2024-2025学年江苏省苏州市高三（上）期中物理试卷（含答案）

这是一份2024-2025学年江苏省苏州市高三（上）期中物理试卷（含答案），共10页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.关于以下四幅图说法正确的是
A. 甲中“8km”为位移，“40km/ℎ”为平均速度
B. 乙中所挂钩码越多，弹簧的劲度系数就越大
C. 丙中伽利略研究落体运动时利用斜面是为了“冲淡”重力，便于测量时间
D. 丁中研究控制平衡车加速的身体动作时，可将人看成质点
2.图甲是表演抖空竹时的动作，图乙为示意图。假设空竹光滑且不考虑其转动，某时刻表演者两手水平，左手不动，右手缓慢向右移动一小段距离，则细线拉力( )
A. 增大B. 减小
C. 不变D. 条件不足，无法确定
3.如图所示，绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上放着质量为m的物块，物块与圆盘保持相对静止。则物块( )
A. 受到4个作用
B. 加速度不变
C. 越靠近转轴摩擦力越大
D. 越远离转轴越容易滑动
4.如图甲所示是中国运动员全红婵在十米跳台跳水比赛中的精彩瞬间，从离开跳台开始计时，其重心的v−t图像可简化为图乙，则运动员( )
A. 在0∼t2内一直下降B. 在0∼t1内处于失重状态
C. 在t3时已浮出水面D. 在水中的加速度逐渐增大
5.如图甲所示为计算机键盘，每个键下面由相互平行的活动金属片和固定金属片组成，两金属片间有空气间隙，组成了如图乙所示的平行板电容器，内部电路如图丙。在按键过程中，下列说法正确的是( )
A. 电容器的电容减小B. 两金属片间的电场强度不变
C. 电容器储存的电能减少D. 电流方向从b经电流计流向a
6.某同学想测量地铁启动过程中的加速度，他把一根细绳的下端系上一支圆珠笔，细绳的上端用胶布临时固定在地铁的竖直扶手上。在地铁启动后的某段稳定加速过程中，细绳偏离了竖直方向，他用手机拍摄了当时情景的照片，如图所示，拍摄方向跟地铁前进方向垂直。若要根据这张照片估算此时地铁的加速度，只需要测量( )
A. 圆珠笔的质量
B. 绳子的长度
C. 绳子和竖直方向的夹角
D. 绳子下端到竖直扶手的距离
7. 2024年3月20日，我国“鹊桥二号”卫星发射成功，多次调整后进入周期为24ℎ的环月椭圆轨道运行，并与在月球上开展探测任务的“嫦娥四号”进行通讯测试。已知月球自转周期27.3天，下列说法正确的是( )
A. 月球处于“鹊桥二号”椭圆轨道的中心位置
B. “鹊桥二号”在近月点和远月点的加速度大小相同
C. “鹊桥二号”在远月点的运行速度小于月球第一宇宙速度
D. “鹊桥二号”与月心连线和“嫦娥四号”与月心连线在相等时间内分别扫过的面积相等
8.如图所示，某景区的彩虹滑梯由两段倾角不同的直轨道组成，游客由静止开始从顶端滑到底端，且与两段滑梯间的动摩擦因数相同。用x、a、E、P分别表示其下滑距离、加速度、机械能和重力的功率，t表示所用时间，下列图像正确的是( )
