2022年山东省第三届学科素养知识竞赛物理试卷（高中组）（word版）

这是一份2022年山东省第三届学科素养知识竞赛物理试卷（高中组）（word版），共12页。
第三届学科素养知识竞赛物理试题（高中组）2022.7主办：风绪教育学习自习室频道管理组组织：第三届学科素养知识竞赛组织委员会注意事项：1.答题前，考生先将自己的考生号、昵称、年级、竞赛组别等个人信息填写在相应位置。2.选择题答案需填写至问卷星；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。3.请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。4.非选择题请使用“扫描全能王”软件扫描。要求：对比度高、清晰度高。因个人扫描问题导致无法正常评阅的一律评0分。5.考试时间为2022年7月31日9：00-11：00.共计120分钟，满分150分。祝你考试顺利！一、单项选择题（10小题，每小题3分，共30分）1. 下列说法正确的是（　　）A. 没有力的作用，物体只能处于静止状态B. 法拉第在实验中观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中会出现感应电流C. 观察者与波源互相远离时接收到波的频率与波源频率不同D. 卢瑟福通过粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子2. 关于摩擦力，下列说法正确的是（　　）A. 滑动摩擦力一定阻碍物体运动B. 实际情况下，最大静摩擦力就是滑动摩擦力C. 静摩擦力可能做功D. 滑动摩擦力一定对物体做功3. 固体甲和乙在一定压强下的熔化曲线如图，纵轴表示温度，横轴表示时间，下列说法正确的是（　　）A. 固体甲一定是晶体，固体乙不一定是非晶体B. 甲一定有确定的几何外形，乙一定没有确定的几何外形C. 在热传导方面甲一定表现出各向异性，乙一定表现出各向同性D. 甲和乙的化学成分可能相同4. 一列火车进站时做匀减速直线运动，车头经过站台上三个立柱A、B、C对应时刻分别为、、，该火车的位移-时间图像如图。下列说法正确的是（　　）A. 车头经过立柱B的速度大小为B. 车头经过立柱A速度大小为C. 车头从立柱A到立柱B过程的平均速度大小为D. 动车的加速度大小为5. 如图所示，在一个足够大的表面平坦的雪坡顶端，有个小孩坐在滑雪板上，给他一个大小为的水平初速度使其运动，若雪坡与滑雪板之间的动摩擦因数，不计空气阻力，则（　　）A. 沿初速度方向做匀速直线运动B. 最终会沿斜面做垂直于初速度方向的匀加速直线运动C. 一直做曲线运动D. 最终会做直线运动6. 如图所示，质量相等的A、B两个小球悬于同一悬点O，且在O点下方竖直距离处的同一水平面内做匀速圆周运动，悬线长，，则A、B两小球（　　）A. 周期之比 B. 角速度之比C. 线速度大小之比 D. 向心加速度之比7. 假设某恒星在均匀地吸收伴星的能量，质量在缓慢增大，不考虑其他影响，则经过足够长的时间后，围绕其做圆周运动的小行星（　　）A. 速率变大 B. 加速度的值变小 C. 角速度的值变小 D. 半径变大8. 一匀强磁场磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，其边界如图中虚线所示，，，一束粒子，在纸面内从a点垂直于ab射入磁场，这些粒子具有各种速率。不计粒子之间的相互作用。已知氕核的质量为m，电荷量为q。在磁场中运动时间最长的粒子，其运动速率为（　　）A.  B.  C.  D. 9. 如图所示，两块宽和高均相同，质量均匀的相同材质长方形砖块A（长为l）和B（长为2l）叠放在一起，A砖相对于B砖伸出，B砖放在水平桌面上，砖的端面与桌面平行，为保持两砖不翻倒，B砖伸出桌面的最大长度是（　　）A.  B.  C.  D. 10. 如图，长方体玻璃砖长4cm，宽和高均为2cm，折射率为。紧贴下表面中心轴线处有一点光源，该点光源可沿中心轴线左右移动。当点光源从右向左移动至某一位置O时，玻璃砖右侧面各处均有光线射出（不考虑光在玻璃砖内反射后的情况），此时玻璃砖左侧面上光线射出点到下表面的最远距离为（　　）A.  