江西省吉安市2022届高三上学期物理期末考试试卷

试卷更新日期：2022-09-09 类型：期末考试

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一、单选题

1. 关于核反应 ${}_{2}^{4}H e + {}_{28}^{60}N i \to {}_{29}^{62}C u + {}_{1}^{1}H + {}_{b}^{a}X$ ，下列分析正确的是（　　）

A、 $a = 1$ ， $b = 0$ ， X是中子 B、 $a = 0$ ， $b = - 1$ ， X是电子 C、 $a = 1$ ， $b = 1$ ， X是质子 D、 $a = 4$ ， $b = 2$ ， X是 $α$ 粒子

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2. 2021年6月17日，神舟十二号载人飞船与长征二号F遥十二运载火箭组合体搭载航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波先后进入“天和核心舱”，中国人首次进入自己的空间站。已知空间站在离地面约为 $400 km$ 的圆轨道做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　）

A、空间站在轨运行周期约为 $24 h$ B、空间站在轨运行速度一定小于 $7.9 km/s$ C、发射运载火箭的速度需要超过第二宇宙速度才能完成对接 D、航天员乘坐的载人飞船需先进入空间站轨道，再加速追上空间站完成对接

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3. 如图所示，三根长直导线a、b、c均垂直于纸面放置，a、b、c中通入大小均为I、方向均垂直纸面向里的恒定电流， $a c$ 与 $a b$ 间夹角为120°，a，c间距与a、b间距相等，空间一点O到三根直导线的距离也相等，已知通电长直导线形成的磁场在空间某点处的磁感应强度大小 $B = k \frac{I}{r}$ ， k为比例系数，r为该点到长直导线的距离，I为导线的电流强度。O点的磁感应强度大小为 $B_{0}$ ，则每根直导线中电流在O点产生的磁场的磁感应强度大小为（　　）

A、 $B_{0}$ B、 $\frac{1}{2} B_{0}$ C、 $\frac{1}{3} B_{0}$ D、 $\frac{1}{4} B_{0}$

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4. 如图所示，假设跳水运动员（视为质点）起跳离开跳板后在一条直线上运动，其离开跳板至入水后竖直向下速度减为零的过程中，最大速度大小为v，离开跳板时速度大小为，不计空气阻力 $\frac{1}{3} v$ ，在水中受到的阻力恒定，水中竖直向下运动的时间与空中运动的时间相等，重力加速度大小为 $g$ ，则（　　）

A、运动员在空中运动过程中先超重再失重 B、运动员在空中运动的时间为 $\frac{2 v}{3 g}$ C、跳板离水面的高度为 $\frac{v^{2}}{2 g}$ D、运动员入水的深度为 $\frac{2 v^{2}}{3 g}$

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5. 如图所示为理想自耦式变压器，电流表为理想电流表，副线圈输出电压加在交流电动机上，在 $a 、 b$ 两端加上 $u = 20 \sqrt{2} \sin 100 π t (V)$ 的交流电压，调节滑片 $P$ 的位置，使电动机正常工作，将质量为 $1 kg$ 的重物匀速提升，已知电动机的额定电压为 $50 V$ ，额定功率为 $20 W$ ，线圈的电阻为 $5 Ω$ ，自耦变压器的副线圈匝数 $n_{2} = 50$ 匝，重力加速度 $g$ 取 $10 {m/s}^{2}$ ，则此时（　　）

A、电流表A的示数为 $\sqrt{2} A$ B、变压器原线圈的匝数为10匝 C、电动机的输出功率为 $20 W$ D、重物向上运动的速度大小为 $1.92 m/s$

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6. 两个粒子 $a$ 和 $b$ 可以经同一个回旋加速器加速，不计粒子在电场中加速的时间及由相对论效应带来的影响，则下列判断正确的是（　　）

A、两粒子的质量一定相同 B、两粒子的电荷量一定相同 C、两粒子在回旋加速器中运动的时间一定相同 D、两粒子经回旋加速器获得的最大动能一定相同

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7. 如图甲所示，质量为 $1 kg$ 的木板B放在水平面上，质量为 $0.5 kg$ 的物块A放在木板的正中间，物块A与木板间的动摩擦因数为0.5，木板与水平面间的动摩擦因数为0.1，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，给长木板施加水平向右、大小为 $5 N$ 的拉力 $F$ ，拉力作用的一瞬间，物块A的加速度大小为 $a_{1}$ ，木板B的加速度大小为 $a_{2}$ ，若将该水平拉力 $F$ 施加在物块A上，如图乙所示，拉力作用的一瞬间，物块A的加速度大小为 $a_{3}$ ，木板B的加速度大小为 $a_{4}$ ，则（　　）

