山东省泰安市2022届高三下学期物理高考一模试卷

试卷更新日期：2022-04-01 类型：高考模拟

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一、单选题

1. 2021年12月30日，中科院全超导托卡马克核聚变实验装置（EAST）在7000万摄氏度的高温下实现1056秒的长脉冲高参数等离子体运行。若某次聚变反应是4个氢核 $_{1}^{1} H$ 结合成1个氦核 $_{2}^{4} H e$ ，同时释放出正电子 $_{1}^{0} e$ 。已知氢核的质量为mp，氦核的质量为mα，正电子的质量为m_e ，真空中光速为c，则此次核反应释放的能量为（）

A、（4mp-mα-me）c² B、（4mp-mα-2me）c² C、（4mp+mα-m_e）c² D、（4mp+mα-2me）c²

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2. 如图所示，一定质量的理想气体从状态a经绝热过程到达状态b，再经等容过程到达状态c，最后经等温过程返回到状态a。已知在b到c的过程中，气体吸收热量为10J。下列说法正确的是（）

A、a到c过程，气体对外界做功10J B、a到c过程，外界对气体做功10J C、a到b过程，气体对外界做功10J D、a到b过程，外界对气体做功10J

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3. 如图所示，两个质量均为m的小球a和b套在竖直固定的光滑圆环上，圆环半径为R，一不可伸长的细线两端各系在一个小球上，细线长为2 $\sqrt{3}$ R。用竖直向上的力F拉细线中点O，可使两小球保持等高静止在圆上不同高度处。当a、b间的距离为 $\sqrt{3}$ R时，力F的大小为（重力加速度为g）（）

A、 $\frac{\sqrt{3}}{2}$ mg B、 $\sqrt{3}$ mg C、2mg D、3mg

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4. 2021年5月15日7时18分，“天问一号”火星探测器成功着陆于火星乌托邦平原南部预定着陆区，我国首次火星探测任务取得成功。着陆前曾经在周期为T的椭圆形停泊轨道绕火星运行，此轨道与火星表面的最近距离为d₁ ，最远距离为d₂。已知火星半径为R，则火星表面处自由落体的加速度为（）

A、 $\frac{π^{2} {(2 R + d_{1} + d_{2})}^{3}}{2 T^{2} R^{2}}$ B、 $\frac{π^{2} {(R + d_{1} + d_{2})}^{3}}{2 T^{2} R^{2}}$ C、 $\frac{{(2 R + d_{1} + d_{2})}^{3}}{8 T^{2} R^{2}}$ D、 $\frac{π^{2} {(2 R + d_{1} + d_{2})}^{3}}{2 T^{2} R^{3}}$

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5. 如图所示，正方形四个顶点上依次置放电荷量为+q、+q、+q、-q的点电荷，a、b、c、d是对角线上的四个点，他们到中心O点的距离均相同。则（）

A、a、b两点的场强相同，电势相同 B、a、b两点的场强不同，电势相同 C、c、d两点的场强相同，电势相同 D、c、d两点的场强相同，电势不同

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6. 如图所示，水平平台与水平细杆间的高度差为H，质量为M的物块放在水平台上，质量为M的小球套在水平杆上，物块和小球通过小滑轮与用轻质细线相连，滑轮右侧细线恰好竖直。现用一水平恒力F由静止沿杆拉动小球，物块始终在水平平台上，不计一切摩擦。则小球前进2H时，物块的速度为（）

A、 $\sqrt{\frac{2 F H}{M}}$ B、 $\sqrt{\frac{3 F H}{M}}$ C、 $\frac{2}{3} \sqrt{\frac{5 F H}{M}}$ D、 $\frac{4}{3} \sqrt{\frac{F H}{M}}$

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7. 中国环流器二号M装置（HL-2M）在成都建成并实现首次放电，该装置通过磁场将粒子约束在小范围内实现核聚变。其简化模型如图所示，半径为R和 $\sqrt{2} R$ 两个同心圆之间的环形区域存在与环面垂直的匀强磁场，核聚变原料氕核（ $_{1}^{1}$ H）和氘核（ $_{1}^{2}$ H）均以相同的速度从圆心O沿半径方向射出，全部被约束在大圆形区域内。则氕核在磁场中运动的半径最大为（）

