广东省揭阳市普通高中2022-2023学年高三上学期物理教学质量测试试卷

试卷更新日期：2023-02-27 类型：期末考试

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一、单选题

1. 如图所示，一长为L的细线，一端固定在绝缘天花板上，另一端连接了电荷量大小为Q的金属小球A，另一带正电、带电量也为Q的金属小球B固定在绝缘天花板上。静止时，细线与水平面夹角为30°，小球A、B间的连线与水平方向的夹角也为30°（已知静电力常量为k）。下列关于小球A的说法正确的是（　　）

A、小球A带正电，重力大小为 $\frac{k Q^{2}}{L^{2}}$ B、小球A带负电，重力大小为 $\frac{k Q^{2}}{L^{2}}$ C、小球A带正电，重力大小为 $\frac{k Q^{2}}{3 L^{2}}$ D、小球A带负电，重力大小为 $\frac{k Q^{2}}{3 L^{2}}$

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2. 如图，直线a和曲线b分别是在平行的平直公路上行驶的汽车a和b的速度—时间（ $v - t$ ）图线，在 $t_{3}$ 时刻两车刚好在同一位置（并排行驶）， $t_{2}$ 时刻曲线b的切线与直线a平行，下列说法正确的是（　　）

A、在 $t_{1}$ 时刻，两车刚好也是处于同一位置（并排行驶） B、在 $t_{2}$ 时刻，b车位于a车的前方 C、 $t_{1}$ 到 $t_{3}$ 这段时间内，a车的平均速度等于b车的平均速度 D、 $t_{1}$ 到 $t_{3}$ 这段时间内，b车的加速度先增大后减小

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3. 北京冬奥会上，国家速滑馆“冰丝带”一共产生了14枚金牌。如图为我国运动员在“冰丝带”水平冰面上的某次训练照片，根据该照片，我们可推知（　　）

A、地面对运动员竖直向上的支持力大于运动员的重力 B、地面对运动员的作用力与重力大小相等 C、若运动员正做匀速圆周运动，则他所受合外力保持不变 D、转弯时，速度越大，冰刀与冰面所成的锐角越小

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4. 平行金属板 $A 、 B$ 分别带等量异种电荷， $A$ 板带正电， $B$ 板带负电， $a 、 b$ 两个带正电的粒子，以相同的速率先后垂直于电场线从同一点 $Q$ 进入两金属板间的匀强电场中，并分别打在 $B$ 板上的 $A^{'} 、 B^{'}$ 两点，如图所示。若不计重力，则（　　）

A、 $a$ 粒子带的电荷量一定大于 $b$ 粒子带的电荷量 B、 $a$ 粒子的质量一定小于 $b$ 粒子的质量 C、 $a$ 粒子带的电荷量与质量之比一定大于 $b$ 粒子带的电荷量与质量之比 D、 $a$ 粒子带的电荷量与质量之比一定小于 $b$ 粒子带的电荷量与质量之比

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5. 一只红嘴蓝鹊站在斜水管上保持不动时，下列说法正确的是（）

A、它对水管的作用力和水管对它的弹力是一对平衡力 B、它对水管的作用力垂直于水管向下 C、当它把水管抓得更紧时，水管对它的摩擦力将增大 D、它受到弹力是因为它使水管产生弹性形变

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6. 高铁在高速行驶时，受到的阻力f与速度v的关系为f = kv²（k为常量）。若某高铁以160 km/h的速度匀速行驶时机车的输出功率为P，则该高铁以320 km/h的速度匀速行驶时机车的输出功率为（）

A、8P B、4P C、2P D、P

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7. 2019年12月17日，我国第一艘国产航空母舰“山东舰”正式交付海军，“山东舰”发动机最大输出功率为P，最大航行速度为 $v_{m}$ ，其航行时所受的阻力随速度增大而增大，某次直线航行过程中，下列说法中正确的是（　　）

A、若“山东舰”匀加速启动，则在匀加速阶段，发动机提供的牵引力大小恒定 B、若“山东舰”以恒定功率P启动，经时间t后速度达 $v_{m}$ ，则有 $P t = \frac{1}{2} m v_{m}^{2}$ C、若“山东舰”以 $v_{m}$ 匀速航行时，所受的阻力为 $\frac{P}{v_{m}}$ D、若“山东舰”以 $\frac{v_{m}}{2}$ 匀速航行时，发动机输出功率为 $\frac{P}{2}$

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二、多选题

8. 图甲是某人站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图，中间的“.”表示人的重心。图乙是根据力传感器采集到的数据画出的力—时间图象。两图中 $a ~ g$ 各点均对应，其中有几个点在图甲中没有画出。根据图象可知（　　）

A、d点位置对应人处于超重状态 B、c点位置对应人处于失重状态 C、b点位置对应人处于下蹲过程的最低点 D、b点位置对应人处于失重状态

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9. 假设火星探测器贴近火星表面做匀速圆周运动时，绕行周期为T，已知火星半径为R，引力常量为G，由此可以估算（　　）

A、火星质量 B、探测器质量 C、火星第一宇宙速度 D、火星平均密度

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10. 蹦床是很多人喜欢的一项游戏活动。如图所示，游戏者借助弹性网面的弹力上下弹跳，既锻炼身体，又收获快乐。忽略空气阻力，游戏者从最低点到刚离开网面的过程中（）