B.  C.  D. 二、不定项选择题（5小题，每小题6分，选对但不全得3分，错选、不选得0分，共30分）11. 一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C的图像所示。已知气体在状态A时的压强为。下列说法正确的是（　　）A.  B. C.  D. A到B过程气体的内能增加12. 某种核经过两次衰变变成，再经过一次衰变变成。下列说法正确的是（　　）A.  B.  C.  D. 13. 如图，一摄像机借助200m长的空中索道，它能上能下，能来能往，以拍出不同寻常的场景。工作人员可以通过同时改变两根悬绳的长度实现其的上下移动，通过滑轮实现水平移动。下列说法正确的是（　　）A. 当摄像机匀速上升时，悬绳中的拉力增大B. 当摄像机水平匀速运动时，悬绳中的拉力增大C 两悬绳匀速变短使摄像机向上移动时，摄像机处于超重状态D. 两悬绳匀速变长使摄像机向下移动时，摄像机处于超重状态14. 如图，倾角为和的斜面有共同顶点P。在顶点上安装一个轻质小滑轮，质量均为m的两物块A，B分别放在两斜面上，由一根跨过滑轮的细线连接着，已知倾角为的斜面粗糙，物块与斜面间的摩擦因数为，倾角为的斜面光滑。为了使两物块能静止在斜面上，和满足的关系是（　　）A.  B. C.  D. 15. 如图a所示，光滑绝缘斜面与水平面成放置，垂直于斜面的有界匀强磁场边界M、N与斜面底边平行，磁感应强度大小。质量为的导线框在沿斜面向上的外力作用下沿斜面向上匀速运动，导线框各段长度相等，即，ab，fc，ed段的电阻均为，其余电阻不计。从导线框刚进入磁场开始计时，fc段的电流随时间变化如图b所示（电流由f到c的方向为正）重力加速度，下列说法正确的是（　　）A. 导线框运动的速度大小为B. 磁感应强度的方向垂直斜面向上C. 在到这段时间内外力做功为D. 在至这段时间内，导线框所受安培力大小为三、实验探究题（3小题，除特殊标注外，每空2分，共30分）16. 为了验证机械能守恒定律，风绪小组的同学设计了如图所示的实验装置，在光滑的水平桌面上固定一光滑的斜面，斜面最低点与水平桌面平滑连接。让滑块从斜面上某点A处由静止滑下，最终滑块落在水平地面上。测出A点到水平桌面的高度为h0，已知重力加速度为g。（1）为了验证机械能守恒定律，还要测量的物理量有（      ）；A.桌面距地面的高度hB.滑块的质量mC.滑块落地点到桌子边缘D点的水平距离sD.桌子边缘D点到A点的水平距离L（2）若满足______，则机械能守恒定律成立；（用所测物理量的字母表示）（3）多次改变滑块的滑下位置（保证滑块落在水平面上），做出______图像，若图像为一条平滑直线且斜率为______，则机械能守恒定律成立。17. 风绪小组要精确测量一个只有刻度、没有刻度值的电压表的内阻和一个失去标签的电源的电动势。（1）第一步，先用多用电表的直流电压档粗测电源的开路电压，测得电压值约为20V。再用“”的欧姆档测电压表的内阻，指针指示如图甲所示，则应选择开关旋至______档，结果测得的电阻约为。（2）第二步，他们设计了没有系统误差的测量方法，如图乙所示，其中电流表量程为，是阻值范围为的电阻箱，是阻值范围为的滑动变阻器。①先测电压表内阻：将开关、闭合，调节、使电流表和电压表都有合适的示数。多次改变、的值，同时保持______不变，记录和对应的电压表指示的格数N。根据数据做出图像，得到一条一次函数图像，截距是b，斜率是k，那么电压表的内阻为______。②再测电源电动势：断开闭合调节、使电流表有合适的读数，再保持______不变，多次改变同时记录电流表和的读数。根据数据做出图像，截距是，斜率是，那么电源的电动势为______。18. 用特制的注射器做：“探究气体等温变化的规律”实验中，某小组同学通过上拉或下压柱塞得到了a，b，c，d四组实验数据，如图是压力表记录b组数据时的状态，通过记录对应的四个封闭气柱的长度值L（单位：cm）算出体积，四组实验数据如下表。