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    2022届福建省三明一中部分地市高三下学期4月诊断性联考物理试卷(word版)

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    这是一份2022届福建省三明一中部分地市高三下学期4月诊断性联考物理试卷(word版),共10页。试卷主要包含了单选题,多选题,填空题,实验题,解答题等内容,欢迎下载使用。

    一、单选题
    1.人形机器人阿特拉斯(Atlas)可以模仿人类完成自主连续跳跃、空中转体180°等一系列高难度动作。如图所示,某次测试中,该机器人从木箱跳跃到前方矮桌后站稳,则机器人( )
    A.从开始起跳到离开木箱的过程中,木箱对其支持力大于其对木箱的压力
    B.从开始起跳到离开木箱的过程中,木箱对其摩擦力方向向前
    C.从开始起跳到离开木箱的过程中,木箱对其支持力做正功
    D.离开木箱后上升到最高点时,其速度为零
    2.如图所示为某款做吸式无线充电宝,充电宝本身具有磁性,可直接吸附在手机上进行无线充电。某人以图示方式拿着充电宝(手始终未与手机接触),将其沿顺时针缓慢转至竖直,若充电宝与手机间的磁吸力大小保持恒定,且两者始终相对静止,则( )
    A.手机始终受到三个力的作用
    B.充电宝对手机的弹力逐渐减小到零
    C.充电宝对手机的摩擦力逐渐增大
    D.充电宝对手机的作用力逐渐增大
    3.在高空运行的同步卫星功能失效后,往往会被送到同步轨道上空几百公里处的“墓地轨道”,以免影响其他在轨卫星并节省轨道资源。如图所示,2022年1月22日,我国实践21号卫星在地球同步轨道“捕获”已失效的北斗二号G2卫星后,成功将其送入“墓地轨道”。已知同步轨道和墓地轨道的轨道半径分别为R1、R2,转移轨道与同步轨道、墓地轨道分别相切于P、Q点,地球自转周期为T0,则北斗二号G2卫星( )
    A.在墓地轨道运行时的速度大于其在同步轨道运行的速度
    B.在转移轨道上经过P点的加速度大于在同步轨道上经过P点的加速度
    C.若要从Q点逃脱地球的引力束缚,则在该处速度必须大于11.2km/s
    D.沿转移轨道从P点运行到Q点所用最短时间为T04(R1+R2)32R13
    4.静止在真空匀强电场中的某原子核发生衰变,其衰变粒子与反冲核的初速度方向均与电场方向垂直,且经过相等的时间后形成的轨迹如图所示(a、b表示长度)。原子核重力不计,则该衰变方程可能是( )
    A.92238U→24He+90234ThB.88226Ra→24He+86222Rn
    C.90234Th→-10e+91234PaD.614C→-10e+714N
    二、多选题
    5.某同学研究远距离输电的电路如图所示,a、b端接入电压为U0的交流电源,升压变压器T1和降压变压器T2均为理想变压器,且n1n2=n4n3。已知R1=R2=R3,三个电阻消耗的功率相同,电表均为理想交流电表,则( )
    A.升压变压器T1的砸数比为n1n2=14
    B.电压表的示数小于U0
    C.若R1短路,电流表示数将变大
    D.若R3断路,电压表示数将减小
    6.胶片电影利用光电管把“声音的照片”还原成声音,原理如图所示,在电影放映机中用频率为v、强度不变的一极窄光束照射声音轨道,由于影片上各处的声音轨道宽窄不同,在影片移动的过程中,通过声音轨道后的光强随之变化,射向光电管后,在电路中产生变化的电流,经放大电路放大后,通过喇叭就可以把声音放出来。则( )
    A.只减小光的频率,一定可以还原出声音
    B.只增大光的频率,一定可以还原出声音
    C.a端为电源正极
    D.a端为电源负极
    7.如图所示,半径为R的光滑半圆弧轨道固定在水平地面上,质量分别为m、2m的物块A、B之间锁定一压缩的轻质弹簧,静止放置在半圆弧轨道最低点,弹簧长度忽略不计且与A、B均不栓接,A、B均视为质点。某一时刻解除锁定,弹簧瞬间恢复原长,A恰好可以到达半圆弧左端最高点P处。已知重力加速度为g,则( )
