重庆市“名校方案联盟”2024-2025学年高三上学期10月大联考物理试题
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注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
一、单项选择题:共7题,每题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
下列有关说法,正确的是( )
A.处于静电平衡状态的导体,其表面没有电荷
B.牛顿提出了万有引力定律,并通过实验精确测量了引力常量G的数值
C.电场线是由物理学家法拉第提出来的,它与电场一样也是客观存在的
D.密立根通过实验测定了元电荷e的数值约为
如图甲,趣味运动会上有一种“背夹球”游戏,A、B两个运动员背夹篮球完成各种动作。其过程可以简化为图乙,假设两运动员背部给篮球的压力均在同一竖直面内,不计摩擦,现保持A背部竖直,B背部倾斜且其与竖直方向的夹角α缓慢增大,而篮球保持静止,在此过程中( )
A.A对篮球的压力大于篮球对A的压力
B.A、B对篮球的合力增大
C.A对篮球的压力减小
D.B对篮球的压力增大
静电透镜被广泛应用于电子器件中,如图所示,阴极射线示波管的聚焦电场由四个电极构成,其中实线为电场线,虚线为等差等势线,z轴为该电场的中心轴线,一电子从其左侧进入聚焦电场,为其轨迹上的三点。电子从P点运动到R点的过程中,则( )
A.P点的电势高于R点
B.Q点的电场强度小于R点的电场强度
C.电子在Q点的动能小于在R点的动能
D.从P至R的运动过程中,电子的电势能先减小后增大
小球A从离地面20m高处做自由落体运动,小球B从A下方的地面上以20m/s的初速度做竖直上抛运动.两球同时开始运动,在空中相遇,取g=10m/s2,下列说法正确的是( )
A.两球相遇时速率都是10m/sB.两球相遇位置离地面10m高
C.开始运动2s后两球相遇D.两球在空中相遇两次
如图所示,真空中水平放置的平行板电容器的两极板与电压恒定的电源相连,下极板接地,当两极板间距为d时,两极板间的带电质点恰好静止在点,当把上极板快速向下平移距离后,电容器所带的电荷量在极短时间内重新稳定,带电质点开始运动,重力加速度大小为,则上极板向下平移后( )
A.电容器所带的电荷量不变
B.带电质点将向下运动
C.P点的电势升高
D.带电质点的加速度大小为
如图所示,阳光垂直照射到斜面草坪上,在斜面顶端把一高尔夫球水平击出让其在与斜面垂直的面内运动,小球刚好落在斜面底端。B点是运动过程中距离斜面的最远处,A点是在阳光照射下小球经过B点的投影点,不计空气阻力,则( )
A.小球在斜面上的投影做匀速运动
B.OA与AC长度之比为1∶3
C.若斜面内D点在B点的正下方,则OD与DC长度不等
D.小球在B点的速度与整个段平均速度大小相等
如图所示,一个光滑导轨长臂水平固定、短臂竖直,系有没有弹性细线的轻质圆环套在长臂上,细线另一端与质量为的小球相连。左手扶住圆环右手拿起小球将细线水平拉直,已知细线长度为(单位为米),此时圆环距短臂,重力加速度为,若将圆环与小球同时释放,则( )
A.小球开始做圆周运动
B.小球运动过程中机械能守恒
C.小球运动的最大速度大小为
D.小球运动到最低点前瞬间对绳子的拉力大小等于17m
二、多项选择题:共3题,每题5分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
如图甲所示,圆形区域存在与圆平面平行的匀强电场E(图中未画出),圆的两条直径AB与CD间的夹角为60°,从A点向圆内不同方向发射速率相同的带正电粒子,发现从圆边界射出的粒子中D点射出的粒子速度最大。以A为坐标原点。沿AB方向建立x坐标轴,B点的坐标为2m,x轴上从A到B的电势变化如图乙所示,则( )
A.CD间电势差V
B.把一电子从D移到C电场力做功16eV
C.C点的电势为12V
D.电场强度V/m
已知某卫星在赤道上空轨道半径为r1的圆形轨道上绕地运行的周期为T,卫星运动方向与地球自转方向相同,赤道上某城市的人每两天恰好三次看到卫星掠过其正上方。假设某时刻,该卫星如图在A点变轨进入椭圆轨道,近地点B到地心距离为r2。设卫星由A到B运动的时间为t,地球自转周期为T0,不计空气阻力。则( )
A.
B.
