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德优网2023陕西省西安市碑林区西安三中高中物理考试期中高三上

2023-2024学年陕西省西安三中高三(上)期中物理试卷

试卷总分:100分    命题人:dygzwlyn    考试时长:120分钟

一、选择题(15小题共55分)
1. (本题3分) 关于物理学上的研究经历,下列陈述正确的是(  )

A.牛顿测出了万有引力常量

B.奥斯特提出了电荷周围存在电场的观点

C.库仑通过扭秤实验得出两个静止点电荷之间的作用力

D.密立根通过油滴实验测定了元电荷,电子就是元电荷

2. (本题3分) 德优题库如图莱顿瓶是一个玻璃容器,瓶内、外壁各贴着一圈金属箔,作为里、外两个极板,穿过橡皮塞的铜棒上端是一个球形电极,下端利用铁链与内壁金属箔连接,外壁金属箔接地,在其他因素视为不变的情况下,下列说法正确的是(  )

A.金属箔越厚,莱顿瓶的电容越大

B.金属箔越厚,莱顿瓶的电容越小

C.瓶壁玻璃越薄,莱顿瓶的电容越小

D.瓶壁玻璃越薄,莱顿瓶的电容越大

3. (本题3分) 如图所示,长为L的绝缘细线的一端连接一个质量为m的金属小球A,另一端固定在一竖直墙壁左边檐角上的O点,使小球A刚好贴着墙壁,在墙壁上画好一个以O为圆心的量角刻度尺;取一个与A完全相同的小球B,B连接绝缘直杆,绝缘杆另一端也固定于O点,保持绝缘杆竖直。现让A、B带上电荷,当A、B平衡时,发现A、B的高度相同,且细线偏离竖直方向的夹角为θ,已知重力加速度为g,下列说法正确的是(  )

A.A、B带异种电荷  

B.A、B一定均带正电荷  

C.细线对A的拉力大小为  

D.绝缘杆对B的弹力大小为

4. (本题3分) 2023年1月16日时速600公里的常导磁悬浮列车亮相《奇妙中国》,传说中的贴地飞行梦想成真,如图所示为常导磁悬浮列车进站时的图像,进站过程可视为匀变速直线运动。下列说法正确的是(  )

A.常导磁悬浮列车在时的速度为 

B.阴影部分的面积表示常导磁悬浮列车在时间内通过的位移

C.常导磁悬浮列车在t0时刻安全停靠到站台

D.常导磁悬浮列车进站时的加速度大小为

5. (本题3分) 如图甲所示,长木板A放在光滑的水平面上,质量为m=2kg的另一物体B(可看成质点)以水平速度v0=2m/s滑上原来静止的长木板A的上表面。由于A、B间存在摩擦,之后A、B速度随时间变化情况如图乙所示。下列说法正确的是(g取10m/s2)(  )

德优题库

A.木板A获得的动能为2J

B.系统损失的机械能为2J

C.木板A的最小长度为2m

D.A、B间的动摩擦因数为0.01

6. (本题3分) 德优题库某同学把手机平放在手掌上,打开加速度传感器,记录手机在竖直方向上加速度的变化情况。图像如图所示,已知竖直向上为正方向。下列说法正确的是(  )

A.实验过程可能是将手机竖直向上抛出再落回手掌中

B.实验过程可能是手托着手机做下蹲动作

C.实验过程可能是手托着手机做起跳的动作

D.手机先处于超重状态,后处于失重状态

7. (本题3分) 清洗汽车时经常会用到高压水枪,水枪喷出水柱的速度可以调节,且水速变化时水柱的横截面积不变。当水枪分别以,v1和v2的水平速度垂直于车门方向喷出水柱进行清洗时,车门所受的冲击力大小分别为F1和F2,不计空气阻力,水冲击车门后均沿车门流下,则F1和F2的比值为(  )
A.                       B. 
C.                       D.
8. (本题3分) 在如图坐标系中,P、M、N为坐标轴上的三点,它们到坐标原点O的距离关系为OM=OP=2ON,M点存在一电荷量为Q的正点电荷,其在O点的电场强度大小为E,现在某点也放置电荷量为Q的正点电荷,并在空间加一匀强电场,使O点的电场强度恰好为零,则(  )

