1、山东省济南外国语学校2021届高三物理上学期1月阶段性检测（期末模拟）试题（本试卷共18题，共100分，考试时间90分钟）第I卷（选择题 共44分）一、单项选择题（每题只有一个正确答案，每题3分，8题共24分）1.Cs的衰变方程式为CsBa+X，则下列说法正确的是（）A. 的衰变过程属于衰变，X为氦原子核B. 原子核内的中子数比原子核内的中子数多一个C. 通过降低温度的方法可使的半衰期变短，降低危害D. 原子核的比结合能等于原子核的比结合能2.如图所示，同一轨道上有两艘绕地球运行的宇宙飞船，它们的运行周期为T，运行速度为v。已知引力常量为G，则下列说法正确的是（）A. 地球的质量为 B. 两飞
2、船运动的轨道半径为C. 两飞船运动的加速度为D. 后面的飞船要追上前面的飞船进行对接需向后喷出一些物质使其加速3某兴趣小组制作了一个简易的“转动装置”，如图甲所示，在干电池的负极吸上两块圆柱形强磁铁，然后将一金属导线折成顶端有一支点、底端开口的导线框，并使导线框的支点与电源正极、底端与磁铁均良好接触但不固定，图乙是该装置的示意图。若线框逆时针转动（俯视），下列说法正确的是（）A线框转动是因为发生了电磁感应 B磁铁导电且与电池负极接触的一端是S极C若将磁铁的两极对调，则线框转动方向不变 D线框转动稳定时的电流比开始转动时的大4.位于A、B处的两个带不等量负电荷的点电荷在平面内的电势分布如图所示，
3、图中实线表示等势线，下列说法中正确的是（）A正电荷从c点移到d点，静电力做负功Ba点和b点的电势不相同C负电荷从a点移到b点，电场力做正功，电势能减少D正电荷从e点沿图中虚线移到f点，电场力不做功，电势能不变5.如图所示，光滑的水平面上有竖直向下的匀强磁场，水平面上平放着一个试管，试管内壁光滑，底部有一个带电小球。现在对试管施加一个垂直于试管的水平拉力F，在拉力F作用下，试管向右做匀速运动，带电小球将从管口飞出。下列说法正确的是A小球带负电 B小球离开试管前，洛伦兹力对小球做正功C小球离开试管前的运动轨迹是一条抛物线 D维持试管做匀速运动的拉力F应为恒力6.如图所示，倾角为30的粗糙绝缘斜面固
4、定在水平面上，在斜面的底端A和顶端B分别固定等量的同种正电荷。质量为m、带电荷量为+q的物块从斜面上的M点由静止释放，物块向下运动的过程中经过斜面中点O时速度达到最大值v，运动的最低点为N（图中没有标出），则下列说法正确的是（）A. 物块向下运动的过程中加速度先增大后减小B. 物块和斜面间的动摩擦因数C. 物块运动的最低点N到O点的距离小于M点到O点的距离D. 物块的释放点M与O点间的电势差为7.如图所示，一位同学玩飞镖游戏。圆盘最上端有一P点，飞镖抛出时与P等高，且距离P点为L当飞镖以初速度v0垂直盘面瞄准P点抛出的同时，圆盘以经过盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动。忽略空气阻力，重力加速
5、度为g，若飞镖恰好击中P点，则（）A飞镖击中P点所需的时间为 B圆盘的半径可能为C圆盘转动角速度的最小值为 DP点随圆盘转动的线速度不可能为8如图1所示，竖直面内矩形ABCD区域内存在磁感应强度按如图2所示的规律变化的磁场（规定垂直纸面向外为正方向），区域边长AB=AD，一带正电的粒子从A点沿AB方向以速度v0射入磁场，在T1时刻恰好能从C点平行DC方向射出磁场。现在把磁场换成按如图3所示规律变化的电场（规定竖直向下为正方向），相同的粒子仍以速度v0从A点沿AB方向射入电场，在T2时刻恰好能从C点平行DC方向射出电场。不计粒子重力，则磁场的变化周期T1和电场的变化周期T2之比为（）A. 1：1
6、B. ：3C. ：9D. ：9二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分9.关于热力学定律，下列说法正确的是（）A. 根据热力学第一定律可知，一定质量的理想气体等压膨胀对外做功，内能一定减少B. 第一类永动机制不成，是因为它违反了热力学第一定律C. 从微观意义上讲，热力学第二定律是一个统计规律D. 熵是系统内分子运动无序性的量度，一个孤立的系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展10.如图所示，一旅客用力F拉着质量为m的行李箱沿水平方向做匀速直线运动。已知拉力F与水平方向的夹角为1，行李箱与水
