山东省济南市济阳区闻韶中学2021届高三物理12月第一次模拟考试试题.doc

山东省济南市济阳区闻韶中学2021届高三物理12月第一次模拟考试试题

山东省济南市济阳区闻韶中学2021届高三物理12月第一次模拟考试试题

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山东省济南市济阳区闻韶中学2021届高三物理12月第一次模拟考试试题（3班）
一、单项选择题：本题共8小题，每题3分，共24分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．（共8题；共21分）
1.阴极射线（   ）
A. 就是 𝛽 射线           B. 没有质量               C. 在磁场中会发生偏转               D. 需要介质才能传播
2.如图所示，某中学航天兴趣小组的同学将静置在地面上的质量为 𝑀 （含水）的自制“水火箭”释放升空，在极短的时间内，质量为 𝑚 的水以相对地面为 𝑣0 的速度竖直向下喷出。已知重力加速度为 𝑔 ，空气阻力不计，下列说法正确的是（   ）

A. 火箭的推力来源于火箭外的空气对它的反作用力     B. 水喷出的过程中，火箭和水机械能守恒
C. 火箭获得的最大速度为 𝑀𝑣0𝑀−𝑚                                 D. 火箭上升的最大高度为 𝑚2𝑣022𝑔(𝑀−𝑚)2
3.由某学生自主设计研发的墙壁清洁机器人，利用8只“爪子”上的吸盘吸附在接触面上，通过这8只“爪子”的交替伸缩吸附，就能在竖直玻璃墙面上行走并完成清洁任务。如图所示，若这个机器人在竖直玻璃墙面上由A点沿直线“爬行”B点的过程中，若此机器人8只“爪子”所受玻璃墙对它的摩擦力的合力为F，则下列示意图中F的方向可能正确的是（   ）
A. 
B. 
C. 
D. 
4.万有引力定律可以表述为：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比、与它们之间距离r的二次方成反比，即F= 𝐺𝑚1𝑚2𝑟2 ，式中质量的单位用kg，距离的单位用m，力的单位用N。G是比例系数，叫做引力常量。适用于任何两个物体。对于万有引力定律F= 𝐺𝑚1𝑚2𝑟2 ，下列说法中正确的是（   ）
A. 当r=∞时，F=0             B. 当r=∞时，F=∞             C. 当r=0时，F=∞             D. 以上说法都不正确
5.木块A、B分别重50N和60N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25；轻弹簧两端栓接在A、B上，且轻弹簧被拉伸了2cm，弹簧的劲度系数为400N/m．系统置于水平地面上静止不动．现用F=1N的水平拉力作用在木块B上，如图所示．力F作用后（   ）

A. 木块A所受摩擦力大小是12.5N                           B. 木块A所受摩擦力大小是11.5N
C. 木块B所受摩擦力大小是9N                                D. 木块B所受摩擦力大小是7N
6.一定质量的理想气体由状态 A 经状态 B 最终到状态 C 的过程中，气体的密度（   ）

A. 一直变小                       B. 一直变大                       C. 先变小后变大                       D. 先变大后变小
7.发光二极管是目前电器指示灯广泛使用的电子元件，在电路中的符号如图甲所示，只有电流从标有“+”号的一端流入时，它才能发光。如图乙所示，螺线管与两只反向并联的发光二极管相连，磁铁从螺线管的正上方由静止释放，向下穿过螺线管。下列说法正确的是（   ）

A. 磁铁N极朝下释放时，先红灯亮后绿灯亮            B. 磁铁S极朝下释放时，先红灯亮后绿灯亮
C. 若磁铁磁性足够强，则磁铁可以悬停在管内        D. 磁铁减少的重力势能等于回路中产生的电能
8.如图所示，平行板电容器两极板A和B分别与电源的正、负极相连且A板接地，P为两极板间的一点，在P点有一带负电的油滴恰好平衡。现保持B板不动，将A板慢慢向上平移到图中虚线所示的位置，这时（   ）

A. 电容器两极板间的电势差减小                             B. P点的场强增大
C. P点的电势降低                                                   D. 固定在P点的负电荷的电势能将减少
二、多项选择题：本题共4小题，每题4分，共16分．（共4题；共16分）
9.如图所示，纸面内有一匀强电场，带正电的小球（重力不计）在恒力F的作用下沿图中虚线由A匀速运动至B，已知力F和AB间夹角为θ，AB间距离为d，小球带电量为q，则下列结论正确的是（   ）

A. 电场强度的大小为E= 𝐹cos𝜃𝑞
B. AB两点的电势差为UAB=﹣ 𝐹𝑑cos𝜃𝑞
C. 带电小球由A运动至B过程中电势能增加了Fdcosθ
D. 带电小球若由B匀速运动至A，则恒力F必须反向
10.为保证用户电压稳定在220V，变电所需适时进行调压，图甲为调压变压器示意图．保持输入电压u1不变，当滑动接头P上下移动时可改变输出电压．某次检测得到用户电压u2随时间t变化的曲线如图乙所示，则下列选项正确的是（   ）

