1、山东省济南市外国语学校2021届高三物理上学期10月试题（含解析）一单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1. 关于光的干涉、衍射和偏振，下列说法中错误的是（）A. 高级照相机镜头在阳光下呈现淡紫色是光的干涉现象B. 全息照相的拍摄主要是利用了光的偏振原理C. 通过手指间的缝观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的衍射现象D. 与紫外线相比，红外线更容易发生衍射现象【答案】B【解析】【详解】A高级照相机镜头在阳光下呈现淡紫色，这是光的薄膜干涉现象，故A不符合题意；B全息照相的拍摄主要是利用了光的干涉原理，故B符合题意；C通过手指间的缝隙
2、观察日光灯，可以看到彩色条纹，这是光的衍射现象，故C不符合题意；D波长越长越容易发生衍射，红外线的波长比紫外线长，容易发生衍射现象，因此红外线更容易发生行射现象，故D不符合题意。故选B。2. 关于一定质量的理想气体，下列说法正确的是（）A. 当分子热运动变剧烈且分子平均间距变大时，气体压强一定变大B. 在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零C. 一定质量的理想气体压强增大，其分子的平均动能一定增加D. 气体在等压膨胀过程中温度内能一定变大【答案】D【解析】【详解】A当分子热运动变剧烈时，气体分子的平均动能变大；当气体间的平均距离变大，气体分子的密集程度变小，则压强不知道如何变化，故A错误；
3、B气体对容器壁的压强是分子对容器壁的碰撞产生的，与气体的重力无关，故在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强不变，故B错误；C一定质量的理想气体压强增大，可以通过减小体积或者升高温度来实现，如果保持温度不变，减小体积的话，其分子的平均动能保持不变，故C错误；D气体在等压膨胀过程中由理想气体状态方程可知，温度一定升高，内能也一定增大，故D正确。故选D。3. 一列火车沿直线轨道从静止出发由A地驶向B地，列车先做匀加速运动，加速度大小为a，接着做匀减速运动，加速度大小为2a，到达B地时恰好静止，若A、B两地距离为S，则火车从A地到B地所用时间t为A. B. C. D. 【答案】C【解析】【分析】设加速
4、结束时的速度为v，根据v2=2ax列式求解v，然后根据平均速度求解运动的总时间【详解】设加速结束时的速度为v，则，解得 ，则整个过程中的平均速度为，则火车从A地到B地所用时间t为，故选C.4. 如图所示，一束光沿半径方向射向一块半圆柱形玻璃砖，在玻璃砖底面上的入射角为，经折射后出a、b两束光线。则（）A. 在玻璃中，a光的传播速度大于b光的传播速度B. 在真空中，a光的波长小于b光的波长C. 分别用a、b光在同一个双缝干涉实验装置上做实验，a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距D. 若改变光束的入射方向使角逐渐变大，则折射光线b首先消失【答案】B【解析】【详解】从图中可知光线a的偏折程度大，
5、根据折射定律公式是入射角，r是折射角，可知a光的折射率大，故a光的频率大。A在玻璃中，光的传播速度a光的折射率大，可知，a光的传播速度小于b光的传播速度，故A错误；BC在真空中，根据公式a光的频率大，可得a光的波长小于b光的波长；根据双缝干涉条纹间距公式a光的波长小于b光的波长，可知用同一装置做双缝干涉实验时a光的干涉条纹小于b光的干涉条件间距，故B正确，C错误；D根据全反射定律可知a光折射率越大，全反射角越小，所以若改变光束的入射方向使角逐渐变大，则折射光线a首先消失，故D错误。故选B。5. 如图所示，将小球以速度v沿与水平方向成角斜向上抛出，结果球刚好能垂直打在竖直墙面上，球反弹的瞬间速度
6、方向水平，且速度大小为碰撞前瞬间速度大小的，已知，空气阻力不计，则当反弹后小球的速度大小再次为v时，速度与水平方向夹角的正切值为（ ）A. B. C. D. 【答案】B【解析】采用逆向思维，小球做斜抛运动看成是平抛运动的逆运动，将抛出速度沿水平和竖直方向分解，有：vxvcosvcos370.8v，vYvsin370.6V球撞墙前瞬间的速度等于0.8v，反弹速度大小为：;反弹后小球做平抛运动，当小球的速度大小再次为v时，竖直速度为：速度方向与水平方向的正切值为：，故B正确，ACD错误；故选B.6. 如图所示，孤立点电荷+Q固定在正方体的一个顶点上，与+Q相邻的三个顶点分别是A、B、C，下列说法中