    A.弹簧恢复原长瞬间,B的速度大小为122gR
    B.锁定时弹簧的弹性势能为3mgR
    C.弹簧恢复原长瞬间,A,B对轨道的压力大小之比为1:1
    D.物块A从最低点运动到P点的过程中,A,B系统水平方向动量守恒
    8.一质量为1kg的物体静止在水平地面上,受到竖直方向的力F后,竖直向上运动。物体运动速度平方v2与上升高度h间的变化关系图线如图所示,其中4~6m图线为直线。g取10m/s2,忽略空气阻力,则物体( )
    A.从h=0运动到h=3m的过程中,F先变大后变小
    B.从h=3m运动到h=4m的过程中,F逐渐变小
    C.从h=0运动到h=4m的过程中,机械能逐渐变大
    D.从h=4m运动到h=6m的过程中,机械能保持不变
    三、填空题
    9.图甲为一列简谐横波在t=2.5s时刻的波形图,P是平衡位置在x=2m处的质点,图乙为质点P的振动图像,可知该简谐横波沿x轴 (选填“正”或“负”)方向传播,传播速度为 m/s。
    10.汽车安全气囊系统可以为乘员提供有效的防撞保护。汽车安全行驶时气囊内气体体积可忽略不计,受到猛烈撞击后,气囊内的化学物质迅速反应产生气体,对气囊充气,气囊上的可变排气孔在充气阶段封闭。充满气后,气囊内气体的压强为p、体积为V、温度为T,若大气压强恒为p0,则充气过程中气囊克服外界大气压做功为 。当乘员因惯性挤压安全气囊,气囊的可变排气孔开始泄气,当内部气体体积变为3V5、温度降为2T3、压强变为时4p5,恰好不再排气,将气体视为理想气体,则从气囊内排出的气体占总量的比例为 %。
    四、实验题
    11.在“验证机械能守恒定律”实验中
    (1)下列装置图中,器材的安装、摆放正确的是
    (2)下列重物中,最适合本实验的是
    (3)某同学选用一质量为m = 0.50kg的重锤,按照正确的操作选得纸带如图所示,其中O是起始点,量得连续五个计时点A、B、C、D、E到O点的距离,打点频率为50Hz,已知当地重力加速度为g = 9.8m/s2,则打点计时器在打O点到C点的这段时间内,重锤动能的增加量为 J,重力势能的减少量为 J。(结果均保留两位有效数字)
    12.某研究小组设计了一个实验方案,粗测滑动变阻器电阻丝的电阻率,实验步骤如下:
    ⑴如图甲所示,滑动变阻器的瓷筒上紧密缠绕着单层电阻丝,测量出瓷筒外管直径D及瓷简上电阻丝缠绕的总宽度l;
    ⑵测得n匝电阻丝缠绕后的宽度为x,则电阻丝直径d= ;
    ⑶由于d⑷已知该滑动变阻器阻值较小,但铭牌模糊,通过如图乙所示电路来测量其最大电阻。为了减小误差,电压表的c端应该与 (选填“a”或“b”)连接;
    ⑸闭合开关得到电压表示数U,电流表示数I;
    ⑹可以估算出电阻丝的电阻率ρ= (用x,n,D,U,I,l表示);
    ⑺电阻丝表层涂有绝缘漆,则因绝缘漆的存在使得电阻率的测量值 真实值(选填“大于”“小于”或“等于”)。
    五、解答题
    13.蛙泳是一种人类模仿青蛙游泳动作的游泳姿势,便于游泳者观察前方,常用于渔猎、泗渡、救护等。图甲为某运动员蛙泳时蹬腿加速及惯性前进过程,将这两个过程简化为水平方向的匀变速运动,其v-t图像如图乙所示,已知该运动员质量为70kg,重力加速度g取10m/s2,求:
    (1)0~0.7s内运动员平均速度的大小;
    (2)惯性前进过程中,水对运动员作用力的大小。
    14.如图甲所示为某探究小组设计的玩具小车电磁驱动系统的示意图,ABCD是固定在小车下方的单面矩形金属线框,其阻值为r、长度为d、宽度为L,用两条不计电阻的导线与智能输出系统(可改变输出电流大小和方向)组成回路。如图乙所示,小车沿水平直轨道运动,轨道上依次间隔分布着方向垂直纸面向里的磁场,其磁感应强度大小为B、宽度为L、长度及磁场间的距离均为d。小车与附件整体质量为m、运动过程中受到的摩擦阻力大小恒为f。
    (1)若让小车以恒定加速度a运动,求智能输出系统输出的电流大小I;
    (2)若智能输出系统提供的功率为P,求小车的最大运行速度大小vm;
    (3)若小车速度达到v0时,智能输出系统立即切换电路后停止工作,此时相当于E、F直接用电阻不计的导线连接,经时间t后小车的速度减为0,求t时间内小车的位移大小s。
