资源描述
海南省海口市2025-2026学年高三4月百千联考物理试题
注意事项
1.考生要认真填写考场号和座位序号。
2.试题所有答案必须填涂或书写在答题卡上,在试卷上作答无效。第一部分必须用2B 铅笔作答;第二部分必须用黑色字迹的签字笔作答。
3.考试结束后,考生须将试卷和答题卡放在桌面上,待监考员收回。
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、有一种灌浆机可以将某种涂料以速度v持续喷在墙壁上,假设涂料打在墙壁上后便完全附着在墙壁上,涂料的密度为ρ,若涂料产生的压强为p,不计涂料重力的作用,则墙壁上涂料厚度增加的速度u为( )
A. B. C. D.
2、如图所示,质量为m的滑块从斜面底端以平行于斜面的初速度v0冲上固定斜面,沿斜面上升的最大高度为h.已知斜面倾角为α,斜面与滑块间的动摩擦因数为 μ,且μ<tan α,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取斜面底端为零势能面,则能表示滑块在斜面上运动的机械能E、动能Ek、势能Ep与上升高度h之间关系的图象是( )
A.
B.
C.
D.
3、如图所示,纸面为竖直面,MN为竖直线段,MN之间的距离为h,空间存在平行于纸面的足够宽的匀强电场,其大小和方向未知,图中未画出,一带正电的小球从M点在纸面内以v0=的速度水平向左开始运动,以后恰好以大小为v =v0的速度通过N点。已知重力加速度g,不计空气阻力。则下列说法正确的的是( )
A.可以判断出电场强度的方向水平向左
B.从M点到N点的过程中小球的机械能先增大后减小
C.从M到N的运动过程中小球的速度最小为
D.从M到N的运动过程中小球的速度最小为
4、如图所示,在x>0、y>0的空间中有恒定的匀强磁场,磁感应强度的大小为B,方向垂直于xOy平面向里。现有一质量为m、电量为q的带正电粒子,从x轴上的某点P沿着与x轴成角的方向射人磁场。不计重力影响,则可以确定的物理量是( )
A.粒子在磁场中运动的时间 B.粒子运动的半径
C.粒子从射入到射出的速度偏转角 D.粒子做圆周运动的周期
5、某同学手持篮球站在罚球线上,在裁判员示意后将球斜向上抛出,篮球刚好落入篮筐。从手持篮球到篮球刚好落入篮筐的过程中,已知空气阻力做功为Wf,重力做功为WG,投篮时该同学对篮球做功为W。篮球可视为质点。则在此过程中
A.篮球在出手时刻的机械能最大
B.篮球机械能的增量为WG-Wf
C.篮球动能的增量为W+WG-Wf
D.篮球重力势能的增量为W-WG+Wf
6、AB是固定在空中的光滑水平横杆,一质量为M的物块穿在杆AB上,物块通过细线悬吊着一质量为m的小球.现用沿杆的恒力F拉物块使物块、小球一起(保持相对静止)向右运动,细线与竖直方向夹角为θ,则以下说法正确的是( )
A.杆对物块的支持力为Mg
B.细线上的拉力为
C.
D.物块和小球的加速度为
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、一辆小汽车在水平路面上由静止启动,在前5s内做匀加速直线运动,5s末达到额定功率,之后保持以额定功率运动其图象如图所示已知汽车的质量为,汽车受到地面的阻力为车重的倍,则以下说法正确的是
A.汽车在前5s内的牵引力为
B.汽车速度为时的加速度为
C.汽车的额定功率为100 kW
D.汽车的最大速度为80
8、下列说法正确的是_______.
