2021屆山東省濟(jì)南市高考物理三模試卷附答案詳解

2021屆山東省濟(jì)南市高考物理三模試卷一、單選題（本大題共8小題，共24.0分）1. 用活塞壓縮汽缸里的空氣，對汽缸里的空氣做了1000J的功，同時汽缸向外散熱200J，則汽缸內(nèi)的氣體的內(nèi)能改變了(????)A.-1200J B.-800J C.800J D.1200J2. 下列說法正確的是(????)A.元素發(fā)生α衰變時，能夠產(chǎn)生電子，并伴隨著γ射線產(chǎn)生B.從金屬表面逸出光電子的最大初動能與照射光的強(qiáng)度無關(guān)，與照射光的頻率有關(guān)C.β射線是高速運(yùn)動的電子流，能夠穿透幾厘米厚的鉛板D.根據(jù)玻爾的原子理論，氫原子從n=5的激發(fā)態(tài)躍遷到n=2的激發(fā)態(tài)時，要吸收光子，核外電子動能減小3. 木塊以一定的初速度沿粗糙斜面上滑，后又返回到出發(fā)點(diǎn)．若規(guī)定沿斜面向下為速度的正方向，下列各圖像中能夠正確反映該木塊運(yùn)動過程的速度隨時間變化的關(guān)系的是A. B.C. D.4. 物體做勻變速直線運(yùn)動的v-t圖象如圖所示，由圖可得(????)A.物體第4s末速度為0B.物體在第4s末回到出發(fā)點(diǎn)C.物體一直沿同一方向運(yùn)動D.物體的加速度大小是1m/5. 2016年8月16日1時40分，中國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心用長征二號丁運(yùn)載火箭成功將“墨子號”科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星發(fā)射升空，它是由中國科學(xué)院士、中國科學(xué)大學(xué)教授潘建偉為首的團(tuán)隊(duì)研發(fā)的，它主要研究領(lǐng)域是(????)A.引力波 B.量子通信C.牛頓運(yùn)動定律 D.宇宙大爆炸理論6. 如圖所示，兩塊同樣的玻璃直角三棱鏡ABC，兩者的AC面是平行放置的，在它們之間是均勻的未知透明介質(zhì)。一單色細(xì)光束O垂直于AB面入射，在圖示的出射光線中A.l、2、3(彼此平行)中的任一條都有可能B.4、5、6(彼此平行)中的任一條都有可能C.7、8、9(彼此平行)中的任一條都有可能D.只能是4、6中的某一條7. 如圖所示電流的磁場正確的是(????)A. B.C. D.8. 如圖所示，小明在水平底面上用沙子堆成一個圓錐體，各沙子之間的動摩擦因數(shù)為μ，圓錐體的體積V=13SH(S為圓錐體底面的面積、H為圓錐體的高)，假設(shè)沙子受到的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，則當(dāng)?shù)酌姘霃綖镽時沙堆的最大體積為(????)A.13πRC.13μπR二、多選題（本大題共4小題，共16.0分）9. 一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)經(jīng)歷了如圖所示的ab、bc、cd、da四個過程，其中bc的延長線通過原點(diǎn)，cd垂直于ab且與水平軸平行，da與bc平行，則氣體體積在(????)A.ab過程中不斷增加B.bc過程中保持不變C.cd過程中不斷增加D.da過程中保持不變10. 如圖所示勻強(qiáng)電場E的區(qū)域內(nèi)，在O點(diǎn)處放置一點(diǎn)電荷+Q.a、b、c、d、e、f為以O(shè)為球心的球面上的點(diǎn)，aecf平面與電場方向平行，bedf平面與電場方向垂直，則下列說法中正確的是(????)A.b、d兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度相同B.a點(diǎn)的電勢等于f點(diǎn)的電勢C.點(diǎn)電荷+q在球面上任意兩點(diǎn)之間移動時，電場力不一定做功D.