湖北省部分重点中学2022届高三上学期物理第二次联考试卷

试卷更新日期：2022-09-07 类型：期末考试

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一、单选题

1. 下列物理量的“负号”表示大小的是（）

A、速度 $v = - 2 m / s$ B、力做功为 $W = - 10 J$ C、重力势能 $E_{p} = - 50 J$ D、电量 $q = - 1.6 \times 1 0^{- 10} C$

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2. 一物体从空中自由下落至地面，若其最后1s的位移是第1s位移的n倍，忽略空气阻力，则物体下落时间是（）

A、(n+1) s B、(n-1) s C、 $\frac{n + 1}{2} s$ D、 $\frac{n - 1}{2} s$

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3. 吊桶灭火是利用直升机外挂吊桶载水，从空中直接将水喷洒在火头上，进而扑灭火灾的方法。在一次灭火演练中，直升机取水后在空中直线上升，其上升过程的 $v - t$ 图像如图乙所示，已知水与吊桶总质量为 $4000 k g$ ，吊桶的直径为 $1.8 m$ ，如图示，四根长度均为 $4.1 m$ 的轻绳等间距的系在吊桶边缘，重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ ，下列说法正确的是（）

A、 $2 ~ 4 s$ 内轻绳的拉力大于 $0 ~ 2 s$ 内轻绳的拉力 B、 $3 s$ 末每根轻绳的拉力均为 $10225 N$ C、第 $5 s$ 内每根轻绳的拉力大小均为 $5125 N$ D、 $4 ~ 8 s$ 内每根轻绳的拉力大小均为 $5200 N$

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4. 由波源S形成的简谐横波在均匀介质中向左，右传播，波源振动的频率为 $20 H z$ 。已知介质中P质点位于波源S的右侧， $S P = 0.8 m$ ， P到S的距离不超过两个波长。Q（图中未画出）质点位于波源S的左侧，P、Q和S的平衡位置在一条直线上。 $t = 0$ 时波源开始振动的方向如图所示，当Р第一次到达波峰时，波源S也恰好到达波峰，Q恰好第二次到达波谷，下列说法正确的是（）

A、机械波在介质中的波速为 $16 m / s$ B、机械波的波长为 $0.6 m$ C、Q点到波源S的距离为 $0.2 m$ D、P与Q同时通过平衡位置，且振动方向相同

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5. 2019年1月3日10时26分，“嫦娥四号”探测器在月球背面成功软着陆。发射后“嫦娥四号”探测器经过约110小时奔月飞行，到达月球附近成功实施近月制动，被月球捕获。如图，其发射过程简化如下：探测器从地球表面发射后，进入地月转移轨道，经过A点时变轨进入距离月球表面 $2 R$ 高的圆形轨道I，在轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，经过B点时再次变轨进入椭圆轨道Ⅱ，之后将变轨到近月圆轨道Ⅲ做匀速圆周运动，经过一段时间最终在C点着陆，已知月球半径为R。下列说法正确的是（）

A、探测器在轨道Ⅰ、Ⅱ上运动周期之比为 $3 \sqrt{6} ： 4$ B、探测器在轨道Ⅰ、Ⅲ上的加速度之比为1：4 C、探测器在轨道Ⅰ上运行速度小于在轨道Ⅱ上经过B点时的速度 D、探测器在地月转移轨道上经过A点时应向后喷气实施变轨

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6. 如图，M和N是两个带有异种电荷的带电体，（M在N的正上方，图示平面为竖直平面）P和Q是M表面上的两点，c是N表面上的一点。在M和N之间的电场中画有三条等势线。现有一个带正电的液滴从E点射入电场，它经过了F点和W点，已知油滴在F点时的机械能大于在W点的机械能。（E、W两点在同一等势面上，不计油滴对原电场的影响，不计空气阻力）则以下说法正确的是（）

A、P和Q两点的电势不相等 B、P点的电势高于c点的电势 C、油滴在F点的电势能低于在E点的电势能 D、油滴在E、F、W三点的“机械能和电势能总和”会改变

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7. 手机无线充电技术越来越普及，其工作原理如图所示，其中送电线圈和受电线圈匝数比 $n_{1} ： n_{2} = 5 ： 1$ ，两个线圈中所接电阻的阻值均为R。当 $a b$ 间接上 $220 V$ 的正弦交变电源后，受电线圈中产生交变电流给手机快速充电，这时手机两端的电压为 $5 V$ ，充电电流为 $2 A$ 。若把装置线圈视为理想变压器，下列说法正确的是（）