A.若正点电荷放置于P点,匀强电场的电场强度大小为E 

B.若正点电荷放置于N点,匀强电场的电场强度大小为E  

C.若正点电荷放置于P点,匀强电场的方向在xOy平面内与y轴夹角为45°   

D.若正点电荷放置于N点,匀强电场的方向在yOz平面内与y轴夹角为45°

9. (本题3分) 德优题库如图所示为某一带电粒子从a到b通过一电场区域时速率随时间变化的v-t图像。该带电粒子只受电场力作用,用虚线表示该带电粒子的运动轨迹,则粒子运动轨迹和电场线分布情况可能是(  )
A.德优题库
B.德优题库
C.德优题库
D.德优题库
10. (本题3分) 德优题库空间有一沿x轴对称分布的电场,其x轴上电场强度E随x变化的图像如图所示,取x轴正向为电场正方向,下列说法正确的是(  )

A.O点的电势最低,x2点的电势最高

B.x1和-x1两点的电势相等

C.电子在 x1的电势能大于在x2的电势能

D.电子由x1运动到x3电场力先做正功后做负功

11. (本题5分) 德优题库如图所示,竖直放置的平行金属板带等量异种电荷,一不计重力的带电粒子从两板中间以某一初速度平行于两板射入,打在负极板的中点,以下判断正确的是(  )

A.该粒子带负电

B.该粒子带正电

C.若粒子初动能增大到原来的2倍,则恰能从负极板边缘射出

D.若粒子初速度增大到原来的2倍,则恰能从负极板边缘射出

12. (本题5分) 德优题库国产科幻大片《流浪地球2》中的“太空电梯”给观众带来了强烈的视觉震撼。如图所示,“太空电梯”由地面基站、缆绳、箱体、同步轨道上的空间站和配重组成,缆绳相对地面静止,箱体可以沿缆绳将人和货物从地面运送到空间站。下列说法正确的是(  )

A.地面基站可以建设在宝鸡中学

B.配重的线速度大于同步空间的线速度

C.箱体在上升过程中受地球的引力越来越大

D.若同步空间站和配重间的缆绳断开,配重将做离心运动

13. (本题5分) 如图所示的U﹣I图象中,直线a表示某电源电压与电流的关系,直线b为某一电阻R的U﹣I图象,用该电源直接与电阻R连接成闭合电路,由图象可知(  )

A.电源的功率为2W  

B.电源的电动势为4.0V,内阻为2Ω  

C.电源的总功率为8W

D.若将两个相同电阻R串联接入该电源,则电流变为原来的

14. (本题5分) 如图甲所示,真空中水平正对放置长为L的平行金属板,以两板中间线为x轴,以过极板右端竖直向上的方向为y轴建立坐标系。在t=0时,将图乙所示的电压加在两板上,与此同时电子持续不断地沿x轴以速度v0飞入电场,所有电子均能从两板间飞出。不考虑电子间的相互作用,电子的重力忽略不计。关于电子经过y轴的位置,正确的描述是(  )
德优题库

A.当L<<v0T时,电子从两个不同位置经过y轴,一个在坐标原点处,一个在y轴正方向某处

B.当L=v0T时,电子经过y轴某一段区域,这个区域位于y轴正方向上,从原点开始

C.当L=v0T时,电子经过y轴时的速度大小不同,但都大于飞入速度v0的值

D.当L=v0T时,电子经过y轴时的速度方向恒定,与y轴的夹角为一个定值

15. (本题5分) 如图甲所示,轻弹簧一端固定在竖直墙壁上,另一端与物块P栓接。现用外力缓慢压至O点,此时弹簧的压缩量为3l0,撤去外力后P向右运动;换用质量较小的物块Q完成同样的过程。在两物块第一次向右运动至最远的过程中,它们的加速度a与位移x的关系如图乙所示。已知两物块与地面的动摩擦因数相同,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力。下列说法正确的是(  )
德优题库

