河南省2022届高三上学期9月开学联考 物理 (含答案) 练习题

这是一份河南省2022届高三上学期9月开学联考 物理 (含答案) 练习题，共10页。试卷主要包含了用回旋加速器可获得高能量的粒子等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1．本试卷分选择题、实验题、计算题三大题。答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在本试卷上无效。
3．回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题（本题共12小题，共48分，每小题4分．在每小题给出的四个选项中，第1～8 题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）
1．如图所示，均匀分布有负电荷的橡胶圆环A和不带电的金属圆环B为同心圆，保持金属圆环位置固定，让橡胶圆环绕圆心O在金属圆环的平面内沿顺时针方向匀速转动，则金属圆环
A．有沿逆时针方向的感应电流
B．感应电流为零
C．有扩张趋势
D．有沿顺时针方向转动的趋势
2．放射性元素 SKIPIF 1 < 0 经过多次α衰变和β衰变，最终变成稳定的 SKIPIF 1 < 0 ，则关于此衰变过程，下列说法正确的是
A．α衰变的次数为5次
B．β衰变的次数为5次
C．某次衰变中，会同时放出一个α粒子和β粒子
D．衰变中产生的β粒子比α粒子在空气中传播得远
3．在不同的高度，先后沿同一方向水平抛出A、B两个飞镖，两飞镖落地时的速度方向相同，A的水平位移是B的两倍，若A抛出时的高度为h1，B抛出时的高度为h2，不计空气阻力，则
A．h1＝2h2 B．h1＝ SKIPIF 1 < 0 h2
C．h1＝ SKIPIF 1 < 0 h2 D．h1＝ SKIPIF 1 < 0 h2
4．2021年6月17日，神舟十二号载人飞船在酒泉成功发射，并进入预定轨道，顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员送入太空，飞船入轨后，按照预定程序，与天和核心舱进行自主快速交会对接。对接前，神舟十二号和天和核心舱在轨运动的情形如图甲所示，对接时的情形如图乙所示，则下列说法不正确的是
A．甲图中，A是神舟十二号，B是天和核心舱
B．甲图中，A的加速度比B的加速度大
C．乙图中，对接时，神舟十二号的速度比在甲图中在轨运行时速度大
D．乙图中，对接时，神舟十二号的机械能比在甲图中在轨运行时机械能大
5．一个质点以初速度v0做加速直线运动，质点运动的加速度a与位移x关系如图所示，当质点的加速度刚减为零时，质点的速度为2v0，则质点从开始到速度为2v0的过程中，运动的位移大小为
A． SKIPIF 1 < 0 B． SKIPIF 1 < 0 C． SKIPIF 1 < 0 D． SKIPIF 1 < 0
6．用回旋加速器可获得高能量的粒子。两个D形金属盒分别与高频交流电源两极相连接，在两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示。用此回旋加速器加速质子时，高频交流电的周期为T1，质子获得的最大动能为Ek1，加速α粒子时，高频交流电的周期为T2，α粒子获得的最大动能为Ek2，匀强磁场的磁感应强度不变，则
A．T1＞T2 B．T1＝T2
C．Ek1＝Ek2 D．Ek1＜Ek2
7．长为3 m的传送带倾斜放置，以大小为v＝3 m／s的速度沿顺时针匀速运动，保持传送带的速度不变，改变传送带的倾角θ，当θ＝37°（sin 37°＝0．6，cs 37°＝0．8）时，将物块轻轻放在传送带的A端，物块刚好处于静止状态，重力加速度g＝10 m／s2，当θ＝30°时，再将物块轻放在A端，则物块从A运动到B所用的时间约为（ SKIPIF 1 < 0 ＝1．7321）
A．2 s B．3s C．4 s D．5 s
