河北省秦皇岛市青龙满族自治县青龙联考2023-2024学年高三上学期11月期中物理试题

试卷更新日期：2023-12-08 类型：期中考试

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一、选选题（本大题共11小题，共46分。其中1-7题只有一个选项符合题意，每小题4分，8-10题有多个选项符合题意，全选对的给6分，选对选不全给3分，有错选的不给分。）

1. 如图所示“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是天津市的地标之一。摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列叙述正确的是（）

A、摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变 B、在最高点，乘客处于失重状态 C、摩天轮转动一周的过程中，乘客的向心加速度不变 D、摩天轮转动过程中，乘客重力的瞬时功率保持不变

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2. 由粗糙的水平杆AO与光滑的竖直杆BO组成的绝缘直角支架如图放置，在AO杆、BO杆上套有带正电的小球P、Q，两个小球恰能在某一位置平衡。现将P缓慢地向右移动一小段距离，两球再次达到平衡。若小球所带电量不变，与移动前相比

A、杆BO对Q的弹力减小 B、P、Q之间的距离减小 C、杆AO对P的摩擦力增大 D、杆AO对P的弹力减小

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3. 回旋加速器是利用较低电压的高频电源使粒子经多次加速获得巨大速度的一种仪器，工作原理如图。下列说法正确的是（）

A、粒子由A₀运动到A₁比粒子由A₂运动到A₃所用时间少 B、在D形盒半径和磁感应强度一定情况下，同一粒子获得的动能与交流电源电压有关 C、粒子的能量由电场提供 D、高频电源的周期与被加速带电粒子做匀速圆周运动的周期无关

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4. 小星坐于座位上想将手中的废纸团投入高为 $h = 0.8 m$ 的垃圾桶中，垃圾桶口为一边长为0.4m的正方形；若小星水平抛出纸团的点位于垃圾桶口左边界中点正前方L=1.0m，离地高度为H=1.0m，不计空气阻力，要使纸团投入垃圾桶中，小星可以将纸团投入垃圾桶的速度为（　　）（g取10m/s²）

A、2m/s B、4m/s C、6m/s D、8m/s

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5. 如图所示，A是静止在赤道上随地球自转的物体，B、C是在赤道平面内的两颗人造卫星，B是地球同步卫星。下列关系正确的是（　　）

A、物体A随地球自转的线速度大于卫星B的线速度 B、卫星B的角速度大于卫星C的角速度 C、物体A随地球自转的周期大于卫星C的周期 D、物体A随地球自转的向心加速度等于卫星C的向心加速度

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6. 如图所示，在与坡底B点的距离为L的山坡上，竖直固定一长度为L的直杆AO，O为山坡的中点，A端与坡底B之间连接一根光滑的细钢绳。现让一穿在钢绳上的小环从A点由静止开始沿钢绳无摩擦地滑下，则小环在钢绳上滑行的时间为（　　）

A、 $\frac{1}{2} \sqrt{\frac{L}{g}}$ B、 $\sqrt{\frac{L}{g}}$ C、 $\sqrt{\frac{2 L}{g}}$ D、2 $\sqrt{\frac{L}{g}}$

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7. 如图所示，两个相隔一定距离的同轴放置的分别带有等量异种电荷的相同固定细导体圆环，O₁、O₂分别为两环的圆心，一个质子从很远处沿轴线向左运动并先后穿过两环．则在质子运动的过程中（）

A、在O₁和O₂处质子的加速度大小相等且方向相反 B、在O₁和O₂连线的中点，质子的动能最小 C、从O₁到O₂ ，质子的电势能一直增加 D、轴线上O₁点右侧、O₂点左侧都存在电场强度大小为零的点，且这两点关于O₁、O₂连线的中点对称

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8. 铁路弯道处外轨略高于内轨，内外轨道平面与水平面间的夹角为 $θ$ ，转弯处的弯道半径为R，如图所示。若质量为m的火车转弯时的速度大于 $\sqrt{g R \tan θ}$ ，重力加速度为g，则（　　）

A、内轨对内侧车轮轮缘有挤压 B、外轨对外侧车轮轮缘有挤压 C、铁轨对火车垂直于轨道平面的支持力等于 $\frac{m g}{\cos θ}$ D、铁轨对火车垂直于轨道平面的支持力大于 $\frac{m g}{\cos θ}$

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9. 如图所示为一边长为 L 的正方形 abcd，P 是 bc 的中点，若正方形区域内只存在由 d 指向 a 的匀强电场，则在 a 点沿 ab 方向以速度 v 入射的质量为 m、电荷量为 q 的带负电粒子（不计重力）恰好从 P 点射出．若该区域内只存在垂直纸面向里的匀强磁场，则在 a 点沿 ab 方向以速度 v 入射的同种带电粒子恰好从 c 点射出，由此可知下列错误的是（）

