1、山东省济南市济北中学2021届高三物理上学期11月试题（含解析）本试卷分选择题和非选择题两部分。共100分。考试时间90分钟。一、选择题（本题共12题，1至6单项选择题，每小题3分，7至12为多项选择题，每小题4分，全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分，共42分。）1. 蹦极是一项非常刺激的户外休闲活动北京青龙峡蹦极跳塔高度为68米，身系弹性蹦极绳的蹦极运动员从高台跳下，下落高度大约为50米假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点下列说法正确的是()A. 运动员到达最低点前加速度先不变后增大B. 蹦极过程中，运动员的机械能守恒C. 蹦极绳张紧后的下落过程中，动能一直减小D. 蹦极
2、绳张紧后的下落过程中，弹力一直增大【答案】D【解析】【详解】A：蹦极绳张紧前，运动员只受重力，加速度不变蹦极绳张紧后，运动员受重力、弹力，开始时重力大于弹力，加速度向下；后来重力小于弹力，加速度向上；则蹦极绳张紧后，运动员加速度先减小为零再反向增大故A错误B：蹦极过程中，运动员和弹性绳的机械能守恒故B错误C：蹦极绳张紧后下落过程中，运动员加速度先减小为零再反向增大，运动员速度先增大再减小，运动员动能先增大再减小故C错误D：蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性绳的伸长量增大，弹力一直增大故D正确2. 如图所示，曲线是某质点只在一恒力作用下的部分运动轨迹质点从M点出发经P点到达N点，已知质点从M点到P点
3、的路程大于从P点到N点的路程，质点由M点运动到P点与由P点运动到N点的时间相等下列说法中正确的是()A. 质点从M到N过程中速度大小保持不变B. 质点在M、N间的运动不是匀变速运动C. 质点在这两段时间内的动量变化量大小相等，方向相同D. 质点在这两段时间内的动量变化量大小不相等，但方向相同【答案】C【解析】因为质点在恒力作用下运动，所以质点做匀变速曲线运动，速度随时间变化，故AB错误；根据动量定理可得，两段过程所用时间相同，所以动量变化量大小和方向都相同，C正确D错误3. 如图所示，在水平光滑桌面上放有两个小物块，它们中间有细线连接已知， m2=2Kg连接它们的细线最大能承受6N的拉力现用水
4、平外力向左拉或用水平外力向右拉，为保持细线不断，则的最大值分别为A. 10N；15NB. 15N；6NC. 12N；10ND. 15N；10N【答案】D【解析】【详解】用水平外力F1向左拉m1，对m1有：，对m2有：，解得F1最大值为15N；用水平外力F2向右拉m2，对m2有：，对m1有：，解得F2最大值为10N；故ABC错误，D正确；故选D。4. 如图是质量为1kg的质点在水平面上运动的v-t图像，以水平向右的方向为正方向以下判断正确的是（ ）A. 在03.0s时间内，合力对质点做功为10JB. 在4.0s6.0s时间内，质点的平均速度为3m/sC. 在1.0s5.0s时间内，合力的平均功率
5、为4wD. 在t=6.0s时，质点加速度为零【答案】B【解析】【详解】根据动能定理，在03.0s时间内，合力对质点做功等于动能的增加量，故，故A错误；由于速度时间图线与时间轴包围的面积表示位移，故物体在4.0s6.0s时间内的位移为x(1+2)46m，故平均速度为，故B正确；根据动能定理，在1s5.0s时间内，合力对质点做功等于动能的增加量，故Wmv52mv121(160)8J，故合力的平均功率为，故C错误；在t=6.0s时，质点速度为零，但从5s到7s物体做匀变速直线运动，加速度不变，故该时刻物体的加速度不为零，故D错误5. 如图所示，物块a、b的质量分别为m、2m，水平地面和竖直墙面均光滑
