山东省淄博市2020届高三下学期物理4月第一次模拟考试试卷

试卷更新日期：2020-06-24 类型：高考模拟

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一、单选题

1. 汽车无人驾驶技术已逐渐成熟，最常用的是 ACC 自适应巡航控制，它可以控制无人车在前车减速时自动减速、前车加速时自动跟上去。汽车使用的传感器主要是毫米波雷达，该雷达会发射和接收调制过的无线电波，再通过因波的时间差和多普勒效应造成的频率变化来测量目标的相对距离和相对速度。若该雷达发射的无线电波的频率为f，接收到的回波的频率为f'，则（）

A、当 f' =f 时，表明前车一定做匀速直线运动 B、当 f' =f 时，表明前车一定处于静止状态 C、当 f' >f 时，表明前车正在减速行驶 D、当 f' <f 时，表明前车正在减速行驶

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2. 拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具（如图）．设拖把头的质量为m，拖杆质量可以忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为θ．当拖把头在地板上匀速移动时推拖把的力F的大小为（）

A、 $\frac{μ m g}{\sin θ + μ \cos θ}$ B、 $\frac{μ m g}{\sin θ - μ \cos θ}$ C、 $\frac{μ m g}{\cos θ - μ \sin θ}$ D、 $\frac{μ m g}{\cos θ + μ \sin θ}$

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3. 如图所示，光滑木板长为L，木板可以绕左端O点在竖直平面内转动，在木板上距离O 点 $\frac{\sqrt{3}}{2} L$ 处放有一小物块，开始时木板水平静止。现让木板突然以 $\frac{π}{2} rad / s$ 的恒定角速度顺时针转动，小物块自由下落正好可以砸在木板的末端，已知重力加速度 g＝10m/s² ，则木板的长度L为（）

A、 $\frac{8}{9} m$ B、 $1 m$ C、 $\frac{10}{9} m$ D、 $\frac{40 \sqrt{3}}{27} m$

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4. 我国航空航天技术已居于世界前列。如图所示，飞行器P绕某星球做匀速圆周运动，星球相对飞行器的张角为θ。已知万有引力常量G，下列说法正确的是（）

A、轨道半径越大，周期越小 B、若测得周期和张角，可得到星球的平均密度 C、若测得周期和张角，可得到星球的质量 D、若测得周期和轨道半径，可得到星球的平均密度

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5. 已知氢原子的能级公式 $E_{n} = \frac{E_{1}}{n^{2}} (E_{1} = - 13.6 eV ， n = 1 ， 2 ， 3 \dots)$ 。大量处于某激发态的氢原子向低能级跃迁时，发出的复色光通过玻璃三棱镜后分成 a、b、c、d、e、f 六束（含不可见光），如图所示。据此可知，从 n=3 能级向 n=1 能级（基态）跃迁产生的那一束是（）

A、b B、c C、d D、e

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6. 质子和中于是由更基本的粒子即所谓夸克组成的．两个强作用电荷相反（类似于正负电荷）的夸克在距离很近时几乎没有相互作用（称为渐近自由）；在距离较远时，它们之间就会出现很强的引力（导致所谓夸克禁闭）．作为一个简单的模型，设这样的两夸克之间的相互作用力F与它们之间的距离r的关系为： $F = {\begin{array}{l} 0 ， 0< r < r_{1} \\ - F_{0} ， r_{1} \leq r \leq r_{2} \\ 0 ， r > r_{2} \end{array}$
式中F₀为大于零的常量，负号表示引力．用U表示夸克间的势能，令U₀＝F₀(r₂—r₁)，取无穷远为势能零点．下列U－r图示中正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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7. 2020 年新型冠状病毒主要传播方式为飞沫传播，打喷嚏可以将飞沫喷到十米之外。有关专家研究得出打喷嚏时气流喷出的速度可达 40m/s，假设打一次喷嚏大约喷出50mL的空气，用时约 0.02s。已知空气的密度为1.3kg/m³ ，估算打一次喷嚏人受到的平均反冲力为（）

A、13N B、0.13N C、0.68N D、2.6 N

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8. 静止在匀强电场中的碳14原子核，某时刻放射的某种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）．那么碳14的核反应方程可能是（）

