江苏省省前中2023-2024学年高三上学期期中适应性考试
物理试卷
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间75分钟．所有答案均写在答题纸上．
第Ⅰ卷（选择题，共40分）
一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分．每题只有一个选项符合题意．
1. 如图所示，某小区门口自动升降杆的长度为L，A、B为横杆上两个质量均为m的小螺帽，A在横杆的顶端，B与A的距离为．杆从水平位置匀速转动至竖直位置的过程，下列说法一定正确的是（ ）
A．A、B的动量大小之比为1∶1
B．A、B的向心加速度大小之比为3∶1
C．A、B的转速之比为3∶2
D．此过程中A、B的机械能增加量之比为3∶2
2. 如图，用两根长度相等的细线系住现将质量相等的小球a、b，若在a球上加水平向左的外力3F，在b球上加水平向右的外力F，则平衡后的状态为（ ）
A. B. C. D.
3. 某同学利用电流传感器研究电容器的放电过程，他按如图甲所示电路图连接电路．先使开关S接1，电容器充电完毕后将开关掷向2，电容器通过R放电，传感器将电流信息传入计算机．屏幕上显示出电流随时间变化的I-t曲线如图乙所示．下列说法中正确的是（ ）
A．电容器放电时电流逐渐减小，流过R的电流方向从左向右
B．图乙中曲线与坐标轴所围面积表示电容器放电过程中放出的电荷量
C．在放电过程中，电容器的电容随所储存的电荷量的减少而减小
D．若滑片向右移动，其他条件不变，重做实验获得的I-t曲线会与原曲线重合
4．2020年7月31日，北斗三号全球卫星导航系统正式开通！我国成为世界上少数具有自主卫星导航系统的国家．如图所示，两颗导航卫星A、B绕地球在同一平面内做匀速圆周运动，已知RA>RB，用v、ω、F、S分别表示卫星的线速度、角速度、向心力、与地心连线在单位时间内扫过的面积．下列关系式正确的有（ ）
A．vA>vB B．ωA>ωB
C．FA
5. CS/LR4是我国自主研制的第一种高精度狙击步枪．某次性能测试中，弹头以初速度垂直射入一排竖直固定的钢板且未穿出，如图所示．若弹头所受阻力与其速度成正比，则弹头的速度和动能随时间、位移变化的关系图像可能正确的是（ ）
A. B. C. D.
6. 如图所示，电量为Q正电荷均匀地分布在半径为r的圆环上．M为圆环平面内点，过圆心O点的x轴垂直于环面， N为x轴上一点，ON=h．则（ ）
A．M、O两点场强都为零
B．M、O、N三点O点电势最高
C．N点场强大小为
D．过M点以O点为圆心的圆是一条等势线
7. 质量为m的物体，沿倾角为α的斜面体M匀速下滑，如图所示，物体与斜面体之间的摩擦系数为μ，若物体下滑过程中，给物体施加外力F如图所示，使物体沿斜面体加速下滑，斜面体仍然静止在桌面上，下述说法正确的是（ ）
A. 斜面受到的摩擦力方向一定沿桌面向左
B. 斜面受到的摩擦力方向一定沿桌面向右
C. 斜面相对桌面无相对运动趋势，故无摩擦力
D. 一定是
8. 如图所示，滑块a穿在固定的光滑竖直杆上，滑块 b放在光滑水平地面上，a、b通过铰链用刚性轻杆连接．将a从距地面一定高度处由静止释放，在a着地前的运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 滑块a的机械能先减小后增大
B. 滑块a的动能先增大后减小
C. 轻杆对a作用力先增大后减小
D. 滑块a的加速度先减小后增大
9．从地面上以初速度竖直向上抛出一质量为m的球，若运动过程中球受到的空气阻力与其速率成正比，球运动的速率随时间变化规律如图所示，t1时刻到达最高点，再落回地面，落地时速率为，且落地前球已经做匀速运动．已知重力加速度为g，则（ ）
