2022-2023學年江西省贛州市高三上學期1月期末物理試題

贛州市2022~2023學年度第一學期期末考試高三物理試卷一、選擇題（本題共10小題，每小題4分，共40分．在每小題給出的四個選項中，第1~6題只有一項符合題目要求，第7~10題有多項符合題目要求，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分）1．在雨中，當雨滴垂直落在傘面上時，傘下的人不易被雨淋著，若雨滴在空中以1.6m/s的速度豎直下落，而打著傘的人以1.2m/s的速度向前行走，已知，則傘下的人不易被雨淋著的打傘方式為（）A． B． C． D．2．宇航員湯洪波在中國空間站為全國孩子們演示了“用筷子喝茶”的實驗．這次實驗中，質(zhì)量約為的一滴茶水在筷子的作用下，其運動圖像如圖所示，4s時茶水成功進入嘴巴。4s內(nèi)茶水運動的位移大小為0.35m．則茶水在加速過程中與筷子間的作用力大小約為（）A． B． C． D．3．如圖所示，一個盛滿水的密閉容器隨升降機在豎直方向上做勻速運動，容器中用兩輕質(zhì)彈性細繩分別懸掛一個鐵球和拴著一個乒乓球，容器中的水、鐵球和乒乓球都相對靜止。某時刻發(fā)現(xiàn)懸掛鐵球的細繩變長，則（）A．拴著乒乓球的細繩變短 B．容器隨升降機可能向上做加速運動C．容器隨升降機可能向上做減速運動 D．容器隨升降機可能向下做加速運動4．如圖所示，高速公路上定速巡航（即汽車的運動速率保持不變）的汽車通過路面abcd，其中ab段為平直下坡路面，bc段為水平路面，cd段為上坡路面。整個過程中汽車所受的阻力大小不變，且阻力大于汽車重力沿斜坡向下的分力。如汽車在三段路面行駛的路程相同，關(guān)于汽車發(fā)動機的輸出功率隨時間變化的圖像，下列能正確反映是（）A． B．C． D．5．2022年7月24日，中國問天實驗艙在海南文昌航天發(fā)生場發(fā)射升空，先進入的橢圓軌道，再經(jīng)過調(diào)整進入圓軌道后順利完成狀態(tài)設(shè)置，于北京時間7月25日成功對接離地面高度約為的中國空間站．已知地球半徑約為，同步衛(wèi)星的軌道半徑約為42400km，地表重力加速度g取9.8m/s2．下列判斷正確的是（）A．完成對接后，問天實驗艙的運行速度略大于7.9km/sB．在中國空間站中，航天員處于完全失重狀態(tài)，加速度等于9.8m/s2C．每天24小時內(nèi)，航天員在中國空間站可以看到多次日出日落的現(xiàn)象D．如航天員測出了中國空間站的運行周期T，則地球的平均密度6．如圖所示，粗糙的水平桿上套有兩輕質(zhì)小滑環(huán)A、B，質(zhì)量為m的小球通過兩根等長的輕質(zhì)細繩分別與滑環(huán)A、B相連接，兩細繩夾角為90°，現(xiàn)使桿右端緩慢抬起一定高度，始終兩繩處于繃緊狀態(tài)且兩滑環(huán)均未滑動，則（）A．左邊細繩張力大小不變 B．右邊細繩張力變小C．滑環(huán)A受到的摩擦力變大 D．滑環(huán)B受到的摩擦力變大7．如圖所示，一小滑塊（可視為質(zhì)點）以某一初速度從O處沿水平地面向右滑行，滑上斜面后，恰好沿原路滑回O處．滑塊與斜面及水平地面間的動摩擦因數(shù)相等，斜面與水平地面平滑連接。該運動過程中，取地面為零勢能面，則滑塊的機械能E、動能與水平位移x間的關(guān)系圖線可能正確的是（）A． B．C． D．8．如圖所示，直線MN是豎直方向上的一條電場線．A、B、C是三個相同的金屬小球，A球不帶電，B球帶的正電荷，C球帶3q的負電荷，A球先后與B球、C球接觸后，從M點靜止釋放，運動到N點這個過程中，其圖象如圖所示，則下列說法正確的是（）A．A球在運動過程中，機械能可能增加B．A球在N點加速度大，故A球在N點電場力大C．A球做加速運動，故A球在M點的電勢能大D．若電場線方向向下，則N點的電場強度小于M點的電場強度9．有、、、和五種帶電粒子，其中某兩種粒子從S點先后由靜止經(jīng)電壓為U的電場加速后，沿水平方向進入勻強電場（場強大小為E、方向豎直向下）和勻強磁場（磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向里）的疊加區(qū)后做直線運動，最終打在足夠大的光屏的中心O點，如右圖．整個裝置處于真空中，不計粒子的重力和粒子間相互作用，則（）A．兩種粒子的電荷量相等B．兩種粒子的比荷相等，且C．