次数abcd压强0.8 1.61.9体积86.44.034体积倒数0.1250.1560.250.297（1）实验研究的对象是______，实验中应保持不变的参量是______；（2）实验中为了控制该参量不变，下列采取的主要措施比较合理的是______；A.推动活塞时要缓慢    B.在活塞上涂上润滑油，保持良好的封闭性。C.实验前注射器内要吸入尽量多的空气    D.不要用手直接握住注射器密闭气体部分（3）实验数据b对应的压强为______，根据上表数据做出的图像，可得出实验结论：质量一定的理想气体，______。四、计算题（5小题，共60分）19. 如图所示，ABC为半径为R的半球形的透明介质的截面，一束单色光平行AC从圆弧面上的D点射入透明介质，D点与AC间的距离为，光线射到圆弧面上的E点再次折射后，射在地面上的F点（E、F均未标出），光在真空中传播的速度为c，求：（1）透明介质对光的折射率；（2）单色光从D点传播到F点的时间。20. 实验室有带阀门的储气罐A、B，它们的大小、形状不同，导热性能良好，装有同种气体，在温度为时的压强均为。为了测量两储气罐的容积比。现用A罐通过细导气管对B罐充气（如图所示），充气时A罐在的室温中，把B罐放在的环境中。充气完毕稳定后，关闭阀门，撤去导气管，测得B罐中的气体在温度为时的压强达到，己知充气过程中A罐中的气体温度始终不变，且各处气密性良好。求（1）充气完毕时A中的气体压强；（2）容积比？21. 在学习物理的过程中，有很多的方法，类比法，等效法等。像是弹簧的并联和电路的并联有相似的性质。如图，劲度系数分别为，，的两个轻弹簧上端固定，下端用一段细绳连在一起并悬一光滑轻质动滑轮。滑轮下挂一质量为m的小物体，当拉动小物体在竖直方向做小幅振动过程中，求小物体的振动频率。（已知：弹簧振子的周期的计算公式为）22. 现代科学仪器常利用电场、磁场控制带电粒子的运动，如图所示，真空中存在多组紧密相邻的匀强电场和匀强磁场，已知电场和磁场的宽度均为d，长度足够长，电场强度大小为E，方向水平向右，磁场的磁感应强度大小为，垂直纸面向里，电场、磁场的边界互相平行且与电场方向垂直。一个质量为m，电荷量为q的带正电的粒子在电场左侧边界某处由静止释放，不计粒子的重力及运动时的电磁辐射。求：（1）粒子刚进入第1组磁场时的速度的大小；（2）粒子在第1组磁场中运动的时间；（3）粒子最多能进入第几组磁场。23. 如图所示，质量、长的木板静止于光滑水平面上，质量的物块停在的右端。质量的小球用长不可伸长的轻绳悬挂在固定点上、如图示将轻绳拉直至与水平夹角位置后由静止释放小球，小球在最低点与发生弹性正碰，碰撞时间极短可忽略，小球与地面恰好无相互作用。与间的动摩擦因数，取重力加速度大小。（1）求小球与碰撞前瞬间轻绳对小球的拉力大小；（2）求物块从木板上滑下时的速度大小；（3）若在小球和碰撞的同时，给施加一个水平向右的拉力作用，最终未滑离，求的大小范围。
答案一、单项选择题（10小题，每小题3分，共30分）【1题答案】【答案】C【2题答案】【答案】C【3题答案】【答案】D【4题答案】【答案】C【5题答案】【答案】BD【6题答案】【答案】C【7题答案】【答案】A【8题答案】【答案】D【9题答案】【答案】D【10题答案】【答案】C二、不定项选择题（5小题，每小题6分，选对但不全得3分，错选、不选得0分，共30分）【11题答案】【答案】ABD【12题答案】【答案】C【13题答案】【答案】ACD【14题答案】【答案】AC【15题答案】【答案】A三、实验探究题（3小题，除特殊标注外，每空2分，共30分）【16题答案】【答案】    ① AC##CA    ②.     ③.     ④. 【17题答案】【答案】    ①.     ②. 电流表示数    ③.     ④.     ⑤. 【18题答案】【答案】    ①. 注射器内的气体    ②. 注射器内气体的温度、质量    ③. ABD    ④. 1.0    ⑤. 温度不变时，压强和体积成反比四、计算题（5小题，共60分）【19题答案】【答案】（1）；（2）【20题答案】【答案】（1）0.917p0；（2）k=1.2【21题答案】【答案】【22题答案】【答案】（1）；（2）；（3）4【23题答案】【答案】（1）70N；（2）1m/s；（3）