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山东省济南市2021-2022学年高三上学期学情检测（一模，期末）物理试题
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这是一份山东省济南市2021-2022学年高三上学期学情检测（一模，期末）物理试题，共14页。试卷主要包含了回答非选择题时，必须用0，25m等内容，欢迎下载使用。
物理试题
本试卷满分100分。考试用时90分钟。
注意事项:
答题前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、准考证号、座号填写在规定的位置上。
回答选择题时,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。
3.回答非选择题时，必须用0.5毫米黑色签字笔作答(作图除外)，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置;如需改动，先划掉原来的答案,然后再写上新的答案,不能使用涂改液，胶带纸,修正带和其他笔。
一、 单项选择题(本题共8小题，每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
如图所示为某同学在起立或下蹲过程中利用手机软件测量的加速度随时间变化的图像。取竖直向下为加速度的正方向，则图中描述的是
起立过程
下蹲过程
先下蹲再起立的过程
先起立再下蹲的过程
2.如图所示,坐标原点O处有一波源做简谐振动，它在均匀介质中形成的简谐横波沿x轴正方向传播。t=0时,波源开始振动,t=3s时,波刚好传到x=9m处,其中P、Q为介质中的质点。下列说法正确的是
波源的起振方向沿y轴向上
从图示时刻开始,质点P比质点Q先回到平衡位置
该机械波的传播速度为2 m/s
D.从图示时刻开始,再经过0.25 s质点P到达平衡位置
3.如图所示,平行虚线为匀强电场的等势线，曲线为正电荷在匀强电场中
的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点，粒子重力不计,下列说法正确的是
A.电荷在a点受到的电场力水平向左
B.a点的电势高于b点的电势
C.电荷在b点的动能是在a点动能的2倍
D.选择合适的零电势点，电荷在a、b两点的电势能可能相等
4.ETC是电子不停车收费系统的简称，可以提高高速公路的通行能
人工通道力，如图甲所示为ETC通道和人工通道的示意图。一辆汽车通过人
工通道时的v-t图像如图乙所示，t=0s时刚好进人人工通道。t=7 s时离开
人工通道。若该汽车以4 m/s的速度匀速通过ETC通道，则相比通过人工通
道可节省的时间为
A.2 s B.4 s C.5 s D.6 s
5.利用质谱仪可以测量带电粒子的比荷,如图所示为-种质谱仪的原理示意图。某
带电粒子从容器A下方的小孔飘人加速电场(其初速度可视为零),之后自0点
垂直磁场边界进人匀强磁场中,最后打到照相底片上的P点,粒子重力不计。此
过程中，比荷越大的带电粒子
进入磁场时的速度越小
在加速电场中的加速时间越长
在磁场中的运动时间越长
在磁场中做匀速圆周运动的半径越小
6.如图所示，与水平面成θ=30°角的传送带以v=2 m/s的速度顺时针运行，
质量为m=1 kg的小物块以初速度=4 m/s从底部滑上传送带，物块恰好能
到达传送带顶端。已知物块与传送带间的动摩擦因数为μ= ,取重力加速
度g=10 m/.下列说法正确的是
A.传送带从底端到顶端的长度为1m
B.物体在传送带上向上运动的时间为0.5s
C.物块在传送带上留下的划痕长度为1.25m
D.物体在传送带上向上运动过程中与传送带摩擦产生的热量为3.75J
7.如图所示，理想变压器原线圈与副线圈的匝数比为2: 1,ab端接交流电源，此时电路消耗的总功率为P。若将电阻与电阻R互换位置，电路消耗的总功率为2P，则与R的比值为
A.2:7 B.7:2 C.1:4 D.4:1
8.如图所示,边长为L的正六边形abcdef区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，
磁感应强度大小为B,正六边形中心O处有-粒子源,可在纸面内向各个方向发
射不同速率带正电的粒子，已知粒子质量均为m、电荷量均为q,不计粒子重力
和粒子间的相互作用，下列说法正确的是
A.可能有粒子从ab边中点处垂直ab边射出
B.从a点垂直af离开正六边形区域的粒子在磁场中的运动时间为
C.垂直cf向上发射的粒子要想离开正六边形区域,速率至少为
D.要想离开正六边形区域,粒子的速率至少为
二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合