6、，a、b间接触面粗糙，在水平推力F作用下，两物块均处于静止状态，则（）A. 物块b受四个力作用B. 物块b受到的摩擦力大小等于mgC. 物块b对地面的压力大小等于2mgD. 物块b给物块a的作用力水平向右【答案】B【解析】【详解】A物块b受到：重力、a的弹力和静摩擦力、地面的支持力、推力F，共受五个力，A错误；B以a为研究对象，由平衡条件知，b对a的摩擦力大小等于a的重力，为mg，由牛顿第三定律知a对b的摩擦力大小也等于mg，B正确；C以整体为研究对象，则知地面对b的支持力等于3mg，则物块b对地面的压力大小等于3mg，C错误；D物块a受到物块b两个力作用：水平向右的压力和竖直向上的静摩擦力，
7、它们的合力斜向右上方，则物块a受到物块b的作用力斜向右上方，D错误。故选B。6. 汽车发动机的额定功率是60kW，汽车的质量为2103kg，在平直路面上行驶，受到的阻力是车重的0.1倍若汽车从静止出发，以0.5ms2的加速度做匀加速运动，则出发50s时，汽车发动机的实际功率为（取g=10ms2）（）A. 25kWB. 50kWC. 60kWD. 75kW【答案】C【解析】【详解】汽车受到的阻力汽车以0.5ms2的加速度做匀加速运动根据牛顿第二定律解得若50s内车是匀加速，则50s末汽车功率但汽车发动机的额定功率是60kW；则50s内车不是匀加速，而是先匀加速后变加速，故出发50s时，汽车发动机
8、的实际功率为60kW。故选C。7. 下列选项正确的是（）A. 当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大B. 第二类永动机不可能制成，说明机械能可以全部转化为内能，内能却不能全部转化为机械能C. 食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性D. 某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0，则阿伏加德罗常数可表示为NA【答案】AC【解析】【详解】A由分子势能与分子间距离的关系可知，当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大，故A正确；B第二类永动机不可能制成，违背热力学第二定律:从单一热源吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响，故B错误；C因为
9、晶体原子排列有规则，食盐属于典型的晶体，所以食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性，故C正确；D阿伏加德罗常数的此公式，在气体中不可用，故D错误。故选AC。8. 如图所示，三角形传送带以lm/s的速度逆时针匀速转动，两边的传送带长都是2m且与水平方向的夹角均为37现有两个小物块A、B从传送带顶端都以lm/s的初速度沿传送带下滑，物块与传送带间的动摩擦因数均为0.5（g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8），下列说法正确的是（）A. 物块A先到达传送带底端B. 物块A、B同时到达传送带底端C. 传送带对物块A做正功，对物块B做负功D. 物块在传送带上的划痕长度
10、之比为1：3【答案】BD【解析】A、对A，因为mgsin37mgcos37，则A物体所受摩擦力沿斜面向上，向下做匀加速直线运动，B所受摩擦力沿斜面向上，向下做匀加速直线运动，两物体匀加速直线运动的加速度相等，位移相等，则运动的时间相等根据速度时间公式知，到达底端的速度大小相等，故A错误，B正确；C、传送带对A、B的摩擦力方向与速度方向相反，都做负功，故C错误；D、对A，划痕的长度等于A的位移减为传送带的位移，以A为研究对象，由牛顿第二定律得：a=2m/s2由运动学公式得运动时间分别为：t=1s所以皮带运动的位移为x=vt=1m所以A对皮带的划痕为：x1=2m1m=1m对B，划痕的长度等于B的位
11、移加上传送带的位移，同理得出B对皮带 的划痕为x2=3m所以划痕之比为1：3，故D正确故选BD点睛：分析A重力沿斜面向下的分力与摩擦力的关系，判断A物体的运动规律，B所受的摩擦力沿斜面向上，向下做匀变速直线运动，结合运动学公式分析求解9. 如图所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的小环，小环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为d.现将小环从与定滑轮等高的A处由静止释放，当小环沿直杆下滑距离也为d时（图中B处），下列说法正确的是（重力加速度为g）（ ）A. 环与重物组成的系统机械能守恒B. 小环到达B处时，重物上升的高度也为dC. 小环在B处的速度与重
