辽宁省县级重点高中协作体2022届高三上学期物理期末试卷

试卷更新日期：2022-09-09 类型：期末考试

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一、单选题

1. 某人刚买了一辆新车，沿直线路段练习驾驶技术，汽车行驶的速度v随时间t变化的关系如图所示，则该过程中汽车行驶的加速度a与时间t的关系图像可能正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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2. 匀强磁场垂直纸面向内，纸面内有一通电导体棒，电流方向如图所示．保持电流大小不变，以导体棒的中点为转轴，在纸面内逆时针转过 $180 °$ 的过程中，导体棒所受的安培力大小（）

A、不变 B、一直变大 C、先变大后变小 D、先变小后变大

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3. 一带电粒子经过某点电荷产生的电场，从a点运动到b点的轨迹如图中的弯曲虚线所示，其中a点的电场强度方向与a、b连线成 $37 °$ 角，b点的电场强度方向与a、b连线成 $53 °$ 角．若粒子只受该点电荷的电场力作用，则下列说法正确的是（　　）

A、产生该电场的点电荷带正电 B、该带电粒子带负电 C、a点的电场强度比b点的电场强度大 D、a点的电势比b点的电势高

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4. 一列简谐横波沿 $x$ 轴正方向传播，t=0时刻的波形图如图所示，已知此时质点A位于平衡位置 $x = 1 m$ 处，质点B偏离平衡位置的位移大小为30cm，质点C刚要开始振动，且质点C振动的周期T=0.5s。下列说法正确的是（　　）

A、t=0时质点A沿y轴负方向运动 B、t=0.25s时质点B回到平衡位置 C、0～1s内质点B通过的路程为4.8m D、2s末质点C位于波谷

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5. 如图所示，截面为直角三角形的透明介质 $A B C$ ， $∠ B = 30 °$ ，一单色光从 $A B$ 边的中点D垂直 $A B$ 边射入透明介质，通过透明介质后与 $A C$ 的延长线交于E点．若 $A C = C E$ ．则透明介质对该光的折射率为（　　）

A、 $\sqrt{2}$ B、 $\sqrt{3}$ C、1.5 D、2

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6. 如图甲所示，矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴 $O O^{'}$ 匀速转动，从某时刻开始计时，产生的感应电动势e随时间t的变化曲线如图乙所示，若外接电阻 $R = 100 Ω$ ，线圈电阻 $r = 10 Ω$ ，电压表为理想交流电表，则下列说法正确的是（　　）

A、线圈的转速为 $50 r / s$ B、 $0.01 s$ 时线圈平面与磁场方向平行 C、通过电阻R的电流有效值为 $\sqrt{2} A$ D、电压表的示数为 $200 V$

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7. 如图所示，质量m₁=0.2kg的物体P穿在一固定的光滑水平直杆上，直杆右端固定一光滑定滑轮。一绕过两光滑定滑轮的细线的一端与物体P相连，另一端与质量m₂=0.45kg的物体Q相连。用手托住物体Q，使整个系统处于静止状态，此时细线刚好拉直，物体P位于A点，且AB=0.4m，OB=0.3m，取重力加速度大小g=10m/s² ，两物体均视为质点，不计空气阻力。若释放物体Q，让二者开始运动，则物体P运动的最大速度为（　　）

A、1m/s B、1.5m/s C、3m/s D、6m/s

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二、多选题

8. 2021年10月5日，诺贝尔物理学奖颁给了分别来自美国、德国、意大利的三位科学家，其中意大利科学家乔治·帕里西因发现了“从原子到行星尺度的物理系统中无序和波动的相互作用”而获奖。下列有关原子和近代物理的说法正确的是（　　）

A、光电效应说明光具有波动性 B、 $α$ 粒子散射实验说明原子具有核式结构 C、现有的核电站都是利用核裂变来发电的 D、 $β$ 射线是原子核外电子逸出的电子流

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9. 2021年5月15日，“天问一号”着陆器成功着陆火星表面．该着陆器将在火星上完成一系列实验．若其中有个实验是比较火星土层与地球土层的粗糙程度，使同一物块分别在火星表面和地球表面（表面都水平）以相同大小的水平初速度开始运动，测得物块在地球上运动的最大距离为 $2.5 m$ ，在火星上运动的最大距离为 $5 m$ ；分别在火星与地球的同一高度自由释放一小铁块，测得小铁块在空中运动的时间之比约为 $3 ： 2$ ，火星的半径约为地球半径的 $\frac{1}{2}$ ，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A、火星土层与地球土层和物块间的动摩擦因数之比约为 $3 ： 2$ B、火星土层与地球土层和物块间的动摩擦因数之比约为 $9 ： 8$ C、火星与地球的第一宇宙速度大小之比约为 $\sqrt{2} ： 3$ D、火星与地球的第一宇宙速度大小之比约为 $2 ： 3$

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10. 如图所示，在磁感应强度大小为 $0.5 T$ 的匀强磁场中，等腰直角三角形导线框 $a b c$ 以直角边 $a c$ 为轴按图示方向以 $20 π r a d / s$ 的角速度匀速转动， $a b$ 边的边长为 $30 c m$ ，闭合导线框的总电阻为 $2 Ω$ ．若从图示位置开始计时（ $t = 0$ 时刻），则（　　）

