2022屆山東省濟(jì)南市高三（上）學(xué)情檢測（一模期末）物理試題 附解析

濟(jì)南市2022年1月高三年級學(xué)情檢測物理試題本試卷滿分100分?？荚囉脮r90分鐘。注意事項：1.答題前，考生務(wù)必用0.5毫米黑色簽字筆將自己的姓名、準(zhǔn)考證號、座號填寫在規(guī)定的位置上。2.回答選擇題時，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號。3.回答非選擇題時，必須用0.5毫米黑色簽字筆作答（作圖除外），答案必須寫在答題卡各題目指定區(qū)域內(nèi)相應(yīng)的位置；如需改動，先劃掉原來的答案，然后再寫上新的答案，不能使用涂改液，膠帶紙，修正帶和其他筆。一、單項選擇題（本題共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個選項符合題目要求。）1.如圖所示為某同學(xué)在起立或下蹲過程中利用手機(jī)軟件測量的加速度隨時間變化的圖像。取豎直向下為加速度的正方向，則圖中描述的是（）

A.起立過程 B.下蹲過程 C.先下蹲再起立的過程 D.先起立再下蹲的過程【答案】A【解析】【詳解】此同學(xué)最初靜止，豎直向下為加速度的正方向，根據(jù)圖像，然后加速度開始為負(fù)值即加速度向上，是加速上升；后來加速度為正值，即加速度向下，是減速上升；最后靜止。全過程為先加速上升再減速上升最終靜止，所以是起立過程。故BCD錯誤，A正確。故選A2.如圖所示，坐標(biāo)原點O處有一波源做簡諧振動，它在均勻介質(zhì)中形成的簡諧橫波沿x軸正方向傳播。時，波源開始振動，時，波剛好傳到處，其中P、Q為介質(zhì)中的質(zhì)點。下列說法正確的是（）A.波源的起振方向沿y軸向上B.從圖示時刻開始，質(zhì)點P比質(zhì)點Q先回到平衡位置C.該機(jī)械波的傳播速度為2m/sD.從圖示時刻開始，再經(jīng)過0.25s質(zhì)點P到達(dá)平衡位置【答案】B【解析】【詳解】A．波剛傳到x=9m處時，質(zhì)點向下振動，可知波源的起振方向沿y軸向下，選項A錯誤；B．從圖示時刻開始，因P點向上振動，Q點向下振動，可知質(zhì)點P比質(zhì)點Q先回到平衡位置，選項B正確；C．該機(jī)械波的傳播速度為選項C錯誤；D．從圖示時刻開始，波向右傳播0.5m時，質(zhì)點P到達(dá)平衡位置，則經(jīng)過的時間為選項D錯誤。故選B。3.如圖所示，平行虛線為勻強(qiáng)電場等勢線，曲線為正電荷在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動軌跡，a、b是軌跡上的兩點，粒子重力不計，下列說法正確的是（）A.電荷在a點受到的電場力水平向左B.a點的電勢高于b點的電勢C.電荷在b點的動能是在a點動能的2倍D.選擇合適的零電勢點，電荷在a、b兩點的電勢能可能相等【答案】B【解析】【詳解】A．電場線與等勢線相互垂直，所以電場線沿豎直方向，由運(yùn)動軌跡可以看出正電荷所受電場力方向豎直向上，所以A錯誤；B．因為正電荷所受電場力方向豎直向上，所以電場線豎直向上，因為沿電場線電勢降低，所以a點的電勢高于b點的電勢，故B正確；C．從a到b電場力做正功，動能增加，但不能確定電荷在b點的動能就是在a點動能的2倍，故C錯誤；D．因為a、b在不同的等勢面上，所以即使選擇合適的零電勢點，電荷在a、b兩點的電勢能也不可能相等，故D錯誤。故選B。4.ETC是電子不停車收費系統(tǒng)的簡稱，可以提高高速公路的通行能人工通道力，如圖甲所示為ETC通道和人工通道的示意圖。一輛汽車通過人工通道時的圖像如圖乙所示，時剛好進(jìn)入人工通道。時離開人工通道。若該汽車以4m/s的速度勻速通過ETC通道，則相比通過人工通道可節(jié)省的時間為（）A.2s B.4s C.5s D.6s【答案】C【解析】【詳解】圖像中面積表示位移，汽車所走的位移為若該汽車以4m/s的速度勻速通過ETC通道，所用時間為相比通過人工通道可節(jié)省的時間為故ABD錯誤，C正確。故選C。5.