1、山东省济南市商河县一中2021届高三物理上学期11月期中试题（含解析）一、选择题（共12题，其中18题为单选，每题4分；912题为多选，每题4分，选不全的2分）1. 单匝闭合矩形线框电阻为R，在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，穿过线框的磁通量与时间t的关系图像如图所示。下列说法正确的是（）A. 时刻线框平面与中性面垂直B. 线框的感应电动势的有效值为C. 线框的感应电动势有效值为D. 从t=0到t=过程中线框的平均感应电动势为【答案】B【解析】【详解】A时刻通过线框的磁通量最大，故线框平面与中性面平行，故A错误；BC由于该线圈只有1匝，故感应电动势的最大值为故有效值为故B正确，C错误；D
2、从t=0到t=过程中线框的平均感应电动为故D错误；故选B。2. 均匀带正电荷的球体半径为R，在空间产生球对称的电场；场强大小沿半径分布如图所示，图中已知，曲线下OR部分的面积恰好等于R2R部分的面积则：A. 可以判断曲线与坐标r轴所围成的面积单位是库仑B. 球心与球表面间电势差C. 若电荷量为q的正电荷在球面R处静止释放运动到2R处电场力做功D. 已知带电球在处的场强，Q为带电球体总电量，则该均匀带电球所带的电荷量【答案】D【解析】由U=Ed可知E-r曲线下面积表示电势差，则单位为V，故A错误E-r曲线下围成的面积表示电势差，则球心与球表面间的电势差，故B错误；曲线下OR部分的面积恰好等于R2
3、R部分的面积，则R2R的电势差为，根据，得若电荷量为q的正电荷在球面R处静止释放运动到2R处电场力做功为，故C错误；根据R处的场强为，有，解得：，故D正确；故选D.【点睛】E-r曲线下面积是E对r的积分形式，对应的是电势差；通过R处的场强，根据点电荷的场强公式求出均匀带电体所带的电荷量通过图线围成的面积求出球心与球表面积的电势差根据求电场力做功的大小3. 某发电站的输出功率为104 kW,输出电压为4 kV,通过理想变压器升压后向80 km远处的用户供电.已知输电线的电阻率为2.4108 m,导线横截面积为1.5104 m2，输电线路损失的功率为输出功率的4%.则以下说法正确的是：（ ）A.
4、升压变压器的输出的电压为40 kVB. 输电线路上的电压损失为3.2 kVC. 输电线的电阻为12.8D. 理想变压器原副线圈的匝数比为1:10【答案】B【解析】输电线路的电阻为；输电线上损失的功率为P=4%P=4%104KW=400KW；由P=I2R得由P=UI得;输电线上损失电压为U=IR=12525.6V=3.2kV；变压器原副线圈匝数比为，故选B4. 关于固体、液体的性质，下列说法正确的是（）A. 单晶体有确定的熔点，多晶体没有确定的熔点B. 外界对物体做功，同时物体向外界放出热量，物体的内能不一定改变C. 玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，其尖端变钝，这是由于液体重力的作用D. 唐诗观荷叶
5、露珠中有“霏微晓露成珠颗”句，诗中荷叶和露水表现为浸润【答案】B【解析】【详解】A单晶体和多晶体都有确定的熔点，故A错误；B外界对物体做功，同时物体向外界放出热量，根据热力学第一定律可知，物体的内能不一定改变，故B正确；C玻璃管的裂口放在火焰上烧熔，其尖端变钝，这是由于液体表面张力的作用，故C错误；D唐诗观荷叶露珠中有“霏微晓露成珠颗”句，诗中荷叶和露水表现为不浸润，故D错误。故选B。5. 医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度电磁血流计由一对电极a和b以及一对磁极N和S构成，磁极间的磁场是均匀的使用时，两电极a、b均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两
6、垂直，如上图所示由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极a、b之间会有微小电势差在达到平衡时，血管内部的电场可看作是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零在某次监测中，两触点间的距离为3.0 mm，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为160 V，磁感应强度的大小为0.040 T则血流速度的近似值和电极a、b的正负为() A. 1.3 m/s，a正、b负B. 2.7 m/s，a正、b负C. 1.3 m/s，a负、b正D. 2.7 m/s，a负、b正【答案】A【解析】【详解】血液中正负离子流动时，根据左手定则，正离子受到向上的洛伦兹力，负离子受到向下的洛伦兹力，所以正离子向