7、平方向的夹角为2，重力加速度为g，则行李箱受到地面的支持力FN和地面对行李箱的静摩擦力Ff的大小分别为（）A. B. C. D. 11.如图1所示是一列简谐波在t=0时刻的波形图，质点P刚开始振动，如图2所示是介质中的另一质点Q的振动图象，则下列说法正确的是（）A. 这列波沿x轴正方向传播 B. 这列波的波速是C. 质点Q平衡位置的坐标为 D. 从时刻开始，经过质点Q处在波峰12.如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上，已知A的质量为5m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮
8、之间的摩擦不计。现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行，开始时整个系统处于静止状态。释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面，关于此过程，下列说法正确的是（）A斜面倾角 BC刚离开地面时，B的加速度为0CA获得最大速度为DA、B两小球组成的系统机械能守恒第II卷（非选择题 共56分）三、非选择题：本题共60分13.(6分)某实验小组的同学利用如图1所示的装置“探究物体速度和位移的关系”，并测量物块和桌面间的动摩擦因数。已知弹簧处于原长时，物块位于光电门左侧。（1）按如图1所示安装实验器材，物块上方装有较窄的遮光条，用游标卡尺测量其宽度如
9、图2所示，则遮光条的宽度为_mm。（2）实验步骤如下：让物块压缩弹簧并锁定；释放物块，读出物块通过光电门时的遮光时间t；测量出物块停止运动时遮光条的位置到光电门之间的位移x；重复步骤，测出多组遮光时间t和位移x的值；计算出物块通过光电门时对应的速度v。（3）根据测量的数据在如图3所示的坐标纸上做出v2-x图象，由图象可知，物块在桌面上运动的加速度大小为_m/s2已知重力加速度g取10m/s2，则物块和桌面间的动摩擦因数为_。（结果均保留两位有效数字）14、(8分)某实验小组欲测量一节废旧干电池的电动势和内阻，实验室有如下器材： A电压表（00.5V，内阻RV未知）B电流表（00.6A，内阻RA
10、为0.6）C电阻箱R0（最大阻值为9999.9）D滑动变阻器R（020）E开关一个，导线若干（1）考虑到电压表的量程太小，且内阻远大于干电池内阻，实验小组的同学首先设计如图1所示的电路来测量电压表的内阻。其原理为：先调节电阻箱阻值，使电压表指针指在中间刻度线，记下电阻箱的阻值R1，再调节电阻箱阻值，使电压表指针指在满偏刻度，记下电阻箱的阻值R2，则电压表的内阻RV=_（用R1、R2表示）。（2）测得电压表的内阻为500，实验小组的同学又设计了如图2所示的电路测量废旧干电池的电动势，R0调到1000调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数如下表所示。请根据表中的数据，在如图3所示的坐标纸上作出U-I
11、图线。U/V0.200.250.300.350.40I/A0.590.500.390.300.21（3）由图线求得电动势E=_V，内阻r=_。15、（8分）美国当地时间2017年3月21日，HTT官方发布一段视频以及一组图片展示了公司的最新进展，宣称在建设世界上第一条全尺寸、可以运送乘客同时速度能达到720km/h的超级高铁管道。该方案在法国图卢兹市的地下进行测试，据称最快会在2018年面世。在某次实验直轨道上测试超级高铁技术时，列车从静止开始启动后达到最大速度后匀减速运动后，恰好到达368km的终点站。已知加速阶段与减速阶段加速度大小相等，匀速阶段时间是变速阶段总时间的22.5倍，试验列车总
12、质量为5000kg，运行过程中的平均阻力为2000N，求：（1）匀速运行过程的时间；（2）匀加速直线运动时加速度；（3）该超级高铁在减速阶段时列车的制动力。16（10分）如图所示，空间充满了磁感应强度为B的匀强磁场其方向垂直纸面向里。在平面内固定放置一绝缘材料制成的边长为L的刚性等边三角形框架DEF，DE边中点S处有一带正电的粒子，电量为q，质量为m，现给粒子一个垂直于DE边向下的速度，若粒子每一次与三角形框架的碰撞时速度方向垂直于被碰的边，且碰撞均为弹性碰撞，当速度的大小取某些特殊数值时可使由S点发出的粒子最终又回到S点。求：（1）若粒子只与三角形框架碰撞两次就回到S点，粒子的速度大小。（2