若撤去勻強電場，兩種粒子在磁場中運動時間不相等D．若撤去勻強磁場，兩種粒子均能飛出勻強電場，則能打在光屏上的同一點10．某實驗興趣小組模擬地球繞太陽做橢圓運動，模型如圖所示，“地球E”套在固定的水平橢圓金屬導軌上，“太陽S”位于橢圓導軌的一個集點上，AB、CD分別是橢圓的長軸和短軸，S、E間連接一根直金屬桿，且金屬桿與橢圓導軌始終保持良好接觸，金屬桿S端與導軌D處之間接有一阻值為R的電阻，已知橢圓導軌的總電阻為2R，其它電阻不計，且橢圓導軌區(qū)域內(nèi)存在垂直導軌平面向下的勻強磁場．現(xiàn)使“地球E”沿著導軌按圖示方向運動，并帶著金屬桿繞S端轉(zhuǎn)動起來，若SE連線在相同的時間內(nèi)掃過的面積相等。則下列說法正確的是（）A．金屬桿兩端的電壓不變B．金屬桿克服安培力做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱C．“地球E”從D點運動一周過程中，電阻R上的發(fā)熱功率不變D．“地球E”運動到C點時，橢圓金屬導軌消耗的電功率最大二、實驗題（本大題共2小題，其中11小題8分，12小題10分，共18分．把正確答案寫在答題卡中的橫線上）11．（8分）某實驗小組用智能手機“探究加速度與物體受力的關(guān)系”，裝置如下圖所示．主要實驗步驟如下：A．按圖示安裝實驗裝置，適當調(diào)節(jié)長木板的傾角，以使小車沿長木板運動時小車重力的下滑分力等于摩擦阻力；B．調(diào)整定滑輪及力傳感器相連的細線，使其豎直；C．在動滑輪的下端掛上智能手機、沙桶，再由靜止釋放小車，記下力傳感器的示數(shù)；由手機測出沙桶加速下降過程中的加速度，并計算出小車的加速度a；D．在沙桶中加入細沙，多次重復步驟C；E．根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在坐標紙上作出的圖像．根據(jù)以上實驗過程，回答以下問題：（1）實驗中手機、沙桶和細沙的質(zhì)量______（填“需要”或“不需要”）遠小于小車的質(zhì)量．（2）每次實驗中小車的加速度a是沙桶加速度的______倍．（3）對于上述實驗，下列說法正確的是______A．本實驗小車運動時可以不需要平衡摩擦力B．使牽引小車的細線要與長木板平行C．力傳感器的示數(shù)應為智能手機、沙桶和細沙總重力大小的一半（4）由本實驗得到的數(shù)據(jù)作出小車的加速度a與力傳感器的示數(shù)F的關(guān)系圖像，本實驗中不可能出現(xiàn)的圖像是______．A． B． C． D．12．（10分）飲酒駕車，害人害己．某物理興趣小組利用酒精氣體傳感器、小量程電流表等器材制作了一個簡易的氣體酒精測試儀．已知傳感器的電阻隨酒精氣體濃度變化的關(guān)系，如圖甲所示．目前國際公認的酒駕標準是“0.2mg/mL≤酒精氣體濃度＜0.8mg/mL”．醉駕標準是“酒精氣體濃度≥0.8mg/mL”．除酒精氣體傳感器以外，從實驗室找到以下器材：A．直流電源（電動勢為6V，內(nèi)阻忽略不計）B．電流表（量程為，內(nèi)阻）C．電阻箱（最大阻值為99999.9Ω）D．定值電阻（阻值為）E．定值電阻（阻值為5Ω）F．單刀雙擲開關(guān)一個，導線若干（1）實驗小組設(shè)計了如圖乙所示的酒精測試儀電路圖．（2）電路中定值電阻應選______（選填或）讓電流表的量程擴大為______倍．（3）再按照下列步驟制作酒精測試儀：①先把開關(guān)向c端閉合，再把電阻箱阻值從最大值調(diào)到30.0kΩ。則丙圖中電流表示數(shù)為，并將此刻度線標記為0mg/mL；②逐漸減小電阻箱的阻值，電流表的示數(shù)逐漸戀大，電阻箱阻值調(diào)到4kΩ時，電流表的示數(shù)為______，應把此刻度標記為______mg/mL；③當電阻箱阻值調(diào)到2kΩ時，電流表示數(shù)為，并將此刻度線標記為0.8mg/mL；④按照甲圖中的數(shù)據(jù)，電阻箱選取更多不同的電阻值，將對應電流表的電流示數(shù)逐一標為相應的酒精氣體濃度；⑤將開關(guān)向d端閉合，測試儀即可正常使用．（4）制作好的酒精測試儀酒精濃度的刻度是均勻的嗎？請說明理由．______________________________________________________________________________________________三、計算題（本大題共4小題，第13-15題每小題10分，第16題12分，共42分．