A、所受弹力的冲量小于动量的变化量 B、所受弹力的冲量大于所受重力的冲量 C、网面弹性势能的减小量大于动能的增加量 D、网面弹性势能的减小量小于重力势能的增加量

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三、实验题

11. 某实验小组欲将电流表G₁的量程由3mA改装量程为3.0V的伏特表。实验器材如下：

A．待测电流表G₁（内阻约为10Ω）；

B．标准电流表G₂（满偏电流为6mA）；

C．滑动变阻器R（最大阻值为3kΩ）；

D．电阻箱R′（阻值范围为0～999.9Ω）：

E.电池组、导线、开关。

(1)、实验小组根据图甲所示的电路测电流表G₁的内阻，请完成以下实验内容：
①将滑动变阻器R调至最大，闭合S₁；

②调节滑动变阻器R，使电流表G₁满偏；

③再闭合S₂ ，保持滑动变阻器R不变，调节电阻箱R′，电流表G₁指针的位置恰好指在中央刻度，此时电阻箱R′的示数如图乙所示。由此可知电流表G₁内阻的测量值为Ω，与真实值相比（选填“偏大”、“相等”或“偏小”）。

(2)、为了更加准确地测量电流表G₁的内阻，实验小组利用题中给出的实验器材重新设计实验，请完成以下实验内容：
①完善图丙的电路图；

②实验小组根据图丙设计的电路图进行实验，采集到电流表G₁、G₂的示数分别为2.0mA、5.0mA，电阻箱的读数为6.6Ω，则电流表G₁内阻为Ω；

③实验小组将电流表G₁改装成量程为3.0V的伏特表，要（选填“串联”或“并联”）一个阻值R_x=Ω的电阻（结果保留一位小数）。

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12. 为验证做匀速圆周运动物体的向心加速度与其角速度、轨道半径间的定量关系： $a = ω^{2} r$ ，某同学设计了如图所示的实验装置。其中 $A B$ 是固定在竖直转轴 $O O^{'}$ 上的水平凹槽，A端固定的压力传感器可测出小钢球对其压力的大小， $B$ 端固定一宽度为 $d$ 的挡光片，光电门可测量挡光片每一次的挡光时间。

实验步骤：

①测出挡光片与转轴的距离为 $L$ ；

②将小钢球紧靠传感器放置在凹槽上，测出此时小钢球球心与转轴的距离为 $r$ ；

③使凹槽 $A B$ 绕转轴 $O O^{'}$ 匀速转动；

④记录下此时压力传感器示数 $F$ 和挡光时间 $Δ t$ 。

(1)、小钢球转动的角速度 $ω =$ （用 $L 、 d 、 Δ t$ 表示）；

(2)、若忽略小钢球所受摩擦，则要测量小钢球加速度，还需要测出，若该物理量用字母 $x$ 表示，则在误差允许范围内，本实验需验证的关系式为（用 $L 、 d 、 Δ t 、 F 、 r 、 x$ 表示）。

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四、解答题

13. 如图所示，质量M=4kg的滑板B静止放在光滑水平面上，其右端固定一根轻质弹簧，弹簧的自由端C到滑板左端的距离L=0.5 m，这段滑板与木块A（可视为质点）之间的动摩擦因数μ= 0.2，而弹簧自由端C到弹簧固定端D所对应的滑板上表面光滑．木块A以速度v₀=10m/s由滑板B左端开始沿滑板B表面向右运动．已知木块A的质量m=1kg，g取10m/s² ，．求：

(1)、弹簧被压缩到最短时木块A的速度

(2)、木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能．

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14. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的第四象限有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在y轴上P点有一粒子源，沿纸面向磁场发射速率不同的粒子，均沿与y轴负方向夹角 $θ = 30 °$ 的方向，已知粒子质量均为m，电荷量q（ $q > 0$ ），OP间距离为L（不计粒子间相互作用及粒子重力）。

(1)、若某粒子垂直x轴飞出磁场，求该粒子在磁场中的运动时间；

(2)、若某粒子不能进入x轴上方，求该粒子速度大小满足的条件。

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15. 如图所示，在足够长的光滑水平台面 $A B$ 右侧一定距离处固定一半径为 $R = \frac{11}{8} m$ 的光滑圆弧轨道 $C D$ ，C点与圆心O点的连线与竖直方向 $O D$ 的夹角 $α = 53 °$ ，该圆弧轨道在D点通过光滑小圆弧与一足够长的粗糙斜面 $D E$ 相接，该斜面的倾角 $θ$ 可在 $0 ~ 80 °$ 范围内调节（调好后保持不变）。A、B、C、D、E均在同一竖直平面内。质量为 $m = 1 kg$ 的物块N静止在水平台面上，其左侧有质量为 $m_{0} = 3 kg$ 的物块M。让物块M以速度 $v_{0} = 2 m/s$ 的速度向右运动，与物块N发生弹性碰撞，物块N与物块M分离后离开水平台面，并恰好从C点无碰撞的进入圆弧轨道，然后滑上斜面 $D E$ ，物块N与斜面 $D E$ 之间的动摩擦因数， $μ = \frac{\sqrt{3}}{3} ， \sin 53 ° = 0.8 ， \cos 53 ° = 0.6 ， g = 10 {m/s}^{2}$ ，物块M、N均可视为质点，求：

(1)、碰撞后物块N、M的速度各是多大；

(2)、物块N到达D点时对轨道的压力多大；

(3)、若物块N第一次经过C点后，在C点安装一弹性挡板，挡板平面与该点圆弧轨道的切线垂直，物块N与挡板碰撞前后速度大小不变。求 $θ$ 取不同值时，物块N在运动的全过程中因摩擦而产生的热量Q与 $\tan θ$ 的关系式。

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