C.卫星在图中椭圆轨道由A到B时,动能增大
D.卫星由图中A点变轨进入椭圆轨道,机械能增大
如图,总质量为2m的小车置于光滑水平面上,小车左端固定一轻质弹簧,弹簧自然长度小于车长;质量为m的小物块置于小车上,用物块向左压缩弹簧,然后用细绳将物块系在小车左端,小车处于静止状态,此时小物块到小车右端的距离为L,弹簧内储存的弹性势能为EP。现烧断细绳,经时间t,物块恰好能到达小车右端。重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.当弹簧恢复原长时,物块的速度最大
B.物块到达小车右端过程中,小车向左移动的距离为
C.物块与小车间的动摩擦因数为
D.物块到达小车右端过程中,弹簧弹力对物块的冲量大小为
二、非选择题:共5题,共57分。
(7分)某小组用如图甲所示气垫导轨来探究两滑块碰撞的规律,导轨末端装有位移传感器(图中未画出),滑块a、b的质量分别为和。打开气泵,将气垫导轨调节水平;让a获得初速度后与静止的b发生碰撞,规定a碰前的速度方向为正方向;根据传感器记录的数据,得到它们在碰撞前后的位移与时间的关系图像如图乙。回答下列问题:
(1)碰撞前a的速度为。
(2)碰撞后瞬间b的动量大小为,方向为(填“正”或“负”)方向。
(3)保持b的质量不变,逐渐增加a的质量,每次让a以某一初速度与静止的b发生碰撞,多次实验发现,在误差允许的范围内,两滑块碰撞过程中动量守恒且机械能有损失。某次实验中a的质是为、初速度为,碰后瞬间b的速度可能是下列哪一项_____。
A.B.C.
(9分)电荷的定向移动形成电流,电流表示单位时间内通过导体横截面的电荷量,即。图甲是研究电容器充、放电过程中电压和电流随时间变化规律的实验电路图,按图甲连接好实验器材,根据实验步骤,回答下列问题:
(1)先接通开关K1,给电容器充电,然后断开开关K1,再闭合开关K2,电容器放电,电阻R中电流的方向为(选填“a到b”或“b到a”);
(2)闭合开关K2的同时开始计时,通过计算机在同一坐标系中描绘出电压U和电流I随放电时间t的变化图线,如图乙所示。图中电流I随时间t的变化图线与坐标轴围成的阴影面积的物理意义是,图中阴影面积S1与阴影面积S2的比值是;
(3)若用计算机测得图中阴影面积S1=916.13mA•s,则该电容器的电容为F。(结果保留两位有效数字)
(6分)如图所示,高为0.5m、倾角为30°的斜面ABC固定在水平地面上,一根不可伸长的柔软轻绳跨过斜面上的轻质定滑轮,绳两端各系一小物块a和b。a的质量为m,置于水平地面上。b的质量为4m,置于斜面上用手托住,距斜面底端A处挡板的距离为d=0.25m,此时轻绳刚好拉紧,现从静止释放物块b,b与挡板碰撞后速度立刻变为零。求:从静止开始释放b后,a可能达到的最大高度。(g=10m/s2)(不计一切摩擦)
(17分)如图所示,足够长的水平传送带以速率逆时针传动,左端与倾角为、长的斜面平滑相接,之间铺了一层匀质特殊材料,其与滑块间的动摩擦因数可在之间调节。现有质量为的小滑块(视为质点)在传送带右端由静止释放,与传送带共速后进入斜面(小滑块进入斜面后传送带立即停止转动)斜面底部点与光滑地面平滑相连,地面上一根轻弹簧一端固定在点,自然状态下另一端恰好在点。滑块在经过C、D两处时速度大小均不变,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。取,,,不计空气阻力。
(1)求小滑块与传送带之间因摩擦产生的热量;
(2)若设置,求滑块在运动过程中弹簧的最大弹性势能;
(3)若最终滑块停在点,求的取值范围。
(18分)如图甲所示,在整个第三象限内,有平行于y轴向上的匀强电场,电场强度为但大小未知。一质量为m,电荷量为q的正离子(不计重力)可从y轴负半轴的某位置平行于x轴负方向以速度射入第三象限,离子刚进入第二象限的时候在y轴正半轴距离坐标原点O为d的地方放一个负点电荷,电量Q未知,同时撤去,离子随即做匀速圆周运动,随后当离子经过y轴时,立即撤去Q,在第一、四象限加上如图乙所示的周期性变化的电场,取平行于y轴正方向为的正方向,其周期,与时间t的关系如图乙所示,已知静电力常量为k。
(1)求第三象限电场强度的大小;