A、R的值为 $187.5 Ω$ B、快速充电时， $c d$ 间电压 $U_{2} = 44.5 V$ C、快速充电时，送电线圈的输入电压 $U_{1} = 214.5 V$ D、快速充电时，送电线圈的输入功率为 $85 W$

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二、多选题

8. 如图所示，乒乓球先后两次落台后恰好在等高处水平越过球网，过网时速度方向均垂直于球网，把两次落台的乒乓球看成完全相同的球1和球2。不计乒乓球的旋转和空气阻力。乒乓球自起跳到最高点的过程中，下列说法正确的是（）

A、过网时球1的速度大于球2的速度 B、球1的速度变化率小于球2的速度变化率 C、球1的飞行时间大于球2的飞行时间 D、起跳时，球1的重力功率等于球2的重力功率

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9. 如图所示，在等腰三角形abc区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，d是ac上任意一点，e是bc上任意一点。大量质量、电量相同的带正电的粒子从a点以相同方向进入磁场，由于速度大小不同，粒子从ac和bc上不同点离开磁场，不计粒子重力。设从d、c、e点离开的粒子在磁场中运动的时间分别为t_d、t_c、t_e ，进入磁场时的速度分别为v_d、v_c、v_e。下列判断正确的是（　　）

A、t_d一定小于t_c ， v_c一定小于v_d B、t_d一定等于t_c ， v_c一定大于v_d C、t_c一定小于t_e ， v_c一定大于v_e D、t_c一定大于t_e ， v_c一定小于v_e

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10. 航空母舰舰载机在起飞的过程中，仅靠自身发动机喷气不足以在飞行甲板上达到起飞速度，如果安装辅助起飞的电磁弹射系统（如图甲所示）就能达到起飞速度．电磁弹射系统的一种设计可简化为乙图所示，图中 $M N 、 P Q$ 是光滑平行金属直导轨（电阻忽略不计）， $A B$ 是电磁弹射车，回路 $P B A M$ 中电流恒定，且可当长直导线处理．该电流产生的磁场对弹射车施加力的作用，从而带动舰载机由静止开始向右加速起飞，不计空气阻力，关于该系统，下列说法正确的是（）

A、 $M N 、 P Q$ 间的磁场是匀强磁场 B、弹射车的速度与运动的时间成正比 C、弹射车所受的安培力与电流的大小成正比 D、若回路 $P B A M$ 中通以交变电流，弹射车也能正常加速

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11. 如图所示，一弹性轻绳（绳的弹力与其伸长量成正比）穿过固定的光滑圆环B，左端固定在A点，右端连接一个质量为m的小球，A、B、C在一条水平线上，弹性绳自然长度为 $A B$ 。小球穿过竖直固定的杆，从C点由静止释放，到D点时速度为零，C、D两点间距离为h。已知小球在C点时弹性绳的拉力为 $m g$ ，g为重力加速度，小球和杆之间的动摩擦因数为0.8，弹性绳始终处在弹性限度内，下列说法正确的是（　　）

A、小球从C点到D点的过程中，小球受到杆的弹力不变 B、小球从C点到D点的过程中，小球的加速度不断减小 C、小球从C点到D点的过程中，绳的最大弹性势能为 $0.2 m g h$ D、若仅把小球质量变为 $2 m$ ，则小球到达D点时的动能为 $m g h$

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三、实验题

12. 某同学利用如图甲所示的装置测量滑块运动的加速度，采用如下步骤完成实验：
①用游标卡尺测量挡光片的宽度d；
②用毫米刻度尺测量挡光片到光电门的距离x；
③由静止释放滑块，记录数字计时器显示的挡光片挡光时间t；
④多次改变x，测出所对应的挡光时间t；
⑤以 $\frac{1}{t^{2}}$ 为纵坐标x为横坐标，作图象 $\frac{1}{t^{2}} - x$ ，得出一条过坐标原点的直线如图乙所示，测得其斜率为k；
⑥根据实验数据和图象，计算滑块运动的加速度a。
根据上述的实验步骤，请回答：