將點(diǎn)電荷+q在球面上任意兩點(diǎn)之間移動，從a點(diǎn)移動到c點(diǎn)電勢能的變化量一定最大11. 將一磁鐵緩慢或迅速地插到閉合線圈中的同一位置，兩次發(fā)生變化的物理量不同的是(????)A.磁通量的變化量 B.磁通量的變化率C.感應(yīng)電流的電流強(qiáng)度 D.流過線圈導(dǎo)體橫截面中的電量12. 質(zhì)量為m的人站在升降機(jī)中，如果升降機(jī)運(yùn)動時加速度的絕對值為a，升降機(jī)底板對人的支持力N=ma+mg，則可能的情況是(????)A.升降機(jī)以加速度a向下加速運(yùn)動 B.升降機(jī)以加速度a向上加速運(yùn)動C.在向上運(yùn)動中，以加速度a制動 D.在向下運(yùn)動中，以加速度a制動三、實(shí)驗(yàn)題（本大題共2小題，共14.0分）13. 在做“研究勻變速直線運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)時，某同學(xué)得到一條用打點(diǎn)計(jì)時器打出的紙帶如圖所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7個計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個點(diǎn)圖中沒有畫出，打點(diǎn)計(jì)時器接周期為T=0.02s的交流電源．經(jīng)過測量得：d1=3.62cm，d2=8.00cm，d3=13.20cm，d(1)計(jì)算vF=______m/s；(結(jié)果保留3(2)物體的加速度a=______m/s2；(結(jié)果保留3(3)如果當(dāng)時電網(wǎng)中交變電流的頻率是f=51Hz，而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道，那么加速度的測量值與實(shí)際值相比______(選填：偏大、偏小或不變)．14. 某同學(xué)在用電流表和電壓表測電池的電動勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，為了便于測量，給電源串聯(lián)了一個2Ω的保護(hù)電阻R0，實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示，(1)連好電路后，當(dāng)該同學(xué)閉合電鍵，發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為0，電壓表示數(shù)不為0.檢查各接線柱均未接錯，且接觸良好；他用多用電表的電壓擋檢查電路，把兩表筆分別接a、b；b、c；d、e時，示數(shù)均為0，把兩表筆接c、d時，示數(shù)與電壓表示數(shù)相同，由此可推斷故障是______．(2)按電路原理圖1及用多用電表的電壓擋檢查電路，把兩表筆分別接c、d時的實(shí)物電路圖2以畫線代導(dǎo)線將沒連接的線連接起來．(3)排除故障后，該同學(xué)順利完成實(shí)驗(yàn)，測得下列數(shù)據(jù)且根據(jù)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)圖3中描出對應(yīng)的點(diǎn)，請畫出U-I圖；I/A0.100.170.230.300.40U/V1.201.000.800.600.55由圖3求出：電池的電動勢為______V，內(nèi)阻為______Ω.四、簡答題（本大題共3小題，共38.0分）15. 如圖所示，在方向水平向右的勻強(qiáng)電場中，一不可伸長的不導(dǎo)電細(xì)線的一端連著一個質(zhì)量為m的帶電小球，另一端固定于O點(diǎn)，當(dāng)小球靜止在B點(diǎn)時，細(xì)線與豎直方向夾角θ=30°問：(1)小球帶電量多少？(2)若將小球拉到A點(diǎn)使細(xì)線呈水平狀態(tài)，當(dāng)小球無初速釋放后，從A到B過程，電場力對小球做功多少？(3)小球過最低點(diǎn)C時，細(xì)線對小球拉力多大？