安徽省淮北市2022届高三上学期物理第一次模拟考试试卷

试卷更新日期：2022-02-13 类型：高考模拟

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一、单选题

1. 1934年，约里奥·居里夫妇发现经过 $α$ 粒子轰击的铝片中含有放射性的磷 $15_{30} P$ ，他们由于发现人工放射性而获得了1935年的诺贝尔物理学奖。磷 $15_{30} P$ 的衰变方程为： $15_{30} P \to_{14}^{30} S i + Y$ 。则下列说法正确的是（）

A、Y是质子 B、Y是正电子 C、改变压力、温度或化学状态， $15_{30} P$ 的半衰期会改变 D、经过两个完整的半衰期后， $15_{30} P$ 将完全衰变殆尽

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2. 如图所示为两边支撑腿等长的“人字梯”，调节支撑腿之间的角度可以获取更大高度，所以是人们在生活和工作中经常使用的登高工具。现有一个人站在“人字梯”的最高处，当两边支撑腿之间的角度增大时，则“人字梯”（）

A、对地面的压力增大 B、对地面的压力减小 C、一条支撑腿受到的摩擦力减小 D、一条支撑腿受到的摩擦力增大

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3. 如图所示，两根通电长直导线a、b平行且水平放置，a、b中的电流强度均为I，此时b受到的安培力大小为F。当在a、b的上方再放置一根与a、b平行的通电长直导线c后，b受到的安培力大小仍为F，图中a、b、c三者间距相等，此时a受到的安培力大小为（）

A、F B、 $\sqrt{3} F$ C、 $2 \sqrt{3} F$ D、 $\sqrt{7} F$

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4. 物体的运动状态可用位置坐标x和动量P描述，称为相，对应p—x图像中的一个点。物体运动状态的变化可用p—x图像中的一条曲线来描述，称为相轨迹。若将质点竖直向上抛出，以抛出点为坐标原点，竖直向上为正方向，忽略空气阻力则质点对应的相轨迹是（）

A、 B、 C、 D、

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5. 如图甲所示，两平行金属板A，B放在真空中，间距为d， $O O$ 为板间水平中线，AB板间的电势差U随时间t的变化情况如图乙所示。有一个质量为m，电荷量为q的带电小球，从O点以 $v_{0}$ 的速度水平射入电场。T时刻小球恰好从 $O$ 点射出电场，小球运动过程中未与极板相碰。则下列说法正确的是（）

A、板间电压 $U = \frac{4 m g d}{q}$ B、板间电压 $U = \frac{3 m g d}{q}$ C、小球从 $O$ 点射出时速度方向水平 D、 $t = \frac{T}{2}$ 时刻，小球运动到最低点

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6. 如图所示，一弹性轻绳（弹力与其伸长量成正比）左端固定在墙上A点，右端穿过一固定的光滑圆环B连接一个质量为m的小球，小球在B点时，弹性轻绳处在原长状态。小球穿过竖直固定杆在C处时，弹性轻绳的弹力大小为mg。将小球从C点由静止释放，到达D点时速度恰好为0.已知小球与杆间的动摩擦因数为0.2，A、B、C在一条水平直线上， $B C = l$ ， $C D = h$ ，重力加速度为g，弹性绳始终处在弹性限度内。则小球从C运动到D的过程中（）

A、受到的摩擦力一直增大 B、下落 $0.8 l$ 的高度时，小球加速度为零 C、小球在D点时，弹性轻绳的弹性势能为 $0.8 m g h$ D、若仅把小球质量变为3m，则小球到达D点时的速度大小为 $\sqrt{2 g h}$

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二、多选题

7. 2021年4月29日，长征五号遥二运载火箭在海南文昌成功将空间站天和核心舱送入离地高约450km的预定轨道。2021年10月16日，神舟十三号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接，将航天员翟志刚、王亚平、叶光富成功送入了天和核心舱。他们将在核心舱驻留6个月，主要任务是验证中国空间站建造相关技术，为我国空间站后续建造及运营任务奠定基础。下列说法正确的是（）

A、核心舱在轨运行周期小于24小时 B、组合体在轨运行速度大于7.9km/s C、火箭发射升空过程中，发动机喷出的燃气推动空气，空气推动火箭上升 D、在宇宙飞船加速升空过程中，宇航员处于超重状态；当宇航员进入空间站仍然受重力作用，但处于失重状态

