北京市昌平区2022届高三上学期物理期末质量抽测试卷

更新时间：2022-11-30 浏览次数：44 类型：期末考试

一、单选题

1. 2021年11月4日，由我国自主研发的可控核聚变装置“人造太阳”迎来了全新突破，在高达1.2亿摄氏度下成功运行了101秒，引发全球关注。下列核反应方程属于核聚变的是（）

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

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2. 如图所示，自动卸货车的车架始终静止在水平地面上，在一段时间内，车厢在液压机的作用下与水平面间的夹角 $\text{[math]}$ 逐渐增大，货物相对车厢未发生相对滑动。关于这段时间内货物所受支持力和摩擦力，下列说法正确的是（）

A . 货物所受支持力逐渐增大 B . 货物所受摩擦力逐渐减小 C . 支持力对货物不做功 D . 支持力对货物做正功

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3. 一物体沿直线运动，其速度v随时间t变化关系的图像如图所示。由图像可知（）

A . $\text{[math]}$ 内的加速度小于 $\text{[math]}$ 内的加速度 B . $\text{[math]}$ 内的位移小于 $\text{[math]}$ 内的位移 C . $\text{[math]}$ 内的平均速度小于 $\text{[math]}$ 内的平均速度 D . $\text{[math]}$ 内物体的运动方向发生了改变

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4. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻的波形如图所示，此时a、b、c三个质点距平衡位置的距离相同。下列说法正确的是（）

A . 该时刻质点a和质点b的速度相同 B . 该时刻质点a和质点b的加速度相同 C . 该时刻质点b和质点c的位移相同 D . 质点b将比质点c先回到平衡位置

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5. 某同学在做“探究平抛运动规律”实验时，让A球沿圆弧轨道由静止下滑，A球离开轨道末端（末端水平）时撞开轻质接触式开关S，被电磁铁吸住的B球同时自由下落（下落前B球与轨道末端处于同一高度），如图所示。改变整个装置距水平地面的高度，重复实验，发现两球总是同时落地。关于该实验，下列说法正确的是（）

A . 在实验中，A、B两球的质量应保持相等 B . 在重复实验时，A球沿轨道下滑的初始位置应保持不变 C . 该实验说明A球在离开轨道后竖直方向做自由落体运动 D . 该实验说明A球在离开轨道后水平方向做匀速直线运动

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6. 某教室中有一台电风扇，其电动机内电阻是 $\text{[math]}$ ，接上 $\text{[math]}$ 的恒定电压后，电风扇正常工作，消耗的总功率是 $\text{[math]}$ 。下列说法正确的是（）

A . 通过电风扇电动机的电流为 $\text{[math]}$ B . 通过电风扇电动机的电流为 $\text{[math]}$ C . 电风扇输出的机械功率为 $\text{[math]}$ D . 电风扇输出的机械功率为 $\text{[math]}$

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7. 在“研究影响通电导体棒所受磁场力的因素”实验中，把一段导体棒悬挂在蹄形磁铁的两极间，通以电流，导体棒摆开一定角度，如图所示。要使导体棒摆开的角度增大，以下操作可行的是（）

A . 增加导体棒的质量 B . 换成磁性较弱的磁铁 C . 增大导体棒中的电流 D . 改变导体棒中电流的方向

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8. 如图所示，洛伦兹力演示仪由励磁线圈、玻璃泡、电子枪等部分组成。励磁线圈是一对彼此平行、共轴的圆形线圈，它能够在两线圈之间产生匀强磁场．玻璃泡内充有稀薄的气体，电子枪在加速电压下发射电子，电子束通过玻璃泡内气体时能够显示出电子运动的径迹。若电子枪垂直磁场方向发射电子，电子质量为m，电荷量为e，匀强磁场的磁感应强度为B。根据上述信息可以得出（）

A . 电子做圆周运动的轨道半径 B . 电子做圆周运动的速度大小 C . 电子做圆周运动的周期 D . 电子的加速电压

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9. 2021年6月7日，搭载神舟十二号载人飞船的运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火发射。神舟十二号飞船入轨后，成功与天和核心舱对接，3名航天员顺利进入天和核心舱，标志着中国人首次进入自己的空间站。如图为飞船运动过程的简化示意图。飞船先进入圆轨道1做匀速圆周运动，再经椭圆轨道2，最终进入圆轨道3完成对接任务。轨道2分别与轨道1、轨道3相切于A点、B点。则飞船（）

A . 在轨道1的运行周期大于在轨道3的运行周期 B . 在轨道2运动过程中，经过A点时的速率比B点大 C . 在轨道2运动过程中，经过A点时的加速度比B点小 D . 从轨道2进入轨道3时需要在B点处减速

