山东省德州市2021届高三上学期期中考试 物理(含答案)

德州市2021届高三上学期期中考试

高三物理试题

2020.11

本试题卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟。

注意事项：

1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。

2.选择题答案必须使用2B铅笔正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3.请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1.网购贵重物品，收到的产品大多被较软的泡沫塑料包裹着，这样包装的目的是

A.减小碰撞过程中的动量变化量     B.延长碰撞过程中的作用时间

C.为使产品看起来更上档次         D.为减少和周围环境中的热传递

2.以下对功的说法正确的是

A.滑动摩擦力只能做负功

B.静摩擦力一定不做功

C.若作用力做正功则它的反作用力一定做负功

D.若作用力不做功，它的反作用力可能做负功

3.如图所示，质量为m的细绳两端固定在水平天花板上，在细绳上通过光滑滑轮(不计重力)悬挂质量为M的物体时，细绳端点的切线与天花板间的夹角为α，已知重力加速度为g，则此状态下细绳的一端对天花板的拉力大小为

A.     B.     C.     D.

4.如图所示，一细绳拉一小球在竖直平面内做顺时针方向的圆周运动，细绳的长度为L，不连接小球的一端固定，以小球在最低点时的位置为坐标原点O，水平向右为正方向建立直线坐标系Ox，不计空气阻力，重力加速度为g，假如小球运动至最高点时细绳脱落，之后小球经过坐标轴时的坐标为x，x的最小值为

A.0     B.L     C.L     D.2L

5.如图所示电路中，电源的电动势为E，内阻为r，开关S1，一直保持闭合状态，现将开关S2闭合，以下说法正确的是

A.通过电阻R1的电流变大     B.电源的路端电压变大

C.电源的输出功率变大        D.电源的总功率变大

6.如图所示，物块A、B通过跨过光滑定滑轮的轻绳相连，A的质量为m，套在光滑竖直杆上，B的质量为3m，轻绳右侧与竖直杆的夹角为60°，重力加速度的大小为g，将系统自静止开始释放，刚释放时物块A的加速度为

A.g，方向竖直向上     B.g，方向竖直向上

C.g，方向竖直向下     D.g，方向竖直向上

7.某实验小组将电流表G改装成欧姆表，所用器材除电流表G外还有电源、滑动变阻器、导线等，电路如图所示。改装完成后为方便读数，通过测量，他们将表盘中的3mA刻度改为500Ω；8mA刻度改为100Ω，则6mA刻度应改为

A.180Ω     B.200Ω     C.250Ω     D.300Ω

8.如图所示，足够长的平行板电容器与电动势为E、内阻为r的电源连接，电容器两极板间的距离为d，在靠近电容器右侧极板的某点有一粒子发射源，能向各个方向发射速度大小都为v的同种粒子，粒子质量为m、带电量为q(q<0)，所有粒子运动过程中始终未与左侧极板接触。将电容器两极板间的电场看做匀强电场，不计带电粒子的重力，则粒子再次到达电容器右侧极板时与出发点的最大距离为

A.     B.     C.     D.

二、多项选择题：本题共4小题，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.人造卫星在燃料耗尽后会因为无法控制而成为太空垃圾，太空垃圾对航天器的运行带来很大的安全隐患。为防止人造近地卫星成为太空垃圾，往往在燃料快要耗尽时控制其进入大气层，从而烧毁或坠入南太平洋。如图所示为正在逆时针做匀速圆周运动的近地卫星，若要使其进入大气层，以下说法正确的是

A.应打开前面发动机，向前喷气，使其偏离原来轨道

B.卫星进入大气层后，速度会越来越小

C.卫星进入大气层后，机械能减小

D.卫星进入大气层后，处于完全失重状态

10.t＝0时刻甲、乙两物体自同一位置开始运动，运动的速度一时间图像如图所示，对t＝0至t＝3s的运动过程，以下选项正确的是

A.甲、乙两物体的加速度大小相等

B.甲、乙两物体间的最远距离为4.5m

C.t＝1.5s时，甲、乙两物体都向正方向运动，甲在前，乙在后

D.t＝3s时，甲、乙两物体相遇

11.如图所示，质量均为m的物块A、B用轻弹簧相连，置于光滑水平面上，在水平力F的作用下，弹簧处于压缩状态，A紧压在竖直墙壁上。现撤去力F，在以后的运动过程中B的最大的速度为v，对撤去力F以后的过程，以下说法正确的是

A.物块A离开竖直墙壁之前，竖直墙壁对A的冲量大小为mv

B.物块A离开竖直墙壁之前，竖直墙壁对A做功的大小为mv2

C.物块A、B和弹簧组成的系统总动量守恒，机械能守恒

D.物块A的最大速度为v

12.如图甲所示，某电场中的一条电场线恰好与M、P所在直线重合，以M为坐标原点，向右为正方向建立直线坐标系x，P点的坐标xP＝5.0cm，此电场线上各点的电场强度大小E随x变化的规律如图乙所示。若一电子仅在电场力作用下自M点运动至P点，其电势能减小45eV，对于此电场，以下说法正确的是