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8. 如图所示，在匀强电场中有O，A，B三点， $O A = O B = 10 c m$ ，其中O、A电势分别为10V、20V，OA与OB的夹角为120°，现有一不计重力、带电量为e的粒子以6eV的动能从A点沿AO方向飞入电场，经过B点时动能与在A点时相同，则下列说法正确的是（）

A、该粒子带负电 B、粒子运动过程中，电场力一直做正功 C、粒子能运动到O点，且在O点时电势能为10eV D、该电场强度大小为200V/m，方向垂直于AB连线向左

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9. 如图所示，发电机的矩形线圈长为2L、宽为L，匝数为N，放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中。理想变压器的原、副线圈匝数分别为 $n_{0}$ 、 $n_{1}$ 和 $n_{2}$ ，两个副线圈分别接有电阻 $R_{1}$ 和 $R_{2}$ 。当线圈绕垂直于磁场的轴，以角速度 $ω$ 匀速转动时，理想电流表 $A_{1}$ 读数为I。不计线圈电阻，下列说法正确的是（）

A、电流表 $A_{0}$ 的读数为 $\frac{n_{1} I}{n_{0}}$ B、电阻 $R_{2}$ 两端的电压为 $\frac{n_{2} I R_{1}}{n_{1}}$ C、 $n_{0}$ 与 $n_{1}$ 的比值为 $\frac{\sqrt{2} N B L^{2} ω}{I R_{1}}$ D、发电机的功率为 $\frac{\sqrt{2} N B L^{2} ω I (n_{1} + n_{2})}{n_{0}}$

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10. 图甲所示，质量分别为 $m_{A}$ 和 $m_{B}$ 的两物体用轻弹簧连接置于光滑水平面，初始时两物体被锁定，弹簧处于压缩状态。 $t = 0$ 时刻将B物体解除锁定， $t = t_{1}$ 时刻解除A物体的锁定，此时B物体的速度为 $v_{0}$ ， AB两物体运动的 $a - t$ 图像如图乙所示，其中 $S_{1}$ 和 $S_{2}$ 分别表示 $0 ∼ t_{1}$ 时间和 $t_{1} ∼ t_{3}$ 时间内B物体的 $a - t$ 图像与坐标轴所围面积的大小，则下列说法正确的是（）

A、 $m_{A} < m_{B}$ B、 $S_{1} > S_{2}$ C、 $t_{4}$ 时刻，弹簧伸长量最大 D、 $0 ∼ t_{5}$ 时间内，弹簧对A物体的冲量大小为 $m_{B} v_{0}$

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三、实验题

11. 李明同学利用如图甲所示的实验装置来探究滑块的加速度与力的关系。

(1)、李明用图乙中的螺旋测微器测得遮光条的宽度 $d =$ mm。

(2)、接通气源，调节导轨水平。在导轨上放置一个带有遮光条的滑块，滑块用轻质细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与物体P相连，实验时一定要进行的操作或保证的条件是____。

A、选用宽度较大的遮光条 B、两个光电门距离适当大些 C、物体P的质量要远小于滑块的质量

(3)、将滑块由图甲位置从静止释放，在物体P的牵引下先后通过两个光电门，测得遮光条通过光电门1和2的时间分别为 $Δ t_{1}$ 、 $Δ t_{2}$ ，两个光电门间距离为L，则滑块加速度 $a =$ 。
（用以上测得物理量符号表示）

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12. 某同学从实验室找到如下器材，准备测未知电源电动势和内阻。
A．待测电源一个
B．直流电压表V，量程为3V，内阻非常大
C．定值电阻 $R_{0} = 150 Ω$
D．电阻箱R
E.导线和开关
该同学设计的电路如图甲所示，根据该电路进行实验操作：多次改变电阻箱的阻值，记录每次电阻箱的阻值R和电压表的示数U，在 $\frac{1}{U} - R$ 坐标系中描出的坐标点如图乙所示。

