河南省名校联盟2022届高三上学期物理12月适应性检测联考试卷

试卷更新日期：2021-12-29 类型：月考试卷

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一、单选题

1. 如图所示，两个光滑水平平台，中间各有一个转轴，两个完全一样的小球分别用绳子系在转轴上，给小球一瞬时冲量，两小球以大小相同的线速度绕转轴做匀速圆周运动，已知甲、乙两球做圆周运动的半径分别为r₁和r₂ ，绳子拉力分别为F₁和F₂ ，角速度分别为ω₁和ω₂ ，周期分别为T₁和T₂ ，向心加速度分别为a₁和a₂ ，则下列关系式正确的是（）

A、 $F_{1} ： F_{2} = r_{1} ： r_{2}$ B、 $ω_{1} ： ω_{2} = r_{1} ： r_{2}$ C、 $T_{1} ： T_{2} = r_{1} ： r_{2}$ D、 $a_{1} ： a_{2} = r_{1} ： r_{2}$

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2. 地球表面附近存在一竖直向下的电场，晴天时在电场作用下，大气中的正离子向下运动、负离子向上运动，由此形成的微弱电流称为地空电流。这电流是稳恒的，不随高度变化，全球地空电流的总电流强度为 $1800 A$ 。假设正、负离子带电量均为 $1.6 \times 1 0^{- 19} C$ ，则 $1 s$ 时间内穿过以地心为球心半径略大于地球半径的球壳的电荷个数约为（）

A、 $2.0 \times 1 0^{18}$ 个 B、 $1.8 \times 1 0^{20}$ 个 C、 $1.1 \times 1 0^{22}$ 个 D、 $1.6 \times 1 0^{23}$ 个

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3. 前方红灯司机减速，司机预判红灯即将结束，并未使汽车停止，当绿灯亮起，司机控制油门使汽车做匀加速直线运动，开始加速时作为计时起点， $0 ∼ 6 s$ 内汽车的 $x - t$ 图像如图所示， $6 s$ 后汽车保持 $6 s$ 末的速度做匀速直线运动。下列说法正确的是（）

A、 $t = 0$ 时刻汽车的速度为 $2 m / s$ B、汽车做匀加速直线运动的加速度为 $4 m / s^{2}$ C、汽车做匀速直线运动的速度为 $16 m / s$ D、 $0 ∼ 6 s$ 内汽车的平均速度为 $16 m / s$

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4. 假设飞机起飞前做初速度为零的匀加速直线运动，飞机起飞时的速度与质量成正比，甲、乙两飞机的质量分别为 $m_{1}$ 和 $m_{2}$ ，甲、乙两飞机起飞前所受合外力相等，则甲、乙两飞机起飞前在跑道上滑行的距离之比为（）

A、1∶1 B、 $m_{1} ： m_{2}$ C、 ${m_{1}}^{2} ： {m_{2}}^{2}$ D、 ${m_{1}}^{3} ： {m_{2}}^{3}$

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5. 如图所示， $A B$ 、 $B C$ 、 $A C$ 是等长的绝缘细棒，构成彼此绝缘的等边三角形， $A B$ 、 $B C$ 棒上均匀分布着负电荷， $A C$ 棒上均匀分布着正电荷。已知细棒单位长度分布电荷量的绝对值均相等， $A B$ 棒在三角形中心O产生的电场强度大小为E，取无限远处为电势零点， $A B$ 棒在O点产生的电势为 $- φ$ 。关于三根细棒在O点所产生的电场强度和电势，下列说法正确的是（）

A、O点电场强度为零，电势为零 B、O点电场强度大小为 $(\sqrt{3} + 1) E$ ，方向沿 $O B$ 指向B；电势为 $ϕ$ C、O点电场强度大小为 $2 E$ ，方向沿 $O B$ 指向O；电势为 $- 2 φ$ D、O点电场强度大小为 $2 E$ ，方向沿 $O B$ 指向B；电势为 $- φ$

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6. 假设中国天宫空间站以距离地表 $380 k m$ 的轨道绕地心做圆周运动。假设在合适的时间与地点，便可以用肉眼在夜空中看到。已知地球半径为 $R = 6400 k m$ ，地球表面重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ 。某时刻空间站经过北京地区某楼房的正上方，则空间站下一次经过该楼房正上方，还需等待约（）

A、12小时 B、24小时 C、36小时 D、48小时

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7. 如图甲所示，地面上竖直放置一轻质弹簧，质量为 $1 k g$ 的小球在其正上方 $0.2 m$ 处A点，自由下落到弹簧上，从小球自A点下落至运动到最低点C过程中的部分 $a - x$ 关系图像如图乙所示，不计空气阻力和小球与弹簧碰撞时损失的机械能，根据图像判断下列说法正确的是（）

