山西省忻州市2022-2023学年高三上学期物理第二次联考试卷

试卷更新日期：2022-10-12 类型：月考试卷

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一、单选题

1. 居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些材料都不同程度地含有放射性元素钍（ $_{90}^{232} Th$ ），会释放出放射性气体氡（ $_{86}^{220} Rn$ ），从而放出 $α 、 β 、 γ$ 射线。下列说法正确的是（　　）

A、 $α$ 射线的穿透能力强于 $γ$ 射线 B、 $β$ 衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的 C、氡（ $_{86}^{220} Rn$ ）发生 $β$ 衰变后电荷数减少了1 D、氡（ $_{86}^{220} Rn$ ）的半衰期为3.8天，若取40个氡（ $_{86}^{220} Rn$ ）原子核，经过7.6天后还剩10个未衰变

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2. 如图所示，一女士借助瑜伽球靠墙静蹲，女士背部保持挺直且倚靠在瑜伽球上，瑜伽球“倚靠”在竖直墙面上，此时女士和瑜伽球都处于静止状态。下列说法正确的是（　　）

A、地面对女士的支持力大于女士受到的重力 B、地面对女士的摩擦力为零 C、女士对瑜伽球的弹力是因为瑜伽球的形变而产生的 D、女士对瑜伽球的弹力与墙壁对瑜伽球的弹力是一对相互作用力

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3. 观察水面波衍射的实验装置如图所示，O是波源，AC和BD是两块挡板，AB是两块挡板间的空隙，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）之间的距离表示一个波长，关于波经过空隙之后的传播情况，下列说法正确的是（　　）

A、挡板前相邻波纹间距大于挡板后相邻波纹间距 B、此时能观察到明显的衍射现象 C、增大两挡板间空隙AB，衍射现象会更明显 D、增大波源振动频率，衍射现象更明显

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4. 如图所示，套在光滑竖直杆上的滑块通过轻绳绕过光滑定滑轮连接物块，开始时用手托住滑块，使绳子刚好伸直并处于水平位置，现将滑块由A位置静止释放，当滑块到达B位置时速度大小为v。已知滑轮到杆的水平距离为 $3 d$ ， A、B间的距离为 $4 d$ ，物块和滑块均可视为质点，不计滑轮的质量和大小，则当滑块到达B位置时，物块的速度大小为（　　）

A、 $\frac{4 v}{5}$ B、 $\frac{3 v}{4}$ C、 $\frac{5 v}{4}$ D、 $\frac{4 v}{3}$

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5. 泥石流、山体滑坡是夏季在山区常见的两种自然灾害现象。如图所示，某次山体滑坡时一石头（视为质点）在O处由静止开始做匀加速直线运动，依次经过A、B、C点，已知石头从O点到A点与石头从A点到B点的时间相等且 $B C = 12 O A$ ，下列说法正确的是（　　）

A、石头从O点到A点与石头从B点到C点的时间相等 B、A，B两点间距离为O，A两点间距离的4倍 C、A，B两点间距离为B，C两点间距离的 $\frac{1}{4}$ D、若OA段长度已知，则可以求出石头加速度的大小

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6. 如图所示，用一细轻杆将光滑的大圆环固定在竖直平面内，将视为质点的小环套在大环上，小环从大环的最高处由静止滑下，设小环所在位置与大环的最高处的连线与竖直方向的夹角为 $θ$ ，重力加速度大小为g，则此时小环的向心加速度大小为（　　）

A、 $g \sin 2 θ$ B、 $4 g \cos^{2} θ$ C、 $4 g \cos θ$ D、 $g {(\sin 2 θ)}^{2}$

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7. 如图所示，在一个倾角为 $37 °$ 的固定光滑斜面上由静止释放一小滑块（视为质点），同时在斜面底端O点正上方的P点将一小球以速度 $v_{0} = 3 m / s$ 水平抛出，一段时间后小球恰好垂直斜面击中滑块，取重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2} ， \sin 37 ° = 0.6 ， \cos 37 ° = 0.8$ ，下列说法正确的是（　　）

A、O、P两点的高度差为 $0.8 m$ B、滑块释放时的高度比小球抛出时的高度高 C、滑块被击中时距离O点 $0.48 m$ D、滑块被击中时速度小于小球速度的一半

