江西省赣州市2022届高三上学期物理期末考试试卷

试卷更新日期：2022-09-01 类型：期末考试

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一、单选题

1. 2021年12月10日上午9点，G2197次列车从赣州西站发出，一路向南驶向深圳，这标志着赣深高铁正式开通运营，赣南革命老区与深圳经济特区之间从此有了快速客运通道。以下相关说法正确的是（）

A、列车启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反 B、由综合技术实时测量并显示在车厢内的速度 $297 k m / h$ 为列车的瞬时速度 C、硬币能始终直立在列车窗台上，说明列车一定是做匀速直线运动 D、单位 $k m$ 、 $h$ 、 $° C$ 是国际单位制中的基本单位

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2. 一电子在电场中由 $a$ 点运动到 $b$ 点的轨迹如图中虚线所示，图中一组平行的水平直线（实线）是等势线，则下列说法正确的是（）

A、 $a$ 点的电势比 $b$ 点低 B、电子在 $a$ 点的加速度方向向下 C、电子从 $a$ 点到 $b$ 点速度增大 D、电子从 $a$ 点到 $b$ 点电势能减小

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3. 将甲、乙两小球先后以相同的初速度3v₀从水平地面竖直向上抛出，抛出的时间间隔为T，它们运动的v－t图象如图所示，则（）

A、t=T时，甲球距离地面的高度为v₀T B、t=1.5T时，两球高度差最大 C、t＝2T时，两球距离地面的高度相同 D、t=3T时，甲球距离地面的高度大于乙球

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4. 如图所示，垂直纸面的匀强磁场分布在正方形虚线区域内，电阻均匀的正方形导线框 $a b c d$ 位于虚线区域的中央，两正方形共面且四边相互平行。现将导线框先后朝图示两个方向以速度 $v$ 、 $3 v$ 分别匀速拉出磁场，拉出时保持线框不离开纸面且速度垂直线框。比较两次移出磁场的过程中，以下说法正确的是（）

A、线框中产生的感应电流方向相反 B、 $a d$ 边两端的电压之比为 $1 ： 3$ C、线框中产生的焦耳热之比为 $1 ： 1$ D、通过导线框某一截面的电荷量之比为 $1 ： 1$

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5. 如图所示，在x＞0、y＞0的空间内有方向垂直于xOy平面向里的匀强磁场．现有两个质量及电荷量均相同的带电粒子，由x轴上的P点以不同的初速度平行于y轴射入此磁场，然后分别从y轴上的M、N两点射出磁场，不计粒子重力及它们间的相互作用．比较两粒子的运动，下列说法正确的是（）

A、从N点射出的粒子初速度较大 B、从N点射出的粒子在磁场中的加速度较大 C、从M点射出的粒子在磁场中的角速度较大 D、从M点射出的粒子在磁场中的时间较短

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6. 如图所示，质量均为 $m = 1 k g$ 的小球 $A$ 、 $B$ 用两根不可伸长的轻绳连接后悬挂于 $O$ 点，现对小球 $A$ 施加大小恒为 $16 N$ 、方向可以改变的外力 $F$ ，若要使两小球处于静止状态，悬线 $O A$ 与竖直方向的夹角 $θ$ 的值不可能是（）

A、 $60 °$ B、 $45 °$ C、 $37 °$ D、 $30 °$

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7. 如图甲所示，用起重机起吊质量为m的重物，重物上升过程中速度的平方v²与上升高度h的关系图像如图乙所示，重力加速度为g，则重物上升过程中，下列说法正确的是（）

A、重物加速上升的时间为 $\frac{h_{0}}{v_{0}}$ B、起重机对重物做功的最大瞬时功率为 $m g v_{0}$ C、重物上升过程中，克服重力做功的平均功率为 $\frac{3}{5} m g v_{0}$ D、重物加速上升时，起重机对重物做正功，减速上升时，起重机对重物做负功

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二、多选题

8. 如图所示， $a$ 、 $b$ 两颗卫星分别绕地球做圆轨道运动和椭圆轨道运动， $P$ 、 $Q$ 两点分别为 $b$ 卫星椭圆轨道的近地点、远地点。则（）

A、 $a$ 卫星的运行周期可能为1小时 B、 $b$ 卫星从 $Q$ 点到 $P$ 的过程中，速度变化越来越快 C、 $a b$ 两颗卫星受到地球的引力大小有时可能相等 D、卫星 $a$ 、 $b$ 与地心的连线在相同的时间内所扫过的面积相同