A、 $a_{1} < a_{2}$ B、 $a_{1} > a_{2}$ C、 $a_{3} > a_{4}$ D、 $a_{3} < a_{4}$

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二、多选题

8. 如图所示电路，电容器两板水平，下板接地，电键K合，P为两板间的一固定点，要使P点的电势升高，下列措施可行的是（　　）

A、仅断开电键K B、仅将下板向下平移一些 C、仅将上板向下平移一些 D、断开电键K将下板向下平移一些

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9. 如图所示， $A B C D$ 为竖直面内的长方形， $A D$ 高为 $L ， A B$ 长为 $2 L ， A B$ 边水平， $B D$ 为四边形的对角线，将小球从 $A$ 点以一定的速度沿 $A B$ 方向水平抛出，小球刚好经过 $C$ 点，不计空气阻力，重力加速度大小为 $g$ 。则（　　）

A、小球抛出的初速度大小为 $2 \sqrt{g L}$ B、小球抛出的初速度大小为 $\sqrt{2 g L}$ C、小球轨迹与 $B D$ 的交点离 $A$ 点水平距离为 $(\sqrt{5} - 1) L$ D、小球轨迹与 $B D$ 的交点离 $A$ 点水平距离为 $(\sqrt{3} - 1) L$

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10. 如图所示，粗细均匀的光滑直杆竖直固定，物块A套在光滑杆上可自由滑动，绕过光滑定滑轮的细绳端连接在物块A上，另一端竖直悬挂着物块B，开始时锁定物块A，细线与竖直杆的夹角为 $37 °$ ，解除物块A的锁定，物块B由静止向下运动，当细绳与杆垂直时，物块A的速度刚好为零，物块B下降的最大高度为 $h$ ，重力加速度为g ， sin37°=0.6，cos37°=0.8，则（　　）

A、物块A到最高点时，物块B的速度最大 B、物块A向上运动过程中机械能一直增大 C、物块A，B的质量之比为 $1 ： 2$ D、当细绳与竖直杆间的夹角为 $53 °$ 时，物块A的速度大小为 $5 \sqrt{\frac{3}{43} g h}$

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11. 下列说法正确的是（　　）

A、固体可分为晶体和非晶体两类，有些晶体在不同方向上有不同的光学性质 B、在完全失重的状态下，一定质量的理想气体对容器器壁压强为零 C、一定质量的理想气体在升温的过程中，分子平均动能增加 D、两个分子间的距离变大的过程中，分子间的引力比斥力减小得快 E、已知阿伏加德罗常数，气体的摩尔质量和密度，能估算出气体分子的间距

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三、实验题

12. 某同学利用气垫导轨、光电门和力传感器等器材，做“探究加速度与物体所受合力关系”实验，装置如图甲所示。

(1)、实验前先用螺旋测微器测出遮光条的宽度，示数如图乙所示，则遮光条的宽度d=mm。

(2)、关于实验要点，下列说法正确的是_______。

A、调整旋钮 $P 、 Q$ ，使气垫导轨水平 B、调节定滑轮，使连接滑块的细线与气垫导轨平行 C、每次实验，保证钩码的质量远小于滑块的质量 D、每次实验，将钩码的重力作为滑块受到的合外力

(3)、调节好装置，接通气源，从图甲所示位置由静止释放滑块，滑块通过光电门1、2时遮光条遮光时间分别为 $t_{1} 、 t_{2}$ ，测出两光电门间距离为 $x$ ，则滑块运动的加速度 $a =$ （用所测物理量的符号表示）。

(4)、改变悬挂钩码的质量，进行多次实验，测出多组滑块运动的加速度 $a$ 及力传感器的示数 $F$ ，若作出的图像如图丙所示，则图像不过原点的原因可能是。（写出一条即可）

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13. 小王同学要测定一段金属丝的电阻率（电阻约为几欧），他先用螺旋测微器测出金属丝的直径 $d$ 。

(1)、要测量金属丝的电阻，他从实验室中选取了合适的器材：电池组（电动势 $3 V$ ，内阻约 $1 Ω$ ）、电流表（内阻约 $0.1 Ω$ ）、电压表（内阻约 $3 kΩ$ ）、滑动变阻器 $R$ （ $0 ~ 20 Ω$ ，额定电流 $2 A$ ）、开关、导线若干。要尽量减小测量误差，同时要求电压调节范围尽量大些，请将实物图连接完整。

