江西省五市九校协作体2022-2023学年高三上学期物理第一次联考试卷

试卷更新日期：2023-01-14 类型：月考试卷

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一、单选题

1. 如图甲所示，抚州市两名消防员在水平地面A、B两处使用相同口径的喷水枪对高楼着火点进行灭火。运动轨迹简化为如图乙所示，假设均能垂直击中竖直楼面上的同一位置P点。不计空气阻力，则（　　）

A、A处水枪喷出的水在空中运动的时间较长 B、A处水枪喷口每秒喷出水的体积较大 C、B处水枪喷出的水击中墙面的速度较大 D、B处水枪喷口喷出水的初速度较大

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2. 如图所示为某学习小组的同学在研究光电效应现象时，通过实验数据描绘的光电流与光电管两端电压关系图像，已知图线甲、乙所对应的光的频率分别为 $ν_{1}$ 、 $ν_{2}$ ，逸出的光电子的最大速度之比为2：1，下列说法正确的是（　　）

A、 $ν_{1} ： ν_{2} = 4 ： 1$ B、甲光与乙光的波长之比为1：2 C、 $| U_{1} | ： | U_{2} | = 4 ： 1$ D、用甲光实验，达到饱和光电流时，单位时间内到达阳极的光电子数较多

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3. 2022年11月1日，梦天实验舱与“天宫”空间站在轨完成交会对接，目前已与天和核心舱、问天实验舱形成新的空间站“T”字基本构型组合体。已知组合体的运行轨道距地面高度为h（约为400km），地球视为理想球体且半径为R（约为6400km），地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，空间站可看成绕地球做匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　）

A、组合体轨道处的重力加速度约为 ${(\frac{16}{17})}^{2} g$ B、地球的平均密度可表示为 $\frac{3 g}{4 π G (R - h)}$ C、航天员漂浮在组合体中，处于平衡状态 D、在更高轨道上运行的美国星链卫星1035号曾经变轨后接近中国空间站，这是通过对该卫星点火加速后降低轨道来实现的

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4. 如图所示为一物体在0～25s内运动的v-t图像，则关于该物体的运动，下列说法正确的是（）

A、物体在25s内的位移为350m B、物体在15～20s内与20～25s内所受合力方向相反 C、0～5s内与15～20s内物体所受合力的冲量相等 D、0～5s内与20～25s内合力对物体所做的功相等

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5. 如图甲所示，圆形区域ABCD处在平行于纸面的匀强电场中，圆心为O，半径为R=0.1m。P为圆弧上的一个点，PO连线逆时针转动， $θ$ 为PO连线从AO位置开始旋转的角度，P点电势随 $θ$ 变化如图乙所示。下列说法正确的是（　　）

A、匀强电场的场强大小为10V/m B、匀强电场的场强方向垂直AC连线向下 C、一电子从A点沿圆弧运动到C点，电势能增加2eV D、一电子从B点沿圆弧逆时针运动到D点，电场力先做正功后做负功

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6. 如图所示，某空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场。一带电小球恰能以速度 $v_{0}$ 沿图中虚线所示轨迹做直线运动，其虚线恰好为固定放置的光滑绝缘管道的轴线，且轴线与水平方向成 $60 °$ 角，最终小球沿轴线穿过光滑绝缘管道（管道内径大于小球直径）。下列说法正确的是（　　）

A、小球一定带正电 B、电场强度和磁感应强度的大小关系为 $\frac{E}{B} = \frac{\sqrt{3} v_{0}}{2}$ C、小球一定从管道的 $P$ 端运动到 $Q$ 端 D、若小球刚进入管道时撤去磁场，小球将在管道中做匀减速直线运动

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二、多选题

7. 如图所示，粗糙的水平面上有一根右端固定的轻弹簧，其左端自由伸长到b点，质量为2kg的滑块从a点以初速度 $v_{0} = 6 m / s$ 开始向右运动，与此同时，在滑块上施加一个大小为20N，与水平方向夹角为53°的恒力F，滑块将弹簧压缩至c点时，速度减小为零，然后滑块被反弹至d点时，速度再次为零，已知ab间的距离是2m，d是ab的中点，bc间的距离为0.5m，g取 $10 m / s^{2}$ ， sin53°=0.8，cos53°=0.6，则下列说法中正确的是（　　）