    15.如图所示,空间中存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为2m的足够长绝缘木板静置在光滑水平面上,t=0时刻,一质量为m、带电量为-q(q>0)的小物块以某一初速度从木板左侧滑上,小物块与木板间的动摩擦因数为μ 、木板达到匀速运动状态后,与右侧一固定弹性挡板P碰撞,木板与挡板P碰撞后速度大小不变,方向相反。已知重力加速度为g。
    (1)若小物块初速度v0=mg2qB,求t=0时刻木板的加速度大小a;
    (2)若小物块初速度v0=3mgqB,求最终小物块与木板间因摩擦而产生的总热量Q;
    (3)若小物块初速度v0=kmgqB(k>0),写出最终小物块与木板间因摩擦而产生的总热量Q与k的关系式。
    答案
    1.【答案】B
    2.【答案】C
    3.【答案】D
    4.【答案】A
    5.【答案】B,C
    6.【答案】B,C
    7.【答案】A,C
    8.【答案】A,D
    9.【答案】负;23(0.67,0.7等也可得分)
    10.【答案】p0V;28
    11.【答案】(1)A
    (2)C
    (3)1.0;1.1
    12.【答案】xn;a;Ux34IlDn3;大于
    13.【答案】(1)解:0-0.7s内的位移s=v1+v22Δt1+v2+v32Δt2
    又v=st
    得v=1.65m/s
    (2)解:由图乙可得惯性前进的加速度大小为a=v2-v1Δt2=1m/s2
    惯性前进时竖直方向上运动员处于平衡状态F1=mg
    惯性前进时水平方向上水对运动员的作用力使其减速F2=ma
    水对运动员的作用力大小F=F12+F22
    得F=70101N
    14.【答案】(1)解:若让小车以恒定加速度a运动,由牛顿运动定律得BIL-f=ma
    得I=f+maBL
    (2)解:当安培力与阻力等大反向时,小车运行速度最大,根据F=BIL
    F=f
    P=I2r+Fvm
    得vm=Pf-frB2L2
    (3)解:智能系统切换电路后,小车在安培力与摩擦阻力的共同作用下减速为零,以向右为正方向,由动量定理可得(-BIL)t+(-ft)=0-mv0
    其中I=BLvr
    又vt=s
    得s=(mv0-ft)rB2L2
    15.【答案】(1)解:t=0时刻,对木板进行受力分析,由牛顿运动定律得μ(mg+qv0B)=2ma
    得a=3μg4
    (2)解:木板长度足够,当小物块与木板相对静止后,木板开始匀速运动,即在木板与挡板碰撞前能与小物块共速,此过程木板与小物块组成的系统动量守恒,则有mv0=(2m+m)v1
    木板与挡板碰撞后速度等大反向,设其能与小物块共速,则有2m(-v1)+mv1=(2m+m)v2
    得v1=v03=mgqB
    v2=-v09=-mg3qB
    此时小物块所受洛伦兹力竖直向上,且qv2B=13mg即小物块与木板间尚存在压力,假设成立,此后两者以相同速度一起向左匀速。因摩擦产生的热量为Q=12mv02-12(m+2m)v22
    得Q=13m3g23q2B2
    (3)解:若速度大小可调,则当初速度达到一定情况时,当小物块反向时,可能使小物块与木板间的压力为零,此后以不同的速度匀速运动,此时则有qv2B=mg
    代入(2)中得到的|v2|=v09,可得此时v0≤9mgqB
    即k=9
    若k≤9,则Q=12mv02-12(m+2m)v22
    得Q=13k2m3g227q2B2
    其中k≤9;
    若k>9,则小滑块固定获得v2=-mgqB的末速度,根据2m(-v1)+mv1=2mv3+mv2
    Q=12mv02-122mv32-12mv22
    得Q=(17k2+6k-27)m3g236q2B2
    其中k>9
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