A.气体的温度升高,每个气体分子运动的速率都增大
B.已知阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度,可算出该气体分子间的平均距离
C.空调机作为制冷机使用时,将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外,所以制冷机的工作不遵守热力学第二定律
D.附着层内分子间距离小于液体内部分子间距离时,液体与固体间表现为浸润
E.若分子间的距离减小,则分子间的引力和斥力均增大
9、如图所示,在光滑绝缘水平面上,A、B和C为等边三角形ABC的顶点,A、B固定正点电荷+Q,C固定负点电荷-Q,D、E是A、B连线上的两点,且AD=DE=EB。则( )
A.D点和E点的电场强度大小相等
B.D点和E点的电场强度方向相同
C.D点和E点的电势相等
D.将负电荷从D点移到E点,电势能增加
10、拉格朗日点又称平动点。地球和月球连线之间,存在一个拉格朗日点,处在该点的空间站在地球和月球引力的共同作用下,可与月球一起以相同的周期绕地球做匀速圆周运动。已知空间站、月球围绕地球做匀速圆周运动的轨道半径分别约为3.2×105km和3.8×105,月球围绕地球公转周期约为27天。g取10 m/s2,下列说法正确的是( )
A.地球的同步卫星轨道半径约为4.2×104km
B.空间站的线速度与月球的线速度之比约为0.84
C.地球的同步卫星的向心加速度大于空间站的向心加速度
D.月球的向心加速度小于空间站向心加速度
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11.(6分)用图甲所示的实验装置验证、组成的系统的机械能守恒。从高处由静止开始下落,同时向上运动拉动纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。图乙给出的是实验中获取的一条纸带,其中0是打下的第一个点,每相邻两个计数点间还有4个未标出的点,计数点间的距离如图中所示。已知电源的频率为,,,取。完成以下问题。(计算结果保留2位有效数字)
(1)在纸带上打下计数点5时的速度_____。
(2)在打0~5点过程中系统动能的增加量______,系统势能的减少量_____,由此得出的结论是________________。
(3)依据本实验原理作出的图像如图丙所示,则当地的重力加速度______。
12.(12分)在“探究物体质量一定时,加速度与力的关系实验”中,小明同学做了如图甲所示的实验改进,在调节桌面水平后,添加了力传感器来测细线中的拉力。已知当地的重力加速度取。
(1)关于该实验的操作,下列说法正确的是_______。
A.必须用天平测出沙和沙桶的质量
B.一定要保证沙和沙桶的总质量远小于小车的质量
C.应当先释放小车,再接通电源
D.需要改变沙和沙桶的总质量,打出多条纸带
(2)由多次实验得到小车的加速度a与力传感器显示数F的关系如图乙所示,则小车与轨道间的滑动摩擦力________N。
(3)小明同学不断增加沙子质量重复实验,发现小车的加速度最后会趋近于某一数值,从理论上分析可知,该数值应为________m/s2。
四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13.(10分)如图所示,水平线ab上方存在竖直向下的匀强电场,ab以及ab下方都存在竖直向上的匀强电场,场强大小都相等。在ab 下方同时存在垂直纸面向外的匀强磁场。P为ab上方一点,到ab距离为2L。一质量为m、带电荷量为-q(q>0)的带电小球从P点以大小为、与竖直方向成θ= 30°斜向下抛出。g为重力加速度,经过ab上C点(图中未画出)时速度水平。
(1)求电场强度大小;
(2)小球经过ab下方Q点(图中未画出)时获得最大速度,Q到ab的距离为,求磁场的磁感应强度大小。
14.(16分)如图所示,一足够长的水平传送带以速度v= 2m/s匀速运动,质量为m1 = 1kg的小物块P和质量为m2 = 1.5kg的小物块Q由通过定滑轮的轻绳连接,轻绳足够长且不可伸长.某时刻物块P从传送带左端以速度v0 = 4m/s冲上传送带,P与定滑轮间的绳子水平.已知物块P与传送带间的动摩擦因数μ= 0.5,重力加速度为g =10m/s2,不计滑轮的质量与摩擦,整个运动过程中物块Q都没有上升到定滑轮处.求:
(1)物块P刚冲上传送带时的加速度大小;
(2)物块P刚冲上传送带到右方最远处的过程中,PQ系统机械能的改变量;
(3)若传送带以不同的速度v(0 <v<v0)匀速运动,当v取多大时物块P向右冲到最远处时,P与传送带间产生的摩擦生热最小?其最小值为多大?
15.(12分)在某次的接力比赛项目中,项目组规划的路线如图所示,半径的四分之一圆弧赛道与两条直线赛道分别相切于和点,圆弧为接力区,规定离开接力区的接力无效。甲、乙两运动员在赛道上沿箭头方向训练交接棒的过程中发现:甲经短距离加速后能保持9m/s的速率跑完全程,乙从起跑后的切向加速度大小是恒定的。为了确定乙起跑的时机,需在接力区前适当的位置设置标记。在某次练习中,甲在接力区前的A处作了标记,并以的速度跑到此标记时向乙发出起跑口令,乙在接力区的P点听到口令时起跑,并恰好在速度达到与甲相等时被甲追上,完成交接棒。假设运动员与赛道间的动摩擦因数为0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,运动员(可视为质点)在直道上做直线运动,在弯道上做圆周运动,重力加速度g=10m/s2,π=3.14,求:
(1)为确保在弯道上能做圆周运动,允许运动员通过弯道的最大速率;
(2)此次练习中乙在接棒前的切向加速度a。
参考答案
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、B
【解析】
涂料持续飞向墙壁并不断附着在墙壁上的过程,速度从v变为0,其动量的变化源于墙壁对它的冲量,以极短时间Δt内喷到墙壁上面积为ΔS、质量为Δm的涂料(微元)为研究对象,设墙壁对它的作用力为F,涂料增加的厚度为h。由动量定理得
F·Δt=Δm·v
又有
Δm=ρ·ΔSh
所以
涂料厚度增加的速度为
u=
联立解得
u=
故选B。
2、D
【解析】
本题考查动能、势能、机械能有关知识,势能Ep=" mgh" 势能与高度成正比,上升到最大高度H时,势能最大,A错;由能量守恒,机械损失,克服摩擦力做功,转化为内能,上升过程E=E0-mgcosh/sin="E0-"mgh/tan,下行时,E=mgH-mg(H-h)/tan,势能E与高度h为线性关系,B错;上行时,动能EK=EK0-(mgsin+mgcos)h/cos下行时EK= (mgsin-mgcos)(H-h)/cos动能EK高度h是线性关系,C错,D正确
3、D
【解析】
A.小球运动的过程中重力与电场力做功,设电场力做的功为W,则有
代入解得
说明MN为电场的等势面,可知电场的方向水平向右,故A错误;
B.水平方向小球受向右的电场力,所以小球先向左减速后向右加速,电场力先负功后正功,机械能先减小后增加,故B错误;
CD.设经过时间t1小球的速度最小,则竖直方向
水平方向
合速度
由数学知识可知,v的最小值为
故C错误,D正确。
故选D。
4、D
【解析】
AC.粒子在磁场中做圆周运动,由于P点位置不确定,粒子从x轴上离开磁场或粒子运动轨迹与y轴相切时,粒子在磁场中转过的圆心角最大,为
粒子在磁场中的最长运动时间
粒子最小的圆心角为P点与坐标原点重合,最小圆心角
粒子在磁场中的最短运动时间
粒子在磁场中运动所经历的时间为
说明无法确定粒子在磁场中运动的时间和粒子的偏转角,故AC错误;
B.粒子在磁场中做圆周运动,由于P点位置不确定,粒子的偏转角不确定,则无法确定粒子的运动半径,故B错误;
D.粒子在磁场中做圆周运动,由洛伦兹力提供向心力,则
且
则得
说明可确定粒子做圆周运动的周期,故D正确。
故选D。
5、A
【解析】
A.由于篮球有空气阻力做功,则篮球在出手时刻的机械能最大,选项A正确;
B.篮球机械能的增量等于阻力做功,即为-Wf,选项B错误;
C.根据动能定理可知,篮球动能的增量等于合外力的功,即为-WG-Wf,选项C错误;
D.篮球重力势能的增量等于克服重力做功,即为-WG,选项D错误。
6、C
【解析】
对小球和物块组成的整体,分析受力如图1所示,
根据牛顿第二定律得:水平方向:,竖直方向:.故A错误;以小球为研究对象,分析受力情况如图2所示,由牛顿第二定律得:;,故B错误;对整体在水平方向:,故选项C正确,选项D错误.
以小球和物块整体为研究对象,分析受力,根据牛顿第二定律研究横杆对M的摩擦力、弹力与加速度的关系.对小球研究,根据牛顿第二定律,采用合成法研究细线与竖直方向的夹角、细线的拉力与加速度的关系.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7、AC
【解析】
由速度时间图线知,匀加速运动的加速度大小a=m/s2=4m/s2,根据牛顿第二定律得,F-f=ma,解得牵引力F=f+ma=1000+4000N=5000N,故A正确.汽车的额定功率P=Fv=5000×20W=100000W=100kW,汽车在25m/s时的牵引力F′=N=4000N,根据牛顿第二定律得,加速度,故B错误,C正确.当牵引力等于阻力时,速度最大,则最大速度,故D错误.故选AC.
点睛:本题考查了汽车恒定加速度启动的问题,理清整个过程中的运动规律,结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解,知道牵引力等于阻力时,汽车的速度最大.
8、BDE
【解析】
A.温度是分子平均动能的标志,气体温度升高,分子的平均动能增加,分子的平均速率增大,不是每个气体分子运动的速率都增大,故A错误;
B.知道阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度,可求出气体的摩尔体积,然后求出每个气体分子占据的空间大小,从而能求出气体分子间的平均距离,故B正确;
C.空调机作为制冷机使用时,将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外,产生了其他影响,即消耗了电能,所以不违背热力学第二定律,故C错误;
D.附着层内分子间距离小于液体内部分子间距离时,附着层内分子间作用表现为斥力,附着层有扩展趋势,液体与固体间表现为浸润,故D正确;
E.若分子间的距离减小,则分子间的引力和斥力均增大,故E正确.
故选BDE.