16. 如圖所示，在光滑的水平面上有一長為L=5m的木板B，上表面粗糙，在其左端有一光滑的14圓弧槽C，與長木板接觸但不相連，圓弧槽的下端與木板上表面相平，B、C靜止在水平面上?，F(xiàn)有滑塊A以初速度v0=8m/s從右端滑上B，一段時間后，以4m/s滑離B，并恰好能到達(dá)C的最高點(diǎn)，A、B、C的質(zhì)量相等。g取(1)A剛滑離木板B時，木板B和圓弧槽C的共同速度；(2)A與B的上表面間的動摩擦因數(shù)μ；(3)圓弧槽C的半徑R。17. 有人設(shè)計(jì)了一種帶電顆粒的速率分選裝置，其原理如圖所示．兩帶電金屬板間有勻強(qiáng)電場，方向豎直向上．其中PQNM矩形區(qū)域內(nèi)還有方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場．一束比荷(電荷量與質(zhì)量之比)均為的帶正電顆粒，以不同的速率沿著磁場區(qū)域的水平中心線O'O進(jìn)入兩金屬板之間，其中速率為v?0的顆粒剛好從Q點(diǎn)處離開磁場，然后做勻速直線運(yùn)動到達(dá)收集板．重力加速度為g，PQ=3d，NQ=2d，收集板與NQ的距離為l，不計(jì)顆粒間相互作用．求(1)電場強(qiáng)度E的大?。?2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；(3)速率為λv?0(λ>1)的顆粒打在收集板上的位置到五、計(jì)算題（本大題共1小題，共8.0分）18. 如圖所示，實(shí)線表示一橫波某一時刻的波形圖，虛線是經(jīng)過0.2s之后的波形(1)若波向右傳播，求其周期(2)若波向左傳播，求其在這段時間內(nèi)傳播的最小距離(3)若波傳播的速度為25m/s，試判定波的傳播方向．

參考答案及解析1.答案：C解析：解：根據(jù)熱力學(xué)第一定律得：壓縮汽缸里的空氣，對空氣做了1000J的功，W為正；同時汽缸向外散熱200J，Q為負(fù)值；代入△U=W+Q可得，△U=1000J-200J=800

J，正號表示內(nèi)能增大，即內(nèi)能增加了800J，故C正確，ABD錯誤。故選：C。已知對空氣做功的同時對外散熱，應(yīng)用熱力學(xué)第一定律列式即可求出內(nèi)能的改變量。本題考查了熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用，注意在應(yīng)用熱力學(xué)第一定律解題時要注意各量正負(fù)號的含義。2.答案：B解析：解：A.元素發(fā)生β衰變時，能夠產(chǎn)生電子，并伴隨著γ射線產(chǎn)生，故A錯誤；B.根據(jù)光電效應(yīng)方程Ek=hv-WC.β射線是高速運(yùn)動的電子流，穿透本領(lǐng)較弱，不能夠穿透幾厘米厚的鉛板，故C錯誤；D.根據(jù)玻爾的原子理論，氫原子從n=5的激發(fā)態(tài)躍遷到n=2的激發(fā)態(tài)時，要放出光子，核外電子繞核運(yùn)動的半徑減小，動能增加，故D錯誤。故選：B。根據(jù)α衰變和β衰變的實(shí)質(zhì)，以及α射線、β射線、γ射線的特征分析判斷問題；根據(jù)光電效應(yīng)方程Ek運(yùn)動半徑變小，庫侖力提供向心力，向心力增加，速度變大電子動能增加；題考查了衰變、光電效應(yīng)、玻爾理論等基礎(chǔ)知識點(diǎn)，關(guān)鍵要熟悉教材，牢記這些基礎(chǔ)知識點(diǎn)。3.答案：A解析：略4.答案：A解析：解：A、由圖知，物體第4s末速度為0，故A正確．B、在前4s內(nèi)物體一直沿正方向運(yùn)動，在在第4s末離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)，故B錯誤．C、在0-4s內(nèi)物體沿正方向運(yùn)動，4-8s內(nèi)物體沿負(fù)方向運(yùn)動，故C錯誤．