利用質(zhì)譜儀可以測量帶電粒子的比荷，如圖所示為一種質(zhì)譜儀的原理示意圖。某帶電粒子從容器A下方的小孔飄入加速電場（其初速度可視為零），之后自O(shè)點垂直磁場邊界進(jìn)入勻強(qiáng)磁場中，最后打到照相底片上的P點，粒子重力不計。此過程中，比荷越大的帶電粒子（）A.進(jìn)入磁場時的速度越小 B.在加速電場中的加速時間越長C.在磁場中的運(yùn)動時間越長 D.在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的半徑越小【答案】D【解析】【詳解】AB．根據(jù)可得則比荷大的粒子進(jìn)入磁場時的速度越大，在加速電場中的加速時間越短，選項AB錯誤；C．根據(jù)可知，比荷大的粒子在磁場中的運(yùn)動周期越短，則時間越短，選項C錯誤；D．根據(jù)則比荷大的粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的半徑越小，選項D正確。故選D。6.如圖所示，與水平面成角的傳送帶以的速度順時針運(yùn)行，質(zhì)量為的小物塊以初速度從底部滑上傳送帶，物塊恰好能到達(dá)傳送帶頂端。已知物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為，取重力加速度。下列說法正確的是（）A.傳送帶從底端到頂端的長度為1mB.物體在傳送帶上向上運(yùn)動的時間為0.5sC.物塊在傳送帶上留下的劃痕長度為1.25mD.物體在傳送帶上向上運(yùn)動過程中與傳送帶摩擦產(chǎn)生的熱量為3.75J【答案】D【解析】【詳解】AB．小物塊滑上傳送帶做勻減速直線運(yùn)動，由牛頓第二定律設(shè)經(jīng)過時間t1減速到與傳送帶速度相等解得x1=0.75m，t1=0.25s速度小于傳送帶速度后，受向上滑動摩擦力，由牛頓第二定律解得x2=1m，t2=1s則傳送帶從底端到頂端的長度為，故AB都錯誤；C．在t1和t2時間，傳送帶分別向上位移，物塊相對傳送帶上滑，即物塊先相對傳送帶上滑0.25m，后相對傳送帶下滑1m，則劃痕長度為1m，故C錯誤；D．物塊相對傳送帶滑動路程為+=1.25m則摩擦生熱帶入數(shù)據(jù)可得故D正確。故選D。7.如圖所示，理想變壓器原線圈與副線圈的匝數(shù)比為，ab端接交流電源，此時電路消耗的總功率為P。若將電阻與電阻R互換位置，電路消耗的總功率為2P，則與R的比值為（）A.2：7 B.7：2 C.1：4 D.4：1【答案】A【解析】【詳解】設(shè)ab端輸入的總電壓為U，原線圈兩端電壓為U1，電流為I1，副線圈兩端電壓為U2，電流為I2，則又由則所以又根據(jù)得則當(dāng)電阻與電阻R互換位置后又由則所以又根據(jù)所以則又因總功率得則聯(lián)立可得即故A正確，BCD錯誤。故選A。8.如圖所示，邊長為L的正六邊形abcdef區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，正六邊形中心O處有一粒子源，可在紙面內(nèi)向各個方向發(fā)射不同速率帶正電的粒子，已知粒子質(zhì)量均為m、電荷量均為q，不計粒子重力和粒子間的相互作用，下列說法正確的是（）

A.可能有粒子從ab邊中點處垂直ab邊射出B.從a點垂直af離開正六邊形區(qū)域的粒子在磁場中的運(yùn)動時間為C.垂直cf向上發(fā)射的粒子要想離開正六邊形區(qū)域，速率至少為D.要想離開正六邊形區(qū)域，粒子的速率至少為【答案】C【解析】【詳解】A．若粒子從ab邊中點處垂直ab邊射出，則圓心一定在在ab邊上，設(shè)與ab邊交點為g，則圓心在Og的中垂線上，而中垂線與ab邊平行，不可能相交，故A錯誤；B．同理做aO垂線出射速度垂線交于f點，即f為圓心，則對于圓心角為，所以粒子在磁場中的運(yùn)動時間為且解得故B錯誤；C．垂直cf向上發(fā)射的粒子剛好與能離開磁場時，軌跡與邊af相切，則由幾何關(guān)系得由得聯(lián)立解得故C正確；D．因為O點距六邊形最近距離為即此時對應(yīng)剛好離開磁場的最小直徑，所以最小半徑為又所以最小速度為故D錯誤故選C。