2024-2025学年江苏省南通市通州区、如东县高三（上）期中物理试卷
一、单选题：本大题共10小题，共40分。
1.图甲为某滚筒式洗衣机，其滚筒截面可视为半径为的圆，为圆心，洗衣机脱水时，一衣物可视为质点紧贴筒壁随滚筒在竖直平面内做匀速圆周运动，、、为衣物运动轨迹上的三点，如图乙，则衣物( )
A. 运动过程处于平衡状态
B. 从转至过程处于失重状态
C. 在、、三处对筒壁的压力大小相等
D. 在处水更容易甩出
2.一宇宙飞行器从地面发射，经过转移轨道后，绕太阳系另一行星运行，若再经过几次变轨后，进入如图所示的椭圆轨道Ⅰ，然后在轨道上点变轨进入圆轨道Ⅱ，则飞行器( )
A. 从地面发射的速度小于
B. 在轨道Ⅰ上的运行周期比轨道Ⅱ上的小
C. 在轨道Ⅰ上的机械能比轨道Ⅱ上的小
D. 在轨道Ⅰ与行星中心的连线在相等时间内扫过的面积比在轨道Ⅱ上的大
3.如图所示的电路中，电源电动势为，内阻为，、、为定值电阻，为电容器，开关闭合、断开，则闭合开关后( )
A. 电流表示数减小
B. 电压表示数减小
C. 电容器所带的电荷量减为零
D. 消耗的功率增大
4.如图所示为验证机械能守恒定律的实验装置示意图，关于本实验，下列做法正确的是( )
A. 实验时，先放开纸带，再接通打点计时器的电源
B. 释放纸带时，重锤应离打点计时器远一些
C. 重复多次实验时，重物必须从同一位置开始下落
D. 处理数据时，应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位置
5.质量为的汽车在平直的公路上从静止开始运动，速度与时间的关系图像如图所示，时间内匀加速运动；时刻速度达到，开始以额定功率加速运动；时刻后以速度做匀速运动，整个过程汽车所受阻力均为，则( )
A. 时间内，汽车的牵引力为
B. 时间内，汽车克服阻力做功的功率不变
C. 时间内，汽车牵引力做的功为
D. 时间内，汽车牵引力做的功为
6.如图所示，一轻弹簧与质量为的物体组成弹簧振子，物体在同一竖直线上的、间做简谐运动，为平衡位置，为的中点。已知、的高度差为，弹簧的劲度系数为，某时刻物体恰好以大小为的速度经过点并向上运动，重力加速度为，则从此刻开始的半个周期时间内，物体( )
A. 动量的变化量为
B. 回复力的冲量大小为
C. 重力做功为
D. 重力做功为
7.如图所示，为中间插有电介质的电容器，和为其两极板，板接地；和为两竖直放置的平行金属板，在两板间用绝缘线悬挂一带电小球；板与板用导线相连，板接地。开始时悬线静止在竖直方向，在板带电后，悬线偏转了角度。在以下方法中，能使悬线的偏角变小的是( )
A. 换一块形状大小相同、介电常数更大的电介质
B. 增大、间的距离
C. 将板向下平移
D. 取出、间的电介质
8.、为固定在轴上的两个点电荷，轴上部分区域的电势分布如图所示，则( )
A. 电荷量大于电荷量
B. 带负电，带正电
C. 点电场强度小于点电场强度
D. 若将电子从点沿轴移到点，其电势能先增大后减小
9.如图所示，光滑斜面固定在水平地面上，质量相等的物块、通过一根不可伸长的轻绳跨过光滑定滑轮连接，一轻质弹簧下端固定在斜面底端，另一端连接在上。开始时被托住，轻绳伸直但没有弹力，现使由静止释放，在运动至最低点的过程中设未落地，未与滑轮相碰，弹簧始终在弹性限度内( )
A. 和总的重力势能先减小后增大
B. 轻绳拉力对做的功等于机械能的增加
C. 当受到的合外力为零时，的速度最大
D. 当和的速度最大时，和的总机械能最大
10.如图所示，在平面直角坐标系内有半径为的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小为，圆心与坐标原点重合。在坐标为的点放置一个粒子源，该粒子源能在纸面内以速率未知量向各个方向发射大量的同种粒子，且进入磁场的粒子射出时只能从第三象限的磁场区域中射出，已知粒子的电荷量为、质量为，不计粒子的重力及粒子间的相互作用，下列说法正确的是( )
A. 粒子带负电荷
B. 粒子射入磁场时的最大速率为
C. 直接射入第三象限的粒子，在磁场中运动的时间小于
D. 直接射入第四象限的粒子，在磁场中运动的时间可能为
二、实验题：本大题共1小题，共15分。
11.灯有亮度高、使用寿命长、节能等优点，一实验小组探究某灯的伏安特性，其电路设计如图甲所示，提供的器材有：
A.灯额定电压为，额定功率为
B.电池组电动势约为，内阻约为
C.电压表量程为，内阻约为
D.电流表量程为，内阻
E.滑动变阻器最大阻值为，额定电流为
F.滑动变阻器最大阻值为，额定电流为
G.开关和导线若干。
为了便于调节且能够在的范围内对灯的电压进行测量，滑动变阻器选______选填“”或“”。
