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2022届广东省东莞市高三上学期期末考试 物理（word版）练习题
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这是一份2022届广东省东莞市高三上学期期末考试 物理（word版）练习题，共18页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验与探究题，计算题等内容，欢迎下载使用。
第Ⅰ卷选择题
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分，每小题的四个选项中只有一个选项符合题目要求。）
1. 2021年10月，安徵合肥科研机构自主研发的“人造太阳”打破新的记录，成功实现可重复的1.2亿摄氏度101秒等离子体运行。火造太阳内的核反应是轻核聚变，下列核反应属于轻核聚变的是（ ）
A. B.
C. D.
2. 中国书法历史悠久，是中华民族优秀传统文化之一、如图所示，某同学在书写“一”字时，水平桌面上平铺一张白纸，为防打滑，他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住。在向右行笔的过程中镇纸和纸都静止，则（ ）
A. 白纸对毛笔的摩擦力向左B. 镇纸受到向左的摩擦力
C. 镇纸受到的合力向右D. 毛笔对白纸的摩擦力大于白纸对毛笔的摩擦力
3. 利用速度传感器与计算机结合，可以自动作出物体运动的图像。某同学在一次实验中得到的运动小车的图像如图所示，由此可知（ ）
A. 小车先做匀加速运动，后做匀减速运动B. 小车运动的最大速度约为
C. 小车在内位移最大D. 小车做曲线运动
4. “辞别月宫去，采得月壤归”－北京时间2020年12月17日1时59分，探月工程嫦娥五号返回器在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆，标志着我国首次地外天体采样返回任务圆满完成。如图所示是嫦娥五号卫星绕月球运行的三条轨道，轨道1是近月圆轨道，轨道2和3是变轨后的椭圆轨道。轨道1上的A点也是轨道2、3的近月点，B点是轨道2的远月点，C点是轨道3的远月点。则下列说法中正确的是（ ）
A. 卫星在轨道2的周期大于在轨道3的周期
B. 卫星在轨道2经过A点时的速率小于在轨道1经过A点时的速率
C. 卫星在轨道2经过A点时的加速度大于在轨道3经过A点时的加速度
D. 卫星在轨道2上B点所具有的机械能小于在轨道3上C点所具有的机械能
5. 1931年英国物理学家狄拉克从理论上预言：存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子”。1982年，美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验，他设想，如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的超导线圈，从上向下看，导线图中出现的感应电流方向是（ ）
A. 先逆时针，后顺时针B. 先顺时针，后逆时针
C. 一直顺时针D. 一直逆时针
6. 如图所示，垂直穿过纸面的三根导线a，b和c分别位于等边三角形的三个顶点，通有大小为I、I和的恒定电流，方向如图。导线c所受安培力的方向（ ）
A. 与边平行，竖直向上B. 与边平行，竖直向下
C. 与边垂直，指向左边D. 与边垂直，指向右边
7. 在奥运比寒项日中，跳水是我国运动员的强项。质量为m的运动员竖直进入水中后，受到水的阻力而做变速运动，设水对运动员的阻力大小恒为F，在下降高度为h的过程中，运动员的（已知重力加速度为g）（ ）
A. 动能减少了Fh
B 重力势能增加了mgh
C. 机械能减少了(F-mg)h
D 机械能减少了Fh
二、多项选择题：（本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有两个或两个以上选项符合题意，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分）
8. 如图所示，一带负电粒子以某速度进入水平向右匀强电场中，仅在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹，M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右点。粒子从N到M的过程中（ ）
A. 在M点的速率最大B. 所受电场力沿电场方向右
C. 加速度不变D. 电势能始终在增加
9. 无线充电是近年发展起来的新技术，无线充电技术与变压器相类似，通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量。如图甲所示，充电基座接上，的交流电（电压变化如图乙所示），受电线圈接上一个理想二极管给手机电池充电。下列说法正确的是（ ）
A. 乙图中电压的有效值大小为
B. 基座线圈和受电线圈通过电磁感应实现能量传递
C. 在时刻，受电线圈中的电动势达到最大
D. 手机和基座无导线连接，这样传递电能没有损失
10. 质量为m1、m2的两物体A、B并排静止在水平地面上，用同向水平拉力F1、F2分别作用于A和B上，作用一段时间后撤去，A、B运动的v-t图像如图中图线a、b所示，己知拉力F1、F2分别撤去后，物体做减速运动过程的v-t图线彼此平行（相关数据已在图中标出），由图中信息可知（ ）
