山东省潍坊市2022届高三下学期三模统考（5月）物理试题 附答案

\试卷类型：A山东省2022年普通高中学业水平等级考试模拟试题物理注意事项：1．本试卷分为选择题和非选择题两部分，考试时间90分钟，满分100分．2．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、座号等填写在答题卡指定位置．3．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑．如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号．回答非选择题时，请按照题号在答题卡上各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效．一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．1．如图甲所示，水平桌面上一个物块在与桌面平行的外力牵引下做直线运动，其图像如图乙所示，已知物块质量为，物块与地面间动摩擦因数为0.3，重力加速度g大小取，以下判断正确的是（）A．物体在内摩擦生热B．物体在内水平力F大小为C．物体在内和内的合外力冲量大小之比为1：2D．内水平力F对物体做的功大于摩擦力对物体做的功2．北京正负电子对撞机是世界高能物理研究的重大科技基础设施．在正负电子对撞机中，一个电子和一个正电子对撞发生湮灭而转化为一对光子．设对撞前正、负电子的质量均为m、动能均为E．已知真空中的光速为c，普朗克常量为h，则对撞后转化成光子的波长等于（）A．B．C．D．3．激光作为单色性极好的光源而得到广泛应用．如图所示，用频率为v的激光照射双缝干涉实验装置，光屏上出现明暗相间的干涉条纹．图中的P点为第14级暗条纹的位置．已知真空中的光速为c，则P点到双缝的距离之差为（）A．B．C．D．4．如图所示，有一上部开口的圆柱形绝热汽缸，汽缸的高度为，横截面积为S，一厚度不计的轻质绝热活塞封闭的单原子分子理想气体．开始时活塞距汽缸底部的距离为L，气体的热力学温度为．已知外界大气压为，的单原子分子理想气体内能公式为，其中R为常数，T为热力学温度．现对气体缓慢加热，当活塞恰上升到汽缸顶部时，气体吸收的热量为（）A．B．C．D．5．如图所示为一台教学用手摇式交流发电机，当缓慢摇动大皮带轮手柄时，连接在发电机上的小灯泡就会一闪一闪地发光．已知大皮带轮半径为R，小皮带轮半径为r，摇动手柄的角速度为，且摇动过程中皮带不打滑，以下判断正确的是（）A．发电机产生的交变电流频率为B．小灯泡闪烁的频率为C．小灯泡的瞬时功率等于通过小灯泡的电流、电压二者有效值的乘积D．发电机启动阶段，当手摇转速加倍后，小灯泡的功率变为2倍6．热机中卡诺循环是效率最高的，它是由两个等温过程和两个绝热过程组成．如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A经历了一个循环过程．其中，和为等温过程，和为绝热过程．该循环过程中，以下判断正确的是（）A．过程中，气体对外界做功，放热B．过程中，气体分子的平均动能增加C．过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少D．过程中，气体分子的速率分布曲线发生变化7．2021年10月16日，神舟十三号载人飞船将3名宇航员送人太空并与天宫空间站顺利对接，对接过程可简化为如图所示的情景．圆形轨道2为天宫空间站运行轨道，椭圆轨道1为载人飞船运行轨道，两轨道相切于P点．已知轨道2的半径为r，地球表面的重力加速度大小为g，地球自转的周期为T，轨道1的半道长轴为a﹐万有引力常量为G，以下判断正确的是（）A．由已知条件可以求出地球的质量B．载人飞船若要由轨道1进入轨道2，需要在P点减速C．载人飞船在轨道1上P点的加速度小于空间站在轨道2上P点的加速度D．空间站在轨道2上运行的周期与飞船在轨道1上运行的周期之比为'8．如图所示，木板A静置于光滑水平面上，其粗糙上表面叠放半球形木块B，在B的最高点用水平细绳拉着一个小球C，系统保持平衡．已知B、C两球半径之比为4：1，C球质量为m，接触面光滑．在木板A上施加了一个水平外力F，继续维系三者相对静止，让三者一起做加速直线运动，已知重力加速度大小为g，以下判断中正确的是（）A．若F向左且不断变大，则之间的弹力越来越大B．若F向左且不断变小，则之间的弹力恒为C．若F水平向右且持续增大，则之间弹力不断减小D．若F水平向右且之间绳子的张力为零，则系统加速度为二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．9．固定的半圆形玻璃砖的横截面如图所示，O点为圆心，为直径的垂线，足够大的光屏紧靠玻璃砖右侧且垂直于．由A、B两种单色光组成的一束光沿半径方向射向O点，人射光线与夹角较小时，光屏区域出现两个光斑，逐渐增大角，当时，光屏区域A光的光斑消失，继续增大角，当时，光屏区域B光的光斑消失，则（）A．玻璃砖对A光的折射率比对B光的大B．A光在玻璃砖中传播速度比B光的大C．时，光屏上只有1个光斑D．时，光屏上只有1个光斑10．坐标系所在的竖直平面内存在着范围足够大且方向竖直向下的匀强电场，x轴沿水平方向，一带负电小球以初速度从坐标原点Ｏ水平射出，一段时间后小球通过第四象限点（图中没有标出）．已知小球质量为m，重力加速度为g，则小球（）A．