13、）若S点不在DE边的中点，而是距D点的距离DS=，仍然使粒子能回到S点，求最早回到S点的粒子的速度大小。17(12分)如图所示，倾斜轨道底端用一小段圆弧与水平面平滑连接，上端与半径为R=0.5m的圆管形轨道相切于P点，圆管顶端开口水平，距离水平面的高度为R质量为m=0.2kg的小球B静止在斜面的底端。另有质量相同的小球A以初速度v0=5m/s沿水平面向右运动，并与小球B发生弹性碰撞，不考虑一切摩擦，重力加速度g取10m/s2。（1）求小球B被碰后的速度大小；（2）求小球B到达圆管形轨道最高点时对轨道的压力大小和方向；（3）若保持小球A的初速度不变，增加其质量，则小球B从轨道的最高点抛出后，求小
14、球B的落地点到O点的最远距离不会超过多少。18（16分）如图所示，空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B05 T。在匀强磁场区域内，有一对光滑平行金属导轨，处于同一水平面内，导轨足够长，导轨间距L1 m，电阻可忽略不计。质量均为ml kg，电阻均为R25 的金属导体棒MN和PQ垂直放置于导轨上，且与导轨接触良好。先将PQ暂时锁定，金属棒MN在垂直于棒的拉力F作用下，由静止开始以加速度a04 ms2向右做匀加速直线运动，5 s后保持拉力F的功率不变，直到棒以最大速度vm做匀速直线运动。（1）求棒MN的最大速度vm；（2）当棒MN达到最大速度vm时，解除PQ锁定，同时撤去拉力F，两棒最终均匀速运
15、动。求解除PQ棒锁定后，到两棒最终匀速运动的过程中，电路中产生的总焦耳热。（3）若PQ始终不解除锁定，当棒MN达到最大速度vm时，撤去拉力F，棒MN继续运动多远后停下来?（运算结果可用根式表示）1、B2、C3、B4、A5、C6、D7、A8、C9、BCD10、AC11、ACD12、BC13、6.75 5.0 0.5014、R1-2R2 1.50 0.9 15、（1）1800s；（2）5m/s2；（3）23000N16、【解析】（1）粒子从S点以垂直于DF边射出后，做匀速圆周运动，其圆心必在DE线上，根据牛顿第二定律可得：解得：若粒子只与三角形框架碰撞两次就回到S点，则圆心在三角形顶点，由几何关系
16、得：联立解得：（2）要使粒子能回到S点，要求粒子每次与DEF碰撞时，v都垂直于边，且通过三角形顶点处时，圆心必为三角形顶点，故：DS=（2n-1）R，（n=1，2，3）即：联立解得：n=1，v=qBL/4m17、【解析】（1）设A、B两球碰撞后的速度分别为v1、v2，A、B两球发生弹性碰撞，由动量守恒定律得：mv0=mv1+mv2由机械能守恒定律得：代入数据解得：v1=0、v2=v0=5m/s（2）A、B两小球碰撞后，设小球B沿轨道上升到最高点的速度为v，由动能定理得：-mgR=mv2-m在圆管形轨道的最高点，设轨道对小球的支持力为FN，由牛顿第二定律得：mg-FN=m代入数据解得：FN=-4
17、N，负号说明圆管形轨道对小球有向下的压力，根据牛顿第三定律可得，小球在最高点对轨道有向上的压力，大小为4N；（3）设小球A的质量为M，A、B发生弹性碰撞，碰撞过程系统动量守恒、机械能守恒，由动量守恒定律得：Mv0=Mv3+mv4由机械能守恒定律得：，联立解得v4=v0当小球A的质量M无限增加时，碰撞后小球B的速度都不会超过2v0，设小球B到达轨道最高点的速度为v，由动能定理得：-mgR=mv2-m（2v0）2代入数据解得：v=3m/s离开轨道后做平抛运动，竖直方向：R=gt2水平方向：xm=vt代入数据解得：xm=3m所以小球B从轨道的最高点抛出后，落地点到O点的最远距离不会超过3m；18、【
18、解析】（1）棒MN做匀加速运动，由牛顿第二定律得：F-BIL=ma棒MN做切割磁感线运动，产生的感应电动势为：E=BLv棒MN做匀加速直线运动，5s时的速度为：v=at1=2m/s在两棒组成的回路中，由闭合电路欧姆定律得：I=联立上述式子，有：F=ma+代入数据解得：F=0.5N5s时拉力F的功率为：P=Fv代入数据解得：P=1W棒MN最终做匀速运动，设棒最大速度为vm，棒受力平衡，则有：-BImL=0Im=代入数据解得：vm=2m/s；（2）解除棒PQ后，两棒运动过程中动量守恒，最终两棒以相同的速度做匀速运动，设速度大小为v，则有：mvm=2mv设从PQ棒解除锁定，到两棒达到相同速度，这个过程中，两棒共产生的焦耳热为Q，由能量守恒定律可得：Q=-代入数据解得：Q=5J；（3）棒以MN为研究对象，设某时刻棒中电流为i，在极短时间t内，由动量定理得：-BiLt=mv对式子两边求和有：（-BiLt）=（mvm）而q=it对式子两边求和，有：q=（it）联立各式解得：BLq=mvm，又对于电路有：q=t=由法拉第电磁感应定律得：又q=代入数据解得：x=40m。
