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山西大学附中2022届高三物理11月期中考试试题(附答案)
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山西大学附中2021~2022学年高三第一学期期中考试物理试题一、单选题(共8道,每题4分,共32分)1.“天舟一号”货运飞船在距离地面约380km的圆轨道上飞行。已知地球同步卫星距地面的高度约为36000km。关于“天舟一号”,下列说法正确的是(  )A.线速度小于地球同步卫星的线速度B.线速度大于第一宇宙速度C.向心加速度小于地球同步卫星加速D.周期小于地球自转周期2.如图(a),一物体以某一初速度由斜面底端沿斜面向上滑动,其动能和重力势能随位移的变化图线如图(b)。根据图像所给信息,可求出(  )A.斜面的倾角B.物体所受的重力C.物体上滑的初速度D.物体与斜面间的滑动摩擦力3.如图所示,平行板电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地。一带电油滴位于容器中的P点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离(  )A.带点油滴一直处于静止状态B.P点的电势将升高C.带点油滴的电势能将增大D.电容器的电容减小,极板带电量将增大4.如图所示,在竖直平面内,A、B、C为直角三角形的三个顶点,∠A=30°,D为AB的中点。在A、C两点分别放置一个点电荷qA、qC后,使得B点的场强方向竖直向上。下列说法正确的是(  )A.qA一定是正电荷,qC一定是负电荷B.qA=4qCC.D点电势高于B点电势D.将一负检验电荷从B点移到D点,电势能增加5.由于氢气比氦气廉价,因此市面上销售的基本上都是氢气球,但氢气可能爆炸,所以氦气球相对更安全。某同学用一氦气球悬挂一重物(可视为质点),从地面释放后沿竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动,过了一段时间后,悬挂重物的细线断裂,又经过相同的时间,重物恰好落到地面。下列说法正确的是(  )A.细线断裂时重物的速度等于重物落地时的速度 B.细线断裂时重物的速度等于重物落地时速度的C.细线断裂时重物的速度等于重物落地时的速度的一半D.由于条件不足,无法确定细线断裂时重物的速度与落地时的速度的关系6.如图所示,两根相同的轻质弹簧竖直悬挂在天花板下方,两弹簧下端连接一导体棒,导体棒处于磁感应强度大小为1.0T、宽度为10cm的有界匀强磁场中,当给导体棒通以2A的电流,平衡时发现弹簧的伸长量是不通电流时的2倍。若弹簧始终处于弹性限度内,导体棒一直处于水平,g=10m/s2,则导体棒的质量为(  )A.50gB.20gC.5gD.2g7.如图所示,虚线框内是磁感应强度为B的匀强磁场,导线框的四条边的电阻均为r,长均为L,线框平面与磁场方向垂直。当导线框以恒定速度v水平向右运动,ab边进入磁场时,ab两端的电势差为U,则(  )A.B.C.D.8.如图所示,理想变压器输入电压保持不变。若将滑动变阻器的滑动触头向下移动,下列说法正确的是(  )A.电表不变、的示数增大B.电表、的示数都不变C.原线圈输入功率减小D.电阻消耗的电功率增大二、多选题(共7道,选对得4分,选对但不全的给2分,错选、不选得零分,共28分)9.如图所示,半圆形框架竖直放置在粗糙的水平地面上,质量为m的光滑小球p在水平外力F的作用下处于静止状态,P和圆心O的连线与水平面的夹角为θ。现将力F在竖直面内沿顺时针方向缓慢地转过90°,框架与小球始终保持静止状态,重力加速度为g。在此过程中,下列说法正确的是()A.框架对小球的支持力先减小后增大B.拉力F的最小值为mgcosθC.地面对框架的摩擦力始终在减小D.框架对地面的压力先增大后减小[10.如图甲所示为某景区内的高空滑索运动,游客可利用轻绳通过轻质滑环悬吊下滑。假设某段下滑过程中钢索与水平方向的夹角为,轻绳始终保持竖直,示意图如图乙所示,以游客、 滑环、轻绳为整体,不计空气阻力,在这一阶段下滑过程中(  )A.