济南市届高三上学期期末考试 物理试题含答案.docx

济南市届高三上学期期末考试 物理试题含答案.docx

《济南市届高三上学期期末考试 物理试题含答案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《济南市届高三上学期期末考试 物理试题含答案.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

济南市届高三上学期期末考试物理试题含答案

济南市2021届高三上学期期末考试

物理试题

一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分）

1.伽利略在研究匀变速直线运动规律时，让小球从斜面的不同位置自由滚下，观测出小球从不同起点运动到底端的位移s与所对应的时间t，画出s－t2图像。

设小球运动的加速度为a，则图像的斜率为

A.

aB.aC.

D.

2.如图所示，滚筒洗衣机脱水时，衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做匀速圆周运动。

衣物经过洗衣机上abcd四个位置中，脱水效果最好的是

A.aB.bC.cD.d

3.如图所示，一质子只在电场力的作用下，沿虚线由M点运动到N点，质子的电势能增加，则下列说法正确的是

A.M点的电场强度大B.质子在M点的速度可能为0

C.M、N间的虚线可能是一条电场线D.N点的电势高

4.某同学研究绳波的形成，取一条较长的软绳，用手握住一端水平拉直后，沿竖直方向抖动即可观察到绳波的形成。

该同学先后两次抖动后，观察到如图中所示的甲、乙两个绳波情形。

关于两次形成的绳波，下列判断正确的是

A.波形甲的振幅比波形乙大B.波形甲的周期比波形乙大

C.波形甲的形成时间比波形乙早D.波形甲的起振方向与波形乙相同

5.如图所示，极地卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极（轨道可视为圆轨道、地球看作球体），若某一极地卫星从北纬30°的正上方，按图示方向第一次运行至赤道正上方时所用的时间为0.25h。

已知纬度是指某点与地球球心的连线和地球赤道面所成的线面角，同步卫星的线速度大小为3.08km/s。

则该极地卫星的线速度大小为

A.1.54km/sB.3.08km/sC.6.16km/sD.7.9km/s

6.图甲是某用电器的点火装置的简化原理图。

如图乙所示的正弦交变电压加在理想变压器的原线圈上，变压器原、副线圈的匝数分别为n1、n2。

当变压器副线圈电压的瞬时值大于2000V时，就会引发火花，以下判断正确的是

A.原线圈中交变电压的有效值为311V

B.副线圈中交变电压的频率大于50Hz

C.图甲中点火针的电势始终比感应针高

D.原、副线圈变压器的匝数比可以为

7.粗糙水平面上有三个通过不计质量的卡扣依次连接在一起的货箱A、B、C，质量分别为m、2m、3m，每个货箱与水平面间的动摩擦因数均为µ，取重力加速度为g。

现在两人合作搬运货箱，一人用水平力F向右拉C，另一人同时也用力F向右推A，使货箱向右运动，则B、C间的卡扣对C的作用力大小为

A.0B.F-3μmgC.FD.F+3μmg

8.如图所示，竖直墙壁的左侧有一点光源S，从点光源处有一小球以速度v0正对墙壁向右水平抛出，在撞到竖直墙壁之前的过程中，墙壁上会有小球的影子。

以S到竖直墙壁垂线与墙壁的交点O为坐标原点，以沿墙壁向下为正方向建立y轴，假设竖直墙壁足够长，以小球抛出时刻为t=0时刻，关于小球的影子在竖直墙壁上的位置变化情况，下列图像中正确的是

