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1、2021届山东省枣庄市高三（下）4 月模拟考试物理试题学 校:.姓名:.班级:考号:一、单选题1 .2 0 2 1 年 3月中旬，我国大部分地区经历了近1 0 年来最强的沙尘暴，给人们的生活带来了极大不便。假设一团沙尘暴中所含物质种类及每种物质质量均不变，关于这团沙尘暴，以下说法正确的是（）A.该沙尘暴的内能是其中所有空气的气体分子的无规则运动的动能和势能以及其它物质颗粒无规则运动的动能和势能的总和B.该沙尘暴从温度较低的内蒙古高原吹到温度较高的黄淮地区，温度逐渐升高、风势逐渐减弱，则其内能逐渐减小C.沙尘暴中的沙尘颗粒具有波动性D.沙尘暴中的所有沙尘颗粒所做的无规则运动是布朗运动2 .通信卫
2、星在现代生活、生产和科学研究等活动中发挥重要作用。已知地球的半径为R,地球自转角速度为地球赤道同步通信卫星距离地面的高度为，则下列关于地球赤道同步通信卫星的说法正确的是（）A.以地心为参考系，该卫星是静止的B.以地面为参考系，该卫星做匀速圆周运动C.以地面为参考系，该卫星的加速度大小为苏（R +/OD.以太阳为参考系，该卫星的运动不是匀速圆周运动3.如图所示，质量相同，但表面粗糙程度不同的三个物块仄 C 放在三个完全相同的斜面体上，斜面体静置于同一粗糙水平面上。物块“、氏 C以相同初速度下滑，其 V-f图像如图所示。物块下滑过程中斜面体始终保持静止，、氏 c 与斜面之间的动摩擦因数分别为4、4
3、、斜面体对地面的压力分别为凤“、氏 、斜面体对地面的摩擦力分别为力、力、3 下列判断塔送的是（）A.B.N a 尸9 4）时刻的波形用虚线表示。介质中的质点。位于、=18m处,A.该简谐横波的波长可能为6m4B.该波的波速大小一定为;-m/sG-cos60=0.5,sin37=0.6 cos37=0.8 o 则下列对3 和a大小关系2的比较，正确的是（)A.OA=O B B.t（A t（）B D.无法确定7.如图所示，水平面内三点A、B、C 为等边三角形的三个顶点，三角形的边长为3。点为A8边的中点。C。为光滑绝缘细杆，。点在0 点的正上方，且。点到A、8 两点的距离均为3在 A、8 两点分别
4、固定点电荷，电荷量均为-。现将一个质量为 八电荷量为+4的中间有细孔的小球套在细杆上，从。点由静止释放。已知静电力常量为k、重力加速度为g、且=且%g,忽略空气阻力。下列说法正确的是（）L 3A.固定在4、B 处两点电荷的合电场在C、。两点的场强相同B.小球在。点刚释放时的加速度大小为 4+48C.小球到达C 点的速度大小为J 丽D.小球将在。、C 两点之间做往复运动8.如图所示，虚线右侧有竖直向下的电场强度E=45N/C 的匀强电场及垂直于电场向外的磁感应强度8=0.25T的匀强磁场。在光滑绝缘的水平面上有两个等大的金属小球A、B,小球A 不带电，其 质 量%=0.05kg,紧贴虚线静置的小
5、球B 带电量%=-4x10-3（2,其质量WB=0-01kg。小球A 以速度%=20m/s水平向右与小球8 发生正碰，碰后小球B 垂直于电、磁场直接进入正交电、磁场中。刚进入正交电、磁场的瞬间，小球8 竖直方向的加速度恰好为零。设小球A、8 碰撞瞬间电荷均分，取 g=10m/s2。则下列说法正确的是（)试卷第4页，共13页A.碰后瞬间，小球A 的速度大小为lOm/sB.小球A 在刚进入正交电、磁场后的短时间内，其电势能减少C.过程中，小球A 对小球B 做的功为2JD.小球4、B 之间的碰撞为弹性碰撞二、多选题9.北京时间2021年 2 月 19日4 时 55分，美国“毅力号”火星车成功登陆火星