题目要求,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.如图所示，正方形金属线框abcd固定在光滑水平桌面上,线框正上方有-条形
磁铁，下列说法正确的是
A.当磁铁向下靠近金属线框时，线框中产生adcba方向的感应电流,线框
有扩大的趋势
B.当磁铁向下靠近金属线框时，线框中产生abcda方向的感应电流,线框
有缩小的趋势
C.当磁铁水平向右运动时，线框中产生adcba方向的感应电流，线框有向
右运动的趋势
D.当磁铁水平向右运动时，线框中产生abcda方向的感应电流，线框有向左运动的趋势
10.科学家观测到太阳系外某恒星有一类地行星,测得该行星围绕该恒星运行一周所用的时间为9年，该行星与该恒星的距离为地球到太阳距离的8倍，该恒星与太阳的半径之比为2: 1.假定该行星绕恒星运行的轨道和地球绕太阳运行的轨道都是圆，下列说法正确的是
A.该恒星与太阳的质量之比为512:81
B.该恒星与太阳的密度之比为1:9
C.该行星与地球做圆周运动时的运行速度之比为2:9
D.该恒星表面与太阳表面的重力加速度之比为128:81
11.如图所示,金属块内有一个半径为R的光滑圆形槽，金属块放在光滑水平面上且左边挨着竖直墙壁。一质量为m的小球从离金属块左上端R处静止下落，沿圆槽切线方向进人圆槽内,小球到达最低点后继续向右运动，恰好不能从圆形槽的右端冲出。已知重力加速度为g,不计空气阻力。下列说法正确的是
A.小球第一次到达最低点时,小球对金属块的压力大小为5mg
B.金属块的质量为m
C.小球第二次到达最低点时的速度大小为2
D.金属块运动过程中的最大速度为2
12.一物体在竖直向上的拉力作用下由静止开始竖直向上运动，物体的机械能E
与上升高度的关系如图所示，已知曲线上A点处切线的斜率最大。不计空气阻
力，下列说法正确的是
A.过程中物体所受的拉力先增大后减小
B.处速度最大
C.0-过程中物体的动能先增大后减小
D.0-过程中物体的加速度先增大再减小，最后物体做匀速运动
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)某同学想测量一未知电阻R的阻值,粗测其阻值大约为300Ω,现要较准
确地测量其电阻,有如下器材:
电压表V(量程0~3 V,内阻约为3000Ω);
电流表A:(量程0~12 mA,内阻约为1Ω);
滑动变阻器R(最大阻值为20Ω);
电源E(电动势为3 V,内阻可忽略不计);
开关及导线若干。
(1)实验电路图应选用__________。
（2）请把实物连接图中缺少的两根导线补全。
(3)该同学发现实验室中还有一块内阻约为10Ω、量程0~12mA的电流表，
此实验中用电流表_______(填“”或者“A2”)进行实验会使测量更准
确。
14.(8分)某学习小组通过实验验证自由下落是一种匀变速 直线运动,并测定
当地的重力加速度。该小组利用如图甲所示的装置进行实验，图乙为局部放
大图,其中A为电磁开关,B为可改变位置的光电门。
实验时，打开电磁开关，释放小球，计时器同时开始计时,小球经过光电门B时，计时结束。改变B的位置,多次测量，记录AB间的高度差h和对应的小球下落时间t，数据如下表所示:
(1)该小组利用图像法来研究小球自由下落时下落高度h与下落时间t之间的关系，请根据实验数据在答题纸上描点并画出h-t图像。
(2)为了更准确地研究小球自由下落的运动规律,该小组利用计算机软件对数据
进行拟合，得到h与的关系h=4.860-0.004,已知当地的重力加速度为
=9.799m/,本实验中所测重力加速度的相对误差为η=______%(结果保
留2位有效数字)。
(3)另一学习小组利用图丙所示的图象也验证了小球的自由下落是匀变速直线运
动，该图象的纵坐标表示的物理量为_______(用题目中已给的字母表示),若
图象中直线的斜率为k,则重力加速度为________(用k表示)。
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)游乐场中有一种叫做“快乐飞机”的游乐项目,其简化模型如图所示,
长为L的旋臂一端连接竖直中央轴,另一端连接模型飞机，模型飞机在旋臂带
动下可绕中央轴转动并可以上下升降。开始时模型飞机和乘客静止在图中a
位置,旋臂与竖直向下方向的夹角为θ,一段时间后模型飞机和乘客到达图中
b位置高度处,并以角速度ω=绕中央轴在水平面内做匀速圆周运动，此时
旋臂与竖直向上方向的夹角也为θ,已知模型飞机和乘客的总质量为m,重力加
速度为g,摩擦阻力忽略不计,求
(1)模型飞机和乘客在图中b位置高度处做水平匀速圆周运动时,旋臂对模型
飞机和乘客的作用力F的大小;
(2)从开始运动到模型飞机和乘客在图中b位置高度处做水平匀速圆周
运动过程中,旋臂对模型飞机和乘客做的功W.
