2021年山東高考物理試題及答案

山東省2021年普通高中學(xué)業(yè)水平等級(jí)考試

物理一、單項(xiàng)選擇題：本共8一、單項(xiàng)選擇題：本共8小題，每小題3分，共24分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合目要求。1.在測定年代較近的湖泊沉積物形成年份時(shí)，常利用沉積物中半衰期較短的;；Pb,其衰變方程為+以下說法正確的是（）A.衰變方程中的X是電子B,升高溫度可以加快;；°Pb的衰變C.；；°Pb與的質(zhì)量差等于衰變的質(zhì)量虧損D.方程中X來自于；；°Pb內(nèi)質(zhì)子向中子的轉(zhuǎn)化2.如圖所示，密封的礦泉水瓶中，距瓶II越近水的溫度越高。一開II向下、導(dǎo)熱良好的小瓶置于礦泉水瓶中，小瓶中封閉一段空氣。擠壓礦泉水瓶，小瓶下沉到底部；松開后，小瓶緩慢上浮，上浮過程中，小瓶內(nèi)氣體（）A.內(nèi)能減少B.對外界做正功C.增加的內(nèi)能大于吸收的熱量D.增加內(nèi)能等于吸收的熱量.如圖所示，粗糙程度處處相同的水平桌面上有一長為L的輕質(zhì)細(xì)桿，一端可繞豎直光滑軸。轉(zhuǎn)動(dòng)，另一端與質(zhì)量為根的小木塊相連。木塊以水平初速度%出發(fā)，恰好能完成一個(gè)完整的圓周運(yùn)動(dòng)。在運(yùn)動(dòng)過程中,木塊所受摩擦力的大小為（A?萼BA?萼B?篝D?既.血壓儀由加壓氣囊、臂帶，壓強(qiáng)計(jì)等構(gòu)成，如圖所示。加壓氣囊可將外界空氣充入臂帶，壓強(qiáng)計(jì)示數(shù)為臂帶內(nèi),■（體的壓強(qiáng)高于大氣壓強(qiáng)的數(shù)值，充氣前臂帶內(nèi)氣體壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng)，體積為匕每次擠壓氣囊都能將60cm3的外界空氣充入臂帶中，經(jīng)5次充氣后，臂帶內(nèi)氣體體積變?yōu)?V,壓強(qiáng)計(jì)示數(shù)為150mmHg0已知大氣壓強(qiáng)等于750mmHg,氣體溫度不變。忽略細(xì)管和壓強(qiáng)計(jì)內(nèi)的氣體體積。則V等于（）壓強(qiáng)計(jì)加壓氣囊A.30cm3B.40cm3C.50cm壓強(qiáng)計(jì)加壓氣囊A.30cm3B.40cm3C.50cm3D.60cm3.從“玉兔”登月到“祝融”探火，我國星際探測事業(yè)實(shí)現(xiàn)了由地月系到行星際的跨越。已知火星質(zhì)量約為月球的9倍，半徑約為月球的2倍，“祝融”火星車的質(zhì)量約為“玉兔”月球車的2倍。在著陸前，“祝融”和“玉兔”都會(huì)經(jīng)歷一個(gè)由著陸平臺(tái)支撐的懸停過程。懸停時(shí)，“祝融”與“玉兔”所受陸平臺(tái)的作用力大小之比為（）A.9：1B.用力大小之比為（）A.9：1B.9：2C.36：1D.72：1.如圖甲所示，邊長為。的正方形，四個(gè)頂點(diǎn)上分別固定一個(gè)電荷量為+q的點(diǎn)電荷；在0<X<巫。區(qū)2間，大軸上電勢8的變化曲線如圖乙所示?，F(xiàn)將一電荷量為一。的點(diǎn)電荷尸置于正方形的中心。點(diǎn)，此時(shí)每個(gè)點(diǎn)電荷所受庫侖力的合力均為零。若將P沿x軸向右略微移動(dòng)后，由靜止釋放，以下判斷正確的是（）A.2=當(dāng)二1夕，釋放后P將向右運(yùn)動(dòng)B.。=巫二1夕，釋放后尸將向左運(yùn)動(dòng)2q=2◎-％釋放后P將向右運(yùn)動(dòng)42=213,釋放后尸將向左運(yùn)動(dòng).用平行單色光垂直照射一層透明薄膜，觀察到如圖所示明暗相間的干涉條紋。下列關(guān)于該區(qū)域薄膜厚度d隨坐標(biāo)x的變化圖像，可能正確的是（）OxA.B.Ox