A、匀强电场的电场强度为 $\frac{m v^{2}}{q L}$ B、匀强磁场的磁感应强度为 $\frac{\sqrt{2 m} v}{q L}$ C、带电粒子在匀强电场中运动的加速度大小等于在匀强磁场中运动的加速度大小 D、带电粒子在匀强电场中运动和在匀强磁场中运动的时间之比为π∶2

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10. 如图所示，一小型直流电动机M的线圈绕阻 $R_{M} = 1 Ω$ ，定值电阻R₀=1.5Ω，电源的电动势 $E = 10 V$ ，内阻 $r = 0.5 Ω$ ，理想电流表的示数为 $2 A$ ，下列说法中正确的是（）

A、电动机的发热功率为 $4 W$ B、电动机消耗的电功率为 $12 W$ C、电动机两端的电压为 $2 V$ D、每分钟内电动机输出的机械能为 $480 J$

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二、实验题（本大题共2个小题，共18分）

11. 某同学用如图所示的实验装置验证碰撞过程中动量守恒，图中a、b是两个半径相等的小球。实验步骤：
①在平木板表面钉上白纸和复写纸，并将该木板竖直立于紧靠斜槽轨道水平段槽口处，将小球a从斜槽轨道上某固定点由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；
②将木板向右平移一定距离并固定，再将小球a从固定点由静止释放，撞在木板上并在白纸上留下痕迹B；
③把小球b静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球a仍从原固定点由静止释放，与小球b相碰，两球撞在木板上并在白纸上留下痕迹A和C。
回答下列问题：
（1）若碰撞过程中没有机械能损失，为了保证碰撞后a球向右运动，a、b两球的质量m₁与m₂的大小关系是m₁m₂（选填“>”“=”或“<”）。
（2）必须测量的物理量有。
A．小球a开始释放时离斜槽轨道水平面的高度h
B．木板水平向右移动的距离L
C．a球和b球的质量m₁、m₂
D．O点到A、B、C三点的竖直距离y₁、y₂、y₃
（3）在实验误差允许范围内，若关系式成立，则碰撞过程中动量守恒。（用（2）中所测量的物理量表示）
（4）若碰撞过程中有机械能损失，若（3）中的关系式成立，（选填“能”或“不能”）验证碰撞过程中动量守恒。

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12. 某学生实验小组利用图（甲）所示电路，测量多用电表内电池的电动势和电阻“×100”挡内部电路的总电阻．使用的器材有：
多用电表：微安表：量程1000 $μ$ A；滑动变阻器；最大阻值2k $Ω$ ；导线若干．
回答下列问题：
(1)将多用电表挡位调到电阻“×100”挡，再将红农笔和黑表笔，调零点．
(2)将图（甲）中多用电表的红表笔和(选填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端．
(3) 将滑动变阻器的滑片调到适当位置，使这时微安表的示数为500^.多用电表的示数如图 (乙）所示，多用电表的读数为 $Ω$ ．
(4)调节滑动变阻器的滑片，使其接入电路的阻值为军.此时多用电农和微安表的读数分别为 1000 $Ω$ 和600 $μ$ A，从测量数据可知.微安表的内阻为 $Ω$ ．
(5)多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路，如图（丙）所示．根据前面的实验数据计算可得，此多用电表内电池的电动势为V，电阻“×100”挡内部电路的总电阻为 $Ω$ ．

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三、计算题（本大题共3个小题共36分）

13. 一辆汽车以v₀=36km/h的速度在平直公路上匀速行驶，若汽车先以a₁=0.5m/s²的加速度匀加速t₁=10s后，再以a₂=3m/s²的加速度在t₂=8s的时间内匀减速刹车，求：汽车
（1）在10s末的速度多大？
（2）从加速到减速，总共18s时间内的位移大小；
（3）请自设坐标，作出汽车开始加速后18s内的v-t图像。

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14. 两块质量分别为m的木块在光滑水平面上均以速度 $\frac{v_{0}}{2}$ 向左匀速运动，中间用一根劲度系数为k的轻弹簧连接着，此时弹簧处于原长，如图所示．现从水平方向迎面射来一颗子弹，质量为 $\frac{m}{4}$ ，速度为v₀ ，子弹射入木块A并留在其中．求：
(1)在子弹击中木块后的瞬间木块A的速度v_A大小．
(2)子弹击中木块的过程中系统损失的机械能.
(3)在子弹击中木块后的运动过程中弹簧的最大弹性势能．

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15. 如图所示的平面直角坐标系xOy，在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场，方向沿y正方向；在第Ⅳ象限的正三角形abc区域内有匀强电场，方向垂直于xOy平面向里，正三角形边长为L，且ab边与y轴平行．一质量为 m、电荷量为q的粒子，从y轴上的P（0，h）点，以大小为v₀的速度沿x轴正方向射入电场，通过电场后从x轴上的a（2h，0）点进入第Ⅳ象限，又经过磁场从 y轴上的某点进入第Ⅲ象限，且速度与y轴负方向成45°角，不计粒子所受的重力．求：
（1）电场强度E的大小；
（2）粒子到达a点时速度的大小和方向；
（3）abc区域内磁场的磁感应强度B的最小值．

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