6、。“空中起重机”和“毅力号 火星车组合体到达着陆点上空20m处后，“空中起重机”保持大小为0.75m/s的速度竖直下降，同时，在着陆点上空20m处时，以相对“空中起重机”大小也为0.75m/s的速度立即（时间很短，可忽略）竖直向下释放火星车；当全长为7.6m的吊索完全释放后，组合体又立即（时间很短，可忽略）共同以0.75m/s的速度下降，直到火星车着陆，然后断开吊索，“空中起重机”飘离。设火星质量是地球质量的。倍，火星半径是地球半径的q 倍，地球表面重力加速度为g,引力常量为G。假设工作中组合体（含燃料）的总质量M 保持不变，不考虑下降过程中重力的变化，工作时喷出的气体密度为。，“空中起重机
7、共四台发动机，每台发动机喷口截面为S；下列说法正确的是（）A.火星表面的重力加速度大小为8火=/gB.匀速竖直下降的过程中，发动机喷出气体相对火星表面的速度大小为乙，吗2q pSC.从火星车刚被释放直到火星车着陆的整个过程中，空中起重机下降的时间约为16.5sD.从火星车刚被释放直到火星车着陆的整个过程中，吊索的拉力始终保持不变1 0.如图所示的长方体金属导体，前 表 面 为 已 知 仆=10cm、=5cm。当 C、。两端加电压U 时，其中电流为2A：当A、8 两端加电压2U时，其中电流为/。下列说法正确的是（）A.7=2AB./=1AC.若 A 端接电源正极、B 端接负极，同时加一垂直于必c
8、d面向里的匀强磁场，则 C端电势高D.若 A 端接电源正极、3 端接负极，同时加一垂直于曲面向里的匀强磁场，则。端电势高11.如图甲所示，足够长的光滑金属导轨内有垂直于导轨平而向里方向不变的匀强磁场,其磁感应强度B随时间t的变化图像如图乙所示。导轨左端接有一个电阻值恒为R的灯泡。从 0 时刻开始，垂直于导轨的导体必在水平外力厂的作用下从导轨的左端沿导轨以速度丫水平向右匀速运动。导体棒 的长度为/，导体棒运动过程中与导轨接触良好，导体棒与导轨的电阻均不计。在导体棒他 向右运动的过程中，下列说法正确的是（）A.灯泡亮度不变B.灯泡逐渐变亮试卷第6页，共13页C.在运动后的%时刻，尸=竺 左RD.在
9、运动后的4 时刻，尸=典 上1 2.如图所示，倾角为。的光滑斜面固定在地面上，其底部垂直于斜面固定一个挡板。置于斜面上的质量分别为?、M 的物块A、B 用一根轻质弹簧连接。起初，物块8 紧靠挡板，物块A 被外力控制恰使弹簧处于原长状态。撤去外力，物块A 由静止沿斜面向下运动，经过时间r 下降至最低点，在此过程中，下列说法正确的是（）A.物块A 先失重后超重B.物块4 的机械能守恒C.物块4 下降至最低点时，挡板对B 的支持力大小为（2m+M）gsinD.此过程，挡板对物块B 的冲量大小为（?+M）gtsin。三、实验题1 3.某学习兴趣小组利用如下装置做了“用单摆测量重力加速度的大小”实验。（
10、1）他们用机械式秒表记录了单摆完成50次全振动所需的时间，如图所示。秒表的读数为 s;（2）如图所示，给出了摆线上端的四种悬挂方式，其中，引起的摆长测量误差较小的是哪几种？（选填图中的字母代号）；A.B.C.细线被夹住细线系在细针上细线绕在粗杆上细线穿过小圆孔（3）通过查阅资料，该学习兴趣小组又用如下装置再次进行实验，测定了最大摆角分别为2、3、4、5及 10、15、20时单摆的周期,数据记录如下表所示:最大摆角2345101520周 期（秒）2.0062.0062.0062.0062.0102.0142.018根据表中数据，你可以得出的结论是1 4.某学习兴趣小组为了使用压力传感器设计苹果自