A. 若，则m1小于m2
B. 若，则力F1对物体A所做的功较多
C. 若，则力F1对物体A的冲量与F2对B的冲量之比为4∶5
D. 若，则力F1的最大瞬时功率一定是力F2的最大瞬时功率的2倍
第Ⅱ卷 非选择题
三、实验与探究题（本题共2题，共16分）。
11. 某实验小组利用图甲所示的电路测金属丝的电阻率（图中表示待测金属丝的电阻）。
（1）正确操作螺旋测微器，测量金属丝的直径结果如图乙所示，则该次测得的金属丝的直径为___________；
（2）连接好电路后，开关S闭合前滑动变阻器的滑片应滑至___________（选填“左端”或“右端”）；
（3）实验中发现电压表量程无法满足实验要求，某同学将量程为、内阻为的灵敏电流计G与阻值为的定值电阻串联后，改装成量程为的电压表，则___________；
（4）用刻度尺测得被测金属丝接入电路的长度为l，螺旋测微器测得金属丝的直径为d，用电流表和电压表测量后得到金属丝的电阻为，则被测金属丝的电阻率___________。（用题中所给物理量的字母表示）
12. 碰撞的恢复系数的定义式为，其中和分别是碰撞前两物体的速度，和分别是碰撞后两物体的速度。若，则为弹性碰撞；则为非弹性碰撞。某同学利用验证动量守恒定律的实验装置（如图所示）测量两钢球碰撞的恢复系数，实验中使用半径相等的钢质小球1和2，且小球1的质量大于小球2的质量。
实验步骤如下：
安装好实验装置，做好测量前的准备，并记下重垂线所指的位置O。
第一步：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置。
第二步：把小球2放在斜槽前端边缘处的C点，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置。第三步：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离，即线段、、的长度。
上述实验中，
（1）N点是___________的平均位置；
A．小球1与小球2碰撞后小球1落点
B．小球2落点
C．不放小球2，小球1落点
（2）用测量量表示的恢复系数的表达式为___________；
（3）三个落地点距O点的距离、、与实验所用的小球质量无关的是___________；
（4）若测得小球1与小球2的质量分别为、，则当______________________说明碰撞过程动量守恒。
四、计算题：（本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
13. 某滑板爱好者在离地高的平台上滑行，水平离开A点后落在水平地面的B点，其水平位移。着地后以的速度沿水平地面运动（着地时存在能量损失），滑行后停止。己知人与滑板的总质量，空气阻力忽略不计，。求：
（1）人与滑板在水平地面滑行时受到的平均阻力大小；
（2）人与滑板离开平台时的水平初速度。
14. 一种质谱仪的结构可简化为如下图所示，粒子源释放出初速度可忽略不计的质子，质子经直线加速器加速后由D型通道的中缝进入磁场区。该通道的上下表面为内半径为、外半径为的半圆环。整个D型通道置于竖直向上的匀强磁场中，正对着通道出口处放置一块照相底片，它能记录下粒子从通道射出时的位置。若已知直线加速器的加速电压为U，质子的比荷（电荷量与质量之比）为k，且质子恰好能击中照相底片的正中间位置，求：
（1）匀强磁场的磁感应强度大小B；
（2）若粒子源产生比荷不同的带正电的粒子，且照相底片都能接收到粒子，求粒子比荷最大值与最小值的比值。
15. 如图所示，竖直平面内有一半径、圆心角光滑圆弧轨道PM，圆弧轨道最底端M处平滑连接一长的粗糙平台，质量的物块B紧靠在M点右侧，B的左侧粘有少量塑胶炸药（质量不计），N端有一小球C，用长为的轻绳悬吊，对N点刚好无压力。现质量为的物块A从轨道P端由静止沿轨道下滑，到达M点与B碰撞，瞬间共速并引燃炸药，爆炸后瞬间A、B速度方向均水平，A恰好能从P端滑出，B与C碰后总是交换速度，炸药爆炸前后A、B质量保持不变，A、B与C均可视为质点，，求：
（1）A与B碰撞前瞬间轨道对A支持力的大小；
（2）炸药爆炸过程中有多少能量转化成A、B的机械能；
（3）若B能与C碰撞且最终仍停在平台上，整个过程中绳子始终不松弛，B与平台间动摩擦因数的范围。
2021-2022学年度第一学期高三调研测试高三物理
第Ⅰ卷选择题
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分，每小题的四个选项中只有一个选项符合题目要求。）
1. 2021年10月，安徵合肥科研机构自主研发的“人造太阳”打破新的记录，成功实现可重复的1.2亿摄氏度101秒等离子体运行。火造太阳内的核反应是轻核聚变，下列核反应属于轻核聚变的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
2. 中国书法历史悠久，是中华民族优秀传统文化之一、如图所示，某同学在书写“一”字时，水平桌面上平铺一张白纸，为防打滑，他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住。在向右行笔的过程中镇纸和纸都静止，则（ ）
A. 白纸对毛笔的摩擦力向左B. 镇纸受到向左的摩擦力
C. 镇纸受到的合力向右D. 毛笔对白纸的摩擦力大于白纸对毛笔的摩擦力
