2022年山东省高考物理压轴模拟试卷

某实验小组用如图甲所示装置探究物体的加速度与合外力的关系。

（1） 如图乙所示为实验中打出的一条纸带， 纸带上相邻两个计数点之间还有 4 个点迹未标出。 已知所用电源的频率为 50Hz， 由纸带上标出的数据可知小车的加速度大小为 a＝________m/s 2 。

（2） 实验中保持小车的总质量 M 不变， 若将力传感器的示数作为小车受到的合力 F， 如果根据实验数据作出的 F﹣ a 图象如图丙所示， 则图象未经过原点的原因是 _______； 根据图丙中数据可知小车的总质量为_______ kg。

某同学要测定一节干电池的电动势和内阻， 实验室备有下列器材：

某建筑工人从高处向楼下运送细沙时， 想出了一个巧妙的办法， 如图所示， 在树杈上的 O 点系一长度为 R 的轻质细绳， 绳子另一端系铁钩（重力和大小忽略不计），在阳台上 Q 点拉直绳子并将铁钩勾住沙袋， OQ 与水平方向的夹角为 θ＝30° ， 将沙袋由静止释放， 沙袋运动到 O 点正下方 N 点时正好脱钩（脱钩过程中， 沙袋无能量损失），沿水平地面滑到 M 点停下。 已知沙袋可视为质点， 质量为 m， O、 N 两点之间的距离为R， M、 N 两点之间的距离为 2R， 重力加速度为 g， 空气阻力不计， 求：

（1） 沙袋运动到 N 点时的速度大小；

（2） 沙袋运动到 N 点脱钩前瞬间绳子的张力大小及沙袋与地面间的动摩擦因数。

2020 年 3 月 4 日环球网消息， 北京海关采样检测和排查转运地方检出核酸阳性病例 1 例， 图示为北京海关关员通过负压隔离单元对疑似病例进行隔离转运。 北京海关使用的 FU﹣ 221 生物安全型负压隔离单元， 内部尺寸为 2000mm×900mm×1800mm（长、宽、 高）， 它不工作时为密闭状态， 工作时通过顶部循环过滤的进、 排气高效净化系统保证隔离单元内为微负压环境及内部空气流通， 为疑似病人提供新鲜空气， 同时保护周围人员及周围环境不受病源体污染。 已知大气压强

负压隔离单元停止工作且温度 t＝27℃时， 内部压强比外界低 20Pa， 空气视为理想气体，热力学温度与摄氏温度之间的关系为 T＝t+273K， 求： （计算结果均保留两位有效数字）

（1） 负压隔离单元停止工作且内部温度与外界相同时的内部气体的压强；

（2） 已知温度为 0℃、 大气压强为 1.0×l0 5 Pa 时， 空气的密度为 1.29kg/m 3 ， 计算负压隔离单元停止工作且温度 t＝27℃时内部空气的质量。

如图所示， 质量 m 1 ＝3kg 的长木板与质量 m 2 ＝1kg 的1/4光滑圆弧轨道紧靠在一起静止在光滑水平面上， 圆弧轨道的下端与长木板等高， 上端与右侧的平台在同一水平面上。 质量 m 0 ＝1kg 的滑块以水平速度 v 0 ＝10m/s 从左端滑上长木板， 通过长木板后又滑上圆弧轨道， 当滑块滑离圆弧轨道最高点的瞬间， 圆弧轨道撞上右侧平台。 已知长木板长度 L＝3.8m， 滑块与长木板间的动摩擦因数 μ＝0.2， 圆弧轨道半径 R＝0.225m， 重力加速度 g＝10m/s 2 ， 求：

（1） 滑块在长木板上运动的时间及刚滑离长木板时的速度大小；

（2） 分析滑块能否落在平台上； 如果能够落在平台上， 则计算它从离开圆弧轨道到落在平台上所需时间。

如图所示， 在平面直角坐标系 xOy 的第一象限内存在垂直于坐标平面的匀强磁场（未画出）， 第二象限存在水平向左的匀强电场。 质量为 m、 电荷量为﹣ q 的带电粒子从第三象限无初速度释放后， 经电压为 U 的电场加速后从 P（−√3L， 0） 点垂直 x 轴进入第二象限， 然后从 A（0， 2L） 点进入第一象限， 又经磁场偏转后垂直 x 轴进入第四象限。 不计粒子重力。

（1） 求第二象限内电场强度的大小；

（2） 若第一象限内的磁场方向垂直于坐标平面向里， 求磁场的磁感应强度大小；

（3） 若第一象限某矩形区域内存在匀强磁场， 磁场方向垂直于坐标平面向外， 磁感应强度大小取第（2） 问计算结果， 求矩形区域的最小面积。