青海省西宁市2022届高三上学期物理期末联考试卷

试卷更新日期：2022-01-18 类型：期末考试

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一、单选题

1. 一辆汽车沿平直道路行驶，其v－t图象如图所示，在t=0到t=40s这段时间内，汽车的平均速度是（）

A、0.75m/s B、21.25m/s C、18.75m/s D、20m/s

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2. 如图所示，轻绳的一端系在质量为m的物体上，另一端系在一个轻质圆环上，圆环套在粗糙水平杆MN上．现用水平力F拉绳上一点，使物体处于图中实线位置，然后改变F的大小使其缓慢下降到图中虚线位置，圆环仍在原来的位置不动，则在此过程中，水平拉力F，环与杆的摩擦力f和环对杆的压力FN的变化情况是（）

A、F逐渐增大，f保持不变， $F_{N}$ 逐渐增大 B、F逐渐增大，f逐渐增大， $F_{N}$ 保持不变 C、F逐渐减小，f逐渐减小， $F_{N}$ 保持不变 D、F逐渐减小，f逐渐增大， $F_{N}$ 逐渐减小

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3. 如图 $1$ 所示，质量为 $M$ 的薄长木板静止在光滑的水平面上， $t = 0$ 时一质量为 $m$ 的滑块以水平初速度 $v_{0}$ 从长木板的左端冲上木板并最终从右端滑下．已知滑块和长木板在运动过程中的 $v - t$ 图象如图 $2$ 所示，则木板与滑块的质量之比 $M ： m$ 为（）

A、 $1 ： 2$ B、 $2 ： 1$ C、 $1 ： 3$ D、 $3 ： 1$

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4. 如图所示，在倾角为θ=30的光滑斜面上，物块A、B质量均为m．物块A静止在轻弹簧上端，物块B用细线与斜面顶端相连，A、B靠在一起，但A、B之间无弹力．已知重力加速度为g，某时刻将细线剪断，下列说法正确的是（）

A、细线剪断前，弹簧的弹力为mg B、细线剪断前，细线的拉力为mg C、细线剪断瞬间，弹簧的弹力发生变化 D、细线剪断瞬间，物块B的加速度大小为 $\frac{1}{4}$ g

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5. 如图所示 $b c$ 是固定在小车上的水平横杆，物块M穿在杆上，M通过细线悬吊着小物体 $m$ ，当小车在水平地面上运动过程中，M始终未相对杆 $b c$ 移动，M、 $m$ 与小车保持相对静止，悬线与竖直方向为 $a$ ，则M受到横杆的摩擦力为（）

A、大小为 $(m + M) g \tan α$ 方向水平向右 B、大小为 $M g \tan α$ 方向水平向右 C、大小为 $(m + M) g \tan α$ 方向水平向左 D、大小为 $M g \tan α$ 方向水平向左

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6. 质量为 $m$ 的物体，在距地面 $h$ 高处以 $\frac{g}{3}$ 的加速度由静止竖直下落到地面。下列说法中正确的是（）

A、物体的重力势能减少了 $\frac{m g h}{3}$ B、物体的动能增加 $\frac{m g h}{3}$ C、物体的机械能减少 $\frac{m g h}{3}$ D、重力做功 $\frac{m g h}{3}$

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7. 如图所示的情况中，a、b两点的电场强度和电势均相同的是（）

A、甲图：离点电荷等距的a、b两点 B、乙图：两个等量异种点电荷连线的中垂线上，与连线中点等距的a、b两点 C、丙图：两个等量同种点电荷连线上，与连线中点等距的a、b两点 D、丁图：带电平行金属板两板间分别靠近两板的a、b两点

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8. 如图所示，两块正对平行金属板与一电压恒定的电源相连，下板接地，下板上叠放有玻璃板，一带电油滴恰好静止于两板间的P点，当把玻璃板从两板间快速抽出，下列说法错误的是（）

A、带电油滴带负电 B、P点的电势保持不变 C、带电油滴将加速向下运动 D、会有瞬间电流从a向b流经电阻R

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9. 图示为一带电粒子在水平向右的匀强电场中运动的一段轨迹，A、B为轨迹上的两点．已知该粒子质量为m、电荷量为q，其在A点的速度大小为v_o ，方向竖直向上，到B点时速度方向与水平方向的夹角为30°，粒子重力不计．则A、B两点间的电势差为（）

A、 $\frac{m v_{0}^{2}}{q}$ B、 $\frac{m v_{0}^{2}}{2 q}$ C、 $\frac{3 m v_{0}^{2}}{2 q}$ D、 $\frac{2 m v_{0}^{2}}{q}$

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10. 如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即 $U_{a b} = U_{b c}$ ，实线为一带正电的质点仅在静电力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知下列说法中错误的是（）

A、三个等势面中，a的电势最高 B、带电质点通过P点时的电势能较Q点大 C、带电质点通过P点时的动能较Q点大 D、带电质点通过P点时的加速度较Q点大

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11. 如图所示，有a、b、c、d四颗卫星，a还未发射，在赤道上随地球一起转动，b是近地卫星，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，卫星的运动均视为匀速圆周运动。下列关于卫星的说法中正确的是（）

A、卫星a与b的向心加速度相等，都等于重力加速度g B、卫星d的线速度比卫星c的线速度大 C、卫星a的角速度比卫星d的角速度大 D、卫星b的周期比卫星c的周期大

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二、多选题

12. 如图所示质量m＝200kg的小型电动汽车在平直的公路上由静止启动，图甲表示汽车运动的速度与时间的关系，图乙表示汽车牵引力的功率与时间的关系。设汽车在运动过程中阻力不变，在18s末汽车的速度恰好达到最大。则下列说法正确的是（）

