陕西省咸阳市泾阳县2022届高三上学期物理期中考试试卷

试卷更新日期：2021-12-01 类型：期中考试

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一、单选题

1. 如图是我国第一辆火星车——祝融号。祝融号质量约240kg，在地球表面重力约2400N，高1.85m，设计寿命约92天，下列说法正确的是（）

A、N、m、kg是国际单位制中的基本单位 B、祝融号在火星表面的惯性与地球表面不同 C、研究祝融号在火星表面运转情况时可将它视为质点 D、祝融号着落火星后对火星的压力等于火星对祝融号支持力

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2. 礼让行人已写入我国道路交通安全法：机动车行至人行横道时应减速慢行，遇行人正在通过时，应停车让行。现有一辆汽车在平直公路上以 $v = 15 m/s$ 速度匀速行驶，司机发现前方20m处的人行横道上有人通行，于是刹车礼让，假设驾驶员的反应时间为0.5s，汽车刚好在到达人行横道前停下，则下列关于此过程中汽车的 $v - t$ 图像中，可能正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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3. 我国新一代先进磁约束核聚变实验研究装置“人造太阳”，其核反应方程是 ${}_{1}^{2}H + {}_{1}^{3}H \to {}_{2}^{4}H e + x$ ，则（）

A、x为电子 B、反应前后质量守恒 C、该反应为吸热反应 D、 ${}_{2}^{4}H e$ 的比结合能比 ${}_{1}^{3}H$ 的比结合能大

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4. 一个含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻 $R = 20 Ω$ 。当输入电压 $U = 9 V$ 时，原线圈中电流为0.8A，则变压器原、副线圈匝数比为（）

A、3：4 B、4：3 C、3：5 D、5：3

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5. 有三束粒子，分别是质子（ ${}_{1}^{1}H$ ）、氚核（ ${}_{1}^{3}H$ ）和 $α$ 粒子束（ ${}_{2}^{4}H$ ），如果它们均以相同的速度垂直射入匀强磁场（磁场方向垂直于纸面向里），能正确表示这三束粒子的运动轨迹的是（）

A、 B、 C、 D、

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6. 如图所示，在P点用一根细绳悬挂一质量为m的小球，小球在水平面内做匀速圆周运动，轨迹圆的圆心О到P点的距离为h，若h不变，增大绳长，小球仍在水平面内做匀速圆周运动，下列判断正确的是（）

A、小球的角速度变大 B、小球受到细绳拉力不变 C、小球的线速度变小 D、小球的加速度增大

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7. 如图所示为翻斗式储物柜的示意图，翻斗的a、b两面垂直，足球与两面均接触，两表面对足球的作用力分别为F_a、F_b_、若a、b面均光滑，把翻斗缓慢向内关闭的过程中（）

A、F_a不变 B、F_a增大 C、F_b不变 D、F_b增大

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8. 小明是一位网球爱好者，有一次小明在体育馆面对着竖直墙壁练习接发球技术，设某次小明在距离水平地面3.2m、距离竖直光滑墙壁15m处发球，发出的网球以30m/s的速度向墙水平抛出，网球与墙壁碰撞后落地，不计碰撞过程中的能量损失，忽略空气阻力和碰撞时间，重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ ，则网球落地点到墙壁的距离为（）

A、6m B、9m C、15m D、24m

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9. 静电喷漆技术具有效率高，浪费少，质量好，有利于工人健康等优点，其装置可简化如图。A、B为两块平行金属板，两板间有方向由B指向A的匀强电场。在A板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪P，油漆喷枪的半圆形喷嘴可向各个方向均匀地喷出速率相同的负电油漆微粒，油漆微粒最后都落在金属板B上。微粒的重力和所受空气阻力以及带电微粒之间的相互作用力均可忽略。则所有油漆微粒（）

A、落在板B上最终形成正方形 B、到达板B时动能相同 C、运动到达板B所需时间相同 D、运动到板B过程电势能减少量不相同

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二、多选题

10. 2021年6月17日，神舟十二号载人飞船顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员送入太空，随后与天和核心舱进行对接，标志着中国人首次进入自己的空间站。如图所示，已知空间站在距地球表面高约400 km的近地轨道上做匀速圆周运动，万有引力常量为G，则下列说法正确的是（）

A、空间站的运行速度小于第一宇宙速度 B、空间站里所有物体的加速度均为零 C、对接时飞船要与空间站保持在同一轨道并进行加速 D、若已知空间站的运行周期则可以估算出地球的平均密度

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11. 从地面竖直向上抛出一物体，其动能 $E_{k}$ 随它离开地面的高度h的变化如图所示，重力加速度取 $10 {m/s}^{2}$ 。由图中数据可得（）

A、物体的质量为1kg B、物体初速度大小为20m/s C、物体落地时速度大小为20m/s D、物体受到空气阻力的大小为6N

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12. 如图所示，底面倾角为37°的光滑棱柱固定在地面上，在其侧面上铺一块质量可忽略且足够长的轻质丝绸，并在外力作用下使质量分别为2m和m的滑块A、B静止在两侧丝绸之上。已知A、B与丝绸间的动摩擦因数均为0.8，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8。现同时由静止释放A、B，则关于A、B之后的运动（A、B均未达到棱柱的顶端或底端），下列说法正确的是（）

