2024-2025学年安徽省名校联盟高三(上)开学物理试卷(含答案)

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2024-2025学年安徽省名校联盟高三(上)开学物理试卷(含答案)

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2024-2025学年安徽省名校联盟高三(上)开学物理试卷
一、单选题:本大题共8小题,共32分。
1.物体甲的速度时间图象和物体乙的位移时间图象分别如图所示,则对这两个物体的运动说法正确的是( )
A. 甲在时间内有往返运动,它的总位移为
B. 甲在时间内总位移为零,它通过的总路程为
C. 乙在时速度方向发生改变,与初速度方向相反
D. 乙在时间内通过的位移为零
2.遥控无人机在无风的晴朗天气里沿水平方向匀速飞行,场景如图所示。无人机支架平面与水平面的夹角为,受到的空气阻力大小其中为常量,是飞行速度的大小,无人机的质量为,则机翼旋转产生的升力的机械功率为( )
A. B. C. D.
3.如图甲所示,波源发出一列水平向右传播的简谐横波先后经过、两点,图乙为波源的振动图像。已知到、两点的距离分别为、。已知波在该介质中传播的速度为,则在时,、两点间的波形图正确的是( )
A. B. C. D.
4.如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端连接一小物块可视为质点,点为弹簧在原长时物块的位置。物块由点静止释放,沿粗糙程度相同的水平面向右运动,最远到达点。关于物块的受力及运动特征,下列说法正确的是( )
A. 从到,物块所受重力的冲量为
B. 从到,物块的加速度一直减小
C. 从到,物块通过点时的速度最大
D. 从到,弹簧弹力对物块做的功等于物块与水平面摩擦产生的热量
5.如图所示,绝缘水平横杆上相距的、两点固定有两个带等量正电荷的小圆环,下端用两长度均为的轻质绝缘细线悬挂一质量为的带电小球,小球静止时细线上的拉力刚好为零。现给小球一垂直纸面向里的初速度,小球恰好能在竖直面内做圆周运动,重力加速度取,则( )
A. 小球带正电
B. 处圆环与小球间的库仑力大小为
C. 小球在最高点的动能为
D. 小球在最低点时每根细线上的拉力大小为
6.年我国将实施次宇航发射,计划将“神舟十号”、“嫦娥三号”等颗航天器送入太空,若已知地球和月球的半径之比为,“神舟十号”绕地球表面运行的周期和“嫦娥三号”绕月球表面运行的周期之比为,则( )
A. “神舟十号”绕地球表面运行的角速度与“嫦娥三号”绕月球表面运行的角速度之比为
B. 地球和月球的第一宇宙速度之比为
C. 地球表面的重力加速度和月球表面的重力加速度之比为
D. 地球和月球的质量之比为
7.如图所示,边长为、匝数为,电阻不计的正方形线圈在磁感应强度为的匀强磁场中绕转轴转动,轴垂直于磁感线,在线圈外接一含有理想变压器的电路,变压器原、副线圈的匝数分别为和保持线圈以恒定角速度转动,下列判断正确的是( )
A. 在图示位置时线框中磁通量的变化率为零,感应电动势最大
B. 当可变电阻的滑片向上滑动时,电压表的示数变大
C. 电压表示数等于
D. 变压器的输入与输出功率之比为:
8.如图所示,在水平地面上有一斜面体,斜面体上有一小物体,沿斜面匀速下滑,斜面体保持静止,则下列说法正确的是( )
A. 斜面体受到地面向右的静摩擦力
B. 当匀速下滑时,再给施加一沿斜面向下的力,斜面体不受地面摩擦力
C. 当匀速下滑时,再给施加一个竖直向下的力,则地面对斜面体的摩擦力向左
D. 若增大的质量,则不能做匀速运动
二、多选题:本大题共2小题,共10分。
9.如图所示,在点以水平速度向左抛出一个质量为的小球,小球抛出后始终受到水平向右恒定风力的作用,风力大小。经过一段时间小球将到达点,点位于点正下方,重力加速度为。下列说法正确的是( )
A. 从到运动过程中小球速度最小值为
B. 从到运动过程中小球速度最小值为
C. A、两点间的距离
D. 小球水平方向的速度为零时距点的水平距离
10.如图所示,长均为的、两条金属导轨水平平行放置,导轨间距为导轨的、间接有一电阻,左端、分别与弯曲的光滑轨道平滑连接。矩形区域内存在方向垂直导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为将一电阻为、质量为的导体棒从弯曲轨道上高处由静止释放,导体棒最终恰好停在磁场的右边界处。已知水平金属导轨电阻不计,与导体棒间的动摩擦因数为,导体棒与水平导轨始终垂直且接触良好,重力加速度为,不计电磁辐射。在导体棒的整个运动过程中,下列说法中正确的是( )
A. 流过电阻的电荷量为
B. 电阻的最大电流为
C. 电阻中产生的焦耳热为
D. 导体棒在磁场中运动的最大加速度为
三、实验题:本大题共2小题,共22分。
11.某同学通过实验测定玻璃砖的折射率。开始玻璃砖的位置如图甲所示,描出玻璃砖的两个透光面边界和。两大头针、插在玻璃砖的一侧,同时在另一侧透过玻璃砖观察、的像,且的像挡住的像,再依次插上大头针和。
在插时,应使______。选填选项前的字母
A.只挡住的像
B.同时挡住、的像
如图乙,请在答题卡上画出光路图,标出在界面的法线、入射角和折射角 ______;根据光路图,该玻璃砖的折射率 ______。
下列说法正确的是______。
A.入射角越小,误差越小