A. B. C. D.
9.用如图所示的向心力演示仪来探究向心力大小与哪些因素有关，图中挡板A和C到各自转轴的距离相等，挡板B到转轴的距离是A的2倍。下列说法正确的是( )
A. 本实验采用的主要实验方法是等效替代法
B. 皮带与不同半径的塔轮相连是为了使两小球的运动半径不同
C. 钢球受重力、竖直向上的支持力、水平方向的弹力和向心力
D. 两相同的钢球放在如图所示位置时，标尺上露出的格数比为1:4，则与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为2:1
10.如图所示，一炮弹从O点发射后沿着曲线OPQ运动，其中P是最高点，Q是落地点。关于炮弹的运动，下列说法正确的是( )
A. 从O到P的时间小于从P到Q的时间
B. 到达P点时速度为零
C. 到达P点时加速度竖直向下
D. 若从Q点以某一速度发射，有可能恰好沿曲线QPO运动
二、多选题：本大题共1小题，共4分。
11.如图所示，正四面体的顶点B、C、D上分别有电量为+2q、−q、−q的点电荷，H为底面的面心，F、G、I分别为棱AB、BD、CD的中点，记无穷远处电势为零，下列说法正确的是( )
A. φA=φH
B. φI>0
C. EG>EF
D. 沿BI连线及沿BI方向延长线上的电场方向均自B指向I
三、实验题：本大题共1小题，共10分。
12.某实验小组用如图1的装置探究加速度与质量的关系：

(1)实验中用的是电磁打点计时器，则其电源应选_______；
A.直流220V B.交流220V
C.直流6V D.交流6V
(2)为补偿阻力，正确操作应是图2中的______(选填“A”或“B”)；轻推小车，发现打出的纸带如图3，则应_______(选填“增大”或“减小”)长木板倾角；
(3)正确补偿阻力后，实验中得到一条纸带如图4，相邻两个计数点间还有4个点未画出，则此次小车的加速度大小为______m/s2；
(4)若盘和砝码的总质量为m，小车(含配重)的质量为M，多次改变配重，小明由实验数据作出了a−1M+m图像，得到一条过原点的直线；小华认为小明的数据处理过程可能有误，应该得到一条弯曲的图线。你是否同意小华的观点，请简述理由：______。
四、计算题：本大题共4小题，共46分。
13.灯笼有着美好的象征寓意。如图所示，质量分别为m1和m2的甲、乙两个灯笼用两根轻绳串接悬挂于O点，在稳定的水平风力作用下发生倾斜，悬挂于O点的轻绳与竖直方向的夹角θ，两灯笼大小相同且所受风力相同，重力加速度为g。求：
(1)悬挂于O点的轻绳拉力T1的大小及每个灯笼所受风力F的大小；
(2)甲乙两灯笼间的轻绳拉力T2的大小。
14.如图甲所示，为机场、火车站和地铁站等场所的安全检查仪，其传送装置可简化为如图乙的模型：绷紧的传送带始终保持v0=1m/s的恒定速率运行。旅客把行李无初速度地放在A处，行李与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1，AB间的距离为LAB=2.5m，g取10m/s2。则：
(1)行李从A到B的时间为多少？
(2)若要使行李从A处到达B处的时间最短，那么，水平传送带的最小恒定速度vmin是多少？(保留根号)
15.如图，有一款游戏，需要游戏者通过调整管口A点坐标位置，然后压缩弹簧把小物块弹出，使物块恰好无碰撞落入下方倾角为37°的固定斜面的顶部B点，随后物块沿长L=10m、动摩擦因数μ=0.85的粗糙斜面BC下滑，无障碍进入固定在斜面上的14光滑圆弧曲面，最终不离开轨道BCD即通关成功。以斜面的顶端B为原点O，建立水平直角坐标系，某次调整管口A点的纵坐标为7.2m，物块以某一速度v0抛出后，恰好到达圆弧右侧D点后返回，g取10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8。求：
(1)速度v0的大小；
(2)圆弧半径R；
(3)要满足整个游戏通关要求，A点坐标x与y的关系如何。
16.在平面内建立直角坐标系xOy，第II象限存在沿y轴负方向的匀强电场2E，其第III象限放置电场线沿半径方向指向圆心的静电分析器，第I、IV象限存在交变电场。A点坐标为(−d,d)处有一粒子源，将质量为m，电荷量为q的正点电荷(不计重力)源源不断地由静止释放。当点电荷运动到x轴时刚好射入静电分析器，而后做匀速圆周运动。t=0时刻，第一个粒子于坐标(0,−d)位置处垂直于y轴进入交变电场，其场强变化规律如图乙所示(y轴正方向为电场正方向)。在交变电场中存在两绝缘挡板，下板位于第IV象限，与x轴距离为d，并紧贴y轴。上板与下板平行放置，两板间距离为L1=qET24m，两板长均为L2=4T qEdm，求：