A、弹簧的弹性系数为 $100 N / m$ B、小球的最大速度为 $5 m / s$ C、小球的最大加速度为 $10 m / s^{2}$ D、A到C小球的位移为 $0.4 m$

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8. 如图所示，足够长的细线一端固定在竖直墙上A点，另一端跨过体积可忽略的光滑定滑轮与质量为M的重物拴接，A点高于定滑轮的转轴B点。已知AB连线与竖直方向的夹角为60°。另一条细线OC与细线拴接于O点，下端悬挂质量也为M的重物，重力加速度为g，不断改变O点位置，O点位置自紧靠A点开始向右逐一拴接，过程中系统始终处于平衡状态，OA段绳子的拉力（）

A、一直减小 B、先减小后增大 C、先增大后减小 D、最大值为Mg

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二、多选题

9. 汽车做匀加速直线运动，在连续的t时间、2t时间和3t时间内的位移分别为x₁、x₂和x₃ ，汽车加速度为a，则下列关系式中正确的是（）

A、 $5 x_{1} + x_{3} = 4 x_{2}$ B、 $6 x_{1} + x_{3} = 4 x_{2}$ C、 $a = \frac{2 x_{3} - 3 x_{2}}{15 t^{2}}$ D、 $a = \frac{4 x_{3} - 3 x_{2}}{15 t^{2}}$

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10. 在投篮练习中，某同学先后自篮球场中轴线上的甲、乙两点投篮，两次投篮的高度一致，两次投篮练习中球均以相同的速度方向一次性进入篮筐，忽略空气阻力和篮球的旋转，关于两次投篮下列说法正确的是（）

A、甲位置投出篮球的飞行时间和乙位置投出篮球的飞行时间相等 B、甲位置投出篮球运动轨迹的最高点高于乙位置投出篮球运动轨迹的最高点 C、两个位置投出的篮球到达篮筐位置速度的大小相等 D、该同学在甲位置对篮球做功大于乙位置对篮球做功

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11. 如图所示，顶角为θ的光滑金属导轨MON固定在水平面内，导轨处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中。一根与ON垂直的导体棒在水平外力F作用下沿导轨MON向右匀速滑动，导轨与导体棒单位长度的电阻相同。导体棒在滑动的过程中始终保持与导轨接触良好。 $t = 0$ 时，导体棒位于顶角O处，如果I表示电路中电流，W表示F做功，P表示电路热功率，则下列图像可能正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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12. 如图所示，边长为L的等边三角形区域内存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，无限大的荧光屏PQ过C点且与AB边平行，O为AB边中点，质量为m，电荷量为q的粒子以不同速率自O点垂直于AB边方向射入磁场中，速度方向平行于三角形平面，不考虑粒子之间相互作用和粒子重力。下列说法正确的是（）

A、粒子射入速率 $v = \frac{B q L}{4 m}$ 时，粒子将从AB边离开磁场 B、粒子射入速率 $v = \frac{2 B q L}{5 m}$ 时，粒子可以打在荧光屏上 C、粒子射入速率 $v = \frac{B q L}{2 m}$ 时，粒子打在荧光屏上的点与C点的距离为L D、粒子射人速率 $v = \frac{B q L}{2 m}$ 时，粒子打在荧光屏上的点与C点的距离为2L

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三、实验题

13. 测量一电阻R_x的阻值。实验器材有电源（电动势E约4.0V，内阻r小于2Ω）；电压表V（量程3V，内阻约3.0kΩ），电流表A（量程150mA，内阻约5Ω），滑动变阻器R（额定电流2.0A，最大阻值10Ω），待测电阻R_x ，开关S，单刀双掷开关K，导线若干。连接电路开始实验，请回答下列问题：
因电表内阻未知，实验人员按图（a）连接好电路，首先把K接通1，进行测量，记录多组I、U数据；再把K接通2，进行测量，记录多组I、U数据。实验人员根据两次实验数据用计算机拟合出I-U图像和函数解析式，如图（b）所示。K接通1对应图像中的（填“甲”或“乙”）。甲图线中电阻的测量值为Ω，乙图线中电阻的测量值为Ω。（均保留3位有效数字）根据上述数据分析，测量时K接（填“1”或“2”）时实验误差较小。

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14. 某物理兴趣小组设计用如图甲所示的实验装置测当地的重力加速度，在水平地面上固定障碍物，长木板一端紧靠障碍物与地面组成 $θ$ 角，另一端靠标准砖支撑构成斜面。已知标准砖的厚度为d，标准砖左侧与障碍物的距离为 $20 d$ ，在木板上固定打点计时器。

