自转周期为T0，太阳光可看做平行光。则下列说法正确的是

A.飞船做圆周运动的周期为T=4πRg B.一天内有T08π2g【答案】B

【解析】【分析】

本题考查天体运动中的周期、“遮挡”、角速度等问题，意在考查考生的推理能力和理解能力。

根据万有引力提供向心力结合黄金代换计算飞船周期，进而计算线速度和角速度。

【解答】

A.根据GMm(2R)2=m4π2T2(2R)，GMmR2=mg可得T=4π2Rg，选项A错误；

B.飞船每绕地球运行一周，中间就会有一次太阳光照不到飞船，由此可知一天内太阳光照射不到飞船的次数为n二、多选题：本大题共2小题，共10分。9.如图所示，固定的光滑绝缘斜面上方存在沿斜面向上的匀强电场，将一带正电小球(视为质点)从斜面顶端A点由静止释放，一段时间后小球与下方轻质绝缘弹簧在B点开始接触并压缩弹簧。若在小球从释放至小球到达最低点C的过程中小球克服电场力做的功为W，弹簧始终处于弹性限度内，则下列说法正确的是(

)

A.小球反弹后可到达A点

B.小球通过B点时的动能最大

C.小球从A点运动到C点的过程中速度先增大后减小

D.小球从A点运动到C点的过程中，小球与弹簧的机械能的减少量为W【答案】ACD

【解析】【分析】

根据系统能量守恒判断小球的反弹情况，根据小球受力和运动分析判断小球的运动情况，根据机械能守恒条件推断电势能和机械能的转化。

【解答】

A.根据能量守恒定律可知，系统重力势能、弹性势能、动能及电势能发生相互转化，因此小球反弹后可到达A点，故A正确；

BC.经分析可知，小球在B、C两点间的某处(设为D点)所受合力为零，小球从A点运动到D点的过程中，小球所受合力沿斜面向下，小球从D点运动到C点的过程中，小球所受合力沿斜面向上，因此小球从A点运动到C点的过程中速度先增大后减小，且小球通过D点时的速度最大，动能最大，故B错误、C正确；

D.小球从A点运动到C点的过程中，小球电势能的增加量为W，根据功能关系可知，该过程中小球与弹簧的机械能减少，减少量为W，故D10.如图所示，地面上固定一倾角为θ=37°，高为h的光滑绝缘斜面，斜面置于水平向左的匀强电场中，电场强度大小为E=3mgq，现将一个带正电的的物块(可视为质点)从斜面顶端由静止释放，已知物块质量为m，电荷量为q，重力加速度为A.物块从静止释放到落地的过程中电场力做功为433mgh

B.物块从静止释放到落地的过程中电场力做功为3mgh

【答案】BD

【解析】【分析】

分析物块的受力情况，明确物块的运动轨迹，再分析各力的做功情况，再根据动能定理即可求得物块落地时的速度大小。

本题要注意明确物体的运动是由所受到的力和初状态决定的。这个题目容易认为物块沿着斜面下滑，从而出现错解。

【解答】

物块受到的电场力F=qE=3mg，则合力的大小为2mg，合力的方向和水平夹角为30​∘，则小物块沿合力方向做匀加速直线运动，不会沿着斜面下滑。从静止释放到落地的过程中电场力做功为W=qE⋅3h三、实验题：本大题共2小题，共16分。11.某同学设计了如图所示实验装置探究向心力与质量、半径的关系。水平杆光滑，竖直杆与水平杆铰合在一起，相互垂直，绕过定滑轮的细线两端分别与物块和力传感器连接。(忽略细线与定滑轮间的摩擦)

