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卷
试卷更新日期:2022-03-07 类型:月考试卷
一、单选题
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1. 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、
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2g3. 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UM , 则现在加在电灯上的电压有效值是( )A、 B、 C、 D、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FM和FN , 相应的电势能分别为EPM和EPN , 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、FM<FN , EPM>EPN D、由于静电感应,金属平板的上表面带正电荷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 , 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 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m/s D、运动员落入沙坑时速度与水平面夹角正切值tanα=1.27. 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4W8. 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 D、P与M间的动摩擦因数至少为二、多选题
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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8J11. 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 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 C、经足够长时间,小球克服摩擦力做的总功是 D、小球在轨道内受到的摩擦力大小可能等于
三、实验题
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13. 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)、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)、指尖通过B点时的向心加速度大小为(用字母表示)。(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:。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)、请在图丙中添加连线连接成与图乙对应的实验实物图。(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 - 7Ω·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)、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
四、解答题
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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)、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)、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?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)、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)、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。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。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)、在0~t1时间内,导体框产生的热量Q;(2)、在0~t2时间内,通过导体框截面的电量q;(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)、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。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mA = mB = 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 , 取g = 10m/s2。求:(1)、物块A对P点压力的最大值FN;(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)、物块A在PQ上运动的总路程S;(4)、物块B和传送带之间摩擦产生的总热量Q。