12、物上升的速度大小之比等于D. 小环在B处的速度时，环的速度为【答案】AD【解析】【详解】A由于小环和重物只有重力做功，则系统机械能守恒，故A项正确B结合几何关系可知，重物上升的高度 ，故B项错误C将小环在B处的速度分解为沿着绳子方向和垂直于绳子方向的两个分速度，其中沿着绳子方向的速度即为重物上升的速度，则环在B处的速度与重物上升的速度大小之比为 ，故C项错误D小环和重物系统机械能守恒，则 且解得故D正确；故选AD。点睛：本题考查了绳子的关联速度问题，在分解速度时要注意两个分解方向，一是沿绳子方向，二是垂直于绳子方向，结合能量守恒解题即可10. 如图所示，M、N是两块水平放置的平行金属板，R0为
13、定值电阻，R1和R2为可变电阻，开关S闭合。质量为m的带正电的微粒从P点以水平速度v0射入金属板间，沿曲线打在N板上的O点。若经下列调整后，微粒仍从P点以水平速度v0射入，则关于微粒打在N板上的位置说法正确的是（）A. 保持开关S闭合，增大R1，微粒打在O点右侧B. 保持开关S闭合，增大R2，微粒仍打在O点C. 断开开关S，M极板稍微上移，微粒打在O点右侧D. 断开开关S，N极板稍微下移，微粒打在O点右侧【答案】BD【解析】【详解】粒子在平行板间运动时，粒子加速度为A保持开关S闭合，由串并联电压关系可知，R0两端电压增大R1，U将减小，电容器两端的电压减小，则粒子受到的电场力减小，受到的重力不
14、变，则产生的加速度增大从P点以水平速度v0射入金属板间打在极板上则有水平位移为水平位移将减小，故粒子打在O点左侧，故A正确；B保持开关S闭合，增大R2，R0两端的电压不变，即电容器两端的电压不变，粒子仍打在O点故B正确；CD断开开关，平行板带电量不变，平行板间电场强度为结合和可得断开开关，若M极板稍微上移，电场强度不变，故加速度不变，不会影响离子的运动，还打在O点。断开开关，若N极板稍微下移，电场强度不变，加速度不变，但y增大:水平位移将增大，粒子打在O点右侧故D正确，C错误。故选BD。11. 如图所示，一质量为m的小球用两根不可伸长的轻绳a、b连接，两轻绳的另一端分别系在竖直杆的A、B两点上
15、，当两轻绳伸直时，a绳与杆的夹角为30，b绳水平，已知a绳长为2L，当竖直杆以自己为轴转动，角速度从零开始缓慢增大过程中，则下列说法正确的是( )A. 从开始至b绳伸直但不提供拉力时，绳a对小球做功为0B. b绳伸直但不提供拉力时，小球的向心加速度大小为C. 从开始至b绳伸直但不提供拉力时，小球的机械能增加了D. 当时，b绳未伸直【答案】BCD【解析】当b绳刚要伸直时，对小球，由牛顿第二定律和向心力公式得水平方向有：，竖直方向有，解得，小球的机械能增加量为，由功能关系可知，从开始至b绳伸直但不提供拉力时，绳a对小球做功为，故A错误C正确；b绳刚好伸直无拉力时，小球的角速度为，当，所以b未伸直，
16、小球的向心加速度为，故BD正确12. 如图所示，平面直角坐标系的第一象限内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，一质量为m、电荷量为q的带电粒子以速度v0沿平行于y轴方向从x轴上不同点分别射入磁场。若该粒子从x轴上a点射入磁场，则恰好垂直于y轴射出磁场，且在磁场中运动的时间为t0。若该粒子先后从x轴上b、c两点射入磁场，则恰好能从y轴上的同一点P射出磁场。O、P两点间的距离为，下列说法正确的是（）A. 该粒子带正电B. 匀强磁场的磁感应强度大小为C. 该粒子从c点射入磁场时，在磁场中运动的时间为D. 该粒子从b点射入磁场时，在磁场中运动的时间为【答案】BC【解析】【详解】A由左手定则，该粒子带负电，A
