江西省赣州市2022-2023学年高三上学期物理1月期末试卷

更新时间：2024-07-13 浏览次数：31 类型：期末考试

一、单选题

1. (2023高三上·赣州期末) 在雨中，当雨滴垂直落在伞面上时，伞下的人不易被雨淋着，若雨滴在空中以1.6m/s的速度竖直下落，而打着伞的人以1.2m/s的速度向前行走，已知 $\text{[math]}$ ，则伞下的人不易被雨淋着的打伞方式为（）

A . B . C . D .

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2. (2023高三上·赣州期末) 宇航员汤洪波在中国空间站为全国孩子们演示了“用筷子喝茶”的实验。这次实验中，质量约为 $\text{[math]}$ 的一滴茶水在筷子的作用下，其运动 $\text{[math]}$ 图像如图所示，4s时茶水成功进入嘴巴。4s内茶水运动的位移大小为0.35m。则茶水在加速过程中与筷子间的作用力大小约为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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3. (2023高三上·赣州期末) 如图所示，一个盛满水的密闭容器随升降机在竖直方向上做匀速运动，容器中用两轻质弹性细绳分别悬挂一个铁球和拴着一个乒乓球，容器中的水、铁球和乒乓球都相对静止。某时刻发现悬挂铁球的细绳变长，则（）

A . 拴着乒乓球的细绳变短 B . 容器随升降机可能向上做加速运动 C . 容器随升降机可能向上做减速运动 D . 容器随升降机可能向下做加速运动

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4. (2023高三上·赣州期末) 如图所示，高速公路上定速巡航（即汽车的运动速率保持不变）的汽车通过路面abcd，其中ab段为平直下坡路面，bc段为水平路面，cd段为上坡路面。整个过程中汽车所受的阻力大小不变，且阻力大于汽车重力沿斜坡向下的分力。如汽车在三段路面行驶的路程相同，关于汽车发动机的输出功率随时间变化的图像，下列能正确反映是（）

A . B . C . D .

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5. (2023高三上·赣州期末) 2022年7月24日，中国问天实验舱在海南文昌航天发生场发射升空，先进入的椭圆轨道，再经过调整进入圆轨道后顺利完成状态设置，于北京时间7月25日成功对接离地面高度约为 $\text{[math]}$ 的中国空间站。已知地球半径约为 $\text{[math]}$ ，同步卫星的轨道半径约为42400km，地表重力加速度g取9.8m/s²。下列判断正确的是（）

A . 完成对接后，问天实验舱的运行速度略大于7.9km/s B . 在中国空间站中，航天员处于完全失重状态，加速度等于9.8m/s² C . 每天24小时内，航天员在中国空间站可以看到多次日出日落的现象 D . 如航天员测出了中国空间站的运行周期T，则地球的平均密度 $\text{[math]}$

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6. (2023高三上·赣州期末) 如图所示，粗糙的水平杆上套有两轻质小滑环A、B，质量为m的小球通过两根等长的轻质细绳分别与滑环A、B相连接，两细绳夹角为90°，现使杆右端缓慢抬起一定高度，两绳始终处于绷紧状态且两滑环均未滑动，则（）

A . 左边细绳张力大小不变 B . 右边细绳张力变小 C . 滑环A受到的摩擦力变大 D . 滑环B受到的摩擦力变大

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二、多选题

7. (2023高三上·赣州期末) 如图所示，一小滑块（可视为质点）以某一初速度从O处沿水平地面向右滑行，滑上斜面后，恰好沿原路滑回O处。滑块与斜面及水平地面间的动摩擦因数相等，斜面与水平地面平滑连接。该运动过程中，取地面为零势能面，则滑块的机械能E、动能 $\text{[math]}$ 与水平位移x间的关系图线可能正确的是（）

A . B . C . D .