A．球上升的时间等于下落的时间
B．球上升阶段阻力的冲量大于下落阶段阻力的冲量
C．球上升的最大高度
D．球抛出瞬间的加速度大小
10．质量为m的矩形木板ae，放在光滑水平面上，b、c、d是ae的4等分点。质量为M的物块以一定的初速度从a点水平滑上粗糙木板，物块的宽度不计，且m
11. (15分)某同学设计利用气垫导轨“测当地重力加速度g”的实验，如图所示．
（1）用游标卡尺测遮光条的宽度d，下列操作中正确的是________．
（2）将气垫导轨放在水平桌面上，导轨一端用小木板垫高，测出导轨的长度L和两端高度差H；在导轨上安放光电门1和2，连接数字计时器，并测出两光电门的距离x；打开气源，释放质量为m的滑块，读出遮光条先后通过光电门的时间t1和t2
请回答下列问题：
①写出滑块通过两光电门的动能增量ΔEk＝_________．
②某同学测量多组数据，用作[（）2－（）2]与x图像的方法处理实验数据，以此减小实验误差，他的操作方法应是________．
A.两光电门的距离不变，改变导轨的倾角
B.导轨的倾角不变，改变两光电门的距离
C.两光电门的距离改变，同时改变导轨的倾角
D.两光电门的距离、导轨的倾角不变，改变释放位置
③上述图像中直线的斜率为k，则当地重力加速度g＝________．
（3）测量发现重力加速度比当地的实际值大些，可能的原因是________．
A.阻力的影响
B.导轨长度的测量偏大
C.导轨高度差的测量偏小
12.（8分）在国庆节阅兵仪式中，某直升机在地面上空某高度A处于静止待命状态，要求该直升机在零时刻由静止状态沿着直线方向做匀加速直线运动，经过段加速区后，进入段的匀速受阅区，在时刻t达到C位置，已知段长度为，段长度为，求：
（1）直升机在段的速度v的大小；
（2）直升机在段运动时的加速度a的大小．
13.（8分）如图所示，带电量均为+q（q>0）、质量分别为m和3m的小球A和B，用轻质绝缘细绳连接，A、B间的库仑力及相互作用能忽略不计．最初两球在竖直向上的匀强电场中以速度一起匀速上升，某时刻细绳断开．求：
（1）电场的场强E的大小；
（2）细绳断开后，当B球速度为零时，A球的速度大小；
（3）自绳断开至B球速度为零的过程中，两球组成系统的机械能增量为多少？
14. （13分）如图所示，一根轻质橡皮绳固定于O点，通过定滑轮A与质量为m的物块B相连接，物块B静止在A正下方的粗糙水平面上．OA间距恰好为橡皮绳的原长，A到物块的距离为L，现对物块施加一个水平向右的恒力的作用，物体立刻获得的初始加速度开始向右运动，为重力加速度．物块与地面的动摩擦因数，橡皮绳产生的弹力满足胡克定律，物块B、定滑轮A可作为质点且不考虑其他摩擦．求：
（1）（4分）橡皮绳的劲度系数k；
（2）（4分）物体向右运动到与初始位置相距为x时，其加速度a；
（3）（5分）物体向右运动的最大速度．
15．（16分）如图所示，两个固定的均匀带电球面，所带电荷量分别为+ Q和-Q（Q>0），半径分别为R和，小球面与大球面内切于C点，两球面球心O和O'的连线MN沿竖直方向，在MN与两球面的交点B、O和C处各开有足够小的孔，因小孔损失的电荷量忽略不计，有一质量为m，电荷量为q（q>0）的质点自MN线上离B点距离为R的A点竖直上抛．已知点电荷q在场源电荷为Q产生的电场中，具有的电势能为（r表示q到Q的距离），设静电力常量为k，重力加速度为g．
（1）求抛出点A的电场强度和球心O'的电场强度；
（2）当满足，要使质点从A点上抛后能够到达B点，所需的最小初动能为多少；
（3）第（2）问条件仍满足的情况下，要使质点从A点上抛后能够到达O点，在不同条件下所需的最小初动能各为多少．