(2)、闭合开关前，将滑动变阻器的滑片移到最（填“左”或“右”）端，闭合并关，调节滑动变阻器，发现电压表的示数不断变化，电流表的示数几乎为零，原因可能是，排除故障，移动滑动变阻器，经多次测量，得金属丝的电阻值为 $R$ 。

(3)、若要求得金属丝的电阻率，还需测量（写出物理量名称及字母符号），则待测金属丝的电阻率 $ρ =$ （用题中所给及测量的物理量符号表示）。该测量结果与其电阻率的真实值相比（填“偏大”“偏小”或“相等”）。

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四、解答题

14. 如图所示， $A C 、 D E$ 为倾斜放置的光滑平行金属轨道，轨道平面与水平面夹角为 $θ = 30 ° ， C P 、 E Q$ 为水平放置且足够长的平行金属轨道，两轨道间距均为 $L$ ，两导轨在 $C 、 E$ 两点处平滑连接，且 $C E$ 垂直导轨，轨道水平部分处在磁感应强度大小为 $B$ 、方向竖直向下的匀强磁场中，长为 $L$ 、质量为 $m$ 、电阻均为 $R$ 的金属棒 $a$ 和 $b$ 水平放在轨道上并与轨道垂直，处于静止状态，开始时， $b$ 与 $C E$ 的距离为 $L$ ，不计导轨电阻， $a$ 离 $C E$ 距离足够远， $a 、 b$ 与水平轨道的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，由静止释放 $b ， b$ 刚进入磁场时， $a$ 刚好不滑动， $b$ 在水平轨道上滑行的最大距离为 $L$ （未与 $a$ 碰撞）， $b$ 在轨道上运动时，始终与轨道接触良好并与轨道垂直，重力加速度为 $g$ ，求∶

(1)、金属棒 $a$ 与水平轨道间的动摩擦因数；

(2)、通过金属棒 $a$ 的电量及金属棒 $a$ 上产生的焦耳热。

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15. 如图所示，半径为 $R$ 的光滑四分之一圆弧轨道 $A B$ 固定在竖直面内，最低点 $B$ 与水平地面平滑连接，质量为 $m$ 的物块甲放在水平面上紧靠 $B$ 点处，质量为 $\frac{1}{4} m$ 的物块乙从圆弧轨道的最高点 $A$ 由静止释放，物块乙运动到轨道最低点与物块甲发生弹性正碰，两物块在水平面上滑动时受到的阻力均为它们重力的0.4倍，物块甲被碰撞后向右运动，物块乙每次与物块甲碰撞前物块甲均已处于静止状态，每次碰撞均为弹性碰撞，重力加速度为 $g$ ，求∶

(1)、物块乙与物块甲第一次碰撞后，物块甲在水平面上运动的距离；

(2)、物块乙与物块甲最终静止在水平面上相距多远？

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16. 中医常用“拔火罐”给病人治病，医生用点燃的酒精棉球加热一个小罐内的空气，随后迅速把小罐倒扣在需要治疗的部位，冷却后小罐便紧贴在皮肤上。若环境温度为 $300 K$ ，大气压强为 $1 \times 1 0^{5} P a$ ，罐内的空气被加热后的温度为 $350 K$ ，罐口截面积为 $21 c m^{2}$ ，不考虑罐内容积的变化。求：

(1)、加热后罐内气体的质量与未加热时气体质量之比；

(2)、当罐内空气变为室温时，小罐对皮肤的压力。（不计小罐的重力）

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17. 如图所示，边长为L的正方体透明介质放在水平面上，在地面上离 $A B$ 面距离为 $\frac{1}{2} L$ 的P点有一个光源，向透明介质的左侧 $A B$ 面射出一束光，当此光线与水平面夹角为53°时，在 $A B$ 面的折射光线刚好照射到C点，求：（ $s i n 53 ° = 0.8$ ， $c o s 53 ° = 0.6$ ）

(1)、透明介质对光的折射率；

(2)、光在透明介质中传播的时间

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五、填空题

18. 如图甲所示为一简谐横波在 $t = 2 s$ 时的波形图，P是平衡位置在 $x_{1} = 0.5 m$ 处的质点，Q是平衡位置在 $x_{2} = 4 m$ 处的质点。如图乙所示为质点Q的振动图像。则这列波沿x轴（选填“正”或“负”）方向传播；从 $t = 2 s$ 到 $t = 3.5 s$ ， P质点通过的路程为m。

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