(8分)如图所示,水平面(纸面)内间距为l=0.1m的平行金属导轨间左端接
一阻值为R=0.01Ω的电阻，质量为m=0.1kg、长度为l=0.1m的光滑金属杆置于导轨上。金属杆在水平向右的恒定拉力作用下由静止开始运动，经
过时间=2s,金属杆以速度=2m/s进人磁感应强度大小为B=0.2T、方
向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，又经过时间=3s,金属杆的速度变为
=2.2 m/s。杆与导轨的电阻均忽略不计,两者始终保持垂直且接触良好。
求
(1)金属杆刚进人磁场时加速度a的大小;
(2)时间内通过导体棒的电荷量q。
17.(14分)如图所示为一OPMN-O'P'M'N'长方体空间区域,OP、00'边长均为d,ON
边长为EQ \R(,3)d 。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子,以初速度沿ON方
向从O点人射。粒子重力不计,场的边缘效应和粒子的相对论效应均可忽略。
(1)若空间区域内存在沿00'方向的匀强电场，粒子恰好能经过N'点,求该匀强电场的场强大小E;
(2)若空间区域内存在沿00'方向的匀强磁场，粒子恰好能经过M点,求该匀强磁场的磁感应强度大小B;
(3)要使粒子在(1)中的匀强电场和(2)中的匀强磁场的作用下能经过M'点，求电场存在的最短时间。
18.(16分)如图所示，质量为m=6kg的小物块B(可视为质点)放在质量为
M=2kg的木板A的最左端,A和B一起以=2m/s的速度在光滑水平面上向右运动，一段时间后A与右侧一.竖直固定挡板P发生弹性碰撞。AB之间动摩擦因数μ=0.1,取重力加速度g=10m/ ,求
(1)木板A与挡板P第一次碰撞后木板A向左运动的最远距离 ;
(2)木板A与挡板P第一次碰撞后到第二次碰撞前A、B的相对位移△ ;
(3)木板A与挡板P第n次碰撞后到第n+1次碰撞前的时间间隔△;
(4)要保证小物块B始终未从木板A上滑下,求木板A长度的最小值。
h/m
0.1000
0.3000
0.5000
0.7000
0.9000
t/s
0.146
0.250
0.322
0.381
0.431
物理试题
本试卷满分100分。考试用时90分钟。
注意事项:
答题前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、准考证号、座号填写在规定的位置上。
回答选择题时,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。
3.回答非选择题时，必须用0.5毫米黑色签字笔作答(作图除外)，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置;如需改动，先划掉原来的答案,然后再写上新的答案,不能使用涂改液，胶带纸,修正带和其他笔。
一、 单项选择题(本题共8小题，每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。)
如图所示为某同学在起立或下蹲过程中利用手机软件测量的加速度随时间变化的图像。取竖直向下为加速度的正方向，则图中描述的是
起立过程
下蹲过程
先下蹲再起立的过程
先起立再下蹲的过程
2.如图所示,坐标原点O处有一波源做简谐振动，它在均匀介质中形成的简谐横波沿x轴正方向传播。t=0时,波源开始振动,t=3s时,波刚好传到x=9m处,其中P、Q为介质中的质点。下列说法正确的是
波源的起振方向沿y轴向上
从图示时刻开始,质点P比质点Q先回到平衡位置
该机械波的传播速度为2 m/s
D.从图示时刻开始,再经过0.25 s质点P到达平衡位置
3.如图所示,平行虚线为匀强电场的等势线，曲线为正电荷在匀强电场中
的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点，粒子重力不计,下列说法正确的是
A.电荷在a点受到的电场力水平向左
B.a点的电势高于b点的电势
C.电荷在b点的动能是在a点动能的2倍
D.选择合适的零电势点，电荷在a、b两点的电势能可能相等
4.ETC是电子不停车收费系统的简称，可以提高高速公路的通行能
人工通道力，如图甲所示为ETC通道和人工通道的示意图。一辆汽车通过人
工通道时的v-t图像如图乙所示，t=0s时刚好进人人工通道。t=7 s时离开
人工通道。若该汽车以4 m/s的速度匀速通过ETC通道，则相比通过人工通
道可节省的时间为
A.2 s B.4 s C.5 s D.6 s