A.释放瞬间Q的加速度是P的3倍

B.P的质量是Q的2倍

C.P的最大动能是Q的8倍

D.Q的最大速度是P的2倍

二、实验题(2小题共16分)
16. (本题6分) 德优题库如图所示,某同学把A、B两根不同的弹簧串接竖直且悬挂,探究A、B弹簧弹力与伸长量的关系。在B弹簧下端依次挂上质量为m的钩码,静止时指针所指刻度xA、xB的数据如表。
钩码个数 0 1 2
xA/cm 7.75 8.53 9.30
xB/cm 16.45 18.52 20.60
钩码个数为1时,弹簧A的伸长量ΔxA=       cm,弹簧B的伸长量ΔxB=       cm,两弹簧弹性势能的增加量ΔEp       mg(ΔxA+ΔxB)。(选填“=”、“<”或“>”)。
17. (本题10分) 某同学用如图甲所示的装置做“验证动能定理”实验,实验操作如下:
德优题库
(1)用50分度的游标卡尺测量固定在小车上的遮光片宽度如图乙所示,则遮光片的宽度d=       mm;
(2)调节长木板的倾角,将小车放在长木板靠近滑轮的一侧,砂桶用细绳跨过定滑轮挂在小车上并使细绳平行于长木板。调整砂桶内砂子的质量,使小车以某一初速度沿长木板向下运动时,通过两个光电门的时间相等。取下细绳和砂桶,用天平称得砂桶和砂的总质量为m。再将小车在靠近滑轮的位置由静止释放,小车通过光电门1和光电门2时显示的时间分别为Δt1、Δt2,已知重力加速度为g,小车与遮光片的总质量为M,两光电门间的距离为l,则小车从通过光电门1到通过光电门2的过程中,动能的增加量为        ,小车所受合为        。若满足等式        ,则动能定理得以验证;(结果均用已知字母表示)
(3)若实验过程中,保证小车能够沿长木板下滑但不满足m<<M,则对实验结果        (选填“无影响”或“有影响”)。
三、解答题(3小题共29分)
18. (本题7分) 德优题库如图所示,质量为m=0.1kg的小球从半径为R=0.8m的1/4圆弧顶端无初速释放,下滑到最低点P后,做平抛运动,平抛的竖直位移h=0.2m,水平位移d=0.4m,g=10m/s2.求:
(1)小球运动到P点的瞬时速度υ0
(2)小球在P点瞬时对圆弧轨道的压力为多大?
19. (本题8分) 德优题库如图所示,物块质量m=6kg,以速度v0=3m/s水平滑上一静止的平板车上,平板车质量M=12kg,物块与平板车之间的动摩擦因数μ=0.1,其他摩擦不计(g=10m/s2),求:
(1)物块相对平板车静止时,物块的速度;
(2)物块在平板车上相对滑行的时间;
(3)要使物块在平板车上不滑下,平板车至少多长?
20. (本题14分) 德优题库如图所示,空间有一水平向右的匀强电场,电场强度的大小为E=1.0×104V/m。该空间有一个半径为R=2m的竖直光滑绝缘圆环的一部分,圆环与光滑水平面相切于C点,A点所在的半径与竖直直径BC成37°角。质量为m=0.04kg、电荷量为q=+6×10-5C的带电小球2(可视为质点)静止于C点。轻弹簧一端固定在竖直挡板上,另一端自由伸长时位于P点。质量也为m=0.04kg的不带电小球1挨着轻弹簧右端,现用力缓慢压缩轻弹簧右端到P点左侧某点后释放。小球1沿光滑水平面运动到C点与小球2发生碰撞,碰撞时间极短,碰后两小球黏合在一起且恰能沿圆弧到达A点。P、C两点间距离较远,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)黏合体在A点的速度大小;
(2)弹簧的弹性势能;
(3)小球黏合体由A点到达水平面运动的时间。
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  • 考点
  • 操作
  • 1
  • 力学物理学史,
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  • 2
  • 电容的概念、单位与物理意义,
  • 查看
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  • 共点力的平衡问题及求解,库仑力作用下的受力平衡问题,
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  • 4
  • 匀变速直线运动位移与时间的关系,复杂的运动学图像问题,
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  • 5
  • 从能量角度求解板块模型的问题,动量守恒定律在板块模型中的应用,
  • 查看
  • 6
  • 超重与失重的图像问题,
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  • 7
  • 用动量定理求流体冲击问题,
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  • 8
  • 点电荷与均匀带电球体(球壳)周围的电场,电场强度的叠加,电场强度与电场力的关系和计算,
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  • 9
  • 电场强度与电场力的关系和计算,电场线的定义及基本特征,
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  • 10
  • 电场力做功与电势能变化的关系,电势的定义、单位和物理意义及用定义式计算电势,匀强电场中电势差与电场强度的关系,
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  • 11
  • 带电粒子在匀强电场中做类平抛运动,
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  • 12
  • 离心运动的应用和防止,万有引力与重力的关系(黄金代换),同步卫星的特点及相关计算,近地卫星,
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  • 13
  • 电功和电功率的计算,闭合电路欧姆定律的内容和表达式,
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  • 14
  • 从能量转化与守恒的角度解决电场中的问题,
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  • 15
  • 牛顿第二定律的简单应用,常见力做功与相应的能量转化,
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  • 16
  • 探究弹簧弹力与形变量的关系,
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  • 17
  • 探究功与物体速度变化的关系,
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  • 18
  • 牛顿第二定律的简单应用,平抛运动速度的计算,绳球类模型及其临界条件,
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  • 19
  • 常见力做功与相应的能量转化,动量定理的内容和应用,动量守恒定律在板块模型中的应用,动量守恒与能量守恒共同解决实际问题,
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  • 20
  • 机械能守恒定律的简单应用,动量守恒与能量守恒共同解决实际问题,
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