11、动分拣装置，网购了一款型号为RFP602薄膜压力传感器，如图如示。这款传感器的部分参数如下表：试卷第8页，共13页传感器名称：RFP薄膜压力传感器传感器类型单点式敏感区形状圆形敏感器尺寸直径10mm传感器厚度0.2mm量程1kg工作电压3 5V静态电阻1MQ他们又从实验室选择了如下器材：A.学生电源 B.滑动变阻器（20。2A）C.J0402型（4,位）数字演示电表两只2D.单刀单掷开关一个 E.导线若干（1）为了研究传感器所受压力一定时，其电阻随电压的变化情况，他们的实验操作如下：在传感器上放三个100g祛 码（未画出）施加一定的压力。学生电源选择“稳压6V”，电表A 选择D C V 2 0
12、 V,电表B 选择DCA6（）（）g A；连接的电路如下图所示。请你用笔画线代替导线，将电路连接补充完整 o闭合开关，调节滑动变阻器，得到若干组电压。、电流/的测量数值。根据测量数据,根据图像，你可以得出的结论是：在误差允许范围内，传感器受到压力一定时，电阻随电 压 的 增 大 而 （填“增大”“减小”“变化”或“不变化”）。（2）为了研究传感器所加电压一定时，其电阻随压力的变化情况，他们的实验操作如下：调节滑动变阻器，使传感器两端的电压保持在5 V,电表8仍选择D C A 6(X)p A；改变传感器受到的压力，测得若干组数据见下表：压力/N0.51.01.52.02.53.03.54.0电流
13、/A9 0.0 614 4.3 818 4.0 319 7.9 4 2 0 7.13 2 2 6.0 4 2 4 0.7 3 2 6 3.7 1电阻/g5 5.5 23 4.6 32 7.172 5.2 62 4.142 2.122 0.7 718.9 6压力/N4.55.05.56.06.57.07.58.0电流/A2 7 2.9 3 2 8 3.2 9 2 9 4.12 3 2 6.16 3 3 1.3 5 3 3 9.2 13 5 7.6 53 6 8.19电阻/k f l18.3 217.6 517.0 015.3 315.0 914.7 413.9 813.5 8根据表中数据，利用E
14、 xc e l 得到传感器的电阻值R随其所受压力F的变化图像如下图所示：4/?/k Q从图像可以看出，传感器受到的压力在0.5 N 到 N的区间内，其灵敏度较大(设电阻值随压力的变化率 7 k Q/N 时;其灵敏度较大)；(3)下图是他们设计的苹果自动分拣装置的示意图。该装置把大小不同的苹果，按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。该装置的托盘秤压在一个以。.为转动轴的杠杆上，杠杆末端压在半导体薄膜压力传感器与上。调节托盐秤压在杠杆上的位置，使杠杆对与的压力处在传感器最灵敏的压力区间。当小苹果通过托盘秤时，用所受的压力较小，电阻较大，闭合开关S后，与 两端的电压不足以激励放大电路触发电磁铁发生
15、吸动分拣开关的动作，分拣开关在弹簧向上弹力作用下处于水平状态，小苹果进入上面通道；当大苹果通过托盘秤时，凡所受的压力较大因而电阻较小，R?两端获得较大电压，该电压激励放大电路并保持一段时间，使电磁铁吸动分拣开关打开下面通道，让大苹果进入下面通道。试卷第10页，共13页放大电路托盘秤在图示位置时，设进入下面通道的大苹果最小质量为M。若提高分拣标准，要求进入下面通道的大苹果的最小质量M大于则应该调节托盘秤压在杠杆上的位置向（填“左或右）移动一些才能符合要求。四、解答题15.近年来，科学家发现，距离地球12.5光年的位置有一颗类地行星带加登C星。它的地表有辽阔的湖面，不过湖里不是液态的水，而是液态二
16、氧化碳。假设该液态二氧化碳的密度为IZxlOkg/m，湖面下方2.0m的压强为5.0 xl（）6pa、下方5.0m处的压强为7.7xl（）6pa。求：（1）该行星表面的重力加速度g的大小；（2）假设在该行星表面有一个开口向下、竖直静止放置的导热良好的均匀气缸，气缸深为40.0cm。其中活塞横截面积为2.5cm?,活塞质量可忽略不计.当活塞下面悬挂一个质量为400.0g的重物时，活塞恰好位于气缸口处；取下重物，将气缸缓慢旋转到竖直开口向上，然后把相同的重物放在活塞上，待稳定后，活塞到气缸口的距离是多少.假设行星表面处的气温不变。（结果保留三位有效数字）16.某型号的网红“水帘秋千”如图所示，它与