7、正确的是( )A. A、B、C三点的场强相同B. A、B、C三点的电势相等C. A、B、C三点所在的平面为一个等势面D. 将电荷量为+q的检验电荷由A点沿直线移动到B点过程中电势能始终保持不变【答案】B【解析】【详解】ABA、B、C三点的场强大小相等，方向不同，所以三点的场强不同，三点的电势相同，故A错误，B正确；CA、B、C三点所决定的平面各点到+Q的距离不相等，故电势就不全相等，所以该平面不是等势面，故C错误；D一电荷+q的检验电荷由A点沿直线移动到B点的过程中，电势先升高后降低，电势能先增大后减小故D错误故选B【名师点睛】解答本题的关键要掌握孤立+Q点电荷电场线和等势面的分布，知道离正电
8、荷距离越近的位置电势越高，正电荷在电势高的位置电势能大7. 弹跳能力是职业篮球运动员重要的身体素质指标之一，许多著名的篮球运动员因为具有惊人的弹跳能力而被球迷称为“弹簧人”，弹跳过程是身体肌肉、骨骼关节等部位一系列相关动作的过程，屈膝是其中一个关键动作，如图所示，人屈膝下蹲时，膝关节弯曲的角度为，设此时大、小腿部的肌群对膝关节的作用力F的方向水平向后，且大腿骨、小腿骨对膝关节的作用力大致相等，那么脚掌所受地面竖直向上的弹力约为（）A B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】设大腿骨、小腿骨对膝关节的作用力为，则他们之间的夹角为，F即为他们合力的大小，则有脚掌所受地面竖直向上的弹力约联立可得
9、： ；故选D。8. 如图所示，理想变压器三个线圈的匝数比，其中匝数为的原线圈接到的交流电源上，匝数为和的两个副线圈分别与电阻组成闭合回路.已知通过电阻的电流，电阻，则通过电阻的电流和通过原线圈的电流分别是（）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】由于，且V，解得V，V，根据欧姆定律得A，根据理想变压器的输入功率和输出功率相等可得，代入数据得A，故C正确，ABD错误.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。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分。9. 某同学欲通过Internet查询“神舟”五号飞船绕地球运行的相关科
10、技数据，从而将其与地球同步卫星进行比较，他了解到“神舟”五号飞船在圆周轨道上运转一圈的时间大约为90分钟。由此可得出( )A. “神舟”五号飞船在圆周轨道上运行的速率比地球同步卫星的小B. “神舟”五号飞船在圆周轨道上运行的角速度比地球同步卫星的大C. “神舟”五号飞船运行的向心加速度比地球同步卫星的大D. “神舟”五号飞船在圆周轨道上运行时离地面的高度比地球同步卫星的低【答案】BCD【解析】【详解】人造卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，有计算得出 D、根据题意可以知道“神舟”五号飞船的周期比同步卫星短，根据可以知道同步卫星的轨道半
11、径大，即同步卫星离地面的高度大，故D正确；A、根据可以知道，同步卫星线速度小，故A错误；B、根据可以知道，同步卫星的角速度小，所以B正确；C、根据可以知道，同步卫星的加速度小，故C正确。故选BCD。10. 某横波沿x轴正方向传播，在t=0时刻恰好传播到x=2m处B点；当t=0.5s质点A从0时刻起恰好第三次位于平衡位置。质点P位于x=5m处，下列说法正确的是（）A. 该波的波速为B. t=1.1s时，质点P已经过的路程是0.1mC. 与该波发生干涉的另一简谐波的频率是2.25HzD. 质点A的振动方程为【答案】ABD【解析】【详解】A根据t=05s时质点A恰好第三次位于平衡位置知得由图可知，该
12、波的波长为2m，则该波的波速为故A正确；B波从图示时刻传到P点的时间为起振方向向下，当t=1.1s时，质点P已振动了t=0.5s时间，而所以t=1.1s时质点P的路程是故B正确；C该波的频率为两列波发生干涉的条件是频率相同，所以与该波发生干涉的另一简谐波的频率是2.5Hz，故C错误；D由图像可知，振幅为，角速度为则质点A的振动方程为故D正确。故选ABD。11. 如图所示是法拉第圆盘发电机的示意图。铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别于圆盘的边缘和铜轴接触，圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中，当圆盘旋转时，下列说法正确的是（）A. 实验中流过电阻R的电流是由于圆盘内产生涡流现象而形成的B.