17、错误；B由 和 得，B正确；CD由解得设粒子从b、c射入磁场的两个轨迹所对应的圆心角分别为1和2解得该粒子从b、c两点射入磁场时，在磁场中运动的时间分别为解得C正确，D错误。故选BC。第卷（非选择题共58分）二、实验题（本题共2小题，共15分，把答案填在题中的横线上。）13. 为了探究“弹簧的弹性势能与弹簧形变量的关系”，某同学设计了如图所示的装置，并进行了如下实验。(1)如图甲，将轻质弹簧下端固定在铁架台上，在上端托盘中依次增加规格相同的砝码，砝码质量为20g，测量相应的弹簧长度，部分数据如下表由表中数据求得弹簧劲度系数k=_N/m；(g取9.80m/s2)砝码数量（个）234弹簧长度（cm
18、）6.625.644.66(2)取下弹簧，将其一端固定于气垫导轨左侧，当弹簧处于自然长度时，滑块距离光电门足够远，如图乙所示；调整导轨，使滑块自由滑动时，通过两个光电门的速度大小相等；(3)使滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x；然后由静止释放滑块，记录滑块脱离弹簧后的速度v；(4)重复(3)中的操作，得到v与x的关系如图丙，由图象可知，v与x成_关系，由上述实验可得结论：对同一根弹簧，弹性势能与弹簧的_成正比。【答案】 (1). 20.0 (2). 正比 (3). 形变量的平方【解析】【详解】(1)1 表格中，当40g时，弹簧长度为6.62cm，当60g时，弹簧长度为5.64cm，当80g时，弹
19、簧长度为4.66cm，根据胡克定律，F=kx，设弹簧的劲度系数为k，原长为x0，则列式：0.049.8=k（x0-0.0662）0.089.8=k（x0-0.0466）联立两式，解得：k=20.0N/m(4)2 根据v与x的关系图可知，图线经过原点，且是斜倾直线，则v与x成正比.3 由动能表达式，动能与速度的大小平方成正比，而速度的大小与弹簧的压缩量成正比，因此弹簧的弹性势能与弹簧的形变量的平方成正比；14. 现要测定一段粗细均匀、电阻约为60的合金丝的电阻率，若已测得其长度，要尽量精确的测量其电阻值R，器材有：电池组（电动势3.0V，内阻约1）；电流表（量程0100mA，内阻约0.5）；电压
20、表（量程03V，内阻约3k）；滑动变阻器R1（010，允许最大电流2.0A）；滑动变阻器R2（0500，允许最大电流0.5 A）；电键一个、导线若干以上器材中，所用的滑动变阻器应选_（填“R1”或“R2”）用螺旋测微器测量合金丝直径时的刻度位置如图甲所示，读数为 mm如图乙所示是测量合金丝电阻的电路，闭合开关之前，滑动变阻器的滑片应移到 (填“最左端”或“最右端”)闭合开关后，滑动变阻器的滑片从一端移到另一 端，电压表示数变化明显，但电流表示数始终几乎为零，由此可以推断：电路中 (填“1、2、3”或“4、5、6”或“6、7、8”)之间出现了 (填“短路”或“断路”)在电路故障被排除后，为了更准
21、确地测出合金丝的阻值，在不更换实验器材的条件下，对实验应改进的是 （填选项前的字母）A电流表连接方式改为内接法B滑动变阻器连接方式改为限流式【答案】；0.730(0.728-0.732)；最左端；4、5、6；断路； A ；【解析】【详解】试题分析：滑动变阻器用分压电路，故应选阻值较小的R1；合金丝直径为：0.5mm+0.01mm23.0=0.730mm；闭合开关之前，滑动变阻器的滑片应移到最左端；可以推断：电路中4、5、6之间出现了断路；因，故采用电流表内接电路误差较小，故选A.考点：伏安法测电阻.三计算题（本大题共4小题，43分。请将答题步骤详细填写在答题栏内，注意卷面整洁，步骤完整，只填写
22、结果不得分）15. 如图所示，火箭载着宇宙探测器飞向某行星，火箭内平台上还放有测试仪器火箭从地面起飞时，以加速度竖直向上做匀加速直线运动（为地面附近的重力加速度），已知地球半径为R（1）到某一高度时，测试仪器对平台的压力是起飞前的，求此时火箭离地面的高度h（2）探测器与箭体分离后，进入行星表面附近的预定轨道，进行一系列科学实验和测量，若测得探测器环绕该行星运动的周期为T0，试问：该行星的平均密度为多少？（假定行星为球体，且已知万有引力恒量为G）【答案】（1） （2）【解析】(1)取测试仪为研究对象，由物体的平衡条件和牛顿第二定律有在地面时在某一高度处由题意知解得又 解得(2) 进入行星表面附近