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8. (2023高三上·赣州期末) 如图所示，直线MN是竖直方向上的一条电场线。A、B、C是三个相同的金属小球，A球不带电，B球带2q $\text{[math]}$ 的正电荷，C球带3q的负电荷，A球先后与B球、C球接触后，从M点静止释放，运动到N点这个过程中，其 $\text{[math]}$ 图像如图所示，则下列说法正确的是（）

A . A球在运动过程中，机械能可能增加 B . A球在N点加速度大，A球在N点电场力大 C . A球做加速运动，A球在M点的电势能大 D . 若电场线方向向下，则N点的电场强度小于M点的电场强度

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9. (2023高三上·赣州期末) 有 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 五种带电粒子，其中某两种粒子从S点先后由静止经电压为U的电场加速后，沿水平方向进入匀强电场（场强大小为E、方向竖直向下）和匀强磁场（磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里）的叠加区后做直线运动，最终打在足够大的光屏的中心O点，如右图。整个装置处于真空中，不计粒子的重力和粒子间相互作用，则（）

A . 两种粒子的电荷量相等 B . 两种粒子的比荷 $\text{[math]}$ 相等，且 $\text{[math]}$ C . 若撤去匀强电场，两种粒子在磁场中运动时间不相等 D . 若撤去匀强磁场，两种粒子均能飞出匀强电场，则能打在光屏上的同一点

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10. (2023高三上·赣州期末) 某实验兴趣小组模拟地球绕太阳做椭圆运动，模型如图所示，“地球E”套在固定的水平椭圆金属导轨上，“太阳S”位于椭圆导轨的一个集点上，AB、CD分别是椭圆的长轴和短轴，S、E间连接一根直金属杆，且金属杆与椭圆导轨始终保持良好接触，金属杆S端与导轨D处之间接有一阻值为R的电阻，已知椭圆导轨的总电阻为2R，其它电阻不计，且椭圆导轨区域内存在垂直导轨平面向下的匀强磁场。现使“地球E”沿着导轨按图示方向运动，并带着金属杆绕S端转动起来，若SE连线在相同的时间内扫过的面积相等。则下列说法正确的是（）

A . 金属杆两端的电压不变 B . 金属杆克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热 C . “地球E”从D点运动一周过程中，电阻R上的发热功率不变 D . “地球E”运动到C点时，椭圆金属导轨消耗的电功率最大

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三、实验题

11. (2023高三上·赣州期末) 某实验小组用智能手机“探究加速度与物体受力的关系”，装置如下图所示。主要实验步骤如下：

A．按图示安装实验装置，适当调节长木板的倾角，以使小车沿长木板运动时小车重力的下滑分力等于摩擦阻力；

B．调整定滑轮及力传感器相连的细线，使其竖直；

C．在动滑轮的下端挂上智能手机、沙桶，再由静止释放小车，记下力传感器的示数；由手机测出沙桶加速下降过程中的加速度 $\text{[math]}$ ，并计算出小车的加速度a；

D．在沙桶中加入细沙，多次重复步骤C；

E.根据实验数据在坐标纸上作出 $\text{[math]}$ 的图像。

根据以上实验过程，回答以下问题：
1. （1）实验中手机、沙桶和细沙的质量（填“需要”或“不需要”）远小于小车的质量。
2. （2）每次实验中小车的加速度a是沙桶加速度 $\text{[math]}$ 的倍。
3. （3）对于上述实验，下列说法正确的是______
  
  A . 本实验小车运动时可以不需要平衡摩擦力 B . 使牵引小车的细线要与长木板平行 C . 力传感器的示数应为智能手机、沙桶和细沙总重力大小的一半
4. （4）由本实验得到的数据作出小车的加速度a与力传感器的示数F的关系图像，本实验中不可能出现的图像是______。
  
  A . B . C . D .
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12. (2023高三上·赣州期末) 饮酒驾车，害人害己。某物理兴趣小组利用酒精气体传感器、小量程电流表等器材制作了一个简易的气体酒精测试仪。已知传感器的电阻随酒精气体浓度变化的关系，如图甲所示。目前国际公认的酒驾标准是“ $\text{[math]}$ 酒精气体浓度 $\text{[math]}$ ”。醉驾标准是“酒精气体浓度 $\text{[math]}$ ”。除酒精气体传感器 $\text{[math]}$ 以外，从实验室找到以下器材：
A．直流电源（电动势为6V，内阻忽略不计）

B．电流表（量程为300μA，内阻 $\text{[math]}$ ）

C．电阻箱（最大阻值为99999.9Ω）

D．定值电阻 $\text{[math]}$ （阻值为 $\text{[math]}$ ）

E.定值电阻 $\text{[math]}$ （阻值为5Ω）

F.单刀双掷开关一个，导线若干
1. （1）实验小组设计了如图乙所示的酒精测试仪电路图。
  
  电路中定值电阻应选（选填 $\text{[math]}$ 或 $\text{[math]}$ ）让电流表的量程扩大为倍。
2. （2）再按照下列步骤制作酒精测试仪：
  