【答案】A
3. 利用速度传感器与计算机结合，可以自动作出物体运动的图像。某同学在一次实验中得到的运动小车的图像如图所示，由此可知（ ）
A. 小车先做匀加速运动，后做匀减速运动B. 小车运动的最大速度约为
C. 小车在内位移最大D. 小车做曲线运动
【答案】B
4. “辞别月宫去，采得月壤归”－北京时间2020年12月17日1时59分，探月工程嫦娥五号返回器在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆，标志着我国首次地外天体采样返回任务圆满完成。如图所示是嫦娥五号卫星绕月球运行的三条轨道，轨道1是近月圆轨道，轨道2和3是变轨后的椭圆轨道。轨道1上的A点也是轨道2、3的近月点，B点是轨道2的远月点，C点是轨道3的远月点。则下列说法中正确的是（ ）
A. 卫星在轨道2的周期大于在轨道3的周期
B. 卫星在轨道2经过A点时速率小于在轨道1经过A点时的速率
C. 卫星在轨道2经过A点时的加速度大于在轨道3经过A点时的加速度
D. 卫星在轨道2上B点所具有的机械能小于在轨道3上C点所具有的机械能
【答案】D
5. 1931年英国物理学家狄拉克从理论上预言：存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子”。1982年，美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验，他设想，如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的超导线圈，从上向下看，导线图中出现的感应电流方向是（ ）
A. 先逆时针，后顺时针B. 先顺时针，后逆时针
C. 一直顺时针D. 一直逆时针
【答案】D
6. 如图所示，垂直穿过纸面的三根导线a，b和c分别位于等边三角形的三个顶点，通有大小为I、I和的恒定电流，方向如图。导线c所受安培力的方向（ ）
A. 与边平行，竖直向上B. 与边平行，竖直向下
C. 与边垂直，指向左边D. 与边垂直，指向右边
【答案】C
7. 在奥运比寒项日中，跳水是我国运动员的强项。质量为m的运动员竖直进入水中后，受到水的阻力而做变速运动，设水对运动员的阻力大小恒为F，在下降高度为h的过程中，运动员的（已知重力加速度为g）（ ）
A. 动能减少了Fh
B. 重力势能增加了mgh
C. 机械能减少了(F-mg)h
D. 机械能减少了Fh
【答案】D
二、多项选择题：（本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有两个或两个以上选项符合题意，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分）
8. 如图所示，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，仅在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹，M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右点。粒子从N到M的过程中（ ）
A. 在M点的速率最大B. 所受电场力沿电场方向右
C. 加速度不变D. 电势能始终在增加
【答案】CD
9. 无线充电是近年发展起来的新技术，无线充电技术与变压器相类似，通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量。如图甲所示，充电基座接上，的交流电（电压变化如图乙所示），受电线圈接上一个理想二极管给手机电池充电。下列说法正确的是（ ）
A. 乙图中电压的有效值大小为
B. 基座线圈和受电线圈通过电磁感应实现能量传递
C. 在时刻，受电线圈中的电动势达到最大
D. 手机和基座无导线连接，这样传递电能没有损失
【答案】AB
10. 质量为m1、m2的两物体A、B并排静止在水平地面上，用同向水平拉力F1、F2分别作用于A和B上，作用一段时间后撤去，A、B运动的v-t图像如图中图线a、b所示，己知拉力F1、F2分别撤去后，物体做减速运动过程的v-t图线彼此平行（相关数据已在图中标出），由图中信息可知（ ）
A. 若，则m1小于m2
B. 若，则力F1对物体A所做的功较多
C. 若，则力F1对物体A的冲量与F2对B的冲量之比为4∶5
D. 若，则力F1的最大瞬时功率一定是力F2的最大瞬时功率的2倍
【答案】ACD
第Ⅱ卷 非选择题
三、实验与探究题（本题共2题，共16分）。
11. 某实验小组利用图甲所示的电路测金属丝的电阻率（图中表示待测金属丝的电阻）。
（1）正确操作螺旋测微器，测量金属丝的直径结果如图乙所示，则该次测得的金属丝的直径为___________；
（2）连接好电路后，开关S闭合前滑动变阻器的滑片应滑至___________（选填“左端”或“右端”）；
（3）实验中发现电压表的量程无法满足实验要求，某同学将量程为、内阻为的灵敏电流计G与阻值为的定值电阻串联后，改装成量程为的电压表，则___________；
（4）用刻度尺测得被测金属丝接入电路的长度为l，螺旋测微器测得金属丝的直径为d，用电流表和电压表测量后得到金属丝的电阻为，则被测金属丝的电阻率___________。（用题中所给物理量的字母表示）
【答案】 ①. 2.095##2.094#2.096 ②. 左端 ③. 1800 ④.
