1、山东省潍坊市第一中学2021届高三物理上学期期中学业水平检测试题注意事项：1答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。2回答选择题时，选出每小题答案后，用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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3考试结束后，只需要上交答题卡。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。1如图，是研究平行板电容器电容有关因素的实验装置，下列说法正确的是A实验前，用跟毛皮摩擦过的橡胶棒与电器a板接触一下，就能使电容器带电B实验中，保持电容器电荷量及板间距
2、离不变，将a板上移，静电计指针张角增大C实验中，只要静电计指针张角减小，就说明电容器的电容量是增大的D实验中，仅在两板间插入有机玻璃板，静电计指针张角增大2我国将在2022年举办冬季奥运会，届时将成为第一个实现奥运“全满贯”国家。图示为某种滑雪赛道的一部分，运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道。若运动员从图中a点滑行到最低点b的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率保持不变，对于这个过程，下列说法正确的是A运动员受到的摩擦力大小不变B运动员所受合外力始终等于零C运动员先处于失重状态后处于超重状态D运动员进入圆弧形滑道后处于超重状态32020年3月9日19时55分，中国在西昌卫星发
3、射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射北斗系统第54颗导航卫星。北斗导航卫星系统共有三种卫星：地球同步卫星、中圆轨道卫星(轨道形状为圆形，轨道半径在1000公里和3万公里之间)、倾斜地球同步轨道卫星(周期为24h)。下列说法正确的是A中圆轨道卫星的运行周期可能大于24hB中圆轨道卫星的运行线速度可能大于79km/sC倾斜地球同步轨道卫星一定比中圆轨道卫星的角速度小D倾斜地球同步轨道卫星比地球同步卫星运行的线速度大4一辆质量为1.5103kg的电动汽车以额定功率在平直公路上行驶，某时刻(图中t=3s)开始空档滑行，在地面阻力作用下匀减速到静止。其xt图像如图所示，该车的额定功率是A1.5kWB3k
4、WC7.5kWD9kW5某同学在一根细橡胶管中灌满食盐水，两端用粗铜丝塞住管口，形成一段封闭的盐水柱。他将此盐水柱接到电源两端，电源电动势和内阻恒定。握住橡胶管两端将它水平均匀拉伸到原长的2倍，忽略温度对电阻率的影响，下列说法正确的是A盐水柱两端的电压增大B通过盐水柱的电流增大C盐水柱的电阻增大为原来的2倍D电源的输出功率增大6如图，一带负电的粒子(不计重力)以某一初速度沿两块平行板的中线方向射入偏转电场中，已知极板长度l，间距d，粒子质量m，电荷量q。若电子恰好从极板边缘射出电场，由以上条件可以求出的是A粒子的初速度B两平行板间的电势差C粒子射出电场时的速度D粒子在板间运动过程中速度方向偏转
5、的角度7在x轴上有间隔相同的a、b、c、d四个点，a、d关于原点对称。现在a、d两点处固定两个电荷量相同的点电荷，如图Ex图像描绘了x轴上部分区域的电场强度，以x轴正方向为电场强度的正方向。下列说法正确的是Ab、c两点的电势相同Bb、c两点的电场强度不相同Ca、d两点固定的是同种电荷Da、b、c、d四点的电势关系为8药物生产车间需要严格控制室内温度范围，尽量保证较小的温度波动。如图是某监控温度波动的报警原理图，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，当报警器两端的电压变化量超出设定值时，报警器就会自动报警。下列说法正确的是A温度升高，报警器两端电压增大B温度降低，热敏电阻的热功率一定增大C滑动变阻器
6、取值大，报警器容易报警D滑动变阻器取值与报警器是否容易报警无关二、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，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9某次休闲体育竞技中的陀螺表演赛，“台阶华尔兹”，台阶的高度为H，水平长度为x，截面为等腰三角形的圆锥形陀螺，其高度也为H，上表面半径为R，转动角速度为。欲让旋转的陀螺从光滑台阶上水平飞出(运动中陀螺转动轴总保持竖直)，且跳到下一台阶的过程中不与台阶相碰。关于陀螺底端顶点离开台阶的瞬间，下列说法正确的是A若陀螺底端顶点的水平速度为，则陀螺恰不与台阶相碰B若陀螺底端顶点的水平速度为，则陀螺恰不与台阶相碰
