江苏省南通市如皋市2022-2023学年高三上学期物理教学质量调研试卷（一）

试卷更新日期：2022-10-21 类型：月考试卷

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一、单选题

1. 如图所示为某同学在起立或下蹲过程中利用手机软件测量的加速度随时间变化的图像。取竖直向下为加速度的正方向，则图中描述的是（）

A、起立过程 B、下蹲过程 C、先下蹲再起立的过程 D、先起立再下蹲的过程

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2. 两列横波在同种介质中相遇时某一时刻的情况如图所示，发生干涉现象，实线表示波峰，虚线表示波谷，则（　　）

A、两列横波的波长一定相等 B、N点一定总是处于静止状态 C、N点到两波源的距离一定相等 D、四分之一个周期后M点的瞬时速度为0

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3. 一单摆摆动过程中摆绳对摆球的拉力大小F随时间t变化的图像如图所示，重力加速度为 $g$ ，则该单摆的摆长为（　　）

A、 $\frac{g T_{0}^{2}}{4 π^{2}}$ B、 $\frac{g T_{0}^{2}}{π^{2}}$ C、 $\frac{g T_{0}}{4 π}$ D、 $\frac{g T_{0}}{π}$

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4. 如图所示，一劲度系数为k的轻弹簧一端固定，另一端连接着质量为M的物块甲，物块甲在光滑水平面上往复运动。当物块甲的速度为0时，偏离平衡位置的位移为A，此时把质量为m的物块乙轻放在其上，之后两个物块始终一起做振幅为A的简谐运动。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，则它们之间的动摩擦因数至少为（）

A、 $\frac{k A}{M g}$ B、 $\frac{k A}{m g}$ C、 $\frac{k A}{(M + m) g}$ D、 $\frac{k A}{(M - m) g}$

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5. 利用图甲所示电路研究电容器充放电过程，开关接1端后，电流传感器G记录电流随时间变化的图像如图乙所示。则电容器电容C、极板电荷量Q、上极板电势φ、两端电压U随时间t变化规律正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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6. 如图所示，小华发现质量为M的水平平板锅盖刚好被水蒸气顶起。假设水分子的质量均为m，并均以速度v垂直撞击锅盖后以大小为 $\frac{v}{3}$ 的速度反向弹回，重力加速度为g，忽略水分子的重力，则单位时间撞击锅盖的水分子个数为（　　）

A、 $\frac{3 M g}{4 m v}$ B、 $\frac{3 M g}{2 m v}$ C、 $\frac{2 M g}{3 m v}$ D、 $\frac{3 M g}{5 m v}$

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7. 某静电场的电场线与x轴重合，电场线上各点的电势 $φ$ 与x轴上各点位置的变化规律如图所示。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子沿x轴在原点两侧做周期性运动，粒子的最大动能为 $q φ_{0}$ ，不计粒子的重力。则（　　）

A、电场方向沿x轴正方向 B、粒子在做简谐运动 C、粒子在x=d位置的动能不为0 D、粒子的运动周期为 $4 d \sqrt{\frac{2 m}{q φ_{0}}}$

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8. 某次跳台滑雪训练中，甲、乙运动员以相同的动能分别从O点沿同一方向水平滑出，他们分别落在倾斜滑道的P、Q两点，轨迹如图所示。不计空气阻力，则甲、乙运动员（　　）

A、水平滑出瞬间的动量大小相等 B、在空中运动的速度变化率不同 C、落到滑道瞬间的速度方向不同 D、落到滑道时甲的动量比乙的小

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9. 如图所示，O是正方形ABCD和abcd的中心，顶点A、C各固定一个带正电的点电荷，顶点B、D各固定一个带负电的点电荷，4个点电荷的电荷量相等。则（　　）

A、a点的场强与c点的场强相同 B、a点的电势与b点的电势相等 C、正试探电荷在a点的电势能等于在c点的电势能 D、正试探电荷沿直线从a点运动到d点电场力不做功

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10. 如图所示，弹性绳一端系于A点，绕过固定在B处的光滑小滑轮，另一端与套在粗糙竖直固定杆M处的小球相连，此时ABM在同一水平线上，弹性绳原长恰好等于AB间距。小球从M点由静止释放，滑到N点时速度恰好为零，P为MN的中点，弹性绳始终遵循胡克定律，则此过程中小球（　　）