将电流表的量程扩大为原来的倍，则应并联的定值电阻阻值 ______。
请根据设计的电路，在图乙中用笔画线代替导线，将实物电路图连接完整；图乙中闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于______选填“左”或“右”端。
正确进行实验，测出多组电流表的示数、电压表的示数，小明在图丙坐标系中描绘出图像；小张消除了电表内阻的影响后，在图丙坐标系中描绘出灯的伏安特性曲线，则图丙中曲线______选填“”或“”是小明描绘出的图像。
将灯直接接在一电源两端，已知该电源的电动势，内阻，则灯的实际功率约为______结果保留位有效数字。
三、计算题：本大题共4小题，共45分。
12.如图所示，实线和虚线分别是沿轴方向传播的一列简谐横波在和时刻的波形图，波的传播速度。求：
该波的传播方向；
轴上的质点在内通过的路程。
13.如图所示，宽的光滑金属导轨与水平面夹角，质量、长的金属杆水平放置在导轨上。空间存在着匀强磁场，当回路电流为时，金属杆恰好能静止，取。求：
磁感应强度至少为多大？此时方向如何？
若导轨粗糙，与金属杆间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，保持的大小不变而将的方向改为竖直向上，应把回路电流调到多大才能使金属杆恰好不上滑？
14.如图所示，在空间足够大水平向右的匀强电场中，一绝缘硬质管固定在竖直面内，管的倾斜部分长度为、与水平方向的夹角，水平部分长度为L、与电场平行，一质量为、电荷量为的小球从管的水平端口由静止释放，小球与管间摩擦不计且小球通过管的弯曲部分长度极短可不计时没有机械能损失，已知匀强电场的电场强度大小为，重力加速度为，，。求：
小球运动到管口时的速度大小；
小球沿管运动的加速度和离开管道后到达最高点时的动能；
小球到达的最高点与管口的水平距离。
15.如图所示，水平传送带在电动机的带动下以的速度顺时针匀速转动，左端与粗糙的弧形轨道平滑对接，右端与光滑水平面平滑对接。质量的小物块从轨道上高的点由静止开始下滑，滑到传送带上的点时速度大小。物体和传送带之间的动摩擦因数，传送带之间的距离。物块与水平面上质量处于静止的小球发生弹性正碰，不计空气阻力，取。求：
物块从点下滑到点的过程中克服摩擦力做的功和第一次到达点时的速度大小；
物块与小球碰撞后瞬间，物块和小球的速度大小；
物块在传送带上滑动过程中，两者因摩擦产生的总热量。
参考答案
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11. 左
12.解：由图可知，波长
波在时间内传播的距离
则有
根据波的平移法可得：波沿负轴方向传播；
波的周期
质点在内完成全振动的次数次
则有
答：该波沿负轴方向传播；
轴上的质点在内通过的路程为。
13.解：当安培力方向沿导轨向上时最小，杆受力如图所示。
由平衡条件有：
代入数据解得磁感应强度大小为：，方向垂直导轨平面向上；
磁场竖直向上，此时杆受力如图所示：
垂直于导轨方向，根据平衡条件可得：
沿导轨方向，根据平衡条件可得：
代入数据解得：。
答：磁感应强度至少为，方向垂直导轨平面向上；
应把回路电流调到才能使金属杆恰好不上滑。
14.解：小球从运动到的过程中，由动能定理有
解得
；
由牛顿第二定律有
解得
小球离开管口后做类平抛运动，到达最高点时的速度
则
联立解得
；
小球水平方向运动的加速度
水平方向由运动学公式有
解得
。
答：小球运动到管口时的速度大小为；
小球沿管运动的加速度为，离开管道后到达最高点时的动能为；
小球到达的最高点与管口的水平距离为。
15.解：物块由到过程，由动能定理有
代入数据解得
物块滑上传送带后，在滑动摩擦力作用下匀减速运动，加速度为
设物块在传送带向右始终作匀减速运动，则有
代入数据解得假设正确
设物块与小球碰撞后瞬间，物块的速度为小球的速度为，规定水平向右的方向为正方向，根据动量守恒定律有
根据能量守恒有
代入数据解得负号表示速度方向向左
物块由到向右通过传送带的过程经历的时间
相对传送带滑动的距离
物块向左通过传送带的过程经历的时间
相对传送带滑动的距离
物块向右通过传送带的过程经历的时间
相对传送带滑动的距离
则有
代入数据解得
答：物块从点下滑到点的过程中克服摩擦力做的功为，第一次到达点时的速度大小为；
物块与小球碰撞后瞬间，物块和小球的速度大小分别为、；
物块在传送带上滑动过程中，两者因摩擦产生的总热量为。
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