OxA.B.Ox.迷你系繩衛(wèi)星在地球赤道正上方的電離層中，沿圓形軌道繞地飛行。系繩衛(wèi)星由兩子衛(wèi)星組成，它們之間的導(dǎo)體繩沿地球半徑方向，如圖所示。在電池和感應(yīng)電動(dòng)勢的共同作用下，導(dǎo)體繩中形成指向地心的電流，等效總電阻為心導(dǎo)體繩所受的安培力克服大小為了的環(huán)境阻力，可使衛(wèi)星保持在原軌道上。已知衛(wèi)生離地平均高度為“，導(dǎo)體繩長為地球半徑為R,質(zhì)量為M,軌道處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為從方向垂直于赤道平面。忽略地球自轉(zhuǎn)的影響。據(jù)此可得，電池電動(dòng)勢為（）遠(yuǎn)地子衛(wèi)星導(dǎo)體繩蕊度導(dǎo)體繩近地子衛(wèi)星赤道平面二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。全部選對得4分，選對但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。.輸電能耗演示電路如圖所示。左側(cè)變壓器原、副線圈匝數(shù)比為1：3,輸入電壓為7.5V的正弦交流電。連接兩理想變壓器的導(dǎo)線總電阻為〃負(fù)載R的阻值為100。開關(guān)S接1時(shí)，右側(cè)變壓器原、副線圈匝數(shù)比為2：1,R上的功率為10W；接2時(shí)，匝數(shù)比為1：2,R上的功率為P。以下判斷正確的是（C.P=45WD.P=22?5W.一列簡諧橫波沿X軸傳播，如圖所示，實(shí)線為4=2S時(shí)的波形圖，虛線為&=5s時(shí)的波形圖。以下關(guān)于平衡位置在。處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像，可能正確的是（）.如圖所示，載有物資的熱氣球靜止于距水平地面”的高處，現(xiàn)將質(zhì)量為機(jī)的物資以相對地面的速度%水平投出，落地時(shí)物資與熱氣球的距離為d。已知投出物資后熱氣球的總質(zhì)量為M,所受浮力不變，重力加速度為g,不計(jì)阻力，以下判斷正確的是（）

A.投出物資后熱氣球做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.投出物資后熱氣球所受合力大小為〃名C.1+——M)D.C.1+——M)D..如圖所示，電阻不計(jì)光滑U形金屬導(dǎo)軌固定在絕緣斜面上。區(qū)域【、H中磁場方向均垂直斜面向上,I區(qū)中磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增加，n區(qū)中為勻強(qiáng)磁場。阻值恒定的金屬棒從無磁場區(qū)域中。處由靜止釋放，進(jìn)入n區(qū)后，經(jīng)人卜.行至。處反向上行。運(yùn)動(dòng)過程中金屬棒始終垂直導(dǎo)軌且接觸良好。在第一次下行和上行的過程中，以下敘述正確的是（）B.金屬棒下行過〃時(shí)的加速度大于上行過〃時(shí)的加速度C.金屬棒不能回到無磁場區(qū)D.金屬棒能回到無磁場區(qū)，但不能回到。處三、非選擇題：本題共6小題，共60分。.某乒乓球愛好者，利用手機(jī)研究乒乓球與球臺(tái)碰撞過程中能量損失的情況。實(shí)驗(yàn)步驟如下:

①固定好手機(jī)，打開錄音功能;根據(jù)聲音圖像記錄的碰撞次序及相應(yīng)碰撞時(shí)刻，如下表所示。碰撞次序1234567碰撞時(shí)刻（S）1.121.582.002.402.783.143.47根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，回答下列問題：（1）利用碰撞時(shí)間間隔，計(jì)算出第3次碰撞后乒乓球的彈起高度為m（保留2位有效數(shù)字，當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=9.80m/s2）o（2）設(shè)碰撞后彈起瞬間與該次碰撞前瞬間速度大小的比值為〃，則每次碰撞損失的動(dòng)能為碰撞前動(dòng)能的倍（用女表示），第3次碰撞過程中k=（保留2位有效數(shù)字）。（3）由于存在空氣阻力，第（1）問中計(jì)算的彈起高度（填“高于”或“低于”）實(shí)際彈起高度。.熱敏電阻是傳感器中經(jīng)常使用的元件，某學(xué)習(xí)小組要探究一熱敏電阻的阻值隨溫度變化的規(guī)律?？晒┻x待測熱敏電阻（實(shí)驗(yàn)溫度范圍內(nèi)，阻值約幾百歐到幾千歐）;電源E（電動(dòng)勢L5V,內(nèi)阻r約為0.5C）：電阻箱R（阻值范圍0?9999.99Q）：滑動(dòng)變阻器X（最大阻值20。）；滑動(dòng)變阻器&（最大阻值2000。）；微安表（量程100pA,內(nèi)阻等于2500C）；開關(guān)兩個(gè)，溫控裝置一套，導(dǎo)線若干。同學(xué)們設(shè)計(jì)了如圖甲所示測量電路，主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：①按圖示連接電路：②閉合S2,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片P的位置，使微安表指針滿偏；③保持滑動(dòng)變阻器滑片P的位置不變，斷開S?,調(diào)節(jié)電阻箱，使微安表指針半偏；④記錄此時(shí)的溫度和電阻箱的阻值。回答下列問題：（1）為了更準(zhǔn)確地測量熱敏電阻的阻值，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用（填“RJ或"&”）。（2）請用筆畫線代替導(dǎo)線，將實(shí)物圖（不含溫控裝置）連接成完整電路。（3）某溫度下微安表半偏時(shí)，電阻箱的讀數(shù)為6000.000,該溫度下熱敏電阻的測量值為Q（結(jié)果保留到個(gè)位），該測量值（填“大于”或“小于”）真實(shí)值。（4）多次實(shí)驗(yàn)后，學(xué)習(xí)小組繪制了如圖乙所示的圖像。由圖像可知。該熱敏電阻的阻值隨溫度的升高逐漸（填“增大”或“減小”）。1010-3K-1).超強(qiáng)超短光脈沖產(chǎn)生方法曾獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，其中用到的一種脈沖激光展寬器截面如圖所示。在空氣中對稱放置四個(gè)相同的直角三棱鏡，頂角為6。一細(xì)束脈沖激光垂直第一個(gè)棱鏡左側(cè)面入射，經(jīng)過前兩個(gè)棱鏡后分為平行的光束，再經(jīng)過后兩個(gè)棱鏡重新合成為一束，此時(shí)不同頻率的光前后分開，完成脈沖展寬。已知相鄰兩棱鏡斜面間的距離4=100.0mm，脈沖激光中包含兩種頻率的光，它們在棱鏡中的折射率分別為〃1=和〃，=正工。取sin37°=巨，cos37°=-,-i==1.890o455”（i）為使兩種頻率的光都能從左側(cè)第一個(gè)棱鏡斜面射出，求e的取值范闈；（2）若8=37。，求兩種頻率的光通過整個(gè)展寬器的過程中，在空氣中的路程差”（保留3位有效數(shù)字）。.海鷗捕到外殼堅(jiān)硬的鳥蛤（貝類動(dòng)物）后，有時(shí)會(huì)飛到空中將它丟下，利用地面的沖擊打碎硬殼。一只海鷗叼著質(zhì)量，〃=0」kg的鳥蛤，在〃=20m的高度、以｛=15m/s的水平速度飛行時(shí)，松開嘴巴讓鳥蛤落到水平地面上。取重力加速度g=10m/s"忽略空氣阻力。（1）若鳥蛤與地面的碰撞時(shí)間&=0.005s,彈起速度可忽略，求碰撞過程中鳥蛤受到的平均作用力的大小F：（碰撞過程中不計(jì)重力）（2）在海鷗飛行方向正下方的地面上，有一與地面平齊、長度L=6m的巖石，以巖石左端為坐標(biāo)原點(diǎn),建立如圖所示坐標(biāo)系。若海鷗水平飛行的高度仍為20m，速度大小在15m/s?17m/s之間，為保證鳥蛤一定能落到巖石上，求釋放鳥蛤位置的X坐標(biāo)范闈。

