山东省淄博市2022届高三上学期物理12月教学质量摸底检测试...

更新时间：2022-03-09 浏览次数：75 类型：月考试卷

一、单选题

1. (2020高一下·马鞍山期末) 如图所示，一小球在光滑的水平面上以v₀向右运动，运动中要穿过一段有水平向北的风带ab，经过风带时风会给小球一个向北的水平恒力，其余区域无风力，则小球过风带及过后的轨迹正确的是（）

A . B . C . D .

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2. 如图所示，木箱置于水平地面上，一轻质弹簧一端固定在木箱顶部，另一端系一小球，小球下端用细线竖直拉紧固定在木箱底部。剪断细线，小球上下运动过程中木箱始终不能离开地面。已知小球和木箱的质量相同，重力加速度大小为g，若t₀时刻木箱刚好不能离开地面，下列说法正确的是（）

A . t₀时刻小球速度最大 B . t₀时刻小球加速度为零 C . t₀时刻弹簧最长 D . t₀时刻小球的加速度大小为2g

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3. 现在市场上的调光台灯是用可控硅电子元件来实现调节的。如图为一个经过元件调节后加在电灯上的电压，在正弦交流电的每半个周期中都截去了前面的四分之一周期部分。已知交流电电压的最大值为U_M ，则现在加在电灯上的电压有效值是（）

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

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4. 如图所示，在一块面积很大的接地金属平板的上方固定一个带正电的小球，虚线是金属平板上方电场的等势面（相邻等势面间的电势差都相等），实线是某一带电粒子先后经过M和N处的运动轨迹。若该带电粒子在M和N处受到的电场力大小分别为F_M和F_N ，相应的电势能分别为E_PM和E_PN ，下列说法正确的是（）

A . 该粒子可能带正电 B . 该粒子从M运动到N的过程中，动能减小 C . F_M<F_N ， E_PM>E_PN D . 由于静电感应，金属平板的上表面带正电荷

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5. 2021年10月16日，载有航天员翟志刚、王亚平、叶光富的神舟十三号载人飞船顺利进入预定轨道，并完成与空间站天和核心舱的交会对接。已知地球半径为R，核心舱绕地球飞行的轨道可视为圆轨道，轨道离地面的高度为地球半径的 $\text{[math]}$ ，核心舱的环绕周期为T，下列说法正确的是（）

A . 核心舱的周期T可能大于24h B . 核心舱的向心加速度大小为 $\text{[math]}$ C . 神舟十三号载人飞船在上升阶段加速度大小达到3g时，处于超重状态，宇航员承受的支持力约为地球对他重力的3倍 D . 处于低轨道的神舟十三号要与处于高轨道的天和核心舱交汇对接，需要适当减速

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6. 某跳远运动员在起跳、腾空及落地过程的情景，如图所示。若把运动员视为质点，运动员腾空时离沙坑的最大高度为1.25m，成绩为6.00m。不计空气阻力，空中轨迹视为抛物线，重力加速度取10m/s² ，则（）

A . 运动员在空中运动的时间为0.5s B . 运动员在空中最高点时的速度大小为3m/s C . 运动员落入沙坑时的速度大小为 $\text{[math]}$ m/s D . 运动员落入沙坑时速度与水平面夹角正切值tanα=1.2

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7. 质量为m = 1kg的物体做匀变速直线运动，设该物体运动的时间为t，位移为x，其 $\text{[math]}$ 图像如图所示，下列说法正确的是（）

A . 物体运动的加速度大小为1m/s² B . 物体运动的初速度大小为1m/s C . 前2s内物体的位移大小为2m D . 第2s末合力对物体做功的瞬时功率为4W

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8. 如图所示，V型对接的绝缘斜面M、N固定在水平面上，两斜面与水平面夹角均为α = 60°，其中斜面N光滑。两个质量相同的带电小滑块P、Q分别静止在M、N上，P、Q连线垂直于斜面M，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（）

A . 两小滑块所带电荷为异种电荷 B . 两小滑块间的库仑力大小等于小滑块重力的两倍 C . P与M间的动摩擦因数至少为 $\text{[math]}$ D . P与M间的动摩擦因数至少为 $\text{[math]}$

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二、多选题

9. 超导电磁船是一种不需要螺旋桨推进的低噪音新型船，如图是电磁船的简化原理图，AB和CD是与电源相连的导体板，AB与CD之间部分区域浸没在海水中并有垂直纸面向里的匀强磁场（磁场由固定在船上的超导线圈产生，其独立电路部分未画出），下列说法正确的是（）