(1)探究向心力与质量关系时，让物块1、2的质量不同，测出物块1、2的质量分别为m1、m2，使物块到竖直轴距离

(填“相同”或“不同”)，转动竖直杆，测出不同角速度下两个力传感器的示数F1、F2。反复实验测出多组F1、F(2)该实验过程中采用的实验方法是

。A.理想实验法

B.等效替代法

C.【答案】相同mC

【解析】【分析】

(1)由控制变量法判断得解；由向心力表达式解得F1-F2的关系，由此得解；

(2)由该实验的思想方法得解。

本题主要考查探究向心力与质量、半径的关系的实验，熟悉实验原理及操作是解题的关键，难度一般。

【解答】

(1)由实验的实验过程及实验目的可知，该实验应采用控制变量法，故探究向心力与质量关系时，应使物块到竖直轴距离相同；

由向心力表达式可得：F1=m1rω2，F212.力敏电阻被广泛应用于汽车电子、医疗设备以及工业机器人等领域。为了研究现有一可视为纯电阻的力敏电阻(型号FSR408)的电阻值随着表面所受压力的变化而变化的情况，新华中学课外兴趣小组的同学设计的实验电路如图所示，已知该力敏电阻的电阻值在100 Ω～直流电源E(电动势约为6 V电压表(量程为6 V，内阻约为3电压表(量程为15 V，内阻约为5电流计(量程为3 mA，内阻为11滑动变阻器R1(最大阻值为10 滑动变阻器R2(最大阻值为1 开关及导线若干。(1)实验中要求尽量减小误差，应保证电表在测量时其最大示数超过量程的一半，则滑动变阻器应选择________(填“R1”或“R2”)，电压表应选择________(填“”或“”)。(2)为了在实验中使电流计符合实验要求，需要给电流计________(填“串”或“并”)联一个阻值为________Ω的定值电阻，就可以将该电流计改装为量程36 (3)使用该电路测量时，由于电压表不是理想电表，因此测量值________(填“大于”或“小于”)真实值。(4)已知力敏电阻(型号FSR408)的电阻值随着表面所受压力的增大而减小。实验中先将滑动变阻器的滑片P移至左端，再闭合开关S1，在给该力敏电阻施加较大的压力时，开关S2需要处于________(填“断开”或“闭合”)状态。移动滑片P至合适位置，若此时电压表示数为量程的三分之二，电流表示数为量程的四分之三，则此时力敏电阻对应的阻值为________Ω(【答案】(1)R1；；

(2)并，1；

(3)小于；

(4)闭合；148【解析】【分析】

本题考查了力敏电阻的测量；理解实验原理、分析清楚电路结构是解题的前提与关键，要掌握实验器材的选择原则；分析清楚电路结构，应用串并联电路特点与欧姆定律即可解题。

(1)根据图示电路图与所给实验器材进行选择；

(2)电流计增大量程需并联一个分流电阻，根据欧姆定律求解并联电阻的阻值；

(3)根据误差的来源分析；

(4)根据题意判断电路最大电流大小，然后判断开关S2是否闭合；

根据电表指针位置，结合电表量程得出电压、电流；由欧姆定律求出力敏电阻对应的阻值。

【解答】

(1)由电路图可知，滑动变阻器采用分压接法，为方便实验操作，滑动变阻器应选择应选R1；

因直流电源的电动势约为6V，则电压表应选；

(2)电流计量程为3mA，内阻为11Ω，为了将该电流计改装为量程36mA的电流表，需要并联电阻R0；

由并联电路的特点可知：Igrg=(I-Ig)R0，解得：R0=IgrgI-Ig=3×1136-3四、计算题：本大题共3小题，共42分。13.如图所示，内壁光滑、内径很小的14圆弧管固定在竖直平面内，圆弧的半径r为0.2m，在圆心O处固定一个电荷量为-1.0×10-9C的点电荷。质量为0.06kg、略小于圆管截面的带电小球，从与O点等高的A点沿圆管内由静止运动到最低点B，到达B点小球刚好与圆弧没有作用力，然后从B点进入板距d=0.08m的两平行板电容器后刚好能在水平方向上做匀速直线运动，且此时电路中的电动机刚好能正常工作。已知电源的电动势为12V，内阻为1Ω(1)小球到达B点时的速度；(2)小球所带的电荷量；(3)电动机的电功率。

【答案】解：(1)由机械能守恒得mgr=12(2)到达B点恰好作用力为0，由牛顿第二定律得kQqr2(3)设电容器两端电压为U，由二力平衡得qUd由欧姆定律得I=UR电动机的电功率P=IU

【解析】(1)小球从A运动到B过程，受重力、电场力和弹力，只有重力做功，机械能守恒，根据守恒定律列式求解B点速度；

(2)小球到达B点时刚好与圆弧没有作用力，受重力和静电引力，合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解；

(3)球在电场中做匀速直线运动，重力和电场力平衡，根据平衡条件求解出电压，然后根据欧姆定律求解电流，最后结合闭合电路欧姆定律求解电动机的输入电压及电功率。14.如图所示，一根细绳绕过光滑的定滑轮，两端分别系住A、B两物体，其质量M和m分别为0.6kg和0.4kg，开始时用手托住A，使A、B处于同一高度，离地高度h为1m，重力加速度g取10m/s2，设绳足够长，绳与滑轮的质量不计，求：

(1)当A物体由静止释放到落地时的速度大小；

【答案】解：(1)