江苏省西交大苏州附中2023—2024学年高三上学期12月份物理阶段测试试卷

试卷更新日期：2024-02-29 类型：月考试卷

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一、选择题：共10小题，每小题4分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。

1. 在科学发展史上，很多科学家做出了杰出的贡献，他们在物理学的研究过程中应用了很多科学的思想方法，下列叙述不正确的是（）

A、法拉第首先提出用电场线描绘抽象的电场，这是一种形象化的研究方法 B、库仑得出库仑定律并用扭秤实验最早测出了元电荷e的数值 C、用点电荷来代替实际带电体是采用了理想化物理模型的方法 D、电场强度的表达式 $E = \frac{F}{q}$ 和电势差 $U = \frac{W}{q}$ 的表达式都是利用比值法得到的定义式

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2. 如图所示，两人用“打夯”的方式把松散的地面夯实。开始时绳与竖直方向的夹角均为37°，两人同时拉重为G的重物使其达到最大高度时，绳与竖直方向的夹角均为53°，此时两人停止施力，让重物砸在地面上。已知绳上的张力大小均恒为F，sin37° = 0.6。下列说法正确的是（）

A、 $F < \frac{5}{8} G$ B、 $F = \frac{5}{6} G$ C、 $F < \frac{5}{6} G$ D、 $F > \frac{5}{6} G$

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3. 卫星在生产生活中发挥着越来越大的作用。现有一颗围绕地球做匀速圆周运动的无动力卫星，能在每天的固定时刻在北京市某个固定地点的正上方对该点进行拍照，忽略其他天体对该卫星的作用力，下列说法正确的是（）

A、该卫星一定是地球同步卫星 B、该卫星的轨道平面可以不过地心 C、地球自转的周期一定是该卫星运行周期的整数倍 D、该卫星的线速度可能大于第一宇宙速度

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4. 如图所示，两根完全相同的四分之一圆弧绝缘棒分别放置在第一、二象限，其端点在两坐标轴上。两棒带等量同种电荷且电荷均匀分布，此时O点电场强度大小为E。撤去其中一棒后，O点的电场强度大小变为（）

A、 $\frac{E}{2}$ B、 $\frac{\sqrt{2}}{2} E$ C、E D、 $\sqrt{2} E$

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5. 某空间存在匀强磁场和匀强电场．一个带电粒子(不计重力)以一定初速度射入该空间后，做匀速直线运动；若仅撤除电场，则该粒子做匀速圆周运动，下列因素与完成上述两类运动无关的是（）

A、磁场和电场方向 B、磁场和电场的强弱 C、粒子的电性和电量 D、粒子入射时的速度

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6. 足够长的水平传送带始终以恒定速度 $v$ 匀速运动，某时刻一个质量为 $m$ 的小物块由静止放到传送带上，在小物块与传送带间发生相对运动的过程中，滑动摩擦力对小物块做的功为 $W$ ，小物块与传送带因摩擦产生的热量为 $Q$ ，则下列的判断中正确的是（）

A、 $Q = \frac{1}{2} m v^{2}$ B、 $Q = \frac{1}{4} m v^{2}$ C、 $W = \frac{1}{4} m v^{2}$ D、 $W = m v^{2}$

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7. 如图所示，质量为1kg的长木板B放在水平地面上，质量为2kg的物块A放在木板B的左端。物块A与木板B间的动摩擦因数为0.7，木板B与地面间的动摩擦因数为0.2。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为 $10 m / s^{2}$ 。现对A施加一水平拉力 $F$ ，则物块速度 $v_{A}$ 、木板速度 $v_{B}$ 随时间变化的图像可能是（）

A、 B、 C、 D、

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8. 如图所示，一段绝缘圆弧形细玻璃筒 $M N$ 固定在竖直平面内，圆心为 $O$ ，玻璃管对应的圆心角为 $θ = 53 °$ ，其中 $O M$ 水平。整个空间存在匀强电场（图中未画出）和垂直纸面向里的匀强磁场。一带电小球质量为 $m = 1 \times 1 0^{- 3} k g$ ，带电荷量的绝对值为 $q = 2 \times 1 0^{- 2} C$ ，直径比管的内径略小。小球从 $M$ 端静止放入管中，从 $N$ 端离开后刚好做匀速直线运动。不计一切摩擦阻力，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ， $s i n 53 ° = 0.8$ ，则电场强度的大小可能为（）

A、 $0.1 V / m$ B、 $0.2 V / m$ C、 $0.3 V / m$ D、 $0.15 V / m$

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9. 如图所示，倾角为 $θ = 30 °$ 、静置在水平地面上的斜面体顶端有一光滑的定滑轮，斜面上的物块A通过细线绕过定滑轮与物块B相连，此时物块A恰要沿斜面滑动，现在物块B上施加水平向右的力使物块B缓慢升高（图中未画出），当物块B与滑轮间的细线与竖直方向的夹角 $φ = 60 °$ 时，物块A也恰要沿斜面滑动，已知物块B的质量为 $m$ ，重力加速度为 $g$ ，整个过程斜面体始终静止，则（）

A、外力 $F$ 的最大值为 $2 m g$ B、物块A的质量为 $2 m$ C、物块A和斜面间的最大静摩擦力为 $\frac{1}{2} m g$ D、地面和斜面体间的摩擦力一直减小

