山東省泰安市新泰市某校高三上學期期末仿真模擬物理試題（原卷版）

新泰中學2021級高三上學期期末仿真模擬測試物理試題一、單選題1.ETC是高速公路上不停車電子收費系統(tǒng)的簡稱。汽車通過ETC通道前以速度v0行駛，需要在中心線前方一定距離處勻減速至速度v1，勻速到達中心線后，再勻加速至原速度v0繼續(xù)行駛。設(shè)汽車加速和減速的加速度大小相同，則汽車通過ETC通道過程的速度與位移關(guān)系圖像正確的是（）A. B.C. D.2.如圖所示，某同學用膠棉拖把擦黑板，拖把由拖桿和拖把頭構(gòu)成。設(shè)某拖把頭的質(zhì)量為m，拖桿質(zhì)量可忽略，拖把頭與黑板之間的動摩擦因數(shù)為，重力加速度為g。該同學用沿拖桿方向的力F推拖把，讓拖把頭在豎直面內(nèi)的黑板上勻速移動，此時拖桿與豎直方向的夾角為。則下列判斷正確的是（）A.黑板受到的壓力B.拖把對黑板的摩擦力C.上推時的推力D.下推時的推力3.某學校辦公大樓的樓梯每級臺階的形狀和尺寸均相同，一小球向左水平拋出后從臺階上逐級彈下，如圖，小球在每級臺階上彈起的高度相同，落在每級臺階上的位置到臺階邊緣的距離也相同，不計空氣阻力，則（）A.小球與每級臺階的碰撞都是彈性碰撞B.小球通過每級臺階的運動時間相同C.小球在空中運動過程中的速度變化量在相等時間內(nèi)逐漸增大D.只要速度合適，從下面的某級臺階上向右拋出小球，它一定能原路返回4.如圖所示，電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，滑動變阻器接入電路的有效阻值為Rp，已知定值電阻R0為4Ω，R為8Ω，滑動變阻器消耗的功率P與其接入電路的有效阻值Rp的關(guān)系如右圖所示，下列說法正確的是（）A.電源的電動勢E=4VB.電源的內(nèi)阻r=2ΩC.滑動變阻器的滑片從右向左移動時，R消耗的功率先增大后減小D.滑動變阻器的滑片從右向左移動時，電源的輸出功率一直增大5.如圖（a）所示，一物塊以一定初速度沿傾角為30°的固定斜面上滑，運動過程中摩擦力大小f恒定，物塊動能Ek與運動路程s的關(guān)系如圖（b）所示。重力加速度大小取10m/s2，物塊質(zhì)量m和所受摩擦力大小f分別為（）A.m=0.7kg，f=0.5N B.m=0.7kg，f=1.0NC.m=0.8kg，f=0.5N D.m=0.8kg，f=1.0N6.勁度系數(shù)為k的輕彈簧的兩端分別與質(zhì)量均為m物塊B、C相連，放在足夠長的傾角為的光滑斜面上，彈簧與斜面平行，C靠在固定的擋板P上，繞過光滑定滑輪的輕繩一端與B相連，另一端與懸空的物塊A相連。開始時用手托住A，使滑輪兩側(cè)的輕繩恰好伸直且無彈力，然后松手由靜止釋放A，C恰好不能離開擋板P。不計空氣阻力，重力加速度為g，A、B、C均視為質(zhì)點，彈簧始終處在彈性限度內(nèi)，A離地面足夠高。下列說法正確的是（）A.物體A的質(zhì)量為mB.物體A下降的最大距離為C.釋放A之后的瞬間，物體A的加速度大小為D.物體A從被釋放到下降至最低點的過程中，由A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒7.2021年中國全超導托卡馬克核聚變實驗裝置創(chuàng)造了新的紀錄。為粗略了解等離子體在托卡馬克環(huán)形真空室內(nèi)的運動狀況，某同學將一小段真空室內(nèi)的電場和磁場理想化為方向均水平向右的勻強電場和勻強磁場（如圖），電場強度大小為E，磁感應(yīng)強度大小為B。若某電荷量為q的正離子在此電場和磁場中運動，其速度平行于磁場方向的分量大小為v1，垂直于磁場方向的分量大小為v2，不計離子重力，則（）A.電場力的瞬時功率為 B.該離子受到的洛倫茲力大小為qv1BC.v2與v1的比值不斷變大 D.該離子的加速度大小不變8.如期實現(xiàn)建軍一百年奮斗目標，加快把人民軍隊建成世界一流軍隊，是全面建設(shè)社會主義現(xiàn)代化國家的戰(zhàn)略要求。隨著軍事科技的進步，我國的單兵作戰(zhàn)設(shè)備的研發(fā)獲得重大突破，如圖為我國研制的首架可實現(xiàn)低空飛行的飛行器。駕駛員在一次使用飛行器飛行時，將身體前傾37°（假設(shè)駕駛員身體保持伸直，與豎直方向夾角37°），沿水平方向做加速運動，駕駛員與飛行器總質(zhì)量為m=80kg。