12. 碰撞的恢复系数的定义式为，其中和分别是碰撞前两物体的速度，和分别是碰撞后两物体的速度。若，则为弹性碰撞；则为非弹性碰撞。某同学利用验证动量守恒定律的实验装置（如图所示）测量两钢球碰撞的恢复系数，实验中使用半径相等的钢质小球1和2，且小球1的质量大于小球2的质量。
实验步骤如下：
安装好实验装置，做好测量前的准备，并记下重垂线所指的位置O。
第一步：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置。
第二步：把小球2放在斜槽前端边缘处的C点，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置。第三步：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离，即线段、、的长度。
上述实验中，
（1）N点是___________的平均位置；
A．小球1与小球2碰撞后小球1落点
B．小球2落点
C．不放小球2，小球1落点
（2）用测量量表示恢复系数的表达式为___________；
（3）三个落地点距O点的距离、、与实验所用的小球质量无关的是___________；
（4）若测得小球1与小球2的质量分别为、，则当______________________说明碰撞过程动量守恒。
【答案】 ①. B ②. ③. OP ④. ⑤.
四、计算题：（本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
13. 某滑板爱好者在离地高的平台上滑行，水平离开A点后落在水平地面的B点，其水平位移。着地后以的速度沿水平地面运动（着地时存在能量损失），滑行后停止。己知人与滑板的总质量，空气阻力忽略不计，。求：
（1）人与滑板在水平地面滑行时受到的平均阻力大小；
（2）人与滑板离开平台时水平初速度。
【答案】（1）80N；（2）5m/s
【解析】
【详解】（1）着地后在地面上滑动时，由动能定理
解得
f=80N
（2）人做平抛运动，则
s1=v0t
解得
v0=5m/s
14. 一种质谱仪的结构可简化为如下图所示，粒子源释放出初速度可忽略不计的质子，质子经直线加速器加速后由D型通道的中缝进入磁场区。该通道的上下表面为内半径为、外半径为的半圆环。整个D型通道置于竖直向上的匀强磁场中，正对着通道出口处放置一块照相底片，它能记录下粒子从通道射出时的位置。若已知直线加速器的加速电压为U，质子的比荷（电荷量与质量之比）为k，且质子恰好能击中照相底片的正中间位置，求：
（1）匀强磁场的磁感应强度大小B；
（2）若粒子源产生比荷不同的带正电的粒子，且照相底片都能接收到粒子，求粒子比荷最大值与最小值的比值。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）由题意可知当质子恰好能击中照相底片的正中间位置时，其运动半径为
①
设质子经过加速后获得的速度大小为v，根据动能定理有
②
根据牛顿第二定律有
③
由题意可知
④
联立①②③④解得
⑤
（2）根据前面分析可知粒子运动半径R与比荷k的关系满足
⑥
当粒子恰好打在底片最左端时，其半径最小，比荷最大，且
⑦
当粒子恰好打在底片最右端时，其半径最大，比荷最小，且
⑧
所以
⑨
15. 如图所示，竖直平面内有一半径、圆心角的光滑圆弧轨道PM，圆弧轨道最底端M处平滑连接一长的粗糙平台，质量的物块B紧靠在M点右侧，B的左侧粘有少量塑胶炸药（质量不计），N端有一小球C，用长为的轻绳悬吊，对N点刚好无压力。现质量为的物块A从轨道P端由静止沿轨道下滑，到达M点与B碰撞，瞬间共速并引燃炸药，爆炸后瞬间A、B速度方向均水平，A恰好能从P端滑出，B与C碰后总是交换速度，炸药爆炸前后A、B质量保持不变，A、B与C均可视为质点，，求：
（1）A与B碰撞前瞬间轨道对A支持力的大小；
（2）炸药爆炸过程中有多少能量转化成A、B的机械能；
（3）若B能与C碰撞且最终仍停在平台上，整个过程中绳子始终不松弛，B与平台间动摩擦因数的范围。
【答案】（1）40N；（2）29.4J；（3）
【解析】
【详解】（1）设物块A从P点运动到M点时速度为v0，由机械能守恒定律可得
解得
设A在M点所受的支持力为FN，则有
解得
（2）规定水平向右为正方向，物块A与B碰撞后瞬间的共同速度为v，由动量守恒定律得
解得
爆炸后瞬间物块A、B的速度分别为vA，vB，由动量守恒定律得
物块A恰好从P点滑出，由机械能守恒定律得
解得
，
由能量守恒定律可知，在爆炸过程中增加的机械能为
可得
（3）若物块B恰好能与C相撞，则有
解得
若物块B以速度与C相撞，由题意知B、C碰撞后速度交换，且小球C上升高度不能高于绳子上端，所以
解得
所以B与平台间动摩擦因数的范围为
第Ⅰ卷选择题
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分，每小题的四个选项中只有一个选项符合题目要求。）
1. 2021年10月，安徵合肥科研机构自主研发的“人造太阳”打破新的记录，成功实现可重复的1.2亿摄氏度101秒等离子体运行。火造太阳内的核反应是轻核聚变，下列核反应属于轻核聚变的是（ ）
