山东省济南外国语学校2020届高三下学期质量检测物理试题含解析【附15套高考模拟卷】

山东省济南外国语学校2020届高三下学期质量检测物理试题

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4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、如图甲所示的“襄阳砲”是古代军队攻打城池的装置，其实质就是一种大型抛石机，图乙是其工作原理的简化图。将质量m = 10kg的石块，装在与转轴O相距L=5m的长臂末端口袋中，最初静止时长臂与水平面的夹角30

α=?，发射时对短臂施力使长臂转到竖直位置时立即停止运动，石块靠惯性被水平抛出，落在水平地面上。若石块落地位置与抛出位置间的水平距离s=20 m,不计空气阻力，取g=l0 m/s2。以下判断正确的是

A．石块抛出后运动时间为

3 2 s

B．石块被抛出瞬间的速度大小20

2/ 3

m s

C．石块即将落地时重力的瞬时功率为5006W

D．石块落地的瞬时速度大小为15m/s

2、如图所示为单摆的振动图像，根据此振动图像不能确定的物理量是（）

A．摆长B．回复力C．频率D．振幅

3、在如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，R1、R3为定值电阻，R2为滑动变阻器，C为电容器。将滑动变阻器的滑动触头P置于位置a，闭合开关S，电路稳定时理想电压表V1、V2的示数分别为U1、U2，理想电流表A的示数为I。当滑动变阻器的滑动触头P由a滑到b且电路再次稳定时，理想电压表V1、V2的示数分别为U1′、U2′，理想电流表A的示数为I′。则以下判断中正确的是（）

A．滑动变阻器的滑动触头P由a滑向b的过程中，通过R3的电流方向由左向右

B．滑动变阻器的滑动触头P由a滑向b的过程中，电容器的带电量减小

C ．11'U U > ，22'U U >，I I '>

D ．221'U U R r I I -=+-'

4、2010 年命名为“格利泽 581g”的太阳系外行星引起了人们广泛关注，由于该行星的温度可维持表面存在液态水，科学家推测这或将成为第一颗被发现的类似地球世界，遗憾的是一直到 2019 年科学家对该行星的研究仍未有突破性的进展。这颗行星距离地球约 20 亿光年(189.21 万亿公里)，公转周期约为 37 年，半径大约是地球的 2 倍，重力加速度与地球相近。则下列说法正确的是

A ．飞船在 Gliese581g 表面附近运行时的速度小于 7.9km/s

B ．该行星的平均密度约是地球平均密度的

12

C ．该行星的质量约为地球质量的 8 倍

D ．在地球上发射航天器前往“格利泽 581g”，其发射速度不能超过 11.2km/s 5、如图所示，图中曲线为两段完全相同的六分之一圆弧连接而成的金属线框（金属线框处于纸面内），每段圆弧的长度均为L ，固定于垂直纸面向外、大小为B 的匀强磁场中。若给金属线框通以由A 到C 、大小为I 的恒定电流，则金属线框所受安培力的大小和方向为（ ）

A ．IL

B ，垂直于A

C 向左

B ．2ILB ，垂直于A

C 向右

C ．6ILB

π

，垂直于AC 向左

D ．3ILB π

，垂直于AC 向左 6、某时刻水平抛出的小球，在1s t =时的速度方向与水平方向的夹角130θ=o ，2s t =，其速度方向与水平方向的夹角260θ=o 。忽略空气阻力，重力加速度210m/s g =，则小球初速度的大小为（ ）

A ．3m/s

B ．10m/s

C ．3m/s

D ．5m/s

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、如图所示，质量为m 的滑块以一定初速度滑上倾角为θ的固定斜面，同时施加一沿斜面向上的恒力sin F mg θ=；已知滑块与斜面间的动摩擦因数tan μθ=，取出发点为参考点，能正确描述滑块运动到最高点过程中产生的热量Q ，滑块动能k E 、势能p E 、机械能E 随时间t 、位移s 关系的是（ ）

A．B．

C．D．

8、如图所示，光滑且足够长的金属导轨MN、PQ平行地固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.20m，两导轨的左端之间连接的电阻R=0.40Ω，导轨上停放一质量m=0.10kg的金属杆ab，位于两导轨之间的金属杆的电阻r=0.10Ω，导轨的电阻可忽略不计。整个装置处于磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。现用一水平外力F水平向右拉金属杆，使之由静止开始运动，在整个运动过程中金属杆始终与导轨垂直并接触良好，若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如图乙所示。则（）

A．t=5s时通过金属杆的感应电流的大小为1A，方向由a指向b

B．t=3s时金属杆的速率为3m/s

C．t=5s时外力F的瞬时功率为0.5W

D．0~5s内通过R的电荷量为2.5C

9、如图所示，小车质量为M，小车顶端为半径为R的四分之一光滑圆弧，质量为m的小球从圆弧顶端由静止释放，对此运动过程的分析，下列说法中正确的是（g为当地重力加速度）（）

