2024-2025学年江苏省海安高级中学高三（上）期中考试物理试卷（含答案）

这是一份2024-2025学年江苏省海安高级中学高三（上）期中考试物理试卷（含答案），共8页。试卷主要包含了单选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.利用电容器可监测水位的变化。如图所示，两块平行金属板表面已进行绝缘处理，当水位升高时( )
A. 电容变小，极板上电荷量减少B. 电容变小，极板上电荷量增加
C. 电容变大，极板上电荷量减少D. 电容变大，极板上电荷量增加
2.如图所示，在铁架台的横梁上固定两个单摆，把它们拉起一小角度后释放，研究单摆的振动周期，则( )
A. 摆线越短周期越小B. 摆角越小周期越小 C. 摆球越重周期越小D. 横梁越低周期越小
3.列车静止时，静止的观察者听到列车上发出频率一定的声音。下列情况中，观察者会听到这个声音的音调变高的是( )
A. 观察者静止，列车远离观察者行驶B. 列车静止，观察者乘汽车向着列车运动
C. 观察者乘坐该列车，列车在向前加速运动D. 观察者乘坐该列车，列车在向前减速运动
4.如图所示，两固定的正点电荷+Q相距2L，连线的中点有负点电荷−Q.将负电荷移至无穷远处，外力至少需要做功( )
A. 零B. 2kQ2LC. 2kQL2D. 2kQ2L3
5.汽车定速巡航行驶(速度大小不变)，通过如图所示的路段，1、2上坡，3、4下坡，路面对汽车的摩擦阻力和空气阻力大小恒定，汽车经过1、2、3、4位置时发动机的功率( )
A. P1>P3B. P1=P4
C. P2IR
C. PM=PR
D. PMEdC. φaφb
8.如图所示，光滑水平桌面上，A和B两小球用细线相连，弹簧处于压缩状态且与小球不连接。已知两小球的质量mA>mB，则烧断细线后( )
A. 弹簧对小球B冲量大B. 弹簧对小球B做功多
C. 小球A空中飞行时间长D. 小球A落地时动能大
9.如图所示，一T型支架长的横杆上用等长的细线等间距悬挂4个相同小球A、B、C、D，支架绕轴线缓慢加速转动，当支架转速为ω时( )
A. A、D的加速度相同B. A、B的悬线与竖直方向的夹角相等
C. A的机械能大于B的机械能D. A的动能等于该过程中细线对A做的功
10.如图所示，物体与压缩的弹簧连接，物体静止放上水平顺时针转动的传送带上，皮带的速度为v0，传送带足够长且表面粗糙，则物体运动的v−t图像可能的是( )
A. B.
C. D.
二、实验题：本大题共1小题，共10分。
11.某同学要将小量程的直流电压表表头VA改装成量程为3V的电压表。表头VA内阻未知，该同学先测量表头VA的内阻，然后将表头进行改装。可使用的器材如下：电源，滑动变阻器，定值电阻(阻值为R0)，标准电压表VB。具体实验步骤如下：
甲方案：
①按图a连接电路； ②闭合开关S1、S2，移动滑片P至某位置，读出VA的示数为U1；
③保持滑片P位置不变，断开S2，读出VA的示数为U2； ④求出电压表表头VA的内阻r。
乙方案：
①按图b连接电路；②闭合开关S1，逐步移动滑片P，记录多组VA和VB的示数；
③根据VA和VB的示数作出UB−UA图像(如图c所示)；④求出电压表表头VA的内阻r′。
(1)甲、乙方案的步骤②中，闭合开关S1前滑片P应调至_______端。(选填“左”或“右”)
(2)甲方案中，由示数U1、U2和电阻R0，可求得r=_______。
(3)乙方案中，UB−UA的图像是一条过原点的倾斜直线，直线的斜率为k。由此可求得电压表表头VA的内阻r′=_______。
(4)比较甲、乙两方案，可知r_______r′。(选填“”或“=”)
(5)将小表头改装后，与标准电压表并联，测量某电路两端的电压。改装表读数2.40V，而标准电表读数2.50V，此时改装表的相对误差为_______%。(结果保留两位有效数字)
三、计算题：本大题共4小题，共50分。
12.某波源S发出一列简谐横波，波源S的振动图像如图所示。在波的传播方向上有A、B两点，它们到S的距离分别为45m和55m。A、B两点开始振动的时间间隔为0.5s。求：
(1)这列波的波长λ；
(2)当B点处于平衡位置时，A点离开平衡位置的位移是多少？
13.“卫星巡田”让农业生产焕发新活力。卫星绕两极在距地面ℎ高度的圆轨道上运行，监测的农田南北长为l，地球的半径为R，地球表面重力加速度为g，忽略地球自转。求：
(1)该卫星的运行速度大小v；
(2)该卫星通过农田正上方的时间t。