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9. 如图所示，小滑块P、Q的质量均为 $m$ ， P套在竖直固定的长杆上，P、Q通过一根绕过小定滑轮的不可伸长轻绳连接。现将滑块P由 $a$ 点静止释放，滑块P经过 $b$ 点时，右侧轻绳水平，然后继续向下运动经过 $c$ 点。已知 $a b = b c = L$ ， $b$ 点到定滑轮的距离为 $\sqrt{3} L$ 。忽略所有摩擦，不计绳子质量，则（）

A、滑块P经过 $c$ 点时速度大小为 $\frac{4}{5} \sqrt{5 g L}$ B、滑块P经过 $b$ 点时，绳子拉力大小等于 $m g$ C、滑块P从 $a$ 点到 $c$ 点的过程中，滑块Q的动能先增大后减小 D、从 $a$ 点到 $c$ 点的过程中，滑块P的机械能先增大后减小

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10. 如图所示，电源内阻 $r$ 和灯泡 $L$ 的电阻 $R$ 均恒定不变， $D$ 为理想二极管， $R_{1}$ 、 $R_{2}$ 为定值电阻，电表均为理想电表。闭合 $S$ 且电路稳定后，有一带电油滴在平行板电容器中处于静止状态。现将滑动变阻器滑片向上滑动，电表V₁、V₂和A示数变化量的绝对值分别为 $Δ U_{1}$ 、 $Δ U_{2}$ 和 $Δ I$ ，则下列说法中正确的是（）

A、灯泡变亮，电流表示数增大 B、油滴将向下运动 C、 $\frac{Δ U_{1}}{Δ I} < r$ D、 $\frac{Δ U_{2}}{Δ I} = R + r$

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三、实验题

11. 为了验证机械能守恒定律，同学们设计了如下的实验：

(1)、用螺旋测微器测出挡光片的宽度 $d$ ，测量结果如图甲所示，则 $d =$ mm；

(2)、不计挡光片的质量，所用钩码的质量相同，如图乙所示，由静止释放钩码 $A$ 、 $B$ 、 $C$ ，实验测得，释放钩码时挡光片距光电门的距离为 $h$ ，挡光片遮光的时间为 $t$ 。若系统机械能守恒，则需要验证： $h =$ （用物理量字母表示，已知当地的重力加速度为 $g$ ）；

(3)、以下建议中能对减小该实验误差有作用的是____

A、绳子越长越好 B、使用质量小且结实的绳子 C、尽量保证重物只沿竖直方向运动，不要摇晃

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12. 如图（a）所示，某实验小组用铜片和铝片作为电极插入脐橙中，组成水果电池，为了测量该脐橙电池的电动势和内阻，他们用电阻箱、定值电阻和电压表设计了如图（b）所示的实验电路图，实验步骤如下：
①将 $S_{2}$ 接到 $A$ ，闭合 $S_{1}$ ，当电阻箱的阻值为 $540 Ω$ 时，电压表示数为 $0.30 V$ ；
②保持电阻箱阻值不变，将 $S_{2}$ 切换到 $B$ ，电压表示数为 $0.35 V$ ；
③仍将 $S_{2}$ 切换到 $B$ ，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱的阻值 $R$ 和对应的电压表示数 $U$ 。

(1)、根据上述步骤，若电压表视为理想表，则可得出定值电阻 $R_{0}$ 的阻值为 $Ω$ 。该实验小组测得几组数据后，利用计算机得出电压表示数的倒数 $\frac{1}{U}$ 和电阻箱与定值电阻之和的倒数 $\frac{1}{R + R_{0}}$ ，绘出了如图（c）所示的 $\frac{1}{U} - \frac{1}{R + R_{0}}$ 图像。根据图像可求得水果电池的电动势 $E$ 及内阻 $r$ ，其中 $E =$ $V$ ， $r =$ $Ω$ 。（计算结果均保留三位有效数字）

(2)、在 $R_{0}$ 已知的条件下，若电压表不是理想表，只考虑由此引起的系统误差，则电动势的测量值（选填“大于”、“小于”或“等于”）真实值，内阻的测量值（选填“大于”、“小于”或“等于”）真实值。