江苏省省前中2023-2024学年高三上学期期中适应性考试
物理试卷参考答案
一、单项选择题：共10题，每题4分，共40分．每题只有一个选项符合题意．
1. D 2. C 3. B 4．D 5. C 6. D 7. C 8. A 9．C 10. B
二、非选择题：共5题，共60分．其中第12题~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. (15分)【答案】 ①.C ②. md2[（）2－（）2]或mgx ③. B ④. ⑤. BC（选对一个得1分）
12.（8分） 【答案】（1）（4分）；（2）（4分）
【详解】（1）设在段的速度为v，通过的时间分别为，则
在段有 （1分）
在段有 （1分）
又 （1分）
联立解得 （1分）
（2在段做匀加速直线运动时的加速度大小（2分）
所以 （2分）
13.（8分）【答案】（1） （2分）（2） （3分）（3）（3分）
【解析】（1）设电场强度为E，把小球A、B看作一个系统，由于绳未断前作匀速运动，有
解得 （2分）
（2）方法一：设自绳断开到球B速度为零的时间为t，则
对B球有
解得
负号表示方向竖直向下
解得
当B球速度为零时，A球的速度大小
解得
方法二：对球A、B构成的系统，由动量守恒定律可得
解得 （3分）
（3）在该时间内A的位移为
由功能关系知，电场力对A做的功等于物体A的机械能改变，有
同理，B的机械能改变为
在这一过程中电场力对两球均做正功，故系统的机械能增加
（3分）
14.（13分）【答案】（1）；（4分）（2）或；（4分）（3）（5分）
【解析】
【详解】（1）对B受力分析可知
解得
由于，由于竖直方向合力为零，则
可得橡皮绳弹力为，根据胡克定律，解得
（2）物块向右滑行到距离为x时，弹性绳长量为，绳与水平方向夹角为，可得
由牛顿第二定律可得
由几何关系可得，，可解得
（3）解法一：物体向右运动至最大速度时，加速度为零，此时水平位移为
弹力做功为
摩擦力为定值，做功为
由动能定理可得，解得
解法二：物体向右运动至最大速度时，加速度为零，此时水平位移为
由（2）问可知关系如图
由运动学公式 可知
其中等于图中图线与x轴围成的面积，即
由上可得
15．（16分）【答案】（1），（2分）；（2分）（2）要使质点从 A 点上抛后能够到达B点，所需的最小初动能为（4分）．（3）当，最小初动能为；（2分）当，最小初动能为；（2分） 当，最小初动能为．（2分）
【详解】（1）均匀带电球面对球外电场可等效成电荷量集中在球心的点电荷产生的场强，则
均匀带电球面对球内任意位置场强均为0，则
（2）质点在A→B应做减速运动．设质点在A点的最小初动能为Ek0，则根据能量守恒得，可得质点刚好能达到B点的条件为
①
由此可得使质点从A点上抛后能够到达B点，所需的最小动能为
②
（3）质点在B→O的运动有三种可能情况：
a. 质点在B→O做加速运动（参看图1），对应条件为
即
③
此时只要质点能过B点，也必然能到达O点，因此质点能到达O点所需的最小动能由②式给出，即
④
若③式中取等号，则最小初动能比④式给出的Ek0略大一点．
b. 质点在B→O做减速运动（参看图1），对应条件为
即
⑤
此时质点刚好能到达O点的条件为
⑥
由此可得
⑦
c. 质点在B→O之间存在一个平衡点D，（参看图2），在B→D质点做减速运动，在D→O做加速运动，对应的条件为
即
⑧
设D到O点的距离为x，则
⑨
即
⑩
根据能量守恒，质点刚好能到达D点的条件为
（11）
由⑩（11）两式可得质点到达D点的最小初动能为
只要质点能通过D点也必然能到达O点，所以质点能到达O点的最小初动能也就是（12）式（严格讲应比（12）式给出的Ek0略大一点）
