山東省泰安市新泰市某校高三上學(xué)期期末仿真模擬物理試題（原卷版）

新泰中學(xué)2021級(jí)高三上學(xué)期期末仿真模擬測(cè)試物理試題一、單選題1.ETC是高速公路上不停車(chē)電子收費(fèi)系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱(chēng)。汽車(chē)通過(guò)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(dá)中心線后，再勻加速至原速度v0繼續(xù)行駛。設(shè)汽車(chē)加速和減速的加速度大小相同，則汽車(chē)通過(guò)ETC通道過(guò)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(xué)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(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度為g。該同學(xué)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(dòng)，此時(shí)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(duì)黑板的摩擦力C.上推時(shí)的推力D.下推時(shí)的推力3.某學(xué)校辦公大樓的樓梯每級(jí)臺(tái)階的形狀和尺寸均相同，一小球向左水平拋出后從臺(tái)階上逐級(jí)彈下，如圖，小球在每級(jí)臺(tái)階上彈起的高度相同，落在每級(jí)臺(tái)階上的位置到臺(tái)階邊緣的距離也相同，不計(jì)空氣阻力，則（）A.小球與每級(jí)臺(tái)階的碰撞都是彈性碰撞B.小球通過(guò)每級(jí)臺(tái)階的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同C.小球在空中運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度變化量在相等時(shí)間內(nèi)逐漸增大D.只要速度合適，從下面的某級(jí)臺(tái)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(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，滑動(dòng)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(dòng)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(shuō)法正確的是（）A.電源的電動(dòng)勢(shì)E=4VB.電源的內(nèi)阻r=2ΩC.滑動(dòng)變阻器的滑片從右向左移動(dòng)時(shí)，R消耗的功率先增大后減小D.滑動(dòng)變阻器的滑片從右向左移動(dòng)時(shí)，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(yùn)動(dòng)過(guò)程中摩擦力大小f恒定，物塊動(dòng)能Ek與運(yùn)動(dòng)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(zhǎng)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(guò)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(kāi)始時(shí)用手托住A，使滑輪兩側(cè)的輕繩恰好伸直且無(wú)彈力，然后松手由靜止釋放A，C恰好不能離開(kāi)擋板P。不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，A、B、C均視為質(zhì)點(diǎn)，彈簧始終處在彈性限度內(nèi)，A離地面足夠高。下列說(shuō)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(diǎn)的過(guò)程中，由A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒7.2021年中國(guó)全超導(dǎo)托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置創(chuàng)造了新的紀(jì)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(yùn)動(dòng)狀況，某同學(xué)將一小段真空室內(nèi)的電場(chǎng)和磁場(chǎng)理想化為方向均水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)（如圖），電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。若某電荷量為q的正離子在此電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，其速度平行于磁場(chǎng)方向的分量大小為v1，垂直于磁場(chǎng)方向的分量大小為v2，不計(jì)離子重力，則（）A.電場(chǎng)力的瞬時(shí)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(shí)現(xiàn)建軍一百年奮斗目標(biāo)，加快把人民軍隊(duì)建成世界一流軍隊(duì)，是全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家的戰(zhàn)略要求。隨著軍事科技的進(jìn)步，我國(guó)的單兵作戰(zhàn)設(shè)備的研發(fā)獲得重大突破，如圖為我國(guó)研制的首架可實(shí)現(xiàn)低空飛行的飛行器。駕駛員在一次使用飛行器飛行時(shí)，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(yùn)動(dòng)，駕駛員與飛行器總質(zhì)量為m=80kg。假設(shè)飛行過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)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(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)滑板的推力為800NB.