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8. 2022年北京冬奥会上运行了超1000辆氢能源汽车，是全球最大规模的一次燃料电池汽车示范，体现了绿色环保理念。质量为m的氢能源汽车在平直的公路上由静止启动，汽车运动的速度与时间的关系图像如图甲所示，汽车牵引力的功率与时间的关系如图乙所示。设汽车在运动过程中所受阻力不变，下列说法正确的是（　　）

A、汽车所受阻力大小为 $\frac{P_{m}}{v_{1}}$ B、汽车的最大牵引力为 $\frac{m v_{1}}{t_{1}}$ C、汽车车速为 $v_{2}$ 时，它的加速度大小为 $\frac{P_{m}}{m v_{2}} - \frac{P_{m}}{m v_{m}}$ D、汽车车速从 $v_{1}$ 增大到 $v_{m}$ 的过程中，牵引力对汽车做的功为 $\frac{m v_{m}^{2} - m v_{1}^{2}}{2}$

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二、多选题

9. 两大小不同的带电小球周围的电场线分布情况如图所示，一带电粒子仅在电场力的作用下先通过a点，后通过b点，运动轨迹如图中虚线所示，下列说法正确的是（　　）

A、带电粒子带负电 B、带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度 C、带电粒子在a点的速度大于在b点的速度 D、带电粒子在a点的电势能大于在b点的电势能

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10. 图为一定质量的理想气体的体积随热力学温度变化的图像，气体从状态a经过等容过程到达状态b，再经过等温过程到达状态c，直线ac过原点。下列说法正确的是（　　）

A、气体在状态a的压强大于在状态b的压强 B、气体在状态c的压强小于在状态b的压强 C、气体在状态c的压强等于在状态a的压强 D、气体在 $a \to b$ 的过程中对外界做功

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11. 火星是距离地球最近的行星，如图所示，地球绕太阳运动的轨道半径为 $R_{1}$ ，火星绕太阳运动的轨道半径为 $R_{2}$ 。若一探测器被发射后绕太阳运动的轨道是椭圆，该椭圆以地球轨道上的A点为近日点，以火星轨道上的B点为远日点。已知地球公转的周期为T，引力常量为G，太阳质量远大于地球、火星的质量，不计火星、地球对探测器的影响，下列说法正确的是（　　）

A、太阳质量为 $\frac{4 π^{2} R_{1}^{3}}{G T^{2}}$ B、火星公转的周期为 ${(\frac{R_{1}}{R_{2}})}^{\frac{3}{2}} T$ C、探测器在A点的速率与在B点的速率之比为 $\frac{R_{1} + R_{2}}{2 R_{1}}$ D、探测器在椭圆轨道运行的周期为 ${(\frac{R_{1} + R_{2}}{2 R_{1}})}^{\frac{3}{2}} T$

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12. 已知弹簧弹性势能的表达式 $E_{p} = \frac{1}{2} k x^{2}$ ，其中k为劲度系数，x为弹簧的形变量。如图所示，长 $L = 1 m$ 的木板A静止在光滑水平面上，其左侧固定一劲度系数 $k = 120 N / m$ 的水平轻质弹簧，弹簧原长 $l_{0} = 25 cm$ ，右侧用一不可伸长的轻质细绳连接于竖直墙上。现使质量 $m = 1 kg$ 的小物块B（视为质点）以一定的初速度从木板的右端向左滑动，一段时间后小物块压缩弹簧，细绳被拉断，小物块与木板上表面间的动摩擦因数 $μ = 0.4$ ，取重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ ，右侧细绳能够承受的最大拉力 $T_{m} = 10 N$ ，下列说法正确的是（　　）

A、细绳被拉断后，木板A和小物块B组成的系统动量守恒 B、细绳断裂瞬间弹簧的弹性势能为 $\frac{5}{12} J$ C、小物块滑上木板的初动能 $E_{k} \geq 3 ． 35 J$ D、其他条件相同的情况下，k越大，细绳越难被拉断

