内容正文:
山东省12月质量检测
物理
本试卷满分100分,考试用时90分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.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,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:人教版必修第一册,必修第二册,必修第三册,选择性必修第一册,选择性必修第二册第一章。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.在x轴上0~x0的范围内,存在沿x轴正方向的电场,其电势φ随x的变化规律为如图所示的一条直线。现将一质量为m、带电荷量为q的粒子自O点由静止释放,粒子在电场力的作用下沿x轴做加速运动的加速度大小为( )
A. B. C. D.
2.如图所示,由三根相同的均匀电阻丝组成的等边三角形导体框垂直匀强磁场固定,将M、N两点接入电源的两端,通过电源的电流为1.8A。已知每根电阻丝的长度均为0.5m,匀强磁场的磁感应强度大小为2T,则导体框中MN边受到的安培力大小为( )
A.1.2N B.1.8N C.2.4N D.3.6N
3.火星为太阳系里四颗类地行星之一,火星的半径约为地球半径的,火星的质量约为地球质量的,把地球和火星均看作质量分布均匀的球体,忽略地球和火星的自转,则火星与地球的第一宇宙速度的比值为( )
A. B. C. D.
4.如图甲所示,一带电荷量为q的圆环,套在足够长的绝缘粗糙竖直细杆上,细杆处于垂直纸面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场中。现将圆环由静止释放,圆环运动的v—t图像加图乙所示,已知圆环与细杆之间的动摩擦因数为μ,重力加速度大小为g,圆环的质量为( )
A. B. C. D.
5.某同学用如图甲所示的双缝干涉仪测量绿光的波长,实验测得双缝间距为0.4mm,双缝与光屏间的距离为0.6m,用绿光照射双缝得到的干涉图样如图乙所示,分划板在图乙中A位置时游标卡尺的示数为11.1mm,B位置时游标卡尺的示数如图丙所示,则绿光的波长为( )
A. B. C. D.
6.如图所示,有界匀强磁场的宽度为d,一带电荷量为q、质量为m的带负电粒子以速度v0垂直边界射入磁场,离开磁场时的速度偏角为30°,不计粒子受到的重力,下列说法正确的是( )
A.带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的轨道半径为3d
B.带电粒子在匀强磁场中做圆周运动的角速度为
C.带电粒子在匀强磁场中运动的时间为
D.匀强磁场的磁感应强度大小为
7.竖直上升的烟花弹在最高点爆炸成质量均为m的两部分,两烟花片同时落到水平地面上,落地时相距L,已知爆炸使烟花片增加的机械能为E,不计空气阻力,重力加速度大小为g,烟花弹爆炸时距离地面的高度为( )
A. B. C. D.
8.如图所示,半径为3R的光滑大圆管固定在水平面上,把两个半径均为R的均质圆管A、B放置在大圆管内,平衡时圆管B的圆心和大圆管圆心的连线与竖直线的夹角θ=45°,则A、B两圆管的质量的比值为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求。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.如图甲所示,可视为质点的小球,从固定在水平地面上的光滑斜面的正中间,以2m/s的初速度沿斜面向上运动,小球回到斜面底端时的速度大小为4m/s,此过程中小球的v—t图像如图乙所示,取重力加速度大小g=10m/s2,下列说法正确的是( )
甲 乙
A.小球在斜面上运动时的加速度大小为4m/s2
B.小球在斜面上运动的时间为2s
C.斜面的长度为2.5m
D.斜面的高度为1.2m
10.如图所示,某同学对着竖直墙壁练习打网球,该同学使球拍与水平方向的夹角为α,在O点击中网球,球以v0=20m/s的速度垂直球拍离开O点,恰好垂直击中墙壁上的P点,忽略空气阻力的影响,取重力加速度大小g=10m/s2,sinα=0.6,下列说法正确的是( )
A.网球在P点与墙壁碰撞时的速度大小为10m/s
B.网球由O点运动到P点的时间为1.6s
C. O、P两点间的水平距离为19.2m
D. O、P两点间的高度差为12.8m
11. “质子疗法”治疗肿瘤,就是让高速运动的质子进入肿瘤并杀死癌细胞,该过程需要一种被称为“粒子加速器”的装置来实现。如图所示,来自质子源的质子(初速度可视为零),经加速电场加速后获得的动量为p,并形成均匀细柱形的质子流。已知细柱形质子流的横截面积为S,其等效电流为I,质子的质量为m、带电荷量为e,下列说法正确的是( )
A.单位时间进入肿瘤的质子数为
B.质子加速后获得的动能为
C.加速电场的加速电压为