二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。

全部选对得4分，选对但选不全的得2分，有错选或不答的得0分）

9.牛顿在巨著《自然哲学的数学原理》里定义“惯性是物质固有的属性，是一种抵抗的现象”。

物体的惯性可以用其质量来衡量。

如图所示，用a、b两根相同的轻细线悬挂两个完全相同的物体，下列说法正确的是

A.若突然迅速向下用力拉下面的物体，细线a容易先断

B.若突然迅速向下用力拉下面的物体，细线b容易先断

C.若缓慢向下用力拉下面的物体，细线a容易先断

D.若缓慢向下用力拉下面的物体，细线b容易先断

10.恒流源是一种特殊的电源，其输出的电流能始终保持不变；恒压源也是一种特殊的电源，其输出的电压能始终保持不变。

如图甲所示的电路中电源是恒流源，如图乙所示的电路中电源是恒压源，两图中的滑动变阻器滑动触头P均从最右端向最左端移动时，下列说法中正确的是

A.图甲中R1的电压减小B.图乙中R1的电压减小

C.图甲中流过R2的电流保持不变D.图乙中流过R2的电流保持不变

11.如图所示，A球和天花板之间用轻弹簧相连，A球和B球之间用轻细线相连，整个系统保持静止。

已知轻弹簧的劲度系数为k，A、B两球的质量分别为m和2m，重力加速度为g。

现剪断轻细线，弹簧的变化始终在弹性限度内，下列说法正确的是

A.剪断瞬间，A球的加速度为0

B.剪断瞬间，A球的加速度为2g

C.剪断后，当A球上升到最高点时，弹簧的形变量为

D.剪断后，当A球上升到最高点时，弹簧的形变量为

12.从电子枪打出的电子流并不完全沿直线运动，而是有微小角度的散射，为了使显示器图像清晰，需要通过电子透镜对电子流进行聚焦处理，正好在屏幕上汇聚形成一个亮点。

如图甲所示，密绕线圈的玻璃管是一种利用磁场进行汇聚的电子透镜，又称为磁场透镜。

如图乙所示为其内部原理图，玻璃管的管长为L，管内直径为D，管内存在沿轴线方向向右的匀强磁场。

电子流中的电子在与轴线成微小角度θ的顶角范围内从轴线左端的O点射入磁场，电子速率均为v0，调节磁感应强度B的大小，可以使电子重新汇聚到轴线右端与荧光屏的交点P。

已知电子的电荷量为e，质量为m，当角度θ非常小时满足cosθ=1，sinθ=0，若要使电子流中的电子均能汇聚到P点，下列说法正确的是

A.磁感应强度应满足B=

（n为合适的整数）

B.磁感应强度应满足B=

（n为合适的整数）

C.管内直径应满足D≥

D.管内直径应满足D≥

三、实验题（把答案填在答题卡中的横线上或者按题目要求作答。

）

13.（6分）某同学研究自由落体运动的规律时，将小球在固定的刻度尺旁由静止释放，用手机拍摄小球自由下落的视频，然后用相应的软件处理得到分帧图片，利用图片中小球的位置就可以得出速度、加速度等信息，实验装置如图1所示。

如图2所示为小球下落过程中三幅连续相邻的分帧图片I、II、III，相邻两帧之间的时间间隔为0.02s，刻度尺为毫米刻度尺。

（1）图片II中小球下落速度约为m/s。

（计算结果保留两位小数）

（2）关于实验装置和操作，以下说法正确的是（多选）

A.刻度尺应固定在竖直平面内B.铅垂线的作用是检验小球是否沿竖直方向下落

C.手机应正对刻度尺固定D.手机距离刻度尺越近越好

（3）为了得到更精确的加速度值，该同学利用多帧图片测算其对应的速度v和下落的高度h，绘制了v2-h图像，如图3所示。

其中P、Q分别为两个大小相同，质量不同的小球下落的图像，由图像可知（多选）

A.图像的斜率表示小球下落的加速度

B.小球P的质量大于小球Q的质量

C.小球P的质量小于小球Q的质量

D.小球P的数据算出的加速度值更接近当地重力加速度

14.（8分）小明同学将废弃不用的手机充电器拆开，发现内部有一个变压器，他想在不拆变压器绕线的前提下测量其初级线圈的直流电阻，先用多用电表欧姆档测得阻值约400Ω，然后再用伏安法精确测量其直流电阻。