A、 $t = 0$ 时，通过 $a b$ 边的电流方向从a到b B、回路中感应电动势的最大值为 $\frac{9 π}{20} V$ C、 $100 s$ 内，导线框产生的焦耳热为 $\frac{9 π}{2} J$ D、 $t = 0$ 时， $b c$ 边受到的安培力大小为 $\frac{27 π}{800} N$

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三、实验题

11. 某学习小组的同学利用如图甲所示的装置进行“验证力的平行四边形定则”实验，结点O连接三条细线，其中一条细线另一端与橡皮条连接橡皮条的另一端固定在钉子P上，另外两条细线分别连接着弹簧测力计A、B。实验时需要记录弹簧测力计的示数以及三条细线的方向。

(1)、某次实验时弹簧测力计B的示数如图甲所示，则该示数为N。

(2)、另一小组同学做该实验时，记录两条细线的拉力，并在图乙中画出了力的示意图，根据平行四边形定则，这两个力的合力大小为N。（结果保留三位有效数字）

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12. 某同学利用如图甲所示的电路测量电流表A的内阻 $R_{A}$ （小于 $10 Ω$ ）和直流电源的电动势E（约为 $10 V$ ）。图中 $R_{1}$ 和 $R_{2}$ 为电阻箱， $S_{1}$ 和 $S_{2}$ 为开关。已知电流表的量程为 $100 m A$ 。

(1)、在闭合S₁之前，使 $R_{1}$ 的阻值调到最大，闭合S₁ ，断开S₂ ，调节 $R_{1}$ 的阻值，使A满偏，若A满偏之前某次 $R_{1}$ 的示数如图乙所示，则此次 $R_{1}$ 的阻值为 $Ω$ 。

(2)、闭合S₁ ，当A满偏时，保持 $R_{1}$ 的阻值不变，闭合S₂ ，调节 $R_{2}$ ，当 $R_{2}$ 的阻值为 $3.6 Ω$ 时A的示数为 $36 m A$ 。忽略S₂闭合后电路中总电阻的变化，经计算得 $R_{A} =$ $Ω$ ．（结果保留两位有效数字）

(3)、闭合S₁ ，断开S₂ ，记录多组 $R_{1}$ 的阻值和相应的电流表示数I，作出 $I^{- 1} - R_{1}$ 图线，用电源的电动势E、内阻r和电流表内阻 $R_{A}$ 表示 $I^{- 1}$ 随 $R_{1}$ 变化的关系式为 $I^{- 1} =$ ．若所得图线的斜率为k，则电源的电动势 $E =$ ．（用已知和测量出的物理量的符号表示）

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四、解答题

13. 如图所示，长 $L_{0} = 50 c m$ 横截面积 $S = 100 c m^{2}$ 内壁光滑的汽缸开口向右放置在水平面上，用厚度不计的活塞慢慢向左移动将汽缸封闭，环境的热力学温度 $T_{0} = 300 K$ ，大气压强恒为 $p_{0} = 1.0 \times 1 0^{5} P a$ ．现在慢慢移动汽缸，使其开口向上竖直放置，当汽缸内的温度与环境温度相同时，活塞距离汽缸底部 $L = 40 c m$ ．取重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ ．求：

(1)、活塞的质量m；

(2)、缓慢加热汽缸内的气体，当活塞回到汽缸口时，汽缸内气体的热力学温度T．

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14. 如图所示，质量 $m = 0.1 k g$ 的小球，用长度 $l = 0.8 m$ 的轻质细线连着，细线的另一端固定在O点，水平地面 $A B$ 上静止着一个质量 $M = 0.3 k g$ 的物块，物块与水平地面 $A B$ 间的动摩擦因数 $μ = 0.15$ ， A、B间的距离 $x_{1} = 1 m$ ，足够长的光滑固定斜面 $B C$ 与水平面间的夹角为 $30 °$ ，不计物块经过B点时的机械能损失。现将小球向左拉到与O点同一高度处（细线处于伸直状态）由静止释放，当小球运动到最低点时与物块发生弹性碰撞，碰撞时间极短，取重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ ，不计空气阻力，小球和物块均视为质点。求：

(1)、小球与物块碰撞过程中，小球受到的合力的冲量大小；

(2)、物块运动到B点时的速度大小；

(3)、物块沿光滑斜面 $B C$ 向上运动的最大距离。

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15. 如图所示，在 $x O y$ 坐标系的第一象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场，第二象限内存在沿y轴负方向、电场强度大小为E的匀强电场。一带电粒子在P点以与x轴正方向成 $60 °$ 角的方向垂直磁场射入，并恰好垂直于y轴射出磁场，从x轴上的Q点（图中未画出）射出电场，Q点的坐标为 $(- 2 L ， 0)$ ．已知带电粒子的质量为m、电荷量为q， $O P = L$ 。不计粒子受到的重力。求：

(1)、带电粒子在磁场中运动的轨迹方程；

(2)、带电粒子在磁场中运动的速度大小 $v_{0}$ 和匀强磁场的磁感应强度大小B；

(3)、带电粒子在磁场和电场中运动的总时间t．

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