2025-2026学年山西大学附中高三（上）期中物理试卷（含答案）

这是一份2025-2026学年山西大学附中高三（上）期中物理试卷（含答案），共7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.国庆节某地举行了无人机表演。表演结束后，无人机先竖直向下匀速运动，快到地面时，再竖直向下匀减速运动，到达地面时速度刚好减小到0。降落过程中，无人机到地面的高度h随时间t变化的图像符合实际的是( )
A. B. C. D.
2.如图所示，质量为m的小球置于内壁光滑的半球形凹槽内，凹槽放置在跷跷板上，凹槽的质量为M。开始时跷跷板与水平面的夹角为37°，凹槽与小球均保持静止。已知重力加速度为g，sin37°=0.6，cs37°=0.8，则在缓慢压低跷跷板的Q端至跟P端等高的过程中。下列说法正确的是( )
A. 跷跷板对凹槽的作用力逐渐增大
B. 小球对凹槽的压力大小始终为mg
C. 开始时跷跷板对凹槽的支持力大小为0.8Mg
D. 开始时跷跷板对凹槽的摩擦力大小为0.6Mg
3.图甲为3D打印机，在水平面上建立如图乙所示的平面直角坐标系。在某次打印过程中，打印机的喷头在某一固定高度处进行打印(高度保持不变)，此时位于水平面内的托盘沿x轴正方向以v1=0.01m/s的速度匀速运动，而喷头以v2=0.02m/s的速度沿图乙所示方向做匀速直线运动。则在托盘上打印出的图案是( )
A. B. C. D.
4.如图所示为一单摆振动的情景图，O点为悬点，C点是平衡位置，A、B两点为摆球能到达的最远位置，若摆球在C点的加速度大小等于在A点的加速度大小，则最大摆角θ满足的表达式为( )
A. csθ+sinθ=12
B. csθ+sinθ=1
C. csθ+2sinθ=2
D. 2csθ+sinθ=2
5.水平面有一边长为L的等边三角形ABC，N、P、M分别为各边的中点，O点为中心。如图所示，在顶点A、B、C分别固定电荷量为+q、−q、+q(q>0)的点电荷，已知静电力常量为k。则( )
A. 顶点A、B、C中，B点电势最高
B. 中点N、P、M中，M点电势最高
C. P点电场强度大小为4 103kqL2
D. N、P、M和O四点中，O点电场强度最大，大小为6kqL2
6.冰壶运动是2022年北京冬季奥运会比赛项目之一。比赛时，在冰壶前进的时候，运动员不断的用刷子来回的刷动冰面，以减小摩擦力。如图所示，冰壶A以初速度v0向前运动x0后，与冰壶B发生完全非弹性碰撞，此后运动员通过刷动冰面，使得冰壶A、B整体所受摩擦力为碰前冰壶A所受摩擦力的23，冰壶AB整体运动x1后停下来。已知冰壶A、B的质量均为m，可看成质点，重力加速度为g。则运动员刷动冰面前，冰壶与冰面的动摩擦因数为( )
A. 3v026x0g+8x1gB. 3v026x0g−8x1gC. 2v023x0g−4x1gD. 2v023x0g+4x1g
7.真空环境中的光滑绝缘水平桌面上，有两个相距为r可视为点电荷的带电小球Ⅰ和Ⅱ，质量分别为m1和m2，带电量分别为−q1和+q2，它们仅在库仑力作用下正绕其连线上O点以共同的角速度ω做稳定的匀速圆周运动，线速度分别为v1和v2，不计小球间的万有引力，不考虑电荷运动的电磁能量辐射。下列说法正确的是( )
A. 若圆周运动半径r1>r2，则v1r2，那是因为q1>q2的缘故
C. 若仅增大r仍能使它们做稳定的圆周运动，则两球总动能将增大
D. 若仅增大r仍能使它们做稳定的圆周运动，则r3ω2将保持不变
二、多选题：本大题共3小题，共18分。
8.我国低轨道卫星的发射与运行在国防建设和环境检测方面发挥了重要作用。其中有一颗低轨卫星绕地球做匀速圆周运动，线速度为v、加速度为a，轨道半径为r。不考虑地球的自转影响，地球表面的重力加速度为g，地球的半径为R，地球的第一宇宙速度为v0，下列关系式正确的是( )
A. rR=(ga)12B. rR=gaC. vv0=(ag)14D. vv0=(ag)12
9.如图所示，一滑板运动员先后两次从倾角为30°的斜坡的顶端A点，以相同速率沿不同方向水平飞出，分别落在斜坡上M、N两点。已知A、M两点间的水平距离为2 3m，A、N两点间的水平距离为2m。忽略空气阻力，则运动员两次飞行中( )
A. 落在M点所用时间是落在N点的3倍
B. 落在M点的动能增量是落在N点的3倍
C. 落在M点的动量增量是落在N点的 3倍
D. 落在M点时重力的瞬时功率是落在N点时的 3倍
10.如图所示，一根沿竖直方向固定的光滑绝缘细杆，沿杆所在直线建立y轴，y轴正方向竖直向下，O点为坐标原点。杆所在区域及附近空间存在平行于y轴的电场，电场强度与坐标y的关系满足E=ky(k为大于0的常数)。现将一个质量为m，均匀带负电的绝缘小圆环穿在杆上，小圆环所带电量的数值大小为q，小圆环直径略大于杆的直径，重力加速度为g，不计空气阻力，小圆环在运动中电量保持不变。关于小圆环的运动，下列说法中正确的是( )
A. 将小圆环从O点由静止释放，小圆环下落到y1=mgkq的位置时速度为零
B. 将小圆环从O点由静止释放，小圆环下落到y1=mgkq的位置时速度最大
C. 将小圆环分别从y2=2mgkq和y3=3mgkq处由静止释放，小圆环第一次运动到O点的时间分别为t1和t2，则一定有t1t2