7、C若陀螺恰不与台阶相碰，陀螺上各点的速度的最大值D若陀螺恰不与台阶相碰，陀螺上各点的速度的最大值10如图，一滑板爱好者利用一截面为半圆形的工程管道体验滑板运动的乐趣，他从A点以水平速度进入工程管道后落至管道壁上。若离开A点时的动能为E1，落点B是管道最低点；若离开A点时的动能为E2，落点C与圆心连线跟竖直方向成37角(sin37=06，cos37=08)，下列说法正确的是AEl与E2的比值为5：16BEl与E2的比值为3：8C若离开A点时的速度合适，落在管道壁上时速度方向会与管道壁垂直D无论离开A点时的速度多大，落在管道壁上时速度方向都不会与管道壁垂直11如图，竖直平面内放一直角杆，水平和竖直
8、部分套有质量均为2kg的滑块A、B，两滑块之间用轻绳连接，杆的水平部分粗糙，动摩擦因数=0.2，杆的竖直部分光滑。物块A在水平拉力作用下以2.4ms的速度向右匀速运动。图示时刻，A与端点O的距离为3m，B与端点O的距离为4m，从图示时刻起在A向右运动1m的过程中，下列说法正确的是A滑块B做匀速直线运动B滑块A与水平杆之间产生的摩擦热为8JC滑块B的机械能增加了27JD水平拉力做的功大于35J12如图，绝缘光滑圆环竖直放置，a、b、c为三个套在圆环上可自由滑动的空心带电小球，已知小球c位于圆环最高点，ac连线与竖直方向成60角，bc连线与竖直方向成30角，三个小球均处于静止状态。下列说法正确的是
9、Aa、b小球带同种电荷，与c球电荷电性相反Ba、b小球电量之比为Ca、b小球质量相等Da小球质量小于b小球质量三、非选择题：本题共6小题，共60分。13(6分)某研究小组设计了测定动摩擦因数的实验方案。如图所示，A是可固定于水平桌面上任意位置的滑槽(滑槽末端与桌面相切)，B是可视为质点的滑块。第一次实验，如图甲所示，将滑槽末端与桌面右端M对齐并固定，让滑块从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地面上的P点，测出滑槽右端M距离地面的高度H、M与P间的水平距离x1；第二次实验，如图乙所示，将滑槽沿桌面向左移动一段距离并固定，让滑块B再次从滑槽最高点由静止滑下，最终落在水平地面上的P点，测出M距离P间
10、的水平距离x2。(1)本实验必须的测量仪器是_；(2)为测出动摩擦因数，第二次实验还需测得物理量是_；(写出需要的物理量并用相应的符号表示)(3)滑块与桌面间的动摩擦因数=_。(用物理量符号表示)14(8分)某同学利用如图甲所示装置验证“合外力一定时，物体的加速度与其质量成反比”，他将质量为m装有细砂的小车放在长木板上，连接好纸带并平衡摩擦力。通过不可伸长的细线，跨过固定在木板边缘的滑轮与槽码相连，释放小车得到一条纸带。保持槽码的质量不变，多次减少小车中的细砂并测量小车的质量，重复进行实验，得到多条纸带。每次实验时小车的质量、质量的倒数、及通过纸带得到的加速度记录在图丙表格中。(1)图乙是某次
11、实验得到的一条纸带，图中纸带上相邻两计数点间有四个点没有标出，该次实验的加速度大小是_ms2；(2)本实验_(填“需要”或“不需要”)满足槽码的质量远小于小车的质量；(3)请利用图丙表格中的数据在图丁坐标系中画出小车的图线(直接画在答题纸上)；(4)请结合所画的图线特点对实验进行分析评价。15(7分)2020年的诺贝尔物理学奖颁给了对黑洞研究有着突出贡献的科学家。探索黑洞得到诺奖的认可后，这将鼓励人们持续研究黑洞。黑洞可以认为是一种质量极大的天体，黑洞自身不发光，难以直接观测，我们可以通过恒星运动，黑洞边缘的吸积盘及喷流，乃至引力波来探测。假定黑洞为一个质量分布均匀的球形天体，天文学家观测到一
12、质量很小的恒星独自在宇宙中做周期为T，半径为r的匀速圆周运动，由此推测，圆周轨道的中心可能有个黑洞，引力常量为G。(1)利用所学知识求该黑洞的质量M；(2)若地球表面的物体以光速运动，都无法脱离地球，地球就会成为一个黑洞。已知两个质量分别为m1、m2的质点相距为r时也会具有势能，称之为引力势能，其大小为(规定无穷远处势能为零)，引力常量G=6.671011Nm2kg2，地球质量M0=6.021024kg，光速c=3108ms。求地球变成黑洞的最大半径Rm(结果保留1位有效数字)。16(9分)如图，一根内壁光滑的直角三角形玻璃管子ABC处于竖直平面内，AC边长为h，倾斜角为=37，让两个质量为m
13、的小球(可视为质点)分别从顶点A由静止开始出发，一个球沿AB滑下，到达B所用时间为t1；另一个球竖直自由下落经过C到达B，到达B的过程中所用时间为t2；在转弯C处有个极小的光滑圆弧，可确保小球转弯时无机械能损失，且转弯时间可以忽略不计，重力加速度为g，sin37=0.6，cos37=0.8。求：(1)沿AB运动的小球到达B点时重力的功率；(2)t1：t2的值。17(14分)如图甲，真空中水平放置的平行金属板MN、PQ间所加交变电压U随时间t的变化图像如图乙所示，U0已知。距离平行板右侧有一足够大的荧光屏，荧光屏距平行板右侧的距离与平行板的长度相等，电子打到荧光屏上形成亮斑。现有大量质量为m电荷