(1)、分别用E和r表示电源的电动势和内阻，则 $\frac{1}{U}$ 与R的关系式为。

(2)、在图乙的坐标纸上画出 $\frac{1}{U} - R$ 关系图线。

(3)、根据图线求得电源电动势 $E =$ V，内阻 $r =$ $Ω$ （保留三位有效数字）。

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四、解答题

13. 在沟谷深壑、地形险峻的山区，由于暴雨、暴雪极易引发山体滑坡并携带大量泥沙石块形成泥石流（如图甲所示），发生泥石流常常会冲毁公路铁路等交通设施甚至村镇等，造成巨大损失。现将泥石流运动过程进行简化，如图乙所示，假设泥石流从A点由静止开始沿坡体匀加速直线下滑，坡体倾角 $α = 53 °$ ，泥石流与坡体间动摩擦因数 $μ = \frac{2}{15}$ ， A点距离坡体底端B点长度为90m，泥石流经过B点时没有速度损失，然后在水平面上做匀减速直线运动，加速度大小为 $5 m / s^{2}$ ，一辆汽车停在距离B点右侧80m的C处，当泥石流到达B点时，司机发现险情，立即启动车并以 $4 m / s^{2}$ 加速度向右做匀加速直线运动，以求逃生。 $g = 10 m / s^{2}$ ，求：

(1)、泥石流经过B点时的速度大小；

(2)、汽车行驶过程中，泥石流与汽车间的最小距离。

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14. 如图所示，P、Q是两根固定在水平面内的光滑平行金属导轨，间距为L，导轨足够长且电阻可忽略不计。图中EFGH矩形区域有一方向垂直导轨平面向上、感应强度大小为B的匀强磁场。在 $t = t_{1}$ 时刻，两均匀金属棒a、b分别从磁场边界EF、GH进入磁场，速度大小均为 $v_{0}$ ； $t = t_{2}$ 时刻，流经a棒的电流为0，此时b棒仍位于磁场区域内。已知金属棒a、b的质量分别为2m和m，电阻分别为R和2R。在运动过程中两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，a、b棒没有相碰，求：

(1)、 $t_{1}$ 时刻a棒加速度大小；

(2)、 $t_{1} ∼ t_{2}$ 时间内，a棒产生的焦耳热。

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15. 如图所示，在第Ⅱ象限的空间中存在匀强磁场，磁场方向垂直于xOy平面（纸面）向外，在第Ⅳ象限的空间中存在匀强电场，场强的方向与xOy平面平行，且与x轴的负方向成60°的夹角斜向下。一质量为m、带电量为+q的粒子以速度 $v_{0}$ 从x轴上的a点沿y轴的正方向射入磁场，然后从y轴上的b点飞出磁场区域，从c点穿过x轴进入匀强电场区域，并且通过c点正下方的d点。已知a点的坐标为 $(- h ， 0)$ ， b点的坐标为 $(0 ， \frac{\sqrt{3}}{3} h)$ ，粒子的重力不计。

(1)、求匀强磁场的磁感应强度；

(2)、若匀强电场的场强E与匀强磁场的磁感应强度B的比值 $\frac{E}{B} = \sqrt{3} v_{0}$ ，求粒子从a运动到d所用时间。

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16. 如图所示，质量 $m = 1 k g$ 小物块可视为质点，在光滑水平平台上压缩弹簧后被锁扣K锁住，弹簧储存了一定的弹性势能。打开锁扣K，小物块将以水平速度 $v_{0}$ 向右滑出平台后做平抛运动，并恰好能从B点沿切线方向无碰撞地进入BC段光滑圆弧形轨道，圆弧半径 $R = 0.6 m$ ， OB连线与竖直方向夹角 $θ = 60 °$ ，轨道最低点C与放置在水平面的薄木板相切，薄板质量 $M = 2 k g$ ，长度 $L = 1.2 m$ 。已知平台与C点的竖直距离 $h = 0.675 m$ ，小物块与薄板间动摩擦因数 $μ_{1} = 0.2$ ，木板与水平面之间的动摩擦因数 $μ_{2} = 0.4$ ， $g = 10 m / s^{2}$ ，求：

(1)、小物块压缩弹簧时储存的弹性势能 $E_{p}$ ；

(2)、物块m运动到圆弧最低点C时对轨道的压力；

(3)、物块m滑上薄板同时，对木板施加 $F = 22 N$ 的水平向右恒力，物块在木板上运动时间。

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