湖南省株洲市2022届高三上学期物理教学质量统一检测（一模）试卷

试卷更新日期：2022-02-24 类型：高考模拟

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一、单选题

1. 如图所示，水平圆盘上放置一物体P，用一轻质弹簧将该物体和圆盘中心O固连，此时弹簧处于拉伸状态，圆盘能绕通过其中心的竖直轴自由转动。现让圆盘从静止开始缓慢加速转动，直到P与圆盘发生相对滑动，则在此过程中P与圆盘间的摩擦力大小（）

A、先增大后减小 B、先减小后增加 C、一直增大 D、一直减小

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2. 如图甲，一重物用细绳 $A C$ 悬挂于A点，用水平绳 $B O$ 绑住绳 $A C$ 的O点，牵引至图示位置保持静止。现保持O点的位置不变，改变绳 $B O$ 牵引的方向，其拉力F随旋转角度 $α$ 的变化如图乙所示，则重物的重力为（）

A、 $5 N$ B、 $10 N$ C、 $15 N$ D、 $20 N$

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3. 如图，倾角为 $θ$ 的斜面固定在水平地面上，现有一物块以某一初速度从底端冲上斜面，一段时间后物块返回到斜面底端。已知物块沿斜面向上运动的时间是向下运动的时间的一半，则它与斜面间的动摩擦因数应为（）

A、 $t a n θ$ B、 $\frac{1}{2} t a n θ$ C、 $\frac{3}{5} t a n θ$ D、 $\frac{1}{3} t a n θ$

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4. 真空中A、B、C为一等边三角形的三个顶点，在A点放一点电荷后，B点的场强为E，电势为 $ϕ$ （取无穷远处电势为0）；若再在C点放一等量异种电荷，则B点的场强和电势应分别为（）

A、 $\sqrt{3} E ， 2 φ$ B、 $\sqrt{3} E ， 0$ C、 $E ， 2 φ$ D、E，0

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5. 如图所示，一段金属导线弯成“ $∩$ ”，导线下端分别插在两水银槽内，通过开关S与电源连接，当S接通瞬间，金属导线便从水银槽里跳起，上升的高度为 $h_{1}$ ，改变电源的输出电压，重复上述操作，金属导线上升的高度为 $h_{2}$ ，若通电时导线重力的影响忽略不计，则先后两次通过金属导线的电荷量之比为（）

A、 $\sqrt{h_{1}} ： \sqrt{h_{2}}$ B、 $h_{1} ： h_{2}$ C、 $h_{2} ： h_{1}$ D、 $h_{1}^{2} ： h_{2}^{2}$

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6. 如图，一带电的平行板电容器固定在绝缘底座上，底座置于光滑水平面上，一光滑绝缘轻杆左端固定在电容器的左极板上，并穿过右极板上的小孔，电容器极板连同底座总质量为 $2 m$ ，底座锁定在水平面上时，套在杆上质量为m的带电环以某一初速度由小孔进入电容器后，最远能达到距离右极板为d的位置。底座解除锁定后，将两极板间距离变为原来的2倍，其他条件不变，则带电环进入电容器后，最远能达到的位置距离右极板（）

A、 $\frac{1}{2} d$ B、d C、 $\frac{2}{3} d$ D、 $\frac{4}{3} d$

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二、多选题

7. 中国科学家利用“慧眼”太空望远镜观测到了银河系的MaxiJ1820+070是一个由黑洞和恒星组成的双星系统，距离地球约10000光年。根据观测，黑洞的质量大约是太阳的8倍，恒星的质量只有太阳的一半，据此推断，该黑洞与恒星的（）

A、向心力大小之比为16∶1 B、角速度大小之比为1∶1 C、线速度大小之比约为1∶16 D、加速度大小之比约为16∶1

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8. 甲、乙两物体以相同的初动量在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其动量随时间变化的 $p - t$ 图像如图所示，已知甲、乙两物体与地面间的动摩擦因数相同，则在此过程中（）

A、甲、乙两物体的质量之比为2∶1 B、甲、乙两物体的质量之比为1∶2 C、甲、乙两物体受到的摩擦力做功之比为2∶1 D、甲、乙两物体受到的摩擦力做功之比为1∶2

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9. 某电动汽车的电池储能为 $80 k W \cdot h$ ，续航里程的 $700 k m$ ，整体能量转化率的为84%。电造充电过程中，在专用直流充电桩上充电时，充电电流为 $100 A$ ，充电时间的为 $2 h$ 。则（）

A、匀速行驶时所受的阻力大小约为 $345 N$ B、匀速行驶时所受的阻力大小约为 $420 N$ C、充电电压约为 $500 V$ D、充电电压约为 $400 V$