9、AC
【解析】
AB.D、E两点电场,是A、B两正点电荷的电场与C点的负点电荷的电场的叠加。A、B两正点电荷在D点和E点的合场强大小相等,方向相反,C点的负点电荷在D点和E点的场强大小相等,方向不同,所以,D点和E点的合场强大小相等,方向不同,A正确,B错误;
C.D点和E点在的等势面上,同时关于两正点电荷对称,所以D点和E点的电势相等,C正确;
D.根据电势能的计算公式
可知负电荷在D点和E点的电势能相同,D错误。
故选AC。
10、ABC
【解析】
A.由题知,月球的周期T2=27天=648h,轨道半径约为r2=3.8×105km,地球同步卫星的周期T1=24h,轨道半径约r1,根据开普勒第三定律有:
代入数据解得:r1=4.2×104km,A正确;
B.空间站与月球相对静止,角速度相同,根据
得两者线速度之比为:
B正确;
C.根据万有引力提供向心力有:
解得:,地球同步卫星的轨道半径小于空间站的轨道半径,所以地球的同步卫星的向心加速度大于空间站的向心加速度,C正确;
D.空间站与月球相对静止,角速度相同,根据
月球的轨道半径大于同步卫星的轨道半径,所以月球的向心加速度大于空间站向心加速度,D错误。
故选ABC。
三、实验题:本题共2小题,共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处,不要求写出演算过程。
11、2.4 0.58 0.60 在误差允许的范围内,组成的系统机械能守恒 9.7
【解析】
(1)[1]第4点与第6点间的平均速度等于第5点的瞬时速度,有
打下计数点5时的速度。
(2)[2]系统动能的增加量
打0~5点过程中系统动能的增加量。
[3]系统势能的减少量
系统势能的减少量。
[4]可见与大小近似相等,则在误差允许的范围内,组成的系统机械能守恒。
(3)[5]系运动过程中机械能守恒,则有
解得
则图像的斜率
则
当地的重力加速度。
12、D 1.0 5m/s2
【解析】
(1)[1]AB.对小车的拉力是通过力传感器得到的,故无需测量沙和沙桶的质量,也不需要满足沙和沙桶的总质量远小于小车的质量,故AB错误;
C.使用打点计时器,应先接通电源,在释放小车,故C错误;
D.探究物体质量一定时加速度与力的关系,要改变沙和沙桶的总质量,打出多条纸带,故D正确。
故选D。
(2)[2]根据牛顿第二定律可知
图象
时
解得
(3)[3]沙和沙桶的位移为x1,小车的位移为x2,在相同时间t内
两者之间有定滑轮相连,所以位移之间的关系为
则加速度关系为
即小车的加速度是砂和砂桶加速度的。设绳子的拉力为T,根据牛顿第二定律得
化简可得
不断增加沙子质量时,m趋于无穷大,即可判断小车的加速度为
四、计算题:本题共2小题,共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处,要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
13、(1);(2)。
【解析】
(1)小球在上方,受到电场力(竖直向上)与重力的合力
产生的加速度大小为
竖直向上
经过线时速度水平,则竖直分速度
从点到点,竖直方向分速度匀减速到0,故
解得
(2)根据速度分解可知小球在点时的速度为
电场力和重力的合外力
竖直向下;
之后在重力、电场力和洛伦兹力作用下做曲线运动。
根据左手定则可知小球运动到点时速度水平向右,设为。
从到,根据动能定理有
解得
把小球从到的过程分成无数个小过程:
在第1个小过程中水平方向应用动量定理有
即
在第2个小过程中水平方向应用动量定理有
即
在第3个小过程中水平方向应用动量定理有
即
……
在第个小过程中水平方向应用动量定理有
即
把以上各式相加有
而
联立解得
14、 (1)8m/s2 (2) (3) ,
【解析】
(1)物块P刚冲上传送带时,设PQ的加速度为,轻绳的拉力为
因P的初速度大于传送带的速度,则P相对传送带向右运动,故P受到向左的摩擦力作用
对P由牛顿第二定律得
对Q受力分析可知,在竖直方向受向下的重力和向上的拉力作用
由牛顿第二定律得
联立解得
(2)P先减速到与传送带速度相同,设位移为,则
共速后,由于摩擦力
故P不可能随传送带一起匀速运动,继续向右减速,摩擦力方向水平向右
设此时的加速度为,轻绳的拉力为
对P由牛顿第二定律得
对Q由牛顿第二定律得
联立解得
设减速到0位移为,则
PQ系统机械能的改变量等于摩擦力对P做的功
(3)第一个减速过程,所用时间
P运动的位移为
皮带运动的位移为
第二个减速过程,所用时间
P运动的位移为
皮带运动的位移为
则整个过程产生的热量
当时,
15、 (1)10m/s;(2) 3m/s2
【解析】
(1)因为运动员弯道上做圆周运动,摩擦力提供向心力,由牛顿第二定律有
解得
(2)设经过时间t,甲追上乙,甲的路程为
乙的路程为
由路程关系有
将v=9m/s代入得
t=3s
此时
所以还在接力区内
根据v=at代入数据解得
a=3m/s2
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