安徽省合肥市庐江县五校2022-2023学年高三上学期物理质量检测试卷

试卷更新日期：2023-02-10 类型：期末考试

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一、单选题

1. 目前，我国ETC(电子不停车收费系统)已实现全国联网，大大缩短了车辆通过收费站的时间．如图所示为甲、乙两辆车以相同速度开始减速，并通过某收费站的vt图像．根据图像，下列描述正确的是（）

A、甲车进入的是人工收费通道，乙车进入的是ETC通道 B、甲、乙两车从相同速度开始减速到恢复至原速度的时间差为12 s C、甲车进入通道的加速度大小为5 m/s² ，乙车进入通道的加速度大小为2.5 m/s² D、甲车进入ETC通道，当速度减至5 m/s后，再以此速度匀速行驶5 m即可完成交费

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2. 如图所示，水平放置的绝缘圆柱体两底面圆心P、Q处分别放置两个带有等量异种电荷的小球（可视为点电荷）。O为P、Q连线的中点，A、C是底面上的两点，B、D是过O点横截面上的两点，且A、B、C位于同一直线上。下列说法正确的是（　　）

A、A，C两点的电场强度相同 B、B，D两点的电场强度相同 C、B点的电场强度大于 $O$ 点的电场强度 D、将正试探电荷从B点沿直线移动至O点，电场力做正功

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3. 如图所示，绝缘底座上固定一电荷量为8×10^－6C的带负电小球A，其正上方O用轻细弹簧悬挂一质量m＝0.06kg、电荷量大小为2×10^－6C的小球B，弹簧的劲度系数k＝5N/m，原长L₀＝0.3m。现小球B恰能以A球为圆心在水平面内做顺时针方向（从上往下看）的匀速圆周运动，此时弹簧与竖直方向的夹角 $θ$ ＝53°。已知静电力常量k＝9.0×10⁹N·m²/C² ， sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，g＝10m/s² ，两小球都视为点电荷。则下列说法不正确的是（　　）

A、B匀速圆周运动的半径为0.4m B、小球B所受向心力为1.7N C、在图示位置若突然在B球所在范围内加上水平向左的匀强电场的瞬间，B球做离心运动 D、在图示位置若突然在B球所在范围内加上竖直向下的匀强磁场的瞬间，B做向心运动

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4. 我国“北斗二代”计划发射35颗卫星，形成全球性的定位导航系统。其中的5颗卫星是相对地面静止的高轨道卫星以下简称“静卫”，其他的有27颗中轨道卫星以下简称“中卫”轨道高度距地面为静止轨道高度的 $\frac{3}{5}$ 倍，下列说法正确的是（　　）

A、“中卫”的线速度介于7.9km/s和11.2km/s之间 B、“静卫”的轨道必须是在赤道上空 C、如果质量相同，“静卫”与“中卫”的动能之比为3：5 D、“静卫”的运行周期小于“中卫”的运行周期

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5. 在 $x$ 轴的坐标原点固定一电荷最绝对值为 $q$ 的点电荷，在 $x = 8 x_{0}$ 处固定另一点电荷，两者所在区域为真空，在两者连线上某点的电场强度 $E$ 与该点位置的关系如图所示。选取 $x$ 轴正方向为电场强度的正方向，无限远处电势为零，则下列说法正确的是（　　）

A、 $x = 3 x_{0}$ 处的电场强度大于 $x = 5 x_{0}$ 处电场强度 B、 $x = 3 x_{0}$ 处的电势高于 $x = 5 x_{0}$ 处的电势 C、在 $x = 8 x_{0}$ 处点电荷的电荷量的绝对值为 $3 q$ D、电子沿 $x$ 轴从 $x = x_{0}$ 移动到 $x = 5 x_{0}$ 过程中电势能先增加后减少

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6. 对静止在水平地面上的物体施加一竖直向上的恒力F，物体上升4.8m时撤去力F，物体的机械能E随距离地面高度h的变化关系如图所示，已知物体所受阻力大小恒定，重力加速度g取 $10 {m/s}^{2}$ 。以地面为参考平面。则（　　）

