安徽省实验中学2024-2025学年高三（上）期中联考物理试卷

这是一份安徽省实验中学2024-2025学年高三（上）期中联考物理试卷，共17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.某质点在几个恒力作用下做匀速直线运动，现突然将与质点速度方向相反的一个力旋转90∘，则关于质点运动状况的叙述正确的是( )
A. 质点的速度一定越来越小B. 质点的速度可能先变大后变小
C. 质点一定做匀变速曲线运动D. 因惯性质点将继续保持匀速直线运动
【答案】C
【解析】【分析】
物体原来做匀速直线运动，力F与其余力的合力大小相等，方向相反．将与速度反方向的作用力F水平旋转90°时，该力与其余力的合力夹角为90°，这时物体的合力大小为 2F，方向与速度的夹角为45°.根据物体的受力情况分析物体的运动情况．
本题考查根据受力情况分析物体运动情况的能力．对于物体的平衡，有一个重要推论要理解记牢：物体在几个力作用下平衡时，一个力与其余力的合力大小相等，方向相反，作用在同一直线上．
【解答】
AB、将与速度反方向的作用力F水平旋转90°时，该力与其余力的合力夹角为90°，这时物体的合力大小为 2F，方向与速度的夹角为45°，物体受力的方向与运动的方向之间的夹角是锐角，所以物体做速度增大的曲线运动．故A错误，B错误；
C、根据牛顿第二定律得加速度a=Fm，所以物体做加速度不变的匀变速曲线运动．故C正确；
D、将与质点速度方向相反的一个力旋转90°后物体受力方向与速度的夹角为45°，所以质点的运动不是匀速直线运动，故D错误．
2.如图所示为汽车蓄电池与车灯、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为0.05 Ω，车灯电阻不变，电动机线圈内阻为0.02 Ω，电流表和电压表均为理想电表，只闭合S1时，电流表示数为10 A，电压表示数为12 V；再闭合S2，启动电动机工作时，电流表示数变为8 A，则 ( )
A. 蓄电池的电动势为12VB. 通过启动电动机的电流是2 A
C. 启动工作时电动机的输出功率为430 WD. 启动工作时电动机的发热功率为125W
【答案】C
【解析】【分析】
只接通S1时，电路是纯电阻电路，可以用闭合电流的欧姆定律求出电动势及灯泡的电阻。
再接通S2后，电动机开始工作，电路是非纯电阻电路，通过启动电动机的电流等于总电流减去灯泡电流，及根据能量守恒定律分析输出功率。
此题考查了闭合电路欧姆定律的相关计算，应注意电动机工作时的电路是非纯电阻电路，不可以用欧姆定律求电流，要充分利用串联电路中电压关系和电流关系来解决这类问题。
【解析】
只接通S1时，车灯与蓄电池串联，由闭合电路欧姆定律得E=U+Ir=12V+10×0.05V=12.5V，
车灯的电阻R灯=UI=1210Ω=1.2Ω，
再接通S2后，流过电动机的电流为，AB错误;
此时电动机两端电压U′=I′R灯=9.6V，消耗的总功率为，
线圈内阻的发热功率为，电动机的输出功率为480W−50W=430W，C正确，D错误．
3.如图所示，在水平粗糙横杆上，有一质量为m的小圆环A，悬吊一个质量为M的小球B，今用一水平力F缓慢地拉起B，A仍保持静止不动，设圆环A受到的支持力为FN，静摩擦力为Ff此过程中( )
A. FN增大，Ff减小B. FN不变，Ff减小
C. FN不变，Ff增大D. FN增大，Ff增大
【答案】C
【解析】【分析】
题中B缓慢运动可视为受力平衡，则对B受力分析，由共点力的平衡可得出拉力的变化；再对整体受力分析可得出摩擦力及支持力的变化。
本题也可以由隔离法求解，但是解答过程较为麻烦；因此在解题时要特别注意整体法的应用。
【解答】
对B受力分析，则B受重力、绳子的拉力及F；三力满足应始终处于平衡状态；受力分析如图所示：
在B上升的过程中绳子与竖直方向的夹角增大，而重力不变，F=Gtanθ，故拉力F应增大；
以AB为整体受力分析，整体在水平方向受拉力、摩擦力；竖直方向上受总重力、支持力；
因整体处于平衡状态，故水平方向Ff0=F，因F增大，故摩擦力增大；竖直方向总重力不变，则支持力FN不变。
故C正确，ABD错误。
4.如图所示，匀强电场中A、B、C三点构成一等腰三角形，AB =c，∠B=30∘，电场强度的方向平行于纸面。一个电子在静电力作用下由A点运动到C点动能减少Ek，而一个质子在静电力作用下，由A点运动到B点动能增加Ek。已知电子、质子电荷量的绝对值均为e，下列关于该匀强电场的电场强度大小和方向的判断正确的是( )
