江苏省如皋市2022-2023学年高三上学期期初考试物理试题

试卷更新日期：2022-09-21 类型：开学考试

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一、单选题

1. 如图所示，一列火车以速度v相对地面运动。如果地面上的人测得某光源发出的闪光同时到达车厢的前壁后壁，那么按照火车上人的测量，闪光（）

A、先到达前壁 B、先到达后壁 C、同时到达前后壁 D、无法确定

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2. 质量为m、速度为v的A球跟质量为 $4 m$ 的静止B球发生正碰。碰撞可能是弹性的，也可能是非弹性的，则碰撞后B球速度 $v^{'}$ 可能值的范围为（）

A、 $0.2 v \leq v^{'} \leq 0.5 v$ B、 $0.2 v \leq v^{'} \leq 0.4 v$ C、 $0.25 v \leq v^{'} \leq 0.5 v$ D、 $0.25 v \leq v^{'} \leq 0.4 v$

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3. 如图所示，从竖直面上大圆的最高点A引出两条不同的光滑轨道，端点都在大圆上。一物体由静止开始，从A点分别沿两条轨道滑到端点B、C，则（）

A、两个过程中物体重力的冲量大小相等 B、两个过程中物体动量的变化率大小相等 C、物体到达端点B、C时的动能相等 D、物体到达端点B、C时重力的功率相等

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4. 2020年7月，我国用长征运载火箭将“天问一号”探测器发射升空，探测器在星箭分离后，进入地火转移轨道，如图所示，2021年5月在火星乌托邦平原着陆。则探测器（）

A、与火箭分离时的速度大于 $16.7 k m / s$ B、绕火星运行时在探测轨道上的运行周期最小 C、绕火星运行时每次经过P点时的动能相等 D、绕火星运行时在不同轨道上与火星的连线每秒扫过的面积相等

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5. 如图所示，足球在地面1的位置被踢出后落到地面3的位置，2为空中达到的最高点，则足球（）

A、经过位置2时，重力的功率最大 B、由位置1运动到位置3过程中，合力做功为0 C、由位置1运动到位置2、位置2运动到位置3的两个过程中重力势能变化相同 D、由位置1运动到位置2的时间小于由位置2运动到位置3的时间

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6. 环保检查时发现，有一根排污管正在向外满口排出大量污水。这根管道水平设置，环保人员测得排水口到水面的高度为h，排水口的横截面积为S，排出污水的水平射程为x，重力加速度为g，则每秒钟排污体积为（）

A、hS B、xS C、 $\sqrt{\frac{g}{2 h}} S x$ D、 $\sqrt{\frac{2 h}{g}} S x$

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7. 如图所示，磁体间的磁场为匀强磁场，磁感应强度为B，匝数为n、面积为S、电阻为r的线圈 $a b c d$ 绕垂直于磁场的轴 $O O^{'}$ 以角速度 $ω$ 匀速转动，线圈中产生的感应电流为I，理想变压器原、副线圈的匝数之比为 $n_{1} ： n_{2}$ ，则（）

A、线圈中感应电动势的有效值为 $n B S ω$ B、线圈的输出功率为 $n B S ω I - I^{2} r$ C、电阻R上电流的频率为 $\frac{ω n_{2}}{2 π n_{1}}$ D、电阻R上消耗的功率 $\frac{I^{2} n_{1}^{2} R}{n_{2}^{2}}$

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8. 如图所示，倾角为 $θ$ 的足够长倾斜传送带沿逆时针方向以恒定速运行。一物块无初速度地放在传送带上端，传送带与物块间的动摩擦因数 $μ < t a n θ$ ，则物块的位移x与时间t及重力势能 $E_{p}$ 、动能 $E_{k}$ 、机械能E与位移x的关系图像可能正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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9. 如图所示，轻弹簧上端固定，下端悬挂一小球静止，弹簧伸长量为x₀。在同一竖直平面内对小球施加拉力F，使弹簧伸长量保持为 $\frac{1}{2} x_{0}$ ，缓慢地将弹簧向左拉到水平位置，设拉力F与竖直方向间的夹角为θ。该过程中（）

A、F一直增大，θ一直增大 B、F一直减小，θ一直减小 C、F一直增大，θ先增大后减小 D、F一直减小，θ先减小后增大

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二、多选题

10. 如图所示，一足够长的轻质绸带放在水平光滑桌面上，A、B两物块静止在绸带上。现A、B同时受到反向、等大的力F作用，已知A的质量大于B的质量，A、B与绸带间的动摩擦因数相同，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，则F由0逐渐增大的过程中（）