23、的预定轨道，则有又解得16. 如图1，在真空中足够大的绝缘水平地面上，一个质量为 m=0.2kg，带电量为q=+2.010-6 C的小物块处于静止状态，小物块与地面间的动摩擦因数=0.1。从t=0时刻开始，空间加上一个如图2所示的场强大小和方向呈周期性变化的电场（电场为负表示电电场方向与正方向相反），（取水平向右的方向为正方向，g取10m/s2。）求：(1)23秒内小物块的位移大小；(2)23秒内电场力对小物块所做的功。【答案】(1)47m(2)9.8J【解析】【详解】(1)02s内物块加速度：a1=2m/s2位移：s1=4m2s末的速度为：v2=a1t1=4m/s24s内物块做减速运动，加速
24、度的大小：a2=2m/s2位移：s2=s1=4m4s末的速度为：v4=0因此小物块做周期为4s的加速和减速运动，第22s末的速度为v22=4m/s，第23s末的速度v23=v22-a2t=2m/s （t=1s）所求位移为：s=(2)23秒内，设电场力对小物块所做的功为W，由动能定理：W-mgs=求得：W=9.8J17. 如图所示，半径为R的光滑半圆环轨道与高为10R的光滑斜轨道放在同一竖直平面内，两轨道之间由一条光滑水平轨道CD相连，水平轨道与斜轨道间有一段圆弧过渡在水平轨道上，轻质弹簧被a、b两小球挤压，处于静止状态同时释放两个小球，a球恰好能通过圆环轨道最高点A，b球恰好能到达斜轨道的最高
25、点B已知a球质量为m，重力加速度为g求：（1）a球释放时的速度大小；（2）b球释放时速度大小；（3）释放小球前弹簧的弹性势能【答案】（1）（2）（3）7.5mgR【解析】（1）a球过圆轨道最高点A时，根据牛顿第二定律：可以得到：a球从C运动到A，由机械能守恒定律：由以上两式求出：；（2）b球从D运动到B，由机械能守恒定律：求出：；（3）以a球、b球为研究对象，由动量守恒定律：可以得到：弹簧的弹性势能：，可以得到：点睛：本题为动量守恒及机械能守恒相结合的题目，注意只有弹簧弹开的过程中动量才是守恒的，才能列出动量守恒的表达式，此后两小球不再有关系18. 某电视台“快乐向前冲”节目中的场地设施如题图
26、所示，AB为水平直轨道，上面安装有电动悬挂器，可以载人运动，水面上漂浮着一个半径为R，角速度为，铺有海绵垫的转盘，转盘的轴心离平台的水平距离为L，平台边缘与转盘平面的高度差为H选手抓住悬挂器，可以在电动机带动下，从A点下方的平台边缘处沿水平方向做初速度为零，加速度为a的匀加速直线运动选手必须作好判断，在合适的位置释放，才能顺利落在转盘上设人的质量为m（不计身高大小），人与转盘间的最大静摩擦力为mg，重力加速度为g 假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零，为保证他落在距圆心以内不会被甩出转盘，转盘的角速度应限制在什么范围? 若已知H =5m，L =8 m，a =2m/s2，g =10m/s
27、2，且选手从某处C点释放能恰好落到转盘的圆心上，则他是从平台出发后经过多长时间释放悬挂器的? 若电动悬挂器开动后，针对不同选手的动力与该选手重力关系皆为F = 0.6mg，悬挂器在轨道上运动时存在恒定的摩擦阻力，选手在运动到上面（2）中所述位置C点时，因恐惧没有释放悬挂器，但立即关闭了它的电动机，则按照（2）中数据计算悬挂器载着选手还能继续向右滑行多远的距离?【答案】（1） ；（2）2s ；（3）2m【解析】【详解】(1)设人落在距圆心处不至被甩下，最大静摩擦力提供向向心力则有mg m2即转盘转动角度应满足(2)沿水平加速段位移为x1，时间t1；平抛时水平位移为x2，时间为t2则加速时有v = atl平抛运动阶段x2 = vt2全程水平方向：x1+ x2 = L代入已知各量数值，联立以上各式解得tl = 2s (3)由(2)知 v =4 m/s，且F = 0.6mg，设阻力为f，继续向右滑动加速度为，滑行距离为x3加速段 减速段联立以上三式解得x3 = 2m