A、 ${}_{6}^{14}C \to {}_{2}^{4}H e + {}_{4}^{10}B e$ B、 ${}_{6}^{14}C \to {}_{1}^{0}e + {}_{5}^{14}B$ C、 ${}_{6}^{14}C \to {}_{- 1}^{0}e + {}_{7}^{14}N$ D、 ${}_{6}^{14}C \to {}_{1}^{2}H + {}_{5}^{12}B$

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二、多选题

9. 如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为 m 的小球，从离弹簧上端高 h 处由静止释放。研究小球落到弹簧上后继续向下运动到最低点的过程，以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴 Ox，做出小球所受弹力 F 的大小随小球下落的位置坐标 x 变化的关系，如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度为 g。以下说法正确的是（）

A、小球落到弹簧上向下运动到最低点的过程中，速度始终减小 B、小球落到弹簧上向下运动到最低点的过程中，加速度先减小后增大 C、当 x＝h＋2x₀ 时，小球的动能为零 D、小球动能的最大值为 $m g h + \frac{m g x_{0}}{2}$

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10. 2019 年7月，C919 大型客机在上海浦东机场完成了中、高速滑行试验。某次试验飞机在平直跑道上滑行，从着陆到停下来所用的时间为 t，滑行的距离为 x，滑行过程中的v-t 图像如图所示，图线上 C 点的切线与AB 平行，x、t₀、t₁、t 为已知量。设飞机着陆滑行t₀时的位置与终点的距离为x₀ ，飞机着陆时的速度为 v，则下列表达式正确的是（）

A、 $v > \frac{2 x}{t}$ B、 $v < \frac{2 x}{t}$ C、 $x_{0} > \frac{x {(t_{1} - t_{0})}^{2}}{t^{2}}$ D、 $x_{0} < \frac{x {(t_{1} - t_{0})}^{2}}{t^{2}}$

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11. 如图所示，O、M 点为一根弹性绳上的两个点，OM 间距离为 5.0m。当 O点上下振动时，会形成以 O 点为波源向左传播的简谐横波。t=0 时刻 O点开始从平衡位置向下振动，振幅为 20cm。观察发现 6s 末 M点第一次到达波谷，此时O 点正通过平衡位置向上运动，OM间还有一个波谷。则（）

A、M 点的振动周期为4s B、横波的波长为 $\frac{20}{3}$ m C、t=3s 时，M点恰好处于波峰 D、在0~6s内，M点经过的路程为20cm

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12. 如图所示，在竖直向下的 y 轴两侧分布有垂直纸面向外和向里的磁场，磁感应强度均随位置坐标按 B=B₀+ky（k为正常数）的规律变化。两个完全相同的正方形线框甲和乙的上边均与 y 轴垂直，甲的初始位置高于乙的初始位置，两线框平面均与磁场垂直。现同时分别给两个线框一个竖直向下的初速度 v_l 和 v₂ ，设磁场的范围足够大，当线框完全在磁场中运动时，不考虑两线框的相互作用，下列说法正确的是（）

A、运动中两线框所受磁场的作用力方向相反 B、若 v₁=v₂ ，则开始时甲所受磁场力等于乙所受磁场力 C、若 v₁＞v₂ ，则开始时甲中的感应电流一定大于乙中的感应电流 D、若 v₁＜v₂ ，则最终稳定状态时甲的速度可能大于乙的速度

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三、实验题

13. 随着经济的发展，小汽车已走进我们的家庭，其中油耗标准是评价一辆汽车性能优劣的重要因素，而影响汽车油耗的一个重要原因是其在行进中所受到的空气阻力。人们发现，汽车在高速行驶过程中受到的空气阻力f（也称风阻）主要与两个因素有关：①汽车正面的投影面积S；②汽车行驶的速度v。某研究人员在汽车风洞实验室中通过模拟实验得到表中所列数据。

(1)、分析比较 1、2、3 或 4、5、6，可得出的结论是：当汽车行驶的速度相同时，汽车所受空气阻力 f 与汽车正面的投影面积 S 成关系。

(2)、分析比较（填写实验序号），可得出的结论是：当汽车正面的投影面积 S 相同时，汽车所受空气阻力 f 与成正比。

(3)、综合上述分析结论可得，汽车所受空气阻力 f 与汽车正面的投影面积 S 及汽车行驶的速度 v之间的关系式为：f=（要求用 k 表示比例系数）。

(4)、实验序号 9 中漏填了一个数据，漏填的数据应为N（结果保留一位小数）。

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14. 为探究小灯泡的电功率 P 和电压 U 的关系，某同学测量小灯泡的电压 U 和电流 I，利用 P=UI 得到电功率。实验可选用的器材有：
电池（电动势为 12 V，内阻不计）；小灯泡（3.0V，1.8W）；