A . 要使船前进，海水中的电流方向从AB板指向CD板 B . 使船前进的力，是磁场对海水中电流的安培力 C . 保持磁场的方向不变，仅改变电源的正负极，可控制船的前进与后退 D . 增大电极间的电流同时减小磁感应强度，则船的航行速度一定不变

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10. 一物块在高3.0m、长5.0m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线I、Ⅱ所示，重力加速度取10m/s²。下列说法正确的是（）

A . 物块的质量为10kg B . 物块与斜面间的动摩擦因数为0.5 C . 物块下滑时加速度的大小为6.0m/s² D . 物块下滑2.0m的过程中机械能损失8J

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11. 如图所示为早期回旋加速器的结构示意图，两个半径为R的D形金属盒相距很近，连接加速电压为U、频率为 $\text{[math]}$ 的高频交流电源，垂直D形盒的匀强磁场的磁感应强度为B。现准备用此加速器来加速电荷量分别为+0.5q、+q、+2q，对应质量分别为m、2m、3m的三种静止粒子a、b、c，不考虑加速过程中粒子质量的变化，下列说法正确的是（）

A . a、b、c三种粒子均能正常加速 B . 粒子能够获得的最大动能不随加速电压大小的变化而变化 C . 经加速后从D形盒中飞出的粒子中，动能最大的粒子的动能为 $\text{[math]}$ D . 经加速后从D形盒中飞出的粒子中，动能最大的粒子的动能为 $\text{[math]}$

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12. 如图所示，绝缘中空轨道竖直固定，圆弧段COD光滑，对应圆心角为120°，C、D两端等高，O为最低点，圆弧圆心为O′，半径为R；直线段AC、HD粗糙，与圆弧段分别在C、D端相切；整个装置处于方向垂直于轨道所在平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，在竖直虚线MC左侧和ND右侧还分别存在着场强大小相等、方向水平向右和向左的匀强电场。现有一质量为m、电荷量恒为q、直径略小于轨道内径、可视为质点的带正电小球，从轨道内距C点足够远的P点由静止释放。若PC=l，小球所受电场力等于其重力的 $\text{[math]}$ 倍，重力加速度为g，下列说法正确的是（）

A . 小球第一次沿轨道AC下滑的过程中，先做加速度减小的加速运动，后做减速运动 B . 小球经过O点时，对轨道的弹力大小可能为 $\text{[math]}$ C . 经足够长时间，小球克服摩擦力做的总功是 $\text{[math]}$ D . 小球在轨道内受到的摩擦力大小可能等于 $\text{[math]}$

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三、实验题

13. (2021·蚌埠模拟) 某同学用频闪摄影的方式拍摄了把手指上的水滴甩掉的过程，如图甲，A、B、C是最后三个拍摄时刻指尖的位置。把图甲简化为图乙的模型，在甩手过程中，上臂以肩关节01为转动轴转动，肘关节O₂以O₁为圆心做半径为r₁的圆周运动，腕关节O₃以O₂为圆心做半径为r₂的圆周运动，到接近B的最后时刻，指尖P以腕关节O₃为圆心做半径为r₃的圆周运动。
1. （1）测得A、B之间的距离为26cm，频闪照相机的频率为25Hz，则指尖在A、B间运动的平均速度v为m/s，粗略认为这就是甩手动作最后阶段指尖作圆周运动的线速度。
2. （2）指尖通过B点时的向心加速度大小为（用字母表示）。
3. （3）用这种方式可以使指尖的水滴产生巨大的向心加速度，其原因是：。
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14. 某同学对有故障的电热毯进行探究。图甲是电热毯的电路示意图，其中电热线和导线通过金属接线片连接。图乙为测试电路原理图，A、B为测试表笔，电压表内阻很大，可视为理想电表。
1. （1）请在图丙中添加连线连接成与图乙对应的实验实物图。
2. （2）断开K₁ ，用上述测试电路在1和1′之间检测得知电热线无故障，然后测得电热线的U—I图像如图丁所示。已知电热线材料的电阻率为2.85 × 10^{- 7}Ω·m，电热线的直径为0.160mm。可求得此电热线的电阻为Ω，总长度为。（结果均保留三位有效数字）
3. （3）为了进一步检查故障，该同学闭合开关K₁和K₂ ，用表笔A和B分别对图甲中所示的各点进行测试，部分测试结果如下表所示。由此测试结果可判断出电路有断路，位置在之间（在“1和2”、“1′和2′”、“2和3”、“2′和3′”中选填一项）。
  测试点
  3和3′
  2和3
  1和1′
  1′和2
  1′和3′
  电表指针
  有无偏转
  电压表
  有
  无
  有
  有
  无
  电流表
  无
  有
  有
  无
  有
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四、解答题

15. ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如图所示，汽车以15/s的速度行驶，如果过人工收费通道，需要在收费站中心线处减速至0，经过20s缴费后，再加速至15m/s行驶；如果过ETC通道，需要在中心线前方10m处减速至5m/s，匀速到达中心线后，再加速至15m/s行驶。设汽车加速和减速的加速度大小均为1m/s²。
1. （1）画出汽车通过人工收费通道的v-t图象，并通过图像求出汽车通过人工收费通道通过的路程（从开始减速到刚恢复15m/s行驶过程）；
2. （2）如果过ETC通道，汽车通过第（1）问路程所需要的时间是多少？汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约的时间是多少？
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16. 质谱仪是一种检测和分离同位素的仪器。如图所示，某种带电粒子从容器A下方的小孔S₁进入电压恒定的加速电场（粒子初速度可忽略不计）。这些加速后的粒子经过小孔S₂沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度大小为B的匀强磁场中，粒子运动半个周期后打在照相底片D上。对于同一种元素，若有几种同位素时，就会在底片上不同位置出现按质量大小分布的谱线，通过谱线就可以分析同位素的组成。不计粒子的重力及粒子间的相互作用。
1. （1）若测得某种元素的两种同位素a、b打在底片上的位置P₁、P₂距离小孔S₂的距离分别为L₁和L₂。求两种同位素a、b的粒子质量之比m₁：m₂；
2. （2）若某种粒子经过小孔S₂沿着与磁场垂直的方向进入磁场后，形成等效电流为I的粒子束，其在照相底片D上的点P₃到S₂的距离为L₃（图中未画出），求该粒子束单位时间内对P₃点的冲击力大小F。
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17. 如图甲所示，倾角为θ的光滑斜面上有两个磁场区域，磁感应强度大小都为B，沿斜面宽度都为d，区域I的磁感应强度方向垂直斜面向上，区域Ⅱ的磁感应强度方向垂直斜面向下，两磁场区域间距为d。斜面上有一矩形导体框，其质量为m，电阻为R，导体框ab、cd边长为L，bc、ad边长 $\text{[math]}$ 。刚开始时，导体框cd边与磁场区域I的上边界重合；t=0时刻，由静止释放导体框；t₁时刻ab边恰进入磁场区域Ⅱ，框中电流为I₁；随即平行斜面垂直于cd边对导体框施加力，使框中电流均匀增加，到t₂时刻框中电流为I₂。此时，cd边未出磁场区域I，框中电流如图乙所示。
1. （1）在0～t₁时间内，导体框产生的热量Q；
2. （2）在0～t₂时间内，通过导体框截面的电量q；
3. （3）导体框在t₁～t₂时间内做匀加速运动，求导体框加速度a的大小；
4. （4）写出t₁～t₂时间内施加在导体框上的力F与时间t的函数式。
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18. 如图所示，在竖直平面内，粗糙水平面PQ左侧与四分之一光滑圆弧轨道在P点相切，右侧与水平面成θ = 30°的足够长传送带在Q点平滑连接。水平面PQ长L = 1.0m，圆弧半径R = 0.95m，皮带轮逆时针转动速率v = 3.0m/s。物块B停在Q点，现从光滑圆弧最高点将物块A由静止释放，经过P点运动到Q点，与B发生弹性碰撞。之后，A、B又发生多次弹性碰撞，最终A停在某一位置。A与B的碰撞时间忽略不计，两物块都可视为质点，其质量m_A = m_B = 1.0kg，物块A与PQ间动摩擦因数μ₁ = 0.15，物块B与传送带间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，取g = 10m/s²。求：
1. （1）物块A对P点压力的最大值F_N；
2. （2）从物块A、B第一次碰撞后到第二次碰撞前，物块B在传送带上的运行时间t；
3. （3）物块A在PQ上运动的总路程S；
4. （4）物块B和传送带之间摩擦产生的总热量Q。
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