7、上偏，负离子向下偏则a带正电，b带负电最终血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零，有所以故A正确6. 两个容器A、B，用截面均匀的水平细玻璃管相连，如图所示，A、B所装气体的温度分别为和，水银柱在管中央平衡，如果两边温度都升高，那么水银柱将（）A. 向右移动B. 向左移动C. 不动D. 条件不足，不能确定【答案】A【解析】【详解】假定两个容器的体积不变，即V1，V2不变，A、B中所装气体温度分别为290k和300k，当温度升高T时，容器A的压强由p1增至p1，p1=p1p1，容器B的压强由p2增至p2，p2=p2p2；由查理定律得：，因为p2=p1，所以p1p2，即水银柱应向右移动，故A正
8、确，BCD错误7. 某电场在直角坐标系中的电场线分布情况如图所示，O、P、M、N为电场中的四个点，其中P和M在一条电场线上，则下列说法正确的是（ ） A. M点场强小于N点的场强B. M点的电势高于N点的电势C. 将一负电荷由O点移到M点电势能增加D. 将一正电荷由P点无初速释放，仅在电场力作用下，可沿PM电场线运动到M点【答案】C【解析】【详解】A电场线密地方电场强度大，由图可知M点电场线比N点的密，所以M点的场强大于N点的场强度，故A错误；B沿电场线方向电势降低，所以M点的电势低于N点的电势，故B错误；C将一负电荷由O点移到M点电场力做负功，所以电荷的电势能增加，故C正确；D一正点电荷从P
9、点由静止释放，该电荷所受的电场力是变力，与电场线的相切，据曲线运动的条件该电荷并不能沿电场线运动到M点，故D错误。故选C。8. 如图所示的电路中，R1R2是定值电阻，R3是滑动变阻器，电源的内阻不能忽略，电流表A和电压表V均为理想电表闭合开关S，当滑动变阻器的触头P从右端滑至左端的过程，下列说法中正确的是（ ）A. 电压表V的示数增大B. 电流表A的示数减小C. 电容器C所带的电荷量减小D. 电阻R1的电功率增大【答案】D【解析】【详解】A当滑动变阻器的触头P从右端滑至左端的过程中，变阻器接入电路的电阻减小，电阻R2与R3并联的电阻减小，外电路总减小，路端电压减小，则电压表V的示数减小故A错误
10、；B外电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知干路电流I增大并联部分电压U并=E-I（R1+r）减小，流过电阻R2的电流I2减小，电流表A的示数IA=I-I2增大故B错误；C电容器的电压UC=IR1，I增大，UC增大，电容器C所带的电荷量增大故C错误；D电阻R1的电功率P1=I2R1，I增大，P1增大故D正确；故选D。9. 某种小灯泡的伏安特性曲线如图甲所示,三个完全相同的这种小灯泡连接成如图乙所示的电路,电源的内阻为1.0 现闭合开关S,理想电压表V的示数为4.0 V,则()A. 三个灯泡的总电阻为8.3 B. 电源的电动势为5.6 VC. 电源消耗的热功率为3.0 WD. 电源的效率为89.
11、3%【答案】ABD【解析】【详解】A项：电压表的示数为：U1=4V，由U-I图象得到干路中灯泡的电流为：I1=0.6A，该灯泡的电阻为：，另外两个并联灯泡的电流均为：I2=0.3A，再根据U-I图象得到电压为：U2=1V，则并联电阻为：，故三个灯泡的总电阻为：R=R1+R并8.3，故A正确；B项：电源的电动势为：E=U1+U2+I1r=4+1+0.61=5.6V，故B正确；C项：电源消耗的热功率为：，故C错误；D项：电源的效率为：，故D正确10. 以下说法正确是（）A. 表面张力使液体的表面有拉伸的趋势B. 压缩气体，气体的内能不一定增加C. 当气体分子热运动的剧烈程度减弱时，气体分子的平均动
12、能减小D. 已知阿伏伽德罗常数为NA，氧气的摩尔质量为M、密度为，则每个氧气分子的质量为，每个氧气分子的体积为【答案】BC【解析】【详解】A表面张力使液体的表面有收缩的趋势，A错误；B压缩气体，对气体做功，如果气体放出热量，根据热力学第一定律，气体的内能可能增加也可能减小，B正确；C温度是分子平均动能的标志，当气体分子热运动的剧烈程度减弱时，气体温度降低，气体分子的平均动能减小，C正确；D已知阿伏伽德罗常数为NA，氧气的摩尔质量为M、密度为，则每个氧气分子的质量为，每个氧气分子连同它周围空间的体积为，由于氧气分子距离很大，根据题目，无法求出每个氧气分子的体积，D错误；故选BC11. 如图甲所示