A、物体的质量为0.4kg B、物体所受阻力的大小为4N C、力F的最大功率为96W D、物体回到地面前瞬间的速度大小为 $\sqrt{3}$ m/s

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二、多选题

7. 如图所示，一水平放置的平行板电容器与电源相连。开始时开关闭合对电容器充电，再断开开关，使平行板两极板间距减小到原来的一半。若开关断开前、后各有一重力不计的带电粒子，由静止从下极板（附近）运动到上极板，则下列说法正确的是（　　）

A、开关断开前、后平行板电容器电容之比为 $2 ： 1$ B、开关断开前、后平行板间的电压之比为 $2 ： 1$ C、开关断开前、后带电粒子到达上极板时的速度之比为 $1 ： 1$ D、开关断开前、后带电粒子运动到上极板所用时间之比为 $\sqrt{2} ： 1$

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8. 甲、乙两质点在同一直线上运动，从 $t = 0$ 时刻起同时出发，甲做匀加速直线运动， $x - t$ 图像如图甲所示。乙做匀减速直线运动，整个运动过程的 $x - v^{2}$ 图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　）

A、 $t = 0$ 时刻，甲的速度2m/s B、甲的加速度大小4m/s² C、经过 $\frac{\sqrt{29}}{2} s$ ，甲追上乙 D、经过2.5s，甲追上乙

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9. 如图所示，足够长的水平传送带以 $v_{0} = 2 m/s$ 的速度沿逆时针方向匀速转动，在传送带的左端连接有一光滑的弧形轨道，轨道的下端水平且与传送带在同一水平面上，滑块与传送带间的动摩擦因数为 $μ = 0.4$ 。现将一质量为 $m = 1 kg$ 的滑块（可视为质点）从弧形轨道上高为 $h = 0.8 m$ 的地方由静止释放，重力加速度大小取 $g = 10 {m/s}^{2}$ ，则（　　）

A、滑块刚滑上传送带左端时的速度大小为 $4 m/s$ B、滑块在传送带上向右滑行的最远距离为2.5m C、滑块从开始滑上传送带到第一次回到传送带最左端所用的时间为2.25s D、滑块从开始滑上传送带到第一次回到传送带最左端的过程中，传动系统对传送带多做的功为12J

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10. 如图所示，A、B为平行板电容器的两个金属极板，C为静电计，开始时闭合开关S。静电计张开一定角度。不考虑静电计引起的电荷量变化，则下列说法正确的是（　　）

A、保持开关S闭合，将两极板间距减小，板间场强减小 B、保持开关S闭合，将R的滑片向左移动，静电计指针张开角度不变 C、断开开关S后，紧贴下极板插入金属板，静电计指针张开角度减小 D、断开开关S后，将两极板间距增大，板间电压增大

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三、实验题

11. 利用图（a）所示的装置验证动量守恒定律。在图（a）中，气垫导轨上有A、B两个滑块，滑块A右侧带有一弹簧片，左侧与穿过打点计时器的纸带相连；滑块B左侧也带有一弹簧片，上面固定一遮光片，光电计时器（未完全画出）可以记录遮光片通过光电门的时间。

实验测得滑块A质量 $m_{1} = 0.3 kg$ ，滑块B质量 $m_{2} = 0.1 kg$ ，遮光片宽度 $d = 1.00 cm$ ；打点计时器所用的交流电的频率为 $f = 50 Hz$ 。将光电门固定在滑块B的右侧，启动打点计时器，给滑块A一向右的初速度，使它与B相碰；碰后光电计时器显示的时间为 $Δ t = 3.30 \times 10^{- 3} s$ ，碰撞前后打出的纸带如图（b）所示。

(1)、碰撞后A的动量为 $kg \cdot m / s$ ；

(2)、撞后A、B组成的系统总动量为 $kg \cdot m / s$ ；（以上结果均保留两位小数）

(3)、在误差允许范围内A、B组成的系统动量是否守恒？（填“是”或“否”）

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12. 某实验探究小组为了测量电流表 $G_{1}$ 内阻 $r_{1}$ ，设计的电路如图甲所示，实验中供选择的仪器如下：
待测电流表 $G_{1}$ （0～5mA，内阻约300Ω）