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三、实验题

13. 务实学习小组在练习使用多用电表时，通过使用同一多用电表的不同挡位对多用电表进行了探究。

(1)、该学习小组先使用多用电表测量直流电流，若选择开关处在直流电流10mA挡，指针的位置如图甲所示，则测量结果为mA。

(2)、学习小组通过查找资料，了解到多用电表欧姆挡在进行欧姆调零后测未知电阻值的电路如图乙所示，表头G的满偏电流为2mA。中值电阻是分析多用电表问题时常提到的一个概念，多用电表表盘上中间的数值就是中值电阻值，含义是当测量的电阻值等于多用电表的内阻时，电流为满偏电流的一半，因为指针在中间，所以叫中值电阻。学习小组将多用电表选择开关旋至欧姆挡“ $\times 100$ ”的位置，发现其中值电阻 $R_{中} = 1500 Ω$ ，由此可确定多用电表内电池的电动势 $E =$ V（结果保留两位有效数字）；若测量某待测电阻时，流过表头G的电流为 $0 ． 75mA$ ，则待测电阻的阻值 $R_{x} =$ Ω（结果保留到整数）。

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14. 耿浩同学在探究“物体质量一定时加速度与力的关系”实验中，做了如图甲所示的改进，在调节桌面水平后，增加了用力传感器来测细线中的拉力。

(1)、关于该实验的操作，下列说法正确的是___________。

A、必须用天平测出砂和砂桶的质量 B、应当先接通电源，再释放小车 C、用电火花计时器替代电磁打点计时器可以减小阻力 D、一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量

(2)、实验得到如图乙所示的纸带，已知打点计时器使用的交流电源的频率为 $50 H z$ ，相邻两计数点之间还有四个点未画出，由图中的数据可知，小车运动的加速度大小为 $m / s^{2}$ 。（计算结果保留两位有效数字）

(3)、耿浩同学不断增加砂子的质量重复实验，由实验得到小车的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示，通过分析可知，小车的质量为kg。（结果保留两位有效数字）

(4)、耿浩同学经过思考得出结论：如果忽略小车与水平桌面间的摩擦力，小车的加速度与重力加速度之比总是小于。

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四、解答题

15. 如图所示，绝缘水平面上固定着两根间距 $L = 0.5 m$ 的光滑平行金属导轨MN、PQ，M、P两点间连接一个阻值 $R = 4 Ω$ 的电阻，一根与平行导轨间距等长、质量 $m = 0.25 kg$ 、电阻 $r = 1 Ω$ 的金属棒ab垂直于导轨静止放置。在金属棒右侧两条虚线与导轨之间的矩形区域内有磁感应强度大小 $B = 2 T$ 、方向竖直向上的匀强磁场。现对金属棒施加一个大小 $F = 2 N$ 、方向平行导轨向右的恒力，金属棒进入磁场后恰好匀速通过磁场，金属棒通过磁场的过程中通过金属棒任一横截面的电荷量 $q = 2 C$ ，金属棒运动过程中与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计，求：

(1)、金属棒在进入磁场前加速运动的时间t；

(2)、磁场的宽度d。

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16. 如图所示，质量 $M = 0.5 kg$ 的长木板静止在水平地面上，质量 $m = 1 kg$ 的小滑块（视为质点）以 $v_{0} = 2.4 m / s$ 的速度从长木板的左端滑上长木板，滑块始终未从长木板上滑落。已知滑块与长木板间的动摩擦因数 $μ_{2} = 0.5$ ，长木板与水平地面间的动摩擦因数 $μ_{1} = 0.1$ ，取重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ ，求：

(1)、长木板的最小长度 $L$ ；

(2)、从小滑块滑上长木板到最后静止的过程中，小滑块运动的总位移 $x$ 。

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17. 如图所示，固定斜面BC的倾角 $α = 37 °$ ，半径 $R = 0.7 m$ 的光滑四分之一圆弧CD与斜面平滑连接于C点，圆心O在C点的正下方。小物块（视为质点）以 $v_{0} = 4 m / s$ 的初速度从A点水平抛出，到达斜面顶端B点时，其速度方向恰好沿斜面向下，小物块到达C点时速度大小恰好等于在B点时的速度大小的 $\frac{1}{5}$ ，方向水平向右。小物块滑上圆弧轨道CD后，滑到P点时脱离轨道。已知小物块的质量 $m = 0.4 kg$ ，斜面BC长 $L = 2 m$ ，取重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2} ， \sin 37 ° = 0.6 ， \cos 37 ° = 0.8$ ，不计空气阻力，求：

(1)、小物块从A点运动到B点，水平方向的位移x；

(2)、小物块沿斜面BC下滑过程中克服阻力做的功 $W_{f}$ ；

(3)、P点到OD的高度h。

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