13、，质量为、长为的水平金属细杆的两端分别放置在两水银槽的水银中，水银槽所在空间存在磁感应强度大小、方向水平向右的匀强磁场，且细杆与该磁场方向垂直一匝数为100匝、横截面面积为的线通过导线、开关与两水银槽相连，线岡处于沿竖直方向垂直穿过圈横截面的匀强磁场中，其磁感应强度随时间变化的关系如图乙所示在时闭合开关，细杆间弹起（可认为弹起过程中安培力远大于重力，重力忽略不计），弹起的最大高度为不考虑空气阻力，水银的黏滞作用和细杆落回水槽后的运动，重力加速度取，下列说法正确的是（ ） A. 感应强度的方向竖直向上B. 时，线圈中的感应电动势大小为C. 在细杆CD弹起的过程中，细杆CD所受安培力的冲量大小为D
14、. 开关闭合后，通过细杆某一横截面的电荷量为【答案】ABD【解析】【详解】A、由题意知细杆CD所受安培力方向竖直向上，由左手定则可知感应电流方向由C到D，由安培定则可知感应电流的磁场方向竖直向上，由图示图像可知，在0.150.25s内穿过线圈的磁通量减少，由楞次定律可得磁感应强度方向竖直向上，故A正确；B、由图像可知，00.1s内线圈的感应电动势大小为，即0.05s时，线圈中的感应电动势大小为10V，故B正确；C、细杆弹起过程中，细杆所受安培力的冲量大小为，故C错误；D、开关K闭合后，设通过CD的电荷量为q，根据动量定理可得：，而，解得：，故D正确；故选ABD12. 如图所示，为匀强电场中相邻
15、的四个等势面，一电子经过等势面D时，动能为16eV，速度方向垂直于等势面D，飞经等势面C时，电势能为，飞至等势面B时速度恰好为零，已知相邻等势面间的距离均为4cm，电子重力不计。则下列说法正确的是（）A. 电子做匀变速直线运动B. 匀强电场的场强大小为100V/mC. 等势面A的电势为D. 电子再次飞经D等势面时，动能为16eV【答案】ACD【解析】【详解】A本题考查电场力、电场强度和电势电子运动方向垂直于等势面，故电子运动方向和电场方向平行，则电子加速度方向和运动方向平行，故电子做匀变速直线运动，选项A正确；D电子运动过程只有电场力做功，故电子再次飞经D等势面时电场力做功为零，即电子动能不变
16、，仍为16eV，选项D正确；B电子飞至等势面B时速度恰好为零，故由动能定理可知，电子从等势面D到等势面B，克服电场力做功为16eV，故等势面间的电势差为16V，则场强为选项B错误；C从D到B电势降低，等势面C处电子的电势能为，故等势面C的电势为8V，等势面A的电势比等势面C的电势低16V，故为，选项C正确。故选ACD。【点睛】二、实验题13. 某同学利用下列器材测量两节干电池的总电动势和总电阻。A.待测干电池两节；B.电压表、，量程均为，内阻很大；C.定值电阻（阻值未知）；D.电阻箱；E.导线若干和开关。 （1）根据如图甲所示的电路图，在实物图乙中补全相应的电路图_。（2）实验之前，需要利用该
17、电路测出定值电阻。先把电阻箱调到某一阻值，再闭合开关，读出电压表和的示数分别为、，则_（用、表示）。（3）实验中调节电阻箱，读出电压表和的多组相应数据、。若测得，根据实验描绘出图象如图内所示，则两节干电池的总电动势_、总电阻_。（结果均保留两位有效数字）【答案】 (1). (2). (3). 3.0 (4). 2.4【解析】【详解】(1)1 (2)2 闭合开关后，根据串并联电路规律可知，两端电压，电流为，根据欧姆定律(3)3 根据闭合电路欧姆定律可知变形可得由图象可知，当时，则有图象的斜率为联立解得，。14. 在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：往边长约为40 cm的浅盘里
18、倒入约2 cm深的水待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上完成下列填空：(1)上述步骤中，正确的顺序是_ _(填写步骤前面的数字)(2)将1 cm3的油酸溶于酒精，制成300 cm3的油酸酒精溶液；测得l cm3的油酸酒精溶液有50滴现取一滴该油酸酒精溶液滴