A. B.
C. D.
2. 中国书法历史悠久，是中华民族优秀传统文化之一、如图所示，某同学在书写“一”字时，水平桌面上平铺一张白纸，为防打滑，他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住。在向右行笔的过程中镇纸和纸都静止，则（ ）
A. 白纸对毛笔的摩擦力向左B. 镇纸受到向左的摩擦力
C. 镇纸受到的合力向右D. 毛笔对白纸的摩擦力大于白纸对毛笔的摩擦力
3. 利用速度传感器与计算机结合，可以自动作出物体运动的图像。某同学在一次实验中得到的运动小车的图像如图所示，由此可知（ ）
A. 小车先做匀加速运动，后做匀减速运动B. 小车运动的最大速度约为
C. 小车在内位移最大D. 小车做曲线运动
4. “辞别月宫去，采得月壤归”－北京时间2020年12月17日1时59分，探月工程嫦娥五号返回器在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆，标志着我国首次地外天体采样返回任务圆满完成。如图所示是嫦娥五号卫星绕月球运行的三条轨道，轨道1是近月圆轨道，轨道2和3是变轨后的椭圆轨道。轨道1上的A点也是轨道2、3的近月点，B点是轨道2的远月点，C点是轨道3的远月点。则下列说法中正确的是（ ）
A. 卫星在轨道2的周期大于在轨道3的周期
B. 卫星在轨道2经过A点时的速率小于在轨道1经过A点时的速率
C. 卫星在轨道2经过A点时的加速度大于在轨道3经过A点时的加速度
D. 卫星在轨道2上B点所具有的机械能小于在轨道3上C点所具有的机械能
5. 1931年英国物理学家狄拉克从理论上预言：存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子”。1982年，美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验，他设想，如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的超导线圈，从上向下看，导线图中出现的感应电流方向是（ ）
A. 先逆时针，后顺时针B. 先顺时针，后逆时针
C. 一直顺时针D. 一直逆时针
6. 如图所示，垂直穿过纸面的三根导线a，b和c分别位于等边三角形的三个顶点，通有大小为I、I和的恒定电流，方向如图。导线c所受安培力的方向（ ）
A. 与边平行，竖直向上B. 与边平行，竖直向下
C. 与边垂直，指向左边D. 与边垂直，指向右边
7. 在奥运比寒项日中，跳水是我国运动员的强项。质量为m的运动员竖直进入水中后，受到水的阻力而做变速运动，设水对运动员的阻力大小恒为F，在下降高度为h的过程中，运动员的（已知重力加速度为g）（ ）
A. 动能减少了Fh
B 重力势能增加了mgh
C. 机械能减少了(F-mg)h
D 机械能减少了Fh
二、多项选择题：（本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有两个或两个以上选项符合题意，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分）
8. 如图所示，一带负电粒子以某速度进入水平向右匀强电场中，仅在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹，M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右点。粒子从N到M的过程中（ ）
A. 在M点的速率最大B. 所受电场力沿电场方向右
C. 加速度不变D. 电势能始终在增加
9. 无线充电是近年发展起来的新技术，无线充电技术与变压器相类似，通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量。如图甲所示，充电基座接上，的交流电（电压变化如图乙所示），受电线圈接上一个理想二极管给手机电池充电。下列说法正确的是（ ）
A. 乙图中电压的有效值大小为
B. 基座线圈和受电线圈通过电磁感应实现能量传递
C. 在时刻，受电线圈中的电动势达到最大
D. 手机和基座无导线连接，这样传递电能没有损失
10. 质量为m1、m2的两物体A、B并排静止在水平地面上，用同向水平拉力F1、F2分别作用于A和B上，作用一段时间后撤去，A、B运动的v-t图像如图中图线a、b所示，己知拉力F1、F2分别撤去后，物体做减速运动过程的v-t图线彼此平行（相关数据已在图中标出），由图中信息可知（ ）
A. 若，则m1小于m2
B. 若，则力F1对物体A所做的功较多
C. 若，则力F1对物体A的冲量与F2对B的冲量之比为4∶5
D. 若，则力F1的最大瞬时功率一定是力F2的最大瞬时功率的2倍
第Ⅱ卷 非选择题
三、实验与探究题（本题共2题，共16分）。
11. 某实验小组利用图甲所示的电路测金属丝的电阻率（图中表示待测金属丝的电阻）。
（1）正确操作螺旋测微器，测量金属丝的直径结果如图乙所示，则该次测得的金属丝的直径为___________；