现有器材如下：

①电流表A1（量程20mA，内阻r1约为3Ω，读数记为I1）；

②电流表A2（量程5mA，内阻r2=10Ω，读数记为I2）；

③电压表V（量程15V，内阻RV约为15KΩ，读数记为U）；

④定值电阻R1=590Ω；

⑤定值电阻R2=1190Ω；

⑥滑动变阻器R（0~1000Ω）；

⑦蓄电池E（电动势6V，内阻很小）；

⑧开关、导线若干。

（1）小明利用以上的部分器材设计了如图1所示的电路图，请指出此电路设计不妥当的地方：

。

（2）请利用提供的器材在图2的方框中画出改进后的电路图，并标出各器材的代号。

（3）测量初级线圈的电阻表达式为RL=。

（本结果均用题中所给的字母表示）

（4）关于实验操作说法正确的是（单选）

A.接通电路时应先接通K1，电路稳定后再接通K2

B.实验结束拆除电路时应先断开K1，稍等一会儿再断开K2

C.调整滑动变阻器电阻后立刻读出电表读数

四、计算题（解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。

只写出最后答案的不能得分。

有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

15.（8分）如图所示一半径为l=0.5m的金属圆环水平放置，长度为2l的粗细均匀的金属棒OP搭在圆环上且一端O点与圆心重合，金属棒OP的电阻为R=4Ω，转动时棒与圆环保持良好接触。

额定电压为U=2V、内阻为r=2Ω的电动机

通过导线分别连接棒上O点和圆环上Q点，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B=2T，圆环及导线电阻不计。

当金属棒绕圆心以角速度ω=12rad/s顺时针（俯视）匀速转动时，电动机恰好正常工作，求：

（1）通过电动机的电流方向及电动机的输出功率；

（2）金属棒两端点的电压UPO。

16.（10分）如图所示，轻质小滑轮通过竖直杆固定于天花板上，细绳l1跨过小滑轮连接a、b两球，b球再通过细绳l2、l3分别连接右侧竖直墙壁和水平地面，整个系统保持静止。

细绳l3沿竖直方向，滑轮最高点P与细绳l2在竖直墙壁上的固定点M等高，P点、M点到b球的距离均为l=0.5m，与b球之间的高度差为h=0.4m，a球的质量为m1=2kg，b球的质量为m2=1kg。

某时刻将细绳l3剪断，以后的过程中a、b两球均不会碰到地面或天花板，取重力加速度g=10m/s2，求

（1）未剪断细绳l3时，细绳l3对b球的拉力；

（2）剪断细绳l3后，b球运动至与M点等高处的速度大小；

（3）剪断细绳l3后，b球运动至与M点等高处的加速度大小。

17.（12分）如图所示，在第一象限存在场强大小为E的匀强电场，方向沿y轴负向，在第四象限存在匀强磁场，磁感应强度方向垂直于坐标平面向外，坐标轴上的M点坐标为（0，d），P点坐标为（d，0），Q点坐标为（0，-d）。

电荷量为q，质量为m的带正电粒子以某一速度从M点沿x轴正向进入匀强电场，从P点离开电场后进入匀强磁场，最后在Q点离开磁场。

不计带电粒子的重力及场的边缘效应，求：

（1）粒子在P点的速度大小；

（2）匀强磁场的磁感应强度大小。

18.（16分）如图所示，在平面直角坐标系xoy中，x轴与水平地面重合，y轴竖直向上，在x=11.2m处有一足够高的竖直墙壁，墙壁与x轴垂直。

某时刻在坐标（0m，0.8m）处将小球a沿x轴正向以v0=2m/s抛出，同时在（1.6m，0.8m）处静止释放一小球b，小球a、b的质量分别为m1=0.3kg、m2=0.1kg，均可视为质点。

所有碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短，小球与地面或墙壁碰撞时，与接触面平行的分速度保持不变，与接触面垂直的分速度反向。

取重力加速度g=10m/s2，求：

（1）第1次两球相碰时的位置坐标及碰后两球的速度大小；

（2）两球从第1次碰撞后瞬间到第2次相碰前瞬间的过程中，地面与墙壁对b球的总冲量大小；

（3）两球之间碰撞的总次数。