本次飛行能達(dá)到的最大速度為30m/sC.從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)30s的過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)滑板推力的沖量為3×104N?sD.從靜止開(kāi)始到達(dá)到最大速度的過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)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(biāo)系的第一象限內(nèi)，存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)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(diǎn)，以相同的速率在紙面內(nèi)沿不同方向先后射入磁場(chǎng)，設(shè)入射速度方向與y軸正方向的夾角為。當(dāng)時(shí)，粒子垂直x軸離開(kāi)磁場(chǎng)。不計(jì)粒子的重力。則（）A.粒子一定帶正電B.當(dāng)時(shí)，粒子也垂直x軸離開(kāi)磁場(chǎng)C.粒子入射速率為D.粒子離開(kāi)磁場(chǎng)的位置到O點(diǎn)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(dǎo)軌，間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且電阻可忽略不計(jì)。圖中矩形區(qū)域有一方向垂直導(dǎo)軌平面向上、感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在時(shí)刻，兩均勻金屬棒a、b分別從磁場(chǎng)邊界、進(jìn)入磁場(chǎng)，速度大小均為；一段時(shí)間后，流經(jīng)a棒的電流為0，此時(shí)，b棒仍位于磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)。已知金屬棒a、b相同材料制成，長(zhǎng)度均為L(zhǎng)，電阻分別為R和，a棒的質(zhì)量為m。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中兩金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，a、b棒沒(méi)有相碰，則（）A.時(shí)刻a棒加速度大小為B.時(shí)刻b棒的速度為0C.時(shí)間內(nèi)，通過(guò)a棒橫截面的電荷量是b棒的2倍D.時(shí)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(kāi)始向上運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)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(jì)。下列說(shuō)法正確的是（）A.在0~h0過(guò)程中，F(xiàn)大小始終為2mgB.在0~h0和h0~2h0過(guò)程中，F(xiàn)做功之比是15:7C.在0~2h0過(guò)程中，拉力F所做的功為4.4mgh0D.在2h0~5h0過(guò)程中，物體的機(jī)械能不斷增加12.如圖所示，在真空中固定的兩個(gè)等量異種點(diǎn)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(xì)桿，桿上有關(guān)于電荷連線對(duì)稱(chēng)的A、B兩點(diǎn)，O為電荷連線的中點(diǎn)?，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(diǎn)以初速度v0向B滑動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度恰好為0，則可知（）A.從A到B，小環(huán)的電勢(shì)能始終不變，動(dòng)能也不變B.小環(huán)從A到O點(diǎn)的時(shí)間t1大于從O到B的時(shí)間t2C.小環(huán)運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)的速度大小為D.從A到B，小環(huán)機(jī)械能的減少量等于系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量三、實(shí)驗(yàn)題13.某小組在做“探究小車(chē)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)時(shí)，利用數(shù)碼相機(jī)的連拍功能研究小車(chē)從斜面上滑下的運(yùn)動(dòng)。如圖甲所示，將小車(chē)從斜軌上由靜止釋放，將數(shù)碼相機(jī)放在較遠(yuǎn)處對(duì)小車(chē)進(jìn)行連拍，設(shè)置每0.12s拍一張照片，得到如圖乙所示的照片?，F(xiàn)測(cè)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(chē)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(cè)得小車(chē)在照片中的長(zhǎng)度為，小車(chē)實(shí)際長(zhǎng)度用游標(biāo)卡尺測(cè)量如圖丙所示，其長(zhǎng)度為_(kāi)__________；（2）根據(jù)以上信息，可求得小車(chē)運(yùn)動(dòng)到位置E處時(shí)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(gè)位置的速度大小，并以位置A處為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，在坐標(biāo)紙上描繪了部分?jǐn)?shù)據(jù)點(diǎn)（如圖?。?。請(qǐng)?jiān)趫D中描出位置E的速度信息并畫(huà)出小車(chē)速度隨時(shí)間變化的圖像_______，根據(jù)圖像計(jì)算小車(chē)的加速度大小__________（保留兩位有效數(shù)字）。