A、滑块运动至b点后，一接触弹簧就开始减速 B、滑块从c点被反弹至d点的过程中因摩擦产生的热量为36J C、弹簧的最大弹性势能为36J D、滑块与水平面间的摩擦因数为0.6

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8. 如图所示的电路中，电源的电动势E和内阻r一定，A、B为平行板电容器的两块正对金属板， $R_{1}$ 为光敏电阻，电阻随光强的增大而减小。 $R_{3}$ 为定值电阻，且 $R_{3} > r$ 。当 $R_{2}$ 的滑动触头P在中间时，闭合开关S，此时电流表A和电压表V的示数分别为I和U。以下说法正确的是（　　）

A、若仅用更弱的光照射 $R_{1}$ ，则I减小，U增大 B、若仅用更弱的光照射 $R_{1}$ ，则电源的输出功率减小 C、若仅将 $R_{2}$ 的滑动触头P向a端移动，则I减小，U增大 D、若仅增大A、B板间距离，则电容器所带电荷量增多

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9. 如图所示，水平面上有一质量m=3kg的小车，其右端固定一水平轻质弹簧，弹簧左端连接一质量 $m_{0} = 2 k g$ 的小物块，小物块与小车一起以 $v_{0} = 4 m / s$ 的速度向右运动，与静止在水平面上质量M=1kg的小球发生弹性碰撞，碰撞时间极短，弹簧始终在弹性限度内，忽略一切摩擦阻力。则下列说法中正确的是（　　）

A、小车与小球碰撞后小球的速度大小为6m/s B、当弹簧被压缩到最短时小车的速度大小为2.4m/s C、从碰后瞬间到弹簧被压缩至最短的过程中，弹簧弹力对小物块的冲量大小为 $2 N \cdot s$ D、若从碰后瞬间到弹簧被压缩至最短用时2s，则小车在这2s内的位移x与弹簧最大形变量l的关系式为 $x = \frac{28 - 2 l}{5} (m)$

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10. 如图甲所示，空间有一水平向右的匀强电场，电场中有一个竖直圆轨道，圆心为O，圆上A点所在的半径与竖直直径BC成θ=37°角。A与B、A与C间分别用直管道相连，质量为m=0.08kg，电荷量为 $q = 6 \times 1 0^{- 6} C$ 的光滑带电小球（可视为质点）从A点由静止释放，分别沿管道AB和AC到达圆周的运动时间相同。现去掉管道AB和AC，如图乙所示，在A点沿圆周切线方向给小球一个初速度让小球恰能沿圆轨道内侧做完整的圆周运动，轨道都是绝缘的，小球运动过程中电荷量不变。（cos37°=0.8， $g = 10 m / s^{2}$ ）下列说法正确的是（　　）

A、匀强电场的电场强度大小为 $E = 1 \times 1 0^{4} N / C$ B、匀强电场的电场强度大小为 $E = 1 \times 1 0^{5} N / C$ C、小球做圆周运动过程中对环的压力最大值为6N D、小球做圆周运动过程中对环的压力最大值为5N

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三、实验题

11. 在某次探究加速度与力、质量的关系的实验中，甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如图所示的实验装置，小车总质量用M，重物质量用m表示。

(1)、为便于测量合力的大小，并得到小车总质量一定时，小车的加速度与所受合力成正比的结论，下列说法正确的是____。（填选项字母）

A、四组实验中只有甲需要平衡摩擦力 B、四组实验都需要平衡摩擦力 C、四组实验中只有甲需要满足所挂重物质量m远小于小车的总质量M的条件 D、四组实验都需要满足所挂重物质量m远小于小车的总质量M的条件

(2)、按甲同学设计装置完成实验，并根据实验得到的数据，画出小车的 $a - \frac{1}{M}$ 图像如图所示，从图像中可以得出，当小车的质量为0.5kg时，它的加速度为 $m / s^{2}$ 。（保留1位小数）

(3)、若乙、丙、丁三位同学发现某次测量中力传感器和弹簧测力计读数相同，通过计算得到小车加速度均为a，则乙、丙、丁实验时所用小车总质量之比为。

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12. 某实验小组要测量两节干电池组的电动势和内阻，实验室有下列器材：
A．灵敏电流计G（0 ~ 5mA，内阻约为60Ω）
B．电压表V（0 ~ 3V，内阻约为10kΩ）
C．电阻箱R₁（0 ~ 999.9Ω）
D．滑动变阻器R₂（0 ~ 100Ω，1.5A）
E．旧电池2节
F．开关、导线若干