13、 若从上往下看，圆盘顺时针转动，则圆盘中心电势比边缘要高C. 实验过程中，穿过圆盘的磁通量发生了变化，产生感应电动势D. 若从上向下看，圆盘顺时针转动，则有电流沿a到b的方向流动流经电阻R【答案】BD【解析】【详解】A圆盘转动可等效看成无数轴向导体切割磁感线，因此是电磁感应现象，故A错误；B根据右手安培定则，从上往下看，圆盘顺时针转动产生由圆盘边缘指向圆盘中心的电流，即圆盘中心电势比边缘高，故B正确；C实验过程中，穿过圆盘的磁通量没有发生变化，而是导体切割磁感线产生了感应电动势，故C错误；D从上往下看，圆盘顺时针转动产生由圆盘边缘指向圆盘中心的电流，则有电流沿a到b的方向流经电阻R，故D正确。
14、故选BD。12. 如图所示，轻杆长为3L，在杆的AB两端分别固定质量均为m的球A和球B，杆上距球A为L处的点O装在光滑的水平转动轴上，外界给予系统一定的能量后，杆和球在竖直面内转动在转动的过程中，忽略空气的阻力若球B运动到最高点时，球B对杆恰好无作用力，则下列说法正确的是( )A. 球B转到最低点时，其速度为B. 球B在最低点时速度为C. 球B在最高点时，杆对水平轴的作用力为1.5mgD. 球B在最高点，杆对水平轴的作用力为1.25mg【答案】AC【解析】【详解】AB球B运动到最高点时，球B对杆恰好无作用力，即重力恰好提供向心力，有解得：由于AB两球的角速度相等，而线速度之比等于角速度之比，故
15、此时A的线速度为由机械能守恒定律可知：B转到最低点时有；解得：；故A正确，B错误；CDB球到最高点时，对杆无弹力，此时A球受重力和拉力的合力提供向心力，有解得故杆对支点的作用力为1.5mg故C正确；D错误。故选AC。三非选择题：本题共6小题，共60分。13. 利用如图所示的电路测量一个满偏电流为300A，内阻rg约为几十到几百欧姆的电流表的内阻值，有如下的主要实验器材可供选择：A滑动变阻器(阻值范围030 k)B滑动变阻器(阻值范围010 k)C电源(电动势3V，内阻不计)D电源(电动势6V，内阻不计)(1)为了使测量尽量精确，在上述可供选择的器材中，滑动变阻器R应选用_，电源E应选用_(选填
16、器材前面的字母序号)(2)实验时要进行的主要步骤有：A断开S2，闭合S1B调节R的阻值，使电流表指针偏转到满刻度C闭合S2D调节电阻箱R的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的三分之一E记下此时R的阻值为90 则待测电流表的内阻rg的测量值为_ ，该测量值_电流表内阻的真实值(选填“大于”、“小于”或“等于”)【答案】 (1). A (2). D (3). 180 (4). 小于【解析】【详解】（1）用半偏法测电流表的内阻时，与电流表串联的滑动变阻器的阻值要尽可能大，以减小测量误差,因此在回路电流不超过电流表量程的前提下,电源电动势应尽可能大些，以保证滑动变阻器的阻值尽可能大，故变阻器应选A，电源应
17、选D.（2）闭合S2后，电流表与R并联，且并联R后总电阻认为不变，则总电流不变，则通过R的电流为总电流的 ，故，因是并联关系：，则.闭合S2后，电路总电阻变小，电路总电流变大，通过R的电流大于原来电流的三分之二，则该实验测出的电表内阻要小于电流表内阻的真实值14. 在“用单摆测量重力加速度的大小”的实验中。(1)安装好实验装置后，先用游标卡尺测量摆球直径d，测量的示数如图所示，则摆球直径d=_cm，再测量摆线长l，则单摆摆长L=_（用d、l表示）；(2)摆球摆动稳定后，当它到达_（填“最低点”或“最高点”）时启动秒表开始计时，并记录此后摆球再次经过最低点的次数n（n=1、2、3），当n=60时