5.利用质谱仪可以测量带电粒子的比荷,如图所示为-种质谱仪的原理示意图。某
带电粒子从容器A下方的小孔飘人加速电场(其初速度可视为零),之后自0点
垂直磁场边界进人匀强磁场中,最后打到照相底片上的P点,粒子重力不计。此
过程中，比荷越大的带电粒子
进入磁场时的速度越小
在加速电场中的加速时间越长
在磁场中的运动时间越长
在磁场中做匀速圆周运动的半径越小
6.如图所示，与水平面成θ=30°角的传送带以v=2 m/s的速度顺时针运行，
质量为m=1 kg的小物块以初速度=4 m/s从底部滑上传送带，物块恰好能
到达传送带顶端。已知物块与传送带间的动摩擦因数为μ= ,取重力加速
度g=10 m/.下列说法正确的是
A.传送带从底端到顶端的长度为1m
B.物体在传送带上向上运动的时间为0.5s
C.物块在传送带上留下的划痕长度为1.25m
D.物体在传送带上向上运动过程中与传送带摩擦产生的热量为3.75J
7.如图所示，理想变压器原线圈与副线圈的匝数比为2: 1,ab端接交流电源，此时电路消耗的总功率为P。若将电阻与电阻R互换位置，电路消耗的总功率为2P，则与R的比值为
A.2:7 B.7:2 C.1:4 D.4:1
8.如图所示,边长为L的正六边形abcdef区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，
磁感应强度大小为B,正六边形中心O处有-粒子源,可在纸面内向各个方向发
射不同速率带正电的粒子，已知粒子质量均为m、电荷量均为q,不计粒子重力
和粒子间的相互作用，下列说法正确的是
A.可能有粒子从ab边中点处垂直ab边射出
B.从a点垂直af离开正六边形区域的粒子在磁场中的运动时间为
C.垂直cf向上发射的粒子要想离开正六边形区域,速率至少为
D.要想离开正六边形区域,粒子的速率至少为
二、多项选择题(本题共4小题，每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合
题目要求,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.如图所示，正方形金属线框abcd固定在光滑水平桌面上,线框正上方有-条形
磁铁，下列说法正确的是
A.当磁铁向下靠近金属线框时，线框中产生adcba方向的感应电流,线框
有扩大的趋势
B.当磁铁向下靠近金属线框时，线框中产生abcda方向的感应电流,线框
有缩小的趋势
C.当磁铁水平向右运动时，线框中产生adcba方向的感应电流，线框有向
右运动的趋势
D.当磁铁水平向右运动时，线框中产生abcda方向的感应电流，线框有向左运动的趋势
10.科学家观测到太阳系外某恒星有一类地行星,测得该行星围绕该恒星运行一周所用的时间为9年，该行星与该恒星的距离为地球到太阳距离的8倍，该恒星与太阳的半径之比为2: 1.假定该行星绕恒星运行的轨道和地球绕太阳运行的轨道都是圆，下列说法正确的是
A.该恒星与太阳的质量之比为512:81
B.该恒星与太阳的密度之比为1:9
C.该行星与地球做圆周运动时的运行速度之比为2:9
D.该恒星表面与太阳表面的重力加速度之比为128:81
11.如图所示,金属块内有一个半径为R的光滑圆形槽，金属块放在光滑水平面上且左边挨着竖直墙壁。一质量为m的小球从离金属块左上端R处静止下落，沿圆槽切线方向进人圆槽内,小球到达最低点后继续向右运动，恰好不能从圆形槽的右端冲出。已知重力加速度为g,不计空气阻力。下列说法正确的是
A.小球第一次到达最低点时,小球对金属块的压力大小为5mg
B.金属块的质量为m
C.小球第二次到达最低点时的速度大小为2
D.金属块运动过程中的最大速度为2
12.一物体在竖直向上的拉力作用下由静止开始竖直向上运动，物体的机械能E
与上升高度的关系如图所示，已知曲线上A点处切线的斜率最大。不计空气阻
力，下列说法正确的是
A.过程中物体所受的拉力先增大后减小
B.处速度最大
C.0-过程中物体的动能先增大后减小
D.0-过程中物体的加速度先增大再减小，最后物体做匀速运动
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)某同学想测量一未知电阻R的阻值,粗测其阻值大约为300Ω,现要较准
确地测量其电阻,有如下器材:
电压表V(量程0~3 V,内阻约为3000Ω);
电流表A:(量程0~12 mA,内阻约为1Ω);
滑动变阻器R(最大阻值为20Ω);
电源E(电动势为3 V,内阻可忽略不计);
开关及导线若干。
(1)实验电路图应选用__________。