A、B先开始做加速运动 B、A、B同时相对绸带滑动 C、同一时刻，A的动能不大于B的动能 D、同一时刻，A、B的加速度大小一定相等

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三、实验题

11. 小明设计了一个用拉力传感器验证机械能守恒定律的实验，如图所示。

(1)、现有以下材质的小球：①乒乓球；②橡胶球；③钢球，实验中应选用。

(2)、固定好拉力传感器后，下列实验操作步骤，正确顺序是。

①改变小球的初始释放位置，重复上述过程

②记录小球摆动过程中拉力传感器示数的最大值 $T_{m a x}$ 和最小值 $T_{m i n}$

③将一根轻绳穿过小圆环，一端连接传感器，另一端连接小球

④拉起小球至某一位置由静止释放，使小球在竖直平面内摆动

⑤在传感器正下方固定一个小圆环，圆环平面水平

(3)、实验测得的数据见下表。

$T_{m i n} / N$	0.047	0.080	0.110	0.170	0.200
$T_{m a x} / N$	1.660	1.580	1.522	1.409	1.350

请根据表中的数据，在方格纸上作出

T_{m a x} - T_{m i n}

图像。

(4)、由

T_{m a x} - T_{m i n}

图像得图线的斜率为（结果保留两位有效数字）。若小球摆动过程中机械能守恒，图线斜率的理论值为。

(5)、该实验系统误差的主要来源是____。

A、小球摆动角度偏大 B、小球初始释放位置不同 C、小球摆动过程中有空气阻力

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四、解答题

12. 如图所示的离心装置中，水平光滑轻杆固定在竖直光滑转轴的 $O$ 点，小圆环 $A$ 和轻质弹簧套在轻杆上，弹簧左端固定于 $O$ 点，右端连接 $A$ ，套在转轴上的质量为 $m$ 的小球 $B$ ，通过长为 $L$ 的轻绳与 $A$ 相连，装置静止时轻绳与竖直方向的夹角为 $θ_{1}$ 。现将装置由静止缓慢加速转动，当转轴角速度为 $ω$ 时，轻绳与竖直方向夹角增大到 $θ {}_{2}$ ，此时弹簧弹力大小等于装置静止时弹簧弹力大小，重力加速度为 $g$ 。求：

(1)、装置静止时，弹簧弹力的大小 $F$ ；

(2)、环 $A$ 的质量 $M$ 。

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13. 我国中继卫星“鹊桥”是运行于地月拉格朗日 $L_{2}$ 点的通信卫星， $L_{2}$ 点位于地球和月球连线的延长线上，“鹊桥”可以在几乎不消耗燃料的情况下与月球同步绕地球做匀速圆周运动，如图所示。已知“鹊桥”质量远小于月球质量，可忽略“鹊桥”对月球的影响，地球与月球的中心距离为r， $L_{2}$ 点与月球的中心距离为 $\frac{r}{n}$ ，月球绕地球公转周期为T，引力常量为G。求：

(1)、“鹊桥”在 $L_{2}$ 点的加速度大小a；

(2)、地球质量与月球质量的比值。

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14. 空间存在两个垂直于 $O x y$ 平面的匀强磁场，y轴为两磁场的边界，磁感应强度分别为 $2 B_{0}$ 、 $3 B_{0}$ 。 $t = 0$ 时刻，一带电粒子从原点O沿x轴正向射入磁场，速度为v，第1次、第2次经过y轴的位置分别为P、Q，其轨迹如图所示。已知粒子的质量为m，电荷量为q，不考虑粒子的重力。求：

(1)、Q到O的距离d；

(2)、粒子两次经过P点的时间间隔 $Δ t$ ；

(3)、粒子经过y轴的时刻t。

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15. 如图为某机械装备中的一种智能减震装置，劲度系数为k的轻质弹簧套在固定于地面的竖直杆上，弹簧上端与质量为m的圆环P相连，初始时P处于静止状态，且弹簧弹力等于P的重力，P与杆之间涂有一层能调节阻力的智能材料。在P上方H处将另一质量也为m的光滑圆环Q由静止释放，Q接触P后发生碰撞（碰撞时间极短）并一起做匀减速运动，下移距离为 $\frac{m g}{k}$ 时速度减为0。忽略空气阻力，重力加速度为g。求：

(1)、Q与P碰撞结束时，P的瞬时速度v；

(2)、Q、P一起下移距离 $d (d < \frac{m g}{k})$ 时，智能材料对P阻力的大小f；

(3)、Q、P一起下移距离 $d (d < \frac{m g}{k})$ 过程中，智能材料对P阻力所做的功W。

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