19、在水面上，测得所形成的油膜的面积是0.13 m2由此估算出油酸分子的直径为_ _m(结果保留l位有效数字)【答案】(1) （ 2分）(2)510-10m （3分）【解析】【详解】实验得步骤时先配溶液，然后再将痱子粉放入水中，将液滴滴入水中，描绘轮廓，计算面积，因此是；根据题意可得三、论述题15. 如图是一太阳能空气集热器示意图，底面及侧面为隔热材料，顶面为透明玻璃板，集热器容积为V0，开始时内部封闭气体的压强为p0，经过太阳暴晒，气体温度由T0=300K升至T1=350K。求此时气体的压强；保持T1=350K不变，缓慢抽出部分气体，使气体压强再变回到p0，求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的
20、比值。【答案】p0【解析】【详解】设升温后气体的压强为p1，由查理定律得，代入数据得p1=p0抽气过程可视为等温膨胀过程，设膨胀后的总体积为V，由玻意耳定律得p1V0=p0V解得V=V0设剩余气体的质量与原来气体的总质量之比为K，由题意得K=解得K=16. 如图所示，在第一象限内存在方向沿y轴负方向的匀强电场，在的区域内存在方向垂直于平面向外的匀强磁场。在第二象限内，初速度为零的带正电粒子，经电压为U的电场加速后从y轴上P点沿x轴正方向射入第一象限，经过匀强电场后从Q点进入磁场，并从坐标原点O第一次射出磁场已知带电粒子的质量为m、电荷量为q，不计重力。求：（1）匀强电场电场强度的大小；（2）匀
21、强磁场磁感应强度的大小。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）粒子在第二象限内被加速后沿x轴正方向进入第一象限作出粒子在第一象限内运动的示意图如图甲所示，粒子在电场中做类平抛运动，作出粒子出电场（进磁场）时的速度的反向延长线，由平抛运动规律吋知，反向延长线交于沿x轴方向的位移的中点处，可知粒子到达Q点时的速度v与x轴正方向的夹角为,由运动的合成与分解可知合速度根据动能定理，带电粒子在第二象限有在第一象限有联立解得（2）带电粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，作出其第一次进入磁场后的运动轨迹如图乙所示，为弦，弦切角为，轨迹所对圆心角为，为圆心，则，设粒子在磁场中运动轨迹的半径为R，则，由洛
22、伦兹力提供向心力有，故17. 如图所示，线框由导线组成，cd、ef两边竖直放置且相互平行，导体棒ab水平放置并可沿cd、ef无摩擦滑动，导体棒ab所在处有匀强磁场且B22 T，已知ab长L0.1 m，整个电路总电阻R5 .螺线管匝数n4，螺线管横截面积S0.1 m2.在螺线管内有如图所示方向磁场B1，若磁场B1以均匀增加时，导体棒恰好处于静止状态，试求：(g10 m/s2)（1）通过导体棒ab的电流大小；（2）导体棒ab的质量m大小；（3）若B10，导体棒ab恰沿cd、ef匀速下滑，求棒ab的速度大小.【答案】(1) ；(2) m=0.016kg ；(3) v=20m/s【解析】【详解】（1）
23、螺线管产生的感应电动势：=4V闭合电路欧姆定律，（2）安培力F1=B2I1L=20.80.1N=0.16N导体棒静止时有F=mg，求得 m=0.016kg （3）切割磁力线所产生的电动势E2=B2Lv闭合电路欧姆定律：安培力表达式：F2=B2I2L导体棒静止时有 F2=mg 代入数据得：v=20m/s18. 如图所示，MN、PQ是固定在水平桌面上，相距l1.0m的光滑平行金属导轨，MP两点间接有R0.6的定值电阻，导轨电阻不计。质量均为m0.1kg，阻值均为r0.3的两导体棒a、b垂直于导轨放置，并与导轨良好接触。开始时两棒被约束在导轨上处于静止，相距x02m，a棒用细丝线通过光滑滑轮与质量为
24、m00.2kg的重物c相连，重物c距地面高度也为x02m。整个桌面处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B1.0T。a棒解除约束后，在重物c的拉动下开始运动（运动过程中丝线始终与b棒没有作用），当a棒即将到达b棒位置前一瞬间，b棒的约束被解除，此时a棒已经匀速运动，试求：（1）a棒匀速运动时棒中的电流大小；（2）已知a、b两棒相碰后即粘合成一根“更粗的棒”，假设导轨足够长，试求该“粗棒”能运动的距离；（3）a棒解除约束后整个过程中装置产生的总焦耳热。【答案】（1）2A；（2）0.075m；（3）3.875J【解析】【详解】（1）由题意m0gBlIa可得Ia2A（2）设碰前a棒的速度为v，则Ia，R总0.30.5v1m/sab碰撞过程mv2mv，v0.5m/sab碰撞后整体运动过程，由动量定理得lBt02mv，qt得x0.075m（3）发生碰撞前m0gx0Q1（m0m）v2得Q13.85J发生碰撞后Q22mv20.025J所以整个运动过程QQ1Q23.875J