A、 $\frac{\sqrt{2}}{8}$ R B、 $\frac{\sqrt{2}}{4}$ R C、 $\frac{\sqrt{2}}{2}$ R D、（ $\sqrt{2}$ -1）R

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8. 冬奥会冰壶比赛中所用的冰壶除颜色外其他完全相同，如图（a）某队员将红壶推出，之后与静止在大本营中心的蓝壶发生对心碰撞，碰撞时间极短，碰后运动员用冰壶刷摩擦蓝壶前进方向的冰面，来减小阻力。碰撞前后两壶运动的v-t图线如图（b）中实线所示。重力加速度g=10m/s²。则运动员由于用冰壶刷摩擦冰面使冰壶与冰面间的动摩擦因数减少了（）

A、0.02 B、0.012 C、0.008 D、0.006

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二、多选题

9. 如图所示，从水中S点沿SO射出a、b两种单色光，只有a单色光射出水面。则下列说法正确的是（）

A、a光在水中的速度大 B、b光在水中的速度大 C、用同一双缝干涉装置进行实验，可看到a光干涉条纹间距比b光的宽 D、用同一双缝干涉装置进行实验，可看到b光干涉条纹间距比a光的宽

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10. 一列简谐横波在t＝0.4s时刻的波形如图甲所示，P、Q为该横波上的两个质点，它们的平衡位置坐标分别为xP＝3m、xQ＝5m，质点Q的振动图像如图乙所示，则下列说法正确的是（）

A、波传播方向沿x轴正方向 B、波传播方向沿x轴负方向 C、t＝0.88s时，质点P在平衡位置向下振动 D、t＝0.88s时，质点P在平衡位置向上振动

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11. 如图所示，理想变压器的原线圈与稳定的正弦交流电源相连（电源内阻不计），原、副线圈匝数比为n₁∶n₂ ，电压表和电流表均为理想电表，R₁为定值电阻，R₂为滑动变阻器，当滑片向左滑动时，电压表V₁、V₂、电流表A₁、A₂的示数变化分别为 $Δ U_{1}$ 、 $Δ U_{2}$ 、 $Δ I_{1}$ 、 $Δ I_{2}$ 表示，则下列关系一定正确的是（）

A、 $| \frac{Δ U_{1}}{Δ I_{1}} | = R_{1}$ B、 $| \frac{Δ U_{2}}{Δ I_{2}} | = Δ R_{2}$ C、 $| \frac{Δ U_{2}}{Δ I_{2}} | = {(\frac{n_{1}}{n_{2}})}^{2} R_{1}$ D、 $| \frac{Δ U_{2}}{Δ I_{2}} | = {(\frac{n_{2}}{n_{1}})}^{2} R_{1}$

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12. 如图所示，倾角为30°的光滑足够长固定斜面上，一劲度系数为k的轻弹簧，一端连在斜面底部的固定挡板上。质量分别为m和2m的物块A和B叠放在一起，压在弹簧上，处于静止状态。对B施加一沿斜面向上的外力F，使B以0.5g（g为重力加速度）的加速度沿斜面匀加速运动，则（）

A、两物块分离时的速度大小为 $g \sqrt{\frac{3 m}{2 k}}$ B、两物块分离时的速度大小为 $g \sqrt{\frac{m}{2 k}}$ C、物体从开始运动到分离时，拉力F做的功为 $\frac{7 m^{2} g^{2}}{8 k}$ D、物体从开始运动到分离时，拉力F做的功为 $\frac{3 m^{2} g^{2}}{4 k}$

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三、实验题

13. 表面粗糙程度相同的斜面和水平面在B处平滑连接，如图所示。实验步骤如下：
①将一小物块a（可视为质点）从斜面上的某一点（记为A）由静止释放，a滑到水平面上的某一点（记为C）停下；
②用铅垂线测定A点在水平面的投影点O，用刻度尺测量AO的高度h、OC的长度x；
请回答下列问题：

(1)、a与水平面间的动摩擦因数为（用所测物理量的符号表示）。

(2)、已知a的质量为M，在B、C之间取一点D，使CD距离为x₀ ，在D点放另一质量为m（m<M）的小物块b（可视为质点），a与b碰撞后，测得a经位移x₁停止，b经位移x₂停止，a、b与水平面的动摩擦因数相同。则a、b碰撞动量守恒满足的表达式是；若 $\frac{x_{1}}{x_{2}}$ = ，则a与b发生的是弹性碰撞（用已知和测得的物理量的符号表示）。

