2021届山东省高考物理一模试卷(含答案解析).pdf

2021届山东省高考物理一模试卷一、单 选 题（本大题共8小题，共24.0分）1.如图所示，用绿光照射一光电管，能产生光电效应。欲使光电子从阴极K逸出时的初动能增大，下列方法可行的是（）A.改用红光照射B.改用紫光照射C.增大光电管上的加速电压D.增大绿光的强度2.如图为初速度必沿直线运动的物体的速度图象，其末速度为%,在时间t内，物体的平均速度方和加速度。是（）A.万 华，a随时间增大B.万 誓，a随时间减小C.万 华，a随时间增大D.v nb,va vbB.na nb,va vbC.na vbD.na nb,va 2)二、多 选 题（本大题共4 小题，共 16.0分）9.如图所示，水平放置的两个平行的金属板4、B带等量的异种电荷，4 板带正电荷，8 板接地。两板间有一正试探电荷固定在C点，以C表示电容器的电容，。表示两板间的电势差，津表示C点的电势，V K 表示正电荷在C点的电势能.若将B板保持不动，将正极板4 缓慢向下平移一小段距离（仍然在C上方）的过程中，各物理量与正极板移动距离x的关系图象中，正确的是（）A+B C1 0.如图为一理想变压器，在原线圈输入电压不变的条件下，要提高变压器的输入功率，可采用的方法是（）D.断开开关SA.只增加原线圈的匝数C.只减小用电器治的电阻11.如图所示是一列沿x轴方向传播的机械波图象，实线是匕=0时刻的波形，虚线是b=ls时刻的波形，则这列波的传播速度可能是（）A.lm/sB.3m/sC.5m/sD.4m/s12.如图，水平光滑长杆上套有质量为m的小物块4细线一端连接4,另一端跨过转轴为。的轻质小滑轮悬挂质量同为加的小物块8,滑轮到杆的距离为无.将4沿杆拉到P点，使P。与水平方向的夹角为30。，释放44、B同时由静止开始运动，贝）A.B从释放到第一次达到最低点的过程中，4的动能不断增大B./山P第一次到达0 点正下方的过程中，B的机械能先增大后减小C.当P。与水平方向的夹角为45。时，4、B速度大小关系是以=%D.4运动过程中的最大速度为J 评三、实验题(本大题共2 小题，共 14.0分)13.(1)用落体法“验证机械能守恒定律”的实验中，有下列器材可供选用：铁架台、重锤、打点计时器、复写纸、纸带、低压直流电源、导线、电建、天平.关于不必要的器材和缺少的器材，以下选项正确的是4 不必要的器材有：低压直流电源、天平B.缺少的器材是：低压交流电源、刻度尺C.不必要的器材有：低压直流电源、铁架台D 缺少的器材是：低压交流电源、秒表(2)用落体法“验证机械能守恒定律”的实验中，已知电磁打点计时器所用电源频率为50/iz,某同学从实验得到几纸带中，选取了一条初速度恰好为零的纸带，如图所示.图中标出的点均为计数点，并把电磁打点计时器打下的第一个计时点记作。点，测出。、4 点间的距离为68.97cm,4、C点间的距离为15.24CM,C、E点间的距离为16.76cm.已知当地重力加速度为9.8 m/s2,重锤的质量为m=1.0 k g,则打点计时器在打点C时 的 瞬 时 速 度 为 m/s,。点到C点的这段时间内，重 锤 动 能 的 增 加 量 为 J,重 锤 重 力 势 能 的 减 少 量 为 ,从以上数据可以得到的结论是：.(以上结果均保留三位有效数字)14.(1)某同学用螺旋测微器(千分尺)对金属丝的直径进行了测量，如图1,螺旋测微器的读数为（2）为了测定干电池的电动势和内阻，现有下列器材：A.干电池一节；8.电压表V（03U15叭内阻约为3/c0,15k0）；C.电流表4（00.643 4 内阻约为100,20）；。.滑动变阻器（020。）；E.滑动变阻器（010000）;凡开关、导线。用电流表和电压表测量干电池的电动势和内阻时，应 选 用 的 变 阻 器 是（填代号）。根据实验要求，用笔画线代替导线在图上连线。