A. 𝑢2=1902sin(50𝜋𝑡)V                                     B. 𝑢2=1902sin(100𝜋𝑡)V
C. 为使用户电压稳定在220V，应将P适当下移        D. 为使用户电压稳定在220V，应将P适当上移
11.图甲为=0时刻沿x轴方向传播的某简谐横波的波形图，a、b、c、d是横波上的四个质点；图乙是横波上质点b的振动图象，则下列说法正确的是（   ）

A. t=0时刻质点c的速度大小与质点d的速度大小相等
B. t=0时刻质点a的加速度大小比质点b的加速度大小小
C. 从t=0时刻开始质点c比质点d先回到平衡位置
D. 0～0.5s时间内质点c的运动路程和质点d的运动路程相等
E. 0～2s时间内质点c、d的运动路程均为20cm
12.如图所示，在水平面上有两条光滑的长直平行金属导轨MN、PQ，电阻忽略不计，导轨间距离为L，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面．质量均为m的两根金属a、b放置在导轨上，a、b接入电路的电阻均为R．轻质弹簧的左端与b杆连接，右端固定．开始时a杆以初速度v0 ． 向静止的b杆运动，当a杆向右的速度为v时，b杆向右的速度达到最大值vm ， 此过程中a杆产生的焦耳热为Q，两杆始终垂直于导轨并与导轨接触良好，则b杆达到最大速度时（   ）

A. b杆受到弹簧的弹力为 𝐵2𝐿2(𝑣−𝑣𝑚)2𝑅
B. a杆受到的安培力为 𝐵2𝐿2(𝑣−𝑣𝑚)𝑅
C. a、b杆与弹簧组成的系统机械能减少量为Q
D. 弹簧具有的弹性势能为 12 mv02﹣ 12 mv2﹣ 12 mvm2﹣2Q
三、非选择题：本题共2小题，共60分．（共6题；共60分）
13.如图1所示，某同学用“探究a与F、m之间的定量关系”的相关实验思想、原理及操作，进行“研究合外力做功和动能变化的关系”的实验：

①为达到平衡阻力的目的，取下细绳及托盘，通过调整垫片的位置，改变长木板倾斜程度，根据打出的纸带判断小车是否做匀速直线运动的理由是________．
②连接细绳及托盘，放入砝码，通过实验得到如图2所示的纸带．纸带上O点为小车运动起始时刻所打的点，选取时间间隔为0.1s的相邻计数点A、B、C、D、E、F、G．实验时小车所受拉力为0.2N，小车的质量为0.2kg．
请计算小车所受合外力做的功W和小车动能的变化△Ek ， 补填表中空格（结果保留至小数点后第四位）．

O﹣B
O﹣C
O﹣D
O﹣E
O﹣F
W/J
0.0432
0.0572
0.0734
0.0915
________
△EK/J
0.0430
0.0570
0.0734
0.0907
________
分析上述数据可知：在实验误差允许的范围内W=△Ek ， 与理论推导结果一致．
14.现有一合金制成的圆柱体。为测量该合金的电阻率，现用伏安法测量圆柱体两端之间的电阻，用螺旋测微器测量该圆柱体的直径，用游标卡尺测量该圆柱体的长度。螺旋测微器和游标卡尺的示数如图甲和乙所示。

（1）由甲、乙两图读得圆柱体的直径为________mm，长度为________cm。
（2）若流经圆柱体的电流为I，圆柱体两端的电压为U，圆柱体的直径和长度分别用D、L表示，则用D、L、I、U表示电阻率的关系式为 𝜌 =________。
15.如图所示，用横截面积为S=10cm2的活塞将一定质量的理想气体封闭在导热性良好的汽缸内，汽缸平放到光滑的水平面上。劲度系数为k=1000N/m的轻质弹簧左端与活塞连接，右端固定在竖直墙上。不考虑活塞和汽缸之间的摩擦，系统处于静止状态，此时弹簧处于自然长度、活塞距离汽缸底部的距离为L0=18cm、气体的温度为t0=27℃。现用水平力向右缓慢推动汽缸，当弹簧被压缩x=2cm后再次静止。已知大气压强为p0=1.0×105Pa：

（1）求汽缸向右移动的距离；
（2）保持推力F不变，升高气体的温度，求汽缸底部到活塞的距离恢复到L0时的温度。
16.如图所示，有一玻璃砖的截面，其上面的部分是半径为R的半圆，下面是边长为2R的正方形，在玻璃砖的两侧面距离R处，分别放置和侧面平行的足够大的光屏，已知玻璃砖的折射率n=2，一束光线按图示方向从左侧光屏的P点射出，过M点射入玻璃砖，恰好经过半圆部分的圆心O，且∠MOA=45°．