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11.某同学用手机phyphx软件测当地重力加速度，如图是他的实验装置，该同学同时用秒表计时和测摆线长度的方法来验证测量值与手机测量结果是否一致。忽略线的质量和伸缩，以下问题中，取π2=9.86，计算结果均保留三位有效数字。
(1)如图甲所示，用两根竖直平行线固定手机，手机静止在平衡位置时手机保持水平，摆长应该是铁杆下端到手机的______(选填“重心”“上表面”或“下表面”)的距离。
(2)该同学不能确定手机的重心在哪里，就只测了手机上表面到铁杆下端的距离L，然后每次减小相同距离ΔL，他记录了多次周期的平方并画出的T2−L图，图______(选填“乙”或“丙”)是该同学所画？根据正确的图算出重力加速度值为______m/s2。考虑他不知道手机重心的位置导致他由T2−L图测得的重力加速度g ______(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。
12.某小组在验证“物体的加速度与合力和质量的关系”的实验中，使用了以下器材：气垫导轨(包含滑轮和气泵)、滑块(附带遮光条)、光电门(2个)、数字计时器、天平、若干砝码及托盘，以及若干细线，其中重力加速度为g。操作步骤如下：
①安装好实验器材，测量两个光电门之间的距离，调整气垫导轨至水平状态，并用细线将滑块与托盘连接，使其跨过定滑轮。
②保持滑块质量不变，在托盘上放置一定质量的砝码，测量滑块上的遮光条通过光电门1和光电门2时的挡光时间。
③逐步增加托盘中的砝码数量，重复上述操作，绘制出砝码及托盘的总重力mg与滑块加速度a的函数关系图像。
根据上述操作回答问题：
(1)该实验______(填“需要”或“不需要”)平衡阻力。
(2)若在逐渐增加砝码的过程中，发现图像不再是直线，这是由于砝码的质量不再远小于滑块的质量，导致细线的拉力与砝码及托盘的总重力偏差较大。在如图乙所示的图线中对应的图线是______(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(3)截取图乙中图线的直线部分如图丙所示，根据图丙结果可得出滑块及遮光条的总质量为______kg(结果保留1位有效数字)。
(4)为了解决(2)中的系统误差，另一小组同学将滑块(含遮光条)、砝码及托盘整体视为一个系统，通过绘制滑块加速度a的倒数与砝码及托盘总质量m的倒数的图像，即1a−1m，也可以验证当物体质量保持不变时，物体的加速度与所受合外力成正比，该图像纵轴的截距为______(用题中所给物理量的字母表示)。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13.某货物转运轨道的简化模型如图所示：AB段为倾角30°的粗糙斜面，与货物间的动摩擦因数μ1= 36，BC段为倾角37°的粗糙斜面，长度为5m，与货物间的动摩擦因数μ2未知。某次将货物从AB段上某点静止释放，货物经过4s到达B点。货物可看作质点，忽略空气阻力，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6。
(1)求货物到达B点时的速度大小；
(2)若货物经过B点时速度大小不变，为了使货物最终能静止于BC段，求μ2的最小值。
14.如图所示是一种弓箭发射装置，两个滚轮按图示方向匀速转动，滚轮边缘各点的线速度大小为10m/s，转动过程中能将质量m=0.2kg的弓箭竖直向上发射出去。已知每个滚轮对箭身压力大小为F=22N，滚轮与箭的接触点离地高度h=0.6m，二者之间的动摩擦因数μ=0.5。初始时弓箭下端位于地面，g取10m/s2，求：
(1)两个滚轮将一支弓箭发射出去所需要的时间；
(2)每发射一支弓箭，两个滚轮与弓箭间所产生的总热量；
(3)每发射一支弓箭，发射装置需要额外消耗的能量。
15.如图甲所示，两个半径为R的竖直固定的绝缘光滑14细圆管道与粗糙水平地面AB在B点平滑相切，空间有水平向右的电场，记A点所在位置为坐标原点，沿AB方向建立x坐标轴，电场强度大小随位置x变化如图乙所示。质量为m、带电量为+q(q>0)的小球P静止在A点，与地面间动摩擦因数μ=0.5。另有一光滑绝缘不带电小球Q，质量为m2，以速度v0=32 2gR向右运动，与小球P发生弹性正碰，碰撞时间极短，且P、Q间无电荷转移，碰后P球可从B点无碰撞进入管道。已知A、B间距离为4R，E0=mg2q，重力加速度为g，不计空气阻力，小球P、Q均可视为质点。求：
(1)碰后小球P的速度大小vP；
(2)小球P从A点运动到管道最高点C点过程中电场力做的功WAC；
(3)小球P再次到达水平地面时与B点的距离。
参考答案
1.C
2.B
3.A
4.D
5.B
6.A
7.D
8.BC
9.BCD
10.BD
11.重心 乙;9.76;等于
12.不需要 Ⅰ 2 1g
13.货物到达B点时的速度大小为10m/s；
μ2的最小值为0.75
14.(1)两个滚轮将一支弓箭发射出去所需要的时间0.11s (2)每发射一支弓箭，两个滚轮与弓箭间所产生的总热量11J (3)每发射一支弓箭，发射装置需要额外消耗的能量22.2J
15.碰后小球P的速度大小为 2gR；
小球P从A点运动到管道最高点C点过程中电场力做的功为4mgR；
小球P再次到达水平地面时与B点的距离为5R