某次实验记录如下：实验次数12345电流表示数0.240.500.701.101.50电压表示数/，1.301.100.950.600.30根据表中数据在图3坐标图上画出U-/图线，由图可求得E=V,r=。用你设计的电路做实验，测 得 的 电 动 势 与 电 池 电 动 势 的 真 实 值 相 比（填偏大、偏小或相等）；测 得 的 内 阻 与 电 池 内 阻 的 真 实 值 相 比（填偏大、偏小或相等）。四、计 算 题（本大题共4 小题，共 46.0分）1 5.如图所示，4、B气缸长度均为3横截面积相等，体积不计的绝热活塞C可在B气缸内无摩擦地滑动，。为阀门。B气缸的右侧壁及4气缸均由导热性能良好的材料制成，装置的其余部分均由绝热材料制成.起初阀门关闭，4 内有压强2Po的理想气体，B内有压强军的理想气体，活塞在B气缸内最左边，4、B内气体热力学温度均为阀门打开后，活塞C向右移动，最后达到平衡。不计两气缸连接管的体积。（1）求活塞C移动的距离及平衡后B气缸内气体的压强。（2）将8气缸右侧壁与一热源接触，使B气缸内气体温度缓慢升高，当活塞恰好回到B气缸最左侧时，求此时B气缸内气体的热力学温度。C16.如图所示，在光滑水平桌面上放有长L=5 m,质量为0.5kg的长木板C,在C上左端和中点处各放有质量均为1kg的小物块力和B,4、8 的体积大小可忽略不计，A,B与长木板C间的动摩擦因数分别为0.3和0.6.开始时，A、B、C静止，现使A以某一初速度先向右运动，设物体B与板C之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：(1)物体4 与B相碰前运动过程中，物块B受到的摩擦力大小。(2)要使物块4、B相碰，物块4 的初速度必应满足的条件。(3)若 已 知%=6.25m/s,4、B相碰后直接发生速度交换，整个运动过程中两物块均未从模板上掉下,4、B相碰时间可以忽略不计，求最终物块4、8 之间的距离。17.如图所示，在距地面高为H=45m处，有一小球4 以初速度 =lm/s水平抛出，与此同时，在4 的正下方有一物块B也以相同的初速度”同方向滑出，B与地面间的动摩擦因数为4=0.5,4、B均可看做质点，g=10m/s2,空气阻力不计。求：(1)4球从抛出到落地的时间；(2)4球从抛出到落地这段时间内的水平位移;(3)4球落地时，4、B之间的距离。18.如图所示，一质量为ni的小球通过轻绳连接在质量也为m 的小车上一固定点。，绳长L,一开始小球与0 点在同一水平线上，小车静止在光滑水平面上，左端有一障碍物，某时刻，由静止释放小球，已知重力加速度为g求：(1)小球第一次摆到最低点时小球对绳的拉力F(2)小球摆到右侧最高点时距离最低点的高度无O-*I m参考答案及解析1.答案：B解析：解：由&=初 一 勿 逸 出 知增加最大初动能，只要入射光的频率变大就行了。4.红光的频率比绿光小，故 A 错误；8.紫光的频率比绿光的大，故 B 正确。C.增大光电管的加速电压，不影响阴极逸出时的初动能，故 C错误；D 增加绿光照射强度只是增大了光电流强度，故。错误；故选：B。光电子从阴极逸出时的最大初动能是由入射光的频率决定，与其它因素无关，根据光电效应方程直接进行分析即可。本题考查了光电效应公式，牢记最大初动能是由入射光的频率决定。2.答案：B解析：解：由图可知，物体做加速度减小的加速运动，故 AC错误；连接图象的起点和终点可得到一个匀变速直线运动，如图所示，其 平 均 速 度 为 誓；而由图可知，变加速运动的位移大于匀变速直线运动的位移，故可知，变加速运动的平均速度大于空；故 B 正确，。错误；由图可知物体的运动状态，由图象的斜率可得出加速度的变化；将该运动与匀变速直线运动比较可得出平均速度与誓，v-t 图象中图象的斜率表示物体的加速度，则根据斜率可求得加速度的变化；由图象的面积可得出物体通过的位移.3.答案：D解析：解：卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：解得：=察GM则：宗=场=裳=%故。