A. 大小2Ekec，方向垂直于AC并由B点指向AC
B. 大小2Ekec，方向垂直于BC并由A点指向BC
C. 大小E=2 3Ek3ec，方向垂直于AC并由B点指向AC
D. 大小E=2 3Ek3ec，方向垂直于BC并由A点指向BC
【答案】B
【解析】【分析】
电子在电场力作用下，由A至C动能减少，由电场力做功判断电子电势能的变化，及A、C两点的电势高低，由动能定理可求出AC间电势差；同理，由动能定理求出AB间电势差，分析BC间电势的关系，作出等势线，根据电场线与等势线垂直，由高电势处指向低电势处，判断电场线方向，由E=Ud求出电场强度的大小。
本题根据动能定理求出电势差，找出等势点，根据电场线与等势面之间的关系判断电场强度的方向，是经常采用的思路。
【解答】
根据动能定理得：电子从A→C过程，电场力做负功−Ek，得A、C间电势差为UAC=−Ek−e=Eke>0，则φA>φC；质子从A→B过程，电场力做正功Ek，UAB=Eke>0，则φA>φB，且UAB=UAC，说明B、C等势，过A作BC垂线，电场方向由A指向BC，电场强度E=UABc2=2Ekec，故B正确，ACD错误。
故选B。
5.如图所示，a和b是点电荷电场中的两点，a点电场强度Ea与ab连线夹角为60∘，b点电场强度Eb与ab连线夹角为30∘，则关于此电场，下列分析中正确的是( )
A. 这是一个正点电荷产生的电场，Ea:Eb=1: 3
B. 这是一个正点电荷产生的电场，Ea:Eb=3:1
C. 这是一个负点电荷产生的电场，Ea:Eb= 3:1
D. 这是一个负点电荷产生的电场，Ea:Eb=3:1
【答案】D
【解析】【分析】
将Ea、Eb延长相交，根据交点可确定点电荷Q的位置，根据两点到Q距离的大小关系，由几何知识求出a、b两点到Q的距离之比，确定电场强度和电场力的大小。
本题的解题关键是孤立的点电荷Q位置，根据点电荷电场线分布特点，运用作图法确定。
【解答】
AB.设点电荷的电荷量为Q，将Ea、Eb延长相交，交点即为点电荷Q的位置，如图所示：
从图中可知电场方向指向场源电荷，故这是一个负点电荷产生的电场，故AB错误；
CD.设a、b两点到Q的距离分别为ra和rb，由几何知识得到ra:rb=1: 3，由公式E=kQr2可得Ea:Eb=3:1，故C错误，D正确。
故选D。
6.如图所示，质量均为m的两个木块P和Q叠放在水平地面上，P、Q接触面的倾角为θ。现在Q上加一水平推力F，使P、Q保持相对静止一起向左匀速运动，已知重力加速度为g，下列说法正确的是( )
A. P木块所受合力向左
B. Q与地面间的动摩擦因数μ=Fmg
C. P受到Q的摩擦力一定为mgsin θ
D. 若突然撒去F，P、Q依然保持相对静止一起向左匀速运动
【答案】C
【解析】【分析】
P、Q保持相对静止一起向左匀速运动，都处于平衡状态，合力为0；可求得地面的摩擦力大小，根据滑动摩擦力公式可求得动摩擦因数；若P、Q之间光滑，对P受力分析知不可能受力平衡；突然撒去F后，Q受地面从摩擦力作用不可能做匀速运动。
本题考查了物体的平衡条件、滑动摩擦力公式的应用，注意整体法、隔离法的应用。
【解答】
A.P木块向左匀速运动，处于平衡状态，合力为0，故A错误；
B.P、Q保持相对静止一起向左匀速运动，地面对Q的摩擦力f=F=μ⋅2mg，解得：μ=F2mg，故B错误；
C.对P木块受力分析可得，P受到Q的摩擦力为mgsin θ，故C正确；
D.突然撒去F后，Q受地面从摩擦力作用不可能向左匀速运动，故D错误；
故选C。
7.起重机竖直提升质量为m的物体，在其输出功率正好等于额定功率时开始计时，此后起重机在额定功率下工作，物体上升的v−t图像如图所示。t=0时刻图像斜率为a，重力加速度为g。则
A. t=0时刻起重机的牵引力为ma
B. 起重机的额定功率为mgv0
C. 物体上升过程的最大速度(1+ag)v0
D. 0到t0时间内物体克服重力做功为m(g+a)v0t0+12mv02
【答案】C
【解析】A、设t=0时刻起重机对物体的牵引力为F，v−t图像的斜率为加速度，对物体有F−mg=ma得，F=m(g+a)错误;
B、起重机的额定功率P=Fv0=m(g+a)v0，B错误;
C、物体匀速运动时，牵引力等于重力，最大速度vm=Pmg=(1+ag)v0，C正确;
D、在0到t0时间内，依据动能定理有Pt0−WG=12mvm2−12mv02，得：WG