14.静电除尘装置的简化原理图，如图所示.长为L的两块平行带电极板间为除尘空间.质量为m、电荷量为−q的带电尘埃分布均匀，均以沿板方向的速率v射入除尘空间，当其碰到下极板时尘埃被收集.现给两极板间加U0的电压，进入的尘埃恰好都能被收集.不计重力及尘埃间的相互作用．
(1)求尘埃在极板内运动的最长时间t和最大动能Ek；
(2)求从平行板中心射入的尘埃被收集时，距离入口的水平距离x；
(3)当板间电压调为0.8U0时，求能够被收集的尘埃量与总尘埃量的比值k．
15.如图所示，长为L的轻杆一端用光滑铰链固定，另一端固定一质量为m小球A，将小球放置在倾角为60°，质量也为m的斜面体B上，不计一切摩擦。在斜面体的右侧加水平向左的推力，斜面和轻杆保持静止，轻杆与水平方向的夹角为30°，重力加速度为g。
(1)求斜面对小球的支持力大小FN；
(2)若撤去外力，求撤去外力瞬间小球的加速度大小a；
(3)若撤去外力时小球与轻杆脱离，小球从静止开始下滑，求小球刚要滑到地面时，斜面体的速度大小v。
参考答案
1.D
2.A
3.B
4.B
5.A
6.D
7.C
8.B
9.C
10.C
11.(1)左；(2)U2R0U1−U2；(3)R0k−1；(4)>；(5)4.0。
12.解：(1)由振动图像可知，T=2.0s，A、B两点开始振动的时间间隔为0.5s，所以AB间的距离为14个波长，所以波长为：
λ=4×(55−45)m=40m；
(2)AB两个点之间始终相差14个周期，所以当B点处于平衡位置时，A点处于波峰或波谷，A点离开平衡位置的位移为6cm或−6cm。
答：(1)这列波的波长为40m；
(2)当B点处于平衡位置时，A点离开平衡位置的位移为6cm或−6cm。
13.解：(1)卫星在距地面ℎ高度的圆轨道运行，万有引力提供向心力
GMm(R+ℎ)2=mv2(R+ℎ)
根据黄金代换
GMmR2=mg
联立可得v=R gR+ℎ
(2)卫星通过农田上方所对应的圆心角为θ，则圆心角占圆周角的比例
θ2π=l2πR
卫星运动的周期
T=2π(R+ℎ)v=2π(R+ℎ)R R+ℎg
该卫星通过农田正上方的时间
t=θ2πT=l2πR⋅2π(R+ℎ)R R+ℎg=(R+ℎ)lR2 R+ℎg
答：(1)卫星运行的速度大小为R gR+ℎ；
(2)该卫星通过农田正上方的时间为(R+ℎ)lR2 R+ℎg。
14.解：(1)带电尘埃在极板间最长运动时间为t，水平方向上的位移：L=vt，解得t=Lv;
当带点尘埃刚到从极板边缘射出，动能最大，根据动能定理可得：Ek=12mv2+U0q；
(2)设极板间距为d，带电尘埃在极板间最大偏转距离y，最长运动时间为t，
根据牛顿第二定律可知，尘埃的加速度为：a=qEm=qU0md
进入的尘埃恰好都能被收集，竖直方向的位移：y=12at2=d
解得d= U0qL22v2m
平行板中心射入的尘埃被收集时，距离入口的水平距离x=vt1，
竖直方向的位移：y1=12at12=d2
解得x= 22L;
(3)当板间电压调为0.8U0时，带电尘埃在极板间最大偏转距离y′，最长运动时间为t，根据牛顿第二定律可知，尘埃的加速度为：a′=qEm=4qU05md
水平方向有：L=vt
则：y′=12a′t2=45d
能够被收集的尘埃量与总尘埃量的比值k=y′d=45
15.解：(1)对小球进行受力分析，受到重力mg，斜面的支持力FN和轻杆的支持力F，由于小球处于静止状态，所以受力平衡，根据平衡条件有：
FNcs30°+Fcs30°=mg，FNsin30°=Fsin30°，联立解得：FN= 33mg；
(2)撤去外力瞬间，小球受到重力mg，斜面的支持力FN′和轻杆的支持力F′，由于斜面体和小球仍处于静止状态，所以受力平衡，根据平衡条件有：FN′cs30°+F′cs30°=mg，FN′sin30°=F′sin30°，联立解得此时轻杆对小球的支持力为：F′= 33mg，方向沿杆向上。撤去外力后，对小球进行受力分析，受到重力和斜面的支持力，根据牛顿第二定律有：mgsin60°−FN′=ma，代入数据解得：a= 32g，方向沿斜面向下；
(3)若撤去外力时小球与轻杆脱离，小球从静止开始下滑，小球和斜面体组成的系统机械能守恒，根据机械能守恒定律有：mg(L2sin60°+ 32L)=12mv2+12m(vcs60°)2
代入数据解得：v= 5 3gL6。
答：(1)斜面对小球的支持力FN为 33mg；
(2)撤去外力瞬间小球的加速度大小为 32g；
(3)小球刚要滑到地面时，斜面体的速度为 5 3gL6。