wOX,L?.某離子實(shí)驗(yàn)裝置的基本原理如圖甲所示?！緟^(qū)寬度為力左邊界與大軸垂直交于坐標(biāo)原點(diǎn)0,其內(nèi)充滿垂直于xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B°；II區(qū)寬度為L,左邊界與X軸垂直交于。I點(diǎn)，右邊界與x軸垂直交于。2點(diǎn)，其內(nèi)充滿沿），軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場。測試板垂直x軸置于I【區(qū)右邊界，其中心C與。2點(diǎn)重合。從離子源不斷飄出電荷量為外質(zhì)量為小的正離子，加速后沿大軸正方向過。點(diǎn)，依次經(jīng)I區(qū)、I【區(qū)，恰好到達(dá)測試板中心C。已知離子剛進(jìn)入I【區(qū)時(shí)速度方向與入軸正方向的夾角為8。忽略離子間的相互作用，不計(jì)重力。（1）求離子在I區(qū)中運(yùn)動(dòng)時(shí)速度的大小v；（2）求I【區(qū)內(nèi)電場強(qiáng)度的大小及（3）保持上述條件不變，將11區(qū)分為左右兩部分，分別填充磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為8（數(shù)值未知）方向相反且平行y軸勻強(qiáng)磁場，如圖乙所示。為使離子的運(yùn)動(dòng)軌跡與測試板相切于C點(diǎn)，需沿x軸移動(dòng)測試板，求移動(dòng)后C到。］的距離S。x及）離子源赤離子罌f°：aI心一B'—區(qū)…x及）離子源赤離子罌f°：aI心一B'—區(qū)…y—一R一送加.如圖所示，三個(gè)質(zhì)量均為〃，的小物塊A、B、C,放置在水平地面上，A緊靠豎直墻壁，一勁度系數(shù)為A的輕彈簧將A、B連接，C緊靠B,開始時(shí)彈簧處于原長，A、B、C均靜止?，F(xiàn)給C施加一水平向左、大小為F的恒力，使B、C一起向左運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度為零時(shí)，立即撤去恒力，一段時(shí)間后A離開墻壁，最終三物塊都停止運(yùn)動(dòng)。已知A、B、C與地面間的滑動(dòng)摩擦力大小均為力最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，彈簧

始終在彈性限度內(nèi)。(彈簧的彈性勢能可表示為：々=2h2,k為彈簧的勁度系數(shù)，X為彈簧的形變量)(1)求B、C向左移動(dòng)的最大距離/和B、C分離時(shí)B的動(dòng)能七小(2)為保證A能離開墻壁，求恒力的最小值心；(3)若三物塊都停止時(shí)B、C間的距離為/c，從B、C分離到B停止運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程，B克服彈簧彈力做的功為W，通過推導(dǎo)比較W與的大??；(4)若F=5f,請