二、多項選擇題（本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個選項符合題目要求，全部選對得4分，選對但選不全的得2分，有錯選或不答的得0分）9.如圖所示，正方形金屬線框abcd固定在光滑水平桌面上，線框正上方有一條形磁鐵，下列說法正確的是（）A.當(dāng)磁鐵向下靠近金屬線框時，線框中產(chǎn)生adcba方向的感應(yīng)電流，線框有擴(kuò)大的趨勢B.當(dāng)磁鐵向下靠近金屬線框時，線框中產(chǎn)生abcda方向的感應(yīng)電流，線框有縮小的趨勢C.當(dāng)磁鐵水平向右運(yùn)動時，線框中產(chǎn)生adcba方向的感應(yīng)電流，線框有向右運(yùn)動的趨勢D.當(dāng)磁鐵水平向右運(yùn)動時，線框中產(chǎn)生abcda方向的感應(yīng)電流，線框有向左運(yùn)動的趨勢【答案】BC【解析】【詳解】AB．當(dāng)磁鐵向下靠近金屬線框時，通過線框向上的磁感線在增加，根據(jù)楞次定律“增反減同”，線框中感應(yīng)電流磁場應(yīng)向下，由安培定則，線框中產(chǎn)生abcda方向的感應(yīng)電流，再由楞次定律的推論“增縮減擴(kuò)”可知線框有縮小的趨勢，故A錯誤，B正確；CD．當(dāng)磁鐵水平向右運(yùn)動時，通過線框向上的磁感線在減少，根據(jù)楞次定律“增反減同”，線框中感應(yīng)電流磁場應(yīng)向上，由安培定則，線框中產(chǎn)生adcba方向的感應(yīng)電流，再由楞次定律的推論“來拒去留”可知線框有向右運(yùn)動的趨勢，故C正確，D錯誤。故選BC。10.科學(xué)家觀測到太陽系外某恒星有一類地行星，測得該行星圍繞該恒星運(yùn)行一周所用的時間為9年，該行星與該恒星的距離為地球到太陽距離的8倍，該恒星與太陽的半徑之比為2：1。假定該行星繞恒星運(yùn)行的軌道和地球繞太陽運(yùn)行的軌道都是圓，下列說法正確的是（）A.該恒星與太陽的質(zhì)量之比為512：81B.該恒星與太陽的密度之比為1：9C.該行星與地球做圓周運(yùn)動時的運(yùn)行速度之比為2：9D.該恒星表面與太陽表面的重力加速度之比為128：81【答案】AD【解析】【詳解】A．該行星圍繞該恒星運(yùn)行，萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律的得恒星的質(zhì)量同理得太陽的質(zhì)量為地球繞太陽運(yùn)行一周所用的時間為1年，行星圍繞該恒星運(yùn)行一周所用的時間為9年，該行星與該恒星的距離為地球到太陽距離的8倍，代入數(shù)據(jù)可得該恒星與太陽的質(zhì)量之比為512：81，故A正確；B．由于太陽和恒星的體積均不知道，故無法求出它們的密度之比，故B錯誤；C．根據(jù)代入數(shù)據(jù)可求得該行星與地球做圓周運(yùn)動時的運(yùn)行速度之比為8：9，故C錯誤；D．根據(jù)恒星的表面可得恒星表面的重力加速度同理可得太陽表面的重力加速度因為恒星與太陽的半徑之比為2：1，代入數(shù)據(jù)可解得該恒星表面與太陽表面的重力加速度之比為128：81，故D正確。故選AD。11.如圖所示，金屬塊內(nèi)有一個半徑為R的光滑圓形槽，金屬塊放在光滑水平面上且左邊挨著豎直墻壁。一質(zhì)量為m的小球從離金屬塊左上端R處靜止下落，沿圓槽切線方向進(jìn)人圓槽內(nèi)，小球到達(dá)最低點后繼續(xù)向右運(yùn)動，恰好不能從圓形槽的右端沖出。已知重力加速度為g，不計空氣阻力。下列說法正確的是（）A.小球第一次到達(dá)最低點時，小球?qū)饘賶K的壓力大小為5mgB.金屬塊的質(zhì)量為mC.小球第二次到達(dá)最低點時的速度大小為D.金屬塊運(yùn)動過程中的最大速度為【答案】ABD【解析】【詳解】A．小球從靜止到第一次到達(dá)最低點的過程，根據(jù)動能定理有小球剛到最低點時，根據(jù)圓周運(yùn)動和牛頓第二定律有根據(jù)牛頓第三定律可知小球?qū)饘賶K的壓力為聯(lián)立解得A正確；B．