D、根據(jù)斜率表示加速度，可知，物體的加速度是a=△v△t=0-24故選：A速度時間圖象反映了物體各個不同時刻的速度情況，速度的正負(fù)速度的方向，圖線的斜率表示加速度、圖線與時間軸包圍的面積表示位移；從圖中直接得出物體的運(yùn)動規(guī)律．速度-時間圖象可以形象、直觀地反映物體的速度隨時間的變化情況，要明確圖線的斜率表示加速度、圖線與時間軸包圍的面積表示位移，進(jìn)而來分析物體的運(yùn)動情況5.答案：B解析：解：“墨子號”科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星發(fā)射升空，它是由中國科學(xué)院士、中國科學(xué)大學(xué)教授潘建偉為首的團(tuán)隊(duì)研發(fā)的，它主要研究領(lǐng)域是量子通信。則B正確，ACD錯誤故選：B。首席科學(xué)家潘建偉說，墨子最早提出光沿直線傳播，設(shè)計(jì)了小孔成像實(shí)驗(yàn)，奠定了光通信、量子通信的基礎(chǔ)?！澳犹枴币灾袊糯鷤ゴ罂茖W(xué)家墨子的名字命名，提升了中華民族的文化自信。掌握物理學(xué)史，重在平時積累。6.答案：B解析：試題分析：兩棱鏡之間的介質(zhì)折射率未知，可能比玻璃大，可能與玻璃相同，也可能比玻璃小，可能的光路圖如下：所以正確答案為Ｂ?？键c(diǎn)：光的折射定律7.答案：A解析：利用右手螺旋定則判斷即可．注意通電螺旋管立體圖和平面圖的區(qū)別，右手螺旋定則大拇指指向內(nèi)部磁場的方向．用右手螺旋定則時，讓彎曲的四指指向電流的環(huán)繞方向，大拇指指向通電螺旋管內(nèi)部磁場的方向，所以A圖正確，BCD圖錯誤，故A正確，BCD錯誤．故選：A．

8.答案：C解析：解：取側(cè)面的一粒沙作為研究對象，其受力情況如圖所示。設(shè)圓錐的高為H、底面半徑為R、對該沙子根據(jù)平衡條件，有：mgsinθ=μmgcosθ解得tanθ=μ根據(jù)幾何關(guān)系可得：tanθ=則有：H=μR根據(jù)體積計(jì)算公式可得V=13SH=13故選：C。抓住細(xì)沙不再下滑這一臨界狀態(tài)，選擇一粒沙進(jìn)行研究分析，根據(jù)平衡條件求解側(cè)面傾角，再根據(jù)幾何關(guān)系進(jìn)行解答。本題主要是考查了共點(diǎn)力的平衡問題，關(guān)鍵是能夠確定研究對象、進(jìn)行受力分析、利用平行四邊形法則進(jìn)行力的合成，然后建立平衡方程進(jìn)行解答，注意數(shù)學(xué)知識的應(yīng)用。9.答案：AB解析：ab過程氣體發(fā)生等溫過程，由玻意耳定律分析體積的變化；bc過程，根據(jù)b、c兩點(diǎn)與絕對零度連線，分析其斜率變化，判斷體積變化，斜率越大，體積越?。籧d過程是等壓變化，由蓋?呂薩克定律分析體積的變化．本題中對于等值變化，根據(jù)玻意耳定律和蓋?呂薩克定律分析體積的變化，而另外兩個過程，抓住過絕對零度的直線表示等容變化進(jìn)行分析．A、ab過程氣體發(fā)生等溫過程，壓強(qiáng)減小，由玻意耳定律分析可知，氣體的體積變大，故A正確。B、bc過程，b與絕對零度-273℃連線的斜率等于c與絕對零度-273℃連線的斜率，則b狀態(tài)氣體的體積等于c狀態(tài)氣體的體積，則bc過程中體積不變。故B正確。C、cd過程是等壓變化，溫度降低，由蓋?呂薩克定律分析可知體積減??；故C錯誤。D、過d點(diǎn)的斜率大于過a點(diǎn)的斜率，則d點(diǎn)的體積小于a點(diǎn)的體積，da過程體積增大。故D錯誤。故選：AB。