（2）请把实物连接图中缺少的两根导线补全。
(3)该同学发现实验室中还有一块内阻约为10Ω、量程0~12mA的电流表，
此实验中用电流表_______(填“”或者“A2”)进行实验会使测量更准
确。
14.(8分)某学习小组通过实验验证自由下落是一种匀变速 直线运动,并测定
当地的重力加速度。该小组利用如图甲所示的装置进行实验，图乙为局部放
大图,其中A为电磁开关,B为可改变位置的光电门。
实验时，打开电磁开关，释放小球，计时器同时开始计时,小球经过光电门B时，计时结束。改变B的位置,多次测量，记录AB间的高度差h和对应的小球下落时间t，数据如下表所示:
(1)该小组利用图像法来研究小球自由下落时下落高度h与下落时间t之间的关系，请根据实验数据在答题纸上描点并画出h-t图像。
(2)为了更准确地研究小球自由下落的运动规律,该小组利用计算机软件对数据
进行拟合，得到h与的关系h=4.860-0.004,已知当地的重力加速度为
=9.799m/,本实验中所测重力加速度的相对误差为η=______%(结果保
留2位有效数字)。
(3)另一学习小组利用图丙所示的图象也验证了小球的自由下落是匀变速直线运
动，该图象的纵坐标表示的物理量为_______(用题目中已给的字母表示),若
图象中直线的斜率为k,则重力加速度为________(用k表示)。
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)游乐场中有一种叫做“快乐飞机”的游乐项目,其简化模型如图所示,
长为L的旋臂一端连接竖直中央轴,另一端连接模型飞机，模型飞机在旋臂带
动下可绕中央轴转动并可以上下升降。开始时模型飞机和乘客静止在图中a
位置,旋臂与竖直向下方向的夹角为θ,一段时间后模型飞机和乘客到达图中
b位置高度处,并以角速度ω=绕中央轴在水平面内做匀速圆周运动，此时
旋臂与竖直向上方向的夹角也为θ,已知模型飞机和乘客的总质量为m,重力加
速度为g,摩擦阻力忽略不计,求
(1)模型飞机和乘客在图中b位置高度处做水平匀速圆周运动时,旋臂对模型
飞机和乘客的作用力F的大小;
(2)从开始运动到模型飞机和乘客在图中b位置高度处做水平匀速圆周
运动过程中,旋臂对模型飞机和乘客做的功W.
(8分)如图所示,水平面(纸面)内间距为l=0.1m的平行金属导轨间左端接
一阻值为R=0.01Ω的电阻，质量为m=0.1kg、长度为l=0.1m的光滑金属杆置于导轨上。金属杆在水平向右的恒定拉力作用下由静止开始运动，经
过时间=2s,金属杆以速度=2m/s进人磁感应强度大小为B=0.2T、方
向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，又经过时间=3s,金属杆的速度变为
=2.2 m/s。杆与导轨的电阻均忽略不计,两者始终保持垂直且接触良好。
求
(1)金属杆刚进人磁场时加速度a的大小;
(2)时间内通过导体棒的电荷量q。
17.(14分)如图所示为一OPMN-O'P'M'N'长方体空间区域,OP、00'边长均为d,ON
边长为EQ \R(,3)d 。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子,以初速度沿ON方
向从O点人射。粒子重力不计,场的边缘效应和粒子的相对论效应均可忽略。
(1)若空间区域内存在沿00'方向的匀强电场，粒子恰好能经过N'点,求该匀强电场的场强大小E;
(2)若空间区域内存在沿00'方向的匀强磁场，粒子恰好能经过M点,求该匀强磁场的磁感应强度大小B;
(3)要使粒子在(1)中的匀强电场和(2)中的匀强磁场的作用下能经过M'点，求电场存在的最短时间。
18.(16分)如图所示，质量为m=6kg的小物块B(可视为质点)放在质量为
M=2kg的木板A的最左端,A和B一起以=2m/s的速度在光滑水平面上向右运动，一段时间后A与右侧一.竖直固定挡板P发生弹性碰撞。AB之间动摩擦因数μ=0.1,取重力加速度g=10m/ ,求
(1)木板A与挡板P第一次碰撞后木板A向左运动的最远距离 ;
(2)木板A与挡板P第一次碰撞后到第二次碰撞前A、B的相对位移△ ;
(3)木板A与挡板P第n次碰撞后到第n+1次碰撞前的时间间隔△;
(4)要保证小物块B始终未从木板A上滑下,求木板A长度的最小值。
h/m
0.1000
0.3000
0.5000
0.7000
0.9000
t/s
0.146
0.250
0.322
0.381
0.431
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