14、量为+q的电荷以初速度v0平行于两板沿中线OO持续不断的射入两板间。已知t=0时刻进入两板间的电子穿过两板的时间等于所加交变电压的周期T，出射速度偏转了53，所有粒子均可以从板间射出，忽略电场的边缘效应及重力的影响，sin53=0.8，cos53=0.6。求：(1)平行板的长度；(2)板间距离；(3)荧光屏上亮斑离O点的最大距离。18(16分)如图，某对撞系统类似于“过山车”模型，通过改变电场方向自动控制。该绝缘装置存在于竖直面内的匀强电场中，平直轨道BD上有一半径为R的环形轨道，水平轨道与倾斜轨道、环形轨道平滑连接。开始时电场方向向上，质量为m电量为q的带电刚性小球P静止于离水平面高h处的倾
15、斜轨道AB上，恰好对轨道无压力。将电场反向后，小球P由静止沿轨道运动，与另一静止于水平轨道上大小相等的绝缘刚性小球Q发生弹性正碰。已知Q球质量是P球的4倍，重力加速度为g，忽略一切摩擦阻力。求：(1)匀强电场的场强E；(2)要使P球能够沿着轨道运动与Q球碰撞，h需满足的条件；(3)要使P球能够沿着轨道运动与Q球至少发生两次碰撞，h需满足的条件。20202021学年度第一学期期中学业水平检测高三物理答案及评分标准一、单项选择题：本大题共8小题，每小题3分，共24分。1B 2D 3C 4C 5A 6D 7D 8C二、多项选择题：本大题共4小题，每小题4分，共16分，选不全得2分，有选错得0分。 9
16、BC 10AD 11CD 12ABC三、非选择题13（6分）（1）刻度尺（1分）（2）测出滑槽末端与桌面右端M的距离L（2分）图线能体现出描点及线性和非线性两部分。（3）（3分）14（8分）（1）0.55（2分）（2）需要（2分）（3）如右图（2分）（4）小车质量比较大时（即远大于槽码质量），加速度与质量成反比。小车质量比较小时，槽码的重力不再等于细线中的张力大小，实验条件不再满足“合外力一定。” （2分，学生任分析出一条即可）15（7分）（1）根据万有引力定律和牛顿第二定律：m ()2r（2分）解得：M（1分）（2）设质量为m的物体，从黑洞表面至无穷远处根据能量守恒定律：+()0（1分）解得
17、 R（1分）因为连光都不能逃离，有vc（1分）所以黑洞的半径最大不能超过Rm910-3m（1分）评分标准：第1问，3分；第2问，4分。共7分。16(9分)（1） 设小球沿AB运动到B点时的速度为v， AC=h由动能定理得：mgh（1分）可得到达B时重力的功率：Pmgvsin（2分）（2）（1分）解得：t1（1分）沿ACB滑下AC段有：（1分）解得： ， 解得（1分）所以（1分）得：（1分）评分标准：第1问，3分；第2问，6分。共9分。17(14分)（1）电荷沿OO方向做匀速直线运动，则平行板长：Lv0T（2分）（2）由几何关系可知：电荷离开平行板时沿电场线方向的速度vyv0tan53（1分）由
18、动量定理可得：q+ qmvy0（2分）解得：d（1分）（3）分析可得t进入电场的粒子打在屏上的亮点离O点最远：t进入电场时的加速度：a（1分）tT时的速度：v1（1分）在 T内电荷在竖直方向上的位移为：y1 （1分）t时的速度：v2（1分）v2v0在 T内电荷在竖直方向上的位移为：y2v0T（1分）设离开电场时速度与水平方向夹角y3l tan（1分）解得：ymy1+ y2+ y33v0T（2分）评分标准：第1问，2分；第2问，4分；第3问，8分。共14分。18(16分)（1）电场方向向上时小球P受力平衡：qEmg（1分）解得：E（1分）（2）要使小球P能够通过环形轨道的最高点，则需要:mg+q
19、E（1分）由动能定理可得：(mg+qE)(h2R)0（1分）联立以上两式，解得：h（1分）（3）设碰撞前P球速度为v0，碰撞为弹性碰撞，则碰撞前后两球机械能守恒、动量守恒，有: + （1分）mv0mvp+4mvQ（1分）联立以上两式，解得：vp（2分）因|vP |vQ|，故要求P球能够从环形轨道再次返回即可追上Q球发生第二次碰撞，则情形一：P球回到环形轨道时上升最大高度不超过R，即可返回，有:(mg+qE)R0（1分）(mg+qE)h0（1分）联立式得：h（1分）结合(1)中结论h，得H取值范围一：h（1分）情形二：P球能再次通过环形轨道最高点，并回到斜面上之后再次返回、通过环形轨道，追上Q球，有：mg+qE （1分）2(mg+qE) R（1分）又：(mg+qE) h0联立得H取值范围二：h（1分）故释放点高度H的取值范围为：H或H评分标准：第1问，2分；第2问，3分；第3问，8 分；第4问，11 分。共16分。