正确；故选：Do卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，应用牛顿第二定律求出卫星的轨道半径，然后求出轨道半径之比.本题考查了万有引力定律的应用，考查了求卫星的轨道半径之比，知道卫星绕地球做圆周运动万有引力提供向心力是解题的关键，应用万有引力公式与牛顿第二定律可以解题.4 .答 案:A解析：解：设玻璃管内的水银柱的长度为九，当玻璃管竖直开口向上时，其产生的压强为小，此时被封闭气体的压强为：P i =Po+Ph当玻璃管顺时针方向转动一个小角度。时，水银柱产生的压强为P/1c o s 0,被封闭气体的压强为：p2=p0+phcose,则可得封闭气体的压强变小，而转动过程温度不变，由公式：p1V1=p2V2,可知气体的体积变大，故 A正确，错误。故选：Ao求出气体变化前后的压强表达式，当玻璃管绕过下端的水平轴侧过一个小角度后，压强减小，气体等温变化，根据玻意耳定律可以判断体积也增大。本题考查了玻意耳定律。抓住理想气体不变的状态参量，选择相应的气体实验定律是解题的关键。5 .答案：D解析：解：运动过程中物体受到的滑动摩擦力大小为号=4m g =0.1X 2X 10 =2 N,根据功的定义式可知拉力做功为W=F x,故可知图象的斜率表示拉力尸的大小；A B、在。4 段拉力F o 4=?=5 N f ,做匀加速直线运动，当x =3 m 时速度最大，根据速度位移公式可得/=2a x,根据牛顿第二定律可得a =三?，解得v =3m/s,所 以 此 过 程 中 最 大 功 率 为=Fv=15 W-,C D、在4 B 段，FAB=失 匕=2N =&，做匀速直线运动，拉力的功率恒定不变，为 匕=Fv=2 x 3 =O76W,故。正确C错误。故选：D。根据功的公式川=尸 分析可知，在04段和4B段物体受到恒力的作用，并且图象的斜率表示的是物体受到的力的大小，由此可以判断物体受到的拉力的大小，再由功率的公式可以判断功率的大本题考查了对功的公式勿=产乙的理解，根据图象的分析，要能够从图象中得出有用的信息-斜率表示物体受到的拉力的大小，本题很好的考查了学生读图和应用图象的能力。6.答案：A解析：解：悬线考试受重力、绳子的张力，竖直向上的安培力处于平衡。A、适当增加电流，方向不变，则安培力增大，则拉力减小，可以为零。故A正确。8、适当减小电流，并使它反向，安培力反向，拉力增大，不可能为零故B错误。C、电流大小、方向不变，适当减弱磁场，安培力减小，则拉力增大，不可能为零。故C错误。、使原电流反向，并适当增加磁场，安培力反向，拉力比以前大。不可能为零。故。错误。故选：Ao对导线进行受力分析，然后由平衡条件列方程，根据安培力公式分析答题.本题考查应用左手定则分析安培力的能力.安培力方向与电流方向、磁场方向有关，当改变其中之安培力方向改变.7.答案：A解析：由图看出，两束光的入射角相同，玻璃对单色光a的折射角小于b的折射角，根据折射定律分析折射率的大小关系，由 分 析 光a、b在玻璃中传播速度的关系。几何光学问题中涉及折射率的两个公式=胆 和 常 常 综 合 运 用，要熟练掌握。sinr v解：由图看出，两束光的入射角i相同，玻璃对单色光a的折射角小于b的折射角，根据折射定律n=sinr得知，玻璃对a光的折射率大于玻璃对b的折射率，即有由=：分析得知，a光在玻璃中的传播速度小于b在玻璃中的传播速度，即有%o根据测量方法可知对应的实物图如图(a)所示利用描点作图如图(b)所示，图线与纵轴的交点即为电源的电动势E=1.50 ViL r-L,At/1.50 0.30 八电池内阻r=n/1.50=0.800。因该接法中由于电压表的分流而导致电流表示数偏小，但电压表是准确的，故图象比真实图象要向上偏，同时，当电路短路时，电压表的分流是可以忽略的，故短路电流是准确的，故图象与横轴的交点不变，故所测电动势小于真实值；内阻也小于真实值；故答案为：(1)2.760；(2)。