14.某一電勢(shì)差計(jì)原理簡(jiǎn)化如圖甲所示，E0為標(biāo)準(zhǔn)電源，R0為保護(hù)電阻，R1由粗細(xì)均勻電阻絲制成，阻值恒定。某實(shí)驗(yàn)小組用它來(lái)測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。（1）當(dāng)虛線框內(nèi)接電池M（E1=1.50V，內(nèi)阻不計(jì)）時(shí)，調(diào)節(jié)滑片C，當(dāng)AC間長(zhǎng)度為12.84cm時(shí)，靈敏電流計(jì)示數(shù)為零。如果虛線框內(nèi)接待測(cè)電池N（電動(dòng)勢(shì)為Ex，內(nèi)阻為rx），調(diào)節(jié)滑片C，當(dāng)AC間長(zhǎng)度為12.50cm時(shí)，靈敏電流計(jì)示數(shù)為零。（2）該實(shí)驗(yàn)小組將圖乙電路接入圖甲虛線框內(nèi)，來(lái)測(cè)量測(cè)量電池的內(nèi)阻。他們將電阻箱調(diào)至某一阻值R，閉合開(kāi)關(guān)，移動(dòng)滑片C使電流計(jì)G示數(shù)為零，測(cè)量出此時(shí)的AC長(zhǎng)度L；改變電阻箱的阻值R，重復(fù)調(diào)節(jié)滑片C使電流計(jì)G示數(shù)為零，記錄下多組R及對(duì)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(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)=___________V，內(nèi)阻=___________Ω（保留三位有效數(shù)字）（4）本實(shí)驗(yàn)中若標(biāo)準(zhǔn)電池M的內(nèi)阻不可忽略，則待測(cè)電池內(nèi)阻的測(cè)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(cè)物體表面平行。一激光在M內(nèi)的e點(diǎn)恰好發(fā)生全反射，之后從M下端面的中點(diǎn)射向被測(cè)物體，經(jīng)被測(cè)物體表面鏡面反射至N下端面的中點(diǎn)，已知e點(diǎn)到M下端面的距離為。（1）求玻璃絲對(duì)該激光的折射率n；（2）求玻璃絲下端面到被測(cè)物體表面的距離b。16.第24屆冬季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)，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(yùn)史上首個(gè)舉辦過(guò)夏季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)和冬季奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)城市。跳臺(tái)滑雪是冬奧會(huì)中最具觀賞性的項(xiàng)目之一，如圖，跳臺(tái)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(yùn)動(dòng)員從A處由靜止下滑，運(yùn)動(dòng)到B處后水平飛出，落在了著陸坡末端的C點(diǎn)，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(jì)運(yùn)動(dòng)員在助滑道AB受到的摩擦阻力及在整個(gè)比賽過(guò)程中的空氣阻力，求：（1）若以CD所在平面為參考面，A點(diǎn)的機(jī)械能；（2）若運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過(guò)CD段時(shí)在最低點(diǎn)對(duì)軌道的壓力為其重力的4倍，OC與豎直方向的夾角為，運(yùn)動(dòng)員在C點(diǎn)落到滑道上進(jìn)入CD段滑行時(shí)的動(dòng)能變成了剛落在C點(diǎn)時(shí)動(dòng)能的80%，且從C點(diǎn)到最低點(diǎn)過(guò)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(zhǎng)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(shì)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(diǎn)P處連接了與圓弧相切的斜面，足夠長(zhǎng)，，，圓心角。由靜止釋放物塊，物塊滑過(guò)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(dòng)摩擦因數(shù)，物塊與間的動(dòng)摩擦因數(shù)。取，物塊可視為質(zhì)點(diǎn)，空氣阻力不計(jì)。（，）（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(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，求物塊第一次經(jīng)過(guò)傳送帶的過(guò)程中，物塊與傳送帶間的摩擦力對(duì)傳送帶做的功；（3）若皮帶輪以角速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，求物塊第二次經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)的速度大小。18.高能粒子實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)工具。為了簡(jiǎn)化計(jì)算，一個(gè)復(fù)雜的高能粒子實(shí)驗(yàn)裝置可以被簡(jiǎn)化為空間中的復(fù)合場(chǎng)模型。如圖甲所示，三維坐標(biāo)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(chǎng)B（圖中未畫(huà)出）和沿y軸正方向豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)。現(xiàn)將一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的高能粒子從平面內(nèi)