17、平常秋千的不同之处是钢铁做成的秋千架上装有273个独立竖直向下的出水孔，在系统控制下能够间断性出水，从而形成一个有孔洞的水帘。假设秋千摆长乙=3.0m。人坐在座板上，头顶到座板的距离为九=LOm,鞋底到座板的距离为为=0.5m,忽略绳的重力和空气阻力，人与座板整体的重心在座板上。假设秋千的摆动周期与同摆长的单摆做简谐运动的周期相同；出水孔打开时，水的初速度为零。以秋千座板从最高点刚要向下摆动时作为计时起点，此刻，比座板略宽的范围内的所有出水孔都是关闭的。取g=10m/s2,乃=3.14,730=5.48,同=6.32,770=8.37 o计算结果均保留到小数点后面两位。求:(1)在秋千第一次从
18、最高点运动到最低点的过程中，哪个时刻打开出水孔，水刚好不能淋湿人的头顶；(2)在秋千第二次到达最低点之前最迟哪个时刻关闭出水孔，水刚好不能淋湿人体的任何部位；(3)接 第(2)问，当秋千第二次到达最低点时，水又刚好不能淋湿人的头顶，那么,出水孔关闭了多长时间。1 7 .如图所示，在平面直角坐标系my中，直线A 8 距 x 轴为d,直线C Q 距 x轴为2 d,直 线 下 方 区 域 存 在 沿 y 轴正方向的匀强电场，AB.8 之间存在垂直于坐标系平面向外的匀强磁场。从/=0 时刻，一个质量为粗，带电荷量为+4 的粒子以初速度由坐标原点。处，沿 x轴正方向射入电场，在 A 8 上的P点进入磁场
19、，尸点坐标为(2 d,d).不计粒子受到的重力。求:(1)电场强度E的大小；(2)若粒子恰好不从直线处离开磁场，则磁感应强度当的大小;(3)在 第(2)问条件下，粒子经过x轴的时刻。yCA-D-BX1 8 .如图所示，水平轨道A 8 长度4=L0m,左端连接半径为R =0.5 m 的光滑!圆弧轨道，右端连接水平传送带，A 8 与传送带的上表面等高，三段之间都平滑连接。一个质量机=1.0 k g 的物块(可视为质点)，从圆弧上方距A 8 平面”高处由静止释放，恰好切入圆弧轨道，经过A 8 冲上静止的传送带，物块恰好停在C端。已知物块与A 3、B C 段的动摩擦因数分别为必=0.2、4=0.5,B
20、 C 长度乙2=2.0 m,J X g =1 0 m/s2,不计空气阻力。求：(1)”的大小；试卷第12页，共13页(2)物块第一次经过圆弧轨道最低点A 时对轨道的压力FN；(3)如果传送带以速度v(v 的大小可调)逆时针转动，那么，物块最后停止的位置到A 点的距离。(用 v表示)T TH h.9B CAQ_O参考答案1.C【详解】A.内能是指物体内所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和，而不是物体宏观运动的动能和势能的总和，故 A 错误；B.从低温到高温，内能增加，内能的宏观表现是温度，温度越高，内能越大，温度越低，内能越小，故 B 错误；C.任何运动的物体都具有波粒二象性，故 C 正确；
21、D.沙尘暴的运动是气流运动形成的，而布朗运动只能用显微镜观察，肉眼是看不到的，故D 错误。故选C。2.D【详解】A.因为此卫星为赤道同步卫星，所以此卫星相对于赤道上某点静止，选地心为参考系，卫星又是运动的，故 A 错误；B.以地面为参考系，该卫星静止，故 B 错误；C.以地心为参考系，有mco2(R+h)=ma则有a=2g cos 0则有氏 tan 6对物块h 有mg sin 0=/Jbmg cos 0则有4 =tan 0对物块c 有mg sin 0 tan 6故有A,%M故 A 正确，不符合题意；B C D.对物块和斜面体整体进行分析。物块。和斜面体有沿斜面向下的加速度，对加速度进行分解，竖