整体的机械能守恒B.整体损失的机械能与系统摩擦产生的热量相等C.系统摩擦产生的热量与整体所受合外力做的功相等D.系统摩擦产生的热量与整体减少的重力势能相等11.如图所示,在粗糙水平面上,用水平轻绳相连的两个相同的物体A、B质量均为m,在水平恒力F作用下以速度v做匀速运动。在t=0时轻绳断开,A在F作用下继续前进,则下列说法正确的是(  )A.t=0至t=时间内,A、B的总动量守恒B.t=至t=时间内,A、B的总动量守恒C.t=时,A的动量为2mvD.t=时,A的动量为4mv12.如图所示,水平转台上的小物体A、B通过轻弹簧连接,并随转台一起匀速转动,A、B的质量分别为m、2m,离转台中心的距离分别为1.5r、r,已知弹簧的原长为1.5r,劲度系数为k,A、B与转台间的动摩擦因数都为μ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且有。则以下说法中正确的是()。A.当B受到的摩擦力为0时,转台转动的角速度为B.当A受到的摩擦力为0时,转台转动的角速度为C.当B刚好要滑动时,转台转动的角速度为D.当A刚好要滑动时,转台转动的角速度为13.如图所示,在匀强电场中,有边长为5cm的等边三角形ABC,三角形所在平面与匀强电场的电场线平行,O点为该三角形的中心,三角形各顶点的电势分别为、、 ,下列说法正确的是(  )A.O点电势为3VB.匀强电场的场强大小为80V/m,方向由A指向CC.在三角形ABC外接圆的圆周上电势最低点的电势低于1VD.将电子由C点移到A点,电子的电势能增加了4eV14.先后让一束氘核()和一束氚核()通过同一对平行板形成的偏转电场,进入时速度方向与板面平行,离开时速度方向与板面夹角分别为,。不计原子核的重力,则(  )A.如果氘核和氚核的初速度相同,则B.如果氘核和氚核的初动量相同,则C.如果氘核和氚核的初动能相同,则D.如果氘核和氚核由静止开始从同一位置经同,电场加速后进入偏转电场,则15.如图甲所示,质量为m2的长木板静止在光滑的水平面上,其上静置一质量为m1的小滑块。现给木板施加一随时间均匀增大的水平力F,满足F=kt(k为常数,t为时间),长木板的加速度a随时间t变化的关系如图乙所示。已知小滑块所受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是(  )A.在0~2s时间内,小滑块与长木板间的摩擦力不变B.在2~3s时间内,小滑块与长木板间的摩擦力在数值上等于m2的大小C.m1与m2之比为1:2D.当小滑块从长木板上脱离时,其速度比长木板小0.5m/s三、实验题(共两道,每题8分,共16分)16.(8分)某实验小组利用如图所示装置“探究加速度与物体合力的关系”,已知小车的质量为M,单个钩码的质量为m,打点计时器所接的交流电源的频率为50Hz,动滑轮质量不计,实验步骤如下:①按图所示安装好实验装置,其中与定滑轮及弹簧测力计相连的细线竖直;②调节长木板的倾角,轻推小车后,使小车能沿长木板向下匀速运动;③挂上钩码,接通电源后,再放开小车, 打出一条纸带,由纸带求出小车的加速度,读出弹簧测力计的示数;④改变钩码的数量,重复步骤③,求得小车在不同拉力作用下的加速度。根据上述实验过程,回答以下问题:(1)对于上述实验,下列说法正确的是________(填选项前的字母)。A.钩码的质量应远小于小车的质量B.小车的加速度与钩码的加速度大小相等C.与小车相连的细线与长木板一定要平行D.不需要记录所挂钩码的质量(2)实验中打出的一条纸带如图所示,图中相邻两计数点间还有4个点未画出,由该纸带可求得小车在B点的瞬时速度是=_______m/s,小车的加速度=________m/s2(结果保留两位有效数字)。(3)由本实验得到的数据作出小车的加速度a与弹簧测力计的示数F的关系图像,与本实验相符合的是________。17.(8分)某同学想测量阻值约为20kΩ某种圆柱形材料的电阻率,实验要求必须精确测出该段材料的阻值。