B.、间与、间距离应适当大些
如图丙,因为操作不当,玻璃砖下边界描成图中虚线,该测量值______真实值选填“大于”“等于”或“小于”。
12.小明设计了如图甲所示的电路测量未知电阻约为几欧及两节新干电池的电动势和内阻。实验室提供的器材除了被测电源及被测电阻,还提供了电流表量程,内阻;量程,内阻,电阻箱,两个电键,导线若干。
请根据电路图将图乙中的实物连接完整。
实验时,先将电阻箱接入电路的电阻调到最大,闭合电键,再闭合电键,调节电阻箱的阻值,使电流表的指针偏转较大,记下这时电流表的示数,电阻箱接入电路的阻值;断开电键,将电阻箱接入电路的电阻调______填“大”或“小”,使电流表的示数仍为,记下这时电阻箱接入电路的阻值,则______。
保持电键断开,多次调节滑动变阻器,记录每次调节后电流表的示数及电阻箱接入电路的电阻,根据测得的多组、,作出图像,得到图像的斜率为,图像与纵轴的截距为,则电池的电动势______,内阻______。均用已知或测量物理量符号表示
四、简答题:本大题共1小题,共12分。
13.如图所示,水平传送带以的速度做逆时针运动,传送带左端与水平地面平滑连接,传送带与一固定的四分之一光滑圆弧轨道相切,物块从圆弧轨道最高点由静止下滑后滑过传送带,与静止在水平地面右端上的物块发生弹性碰撞。已知物块的质量,两物块均可视为质点,物块滑到圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小,圆弧轨道半径,传送带左、右两端的距离,物块与传送带和水平地面间的动摩擦因数均为,物块与水平地面间的动摩擦因数,取重力加速度大小,碰撞时间极短。求:
物块的质量;
物块第一次与物块碰撞后瞬间,物块的速度大小;
两物块最多能碰撞的次数及最终两者的距离。
五、计算题:本大题共2小题,共24分。
14.如图所示,在同一平面内边长均为的正方形区域和中,分别存在方向平行于、电场强度大小为的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场。质量为,电荷量为的带电粒子,以一定速度沿方向从点射入电场,并从边的中点点进入磁场区域。粒子重力不计。
求粒子射入电场时的速度大小;
若粒子垂直于边界射出磁场,求磁场的磁感应强度大小。
15.某同学用如图所示的实验装置来研究碰撞问题.是一段半径为的光滑圆弧轨道,圆弧与水平地面相切于点。现将一个质量为的小球从轨道上的点由静止释放,到达底端时与质量为的小球发生弹性正碰。已知点和水平面的距离为,两球均可视为质点,不计空气阻力,重力加速度为。
证明:小球从点到点的运动过程,可以看成是简谐运动的一部分;
求小球与小球第一碰撞后各自上升的高度;
请指出两球第二次碰撞的位置。
参考答案
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10.
11. 见解析 小于
12.小
13.解:设物块的质量为,物块沿圆弧从最高点由静止下滑到圆弧轨道最低点,根据机械能守恒定律有:
物块运动到轨道最低点时,有:
解得:,
物块在传送带上运动时,有:
设物块第一次滑到传送带左端时的速度大小为,则有:
解得:
所以物块第一次滑到传送带左端时的速度大小为。
物块、碰撞过程机械能守恒,动量守恒,则有:
解得:,
即第一次碰撞后瞬间物块的速度大小为;
物块碰撞后沿地面向左做匀减速运动,物块沿传送带先向右做匀减速运动,速度减到后再向左做匀加速运动,则有:
其中
解得:
解得:
根据位移时间关系可得:。
解得:
根据速度时间关系可得:
解得:
,所以物块第二次与碰撞前已经停止运动,设物块第二次与碰撞前瞬间的速度大小为,
则有:
解得:
物块、第二次碰撞过程机械能守恒、动量守恒,则有:
解得:,
物块第二次碰撞后向左滑行的距离
物块第二次碰撞后向右滑行的距离
所以两物块最多碰撞次,最终、两物块的距离为。
答:物块的质量为;
物块第一次与物块碰撞后瞬间,物块的速度大小为;
两物块最多能碰撞次,最终两者的距离为。
14.解:粒子在偏转电场中仅受竖直向下的电场力,做类平抛运动,
水平方向做匀速直线运动:
竖直方向做初速度为零匀加速直线运动:
整理得:
粒子离开电场时的末速度可以分解为水平分速度与竖直分速度,设与之间的夹角为
则:
粒子进入磁场后做匀速圆周运动,垂直于边界射出磁场是的、轨迹如图.由几何关系知:
根据洛伦兹力提供向心力有:
联立解得:
答:粒子射入电场时的速度大小为;
若粒子垂直于边界射出磁场,磁场的磁感应强度大小为。
15.解:对球进行受力分析,回复力大小为,是小球所在半径与竖直方向的夹角
因,则很小,有,是小球相对于点的位移大小
由于回复力方向与位移方向相反,则
设,则
所以可以看成简谐运动的一部分。
、两球碰撞时满足动量守恒和机械能守恒,取水平向左为正方向,根据动量守恒定律和机械能守恒定律分别得

由系统的机械能守恒得

碰撞前球下滑的过程,由机械能守恒定律得

设碰撞之后小球上升的高度为,小球上升的高度为.
则对两球分别根据机械能守恒定律有


联立解得,
第二次碰撞的位置还是在点,因为简谐运动的周期,两个小球等效摆长都是,所以两球回到点的时间相同.
答:
证明过程如上。
小球与小球第一碰撞后各自上升的高度都是。
第二次碰撞的位置在点。
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