A．若地面粗糙且小车能够静止不动，则地面对小车的静摩擦力最大为mg

B．若地面粗糙且小车能够静止不动，则地面对小车的静摩擦力最大为3

2 mg

C

．若地面光滑，当小球滑到圆弧最低点时，小车速度为

2

()

gR

m

M M m

+

D．若地面光滑，当小球滑到圆弧最低点时，小车速度为

2

()

gR

M

m M m

+

10、如图所示，理想变压器的初、次级线圈的匝数之比为1

2

22

5

N

N

=，在次级线圈中接有两个阻值均为50Ω的电阻，图甲中D为理想二极管。现在初级线圈输入如图乙所示的交流电压，那么开关K在断开和闭合的两种情况下，下列说法中正确的有（）

A．两种情况下R2两端的电压相同B．两种情况下R2消耗的功率相同

C．两种情况下R1消耗的功率相同D．两种情况下变压器的输入功率不同

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和内电阻。

A．待测干电池两节，每节电池电动势约为1.5V，内阻约几欧姆

B．直流电压表V1、V2，量程均为3V，内阻约为3kΩ

C．定值电阻R0，阻值未知

D．滑动变阻器R，最大阻值R m

E．导线若干和开关

(1)根据如图甲所示的电路图，用笔画线代替导线，把图乙中的实物连成实验电路_____；

(2)实验之前，需要利用该电路图测出定值电阻R0，方法是把滑动变阻器R调到最大阻值R m，再闭合开关，电压表V1和V2的读数分别为U10、U20，则R0=_____（U10、U20、R m表示）；

(3)实验中移动滑动变阻器触头，读出电压表V1和V2的多组数据U1、U2，描绘出U1-U2图像如图所示，图中直线斜率为k，与纵轴的截距为a，则两节干电池的总电动势E=_____，总内阻r=_____（用k、a、

R 0表示）。

12、在“探究物体质量一定时，加速度与力的关系实验”中，小明同学做了如图甲所示的实验改进，在调节桌面水平后，添加了力传感器来测细线中的拉力。已知当地的重力加速度取210m/s g =。

(1)关于该实验的操作，下列说法正确的是_______。

A ．必须用天平测出沙和沙桶的质量

B ．一定要保证沙和沙桶的总质量远小于小车的质量

C ．应当先释放小车，再接通电源

D ．需要改变沙和沙桶的总质量，打出多条纸带

(2)由多次实验得到小车的加速度a 与力传感器显示数F 的关系如图乙所示，则小车与轨道间的滑动摩擦力f F =________N 。

(3)小明同学不断增加沙子质量重复实验，发现小车的加速度最后会趋近于某一数值，从理论上分析可知，该数值应为________m/s 2。

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。

13、滑雪者高山滑雪的情景如图所示。斜面直雪道的上、下两端点的高度差为10m ，长度为30m 。滑雪者先在水平雪面上加速运动，至斜面雪道上端点时的速度达8m/s 。滑雪者滑行至斜面雪道下端点时的速度为12m/s 。滑雪者的质量为75kg ，求：（g 取210m/s ，计算结果保留2位有效数字）

(1)滑雪者在空中的运动时间；

(2)滑雪者在斜面直雪道上运动损失的机械能。

14、如图所示，垂直于纸面的匀强磁场磁感应强度为B 。纸面内有一正方形均匀金属线框abcd ，其边长为L ，每边电阻为R ，ad 边与磁场边界平行。从ad 边刚进入磁场直至bc 边刚要进入的过程中，线框在垂直磁场边界向左的拉力作用下以速度v 匀速运动，求：

（1）线框中电流I 的大小和方向；

（2）拉力所做的功W ；

（3）ab 边产生的焦耳热Q 。

15、如图所示，足够长的传送带与水平面间的夹角为θ。两个大小不计的物块A B 、质量分别为1m m =和25m m =,A B 、与传送带间的动摩擦因数分别为13tan 5

μθ=和2tan μθ=。已知物块A 与B 碰撞时间极短且无能量损失，最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。

（1）若传送带不动，将物块B 无初速度地放置于传送带上的某点，在该点右上方传送带上的另一处无初速度地释放物块A ，它们第一次碰撞前瞬间A 的速度大小为0v ，求A 与B 第一次碰撞后瞬间的速度11A B v v 、；

（2）若传送带保持速度0v 顺时针运转，如同第（1）问一样无初速度地释放B 和A ，它们第一次碰撞前瞬间A 的速度大小也为0v ，求它们第二次碰撞前瞬间A 的速度2A v ；

（3）在第（2）问所述情境中，求第一次碰撞后到第三次碰撞前传送带对物块A 做的功。

参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4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、C