除了导线和开关外,实验室还备有以下器材可供选用:电流表A1:量程1A,内阻r1约0.5Ω电流表A2:量程30mA,内阻r2约200Ω电压表V1:量程6V,内阻RV1等于20kΩ电压表V2:量程10V,内阻RV2约30kΩ滑动变阻器R1:0~20Ω,额定电流2A滑动变阻器R2:0~2000Ω,额定电流1mA电源E(电动势为12V,内阻r约2Ω)(1)请选择合适的器材,设计出便于精确测量的电路,图画在虚线框中;其中滑动变阻器应选_______。(2)若选用其中一组电表的数据,设该段圆柱形材料的长为L,直径为d,由以上实验得出这种 材料电阻率的表达式为_______。四、计算题(共三道,共34分)18.(9分)如图所示,光滑水平面上有一块静止的木板,质量M=3kg。某时刻,一个小物块以v0=3m/s的初速度滑上木板的右端,与此同时对木板施加一个F=6N的水平向右的恒力。小物块的质量m=1kg,物块与木板间的动摩擦因数μ=0.3。g=10m/s2。求:(1)小物块向左运动的最大距离。(2)为使小物块不脱离木板,木板的长度至少为多少?MF19.(12分)如图甲所示,物块A、B的质量分别是mA=4kg和mB=3kg。用轻弹簧拴接,放在光滑的水平地面上,物块B右侧与竖直墙壁相接触。另有一物块C从t=0时以一定速度向右运动,在t=4s时与物块A相碰,并立即与A粘在一起不再分开,C的v-t图象如图乙所示。求:(1)C的质量mC;(2)t=8s时弹簧具有的弹性势能Ep1,4~12s内墙壁对物块B的冲量大小I;(3)B离开墙后的运动过程中弹簧具有的最大弹性势能Ep2.20.(13分)在直角坐标系中,第一象限存在水平向左的匀强电场,电场强度大小为E,第二象限存在竖直向下的匀强电场。一带电荷量为、质量为m的粒子(不计重力)从点 静止释放,恰好能通过点。(1)求第二象限内匀强电场的电场强度的大小。(2)若从第一象限由静止释放的粒子都能经过A点,则释放点的坐标值的x、y应满足什么关系?并求出这些粒子到达A点时的速度最小值。山大附中2021~2022学年第一学期期中考试高三物理答案一、选择题12345678DDCDCBDD9101112131415BCBDACBDACDBCDBD三、实验题16.(8分)(每空2分)(1)CD(2)0.640.88(3)A17.(8分)(1)…4分R1…2分(2)…2分四、计算题18.(9分)(1)木块的加速度a1=μg=3m/s2·····(1分)v02=2a1s1·····(1分)s1=1.5m·····(1分)(2)v0=a1t1·····(1分)t1=1s对木板F-μmg=Ma2·····(1分)a2=1m/s2 ·····(1分)·····(1分)t2=0.5s·····(1分)Δs=2.25m·····(1分)19.(12分)解:(1)由题图乙知,C与A碰前速度为v1=9m/s,碰后速度大小为v2=3m/s,C与A碰撞过程动量守恒mCv1=(mA+mC)v2解得C的质量mC=2kg(·····3分)(2)t=8s时弹簧具有的弹性势能Ep1=(mA+mC)v22=27J取水平向左为正方向,根据动量定理,4~12s内墙壁对物块B的冲量大小I=(mA+mC)v3-(mA+mC)(-v2)=36N·S(·····4分)(3)由题图可知,12s时B离开墙壁,此时A、C的速度大小v3=3m/s,之后A、B、C及弹簧组成的系统动量和机械能守恒,且当A、C与B的速度相等时,弹簧弹性势能最大(mA+mC)v3=(mA+mB+mC)v4(mA+mC)=(mA+mB+mC)+Ep2解得B离开墙后的运动过程中弹簧具有的最大弹性势能Ep2=9J.(·····5分)20.(13分)(1)粒子在第一象限内做匀加速直线运动,设其到达y轴时的速度为,有(1分)解得(1分)粒子在第二象限内做类平抛运动,有(1分)(1分) (1分)解得(1分)(2)粒子释放点的坐标为,则由粒子在第一象限内做匀加速直线运动有(1分)在第二象限内做类平抛运动,有(2分)解得(1分)到达A点时,有(1分)当时,有最小值,所以(1分)(1分)
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