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四、解答题

13. 如图所示，一直角轻质木架 $A B C$ ， $A B$ 部分水平， $B C$ 部分竖直，其中A、 $B$ 两点距离为 $L$ 。一根长为 $2 L$ 的轻绳两端分别系在A、 $B$ 两点，绳上串一个质量为 $m$ 的光滑小圆环，初始时木架和圆环保持静止状态。现使木架绕轴 $B C$ 转动，带动圆环一起在水平面内做圆周运动，当与 $A$ 端相连的绳子保持竖直时，木架匀速转动，已知重力加速度 $g$ ， $s i n 37 ° = \frac{3}{5}$ 。求：

(1)、木架与圆环保持静止状态时，绳子的张力大小；

(2)、与A端相连的绳子保持竖直时，木架转动的角速度。

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14. 在赣州市南河大桥扩建工程中，双向桥梁已完成了某一通车方向的建设，为保持双向车辆正常通行，临时将其改成双向车道。如图所示，引桥与桥面对接处，有两车道合并一车道的对接口， $A$ 、B两车相距 $s_{0} = 4 m$ 时，B车正以 $v_{B} = 4 m / s$ 速度匀速行驶， $A$ 车正以 $v_{A} = 7 m / s$ 的速度借道超越同向行驶的B车，此时 $A$ 车司机发现前方距离车头 $s = 16 m$ 处的并道对接口， $A$ 、B两车长度均为 $L = 4 m$ ，且不考虑 $A$ 车变道过程的影响。

(1)、若 $A$ 车司机放弃超车，而立即驶入与B车相同的行驶车道， $A$ 车至少以多大的加速度刹车匀减速，才能避免与B车相撞。

(2)、若 $A$ 车司机加速超车， $A$ 车的最大加速度为 $a = 3 m / s^{2}$ ，请通过计算分析 $A$ 车能否实现安全超车。

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15. 如图所示，绝缘的光滑竖直杆，长度为 $2 L$ ，底端固定一个电荷量为 $+ Q$ 的点电荷，两个绝缘的滑块 $A$ 、 $B$ （可看做质点）套在杆上，滑块 $A$ 不带电，滑块 $B$ 所带电荷量为 $+ q$ ，滑块 $A$ 的质量是滑块 $B$ 的两倍。开始时，在离直杆底端距离为 $L$ 的位置上将两滑块叠放在一起，并保持静止状态。现给 $A$ 施加一沿直杆向上的力 $F$ （大小未知），使 $A$ 以加速度 $a = \frac{1}{3} g$ 沿直杆向上做匀加速直线运动，直至 $A$ 运动到绝缘杆顶端。已知静电力常量为 $k$ ，在点电荷 $Q$ 产生的电场中任意一点的电势为 $φ = k \frac{Q}{r}$ （ $r$ 为该点到场源电荷 $Q$ 的距离）。求：

(1)、力 $F$ 刚达到最大值时，滑块 $B$ 电势能的变化量；

(2)、整个过程拉力 $F$ 对滑块 $A$ 做的功。

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16. 如图所示，有一倾角 $θ = 37 °$ 的平行倾斜金属导轨 $A B A' B'$ ， $A A'$ 处接有电容为 $C = 0.3 F$ 的电容器，在底端 $B B'$ 处通过一小段光滑圆弧绝缘件（长度可忽略）连接足够长的平行光滑水平金属导轨 $B C B' C'$ ，两导轨间距均为 $L = 1 m$ ，在导轨 $A B A' B'$ 间和导轨 $B C B' C'$ 间分别存在着垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小分别为 $B_{1} = 1 T$ 和 $B_{2} = 0.1 T$ 。两长度均为 $L$ 的金属棒 $a$ 、 $b$ ，棒 $b$ 静止在水平金属导轨 $B C B' C'$ 的最左端，棒 $a$ 与导轨 $A B A' B'$ 间的动摩擦因数 $μ = 0.5$ ，并从离导轨 $A B A' B'$ 底端高度为 $h = 0.3 m$ 处由静止释放。已知棒 $a$ 、 $b$ 始终与导轨间保持良好接触，两棒间的碰撞为水平弹性碰撞， $m_{a} = 0.3 k g$ ， $m_{b} = 0.1 k g$ ， $R_{b} = 0.2 Ω$ ，不计棒 $a$ 的电阻，重力加速度 $g$ 取 $10 m / s^{2}$ 。求：

(1)、棒 $a$ 到达导轨 $A B A' B'$ 底端时的速度大小；

(2)、最终棒 $a$ 、 $b$ 之间的距离。‍

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