【解析】

【详解】

A 、石块被抛出后做平抛运动：h ＝L+Lsina ，竖直方向：h 12=gt 2，可得：t 2

=s ，故A 错误；

B 、石块被抛出后做平抛运动，水平方向：s ＝v 0t ，可得：v 0=

，故B 错误；

C 、石块即将落地时重力的瞬时功率为：P ＝mgv y ＝mg?gt ＝W ，故C 正确；

D 、石块落地的瞬时速度大小为：v =

=，故D 错误。 2、B

【解析】

【分析】

【详解】

由图可直接看出的物理量有：周期T=2s ，振幅A=3cm ；由单摆的周期公式：

=2T 则频率：

10.5Hz f T

== 可求出摆长为：

2

2=4gT l π

由于不知道摆球的质量，所以无法知道回复力。B 正确，ACD 错误。

故选B 。

3、D

【解析】

【分析】

【详解】

AB ．电容C 与电阻R 1、R 2并联，其电压等于电源的路端电压，当滑动变阻器滑动触头P 由a 滑向b 的过程中，变阻器的电阻增大，总电阻增大，总电流减小，路端电压增大，根据Q C U =

可知，电容器的电荷量增加，电容器充电，通过R 3的电流方向由右向左，故AB 项错误；

C ．因电路电流减小，故I I '>，则R 1两端电压减小，即11'U U >。因路端电压增大，则R 2两端电压增大，即22'U U <，故C 项错误；

D ．将R 1等效为电源内阻，则2U 可视为等效电源的路段电压，根据U —I 图像的斜率关系可得

221'U U R r I I -=+-'

故D 项正确。

故选D 。

4、B

【解析】

【详解】

ABC ．忽略星球自转的影响，根据万有引力等于重力得： mg =m 2

v R

得到

万有引力等于重力，2

GMm R =mg ，得到 M=2

gR G

ρ=2

33443

gR M g G V GR R ππ== 这颗行星的重力加速度与地球相近，它的半径大约是地球的2倍，所以它在表面附近运行的速度是地球表

倍，大于1．9km/s ，质量是地球的4倍，密度是地球的12

。故B 正确，AC 错误。 D ．航天器飞出太阳系所需要的最小发射速度为第三宇宙速度，即大于等于2．1km/s ，故D 错误。 5、D

【解析】

【详解】

由左手定则可知，导线所受安培力垂直于AC 向左；设圆弧半径为R ，则

126

R L π?= 解得

3L

R π=

则所受安培力

33L

BIL

F BI ππ==

故选D 。

6、C

【解析】

【详解】

将小球在1s t =时和2s t =时的速度分解，如图所示：

则有

110tan y v v θ=，220tan y v v θ=

又因为 ()212s 1s y y v v g =+-

解得

053m/s v =

选项C 项正确，ABD 错误。

故选C 。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、CD

【解析】

【详解】

A 、滑块向上滑动过程中做匀减速直线运动，2012s v t at =-

，由此可知位移s 与时间成二次关系，由Q=fs 可知，A 错；

B 、根据动能定理，克服摩擦力做功等于动能的减小量，图像B 应为曲线，B 错；

C 、物体的位移与高度是线性关系，重力势能E p =mgh ，故E p -s 图象是直线，故C 正确；

D 、物体运动过程中，拉力和滑动摩擦力平衡，故相当于只有重力做功，故机械能总量不变，故D 正确； 8、BD

【解析】

【分析】

【详解】

A ．由图像可知，t=5.0s 时，U=0.40V ，此时电路中的电流（即通过金属杆的电流）为

0.40A 1A 0.40

U I R === 用右手定则判断出，此时电流的方向由b 指向a ，故A 错误；

B ．由图可知，t=3s 时，电压表示数为

'0.43V 0.24V 5

U =

?= 则有 'R U E R r

=+ 得 '0.10.40.24V 0.3V 0.4r R E U R ++=

=?= 由公式=E BLv 得

0.3m/s 3m/s 0.500.20

E v BL ===? 故B 正确；

C ．金属杆速度为v 时，电压表的示数应为

=+R U BLv R r

由图像可知，U 与t 成正比，由于R 、r 、B 及L 均与不变量，所以v 与t 成正比，即金属杆应沿水平方向向右做初速度为零的匀加速直线运动，金属杆运动的加速度为

223m/s 1m/s 3

v a t === 根据牛顿第二定律，在5.0s 末时对金属杆有

F BIL ma -=

得

=+(0.5010.200.101)N 0.20N F BIL ma =??+?=

此时F 的瞬时功率为

0.215W 1.0W P Fv Fat ===??=

故C 错误；

D ．t=5.0s 时间内金属杆移动的位移为

221115m 12.5m 22

x at ==??= 通过R 的电荷量为

0.50.212.5C 2.5C 0.40.1

BLx q R r R r ?Φ??====+++ 故D 正确。

故选BD 。

9、BC

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/xmce.html