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10. 蹦极是一项非常刺激的户外休闲活动．跳跃者站在起跳台上，把一端固定的弹性绳绑在探关节处，然后头朝下跳下去，如图所示。某次蹦极中，跳跃者从起跳台落下直至最低点的过程中，空气阻力大小恒定，将跳跃者、弹性绳和地球视为一个系统。在这个过程中（）

A . 系统的机械能守恒 B . 弹性绳刚伸直时跳跃者的动能最大 C . 跳跃者重力势能的减小量等于弹性势能的增加量 D . 跳跃者克服空气阻力做功等于系统机械能的减少量

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11. 如图所示，在一点电荷Q产生的静电场中，三个等势面a、b、c的电势分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。一质子从等势面a上某处由静止释放，经过等势面b时的速率为v。下列说法正确的是（）

A . 该点电荷Q带负电荷 B . 质子到达等势面c时速率为 $\text{[math]}$ C . 质子到达等势面c时速率为 $\text{[math]}$ D . 质子在等势面b上时的电势能比在c上时小

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12. 在冰壶比赛中，掷壶队员手持冰壶从本垒圆心处向前运动至前卫线时，速度大小 $\text{[math]}$ ，此时将冰壶沿水平方向掷出，如图所示。掷出瞬间，冰壶在水平方向相对于手的速度大小 $\text{[math]}$ 。已知掷壶队员的质量 $\text{[math]}$ ，冰壶的质量 $\text{[math]}$ 。冰壶出手后，掷壶队员相对地的速度大小和方向分别为（）

A . $\text{[math]}$ ，方向与冰壶运动方向相反 B . $\text{[math]}$ ，方向与冰壶运动方向相同 C . $\text{[math]}$ ，方向与冰壶运动方向相反 D . $\text{[math]}$ ，方向与冰壶运动方向相同

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13. 利用某半导体的电阻随温度升高而减小的特征可以制作电子温度计。图甲表示该半导体的电阻R随摄氏温度t变化的情况。把该半导体与电动势为E、内阻为r的电源，理想电压表和保护电阻 $\text{[math]}$ 连成如图乙所示的电路。用该半导体作测温探头，把电压表的电压刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简易的电子温度计。下列说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ 应标在电压较大的刻度上 B . $\text{[math]}$ 应标在电压较大的刻度上 C . 该电子温度计表盘上温度的刻度是均匀的 D . 若电池用久后内阻r变大，用该温度计测量的温度要比真实值偏低

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14. 若横轴表示时间，纵轴表示速度，则如图为匀变速直线运动的 $\text{[math]}$ 图像。当把时间t分成许多小的时间间隔 $\text{[math]}$ ，在每个 $\text{[math]}$ 时间内，可以认为物体做匀速运动。图中每个小矩形的面积，就对应着物体在 $\text{[math]}$ 内的位移。对这些位移求和，可以认为图线与横轴包围的面积表示t时间内物体的位移。我们可以应用上述方法处理很多问题，下列说法正确的是（）

A . 若横轴表示时间t，纵轴表示加速度a，则图线与横轴包围的面积表示物体的末速度 B . 若横轴表示位移x，纵轴表示合外力 $\text{[math]}$ ，则图线与横轴包围的面积表示物体动能的变化量 C . 若横轴表示通过定值电阻的电流I，纵轴表示其两端的电压U，则图线与横轴包围的面积表示定值电阻的电功率 D . 若横轴表示电容器充电时两极板所带电荷量Q，纵轴表示两极板间电压U，则图线与横轴包围的面积表示电容器储存的电能

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二、实验题

15. 在“测量金属丝的电阻率”实验中，待测金属丝的电阻约为 $\text{[math]}$ 。
1. （1）用螺旋测微器测量金属丝的直径，某次测量如图所示，其读数为mm。
2. （2）用电流表和电压表测量金属丝的电阻．按如图连接好电路，用电压表的接线柱P先后与a、b接触，发现电压表的示数有较大变化，而电流表的示数变化不大，则实验中电压表的接线柱P应与点相连（选填“a”或“b”）。
3. （3）某同学在实验中记录了多组数据，并描绘出 $\text{[math]}$ 图像，如图所示，由图像可知，金属丝的电阻约为 $\text{[math]}$ 。
4. （4）设被测金属丝电阻为 $\text{[math]}$ ，长度为L，直径的平均值为d，则该金属材料电阻率的表达式为 $\text{[math]}$ 。（用 $\text{[math]}$ 、L、d等物理量表示）。
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16. 实验小组一用如图所示的实验装置探究加速度与物体受力的关系，保持小车的质量M不变，通过改变槽码的个数来改变小车所受的拉力F，通过处理纸带上打出的点来测量小车的加速度a。
1. （1）如图是某次实验时得到的一条纸带，纸带上相邻两计数点之间的时间间隔为 $\text{[math]}$ ，由图中数据可计算出小车的加速度大小为 $\text{[math]}$ 。
2. （2）小明同学根据实验数据作出了 $\text{[math]}$ 图像，如图所示．该图线斜率的物理意义是；该图线不通过原点的原因可能是。
3. （3）小芳同学实验操作规范．作出了 $\text{[math]}$ 图像，随槽码个数的增加，图线上都发生了弯曲，该同学作出的图像最接近如图中的。（选填“甲”或“乙”）
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三、解答题