8．如图所示，长为L、质量为2m的平板车放在光滑水平面上，质量为m的物块放在平板车上表面的左端，给物块和平板车向右相同的初速度，同时给物块施加一个水平向右的恒力，经过t时间，平板车运动的距离为L，此时物块刚好滑离平板车，不计物块的大小，物块与平板车间的动摩擦因数为 SKIPIF 1 < 0 ，重力加速度为g，则水平拉力的大小为
A． SKIPIF 1 < 0 B． SKIPIF 1 < 0
C． SKIPIF 1 < 0 D． SKIPIF 1 < 0
9．如图所示的电路中，变压器为理想变压器，原、副线圈的匝数比为1 ：2，在a、b端接上正弦交流电，四个灯泡L1、L2、L3、L4均刚好能正常发光，则下列判断正确的是
A．灯泡L1、L2的额定电流相同
B．灯泡L3、L4的额定功率相同
C．灯泡L2、L4的额定电压之比为1 ：2
D．灯泡L1的额定电流大于其它三个灯泡的额定电流之和
10．如图所示，粗细均匀的绝缘光滑直杆水平固定放置，一个质量为m、带电量为q的小球套在杆上可自由滑动，空间固定一个带电量为Q的点电荷，将带电小球在A点由静止释放，小球运动到B点时速度达到最大，则在Q电荷的电场中沿杆从A到B
A．电势不断升高
B．电场强度不断增大
C．小球的电势能不断减小
D．小球的加速度不断减小
11．如图所示，倾角为θ的斜面体固定在水平面上，轻质薄纸板（质量不计）放在光滑斜面上，质量为m的物块A和质量为2m的物块B均放在纸板上，用沿斜面向上的拉力F拉物块A，使物块A、B及纸板均保持静止，已知tanθ＝0．5，A与纸板间的动摩擦因数为0．8，B与纸板间的动摩擦因数为0．6，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则
A．物块A、B受到的摩擦力大小相等
B．物块A受到的摩擦力大于物块B受到的摩擦力
C．逐渐增大拉力F，物块A先与纸板发生相对滑动
D．逐渐增大拉力F，物块B先与纸板发生相对滑动
12．如图所示，轻弹簧放在倾角37°的斜面体上，轻弹簧的下端与斜面底端的挡板连接，上端与斜面上b点对齐，质量为m的物块在斜面上的a点由静止释放，物块下滑后，压缩弹簧至c点时速度刚好为零，物块被反弹后滑到ab的中点时速度刚好为零，已知ab长为L，bc长为 SKIPIF 1 < 0 L，重力加速度为g，sin 37°＝0．6，cs 37°＝0．8，则
A．物块与斜面间的动摩擦因数为 SKIPIF 1 < 0
B．物块与弹簧作用过程中，速度先减小后增大
C．弹簧具有的最大弹性势能为 SKIPIF 1 < 0 mgL
D．物块由静止释放到最终静止过程中，因摩擦产生的
热量为 SKIPIF 1 < 0 mgL
二、实验题（本题共2小题，每题8分，共16分，将答案填写在答题卡中）
13．（8分）某同学用如图甲所示装置做验证牛顿第二定律实验。
（1）实验前，用游标卡尺测出遮光片的宽度，示数如图乙所示，则遮光片的宽度为d＝__________cm；再用垫木将长木板没有定滑轮的一端适当垫高，在__________（填“悬挂”或“不悬挂”）钩码的情况下，轻推小车，小车通过光门1时遮光片遮光时间__________
（填“＜”“＝”或“＞”）小车通过光门2时遮光片遮光时间，则摩擦力得到平衡。
（2）调节好装置后开始实验，实验测得小车分别通过光电门1、2时，遮光片遮光时间分别为t1、t2，小车和遮光片的质量为M，悬挂钩码质量为m，重力加速度为g，力传感器的示数为F，两光电门之间的距离为L，如果表达式______________________________
（用题目中的字母表示）成立，则牛顿第二定律得到验证。
14．（8分）某实验小组成员用如图所示装置验证系统机械能守恒。轻弹簧悬挂在铁架台的横杆上，下端带有指针，重物悬挂在轻弹簧下，刻度尺（零刻度在最上端）竖直地固定在轻弹簧的侧边，当地的重力加速度为g，已知弹簧的弹性势能Ep＝ SKIPIF 1 < 0 kx2，k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量，每次实验保证弹簧发生弹性形变。