(1)、实验过程中逐步增加垫高长木板的标准砖数量，垫第1块砖时物块静止在长木板上，加垫到第6块砖后物块依然静止在长木板上，垫第7块砖后物块开始加速下滑，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，根据上述实验过程实验小组成员初步判断物块和木板间的动摩擦因数 $< μ <$ 。实验小组继续在第6块砖上增垫小薄木板，当薄木板总厚度为 $0.45 d$ 时木块恰好开始下滑，则动摩擦因数 $μ =$ 。（均保留2位有效数字）

(2)、当实验小组垫第11块砖时，启动打点计时器，释放物块，物块拖着纸带运动。打点计时器打出的纸带如图乙所示（图中相邻两点间有4个计数点未画出）。所用交流电源频率为 $50 H z$ 。根据实验数据分析，在打点计时器打出B点时，物块的速度大小为 $m / s$ ，物块的加速度大小为 $m / s^{2}$ 。（均保留2位有效数字）

(3)、实验小组记录垫n块砖时对应的加速度为 $a_{n}$ ，动摩擦因数用 $μ$ 表示，则当地的重力加速度 $g =$ 。

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四、解答题

15. 2021年5月15日“天问一号”携带祝融号着陆器成功着陆火星。着陆器着陆分为气动减速、伞系减速、动力减速、悬停避障与缓速下降四个阶段，历时“惊魂九分钟”。祝融号进入火星大气层，距地面的高度约为120km时，速率约为1000m/s，展开配平翼靠大气摩擦减速，距地面高度11km，打开超音速伞，距地面高度1.5km时速率降至100m/s，此时完成气动减速和伞系减速，着陆器同背罩分离的同时发动机点火，进行动力减速，使着陆器在高度为100m时，速度为0，达到悬停的目的，着陆器下方的对地相机同时拍摄下方图像，自主分析并选择相对平整适宜着陆的点。着陆器调整姿态，前往着陆点，并开始下降。假设动力减速过程着陆器做匀减速直线运动，已知着陆器质量为 $m = 240 k g$ ，在着陆器下落过程中，重力加速度可视为常量 $g = 3.8 m / s^{2}$ 。（计算结果均保留2位有效数字）

(1)、若动力减速阶段忽略空气阻力，求动力减速阶段发动机给着陆器提供的推力与悬停时发动机给着陆器提供的推力之比；

(2)、求进入大气层至开启动力减速前着陆器机械能损失。

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16. 如图所示，足够长的光滑平行导轨MN、PQ固定在水平面上，导轨平面与水平面夹角为 $θ = 30 °$ ，间距 $L = 1 m$ ， M、P之间接定值电阻 $R = 8.0 Ω$ ，导轨所在空间存在垂直于轨道平面向上，磁感应强度大小为 $B = 1.0 T$ 的匀强磁场。质量 $m = 0.1 k g$ ，长度 $L = 1.0 m$ ，电阻 $r = 2.0 Ω$ 的导体棒ab垂直导轨放置。导轨电阻不计，先给导体棒沿斜面向下的外力F，使导体棒由静止开始做加速度 $a = 5 m / s^{2}$ 的匀加速直线运动，以导体棒开始运动作为计时起点，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ 。

(1)、若撤掉外力F时导体棒恰好做匀速运动，求F的作用时间；

(2)、以导体棒开始运动作为计时起点，请写出F随时间t的函数关系，并作出图像；

(3)、若定值电阻2s内产生 $\frac{16}{3} J$ 的热量，求2s内外力F所做的功。

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17. 空间三维坐标系 $O x y z$ ，四个等间距的平面沿x轴正方向分割成四个区域。平面a与 $y O z$ 平面重合，b、c、d三个平面与平面a平行，间距均为s， $a b$ 区域存在平行于x轴的匀强电场，电场强度大小为E。坐标原点处有粒子源，可无初速度地释放质量为m，电荷量为 $+ q$ 的粒子，粒子通过平面d的位置可由b、c面和c、d面之间的场控制，b、c、d面均为理想场的边界。忽略粒子间的相互作用和粒子重力。

(1)、如果 $b c$ 区域存在沿y轴正方向的匀强电场， $c d$ 区域存在沿y轴负方向的匀强电场，两处电场强度大小均为E，求粒子自O点出发至到达d面所用的时间和通过d面的位置坐标；

(2)、如果 $b c$ 区域存在沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为 $2 E$ ，为使粒子能返回c面，在 $c d$ 域加入沿z轴方向的匀强磁场，求磁感应强度的最小值；

(3)、满足（2）问电场和磁感应强度最小值的前提下，在 $c d$ 区域再增加沿z轴正方向的匀强电场，电场强度大小为 $2 E$ ，求自O点出发至到达d面过程中粒子沿z轴方向的位移。

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