(1)、用游标卡尺测量挡光片宽度时，示数如图丙所示，则挡光片的宽度 $d =$ $m m$ ；

(2)、滑块通过光电门时的速度大小 $v =$ （用实验中所测物理量符号表示）；

(3)、滑块运动的加速度 $a =$ （用k、d表示）。

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13. 现要组装一个酒精测试仪，它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器，此传感器的电阻R随酒精气体浓度的变化而变化，规律如图甲所示。目前国际公认的酒驾标准是“0.2mg/mL≤酒精气体浓度<0.8mg/mL”，醉驾标准是“酒精气体浓度≥0.8 mg/mL”。提供的器材有：
A．二氧化锡半导体型酒精传感器R_x
B．直流电源（电动势为4V，内阻不计）
C．电压表（量程为3V，内阻非常大，作为浓度表使用）
D．电阻箱（最大阻值为999.9Ω）
E．定值电阻R₁（阻值为50Ω）
F．定值电阻R₂（阻值为10Ω）
G．单刀双挪开关一个，导线若干

(1)、图乙是酒精测试仪电路图，请在图丙中完成实物连线；

(2)、电路中R应选用定值电阻（填R₁或R₂）；

(3)、为便于识别，按照下列步骤调节此测试仪：
①电路接通前，先将电阻箱调为30.0Ω，然后开关向（填“c”或“d”）端闭合，将电压表此时指针对应的刻度线标记为mg/mL；
②逐步减小电阻箱的阻值，电压表的示数不断变大按照甲图数据将电压表上“电压”刻度线标为“酒精浓度”；
③将开关向另一端闭合，测试仪即可正常使用。

(4)、某同学将调适好的酒精测试仪靠近酒精瓶口，发现该表显示为醉驾，则电压表的实际电压为。

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四、解答题

14. 有一质量m=2kg的物体在水平面上沿直线运动，0时刻起受到与运动方向在一条直线上的力F作用，其F-t图像如图（a）所示，物体在第2s末至第4s末的速度–时间关系图像v–t图如图（b）所示．

(1)、根据图像计算第2s末到第4s末物体运动过程中的加速度大小；

(2)、计算第2s末到第4s末的时间内物体克服摩擦力所做的功；

(3)、已知两图像所取正方向一致，通过定量计算在图（b）中完成0~6s内的全部v–t图．

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15. 如图所示，半径为L的金属圆环内部等分为两部分，两部分各有垂直于圆环平面、方向相反的匀强磁场，磁感应强度大小均为 $B_{0}$ ，与圆环接触良好的导体棒绕圆环中心O匀速转动．圆环中心和圆周用导线分别与两个半径为R的D形金属盒相连，D形盒处于真空环境且内部存在着磁感应强度为B的匀强磁场，其方向垂直于纸面向里． $t = 0$ 时刻导体棒从如图所示位置开始运动，在导体棒开始转动的半周内有一束相同粒子从D形盒内中心附近A处均匀飘人（可忽略粒子的初速度）宽度为d的狭缝，粒子质量为m，电荷量为 $- q (q > 0)$ ，粒子每次通过狭缝都能得到加速，最后恰好从D形盒边缘出口射出．不计粒子重力及粒子间的相互作用，导体棒始终以最小角速度 $ω$ （未知）匀速转动：

(1)、若忽略粒子在狭缝中运动的时间，求 $ω$ 的大小和导体棒绕圆环中心O匀速转动的电动势U；

(2)、考虑实际情况，粒子在狭缝中运动的时间不能忽略，求粒子从飘入狭缝到从出口射出，粒子在狭缝中加速的总时间 $Δ t$ 。

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16. 如图所示一平板车A质量为2m，原来静止于光滑水平面上，其右端与竖直固定挡板相距为L。小物块B的质量为m，以大小为 $v_{0}$ 的初速度从平板车左端开始向右滑行一段时间后车与挡板发生碰撞，已知车碰撞挡板时间极短，碰撞前后瞬间的速度大小不变但方向相反。A、B之间的动摩擦因数为 $μ$ ，物块B总不能到车板的右端，重力加速度小为 g。

(1)、求车第一次碰到挡板前瞬间车的速度可能的大小；

(2)、若车与挡板能发生2次及以上的碰撞，求L满足的条件；

(3)、若车与挡板能发生3次及以上的碰撞，求L满足的条件。

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