(1)、由于灵敏电流计的量程太小，需扩大灵敏电流计的量程。测量灵敏电流计的内阻的电路如图甲所示，调节R₂的阻值和电阻箱使得电压表示数为2.00V，灵敏电流计示数为4.00mA，此时电阻箱接入电路的电阻为445.0Ω，则灵敏电流计内阻为Ω；（保留1位小数）

(2)、为将灵敏电流计的量程扩大为60mA，该实验小组将电阻箱与灵敏电流计并联，则应将电阻箱R₁的阻值调为Ω；（保留1位小数）；

(3)、把扩大量程后的电流表接入如图乙所示的电路，根据测得的数据作出U—I_G。（I_G为灵敏电流计的示数）图像如图丙所示，则该干电池组的电动势E = V，内阻r = Ω（保留3位有效数字）。

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四、解答题

13. 如图所示，质量M=2kg的滑板P足够长，在光滑水平地面上以速度 $v_{0} = 7 m / s$ 向右运动。t=0时刻，在P最右端位置轻轻地放一质量m=1kg的小物块Q（可看作质点），同时给Q施加一个水平向右的恒力F=8N。已知P与Q间的动摩擦因数 $μ = 0.4$ ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s²。求：

(1)、运动过程中，P的最小速度是多少？

(2)、从t=0开始，经过多长时间，Q刚好要从P的右端掉下？

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14. 如图所示，两根等高光滑的 $\frac{1}{4}$ 圆弧轨道，半径为r、间距为L，轨道电阻忽略不计。在轨道顶端连有一阻值为2R的定值电阻，整个装置处在一竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B。现有一根长度稍大于L、质量为m、电阻值为R的金属棒从轨道的顶端ab处由静止开始下滑，到达轨道底端cd时受到轨道的支持力大小为2mg。整个过程中金属棒与导轨接触良好，求：

(1)、金属棒到达最低点时金属棒受到的安培力大小和方向；

(2)、若金属棒在外力作用下，从cd开始以速度 $v_{0}$ 向右沿轨道做匀速圆周运动，则在棒到达ab的过程中定值电阻2R产生的焦耳热为多少？

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15. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的第二象限内存在垂直坐标平面向外的有界圆形匀强磁场，圆心C点位置 $(- \sqrt{3} l ， l)$ ，半径为l，第一象限和第四象限存在垂直于坐标平面向外的相同匀强磁场，第三象限内存在水平向右的匀强电场。质量为m、电荷量为q的带正电粒子从x轴上A点 $(- \sqrt{3} l ， 0)$ 以初速度 $v_{0}$ 沿y轴正方向射入圆形磁场，然后从y轴上的M点（0，2l）射入第一象限，经磁场偏转后从y轴上的N点（0，-2l）射入第三象限，经过第三象限的匀强电场作用后垂直打到x轴上的某点P（图中未画出），不计粒子重力，求：

(1)、有界圆形匀强磁场磁感应强度大小 $B_{1}$ ；

(2)、匀强电场的电场强度大小E和P点位置坐标；

(3)、求粒子从A点运动到P点的总时间 $t_{总}$ 。

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16. 如图所示，细玻璃管中的水银柱将两部分理想气体封闭在大小不同的两个玻璃泡中，大玻璃泡的体积是小玻璃泡的4倍，当外界温度为T₀时，右侧水银面比左侧水银面高h，现改变外界温度，使系统与外界热平衡后，右侧水银面比左侧高 $\frac{h}{3}$ ，则外界温度应升高还是降低？升高或降低的温度△T是多少？(不考虑细玻璃管中气体的体积)

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17. 简谐横波在均匀介质中沿直线传播，P、Q是传播方向上相距5m的两质点，波先传到P，当波继续传播到Q开始计时，P、Q两质点的振动图像如图所示。已知PQ两点平衡位置的距离大于一个波长小于2个波长。求：

(1)、该简谐波的传播速度；

(2)、波传到Q后向距离1m的M点继续传播，M点第二次到达波峰所经过的时间t。

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