22、直方向有向下的加速度，处于失重状态，则有尸 N“G 总水平方向有向右的加速度，则地面对斜面体的摩擦力水平向右，根据牛顿第三定律可知，斜面体对地面的摩擦力A水平向左。则可得 N qE+qvAB=0.098N所以小球A 向下偏，则电场力做负功，故其电势能增大，故 B 错误；C.根据动能定理，可知小球A 对小球B 做的功为W=；*=2J故 C 正确；D.由于碰撞前4、8 系统机械能为答案第6页，共17页碰后系统机械能为E z =1?/：=1 3线？=g,%了+J 机”；=8.4J则七口后卜？，机械能不守恒，故 小 球A、B之间的碰撞为非弹性碰撞，故D错误。故 选C o9.AC【详 解】A.忽略星球自
23、转，有G何地?=m gGM产 二 mg 火联立得g火 M火=Pg 一加地蹑N即Pg火=*故A正确;B.设 在“时间内发动机喷出气体体积为V=4SvA/喷出气体质量为Am=pV=4/7SvAr由动量定理得F-Ar=A 7?zv由于发动机匀速，则F=Mg 火联立解得喷出气体相对于组合体的速度为答案第7页，共17页故喷出气体相对于火星表面的速度大小为理+0.752 T pS故 B 错误;C.空中起重机匀速运动，总位移为x=20m-7.6m=12.4m下降时间约为x 12.4 1 ,_t=-s 16.5s匕 0.75故 C 正确；D.刚被释放时相对空中起重机速度为0,而后以相对空中起重机0.75m/s
24、的速度，之后再共速，故火星车先做加速运动，吊索的拉力逐渐增大至与重力相同，故 D 错误。10.BD【详解】A B.根据电阻定律R=可知，同一导体，电阻率相同。设剩余一 边 长 当 C、。两端加电压U 时，其电流为 立T当A,8 两端加电压2U时，其中电流为故 A 错误，B 正确；C D.若 4 端接电源正极、B 端接负极，则导体内电流方向向右，导体内自由电子向左移动。根据左手定则可知洛伦兹力向上，电子在C 端积累，C 端积累负电荷，则 C 端电势低，D端电势高。故 C 错误，D 正确。故选BD。答案第8页，共17页11.BC【详解】A B.由图乙可知，在 f 时刻磁感应强度的大小为%所以在t
25、时刻回路中由于导体运动产生的动生电动势为Ei=Blv=-t0在 t 时刻回路中由于磁感应强度变化产生的感生电动势为 匕_,S-A-B-_-l=vt-B-0-Z t0根据右手定则和楞次定律可知，这两个电动势是同方向的，所以回路中的总电动势为E=4 +E,=2 1 t0因此回路中的总电动势随时间增大，所以灯泡逐渐变亮，故 A 错误，B 正确；C D.外 棒在运动后的灯时刻，回路中的总电动势为=2曳%=2即丫0回路中的电流为/占绝R R必棒受到的安培力为尸，=综=缠&R由于油棒匀速运动，所以油棒受力平衡，因此水平外力为F=F，=驾R故 C 正确，D 错误。故选BC。12.ACD【详解】A.当物块A
26、开始下滑时，有mg sin 0 F弹物体沿斜面加速下滑，竖直方向有向下的加速度，则物块A 处于失重状态：当答案第9页，共17页mg s i n 6*7 k Q/NA F 2.0-0.5在 2.0 N 8.0 N 的区间，电阻值随压力的变化率为=13-25 k Q/N =2 k Q/N 7 k Q/NF 8.0-2.0故在0.5 N-2.0 N 的区间内，其灵敏度较大；答案第11页，共17页(3)4 因要提高分拣标准，要求进入下面通道的大苹果的最小质量“大于M。，则应使用所受的压力减小，使电阻吊阻值较大，&两端获得较小电压，使电磁铁不吸引分拣开关,故应调节托盘秤压在杠杆上的位置向右移动，从而使用