A、受到的3个力的作用 B、受到的摩擦力逐渐增大 C、在P点时重力的瞬时功率最大 D、在MP过程损失的机械能比在PN过程的大

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二、实验题

11. 小明利用如图所示的装置验证动量守恒定律。ABC是光滑的轨道，光电门1与光电门2固定在轨道上，实验中使用的小球a的质量为m，小球b的质量为3m，两球直径相等。

(1)、实验前需要将BC部分导轨调成水平。将小球a从轨道上的位置 $O_{1}$ 释放，a通过光电门1、2的挡光时间分别为 $Δ t_{1}$ 与 $Δ t_{2}$ ，若 $Δ t_{1} > Δ t_{2}$ ，则需将导轨C端调（选填“高”或“低”）。

(2)、将小球b静置于气垫导轨上的位置 $O_{2}$ ，使小球a从位置 $O_{1}$ 释放，a先后通过光电门1的挡光时间分别为 $Δ t_{3}$ 与 $Δ t_{4}$ ， b通过光电门2的挡光时间为 $Δ t_{5}$ 。若a、b碰撞过程动量守恒，则必须满足的关系式为。

(3)、小明猜想：如果保持a的直径不变，逐渐增大a的质量，且a、b发生的是弹性碰撞，则碰撞之前a的挡光时间与碰撞之后b的挡光时间的比值会逐渐趋近于某一定值。你是否同意小明的猜想？若同意小明的猜想，请写出该比值。

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三、解答题

12. 如图所示，电源电动势E=5V，定值电阻 $R =8Ω$ ，电动机的额定电压 $U = 4 V$ ，电动机线圈电阻 $R_{0} =0 .5Ω$ 。闭合开关S，电路稳定后，电动机正常工作，电源在t=2s的时间内把 $q = 2 C$ 的负电荷从正极移送到负极。求：

(1)、电源的内阻r；

(2)、电动机正常工作时产生的机械功率P。

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13. 如图所示，宇宙飞船绕地球做圆周运动时，由于地球遮挡阳光，会经历“日全食”过程，太阳光可看作平行光，宇航员在A点测出地球的张角为 $α$ 。已知地球半径为R，地球质量为M，引力常量为G，不考虑地球公转的影响。求：

(1)、飞船运行的高度h；

(2)、飞船绕地球一周经历“日全食”过程的时间t。

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14. 一简谐横波在水平绳上沿 $x$ 轴负方向以 $v = 20 m / s$ 的波速传播。已知 $t = 0$ 时刻的波形如图所示，绳上质点M、N的平衡位置分别是 $x_{M} = 5 m$ 、 $x_{N} = 35 m$ 。

(1)、写出质点N的振动方程；

(2)、从该时刻开始计时，求质点M、N振动速度相同的时刻 $t$ 。

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15. 如图所示，轻质动滑轮下方悬挂重物A、轻质定滑轮下方悬挂重物B。开始时，B受到竖直方向的外力F（图中未画出），A、B处于静止状态，且悬挂滑轮的轻质细线竖直，撤去F后A、B开始运动。已知A、B的质量均为m，假设摩擦阻力和空气阻力均忽略不计，重力加速度为g。求：

(1)、F的大小和方向；

(2)、撤去F后，B的加速度 $a_{B}$ ；

(3)、当A的位移为h时，B的速度大小 $v_{B}$ 。

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16. 如图所示为一种新型粒子收集装置，一个粒子源放置在立方体中心（固定在竖直轴上），粒子源可以向水平各方向均匀地发射一种带正电粒子，粒子的速率均相等。立方体处在方向竖直向下、场强 $E {=1×10}^{3} N/C$ 的匀强电场中，立方体边长L=0.1m，除了上下底面 $A A^{'} B^{'} B^{'}$ 、 $C C^{'} D^{'} D^{'}$ 为空外，其余四个侧面均为荧光屏。已知粒子的质量 $m =1 {.6×10}^{- 27} kg$ ，电荷量 $q =1 {.6×10}^{- 19} C$ ，不考虑粒子源的尺寸大小、粒子重力以及粒子间的相互作用，粒子打到荧光屏上后被荧光屏吸收，不考虑荧光屏吸收粒子后的电势变化。

(1)、若所有粒子都能打到荧光屏上，求粒子源发射粒子的速率范围；

(2)、若粒子源发射出的粒子速率为 $v_{0} = \frac{\sqrt{3}}{3} {×10}^{5} m/s$ ，求：
①打在荧光屏上的粒子具有的最小动能 $E_{k}$ ；

②打在荧光屏上的粒子数占发射粒子数的比例 $η$ 。

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