(3)、拿走小物块b，改变小物块a的释放点，让a从斜面上的A₁点由静止释放，运动到水平面上的C₁点停止，A₁点在水平面的投影为O₁ ，记录下O₁C₁的长度x₁；增大斜面倾角，再将a从A₂点由静止释放，运动到水平面上的C₂点停止，A₂点与A₁点等高，A₂点在水平面的投影为O₂ ，记录下O₂C₂的长度x₂。则x₁x₂（选填“>”、“=”或“<”）。

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14. 某物理兴趣小组测量一电池的电动势和内阻。按照图甲所示连接好电路，闭合开关，调节电阻箱，测得多组电阻箱接入电路的阻值R及对应的电流表的示数I，得 $\frac{1}{I}$ -R图线如图乙所示，已知R₀=4Ω。

(1)、根据图像可知电池的电动势为V，内阻为Ω（两空均保留1位小数）。

(2)、考虑到电流表内阻的影响，电动势的测量值实际值，内阻的测量值实际值（填“大于”、“小于”或“等于”）。

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四、解答题

15. 如图，两个内壁光滑、导热良好的气缸A、B水平固定并用细管连接，处于1个大气压的环境中。气缸A中活塞M的面积为300cm² ，封闭有1个大气压强的氧气60L。气缸B中活塞N的面积为150cm² ，装有2个大气压强的氮气30L。现给活塞M施加一逐渐增大的水平推力，使其缓慢向右移动。细管内的气体可忽略，环境温度不变，1个大气压取1.0×10⁵Pa。当一半质量的氧气进入B气缸时，求：

(1)、活塞M移动的距离；

(2)、加在活塞M上的水平推力大小。

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16. 跳台滑雪的滑道示意如图，运动员从起滑点A由静止出发，经过助滑雪道、跳台，到起跳点B，跳台为倾角α=15°的斜面。助滑雪道、跳台均光滑。运动员跳起后在空中运动一段时间，落在倾角θ=30°的倾斜着陆坡道上的C点。起跳是整个技术动作的关键，运动员可以利用技巧调整起跳时的角度。已知A、B的高度差H=45m，不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s² ，运动员可看做质点。求：

(1)、运动员不调整起跳角度情况下，从B到C的时间（结果用根号表示）；

(2)、运动员调整起跳角度后，BC能达到的最大距离。

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17. 如图，倾角为 $θ$ 的光滑直轨道AB与半径为R的光滑圆轨道BCD固定在同一竖直平面内，二者相切于B点，C为轨道的最低点，D在C的正上方，A与D等高。质量为m的滑块b静止在C点，滑块a从A点由静止滑下，到C点时与b发生弹性正碰，碰后b经过D点时对圆轨道的压力大小为其重力的4倍。两滑块均可视为质点，重力加速度为g， $s i n θ = 0.8$ 。求：

(1)、碰后瞬间b对轨道的压力大小；

(2)、滑块a的质量；

(3)、滑块b从D点离开轨道到再落到轨道上经历的时间。

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18. 如图，足够长的两金属导轨平行倾斜固定，与水平面的夹角为θ（sinθ=0.6），导轨间距为L，处于磁感应强度为B、方向垂直导轨平面的匀强磁场中。两相同的硬直导体棒M和N垂直导轨放置，每根棒的长度为L、质量为m、电阻为R。棒N紧靠两小支柱静止于导轨底端，棒M与N相距x₀ ， t=0时刻棒M在方向始终平行导轨向上的拉力作用下，由静止开始沿斜面向上匀加速运动，t₀时刻棒N开始运动，棒N运动之后，拉力保持t₀时刻的大小不再变化。两棒与两导轨间的动摩擦因数均为μ=0.5，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。除导体棒外其他电阻不计，重力加速度大小为g。

(1)、求t₀时刻棒M的速度v₀；

(2)、求t₀时刻作用在棒M上的拉力大小F₀；

(3)、若2t₀时刻棒N的速度为v_N ，求此时棒M与棒N之间的距离。

(4)、在给出的坐标系中画出足够长时间内棒M、N的速度随时间变化的图像，不要求推导过程。

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