电压表（量程为 0~3 V，内阻约 3 kΩ）；电流表（量程为 0~0.6A，内阻约 0.15Ω）；滑动变阻器（最大阻值为 10Ω）；定值电阻（10Ω、20Ω 和 50Ω）；电键、导线若干。

(1)、准备使用的实物电路如图甲所示。请用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整。

(2)、在 10Ω、20Ω 和 50Ω 的定值电阻中，电阻 R₁应选Ω 的定值电阻。

(3)、处理数据后将 P、U² 描点在坐标纸上，如图乙所示。请在坐标纸上画出 P-U²图线，并说明各点不在一条直线上的原因：。

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四、解答题

15. 图中竖直圆筒固定不动，粗筒横截面积是细筒的 4 倍，筒足够长，粗筒中 A、B 两轻质活塞间封有一定量的理想气体，气柱长L=17cm，活塞 A 的上方细筒中的水银深 h₁=20cm，粗筒中水银深h₂=5cm，两活塞与筒壁间的摩擦不计，用外力向上托住活塞 B，使之处于平衡状态。现使活塞 B 缓慢向下移动，直至水银恰好全部进入粗筒中，设在整个过程中气柱的温度不变，大气压强 P₀ 相当于 75cm 高水银柱产生的压强。求：

(1)、此时气柱的长度；

(2)、活塞B 向下移动的距离。

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16. 如图所示，足够长、电阻可以忽略的矩形金属框架abcd水平放置，ad与 bc之间的距离为 L=1m，定值电阻阻值 R₁=R₂=2.0Ω。垂直于框架放置一根质量m=0.2kg、电阻 r=1.0Ω 的金属棒ef，距离框架左侧x=0.5m，棒ef与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s²。

(1)、若在abcd区域存在竖直向上的匀强磁场，某时刻开始磁感应强度随时间变化，变化的规律为B=1+2t（T），保持电键 S断开，则需要经过多长时间导体棒ef开始运动，此时磁感应强度为多大？

(2)、若保持(1)问中棒ef刚要开始运动时的磁感应强度不变，闭合电键 S，同时对ef施加一水平向右的恒定拉力F=4N，求此后运动过程中，回路消耗的最大电功率。

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17. 人类研究磁场的目的之一是为了通过磁场控制带电粒子的运动，某控制带电粒子运动的仪器原理如图所示，区域PP′M′M内有竖直向下的匀强电场，电场场强为E，宽度为d，长度为L；区域MM′N′N内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，长度也为L，磁场宽度足够。电量为q，质量为m的带正电的粒子以水平初速度从P点射入电场。边界 MM′不影响粒子的运动，不计粒子重力。

(1)、若带电粒子以水平初速度v₀从P点射入电场后，从MM′边界进入磁场，求粒子第一次射入磁场的位置到M点的距离；

(2)、当带电粒子射入电场的水平初速度为多大时，粒子只进入磁场一次就恰好垂直P′N′边界射出。

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18. 静止在水平面上的小车固定在刚性水平轻杆的一端，杆的另一端通过小圆环套在竖直光滑的立柱上。每当小车停止运动时，车上的弹簧枪就会沿垂直于轻杆的水平方向自动发射一粒弹丸，然后自动压缩弹簧并装好一粒弹丸等待下次发射，直至射出所有弹丸。下图为该装置的俯视图。已知每粒弹丸的质量为 m，未装弹丸时的小车质量为M（包括弹簧枪质量）。现给小车装上n粒弹丸，每次发射弹丸释放的弹性势能为E，发射过程时间极短；小车做圆周运动时的半径为L，运动时受到一个与运动方向相反的阻力作用、阻力大小为小车对地面压力的k倍，其它阻力忽略不计，重力加速度为 g。

(1)、求第一粒弹丸被射出时小车的速度大小；

(2)、整个过程中轻杆未被拉断，求轻杆所受拉力的最大值；

(3)、求整个过程中小车做圆周运动的总路程

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