（2）连接好电路后，开关S闭合前滑动变阻器的滑片应滑至___________（选填“左端”或“右端”）；
（3）实验中发现电压表量程无法满足实验要求，某同学将量程为、内阻为的灵敏电流计G与阻值为的定值电阻串联后，改装成量程为的电压表，则___________；
（4）用刻度尺测得被测金属丝接入电路的长度为l，螺旋测微器测得金属丝的直径为d，用电流表和电压表测量后得到金属丝的电阻为，则被测金属丝的电阻率___________。（用题中所给物理量的字母表示）
12. 碰撞的恢复系数的定义式为，其中和分别是碰撞前两物体的速度，和分别是碰撞后两物体的速度。若，则为弹性碰撞；则为非弹性碰撞。某同学利用验证动量守恒定律的实验装置（如图所示）测量两钢球碰撞的恢复系数，实验中使用半径相等的钢质小球1和2，且小球1的质量大于小球2的质量。
实验步骤如下：
安装好实验装置，做好测量前的准备，并记下重垂线所指的位置O。
第一步：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置。
第二步：把小球2放在斜槽前端边缘处的C点，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置。第三步：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离，即线段、、的长度。
上述实验中，
（1）N点是___________的平均位置；
A．小球1与小球2碰撞后小球1落点
B．小球2落点
C．不放小球2，小球1落点
（2）用测量量表示的恢复系数的表达式为___________；
（3）三个落地点距O点的距离、、与实验所用的小球质量无关的是___________；
（4）若测得小球1与小球2的质量分别为、，则当______________________说明碰撞过程动量守恒。
四、计算题：（本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
13. 某滑板爱好者在离地高的平台上滑行，水平离开A点后落在水平地面的B点，其水平位移。着地后以的速度沿水平地面运动（着地时存在能量损失），滑行后停止。己知人与滑板的总质量，空气阻力忽略不计，。求：
（1）人与滑板在水平地面滑行时受到的平均阻力大小；
（2）人与滑板离开平台时的水平初速度。
14. 一种质谱仪的结构可简化为如下图所示，粒子源释放出初速度可忽略不计的质子，质子经直线加速器加速后由D型通道的中缝进入磁场区。该通道的上下表面为内半径为、外半径为的半圆环。整个D型通道置于竖直向上的匀强磁场中，正对着通道出口处放置一块照相底片，它能记录下粒子从通道射出时的位置。若已知直线加速器的加速电压为U，质子的比荷（电荷量与质量之比）为k，且质子恰好能击中照相底片的正中间位置，求：
（1）匀强磁场的磁感应强度大小B；
（2）若粒子源产生比荷不同的带正电的粒子，且照相底片都能接收到粒子，求粒子比荷最大值与最小值的比值。
15. 如图所示，竖直平面内有一半径、圆心角光滑圆弧轨道PM，圆弧轨道最底端M处平滑连接一长的粗糙平台，质量的物块B紧靠在M点右侧，B的左侧粘有少量塑胶炸药（质量不计），N端有一小球C，用长为的轻绳悬吊，对N点刚好无压力。现质量为的物块A从轨道P端由静止沿轨道下滑，到达M点与B碰撞，瞬间共速并引燃炸药，爆炸后瞬间A、B速度方向均水平，A恰好能从P端滑出，B与C碰后总是交换速度，炸药爆炸前后A、B质量保持不变，A、B与C均可视为质点，，求：
（1）A与B碰撞前瞬间轨道对A支持力的大小；
（2）炸药爆炸过程中有多少能量转化成A、B的机械能；
（3）若B能与C碰撞且最终仍停在平台上，整个过程中绳子始终不松弛，B与平台间动摩擦因数的范围。
2021-2022学年度第一学期高三调研测试高三物理
第Ⅰ卷选择题
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分，每小题的四个选项中只有一个选项符合题目要求。）
1. 2021年10月，安徵合肥科研机构自主研发的“人造太阳”打破新的记录，成功实现可重复的1.2亿摄氏度101秒等离子体运行。火造太阳内的核反应是轻核聚变，下列核反应属于轻核聚变的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
2. 中国书法历史悠久，是中华民族优秀传统文化之一、如图所示，某同学在书写“一”字时，水平桌面上平铺一张白纸，为防打滑，他在白纸的左侧靠近边缘处用镇纸压住。在向右行笔的过程中镇纸和纸都静止，则（ ）
A. 白纸对毛笔的摩擦力向左B. 镇纸受到向左的摩擦力
C. 镇纸受到的合力向右D. 毛笔对白纸的摩擦力大于白纸对毛笔的摩擦力
【答案】A
3. 利用速度传感器与计算机结合，可以自动作出物体运动的图像。某同学在一次实验中得到的运动小车的图像如图所示，由此可知（ ）
A. 小车先做匀加速运动，后做匀减速运动B. 小车运动的最大速度约为