(2)若正离子在y轴负半轴距坐标原点处沿x轴负方向以速度射入第三象限,为使离子在第二象限做匀速圆周运动,求固定的负点电荷的电量Q;
(3)以第(2)问为前提条件,求离子从y轴正半轴到x轴的时间(结果用d和表示)
名校方案 重庆市2025届高三10月考试
物 理 答 案
1.D【试题解析】A.处于静电平衡状态的导体,电荷分布在表面,故A错误;B.牛顿提出了万有引力定律,卡文迪许通过实验精确测量了引力常量G的数值,故B错误;C.电场线是由英国物理学家法拉第首先提出来的,但它并不是客观存在的,而电场却是客观存在的,故C错误;D.密立根通过实验测定了元电荷e的数值约为,故D正确。
2.C【试题解析】A.对篮球的压力和篮球对的压力是作用力与反作用力的关系,大小相等,A项错误;B.根据平衡条件可得,A、B对篮球的合力始终等于篮球的重力,B项错误;CD.根据篮球受到的三个力对应的矢量三角形,如图可得在角增大的过程中,A、B对篮球的压力均减少,C项正确,D项错误。
3.C【试题解析】A.沿电场线电势逐渐降低,可知 P点的电势低于R点,选项A错误;B.因Q点电场线较R点密集,可知 Q点的电场强度大于R点的电场强度,选项B错误;C.因R点电势高于Q点,则电子在R点的电势能小于在Q点的电势能,因电子的电势能和动能之和守恒,可知电子在Q点的动能小于在R点的动能,选项C正确;D.从P至R电势一直升高,则电子的运动过程中,电子的电势能一直减小,选项D错误。
4.A【试题解析】小球A做自由落体运动,小球B做竖直上抛运动,设经过时间t在空中相遇。A自由落体位移h1= B竖直上抛的位移h2=v0t h1+h2=20联立可得:t=1s,则:A项:相遇时,A球的速率vA=gt=10m/s,B球的速率vB=v0-gt=(20-10)m/s=10m/s,故A正确;B项:由上面分析可知,相遇时离地面高度h2=20×1-,故B错误;C项:由上面分析可知,经过1s两球相遇,故C错误;D项:由题意知,B求速度减为零的时间为,两球第一次相遇后,A球继续下落,B求继续向上运动,当B球上升到最高点时,A球下落距离,故两球不可能在空中相遇两次,故D错误.
5.C【试题解析】A.根据平行板电容器电容的决定式知,当上极板向下平移后,极板间的距离减小,导致电容器的电容增大,依题意,电容器极板间电压保持不变,根据易知电容器所带的电荷量增大。故A错误;B.根据又解得可知带电质点所受电场力增大,将向上运动。故B错误;C.根据电势差与场强的关系,可知P点与下极板的电势差为依题意,下极板接地,电势为零,由可知P点的电势升高。故C正确;D.依题意,上极板移动前,有下极板移动后,有联立,解得故D错。
6.D【试题解析】A将小球的运动分解为沿斜面和垂直斜面两个分运动,可知小球沿斜面方向做初速度为,加速度为的匀加速直线运动,则小球在斜面上的投影做匀加速直线运动,故A错;
B.小球垂直斜面方向做初速度为,加速度为的匀减速直线运动,B点是运动过程中距离斜面的最远处,则此时小球垂直斜面方向的分速度刚好为0,根据对称性可知,O到B与B到C的时间相等,均为则有可得所以C.将小球的运动分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动,则小球从O到C有根据几何关系,可知D点是OC的中点,则OD与DC长度相等,故C错误;D.小球在B点的速度整个段平均速度二者相等,故D正确。
7.C【试题解析】A.轻环运动到短臂之前的过程中,细绳中没有张力,故该过程小球做自由落体运动,轻环与短臂碰撞后到球运动到最低点的过程中,轻环被限制不动,故此时小球开始绕轻环做圆周运动,当球运动至短臂正下方时,小球速度的方向变为水平,之后继续往左运动,轻绳将一直保持竖直,即小球做匀速运动,A错;B.小球自由落体运动结束时,绳子绷直瞬间小球沿绳方向的速度瞬间变为零,有机械能损失,系统机械能不守恒,选项B错误;C.如图所示,设轻环与短臂接触时,绳子与竖直方向的夹角为,根据几何关系有解得设轻绳绷紧前的瞬间小球的速度为,对小球,从开始运动到轻绳绷紧前瞬间,根据动能定理有解得轻绳绷紧后瞬间,小球垂直绳子的速度沿绳方向的速度变为零,从此时到小球运动到最低点的过程中,对小球根据动能定理有解得比较可知,小球的最大速度为,选项C正确;D.小球在运动到最低点前瞬间,根据牛顿第二定律得解得D误。