18、刚好停表。停止计时的秒表读数为 67.5s，该单摆的周期为T=_s（周期要求保留三位有效数字）；(3)计算重力加速度测量值的表达式为g=_（用T、L表示），如果测量值小于真实值，可能原因是_；A.将摆球经过最低点的次数n计少了B.计时开始时，秒表启动稍晚C.将摆线长当成了摆长D.将摆线长和球的直径之和当成了摆长(4)正确测量不同摆L及相应的单摆周期T，并在坐标纸上画出T2与L的关系图线，如图所示。由图线算出重力加速度的大小g_m/s2（保留3位有效数字，计算时2取9.86）。【答案】 (1). 1.84cm (2). (3). 最低点 (4). 2.25s (5). (6). A、C (7).
19、 9.86m/s2【解析】【详解】(1)1由图可知，游标卡尺的副尺为10个小格，最小分度值为0.1mm，游标卡尺的主尺的读数为1.8cm，副尺的读数为，因此游标卡尺的读书为；2单摆的摆长为摆线长与摆球半径之和，即；(2)3测量周期时，为了减小误差，计时起点必须选在最低点；4单摆的周期为(3)5由单摆周期公式 可得6A测周期时，将摆球经过最低点的次数计少了，所测周期偏大，因此g偏小，A正确；B计时开始时，秒表启动稍晚，则总时间偏小，周期偏小，则g偏大，B错误；C将摆线长当成了摆长，所测摆长偏小，则g偏小，C正确；D将摆线长加小球直径作为摆长，所测摆长偏大，则g偏大，D错误；故选AC。(4)7 由
20、单摆周期公式 可得则图像的斜率为由图线算出重力加速度的大小15. 热等静压设备广泛用于材料加工中该设备工作时，先在室温下把惰性气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中，然后炉腔升温，利用高温高气压环境对放入炉腔中的材料加工处理，改部其性能一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积为0.13 m3，炉腔抽真空后，在室温下用压缩机将10瓶氩气压入到炉腔中已知每瓶氩气的容积为3.210-2 m3，使用前瓶中气体压强为1.5107 Pa，使用后瓶中剩余气体压强为2.0106 Pa；室温温度为27 氩气可视为理想气体（1）求压入氩气后炉腔中气体在室温下的压强；（2）将压入氩气后的炉腔加热到1 2
21、27 ，求此时炉腔中气体的压强【答案】（1） （2）【解析】【详解】（1）设初始时每瓶气体的体积为，压强为；使用后气瓶中剩余气体的压强为，假设体积为，压强为的气体压强变为时，其体积膨胀为，由玻意耳定律得：被压入进炉腔的气体在室温和条件下的体积为：设10瓶气体压入完成后炉腔中气体的压强为，体积为，由玻意耳定律得：联立方程并代入数据得：（2）设加热前炉腔的温度为，加热后炉腔的温度为，气体压强为，由查理定律得：联立方程并代入数据得：16. 如图所示，一束平行单色光从空气垂直入射到等腰三棱镜的AB面上，AB和AC边长相等，顶角为，底边BC长为，这种单色光在三棱镜中的的折射率为n。在三棱镜右侧有一足够大