C. 小车在内位移最大D. 小车做曲线运动
【答案】B
4. “辞别月宫去，采得月壤归”－北京时间2020年12月17日1时59分，探月工程嫦娥五号返回器在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆，标志着我国首次地外天体采样返回任务圆满完成。如图所示是嫦娥五号卫星绕月球运行的三条轨道，轨道1是近月圆轨道，轨道2和3是变轨后的椭圆轨道。轨道1上的A点也是轨道2、3的近月点，B点是轨道2的远月点，C点是轨道3的远月点。则下列说法中正确的是（ ）
A. 卫星在轨道2的周期大于在轨道3的周期
B. 卫星在轨道2经过A点时速率小于在轨道1经过A点时的速率
C. 卫星在轨道2经过A点时的加速度大于在轨道3经过A点时的加速度
D. 卫星在轨道2上B点所具有的机械能小于在轨道3上C点所具有的机械能
【答案】D
5. 1931年英国物理学家狄拉克从理论上预言：存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子”。1982年，美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验，他设想，如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的超导线圈，从上向下看，导线图中出现的感应电流方向是（ ）
A. 先逆时针，后顺时针B. 先顺时针，后逆时针
C. 一直顺时针D. 一直逆时针
【答案】D
6. 如图所示，垂直穿过纸面的三根导线a，b和c分别位于等边三角形的三个顶点，通有大小为I、I和的恒定电流，方向如图。导线c所受安培力的方向（ ）
A. 与边平行，竖直向上B. 与边平行，竖直向下
C. 与边垂直，指向左边D. 与边垂直，指向右边
【答案】C
7. 在奥运比寒项日中，跳水是我国运动员的强项。质量为m的运动员竖直进入水中后，受到水的阻力而做变速运动，设水对运动员的阻力大小恒为F，在下降高度为h的过程中，运动员的（已知重力加速度为g）（ ）
A. 动能减少了Fh
B. 重力势能增加了mgh
C. 机械能减少了(F-mg)h
D. 机械能减少了Fh
【答案】D
二、多项选择题：（本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有两个或两个以上选项符合题意，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分）
8. 如图所示，一带负电粒子以某速度进入水平向右的匀强电场中，仅在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹，M和N是轨迹上的两点，其中M点在轨迹的最右点。粒子从N到M的过程中（ ）
A. 在M点的速率最大B. 所受电场力沿电场方向右
C. 加速度不变D. 电势能始终在增加
【答案】CD
9. 无线充电是近年发展起来的新技术，无线充电技术与变压器相类似，通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量。如图甲所示，充电基座接上，的交流电（电压变化如图乙所示），受电线圈接上一个理想二极管给手机电池充电。下列说法正确的是（ ）
A. 乙图中电压的有效值大小为
B. 基座线圈和受电线圈通过电磁感应实现能量传递
C. 在时刻，受电线圈中的电动势达到最大
D. 手机和基座无导线连接，这样传递电能没有损失
【答案】AB
10. 质量为m1、m2的两物体A、B并排静止在水平地面上，用同向水平拉力F1、F2分别作用于A和B上，作用一段时间后撤去，A、B运动的v-t图像如图中图线a、b所示，己知拉力F1、F2分别撤去后，物体做减速运动过程的v-t图线彼此平行（相关数据已在图中标出），由图中信息可知（ ）
A. 若，则m1小于m2
B. 若，则力F1对物体A所做的功较多
C. 若，则力F1对物体A的冲量与F2对B的冲量之比为4∶5
D. 若，则力F1的最大瞬时功率一定是力F2的最大瞬时功率的2倍
【答案】ACD
第Ⅱ卷 非选择题
三、实验与探究题（本题共2题，共16分）。
11. 某实验小组利用图甲所示的电路测金属丝的电阻率（图中表示待测金属丝的电阻）。
（1）正确操作螺旋测微器，测量金属丝的直径结果如图乙所示，则该次测得的金属丝的直径为___________；
（2）连接好电路后，开关S闭合前滑动变阻器的滑片应滑至___________（选填“左端”或“右端”）；
（3）实验中发现电压表的量程无法满足实验要求，某同学将量程为、内阻为的灵敏电流计G与阻值为的定值电阻串联后，改装成量程为的电压表，则___________；
（4）用刻度尺测得被测金属丝接入电路的长度为l，螺旋测微器测得金属丝的直径为d，用电流表和电压表测量后得到金属丝的电阻为，则被测金属丝的电阻率___________。（用题中所给物理量的字母表示）
【答案】 ①. 2.095##2.094#2.096 ②. 左端 ③. 1800 ④.