8.BC【试题解析】D.从D点射出的粒子速度最大,说明电场力做功最多,粒子沿电场线方向的位移最大,可知电场强度沿着CD方向;已知圆半径,则有解得故D错;C、D间电势差把一电子从D移到C电场力做功为故A错、B正确;C.因B点电势为零,则则C点电势为故C正确。
9.BC【试题解析】A.由于两天恰好三次看到卫星掠过其正上方,说明卫星两天内绕地球旋转的圈数比地球自转多了3圈,因此卫星绕地球旋转了5圈,故A错误;B.椭圆的半长轴为根据开普勒第三定律整理得B正确;C.卫星在图中椭圆轨道由A到B时,万有引力做正功,动能增加,C正确;D.卫星由图中A点变轨进入椭圆轨道,需减速才能做近心运动,因此机械能减小,D错误。
10.BCD【试题解析】A.物块和小车组成的系统动量守恒,系统在任意时刻总动量都为零,物块恰好能到达小车右端,末速度为零,说明物块先加速后减速,所以物块的加速度为零时,物块的速度最大,由于物块和小车之间有摩擦力,所以物块的加速度为零时,不是弹簧恢复原长时,是弹力和摩擦力相等时,A错误;B.由于物块和小车组成的系统在任意时刻总动量都为零,即任意时刻小车向左的动量大小上都等于物块向右的动量大小,根据动量守恒定律,小物块脱离弹簧时有(取向右为正)0 = mv2 - 2mv1两边同乘t有0 = mL2 – 2mL1;L1 + L2= L;综上有L1 =则小车向左移动的距离为,B正确;C.由于物块和小车组成的系统动量守恒(取向右为正)0 = mv2 - 2mv1则当物块到达小车右端时v1= v2 = 0由能量转化和守恒定律得EP – μmgL = 0;则物块与小车间的动摩擦因数为,C正确;D.物块到达小车右端过程中,弹簧弹力对物块的冲量大小等于摩擦力对物块冲量的大小,根据动量定理(取向右为正)I弹 – μmgLt = 0;I弹 =则弹簧弹力对物块的冲量大小为,D正确。
11.(1)2.5(2) 0.3 正(3)A
【试题解析】(1)根据图像的斜率表示速度,可知碰撞前a的速度为
(2)碰撞后瞬间b的速度为动量为速度方向为正方向,则动量方向也为正方向。
(3)若a、b发生弹性碰撞,则有;解得
由于碰撞中有能量守恒,则碰后瞬间b的速度可能是1.6m/s。
12.a到b 电容器释放的电荷量 1.5/32 0.15
【试题解析】(1)接通开关K1时,电容器上极板与正极相连,带正电荷,断开开关K2后,电容器放电,电流从上极板经过R流向下极板,即从a到b。
(2)由电容器放电过程电流计算公式可知;即图线与坐标轴围成的阴影面积表示电容器的电荷量。根据由上述分析可知,阴影部分面积代表电荷量,由题意可得;
(3);;
13.
释放b后,ab先一起加速。此时加速度的大小为
b和挡板碰撞时,a的速度大小也就等于b的速度大小,即
之后a竖直上抛,上升的高度
故a达到的最大高度
14.
(1)设小滑块与传送带的滑动摩擦力为,共速时间为,小滑块的位移
小滑块和传送带之间的相对位移
摩擦力对小滑块做功
整个过程因摩擦产生的热量
(2)滑块从点到弹簧弹性势能最大时,由能量守恒得
(3)最终滑块停在点有两种可能
滑块恰好能从下滑到,由动能定理有
解得
滑块在斜面间多次反复运动,最终静止于点,当滑块恰好能返回
解得
当滑块恰好静止在斜面上,则有
解得
综上所述,的取值范围是或
15.
(1)粒子在第三象限内做类平抛运动,设离开第三象限时距坐标原点距离为x,则
联立解得
(2)由题可知
粒子沿着y轴正方向的速度
粒子的合速度
粒子的轨道半径
库仑力提供粒子做匀速圆周运动的向心力,则
可得
(3)粒子到达y轴正半轴时,到x轴的距离
进入电场后竖直方向的加速度大小
利用v-t图像可知
第一个周期向上运动的距离
每个周期比前一个周期向下多移动的距离为
设经过n个周期,则向下移动的距离
解得
因此n只能取4,此时向下位移为
根据动量定理
可知此时的速度
接下来在时间内向下减速运动的位移
此时的速度
再运动的时间为t到达x轴,则
代入数据解得
因此总的时间为
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
C
C
A
C
D
C
BC
BC
BCD
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