(1)粒子第一次经过x轴的速度大小v；
(2)静电分析器的电场强度大小E0；
(3)在0∼T时间内从y轴负半轴进入第四象限的粒子，能够从两板间离开的粒子数占进入粒子总数的百分比。
参考答案
1.C
2.A
3.D
4.B
5.D
6.C
7.C
8.D
9.D
10.A
11.AC
12.(1) D；(2)B；增大；(3)0.88；(4)不同意。对整体分析有mg=(M+m)a，变形得a=1M+mmg∝1M+m，应为一条过原点的直线。
13.解：(1)对甲乙整体：T1csθ=(m1+m2)g，
2F=(m1+m2)gtanθ，
解得T1=(m1+m2)gcsθ，
F=12(m1+m2)gtanθ；
(2)对灯笼乙：T22=F2+(m2g)2，
解得T2= 14(m1+m2)2g2tan2θ+(m2g)2
14.(1)行李刚放上传送带时的加速度为
a=μmgm=1m/s2
行李从刚放上传送带到与传送带达到共速所用时间为
t1=v0a=1s
行李加速阶段的位移为
x1=v02t1=0.5m
共速后，行李与传送带相对静止继续匀速运动的时间为
t2=LAB−x1v0=2s
则行李从A到B的时间为
t=t1+t2=3s
(2)若要使行李从A处到达B处的时间最短，则行李从A处到达B处一直做匀加速直线运动，根据运动学公式可得
2aLAB=vB2−0
解得行李到达B处的速度为
vB= 2aLAB= 5m/s
可知水平传送带的最小恒定速度为
vmin=vB= 5m/s

15.(1)由平抛运动位移规律 y=12gt2 ，可得
t= 2yg
物块无障碍进入固定在斜面上的 14 光滑圆弧曲面，则有
tan37∘=gtv0
解得
v0=43 2gy
代入数据解得
v0=16m/s
(2)物块在B点的速度为合速度，根据合速度与分速度关系，则有
vB=v0cs37∘=54v0=20m/s
由动能定理可知
mgLsin37∘−Rcs37∘−cs53∘−μmgLcs37∘=0−12mv B2
解得
R=96m
(3)由 v0=43 2gy ，则
x=v0t=43 2gy× 2yg=83y
要满足整个游戏通关，只要
y1≤7.2m
物体便不会从右侧滑出；要使不从左侧滑出，则有
12mv B2≤2μmgLcs37∘
vB=v0cs37∘=54v0=53 2gy
解得
y≤4.896m
要使小物块能进入光滑圆弧曲面，则有
12mv B2+mgsin37∘×L≥μmgcs37∘×L
解得
y≥0.288m
综合得，只要
0.288m≤y≤4.896m
且满足
x=83y
游戏可通关。

16.解：(1)带电粒子在第二象限中加速运动，由动能定理可知2qEd=12mv2，
解得v=2 qEdm。
(2)带电粒子射入静电分析器，做匀速圆周运动，则有qE0=mv2d，
解得E0=4E。
(3)带电粒子进入第四象限后在水平方向上做匀速直线运动，则可以从两板间离开的粒子，
在两板间的运动时间为t0=L2v=2T，
设在前半个周期，t1时刻进入两板间的粒子可恰好从两板间离开，做出粒子在板间运动的v−t图像。
依题意，从板间离开的粒子的速度方向平行于两板，则t1时刻进入恰好离开的粒子当其运动到2T−2t1时，恰好打到上板竖直方向速度减为0，之后在竖直方向向下运动，最终从两板间离开。粒子沿y轴正方向的最大速度为v1=aT2−t1，
其中a=qEm，
粒子沿y轴负方向的最大速度为v2=at1，
依题意，有L1=12v1T2−t1×4−12v2t1×2，
解得t1=2− 32T，
设在前半个周期，t2时刻进入两板间的粒子刚好从下极板边缘离开，粒子沿y轴正方向的最大速度为v3=aT2−t2，
粒子沿y轴负方向的最大速度为v4=at2，
依题意，有0=12v3T2−t2×4−12v4t2×4，
解得t2=T4，
则在半个周期内，在时间段 2− 32T∼T4 内进入的粒子可以从两板间离开，在后半个周期内进入的粒子将直接打到下板，
综上所述，能够从两板间离开的粒子数占进入粒子总数的百分比为T4−2− 32TT×100%=11.6%。