10.答案：CD解析：解：A、點(diǎn)電荷+Q在b點(diǎn)產(chǎn)生的電場方向?yàn)樨Q直向上，在d點(diǎn)產(chǎn)生的電場方向?yàn)樨Q直向下，b、d兩點(diǎn)的場強(qiáng)方向不同，大小相等，所以電場強(qiáng)度不同。故A錯誤；B、將一個試探正電荷由a點(diǎn)移動到f點(diǎn)，點(diǎn)電荷電場力不做功，勻強(qiáng)電場的電場力做正功，故合力做正功，電勢能減小，電勢降低，故兩點(diǎn)電勢不相等，故B錯誤；C、當(dāng)電荷+q沿著球面上的aedf移動時，勻強(qiáng)電場的電場力不做功，點(diǎn)電荷電場力也不做功，故合電場力不做功，因此在球面上任意兩點(diǎn)之間移動時，電場力不一定做功，故C正確；D、將點(diǎn)電荷+q在球面上任意兩點(diǎn)之間移動，點(diǎn)電荷電場力不做功，從a點(diǎn)移動到c點(diǎn)，勻強(qiáng)電場的電場力做功最大，故電勢能的變化量最大，故D正確；故選：CD。本題中電場可以看作是由勻強(qiáng)電場和點(diǎn)電荷的電場疊加而成，點(diǎn)電荷電場中電場線是發(fā)散狀，以+Q為球心的球面是等勢面，可根據(jù)電場線和等勢面的對稱性判斷電場力做功和電場強(qiáng)度、電勢的關(guān)系。解決本題的關(guān)鍵要掌握點(diǎn)電荷的電場線和等勢面的分布情況，知道在同一等勢面移動電荷時，電場力不做功。場強(qiáng)是矢量，只有大小和方向都相同時，場強(qiáng)才相同。11.答案：BC解析：解：A、當(dāng)條形磁鐵插入線圈的瞬間，穿過線圈的磁通量增加，產(chǎn)生感應(yīng)電流．條形磁鐵第一次緩慢插入線圈時，磁通量增加慢．條形磁鐵第二次迅速插入線圈時，磁通量增加快，但磁通量變化量相同．故A錯誤；B、第二次插入線圈中時，所用時間少，磁通量變化率大，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢也大，故B正確C、根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律第二次線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大，再歐姆定律可知第二次感應(yīng)電流大，即I2>ID、根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律分析感應(yīng)電動勢的大小，由歐姆定律分析感應(yīng)電流的大?。儆蓂=It可確定導(dǎo)體某橫截面的電荷量等于磁通量的變化量與電阻的比值，由于磁通量變化量相同，電阻不變，所以通過導(dǎo)體橫截面的電荷量不變，故D錯誤；故選：BC根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律分析感應(yīng)電動勢的大小，由歐姆定律分析感應(yīng)電流的大?。儆蓂=It可確定導(dǎo)體某橫截面的電荷量等于磁通量的變化與電阻的比值．本題考查對電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解和應(yīng)用能力．感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件：穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，首先前提條件電路要閉合．磁通量的變化率與感應(yīng)電動勢有關(guān)，感應(yīng)電流的大小與感應(yīng)電動勢大小有關(guān)，而通過橫截面的電荷量卻與通過線圈的磁通量變化及電阻阻值有關(guān)．12.答案：BD解析：解：人的加速度a=N-mgm=a，方向向上，所以升降機(jī)向上以加速度a加速或向下以加速度a減速。故B、D正確，A故選：BD。根據(jù)牛頓第二定律求出人的加速度大小和方向，升降機(jī)與人具有共同的加速度，從而可知升降機(jī)的運(yùn)動情況。解決本題的關(guān)鍵掌握牛頓第二定律a=F13.答案：0.721

0.801