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10. 如图所示，篮球比赛的某次快攻中，球员甲将球斜向上传给前方队友，球传出时离地面高 $1 m$ ，速度大小为 $10 m / s$ ；对方球员乙原地竖直起跳拦截，跃起后手离地面的最大高度为 $2.8 m$ ，球越过乙时速度沿水平方向，且恰好未被拦。球可视为质点，质量为 $0.6 k g$ ，重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ ，以地面为零势能面，忽略空气阻力，则（）

A、篮球在空中上升过程中处于失重状态 B、甲传球时，球与乙的水平距离为 $4.8 m$ C、队友接球前瞬间，球的机械能为 $36 J$ D、队友接球前瞬间，球的动能一定为 $30 J$

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三、实验题

11. 某同学将小车左端与纸带相连，纸带穿过打点计时器，通过滑轮用重物牵引，测得小车的加速度为 $0.72 m / s^{2}$ ，将小车左侧的纸带取下，将具有加速度测量功能的智能手机固定在小车上，来测量加速度，如图所示（实验的其他条件不变）让重物落下，开始测量小车的加速度。直至小车接触到制动器后结束测量。在智能手机上显示了如图所示的画面，图中纵轴为加速度，横轴为时间，且智能手机测量的是以小车的前进方向为正方向的加速度，小车停止前的加速度超过了图表的显示范围。

(1)、智能手机测得小车的加速度约为 $m / s^{2}$ （保留两位有效数字）；

(2)、智能手机和打点计时器测得的加速度有明显差异，主要原因是；

(3)、根据图像可知小车与制动器碰撞前的速度约为m/s（保留三位有效数字）。

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12. 在测定两节干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材∶
两节待测干电池（电动势E约 $3.0 V$ ，内阻r不到 $2.0 Ω$ ）
电流表A（满偏电流 $60 m A$ ，内阻 $r_{g} = 18 Ω$ ）
电压表V（ $0 ~ 3.0 V$ ，内阻约为 $3 k Ω$ ）
滑动变阻器R（ $0 ~ 30 Ω$ ， $5 A$ ）
定值电阻 $R_{0} = 2 Ω$
开关，导线若干

(1)、某同学设计了如图所示的甲、乙、丙三种测量电路图，为了方便且能较准确地进行测量，应选用图所示的电路进行实验，电压表的内阻对实验结果（填“有”或“无”）影响。

(2)、根据所选用的电路图，请在下图中用比划线代替导线，将实验电路连接完整。

(3)、图为某同学根据实验中两个电表的示数做出的 $U - I$ 图线，由该图线可得被测干电池的电动势 $E =$ V，内阻 $r =$ $Ω$ 。（结果均保留三位有效数字）

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四、解答题

13. 某高速上一长直路段设置有区间测速，区间长度为 $19 k m$ ，一辆小汽车通过测速起点时的速度为 $92 k m / h$ ，汽车匀加速行驶 $36 s$ 后速度为 $108 k m / h$ ，接着匀速行驶 $6 m i n$ ，然后匀减速行驶并通过测速终点。为使汽车在该区间的平均速度不超过最高限速 $100 k m / h$ ，求：

(1)、小汽车在该区间运动的最短总时间：

(2)、该车通过区间测速终点时的最高速度大小。

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14. 如图，在x轴上方和直线 $O P$ 右侧的公共区域内存在匀强电场或匀强磁场，甲、乙两电粒子分别从 $O P$ 上的M、N两点以相同的初速度沿x轴正方向射入电场或磁场中，并都能从Q点射出。带电粒子重力不计，各点坐标已在图中标出，求下列两种情形下甲、乙两粒子比荷的比值。

(1)、匀强电场沿竖直方向；

(2)、匀强磁场垂直于纸面。

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15. 如图所示，在竖直平面内，有由斜面 $A B$ 、水平直线 $B C$ 和半圆弧 $C D$ 组合而成的固定轨道，斜面 $A B$ 倾角 $θ = 30 °$ ，长度为 $2 l$ ，除 $A B$ 外，轨道的其他部分光滑。在轨道上依次放置甲、乙、丙三个小物块，甲从A点由静止开始释放。已知甲的质量为 $4 m$ ，丙的质量为m，甲与斜面间的动摩擦因数 $μ = \frac{\sqrt{3}}{4}$ ，重力加速度大小为g。

(1)、求甲滑至B点时的速度大小；

(2)、若三个物块之间的碰撞均为弹性碰撞，要使丙碰后速度最大，则乙的质量应为多大？

(3)、在满足（2）的条件下，要使丙能够通过圆轨道的最高点D。则圆弧轨道的径R应满足什么条件？

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