假設(shè)飛行過程中發(fā)動機對飛行器的推力恒定，方向與身體共線，空氣阻力與速度的關(guān)系為F阻=kv2，且與飛行方向相反，其中k=1.5N?s2?m2，g取10m/s2，則（）A.飛行過程中發(fā)動機對滑板的推力為800NB.本次飛行能達到的最大速度為30m/sC.從靜止開始運動30s的過程中，發(fā)動機對滑板推力的沖量為3×104N?sD.從靜止開始到達到最大速度的過程中，發(fā)動機對滑板推力的平均功率為6kW二、多選題9.如圖，在平面直角坐標系的第一象限內(nèi)，存在垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。大量質(zhì)量為m、電量為q的相同粒子從y軸上的點，以相同的速率在紙面內(nèi)沿不同方向先后射入磁場，設(shè)入射速度方向與y軸正方向的夾角為。當時，粒子垂直x軸離開磁場。不計粒子的重力。則（）A.粒子一定帶正電B.當時，粒子也垂直x軸離開磁場C.粒子入射速率為D.粒子離開磁場的位置到O點的最大距離為10.如圖，P、Q是兩根固定在水平面內(nèi)的光滑平行金屬導軌，間距為L，導軌足夠長且電阻可忽略不計。圖中矩形區(qū)域有一方向垂直導軌平面向上、感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場。在時刻，兩均勻金屬棒a、b分別從磁場邊界、進入磁場，速度大小均為；一段時間后，流經(jīng)a棒的電流為0，此時，b棒仍位于磁場區(qū)域內(nèi)。已知金屬棒a、b相同材料制成，長度均為L，電阻分別為R和，a棒的質(zhì)量為m。在運動過程中兩金屬棒始終與導軌垂直且接觸良好，a、b棒沒有相碰，則（）A.時刻a棒加速度大小為B.時刻b棒的速度為0C.時間內(nèi)，通過a棒橫截面的電荷量是b棒的2倍D.時間內(nèi)，a棒產(chǎn)生的焦耳熱為11.如圖甲所示，置于水平地面上質(zhì)量為m的物體，在豎直拉力F作用下，由靜止開始向上運動，其動能Ek與距地面高度h的關(guān)系圖像如圖乙所示，已知重力加速度g，空氣阻力不計。下列說法正確的是（）A.在0~h0過程中，F(xiàn)大小始終為2mgB.在0~h0和h0~2h0過程中，F(xiàn)做功之比是15:7C.在0~2h0過程中，拉力F所做的功為4.4mgh0D.在2h0~5h0過程中，物體的機械能不斷增加12.如圖所示，在真空中固定的兩個等量異種點電荷+Q、Q連線的中垂線上有一絕緣且粗糙程度相同的豎直細桿，桿上有關(guān)于電荷連線對稱的A、B兩點，O為電荷連線的中點?，F(xiàn)有電荷量為+q、質(zhì)量為m的帶電小環(huán)套在桿上，從A點以初速度v0向B滑動，到達B點時速度恰好為0，則可知（）A.從A到B，小環(huán)的電勢能始終不變，動能也不變B.小環(huán)從A到O點的時間t1大于從O到B的時間t2C.小環(huán)運動到O點時的速度大小為D.從A到B，小環(huán)機械能的減少量等于系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量三、實驗題13.某小組在做“探究小車做勻變速直線運動的規(guī)律”實驗時，利用數(shù)碼相機的連拍功能研究小車從斜面上滑下的運動。如圖甲所示，將小車從斜軌上由靜止釋放，將數(shù)碼相機放在較遠處對小車進行連拍，設(shè)置每0.12s拍一張照片，得到如圖乙所示的照片。現(xiàn)測得連拍照片中，位置A~K到位置A的距離分別如下表所示。小車在照片中的位置ABCDEFGHIJK照片中各位置到A位置距離x/00.781.742.854.175.677.379.24112613.4815.88（1）測得小車在照片中的長度為，小車實際長度用游標卡尺測量如圖丙所示，其長度為___________；（2）根據(jù)以上信息，可求得小車運動到位置E處時的速度大小___________（保留兩位有效數(shù)字）；（3）現(xiàn)用相同的方法求得其它各個位置的速度大小，并以位置A處為計時起點，在坐標紙上描繪了部分數(shù)據(jù)點（如圖?。?。請在圖中描出位置E的速度信息并畫出小車速度隨時間變化的圖像_______，根據(jù)圖像計算小車的加速度大小__________（保留兩位有效數(shù)字）。14.某一電勢差計原理簡化如圖甲所示，E0為標準電源，R0為保護電阻，R1由粗細均勻電阻絲制成，阻值恒定。