27、所受的压力减小。1 5.(1)7 5 0 m/s2;(2)2 1.8 c m【详解】(1)湖面下方2.0 m的压强为PT=Po+Pg+4 x Q?5 0 =的。32 0 S 2.5 x l()T%=h2s根据玻意耳定律可得=P；K解得1%=1 8.2 c m则活塞到气缸口的距离4 0-1 8.2 =2 1.8 c m。1 6.(1)0.2 3 s；(2)1.7 4 s；(3)0.2 1 s【详解】(1)秋千的摆动周期为答案第12页,共17页T=2 冗=2TTXNg5 4 8=2 x 3.1 4 x 3 4 4 I s1 0水刚好不能淋湿人的头顶，即水恰好运动到头顶，有,1 2L-h=-gt；代
28、入数据解得水落到头顶需要的时间为0.6 3 2 s,则有水刚好不能淋湿人的头顶，打开出水孔的时刻为t1 =4-T-t.1 =-4x 3.4 4 1-0.6 3 2 0.2 3 s(2)水刚好不能淋湿人体的任何部位，即水刚好运动鞋底，有水运动到鞋底的时间为G，则有解得“0.8 3 7 s则在秋千第二次到达最低点之前关闭出水孔的时刻为t2 4 274s(3)当秋千第二次到达最低点时，水又刚好不能淋湿人的头顶，则关闭的时间为M=0.2 1 s4 2 11 7.如；5二D%；3+/2)=8+(0 +1)3次=1,2 3.)2qd qd 2%【详解】(1)粒子第一次在电场中运动，所用时间为力，则有qE=
29、ma2d=%联立解得答案第13页，共17页2qd(2)设粒子到达AB边界沿电场方向的速度为力，粒子速度v与4 8边界的夹角为仇则tan 0=COS0联立解得0=45v=V2v0粒子在磁场中运动，若恰好不从上边界CQ飞出，轨迹如图所示设粒子在磁场中运动的半径为R,由几何关系可得R-Rcoa0-d由牛顿第二定律得v2qvB=m 不联立解得R_(/2-l)wv0qd(3)设粒子在磁场中运动的周期为T,每次在磁场中运动的时间为会，则qB答案第14页，共17页联立解得711丁2=(/2 +X)7id2%设粒子第一次到达x轴 的 时 间 为tx,则4 =2 4+弓=8 +(0 +1)%2%故 粒 子 到
30、达x轴 的 时 刻f为.8 +(5/2 +l)/r .t=+/2)=-nd(=1,2,3 )2%1 8.(1)1.2 m；(2)5 8 N,方向竖直向下；(3)见解析【详 解】解：(1)物 块 从 释 放 到C点的过程中，由动能定理得mgH-%m g j=0解得H=1.2 m(2)设物块从释放到第一次通过A点 时 的 速 度 为 ,轨道对物块的支持力为N,根据动能定理得mgH=m v在A点根据牛顿第二定律得N mg=mR联立解得N=5 8 N根据牛顿第三定理可知，物 块 在A点时对轨道的压力大小为外=N =5 8 N方向竖直向下。(3)当传送带逆时针转动时，由于物块在传送带上向右及向左匀变速运
31、动时的加速度不变,答案第15页，共17页故物块从B点离开传送带时的速度不大于传送带的速度。当物块从，处下落第一次至8 点时，设速度为V”根据动能定理得若传送带的速度vW2百 m/s,则物块从8 到 C 再返回到8 时速度仍为2石 m/s。设物块在AB段往返经过的总路程为s i,根据动能定理得所以物块恰好停止在A 点。若传送带的速度口42石 m/s,设传送带的速度为丫，物块向左从B 点离开传送带时速度与传送带速度相同，设物块在AB段经过的总路程为s,物块停止位置距A 点距离为x,对物块根据动能定理得从 fngs=mv，。2s _ _ vL 21gLi 4设 十 比值的整数部分为p,小数部分为Q,则物块最后停止的位置到A 点的距离为:如果P 为寄数，则有x=QLi如果P 为偶数，则有x=Li（1-（2）答案第16页，共17页答案第17页，共17页