（1）记录重物静止时指针所指刻度尺的示数x1，再用手托着重物缓慢向上移，使弹簧刚好处于原长时，记录此时指针所指刻度尺的示数x0，若重物的质量为m0，则轻弹簧的劲度系数k＝__________。
（2）当弹簧处于原长时，快速撤去手，让重物下落，观察重物下落到最低点时指针在刻度尺上的位置示数x，则重物下落的最大高度h＝__________，如果在误差允许的范围内，表达式____________________（用x0、x1、x表示，化为最简式）成立，则弹簧和重物组成的系统机械能守恒。
（3）多次改变重物的质量，重复实验步骤（2），测得多组重物的质量m和下落的高度h，作出h—m图像，如果图像是一条过原点的直线，且图像的斜率为__________（用x0、x1、m0表示），则机械能守恒定律得到验证。
三、计算题（本题包括4小题，其中第15题10分，第16题10分，第17题10分，第18题16分，共46分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案不得分）
15．（10分）如图所示，倾角为θ＝37°的斜面体固定在水平地面上，一轻绳跨过斜面顶端光滑的定滑轮，一端连接置于斜面上的物块A，另一端悬吊小球B，此时整个系统恰好处于静止状态，物块A刚好不下滑，已知物块A的质量为2 kg，小球B的质量为1 kg，物块A受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力（cs 37°＝0．8，sin 37°＝0．6，g取10 m／s2），求：
（1）物块A与斜面间的动摩擦因数；
（2）给小球B施加一个水平向右的拉力F，使小球B绕滑轮缓慢转动，当拉力F多大时，物块A刚好不上滑。
16．（10分）某无人机在田间实施喷洒农药的任务，无人机和携带的农药总质量为25 kg，无人机完成某块地的喷洒任务后，悬停在离地2 m高处，然后先匀加速上升，再匀减速上升，到21．6 m高处速度刚好为零，在离地面21．6 m高处再做水平方向的匀速直线运动，到达另一块地上空，先匀加速下降，再匀减速下降，到离地面高度为2 m处速度刚好为零，已知无人机上升和下降过程中受到的空气阻力大小均为重力的0．1倍，重力加速度为10 m／s2，上升过程中的最大速度与下降过程中的最大速度之比为3 ：2，求：
（1）无人机上升过程和下降过程所用时间之比；
（2）若无人机在上升过程中加速运动时的升力为其重力的1．6倍，减速运动时的升力为其重力的0．7倍，则上升过程加速的时间为多少。
17．（10分）如图所示为某轮滑比赛的场地，由斜面AB、圆弧面BCD和平台组成，斜面AB和圆弧面在B点相切，C为圆弧面的最低点，刚好与地面相切，圆弧BC所对的圆心角α＝37°，圆弧轨道半径为R，D点离地的高度是平台离地高度的一半，平台离圆弧轨道D点的水平距离和平台的高度相等，轮滑运动员从斜面上A点由静止滑下，从D点飞出后，刚好沿水平方向滑上平台，整个过程运动员视为质点，不计一切摩擦和阻力，重力加速度为g，求：（已知sin 37°＝0．6，cs 37°＝0．8）
（1）圆弧CD所对的圆心角θ；
（2）斜面AB的长度。
18．（16分）如图所示，半径为R的光滑圆环固定在竖直面内，O为圆环的圆心，与O等高的P点固定有一定滑轮，环上套有质量为m的小球A，绕过定滑轮的细线连接小球A和质量也为m的小球B，用与圆环相切斜向上的拉力作用于小球A，使小球A处于静止状态，此时OA与水平方向的夹角为53°且AP与圆相切，重力加速度为g，sin 37°＝0．6，cs 37°＝0．8，不计一切摩擦，不计滑轮及两个小球的大小，求：
（1）开始时，作用于小球A上的拉力F大小；
（2）撤去拉力F一瞬间，细线的拉力多大；
（3）撤去拉力F后，小球A向下运动到与O等高的位置时，小球A的速度多大；从开始到此位置过程中，细线对小球B做功为多少。