从O到P的运动过程，运动时间为B．到达P点时动能为．C．到达P点时速度偏向角正切值为D．所受电场力大小为11．如图所示，两根固定直杆组成“V”字形，两杆夹角为，其中左侧杆竖直，右侧杆光滑．轻弹簧的一端固定在E点，另一端连接质量为的小球，小球套在杆上．某时刻，小球从F点静止开始沿右侧杆下滑，到达M点时弹簧恢复原长．越过M点后继续下滑．已知垂直于垂直于，N为右侧杆上一点且，弹簧原长为，重力加速度g大小取，以下判断正确的是（）A．小球沿杆下滑过程中，从F点至M点过程中弹簧弹力功率先增大后减小B．从F点运动到N点的过程中，小球机械能守恒C．小球达到N点时，速度大小为D．小球达到N点时，重力的瞬时功率为12．如图所示，两足够长的光滑平行金属导轨固定在水平面内．导轨间距为L，垂直导轨的虚线两侧导轨所在空间区域存在着磁感应强度大小均为B的相反方向的竖直匀强磁场，两长度均为L、电阻均为R、质量均为m的金属导体棒a、b垂直导轨放在左右两侧．现给导体棒a一个瞬时冲量，使a获得一个水平向右的初速度，a、b两棒此后的整个运动过程中保持与导轨垂直且接触良好．下列判断正确的是（）A．a、b两棒组成的系统动量守恒B．a、b两棒最终都将以大小为的速度做匀速直线运动C．整个过程中，a棒上产生的焦耳热为D．整个过程中，流过a棒的电荷量为三、非选择题：本题共6小题，共60分．13．（6分）如图甲所示，某实验小组利用验证牛顿第二定律的实验装置测定物块与木板之间的动摩擦因数，实验装置固定连接完毕后，调节木板及物块右侧两段细绳水平，初步试用各个器件工作正常．实验开始时在沙桶中放入适量的细沙，系统开始工作，滑块做加速运动，打出的纸带如图乙所示，已知所用交流电源频率为，重力加速度大小为g．（1）除图中所给的实验器材外，以下器材还必需选用的有_______；A．天平B．刻度尺C．秒表D．干电池（2）已读出弹簧测力计的示数为F，为进一步测量动摩擦因数，下列物理量中还需测量的有_________；A．木板的长度LB．物块的质量mC．沙桶的质量MD．物块的运动时间t（3）图乙中给出了实验中获取的纸带的一部分数据，0、1、2、3、4、5是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点（图中未标出），计数点间的距离如图2所示．则打下计数点2时物块对应的速度大小____；本次实验物块对应的加速度大小_______；（结果保留三位有效数字）（4）改变沙桶内细沙的质量，测量出对应的加速度a和弹簧测力计的示数F．若用图像法处理数据，得到了如图丙所示的一条倾斜的直线，如果该图线的横轴截距的大小等于b，斜率的大小为k．则动摩擦因数_______（用题目中给的b、k、g表示）．14．（8分）实验小组的同学要用所学的电学知识较准确地测量一捆铜线的长度．他们设计了如图甲所示的电路来较准确测量这捆铜线的电阻，图中a、b之间连接这捆铜线；和可视为理想电压表；R为阻值范围是的电阻箱；E为电源；为定值电阻；S为开关．采用如下步骤完成实验：（1）先用螺旋测微器测量该铜线的直径；（2）按照图甲所示的实验原理电路图连接电路，请你将实物图补充完整；（3）将电阻箱R调节到适当的阻值，闭合开关S，记下此时电阻箱的阻值R、电压表的示数、电压表的示数，则这捆电线的阻值表达式为_______（用R、、表示）；（4）改变电阻箱的阻值R，记下多组R、、的示数，计算出每一组的值，作出图像如图乙所示，利用图像可求得这捆铜线的电阻_______；（5）已知这捆铜线材料的电阻率为，则这捆铜线的长度为____m（结果保留三位有效数字）．15．（7分）某健身者挥舞健身绳锻炼臂力，图甲为挥舞后绳中一列沿x轴传播的简谐横波在时刻的波形，图乙为绳上质点M的振动图像．（1）求该简谐横波传播速度的大小并判断其传播方向；（2）已知质点Q平衡位置坐标为，写出质点Q的振动方程．16．（9分）2022年2月4日，北京冬奥会开幕．在自由式大跳台滑雪比赛中，我国运动员取得了优异成绩．如图甲所示，一运动员经助滑雪道加速后从雪道跳台A处沿水平方向飞出并落在倾斜雪道上的B处．设运动员的质量为，测得两点间距离为，倾斜雪道与水平面夹角为，重力加速度g大小取．（1）若不计空气阻力，求该运动员保持同一姿态在空中运动的时间和离坡面的最大距离．（2）若考虑空气阻力，该运动员某次从A点飞出通过姿态调整，经仍落在B点，其竖直方向和水平方向的速度随时间变化情况如图乙中a、b图线所示，求空气阻力对运动员所做的功．17．（14分）如图所示，一质量、内部间距的“U”形槽静止在水平面上，槽内底部为光滑平面．球1和球2是可看成质点的弹性小球，质量分别为．开始时两球中间夹有压缩轻质弹簧，弹簧与两球不栓接、长度忽略不计，存储的弹性势能为，三者静止在“U”形槽中央．现释放两球，待两球离开弹簧后，立即清除弹簧．不计一切摩擦，假设所有碰撞时间极短，且无机械能损失．求：（1）两球脱离弹簧时的速度大小；（2）球1与“U”形槽第一次碰撞后瞬间，球1与“U”形槽的速度大小；（3）球2离开弹簧后到与“U”形槽发生第一次碰撞所经历的时间．18．（16分）在进行科学实验前，通常都要根据实验原理、实验中需要改变的物理量、可能出现的实验结果等因素，在实验装置中选择一个合适的坐标系后才能开展实验．为测量带电粒子在电磁场中的运动情况，在某实验装置中建立如图所示直角坐标系，并沿y轴负方向加磁感应强度大小为B的匀强磁场．此设备中同时还可以加任意方向的、大小可变的匀强电场．