  ①先把开关向c端闭合，再把电阻箱阻值从最大值调到30.0kΩ。则丙图中电流表示数为20μA，并将此刻度线标记为0mg/mL；
  
  ②逐渐减小电阻箱的阻值，电流表的示数逐渐变大，电阻箱阻值调到4kΩ时，电流表的示数为μA，应把此刻度标记为mg/mL；
  
  ③当电阻箱阻值调到2kΩ时，电流表示数为300μA，并将此刻度线标记为0.8mg/mL；
  
  ④按照甲图中的数据，电阻箱选取更多不同的电阻值，将对应电流表的电流示数逐一标为相应的酒精气体浓度；
  
  ⑤将开关向d端闭合，测试仪即可正常使用。
3. （3）制作好的酒精测试仪酒精浓度的刻度是均匀的吗？请说明理由。
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四、解答题

13. (2023高三上·赣州期末) 如图所示，粗糙水平面AB与竖直面内的光滑半圆形轨道在B点平滑相接，过B点的竖直线左方有竖直向下的匀强电场，一带正电的小滑块（可视为质点）静置于A点。现在水平向左的恒力F的作用下小滑块由静止开始运动，经过B点时速度为 $\text{[math]}$ 并撤去力F，此后恰好能通过半圆形轨道最高点C。已知半圆形轨道的半径 $\text{[math]}$ ，小滑块的质量 $\text{[math]}$ 、带电量 $\text{[math]}$ 且始终保持不变，小滑块与轨道AB间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ， AB的长度 $\text{[math]}$ ，重力加速度g取10m/s² ，求：
1. （1）水平恒力F的大小；
2. （2）匀强电场的电场强度大小E。
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14. (2023高三上·赣州期末) 如图所示，两条相距d的足够长的平行金属导轨位于同一水平面内，其右端接一阻值为R的电阻，质量为m的金属杆AB静置在导轨上，其左侧的矩形匀强磁场区域MNPQ的磁感应强度大小为B、方向竖直向下。当该磁场区域以速度 $\text{[math]}$ 匀速向右扫过金属杆时，金属杆的速度变为v，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，已知金属杆在导轨间的电阻为r，金属杆与导轨间滑动摩擦力大小为f，不计导轨的电阻，求：
1. （1） MN刚扫过金属杆时，杆中感应电流的大小和方向；
2. （2） MN刚扫过金属杆时，杆的加速度大小a；
3. （3） PQ刚要离开金属杆时，电阻R消耗的电功率P。
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15. (2023高三上·赣州期末) 2022年2月8日北京冬奥会上，首钢滑雪大跳台的设计灵感来源于中国敦煌画壁中的“飞天”，丝带在空中飞舞的形态与大跳台赛道曲线十分契合。运动员在这次比赛中从大跳台一跃而起，如图1所示，到达最高点的速度大小为 $\text{[math]}$ ，通过视频慢镜头回放确认在空中飞行了 $\text{[math]}$ 时间与着陆坡成20°角着陆，缓冲后沿着着陆坡滑向终点区。根据现场测量，起跳台和着陆坡的坡度都是40°，如图2所示。运动员运动过程中不计空气阻力，重力加速度g取10m/s² ， $\text{[math]}$ ，求：
1. （1）速度大小 $\text{[math]}$ ；
2. （2）已知运动员的质量为m，缓冲时间为 $\text{[math]}$ ，则在垂直着陆坡方向上双脚受到的平均作用力为多大？（结果用 $\text{[math]}$ 等字母和三角函数表示）
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16. (2023高三上·赣州期末) 如图所示，在纸面内存在一半径为R的圆形区域，区域内、外分别存在大小不同、方向均垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小关系为 $\text{[math]}$ ，以圆形区域中心O为坐标原点，在纸面内建立直角坐标系。O处有一粒子源，可以在纸面内向各个方向发射速度大小均为v的电子，电子回到O处时会被立即吸收掉，其中沿与x轴正方向成 $\text{[math]}$ 角发射的电子A，恰好可以经过x轴上的P点（图中未标出）。已知电子的电量为 $\text{[math]}$ 、质量为m，圆形区域内磁场的磁感应强度 $\text{[math]}$ ，不考虑电子之间的作用力。求：
1. （1）电子在圆形磁场区域内运动的轨迹半径r；
2. （2） P点的横坐标 $\text{[math]}$ ；
3. （3）要使发射出的所有电子都能回到O处，圆形区域外磁场 $\text{[math]}$ 的最小面积S。
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