解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后答案的不能得分．有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位．）13．（10分）如圖所示，粗糙水平面AB與豎直面內(nèi)的光滑半圓形軌道在B點平滑相接，過B點的豎直線左方有豎直向下的勻強電場，一帶正電的小滑塊（可視為質(zhì)點）靜置于A點．現(xiàn)在水平向左的恒力F的作用下小滑塊由靜止開始運動，經(jīng)過B點時速度為并撤去力F，此后恰好能通過半圓形軌道最高點C．已知半圓形軌道的半徑，小滑塊的質(zhì)量、帶電量且始終保持不變，小滑塊與軌道AB間的動摩擦因數(shù)，AB的長度，重力加速度g取10m/s2，求：（1）水平恒力F的大??；（2）勻強電場的電場強度大小E．14．（10分）如圖所示，兩條相距d的足夠長的平行金屬導軌位于同一水平面內(nèi)，其右端接一阻值為R的電阻，質(zhì)量為m的金屬桿AB靜置在導軌上，其左側(cè)的矩形勻強磁場區(qū)域MNPQ的磁感應強度大小為B、方向豎直向下．當該磁場區(qū)域以速度勻速向右掃過金屬桿時，金屬桿的速度變?yōu)関，桿在運動過程中始終與導軌垂直且兩端與導軌保持良好接觸，已知金屬桿在導軌間的電阻為r，金屬桿與導軌間滑動摩擦力大小為f，不計導軌的電阻，求：（1）MN剛掃過金屬桿時，桿中感應電流的大小和方向；（2）MN剛掃過金屬桿時，桿的加速度大小a；（3）PQ剛要離開金屬桿時，電阻R消耗的電功率P．15．（10分）2022年2月8日北京冬奧會上，首鋼滑雪大跳臺的設(shè)計靈感來源于中國敦煌畫壁中的“飛天”，絲帶在空中飛舞的形態(tài)與大跳臺賽道曲線十分契合。運動員在這次比賽中從大跳臺一躍而起，如圖1所示，到達最高點的速度大小為，通過視頻慢鏡頭回放確認在空中飛行了時間與著陸坡成20°角著陸，緩沖后沿著著陸坡滑向終點區(qū)．根據(jù)現(xiàn)場測量，起跳臺和著陸坡的坡度都是40°，如圖2所示．運動員運動過程中不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2，，求：（1）速度大??；（2）已知運動員的質(zhì)量為m，緩沖時間為，則在垂直著陸坡方向上雙腳受到的平均作用力為多大？（結(jié)果用等字母和三角函數(shù)表示）16．（12分）如圖所示，在紙面內(nèi)存在一半徑為R的圓形區(qū)域，區(qū)域內(nèi)、外分別存在大小不同、方向均垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度的大小關(guān)系為，以圓形區(qū)域中心O為坐標原點，在紙面內(nèi)建立直角坐標系．O處有一粒子源，可以在紙面內(nèi)向各個方向發(fā)射速度大小均為v的電子，電子回到O處時會被立即吸收掉，其中沿與x軸正方向成角發(fā)射的電子A，恰好可以經(jīng)過x軸上的P點（圖中未標出）．已知電子的電量為、質(zhì)量為m，圓形區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應強度，不考慮電子之間的作用力．求：（1）電子在圓形磁場區(qū)域內(nèi)運動的軌跡半徑r；（2）P點的橫坐標；（3）要使發(fā)射出的所有電子都能回到O處，圓形區(qū)域外磁場的最小面積S．高三物理參考答案題號12345678910答案BCBACDACADBDAD11．（1）不需要（2分）（2）2（2分）（3）B（2分）（4）C（2分）12．（2）（2分）10（2分）（3）150（2分）0.2（2分）（4）不是；因傳感器的電阻與酒精氣體濃度的關(guān)系不成反比（2分，其他表述合理均可給分）13．解：（1）對小滑塊，由動能定理，得（2分）解得（2分）（2）對小滑塊從B運動到C，有（2分）在C處有（2分）解得（2分）14．解：（1）感應電動勢（1分）感應電流（1分）解得（1分）方向由A到B（1分）（2）安培力（1分）牛頓第二定律（1分）解得（1分）（3）金屬桿切割磁感線的速度，則感應電動勢（1分）感應電流R消耗的電功率（1分）解得（1分）15．解：（1）設(shè)運動員起跳飛出后運動到最高點的速度為，上升階段所