D.质子流单位体积内的质子数为
12.如图所示,R1、R2、R3均为定值电阻,R为滑动变阻器,电源的电动势E和内阻r均不变,闭合开关S,滑动变阻器滑片在滑动过程中,电压表的示数在0.5V~1.5V范围内变化,电压表的示数在0~2.0V范围内变化,电流表的示数在0.5A~1.5A范围内变化,已知2R1=R2=2R3,图中电表均为理想电表,下列说法正确的是( )
A.定值电阻R3=1Ω B.电源的内阻r=1Ω
C.电源的电动势E=3V D.滑动变阻器消耗的最大功率为
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13.(6分)利用如图所示的装置验证动量守恒定律。测得小球P的质量为m1,悬挂小球P的细线长度为L,小球Q的质量为m2,小球Q放在悬点O正下方支架T上,T到悬点O的距离也为L,到水平地面的距离为h。将小球P拉离平衡位置,使细线与竖直方向的夹角为60°,由静止释放小球P,小球P在最低点与小球Q发生弹性正碰,由于m1<m2,小球P反弹后细线与竖直方向的最大夹角为θ,小球Q水平抛出后落至水平地面上的D点,测得T到D点的水平距离为s,忽略两小球的直径,当地重力加速度大小为g,回答下列问题:
(1)小球P与小球Q碰撞前的速度大小v0= 。
(2)碰撞后小球Q的速度大小v2= 。
(3)若满足关系式 ,则说明两小球P、Q在碰撞过程中动量守恒。
14.(8分)多用电表内部有一块方形电池,标称电动势为9V。某同学想要测量该电池实际的电动势和内阻,实验室提供了以下器材:
A.待测方形电池; B.电压表(量程为0~3V,内阻为3kΩ);
C.电流表(量程为0~3A,内阻为1.0Ω); D.滑动变阻器R1(阻值范围为0~20Ω);
E.电阻箱R2(阻值范围为0~9999.9Ω);
F.开关、导线若干。
(1)该同学根据现有的实验器材,设计了如图甲所示的电路图,实验需要把电压表量程扩大至0~9V,则电阻箱R2的阻值应调整为 Ω。
(2)将R1的滑片移到最 (填“左”或“右”)端,闭合开关S,移动R1的滑片,测出多组U、I数据,并作出如图乙所示的U—I图线,由此可得,该电池的电动势为 V、内阻为 Ω。(结果均保留一位小数)
15.(7分)我国的第五代制空战斗机歼-20具备高隐身性、高机动性等能力。某次垂直飞行测试中,歼-20沿水平跑道加速至v0=50m/s离地后,机头瞬间朝上开始竖直向上飞行,飞机在10s内匀加速至v=3060km/h。已知该歼-20的质量m=20t,歼-20加速阶段所受的空气阻力恒为重力的,忽略战斗机因油耗等导致的质量变化,取重力加速度大小g=10m/s2。求:
(1)歼-20加速阶段的加速度大小a;
(2)歼-20加速阶段发动机的推力大小F。
16.(9分)如图甲所示,均匀介质中两波源O、M分别位于x轴上x0=0、xM=10m处,两波源都沿y轴方向振动,振动图像分别如图乙、丙所示。已知两波的传播速度均为3m/s。
(1)求这两列波的波长λ;
(2)两波源之间有几个振动加强点?
17.(14分)如图所示,长L=3m的水平桌面AC固定在地面上,B为AC的中点,桌面上AB段光滑,BC段粗糙,轻弹簧右端固定在A点,左端与质量m=1kg的小物块(可视为质点)接触(不拴接)。左侧倾角θ=45°的斜面与桌面等高,高度h=2m,C、D两点恰好在同一竖直线上。缓慢向右推动小物块,使弹簧压缩量,此时突然释放小物块,小物块恰好能运动到C点。已知A、B两点的距离恰好等于弹簧的原长,弹簧的最大压缩量为7,弹簧具有的弹性势能,式中x为弹簧相对原长的形变量,小物块与BC段间的动摩擦因数μ=0.1,取重力加速度大小g=10m/s2,不计空气阻力。
(1)求弹簧的劲度系数k;
(2)求小物块离开桌面时的最大速度vm;
(3)缓慢向右推动小物块,使弹簧压缩量为2,此时突然释放小物块,求小物块做平抛运动的时间t;
(4)改变小物块释放的初始位置,求小物块击中斜面时的最小动能Ekmin。
18.(16分)如图所示,竖直平面内、半径R=0.8m的光滑四分之一圆弧轨道在C处与水平光滑轨道平滑相接,将质量m=0.5kg、带电荷量的物块A(视为质点)从四分之一圆弧的顶端由静止释放,物块A经过PQ间水平向左的匀强电场后,与质量M=1.5kg、左侧固定有水平轻杆的物块B发生碰撞,轻杆镶嵌于墙壁内,轻杆移动过程中受到恒定的阻力,经多次碰撞后物块B恰好与墙壁接触。已知PQ间匀强电场的电场强度大小E=250N/C,P、Q间距L=2m,起初物块B与墙壁间的距离d=0.5m,物块A所带电荷量始终不变,物块A、B间的碰撞均为弹性正碰且碰撞时间极短,每次碰撞前物块B已静止,取重力加速度大小g=10m/s2。求:
(1)物块A的最大动能Ek;
(2)物块A对轨道的最大压力F压;
(3)轻杆移动时受到的阻力大小f;
(4)物块A在PQ区域内运动的总时间t。
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