偏小解析：解：(1)每相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)，圖中沒有畫出，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時間間隔為t=5T．利用勻變速直線運(yùn)動的推論得：v(2)根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式得：a=a(3)如果在某次實(shí)驗(yàn)中，交流電的頻率51Hz，f>50Hz，那么實(shí)際打點(diǎn)周期變小，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式△x=at所以測量的加速度值與真實(shí)的加速度值相比是偏小故答案為：(1)0.721；(2)0.801；(3)偏?。鶕?jù)勻變速直線運(yùn)動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動中時間中點(diǎn)的速度等于該過程中的平均速度，可以求出打紙帶上本題要求提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問題的能力，在平時練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用．計(jì)算時要注意單位的換算．14.答案：R斷路；1.50；0.25解析：解：(1)發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為0，電壓表示數(shù)不為0，電流表或R處斷路，用多用電表的電壓檔檢查電路，把兩表筆分別接a、b，b、c，d、e時，示數(shù)均為0，把兩表筆接c、d時，示數(shù)與電壓表示數(shù)相同，知R斷路．(2)實(shí)物連線圖如圖．(3)U-I圖線是一條傾斜的直線，描點(diǎn)作圖如下圖．縱軸截距為1.5，所以電動勢E=1.50V.圖線的斜率k=1.5-0.40.4=2.75故答案為：(1)R斷路(2)實(shí)物圖連接如圖(3)伏安特性曲線如圖；1.50，0.25(1)通過排除法，從斷路和短路的角度推斷故障．(2)根據(jù)電路圖連接實(shí)物圖．(3)由描點(diǎn)法得出對應(yīng)的U-I圖象；U-I圖線的縱軸截距表示電源的電動勢，圖線斜率的絕對值表示內(nèi)阻．解決本題的關(guān)鍵會從U-I圖線獲取電源的電動勢和內(nèi)阻，注意將保護(hù)電阻等效到電源的內(nèi)部，最終電源的內(nèi)阻等于圖線的斜率絕對值減去保護(hù)電阻的阻值．以及會分析誤差的來源，通過圖象分析測量值和真實(shí)值的關(guān)系．15.答案：解(1)小球在B點(diǎn)受重力，拉力，電場力三力平衡：F=qE=mgtan30°，解得：q=3(2)小球從A到B電場力做的功：W=-qEL(1-sin30°)=-1(3)小球從A到C的過程中重力和電場力做功，動能增大：mgL-qEL=小球在C點(diǎn)時繩子的拉力與重力的和提供向心力：T-mg=m聯(lián)立以上兩式得：T=(9-2答：(1)小球帶電量是3mg(2)從A到B過程，電場力對小球做功是-3(3)小球過最低點(diǎn)C時，細(xì)線對小球拉力是(9-23解析：(1)根據(jù)小球在B點(diǎn)受重力，拉力，電場力三力平衡，即可求出小球的電量；(2)根據(jù)功是計(jì)算公式即可求出小球從A到B電場力做的功；(3)根據(jù)動能定理研究小球從釋放到B點(diǎn)的過程求出小球到最低點(diǎn)的速度；經(jīng)過最低點(diǎn)時，由重力和細(xì)線的拉力的合力提供小球的向心力，由牛頓第二定律求出細(xì)線對小球的拉力．本題是帶電物體在電場中圓周運(yùn)動問題，動能定理和向心力結(jié)合是常用的解題方法．常見的題型．對于多過程的問題可能多次應(yīng)用動能定理求解問題．16.答案：解：(1)對A在木板B上的滑動過程，取A、B、C為一個系統(tǒng)，根據(jù)動量守恒定律有：m解得：v(2)對A在木板B上的滑動過程，A、B、C系統(tǒng)減少的動能全部轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量：μmgL=解得：μ=(3)對A滑上C直到最高點(diǎn)的作用過程，A、C系統(tǒng)動量守恒。有：mA、C系統(tǒng)機(jī)械能守恒，有：mgR=解得