；如图所不；如图所不；1.50；0.80；偏小；偏小。(1)螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器示数，由欧姆定律求出电阻阻值，最后由电阻定律求出电阻率。(2)实验中应选用的较小阻值的滑线变阻器，有利于电流的变化和表的读数。在实物图中先连接其中一个支路，再并联另一支路；注意实物图的连接注意事项；在U-/图象中纵坐标的截距代表的是电源的电动势，直线的斜率代表的是电源的内阻的大小。本题考查测定电动势和内电阻的数据处理，要求能根据公式得出图象中斜率及截距的含义。在计算电源的内阻的时候，一定要注意纵坐标的数值是不是从0开始的。本接法虽然电动势和内电阻均偏小，但由于误差均较小，故实验中我们一般采取本方法。15.答案：解：(1)气缸4 中 气 体 初 状 态 压 强=2po，体积5 i=LS,设活塞C移动的距离为,气缸4 中气体末状态体积匕2 =+x)S气缸B中气体初状态压强PBI=7-体积跖1 =L S,末 状 态 体 积=-x)SA、B中气体末状态压强相等，设为p,气体温度不变，由玻意耳定律得：对/中气体：PA IAI=PA2对B中气体：pB 1VB1=pVB2解得：X =|L,p=g p o(2)当活塞回到B 气缸最左侧时，设气体压强为p ,气缸B中气体温度为7,气缸4 中气体温度不变，由玻意耳定律得：p(L+x)S=pL S对气缸B 中的气体，由理想气体状态方程得：更片解得：T=4 T0答：(1)活塞C 移动的距离是|3平衡后B 气缸内气体的压强是*p o。(2)此时B 气缸内气体的热力学温度是4 7/解析：(1)气体温度不变，应用玻意耳定律求出气体的压强与活塞移动的距离。(2)4 中气体温度不变，根据气体状态变化过程，对4 中气体应用玻意耳定律、对B中气体应用理想气体状态方程求出气缸B中气体的温度。本题是连接体问题，根据题意分析清楚气体状态变化过程是解题的前提与关键，应用玻意耳定律与理想气体状态方程即可解题；解题时注意两部分气体状态参量间的关系。1 6.答案：解：(1)设4 与B 的质量为m,C 的 质 量 为 物 块 4 运动过程中，4 对C 的摩擦力：f=0.3 x1x10=3 N,对B C 整体分析，加速度a?=2 m/s2,T T L 十 1 十 U.l隔离对B 分析，物块B 受到的摩擦力：/B =ma i =l x 2 =2 N。B 与C 之间的最大静摩擦力：fB m=N2mg=0.6 x 1 x 1 0=6 N可知开始时B 与C 之间的摩擦力大小等于2 N(2)物块4 做匀减速直线运动，B C 做匀加速直线运动，恰好能相碰的条件是三者的速度相等时恰好4 与8 能相遇；4 减速时的加速度：a i=；=3 m/s2设速度相等经历的时间为t，则：VO-aTt=a2t=v,4 的位移：=弊B 与C 的位移：小=；位移之间的关系：得：=I s；v0=5 m/S o则/的初速度%应满足的条件为%5 m/so(3)若已知%=6.25m/s,4、B相碰时:1 2 12A1 70t l-2。1仔 2a 2代入数据可得：匕=0.5s此时4的速度：vA=v0 diG-6.25 3 X 0.5 4.75m/sB的速度：vB=a2tl=2 x 0.5=Im/s碰撞后交换速度，则：vA =lm/s；vB=4.75m/s可知碰撞后4与C的速度是相等的，而5的速度大于4、C的速度，则B与C之间的摩擦力等于6 N,B做减速运动，而4与C都做加速运动；对8 加速度的大小：a3=|=6 m/s2对C,C沿水平方向受到4与C的摩擦力与B对C的摩擦力，设C的加速度为4,贝U C的加速度的大小：而A的加速度的大小：a i =7 =3m/s2可知B减速的过程中，4与C的加速度大小不相等；设经过时间t z B与C的速度先相等，则：vBC=vB -a 3 t 2 =%+。