（1）该光线能从BC面射出玻璃砖吗？请说明判断依据．
（2）求光从P点发出到第一次传播到光屏的过程中，光在玻璃砖外的传播时间与在玻璃砖内的传播时间之比．
17.如图所示，位于竖直面上的 14 光滑圆弧轨道，半径为R，OB沿竖直方向，上端A距地面高度为H=2R，质量为m的小球从A点由静止释放，到达B点时的速度为 2gR ，最后落在地面上C点处，不计空气阻力，求：

（1）小球刚运动到B点时的向心加速度为多大？
（2）小球刚运动到B点时对轨道的压力多大？
（3）小球到达落地点C速度为多少？
18.如图所示，在E=103 V/m的水平向左匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道竖直放置，轨道与一水平绝缘轨道MN连接，半圆轨道所在竖直平面与电场线平行，其半径R=40cm，一带正电荷q=10﹣4 C的小滑块质量为m=40g，与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2，取g=10m/s2 ， 问：

（1）要小滑块恰好运动到圆轨道的最高点C，滑块应在水平轨道上离N点多远处释放？
（2）这样释放的滑块通过P点时对轨道压力是多大？（P为半圆轨道中点）
（3）小滑块经过C点后最后落地，落地点离N点的距离多大？

答案解析部分
一、单项选择题：本题共8小题，每题3分，共24分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．
1.【答案】 C
2.【答案】 D
3.【答案】 A
4.【答案】 A
5.【答案】 D
6.【答案】 A
7.【答案】 B
8.【答案】 C
二、多项选择题：本题共4小题，每题4分，共16分．
9.【答案】 B,C
10.【答案】 B,D
11.【答案】 A,C,E
12.【答案】 A,D
三、非选择题：本题共2小题，共60分．
13.【答案】纸带上每2个点之间的距离相等；0.1115J；0.1105J
14.【答案】 （1）1.742~1.748；4.14
（2）𝜋𝑈𝐷24𝐼𝐿
15.【答案】 （1）解：设气缸向右移动的距离为 𝑥1 时，根据等温变化，则有 𝑝0𝐿0𝑆=𝑝1(𝐿0+𝑥−𝑥1)𝑆
𝑝1𝑆=𝑝0𝑆+𝑘𝑥
联立解得 𝑥1=5cm

（2）解：由题意可得，该过程是等压变化，则有 𝐿0+𝑥−𝑥1𝑡0+273=𝐿0+𝑥𝑇
联立解得T=360K
16.【答案】 （1）解：不能；设光线发生全反射的临界角为C，则sinC=1/n
解得：C=30°
光线在BC边的入射角为45°，大于临界角C，在BC面上发生全反射。

（2）解：由于光射到玻璃砖的平面上时的入射角均为i=45°>C=30°，则射到平面上的光线发生全反射，其光路图如图所示。设光在真空中的传播速度为c，光在玻璃中的传播速度为v。
由几何知识可得，光在玻璃砖和光屏之间传播的距离
x1=2（2 2 -1）R，
传播的时间t1=x1/c
光在玻璃砖内传播的距离x2=4 2 R+2R，
传播的时间t2=x2/v
其中v=c/n   
解得： 𝑡1𝑡2=22−142+2=9−4214
17.【答案】 （1）解：在B点根据 𝑎𝑛=𝑣2𝑅 可知， 𝑎𝑛=𝑣2𝑅=2𝑔
（2）解：在B点根据牛顿第二定律可知： 𝐹𝑁−𝑚𝑔=𝑚𝑣2𝑅 ，解得： 𝐹𝑁=3𝑚𝑔 ，根据牛顿第三定律可知对轨道的压力为3mg
（3）解：从B到C根据动能定理可知： 𝑚𝑔𝑅=12𝑚𝑣'2−12𝑚𝑣2 ，解得： 𝑣′=2𝑔𝑅
18.【答案】 （1）解：设滑块与N点的距离为L，分析滑块的运动过程，由动能定理可得，
qEL﹣μmgL﹣mg•2R= 12 mv2﹣0
小滑块在C点时，重力提供向心力，所以 mg=m 𝑣2𝑅
代入数据解得 v=2m/s，L=20m．
答：滑块与N点的距离为20m；

（2）解：滑块到达P点时，对全过程应用动能定理可得，
qE（L+R）﹣μmgL﹣mg•R= 12 mvP2﹣0
在P点时由牛顿第二定律可得，
N﹣qE=m 𝑣𝑃2𝑅
解得N=1.5N  
由牛顿第三定律可得，滑块通过P点时对轨道压力是1.5N．
答：滑块通过P点时对轨道压力是1.5N；

（3）解：小滑块经过C点，在竖直方向上做的是自由落体运动，
由2R= 12 gt2可得滑块运动的时间t为，
t= 4𝑅𝑔 = 4×0.410 =0.4s，
滑块在水平方向上只受到电场力的作用，做匀减速运动，
由牛顿第二定律可得 qE=ma，
所以加速度 a=2.5m/s2 ，
水平的位移为 x=vt﹣ 12 at2
代入解得 x=0.6m．
答：滑块落地点离N点的距离为0.6m．