12. 碰撞的恢复系数的定义式为，其中和分别是碰撞前两物体的速度，和分别是碰撞后两物体的速度。若，则为弹性碰撞；则为非弹性碰撞。某同学利用验证动量守恒定律的实验装置（如图所示）测量两钢球碰撞的恢复系数，实验中使用半径相等的钢质小球1和2，且小球1的质量大于小球2的质量。
实验步骤如下：
安装好实验装置，做好测量前的准备，并记下重垂线所指的位置O。
第一步：不放小球2，让小球1从斜槽上A点由静止滚下，并落在地面上。重复多次，用尽可能小的圆把小球的所有落点圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置。
第二步：把小球2放在斜槽前端边缘处的C点，让小球1从A点由静止滚下，使它们碰撞。重复多次，并使用与第一步同样的方法分别标出碰撞后两小球落点的平均位置。第三步：用刻度尺分别测量三个落地点的平均位置离O点的距离，即线段、、的长度。
上述实验中，
（1）N点是___________的平均位置；
A．小球1与小球2碰撞后小球1落点
B．小球2落点
C．不放小球2，小球1落点
（2）用测量量表示恢复系数的表达式为___________；
（3）三个落地点距O点的距离、、与实验所用的小球质量无关的是___________；
（4）若测得小球1与小球2的质量分别为、，则当______________________说明碰撞过程动量守恒。
【答案】 ①. B ②. ③. OP ④. ⑤.
四、计算题：（本题共3小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）
13. 某滑板爱好者在离地高的平台上滑行，水平离开A点后落在水平地面的B点，其水平位移。着地后以的速度沿水平地面运动（着地时存在能量损失），滑行后停止。己知人与滑板的总质量，空气阻力忽略不计，。求：
（1）人与滑板在水平地面滑行时受到的平均阻力大小；
（2）人与滑板离开平台时水平初速度。
【答案】（1）80N；（2）5m/s
【解析】
【详解】（1）着地后在地面上滑动时，由动能定理
解得
f=80N
（2）人做平抛运动，则
s1=v0t
解得
v0=5m/s
14. 一种质谱仪的结构可简化为如下图所示，粒子源释放出初速度可忽略不计的质子，质子经直线加速器加速后由D型通道的中缝进入磁场区。该通道的上下表面为内半径为、外半径为的半圆环。整个D型通道置于竖直向上的匀强磁场中，正对着通道出口处放置一块照相底片，它能记录下粒子从通道射出时的位置。若已知直线加速器的加速电压为U，质子的比荷（电荷量与质量之比）为k，且质子恰好能击中照相底片的正中间位置，求：
（1）匀强磁场的磁感应强度大小B；
（2）若粒子源产生比荷不同的带正电的粒子，且照相底片都能接收到粒子，求粒子比荷最大值与最小值的比值。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）由题意可知当质子恰好能击中照相底片的正中间位置时，其运动半径为
①
设质子经过加速后获得的速度大小为v，根据动能定理有
②
根据牛顿第二定律有
③
由题意可知
④
联立①②③④解得
⑤
（2）根据前面分析可知粒子运动半径R与比荷k的关系满足
⑥
当粒子恰好打在底片最左端时，其半径最小，比荷最大，且
⑦
当粒子恰好打在底片最右端时，其半径最大，比荷最小，且
⑧
所以
⑨
15. 如图所示，竖直平面内有一半径、圆心角的光滑圆弧轨道PM，圆弧轨道最底端M处平滑连接一长的粗糙平台，质量的物块B紧靠在M点右侧，B的左侧粘有少量塑胶炸药（质量不计），N端有一小球C，用长为的轻绳悬吊，对N点刚好无压力。现质量为的物块A从轨道P端由静止沿轨道下滑，到达M点与B碰撞，瞬间共速并引燃炸药，爆炸后瞬间A、B速度方向均水平，A恰好能从P端滑出，B与C碰后总是交换速度，炸药爆炸前后A、B质量保持不变，A、B与C均可视为质点，，求：
（1）A与B碰撞前瞬间轨道对A支持力的大小；
（2）炸药爆炸过程中有多少能量转化成A、B的机械能；
（3）若B能与C碰撞且最终仍停在平台上，整个过程中绳子始终不松弛，B与平台间动摩擦因数的范围。
【答案】（1）40N；（2）29.4J；（3）
【解析】
【详解】（1）设物块A从P点运动到M点时速度为v0，由机械能守恒定律可得
解得
设A在M点所受的支持力为FN，则有
解得
（2）规定水平向右为正方向，物块A与B碰撞后瞬间的共同速度为v，由动量守恒定律得
解得
爆炸后瞬间物块A、B的速度分别为vA，vB，由动量守恒定律得
物块A恰好从P点滑出，由机械能守恒定律得
解得
，
由能量守恒定律可知，在爆炸过程中增加的机械能为
可得
（3）若物块B恰好能与C相撞，则有
解得
若物块B以速度与C相撞，由题意知B、C碰撞后速度交换，且小球C上升高度不能高于绳子上端，所以
解得
所以B与平台间动摩擦因数的范围为
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