17. 如图所示， $\text{[math]}$ 为一固定在竖直平面内的光滑轨道， $\text{[math]}$ 段水平， $\text{[math]}$ 段与 $\text{[math]}$ 段平滑连接，两小滑块M、N的质量均为m，N静止在轨道 $\text{[math]}$ 段上，M从高h处由静止开始沿轨道下滑，与N发生对心碰撞，碰后两小滑块粘在一起在轨道 $\text{[math]}$ 上滑动。重力加速度为g。
1. （1）碰撞前瞬间M的速度 $\text{[math]}$ 的大小；
2. （2）碰撞后瞬间M和N一起运动的速度大小v；
3. （3）碰撞过程中损失的机械能 $\text{[math]}$ 。
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18. 如图为法拉第圆盘发电机的示意图：铜质圆盘安装在水平铜轴上，两铜片C、D分别与转动轴和圆盘的边缘接触。圆盘处于水平向右的匀强过场中，圆盘平面与磁感线垂直，从左向右看，圆盘以角速度 $\text{[math]}$ 沿顺时针方向匀速转动。已知匀强磁场磁感应强度大小为B，圆盘半径为r，定值电阻的阻值为R。
1. （1）判断通过电阻R的电流方向；
2. （2）求这个发电机的电动势E；
3. （3）如果圆盘不转动，使磁场的磁感应强度以 $\text{[math]}$ 规律变化（k为常数），请判断圆盘上是否产生了感应电流？是否有电流通过电阻R？简要说明理由。
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19. 宏观规律是由微观机制决定的。从微观角度看，在没有外电场的作用下，金属导体中的自由电子沿任意方向运动的概率相等。对于导体中的任一截面来说，任何时刻从两侧穿过的自由电子数相等，宏观上不形成电流。如果导体两端加恒定电压，自由电子在电场力的驱动下开始定向移动，并不断与导体内金属阳离子碰撞，可以认为自由电子在碰撞后的定向速度变为0，然后再加速、再碰撞……，在宏观上自由电子的定向移动形成了电流。如图所示，一段截面积为S、长为L的金属导体，单位体积内有n个自由电子，自由电子的电量为e，质量为m，导体两端所加电压为U，假设自由电子与导体内金属阳离子连续两次碰撞的时间间隔为t，仅在碰撞时才考虑粒子间的相互作用。
1. （1）求恒定电场对每个自由电子作用力的大小F；
2. （2）求在时间间隔t内自由电子定向移动的平均速率 $\text{[math]}$ ；
3. （3）实验表明，同一金属导体两端的电压与通过它的电流之比是一个常量，物理学中把它叫做导体的电阻。请推导电阻的微观表达式（用物理量S、L、n、e、m、t表示）
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20. 运动的合成与分解是我们研究复杂运动时常用的方法。如图所示，一高度为h、内壁光滑的圆筒竖直放置，将一个小滑块在圆筒上端O点以水平初速度 $\text{[math]}$ 沿圆筒内壁切线方向抛出。小滑块沿圆筒内壁运动了一周后恰好从 $\text{[math]}$ 点离开圆筒。已知重力加速度为g，不计空气阻力。
a．求小滑块从抛出到离开圆筒所用的时间t。
b．如果沿虚线 $\text{[math]}$ 将圆筒展开，以小滑块初始位置为坐标原点O，初速度 $\text{[math]}$ 方向为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，建立直角坐标系 $\text{[math]}$ ，请在图中定性画出小滑块在圆筒内表面的运动轨迹。

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21. 如图所示，在真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。将一个质量为m，带正电的小球从电场中某点以初速度 $\text{[math]}$ 竖直向上抛出．已知小球所受电场力与重力之比为 $\text{[math]}$ 。求小球从抛出点至最高点电势能的变化量 $\text{[math]}$ 。

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22. 如图所示，在直空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强磁场，磁感应强度大小为B。电子枪（图中未画出）发射出质量为m、电荷量为e的电子，经加速后以初速度 $\text{[math]}$ 射入磁场中，初速度方向与磁场方向夹角为 $\text{[math]}$ 。不计电子所受重力。
a．电子在沿磁感线和垂直磁感线方向上分别做什么运动；

b．求电子在垂直磁感线方向上运动一周的时间内，沿磁感线方向上运动的距离x。

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