小球第一次到達(dá)最低點至小球到達(dá)最高點過程，小球和金屬塊水平方向動量守恒，則根據(jù)能量守恒定律有解得B正確；CD．小球第二次到達(dá)最低點的過程中，水平方向動量守恒，即有又能量守恒，可得解得C錯誤，D正確。故選ABD。12.一物體在豎直向上的拉力作用下由靜止開始豎直向上運(yùn)動，物體的機(jī)械能E與上升高度的關(guān)系如圖所示，已知曲線上A點處切線的斜率最大。不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A.過程中物體所受的拉力先增大后減小B.處速度最大C.過程中物體的動能先增大后減小D.過程中物體的加速度先增大再減小，最后物體做勻速運(yùn)動【答案】AC【解析】【詳解】A．物體受重力與拉力作用，重力做功不改變物體的機(jī)械能，機(jī)械能的變化量等于拉力做功，則有得所以斜率為表示拉力。0-h1階段斜率增大，即拉力增大，h1-h2過程中，圖象斜率減小，拉力F減小，拉力先增大后減小，故A正確；B．在h1處，斜率最大，拉力最大，拉力大于重力，物體正在加速，所以處速度不是最大，故B錯誤；C．由圖象可知，在h1-h2過程中，圖象斜率減小，拉力F減小，在h2后圖象斜率為零，拉力為零，在h1處拉力F大于重力，在h2處拉力為零，因此在h1-h2過程中，拉力先大于重力后小于重力，物體先向上做加速直線運(yùn)動后做減速直線運(yùn)動，動能先增大后減小，故C正確；D．在0-h3過程中，拉力先大于重力后小于重力，最后拉力為零，物體的合外力先減小到零后反向增大、最后不變，根據(jù)牛頓第二定律可得物體的加速度大小先減小后增大再不變，h2-h3階段為豎直上拋運(yùn)動，不是勻速，故D錯誤。故選AC。三、實驗題（把答案填在答題卡中的橫線上或者按題目要求作答。）13.某同學(xué)想測量一未知電阻Rx的阻值，粗測其阻值大約為，現(xiàn)要較準(zhǔn)確地測量其電阻，有如下器材：電壓表V（量程0~3V，內(nèi)阻約為）；電流表A1（量程0~12mA，內(nèi)阻約為）；滑動變阻器R（最大阻值為）；電源E（電動勢為3V，內(nèi)阻可忽略不計）；開關(guān)及導(dǎo)線若干。（1）實驗電路圖應(yīng)選用___________。A．B．C．D．（2）請把實物連接圖中缺少的兩根導(dǎo)線補(bǔ)全。（）（3）該同學(xué)發(fā)現(xiàn)實驗室中還有一塊內(nèi)阻約為、量程0~12mA的電流表A2，此實驗中用電流表___________（填“A1”或者“A2”）進(jìn)行實驗會使測量更準(zhǔn)確。【答案】①.D②.③.A1【解析】【詳解】（1）[1]提供的滑動變阻器R的最大阻值為，明顯小于Rx的阻值，所以選用分壓式接法，Rx的阻值大約為，屬于大電阻，所以應(yīng)選用電流表內(nèi)接法，所以電路圖選D。（2）[2]實物連接圖中缺少的兩根導(dǎo)線分別是電壓表要并聯(lián)在電流表和待測電阻串聯(lián)后的電路兩端，滑動變阻器下方兩接線柱應(yīng)與電源開關(guān)相連，電路圖補(bǔ)全如下（3）[3]本實驗誤差是電流表分壓，所以應(yīng)選用內(nèi)阻小的電流表，故選A1。14.某學(xué)習(xí)小組通過實驗驗證自由下落是一種勻變速直線運(yùn)動，并測定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?。該小組利用如圖甲所示的裝置進(jìn)行實驗，圖乙為局部放大圖，其中A為電磁開關(guān)，B為可改變位置的光電門。實驗時，打開電磁開關(guān)，釋放小球，計時器同時開始計時，小球經(jīng)過光電門B時，計時結(jié)束。改變B的位置，多次測量，記錄AB間的高度差h和對應(yīng)的小球下落時間t，數(shù)據(jù)如下表所示：h/m0.10000.30000.50000.70000.9000t/s0.1460.2500.3220.3810.431（1）該小組利用圖像法來研究小球自由下落時下落高度h與下落時間t之間的關(guān)系，請根據(jù)實驗數(shù)據(jù)在答題紙上描點并畫出圖像。