也可得：t2=0.3125s此时：vB C=2.875m/s而此时4的速度：vA=vA +art2=1+3 x 0.3125=1.9375m/s vBC最后BC再次一起向右做减速运动，而4做加速运动；4的加速度大小是：=3 z n/s2,而B与C一起做减速运动的加速度大小是：aB C =a2=2 m/s2,设经过t 3二者的速度相等，贝U：v共=vA+aAt3=vB C-aB Ct3代入数据可得：匕=0.1875s,v共=2.5 m/s则最终4与B之间的距离等于4与B交换速度后的位移的差，则：七+D 共 vB +vBC vBC+共d=(t2+t3)(-2-t2+-代入数据可得：d=0.8m答：(1)物体4与B相碰前运动过程中，物块B受到的摩擦力大小是2N。(2)要使物块4、B相碰，物块4的初速度应大于等于5rn/s。(3)若 已 知%=6.25m/s,4、B相碰后直接发生速度交换，最终物块A、B之间的距离是0.8m。解析：(1)求出4 对C 的摩擦力，对B C 整体分析，根据牛顿第二定律求出B C 整体的加速度，隔离对B 分析，结合牛顿第二定律求出B 受到的摩擦力大小。(2)隔离对A 和B C 整体分析，求出它们的加速度大小，结合速度时间公式求出速度相等经历的时间，从而得出相同速度大小，根据速度位移公式，抓住位移关系求出4 初速度的大小。(3)当%=6.2 5 m/s时，整个的运动可以分成三段：开始时4 减速，B C 加速：4 与B 交换速度后，B 的速度较大，先是B 减速，力 与C 以不同的加速度加速，然后4 继续加速，B、C 一起减速，直到它们的速度相等。先求出加速度，然后由位移公式求出碰撞前的位移、以及碰撞后的位移，最后结合速度的关系分析位移中的关系即可。解决本题的关键理清4、8、C 在整个过程中的运动规律，结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解，知道速度相同时，一起做匀速直线运动，不再发生相对滑动。1 7 .答案:解：(1)4 球平抛运动,在竖直方向做自由落体运动，根据H=g t 2 可得,t =后 二 屋s=3 s(2)平抛运动的水平位移”=vt =1 x 3 m=3 m(3)根据牛顿第二定律得，B 的加速度大小为：a =臂=0.5 X 1 0m/s2 =5 m/s2B 减速到零所需时间为t =0.2 s t故 A落地时B 运动的位移为：sB=-m=0.1 m 2a 2x5A s=sA-sB=(3 0.1)m =2.9 m答：(1)4 球从抛出到落地的时间为3 s；(2)4 球从抛出到落地这段时间内的水平位移为3 m；(3)4 球落地时，4、B 之间的距离为2.9 m。解析：(1、2)平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据高度求出平抛运动的时间，根据初速度和时间求出水平位移；(3)根据牛顿第二定律和运动学公式求出B 在4 运动的过程中发生的位移，从而求出4、B 之间的距离。解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解。1 8 .答案：解：(1)小球下摆到最低点的过程中机械能守恒，则说根据牛顿第二定律有尸m g -m解得F =3 mg,根据牛顿第三定律有绳子受到的拉力为F =尸=3 m g,方向竖直向下；(2)小球从最低点摆至最高点的过程中，小球与小车系统水平方向动量守恒，则m%=2 m 2，系统机械能守恒m g/i =mvl解得h=p答：(1)小球第一次摆到最低点时小球对绳的拉力为3 m g,方向竖直向下。(2)小球摆到右侧最高点时距离最低点的高度八为也解析：(1)小球下摆到最低点的过程中根据机械能守恒求解到达最低点的速度，再根据牛顿第二定律求解绳子的拉力；(2)小球从最低点摆至最高点的过程中，小球与小车系统水平方向动量守恒，根据动量守恒定律以及机械能守恒定律求解小球摆到右侧最高点时距离最低点的高度八。解决该题的关键是知道动量守恒的条件，知道小球从最低点摆至最高点的过程中，小球与小车系统水平方向动量守恒。