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10. “战绳”是一种近年流行的健身器材，健身者把两根相同绳子的一端固定在一点，用双手分别握住绳子的另一端，上下抖动绳子使绳子振动起来（图甲）。以手的平衡位置为坐标原点，图乙是健身者右手在抖动绳子过程中某时刻的波形，若右手抖动的频率是0.5Hz，下列说法正确的是（）

A、该时刻P点的位移为 $10 \sqrt{3} c m$ B、再经过0.25s，P点到达平衡位置 C、该时刻Q点的振动方向沿y轴负方向 D、从该时刻开始计时，质点Q的振动方程为 $y = 20 s i n (π t + π) c m$

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二、非选择题：共5题，共60分，其中第12~15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。

11. 某同学想探究拉力对圆盘转动的影响。实验装置如图所示，圆盘质量分布均匀，半径 $r = 0.10 m$ ，可绕固定水平轴转动。细线一端系在圆盘边缘，在盘边绕几圈后，另一端连接质量为 $m = 100 g$ 的钩码。一侧固定有竖直的刻度尺。松手后钩码加速下降，利用手机拍摄钩码的运动过程，通过解析视频图像，测出加速度a。已知当地重力加速度 $g = 9.8 m / s^{2}$ 。某次测量获得的5个钩码的位置坐标如下表所示（相邻时刻的时间间隔均为 $T = 0.1 s$ ）请完成以下问题：（所有计算结果均保留2位有效数字）
$t_{1}$
$t_{2}$
$t_{3}$
$t_{4}$
$t_{5}$
$x_{1}$
$x_{2}$
$x_{3}$
$x_{4}$
$x_{5}$
2.65cm
10.23cm
19.54cm
30.56cm
43.30cm

(1)、由表中数据可得钩码的加速度 $a =$ $m / s^{2}$ 。

(2)、 $t_{3}$ 时刻圆盘的角速度 $ω_{3} =$ rad/s。

(3)、圆盘加速转动时，角速度的增加量 $Δ ω$ 与对应时间 $Δ t$ 的比值定义为角加速度 $β$ （即 $β = \frac{Δ ω}{Δ t}$ ），则圆盘的角加速度 $β =$ $r a d / s^{2}$ 。

(4)、细线对圆盘的拉力大小F＝N。

(5)、为了探究拉力、圆盘质量、圆盘半径与圆盘角加速度的关系，可采用法进行后续实验。

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12. 如图所示的实线是某机械波在 $t = 0$ 时刻的波形图，图中的虚线是该机械波传播0.4s后的波形图，其中P是平衡位置为 $x = 2 m$ 的质点。

(1)、若波向左传播，求波速的最小值；

(2)、若波向右传播，且周期 $T ＞ 0.4 s$ ，求开始计时后质点P第一次出现在波峰位置的时刻。

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13. 如图，将一质量为m=1kg的小球从A点以初速度v₀=10m/s水平抛出，小球受到水平向左、大小恒定的风力作用，一段时间后到达B点时的速度大小为v=20m/s、方向竖直向下，重方加速度g取10m/s² ，求：

(1)、水平风力F的大小；

(2)、小球从A运动到B过程中的最小动能。

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14. 如图所示，质量为 $M = 0.25 k g$ 、带有 $\frac{1}{4}$ 圆弧形槽的物体放在水平地面上，弧形槽的最低点静置一可视为质点、质量为 $m = 0.9 k g$ 的物块，质量为 $m_{0} = 0.1 k g$ 的橡皮泥以大小为 $v_{0} = 10 m / s$ 、水平向右的速度与物块发生碰撞，碰撞后二者不分离，此后物块沿弧形槽上滑，已知弧形槽的最低点距离地面的高度为 $h = 0.8 m$ ，弧形槽的半径为 $r = 0.1 m$ ，弧形槽底端切线水平，忽略一切摩擦和橡皮泥与物块的碰撞时间，重力加速度。 $g = 10 m / s^{2}$ 。求：

(1)、橡皮泥击中物块后瞬间物块对弧形槽的压力大小；

(2)、物块沿弧形槽上滑的最大高度；

(3)、物块落地瞬间到物体最左端的距离。

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15. 如图所示，在平面直角坐标系 $x O y$ 的第一象限分布有匀强电场，方向沿 $y$ 轴正方向，第四象限内PQ右侧有与 $x$ 轴正方向成 $30 °$ 角斜向下的匀强电场，电场强度大小与第一象限内电场的电场强度大小相等，第二、三象限分布有垂直平面向里的匀强磁场。一质量为 $m$ 、带电荷量为 $- q$ $(q > 0)$ 的粒子从A点以速度 $v_{0}$ 沿 $x$ 轴正方向射入电场，经过 $x$ 轴上的 $P$ 点进入 $x$ 轴下方的电场，运动一段时间后从 $y$ 轴上的 $Q$ 点离开电场进入磁场，并恰好回到A点。已知A点坐标为 $(0 ， \sqrt{3} d)$ ， $P$ 点坐标为 $(2 d ， 0)$ ，第四象限内的电场与PQ垂直，不计粒子重力。求：

(1)、电场强度E的大小与磁感应强度 $B$ 的大小；

(2)、从粒子由A点进入电场到第一次回到A点所用的时间。

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$t_{1}$	$t_{2}$	$t_{3}$	$t_{4}$	$t_{5}$
$x_{1}$	$x_{2}$	$x_{3}$	$x_{4}$	$x_{5}$
2.65cm	10.23cm	19.54cm	30.56cm	43.30cm