（）（2）為了更準(zhǔn)確地研究小球自由下落的運(yùn)動規(guī)律，該小組利用計算機(jī)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，得到h與的關(guān)系，已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?，本實驗中所測重力加速度的相對誤差為___________%（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。（3）另一學(xué)習(xí)小組利用圖丙所示的圖象也驗證了小球的自由下落是勻變速直線運(yùn)動，該圖象的縱坐標(biāo)表示的物理量為___________（用題目中已給的字母表示），若圖象中直線的斜率為k，則重力加速度為___________（用k表示）。【答案】①.②.0.99③.④.2k【解析】【詳解】（1）[1]根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描點，畫出圖像為（2）[2]由位移時間公式可得可得解得故本實驗中所測重力加速度的相對誤差為（3）[3][4]由位移時間公式可得由于圖像是一條傾斜的直線，即有故可得該圖象的縱坐標(biāo)表示的物理量為，若圖象中直線的斜率為k，則重力加速度為四、計算題（解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）15.游樂場中有一種叫做“快樂飛機(jī)”的游樂項目，其簡化模型如圖所示，長為L的旋臂一端連接豎直中央軸，另一端連接模型飛機(jī)，模型飛機(jī)在旋臂帶動下可繞中央軸轉(zhuǎn)動并可以上下升降。開始時模型飛機(jī)和乘客靜止在圖中a位置，旋臂與豎直向下方向的夾角為，一段時間后模型飛機(jī)和乘客到達(dá)圖中b位置高度處，并以角速度繞中央軸在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，此時旋臂與豎直向上方向的夾角也為，已知模型飛機(jī)和乘客的總質(zhì)量為m，重力加速度為g，摩擦阻力忽略不計，求（1）模型飛機(jī)和乘客在圖中b位置高度處做水平勻速圓周運(yùn)動時，旋臂對模型飛機(jī)和乘客的作用力F的大小；（2）從開始運(yùn)動到模型飛機(jī)和乘客在圖中b位置高度處做水平勻速圓周運(yùn)動過程中，旋臂對模型飛機(jī)和乘客做的功W。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）根據(jù)題意，受力分析可得，合外力提供向心力，則有又解得（2）根據(jù)動能定理可得解得16.如圖所示，水平面（紙面）內(nèi)間距為的平行金屬導(dǎo)軌間左端接一阻值為的電阻，質(zhì)量為、長度為的光滑金屬桿置于導(dǎo)軌上。金屬桿在水平向右的恒定拉力作用下由靜止開始運(yùn)動，經(jīng)過時間，金屬桿以速度進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場區(qū)域，又經(jīng)過時間，金屬桿的速度變?yōu)椤U與導(dǎo)軌的電阻均忽略不計，兩者始終保持垂直且接觸良好。求：（1）金屬桿剛進(jìn)入磁場時加速度a的大?。唬?）時間內(nèi)通過導(dǎo)體棒的電荷量q。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）金屬桿進(jìn)入磁場之前的加速度j的加速度,由牛頓第二定律得金屬桿剛進(jìn)入時的速度金屬桿剛進(jìn)入磁場時，由牛頓第二定律得再由聯(lián)立解得金屬桿剛進(jìn)入磁場時（2）由動量定理得根據(jù)公式聯(lián)立解得17.如圖所示為一長方體空間區(qū)域，OP、邊長均為d，ON邊長為。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，以初速度沿ON方向從O點入射。粒子重力不計，場的邊緣效應(yīng)和粒子的相對論效