某實驗小組用它來測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻。（1）當虛線框內(nèi)接電池M（E1=1.50V，內(nèi)阻不計）時，調(diào)節(jié)滑片C，當AC間長度為12.84cm時，靈敏電流計示數(shù)為零。如果虛線框內(nèi)接待測電池N（電動勢為Ex，內(nèi)阻為rx），調(diào)節(jié)滑片C，當AC間長度為12.50cm時，靈敏電流計示數(shù)為零。（2）該實驗小組將圖乙電路接入圖甲虛線框內(nèi)，來測量測量電池的內(nèi)阻。他們將電阻箱調(diào)至某一阻值R，閉合開關(guān)，移動滑片C使電流計G示數(shù)為零，測量出此時的AC長度L；改變電阻箱的阻值R，重復調(diào)節(jié)滑片C使電流計G示數(shù)為零，記錄下多組R及對應(yīng)的L值。利用記錄的多組R、L數(shù)據(jù)，作出圖像如圖丙。（3）待測電池的電動勢=___________V，內(nèi)阻=___________Ω（保留三位有效數(shù)字）（4）本實驗中若標準電池M的內(nèi)阻不可忽略，則待測電池內(nèi)阻的測量結(jié)果將___________（填“偏大”“不變”或“偏小”）。四、解答題15.兩完全相同的圓柱狀玻璃絲M、N，其截面圖均為矩形，如圖所示，M、N相距為d，直徑均為2a。M、N下端橫截面平齊且與被測物體表面平行。一激光在M內(nèi)的e點恰好發(fā)生全反射，之后從M下端面的中點射向被測物體，經(jīng)被測物體表面鏡面反射至N下端面的中點，已知e點到M下端面的距離為。（1）求玻璃絲對該激光的折射率n；（2）求玻璃絲下端面到被測物體表面的距離b。16.第24屆冬季奧林匹克運動會，于2022年2月4日在北京和張家口聯(lián)合舉行，北京也將成為奧運史上首個舉辦過夏季奧林匹克運動會和冬季奧林匹克運動會城市。跳臺滑雪是冬奧會中最具觀賞性的項目之一，如圖，跳臺滑雪賽道由助滑道AB、著陸坡BC、停止區(qū)CD三部分組成；比賽中，質(zhì)量為m的運動員從A處由靜止下滑，運動到B處后水平飛出，落在了著陸坡末端的C點，滑入停止區(qū)后，在與C等高的D處速度減為零。B、C間的高度差為h，著陸坡的傾角為，重力加速度為g，不計運動員在助滑道AB受到的摩擦阻力及在整個比賽過程中的空氣阻力，求：（1）若以CD所在平面為參考面，A點的機械能；（2）若運動員經(jīng)過CD段時在最低點對軌道的壓力為其重力的4倍，OC與豎直方向的夾角為，運動員在C點落到滑道上進入CD段滑行時的動能變成了剛落在C點時動能的80%，且從C點到最低點過程中摩擦力所做的功為CD段的0.75倍，若CD段可視為圓弧，求圓弧的半徑R。17.如圖所示，水平光滑軌道上安裝了一理想彈簧發(fā)射器，彈簧的原長小于間距離，彈簧左端固定在A處，彈簧右端放置一質(zhì)量為的物塊，使物塊向左壓縮彈簧且不栓接，彈簧彈性勢能為。間距，安裝著水平傳送帶，皮帶輪半徑；水平軌道光滑，在間某處放置了質(zhì)量為的物塊，為一半徑為的豎直光滑圓弧軌道，圓弧終點P處連接了與圓弧相切的斜面，足夠長，，，圓心角。由靜止釋放物塊，物塊滑過傳送帶后，與水平面上的物塊發(fā)生彈性碰撞，物塊隨后滑上圓弧軌道。物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)，物塊與間的動摩擦因數(shù)。取，物塊可視為質(zhì)點，空氣阻力不計。（，）（1）若傳送帶靜止，求第一次碰撞后，物塊獲得速度大小；（2）若皮帶輪以角速度逆時針勻速轉(zhuǎn)動，求物塊第一次經(jīng)過傳送帶的過程中，物塊與傳送帶間的摩擦力對傳送帶做的功；（3）若皮帶輪以角速度順時針勻速轉(zhuǎn)動，求物塊第二次經(jīng)過P點時的速度大小。18.高能粒子實驗裝置是用以發(fā)現(xiàn)高能粒子并研究和了解其特性的主要實驗工具。為了簡化計算，一個復雜的高能粒子實驗裝置可以被簡化為空間中的復合場模型。如圖甲所示，三維坐標系中平面的右側(cè)（空間）存在平行于z軸方向周期性變化的磁場B（圖中未畫出）和沿y軸正方向豎直向上的勻強電場?，F(xiàn)將一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的高能粒子從平面內(nèi)