2020-2021学年山东文登高三第二次模拟考试物理卷(解析版).doc

2020-2021学年山东文登高三第二次模拟考试物理卷（解析版）

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题型选择题填空题解答题判断题计算题附加题总分

得分

1. （知识点：动能定理,匀变速直线运动基本公式应用,对单物体(质点)的应用）

（18分）

如图甲所示，倾角θ =37°的粗糙斜面固定在水平面上，斜面足够长。一根轻弹簧一端固定在斜面的底端，另一端与质量m=1.0kg的小滑块（可视为质点）接触，滑块与弹簧不相连，弹簧处于压缩状态。当t=0时释放滑块。在0~0.24s时间内，滑块的加速度a随时间t变化的关系如图乙所

示。已知弹簧的劲度系数N/m，当t=0.14s时，滑块的速度v1=2.0m/s。g取l0m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。弹簧弹性势能的表达式为（式中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量）。求：

（1）斜面对滑块摩擦力的大小f；

（2）t=0.14s时滑块与出发点间的距离d；

（3）在0~0.44s时间内，摩擦力做的功W。

【答案】

（1）4.0N；（2）0.20m；（3）－1.64J。

【解析】

试题分析：（1）由题中的图乙可知，在t1=0.14s后这段过程中滑块加速度的大小a1=10m/s2。根据牛顿第二定律有：（2分）

所以 f=4.0N （2分）

（2）当t1=0.14s时弹簧恰好恢复原长，在这段过程中，根据能的转化与守恒有

（2分）

评卷人得分

其中（1分）

（1分）

（1分）

联立可求得 d = 0.20 m （1分）

（3）设从t1=0.14s时开始，经时间滑块的速度减为零，则有s（1分）

这段时间内滑块运动的距离m（1分）

此时t2=0.14s+=0.34s（1分）

此后滑块将反向做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可求得此时加速度的大小

m/s2（2分）

在0.34s~0.44s（s）时间内，滑块反向运动的距离m（1分）

所以在0~0.44s时间内，摩擦力f做的功J （2分）

考点：牛顿第二定律，功能原理。

（20分）如图所示，平面直角坐标系xOy的第二象限内存在场强大小为E，方向与x轴平行且沿x轴负方向的匀强电场，在第一、三、四象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。现将一挡板放在第二象限内，其与x,y轴的交点M、N到坐标原点的距离均为2L。一质量为m，电荷量绝对值为q的带负电粒子在第二象限内从距x轴为L、距y轴为2L的A点由静止释放，当粒子第一次到达y轴上C点时电场突然消失。若粒子重力不计，粒子与挡板相碰后电荷量及速度大小不变，碰撞前后，粒子的速度与挡板的夹角相等（类似于光反射时反射角与入射角的关系）。求:

(1)C点的纵坐标。

(2)若要使粒子再次打到档板上，磁感应强度的最大值为多少?

(3)磁感应强度为多大时，粒子从A点出发与档板总共相碰两次后到达C点?这种情况下粒子从A点出发到第二次到达C点的时间多长?

【答案】

（1）3L；（2）；（3）；。

【解析】

试题分析：（1）设粒子到达挡板之前的速度为v0

有动能定理（1分）

粒子与挡板碰撞之后做类平抛运动

在x轴方向（1分）

在y轴方向（1分）

联立解得

C点的纵坐标为（1分）

（2）粒子到达C点时的沿x轴方向的速度为（1分）

沿y轴方向的速度为（1分）

此时粒子在C点的速度为（1分）

粒子的速度方向与x轴的夹角

（1分）

磁感应强度最大时，粒子运动的轨道半径为（2分）

根据牛顿第二定律（1分）

要是粒子再次打到挡板上，磁感应强度的最大值为（1分）

（3）当磁感应强度为B2时，粒子做半径为r2的圆周运动到达y轴上的O点，之后做直线运动打到板上，

（2分）

此时的磁感应强度为（1分）

此后粒子返回到O点，进入磁场后做匀速圆周运动，由对称性可知粒子将到达D点，接着做直线运动到达C 点

从A到板，有（1分）

在磁场中做圆周运动的时间（1分）

从O到板再返回O点作直线运动的时间（1分）

从x轴上D点做匀速直线运动到C点的时间为（1分）

总时间为（1分）

考点：带电粒子在磁场中的运动，牛顿第二定律，平抛运动。

（8分）传统的打气筒的示意图如下图中的左图所示，圆柱形打气筒A高H，内部横截面积为S，底部有一单向阀门K，厚度不计的活塞上提时外界大气可从活塞四周进入，活塞下压时可将打气筒内气体推入容器B 中。用传统的打气筒给自行车打气时，不好判断是否已经打足了气，为了解决这一问题，某研究性学习小

组的同学们经过思考之后，他们在传统打气筒基础上进行了如下的改装（图中的右图所示）：该组同学设想在打气筒内壁焊接一卡环C（体积不计），调节C距气筒顶部的高度就可以控制容器B中的最终压强。已知B的容积VB=3HS，向B中打气前A、B中气体初始压强均为P0= 1.0×l05 Pa，设气体温度不变。

①若C距气筒顶部的高度为h=，则第一次将活塞从打气筒口压到C处时，容器B中的压强是多少？

②要使容器B中的最终压强为3P0，则h与H之比应为多少？

【答案】

①1.2×105Pa；②2:3。

【解析】

试题分析：①A、B中气体为研究对象

（1分）（1分）

（1分）

解得容器B中的压强P2=1.2×105Pa（1分）

②以A内的气体为研究对象

（1分）

（H-h）S（1分）

（1分）

解得h:H=2:3（1分）

考点：理想气体状态方程。

（8分）某同学设计了如图所示的装置，来测定滑块和轨道间的动摩擦因数μ。给定的实验器材有米尺、秒表、轻绳、轻滑轮、轨道、滑块、托盘和砝码等。滑块和托盘上分别放有若干砝码，滑块质量为M，滑块上砝码总质量为m′，托盘和盘中砝码的总质量为m。实验中，滑块在水平轨道上从A到B做初速为零的匀加速直线运动，重力加速度g取10m／s2。