2021届陕西省安康市高三下学期第一次教学质量联考物理试题

2021届陕西省安康市高三下学期第一次教学质量联考物理试题
一、单选题 (共6题)
第(1)题
如图所示，a、b、c、d、e是两个等量异种点电荷形成的电场中的等差等势面，一电荷量为q的带正电的粒子，只受该电场的作用，在该电场中运动的轨迹如图中实线所示，已知电场中b、c两等势面的电势分别为。

则下列说法正确的是
（）
A．
B．带电粒子经过P点和N点时速度相同
C．带电粒子从M点运动到N点电场力做的功为
D．带电粒子在M点的加速度小于在N点的加速度
第(2)题
如图所示，用一根细绳跨过铁钉将一块小黑板悬挂在墙壁上，细绳的两端固定在小黑板边缘两点A、B上。

小黑板静止时，铁钉两侧细绳与竖直方向的夹角分别为α、β。

细绳质量不计，细绳与铁钉接触处摩擦不计，则关于夹角α、β大小关系正确的是（ ）
A．若A点高于B点，则α>β
B．若B点高于A点，则α>β
C．不论A点与B点高度关系如何，均有α=β
D．只有A点与B点等高时，才有α=β
第(3)题
2023年11月16日，中国北斗系统正式加入国际民航组织标准，成为全球民航通用的卫星导航系统。

北斗系统空间段由若干地球静止轨道卫星、倾斜地球同步轨道卫星和中圆地球轨道卫星等组成。

将地球看成质量均匀的球体，若地球半径与同步卫星的轨道半径之比为，下列说法正确的是（ ）
A．倾斜地球同步轨道卫星有可能保持在长沙的正上方
B．地球静止轨道卫星与地面上的点线速度大小相等所以看起来是静止的
C．地球赤道重力加速度大小与北极的重力加速度大小之比为
D．地球赤道重力加速度大小与北极的重力加速度大小之比为
第(4)题
如图所示，足够大的粗糙斜面倾角为，小滑块以大小为的水平初速度开始沿斜面运动，经过一段时间后，小滑块速度大小
为v、方向与初速度垂直。

此过程小滑块加速度的最大值为、最小值为。

已知小滑块与斜面动摩擦因数，则
（）
A
．B．C．D．
第(5)题
“战绳”是一种用途广泛的健身器材，某运动员双手以相同节奏上下抖动两根相同的战绳，使战绳形成绳波，如图所示。

下列说法正确的是（ ）
A．两根战绳形成的波形一定完全相同
B．两根战绳上的波传播速度大小相同
C．两根战绳上各点的振动频率一定不相同
D．若人停止抖动战绳，则绳波立即消失
第(6)题
甲、乙两物体沿同一直线运动，时刻，两物体经过同一位置，它们的速度时间图像如图，则在该运动过程中（ ）
A．时刻，甲在乙的后面
B．时刻，甲、乙同时同地出发
C．时间内，甲的速度一直减小而加速度一直增大
D．时间内，甲的速度和加速度均一直减小
二、多选题 (共4题)
第(1)题
如图所示，是一个竖直的匝数为n的矩形导线框，全部处于磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场中，线框面积为S，电
阻为R，边水平，线框绕竖直固定轴以角速度匀速转动（俯视逆时针）。

当边与磁场方向的夹角为30°时（图示位置），下列说法正确的是（ ）
A．导线框中产生的瞬时电动势的大小是
B．导线框中电流的方向是K→N→M→L→K
C．导线框再转过60°时导线框中产生的电流达到最大值
D．导线框旋转过程中穿过导线框的磁通量的变化率恒定
第(2)题
1932年，劳伦斯和利文斯顿设计出了回旋加速器，其工作原理如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间接交流电源，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过狭缝的时间可以忽略不计，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，A处粒子源产生的质量为m、电荷量为q的质子（初速度很小，可以忽略）在加速器中被加速，加速电压为U，加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。

则（ ）
A
．交流电源的周期为
B．质子第二次和第一次经过D型盒间狭缝后轨道半径之比为
C．质子在电场中被加速的次数最多为
D．质子从静止开始加速到出口处所需的时间为
第(3)题
魔术师表演了一个“魔术”，如图甲，一个空塑料瓶中固定着一根锯条和一块易拉罐（金属）片，将金属片和锯条分别与静电起电机的正、负极相连，图乙为塑料瓶俯视图，在塑料瓶里放一盘点燃的蚊香，很快就看到整个瓶内烟雾缭绕，摇动起电机，瓶内顿时清澈透明，停止摇动，瓶内又是烟雾缭绕，已知金属片是半径为的圆弧，锯条恰好位于其圆心，两者的高度均为，
若匀速摇动起电机时，两极间的电压恒为，下列说法正确的是（ ）
A．该实验装置演示的是静电除尘现象，烟尘带了负电荷
B．匀速摇动起电机时，塑料瓶内的电场是匀强电场
C．若烟尘带的电荷量为，电场力对烟尘做正功，电势能减少
D．质量为、带电量为的烟尘被金属片吸附时水平方向受的冲量最大为
第(4)题
如图，两对等量异号点电荷、固定于正方形的4个顶点上。