A、A与丝绸相对静止 B、B与丝绸相对静止 C、A的加速度大小为0.04g D、B的加速度大小为0.04g

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三、实验题

13. 在“测量电源的电动势与内阻”实验中，某同学设计了如图甲所示的实验电路，所用的实验器材有：
A．待测电源（电动势约为3V，内阻约为几欧）

B．半圆形变阻器（总阻值12Ω，阻值均匀，带有可指示滑片转过角度θ的刻度盘）

C．电流表（量程为0.6A，内阻不计）

D．定值电阻R₀

E.开关、导线若干。

(1)、实验时定值电阻R₀有下列三种阻值，应选用______；

A、4Ω B、20Ω C、40Ω

(2)、实验中，转动半圆形变阻器滑片，改变角度θ的值，测得对应的电流I，根据测得的多组数据，以 $\frac{1}{I}$ 为纵坐标，θ为横坐标，作出的 $\frac{1}{I}$ -θ图线（用直线拟合）如图乙所示；

由乙图可得电源的电动势E=V，内阻r=Ω。（结果均保留两位有效数字）

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14. 某物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验装置。在足够大的水平平台上的A点放置一个光电门，其右侧摩擦很小，可忽略不计，左侧为粗糙水平面。当地重力加速度大小为g。采用的实验步骤如下：

A．在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片；

B．用天平分别测出小滑块a（含挡光片）和小球b的质量m_a、m_b；

C．在a和b间用细线连接，中间夹一被压缩了的轻短弹簧（与a、b不连接），静止放置在平台上；

D．细线烧断后，a、b瞬间被弹开，向相反方向运动；

E．记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t；

F．小球b从平台边缘飞出后，落在水平地面的B点，用刻度尺测出平台距水平地面的高度h及平台边缘铅垂线与B点之间的水平距离s；

G．改变弹簧压缩量，进行多次测量。

(1)、用游标卡尺测量挡光片的宽度，如图乙所示，则挡光片的宽度为mm。

(2)、针对该实验装置和实验结果，同学们做了充分的讨论。讨论结果如下：
①该实验要验证“动量守恒定律”，则只需验证a、b两物体弹开后的动量大小相等，即＝（用上述实验所涉及物理量的字母表示）；

②若该实验的目的是求弹簧的最大弹性势能，则弹簧的的弹性势能为（用上述实验所涉及物理量的字母表示）；

③改变弹簧压缩量，多次测量后，该实验小组得到x_a与 $\frac{1}{t^{2}}$ 的关系图象如图所示，图线的斜率为k，则平台上A点左侧与滑块a之间的动摩擦因数大小为（用上述实验数据字母表示）。

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四、解答题

15. 锻炼运动员肢体力量和耐力的一种有效方法是在路面上推动轮胎加速跑，如图甲所示，在某次训练中，运动员保持两只胳膊相互平行推动轮胎使其沿直线运动，胳膊与水平地面间的夹角为37°，运动员的 $v - t$ 图像如图乙所示。已知轮胎的质量为10kg。轮胎与地面间的动摩擦因数为0.4， $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ ，g取 $10 {m/s}^{2}$ 。求：

(1)、0~4s内运动员的位移大小及加速度大小；

(2)、运动员每只胳膊施加的推力大小。（结果保留整数位）

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16. 如图所示，竖直平面内的光滑半圆形轨道下端与粗糙水平面相切，B、C分别为半圆形轨道的最低点和最高点。质量m=1kg的小滑块（可视为质点）沿水平面向左滑动，经过A点时的速度为v。已知AB段长为x=1.6m，与小滑块间的动摩擦因数为 $μ = 0.5$ ，半圆形轨道的半径 $R = 0.4 m$ ，滑块从C点水平飞出后恰好落到A点，不计空气阻力，g取 $10 {m/s}^{2}$ ，求：

(1)、滑块经过C点时轨道对滑块的弹力F；

(2)、滑块经过A点时的速度 $v_{A}$ 。

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17. 如图，MN、PQ为足够长的光滑平行的水平金属导轨，电阻 $R = 3.0 Ω$ ，置于竖直向下的有界匀强磁场中， $O O^{'}$ 为磁场边界，磁场磁感应强度B=2.0T，导轨间距L=0.5m，质量m=0.2kg的导体棒垂直置于导轨上且与导轨接触良好，导体棒接入电路的电阻为 $r = 1.0 Ω$ 。t=0时刻，导体棒在F=1N的水平拉力作用下从 $O O^{'}$ 左侧某处由静止开始运动， $t_{0} = 1.0 s$ 时棒进入磁场继续运动，导体棒始终与导轨垂直。

(1)、求导体棒 $t_{0}$ 时刻进入磁场瞬间的加速度a的大小；

(2)、若导体棒进入磁场瞬间立即撤去力F，求导体棒在运动过程中电阻R产生的焦耳热Q。

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18. 如图所示是一弹射游戏装置，由安装在水平台面上的固定弹射器、竖直圆轨道（在最低点A、C分别与水平轨道OA和CD相连）、倾斜长轨道DE组成。游戏时滑块从O点弹出后，经过圆轨道并滑上倾斜长轨道DE，若滑块从长轨道DE滑下则反向进入圆轨道，从圆轨道滑出，进入AO轨道并压缩弹射器的弹簧，随后能再次弹出（无能量损失）算游戏成功。已知圆轨道半径为R，轨道DE的倾角 $θ = 37 °$ ，滑块质量为m，滑块与轨道DE之间的动摩擦因数 $μ = 0.5$ ，其余都光滑，各轨道之间平滑连接；滑块可视为质点，弹射时从静止释放且弹簧的弹性势能完全转化为滑块动能，忽略空气阻力， $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ ，重力加速度为g。

(1)、若滑块第一次进入圆轨道，恰好能过最高点B，求滑块在B点的速率 $v_{B}$ 及滑块能滑上斜轨道的最大距离；

(2)、若某次游戏弹射释放的弹性势能为 $E_{P} = 5 m g R$ ，求该次游戏是否成功及滑块在斜轨道上通过的总路程。

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