A、汽车受到的阻力700N B、汽车的最大牵引力为200N C、汽车在做变加速运动过程中的位移大小为90m D、8s﹣18s过程中汽车牵引力做的功为7×10⁴ J

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三、实验题

13. 为了探究物体质量一定时加速度与力的关系，A、B两同学设计了如图甲所示的实验装置．其中小车的质量为M，砂和砂桶的质量为m，与小车相连的滑轮的质量为m₀ ．力传感器可测出轻绳中的拉力大小，重力加速度为g。实验时先平衡摩擦力。

(1)、A同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为50 Hz的交流电，根据纸带可求出小车的加速度大小为m/s²（结果保留三位有效数字）。

(2)、A同学以力传感器的示数F为纵坐标，加速度a为横坐标，画出的F–a图象如图丙所示，求得图线的斜率为k，则小车的质量M=（用所给物理量的符号表示）。

(3)、B同学也以力传感器的示数F为纵坐标，加速度a为横坐标，画出的F–a图象如图丁所示，图线不过原点的原因可能是．（答一条即可）

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14. 在“探究加速度与力、质量的关系”实验中，某实验小组利用如图甲所示的装置进行实验，平衡摩擦力后，在保持沙和桶总质量不变的情况下，增加小车质量M，放开砂桶，小车加速运动，处理纸带得到小车运动的加速度为a；重做实验多次，得到多组数据。

(1)、除了电火花计时器、小车、沙子和砂桶、细线、附有定滑轮的长木板、垫木、导线及开关外，在下列器材中必须使用的有____（选填选项前的字母）。

A、220V、50Hz的交流电源 B、刻度尺 C、电压可调的直流电源 D、天平（附砝码） E、秒表

(2)、以下实验操作正确的是（选填选项前的字母）。
A．调整长木板上滑轮的高度使细线与长木板平行

B．在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将穿过打点计时器的纸带连在小车上

C．在调整长木板的倾斜度平衡摩擦力时，应当将沙子和砂桶通过细线挂在小车上

D．若增大小车质量，需要重新平衡摩擦力

(3)、在满足小车质量远大于沙子和砂桶质量后，某组同学实验得出数据，画出的a- $\frac{1}{M}$ 的关系图线如图乙所示。从图像中可以推算出，作用在小车上的恒力F=N。当小车的质量为4kg时，它的加速度为m/s²。

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15. 如图所示，是利用自由落体运动进行“验证机械能守恒定律”的实验。所用的打点计时器通以50Hz的交流电。

(1)、甲同学按照正确的实验步骤操作后，选出一条纸带如图所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，用刻度尺测得OA=12.41cm，OB=18.60cm，OC=27.21cm，在计数点A和B、B和C之间还各有一个点。已知重物的质量为1.00kg，取g=9.80m/s²。在OB段运动过程中，重物重力势能的减少量 $Δ E_{p} =$ J；重物的动能增加量 $Δ E_{k} =$ J(结果均保留三位有效数字)。

(2)、实验中动能的增加量应略小于重力势能的减少量，主要原因是____

A、重物下落的实际距离大于测量值 B、重物下落的实际距离小于测量值 C、重物下落受到阻力 D、重物的实际末速度大于计算值

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四、解答题

16. 如图所示，竖直平面内由倾斜轨道AB、半径为R的圆周细圆管O₁（在底部C处有交错，交错宽度不计）、半径为R的四分之一圆弧轨道DE构成一游戏装置固定于地面。B、D处均平滑连接，粗糙水平直轨道CD段长为1.5R，滑动摩擦因数 $μ = 0.5$ ，其它所有摩擦均不计，圆弧轨道DE的圆心O₂与圆周细圆管圆心O₁等高。现将质量为m的小滑块从斜面的某高度h处静止释放，不计滑块大小和经过连接处的机械能损失。求：

(1)、若h=3.5R，小滑块第一次冲出E点后达到的最高点离E点的高度；

(2)、若h=3R，小滑块第一次到达细圆管的最高点时对轨道的作用力；

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17. 如图所示，一个电子由静止开始经加速电场加速后，又沿中心轴线从O点垂直射入偏转电场，并从另一侧射出打到荧光屏上的P点，O′点为荧光屏的中心．已知电子质量m＝9.0×10^－31kg，电荷量大小e＝1.6×10^－19C，加速电场电压U₀＝2 500 V，偏转电场电压U＝200 V，极板的长度L₁＝6.0 cm，板间距离d＝2.0 cm，极板的末端到荧光屏的距离L₂＝3.0 cm(忽略电子所受重力，结果保留两位有效数字)．求：

(1)、电子射入偏转电场时的初速度v₀；

(2)、电子打在荧光屏上的P点到O′点的距离h；

(3)、电子经过偏转电场过程中电势能的增加量．

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18. 如图所示，质量为 $M$ 的木块静止在光滑的水平面上，一质量为 $m$ 、速度为 $v_{0}$ 的子弹水平射入木块且未穿出.设木块对子弹的阻力恒为 $F$ ，问：

(1)、射入过程中产生的内能为多少?

(2)、木块至少为多长时子弹才不会穿出?

(3)、子弹在木块中运动了多长时间?

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