山东省济南市2021届高三上学期物理期末学情诊断考试试卷

更新时间：2024-07-13 浏览次数：142 类型：期末考试

一、单选题

1. (2020高三上·济南期末) 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 . $\text{[math]}$ B . a C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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2. (2020高三上·济南期末) 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 . a B . b C . c D . d

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3. (2020高三上·济南期末) 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

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4. (2024高三下·山东月考) 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

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5. (2020高三上·济南期末) 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），若一个极地卫星从北纬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 $\text{[math]}$ ，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 $\text{[math]}$ ，则该极地卫星的线速度大小为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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6. (2020高三上·济南期末) 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2 000 V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 $\text{[math]}$

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7. (2020高三上·济南期末) 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 . 0 B . F-3μmg C . F D . F-3μmg

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8. (2020高三上·济南期末) 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（）

A . B . C . D .

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二、多选题

9. (2020高三上·济南期末) 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

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10. (2020高三上·济南期末) 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

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11. (2020高三上·济南期末) 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 $\text{[math]}$ D . 剪断后，当A球上升到最高点时，弹簧的形变量为 $\text{[math]}$

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12. (2020高三上·济南期末) 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 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，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 $\text{[math]}$ （n为合适的整数） B . 磁感应强度应满足 $\text{[math]}$ （n为合适的整数） C . 管内直径应满足 $\text{[math]}$ D . 管内直径应满足 $\text{[math]}$

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三、实验题

13. (2022·宣城模拟) 某同学研究自由落体运动的规律时，将小球固定在刻度尺的旁边由静止释放，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. （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. （2）关于实验装置和操作，以下说法正确的是________。
  
  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. （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 $\text{[math]}$ 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____。
  
  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
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14. (2020高三上·济南期末) 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5 mA，内阻 $\text{[math]}$ ，读数记为I₂）；

③电压表V（量程15V，内阻Rv约为15 KΩ，读数记为U）；

④定值电阻 $\text{[math]}$ ；

⑤定值电阻 $\text{[math]}$ ；

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. （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. （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. （3）测量初级线圈的电阻表达式为R_L=。（本结果均用题中所给的字母表示）
4. （4）关于实验操作说法正确的是___________。
  
  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
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四、解答题

15. (2020高三上·济南期末) 如图所示一半径为 $\text{[math]}$ 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 $\text{[math]}$ ，转动时棒与圆环保持良好接触。额定电压为 $\text{[math]}$ 、内阻为 $\text{[math]}$ 的电动机M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 $\text{[math]}$ ，圆环及导线电阻不计。当金属棒绕圆心以角速度 $\text{[math]}$ 顺时针（俯视）匀速转动时，电动机恰好正常工作，求：
1. （1）通过电动机的电流方向及电动机的输出功率；
2. （2）金属棒两端点的电压U_po。
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16. (2020高三上·济南期末) 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. （1）未剪断细绳l₃时，细绳l₃对b球的拉力；
2. （2）剪断细绳l₃后，b球运动至与M点等高处的速度大小；
3. （3）剪断细绳l₃后，b球运动至与M点等高处的加速度大小。
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17. (2020高三上·济南期末) 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. （1）粒子在P点的速度大小；
2. （2）匀强磁场的磁感应强度大小。
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18. (2020高三上·济南期末) 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（0，0.8m）处将小球a沿x轴正向以v₀=2 m/s抛出，同时在（1.6 m，0.8 m）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. （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. （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. （3）两球之间碰撞的总次数。
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