A.该电子做匀变速直线运动        B.x轴上各点的电场强度方向都为x轴负方向

C.M点的电势是P点电势的     D.图像中的E0的数值为1.2

三、非选择题：本题共6小题，共计60分。

13.(6分)要精确测定物块与水平面间的动摩擦因数µ，已知重力加速度为g，实验步骤如下：

①将光电门固定在水平面上；

②将遮光条固定在物块上，推动物块，使物块以一定的速度向右运动；

③数字计时仪显示的光电门的遮光时间记为t；

④使物块以不同的初速度向右运动，重复以上实验步骤，多做几次实验。

请回答以下问题：

(1)除光电门的遮光时间t，实验中还需要测量的物理量有         

A.物块的质量m                        B.遮光条的宽度d

C.物块经过光电门后向前滑行的距离L     D.物块的总滑行距离x

以下第(2)问和第(3)问用题干和第(1)问中的相关字母表达

(2)要用图像法处理数据，横轴为，则纵轴应为         

(3)按第(2)问所述的方法画出的图像为一条过原点的直线，斜率为k，则待测动摩擦因数µ＝          。

14.(8分)有一根细而均匀的圆柱体导体棒样品，电阻约为150Ω，某实验小组要测量其电阻率，现提供以下实验器材：

A.游标卡尺

B.螺旋测微器

C.电流表A1(量程为50mA，内阻r1为150Ω)

D.电流表A2(量程为100mA，内阻r2约为40Ω)

E.电压表V(量程为3V，内阻r3约为3KΩ)

F.滑动变阻器R1(总阻值为200Ω，额定电流2A)

G.滑动变阻器R2(总阻值为100Ω，额定电流0.1A)

H.直流电源E(电动势为12V，内阻不计)

I.待测圆柱体导体棒样品

J.开关一只，导线若干

(1)该实验小组首先用游标卡尺测得该样品的长度如图甲所示，其示数L＝         cm；用螺旋测微器测得该样品的直径如图乙所示，其示数D＝         mm。

(2)为测量样品电阻率，该实验小组又对样品电阻进行精确测量。

①设计的电路原理图如丙所示，图中虚线框中应选器材              ；滑动变阻器R应选         (用器材前的序号表示)

②闭合开关，按正确的实验步骤进行测量，图丙中虚线框中仪器的读数为a，的读数为b，则样品电阻阻值Rx＝        (用a、b、r1、r2、r3中的某些符号表达)。

15.(8分)2020年7月23日，天问一号火星探测器在中国文昌航天发射场发射升空，按照设计思路，天问一号在火星表面着陆前的最后两个运动阶段分别为动力减速阶段和着陆缓冲阶段。在动力减速阶段，探测器发动机打开，经80s速度由95m/s减至3.6m/s。将天问一号在动力减速阶段的运动看做竖直方向的匀变速直线运动，已知天问一号的质量约为5t，火星半径约为地球半径的二分之一，火星质量约为地球质量的十分之一，地球表面的重力加速度g＝10m/s2。求：

(1)火星表面的重力加速度g火的大小；

(2)动力减速阶段发动机提供的力的大小(结果保留两位有效数字)。

16.(8分)如图所示为某粮库输送小麦的示意图，麦粒离开传送带后看做在竖直方向上运动，形成的麦堆为圆锥状。若小麦比较干燥，在输送过程中和传送带之间由于摩擦会带电，虽然麦粒间的库仑力远小于重力，但这个力对麦堆的形成还是会有一定影响。小麦干燥时，刚形成的麦堆表面的电场看做垂直于麦堆表面；小麦潮湿时，刚形成的麦堆表面无电场，麦粒间的动摩擦因数为µ，最大静摩擦力和滑动摩擦力相等，不考虑麦粒的滚动。求：

(1)小麦潮湿时，麦堆锥面最大倾角α应为多少？(用反三角函数表达)

(2)通过计算分析小麦在干燥和潮湿两种情况下，麦堆锥面最大倾角a哪种情况较大？(小麦干燥时，麦粒间的动摩擦因数也视为µ)

17.(14分)中国产复兴号动车组列车是目前世界上运营时速最高的高铁列车。某动车组列车共8节，每节的质量都为m，其中第一节和第五节做为动车为列车提供动力，额定功率均为P0，其余均为无动力的车厢。若启动时第一节和第五节施加的牵引力大小恒定，并且都等于整个列车受到的阻力大小，行驶过程中每节受到的阻力大小相同，且阻力不变，以额定功率行驶时的最大速度为v0。求：

(1)列车启动后至达到额定功率前的过程中，第3节和第4节间的相互作用力的大小；

(2)列车启动后经过多长时间达到额定功率；

(3)若列车在额定功率下以最大速度匀速行驶时，第一节失去动力，再经过位移x列车又开始匀速行驶，计算得出自第一节失去动力至再次开始匀速行驶的时间间隔。

18.(16分)如图所示，质量为的小圆环A套在足够长的光滑水平杆上，位于水平地面上M点的正上方；小物块B的质量为m，通过长度为L的轻绳与A连接，初始时轻绳处于水平状态。某时刻由静止释放B，B到达最低点时的速度恰好与水平地面相切，并且此时轻绳恰好在与B的连接处断裂，之后B在水平地面上向右运动，一段时间后在N点平滑进入内壁光滑的竖直固定细圆管，圆管的半径R＝，B在N点平滑离开圆管时的速度可能向左，也可能向右。已知物块B与水平地面间的动摩擦因数为0.1，重力加速度为g，求：

(1)轻绳断裂时物块A、B各自的速度大小；

(2)物块B由静止释放至最低点的过程中的位移大小；

(3)若M、N两点间的距离也为L，物块B刚过N点时对圆管的压力大小；

(4)以M点为坐标原点，水平向右为正方向建立直线坐标系Ox，N点的坐标用xN表示，写出物块B在水平地面上的速度减为零时的坐标x与xN的关系式。