L、N是该正方形两条对角线与其内切圆的交点，O为
内切圆的圆心，M为切点。

则（ ）
A．L和N两点处的电场方向相互垂直
B．M点的电场方向平行于该点处的切线，方向向左
C．将一带正电的点电荷从M点移动到O点，电场力做正功
D．将一带正电的点电荷从L点移动到N点，电场力做功为零
三、实验题 (共2题)
第(1)题
用如图所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻。

电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用。

除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：
（a）电流表（量程0.6A、3A）；
（b）电压表（量程3V、15V）
（c）定值电阻（阻值1、额定功率5W）
（d）定值电阻（阻值10，额定功率10W）
（e）滑动变阻器（阻值范围0~10、额定电流2A）
（f）滑动变阻器（阻值范围0-100、额定电流1A）
(1)要正确完成实验，电压表的量程应选择_____V，电流表的量程应选择_____A；R0应选择_____的定值电阻，R应选择阻值范围是_____的滑动变阻器。

(2)引起该实验系统误差的主要原因是_____。

第(2)题
图1为某实验小组在“探究功与速度变化的关系”的实验装置基础上进行改进，用来测物块（含遮光条）的质量的装置示意图。

首先调整装置使长木板水平且连接物块的细线平行于长木板，物块上有一宽度为的遮光条，木板上靠近定滑轮处固定一光电门，光电门与数字计时器连接；在托盘中放入砝码，多次改变托盘中砝码的质量，用拉力传感器记录物块（含遮光条）所受拉力的大小。

(1)用刻度尺量出遮光条初始位置点到点的距离为，则物块在此过程中所受拉力做的功___________（用题中所给的物理量符号表示）；
(2)某同学往托盘上增加砝码，记录拉力传感器的示数，将物块从静止释放，由数字计时器读出遮光条通过光电门的遮光时间为，结合遮光条的宽度计算出物块通过光电门时的速度，再往托盘上增加砝码，重复上步骤，测得多组数据；
(3)该同学以物块所受拉力做的功为纵轴，以为横轴，画出的图像是一条直线，如图2所示，该图像不过原点，可能的原因是___________，若该图线的斜率为，传感器的质量为，则物块（含遮光条）的质量为___________。

四、解答题 (共3题)
第(1)题
如图甲所示为2022年北京冬奥会首钢滑雪大跳台，模型简化如图乙所示。

质量（连同装备）运动员从点由静止出发，通过长度、倾角为的斜面雪道及半径的圆弧雪道的最低点，并经助滑雪道点飞出后落至倾角也为的斜面雪道点，由于斜面雪道的作用，仅保留沿斜面雪道方向的速度，垂直斜面雪道方向的速度立即减为0，随后
滑至斜面雪道底部点进入长度的水平减速雪道。

整个运动过程中运动员可视为质点，雪道连接处均平滑连接无
机械能损失。

已知运动员到达圆弧雪道的最低点时速度，不考虑空气阻力。

（1）求运动员在雪道上运动过程中，阻力对其做的功；
（2）若运动员在点沿着切线飞出后，落在斜面雪道上点后，沿斜面雪道运动其速度大小为，，运动员受到
斜面雪道的平均阻力为，运动员进入水平轨道后通过调整姿态以改变阻力。

要保证安全停在水平轨道上，试计算运动员在水平轨道所受的平均阻力大小最小值。

第(2)题
如图所示，直角坐标系内第一、二象限有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，其边界如图中虚线所示，弧bc为圆心
在O点半径为r的半圆，ab间的距离也为r。

第三、四象限有与y轴成30°角斜向左下的匀强电场E，一束质量为m、电荷量为q的带负电粒子在纸面内从a点垂直x轴以各种速率射入磁场，不计粒子的重力和粒子间的相互作用，求：
（1）不加电场时，粒子在磁场中运动的最长时间；
（2）不加电场时，粒子在磁场中运动的最短时间；
（3）加电场时，（2）中粒子第2次回到x轴的位置坐标。

第(3)题
2023年11月24日，全球首个“海底数据舱”成功安装在海南陵水海域，如图甲所示，起重机吊着“海底数据舱”从海面下沉到水中预定位置。

某一阶段该舱竖直下沉15m，此过程其速度v随时间t的变化关系如图乙所示，已知“海底数据舱”质量为1.0×106kg，下沉过程中所受水的阻力（含浮力）恒为2.0×106N。

重力加速度g＝9.8m/s2。

求；
（1）0~30s内，“海底数据舱”的最大速度v m；
（2）10~30s内，起重机的拉力大小F；
（3）0~30s内，起重机拉力的最大功率P m。