22、的竖直光屏垂直于BC，光屏到C点的距离为。求光屏上光斑的最高点和最低点之间的距离。（，结果可以带根号）【答案】【解析】【详解】根据全反射条件，光线射入三棱镜后射出时的临界角C=光线射入三棱镜后，在AC边的入射角为，不会发生全反射设射出AC边时的出射角。根据折射定律 得 根据题意，射到光屏上最低点的位置在图中S1点，如图所示由几何关系可知故 在BC边的入射角为大于全反射的临界角，会发生全反射. 由题意可知，从BC边全反射的光线中射到光屏上最高点的位置在图中S2点，如图所示由几何关系可知，故 所以光屏上光斑的最高点和最低点之间的距离为17. 静止在水平地面上的两小物块A、B（均可视为质点），质量分
23、别为mA=1.0kg、mB=4.0kg，两者之间有一被压缩的微型弹簧，A与其右侧竖直墙壁的距离L，如图所示。某时刻，将压缩的微型弹簧释放，使A、B瞬间分离，两物块获得的动能之和为Ek=10.0J。释放后，A沿着与墙壁垂直的方向向右运动。A、B与地面之间的动摩擦因数均为=0.2。重力加速度取g=10m/s2。A、B运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短。(1)求弹簧释放后瞬间A、B速度的大小；(2)若要让B停止运动后A、B才第一次相碰，求L的取值范围。【答案】(1)，；(2)【解析】【详解】（1）设弹簧释放瞬间A和B获得的速度大小分别为，以向右为正方向，由动量守恒定律两物块获得的动量之
24、和为联立并代入数据得（2）A、B两物块与地面间的动摩擦因数相等，因而两者滑动时加速度大小相等，设为加速度为设从弹簧释放到B停止所需时间为t，B向左运动的路程为，则有弹簧释放后A先向右匀减速运动，与墙碰撞后再反向匀减速。因，B先停止运动，设当A与墙距离为时，A速度恰好减为0时与B相碰设当A与墙距离为时，B刚停止运动A与B相碰联立解得的范围为18. 如图甲所示，建立oxy坐标系，两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称，极板长度和板间距均为l，第一四象限有磁场，方向垂直于oxy平面向里。位于极板左侧的粒子源沿x轴向右连接发射质量为m、电量为+q、速度相同、重力不计的带电粒子在03t0时间内两板间加
25、上如图乙所示的电压（不考虑极边缘的影响）。已知t=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在t0时刻经极板边缘射入磁场，上述m、q、l、t0、B为已知量。（不考虑粒子间相互影响及返回板间的情况）（1）求电压U0大小；（2）求时进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径；（3）何时进入两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短？求此最短时间。【答案】（1）；（2）；（3）时刻，【解析】【详解】（1）时刻进入两极板带电粒子在电场中做匀变速曲线运动，时刻刚好从极板边缘射出，在y轴负方向偏移的距离为，则有竖直方向，根据运动学公式有联立上式解得（2）时刻进入两极板的带电粒子，前时间在电场中偏转，后时间两极板没有电场，带电粒子做匀速直线运动，带电粒子沿x轴方向的分速度大小为带电粒子离开电场时沿y轴负方向的分速度大小为带电粒子离开电场时的速度大小为设带电粒子离开电场进入磁场做匀速圆周运动的半径为R，则有联立上式解得（3）设带电粒子离开电场时速度方向与y轴正方向的夹角为，如下图时刻进入两极板的带电粒子在磁场中运动时间最短，带电粒子离开磁场时沿y轴正方向的分速度为根据几何关系有联立上式解得带电粒子在磁场运动的轨迹图如上图所示，圆弧所对的圆心角为所求最短时间为带电粒子在磁场中运动的周期为联立以上两式解得