电流表 $G_{2}$ （0～10mA，内阻约100Ω）

定值电阻 $R_{1}$ （300Ω）

定值电阻 $R_{2}$ （10Ω）

滑动变阻器 $R_{3}$ （0～1000Ω）滑动变阻器 $R_{4}$ （0～20Ω）

电键S及导线若干

干电池（1.5V）

(1)、定值电阻应选，滑动变阻器应选；

(2)、对照电路图用笔画线代替导线连接如图乙所示实物图；

(3)、主要的实验步骤如下：
A．按图甲所示电路图连接电路，将滑动变阻器的触头移至最（填“左”、“右”）端；

B．闭合电键S，移动滑动触头至某一位置，记录 $G_{1}$ 和 $G_{2}$ 的读数 $I_{1}$ 和 $I_{2}$ ；

C．重复步骤B，多次移动滑动触头，测量多组数据；

D．以 $I_{2}$ 为纵坐标， $I_{1}$ 为横坐标，作出相应图线，如图丙所示；

(4)、根据 $I_{2}$ － $I_{1}$ 图线的斜率k及定值电阻，写出待测电流表内阻的表达式 $r_{1}$ =（用k和 $R_{1}$ 表示）。

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四、解答题

13. 如图为某室内模拟滑雪机，机器的前后两个传动轴由电动机提供动力并带动雪毯持续向上运动，使滑雪者获得真实的滑雪体验。已知坡道长L=8m，倾角为θ=37°，雪毯以速度v₀=8m/s向上做匀速直线运动，一质量m=60kg（含装备）的滑雪者从坡道顶端由静止滑下，滑雪者未做任何助力动作，滑雪板与雪毯间的动摩擦因数μ=0.25，重力加速度g=10m/s² ， sin37°=0.6，cos37°=0.8.不计空气阻力，在滑雪者滑到坡道底端的过程中，求：

(1)、滑雪者所受合力的冲量I；

(2)、与空载相比电动机多消耗的电能E。

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14. 如图所示，质量 $M = 10 kg$ 、上表面光滑的木板在 $F = 20 N$ 的水平拉力作用下，以 $v_{0} = 5 m/s$ 的速度沿水平地面向右匀速运动。现将一质量 $m = 4 kg$ 的铁块无初速度地放上木板的最右端，木板的长度 $L = 10 m$ ，取 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。求：

(1)、木板与地面间的动摩擦因数 $μ$ ；

(2)、铁块放上后，木板运动的加速度 $a$ ；

(3)、铁块滑离木板时，木板的速率 $v$ 。

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15. 某研究小组用如图甲所示的装置来研究滑块（可视为质点）的运动。ABCD为固定轨道，AB部分是倾角θ=60°的粗糙斜面，BC部分是圆心角θ=60°的光滑圆轨道，CD部分是光滑水平面，AB和CD分别与圆轨道部分相切于B点和C点，圆轨道的C端下面装有一压力传感器。水平面上有一端固定在D处的轻弹簧，另一端自由伸长时恰好在C点。该小组成员让滑块从斜面上不同位置由静止下滑，并记录滑块起始位置离B点的高度h，滑块每次刚到达C点时压力传感器的示数F与h的关系图象如图乙所示，已知滑块与斜面间的动摩擦因数 $μ = \frac{\sqrt{3}}{2}$ ，重力加速度g取10 m/s²。求：

(1)、质量为m的滑块，由静止沿AB斜面下滑过程中克服摩擦力所做的功W_f（用题中所给的物理量表示）；

(2)、滑块的质量m和圆轨道的半径R；

(3)、已知弹簧的劲度系数k=30N/m，在其弹性限度范围内其压缩量不能超过0.3 m，求h的最大值h_m。

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16. 如图所示，质量 $m = 5 kg$ 的滑块可视为质点，与水平桌面AD间的动摩擦因数 $μ = 0.4$ ；有半径 $R = 0.8 m$ 的缺口圆轨道竖直固定，圆弧轨道光滑，半径ON竖直，OP与竖直方向成 $β = 45 °$ 角，OM水平，DP之间高度差也为R。滑块在与水平方向成 $θ = 37 °$ 角斜向右上方的恒定拉力F作用下，以 $a = 1.2 {m/s}^{2}$ 的加速度沿水平桌面AD做匀变速直线运动；到达桌面最右端D时撤去拉力F，滑块恰好经P点无碰撞进入圆轨道。取重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ ， $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ 。

(1)、求拉力F的大小；

(2)、滑块在P点时速度大小；

(3)、求滑块在M点时轨道受到的弹力（可用根号表示）。

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