2021届山东省济南市高三上学期物理新高考一模试卷含答案

这是一份2021届山东省济南市高三上学期物理新高考一模试卷含答案，共13页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

1.如下列图，在光滑绝缘的水平面上，虚线左侧无磁场，右侧有磁感应强度 的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向外，质量 、带电量 的小球C静置于其中；虚线左侧有质量 ，不带电的绝缘小球A以速度 进入磁场中与C球发生正碰，碰后C球对水平面压力刚好为零，碰撞时电荷不发生转移，g取10m/s 2 ， 取向右为正方向．那么以下说法正确的选项是〔 〕
A. 碰后A球速度为 B. C对A的冲量为
C. A对C做功0.1J D. AC间的碰撞为弹性碰撞
2.根据所学知识分析，以下说法中正确的选项是〔 〕
A. 布朗运动就是热运动
B. 有液体和气体才能发生扩散现象
C. 太空飞船中水滴呈球形，是液体外表张力作用的结果
D. 分子间相互作用的引力和斥力的合力一定随分子间的距离增大而减小
3.如下列图，战斗机离舰执行任务，假设战斗机离开甲板时的水平分速度为40m/s，竖直分速度为20m/s，飞机在水平方向做加速度大小等于 的匀加速直线运动，在竖直方向做加速度大小等于 的匀加速直线运动。那么离舰后〔 〕
A. 飞机的运动轨迹为曲线
B. 10s内飞机水平方向的分位移是竖直方向的分位移大小的2倍
C. 10s末飞机的速度方向与水平方向夹角为
D. 飞机在20s内水平方向的平均速度为50m/s/
4.平面OM和平面ON之间的夹角为30°，其横截面〔纸面〕如下列图，平面OM上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外。一带电粒子的质量为m，电荷量为q〔q>0〕。粒子沿纸面以大小为v的速度从OM的某点向左上方射入磁场，速度与OM成30°角。该粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，并从OM上另一点射出磁场。不计粒子重力。那么粒子离开磁场的出射点到两平面交线O的距离为〔 〕
A. B. C. D.
5.1896年法国科学家贝可勒尔发现了放射性元素能够自发地发出射线的现象，即天然放射现象。让放射性元素镭衰变过程中释放出的α、β、γ三种射线，经小孔垂直进入匀强电场中，如下列图。以下说法正确的选项是〔 〕

A. ③是α射线， α粒子的电离能力最强，穿透能力也最强
B. ①是β射线，是高速电子流，来自于原子的核外电子
C. 原子核发生一次衰变的过程中，不可能同时产生α、β两种射线
D. 原子序数大于83的元素，都具有放射性，原子序数小于或等于83的元素，都不具有放射性
6.两行星 和 各有一颗卫星 和 ，卫星的圆轨道接近各自的行星外表，如果两行星质量之比 ，两行星半径之比 那么两个卫星周期之比 为〔 〕
A. B. C. D.
二、多项选择题
7.甲乙两物体从同一地点开始沿同一方向运动，用某测速仪描绘出两物体的v—t图像如下列图。甲物体的图象是两段半径相同的圆弧，乙物体的图象是一倾斜直线， ，甲的初速度、末速度均等于乙的末速度。那么以下说法正确的〔 〕
A. 时间内，甲乙两物体距离越来越小 B. 时刻，甲乙两物体的加速度大小可能相等
C. 时间内，乙车在甲车前方 D. 时间内，两物体的平均速度相等
8.如下列图，倾斜固定放置的带电平行金属板，两板间距为 ， 分别为上板和下板上的点， 点高于 点， 距离大于 ， 连线与上板夹角为 ， 为锐角，平行板间存在水平向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B。一带电荷量为 的粒子从 直线上的P点沿直线 向 点运动，初速度大小为 ，那么以下判断正确的选项是〔 〕
A. 带电粒子一定受到重力作用 B. 上板一定带正电
C. 带电粒子可能做匀变速直线运动 D. 两板间的电场强度可能大于
9. L1、L2两水平线间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁场高度为h ， 竖直平面内有质量为m ， 电阻为R的梯形线框，上、下底水平且底边之比5:1，梯形高2h。该线框从如图位置由静止下落，AB刚进入磁场时和AB刚穿出磁场时的重力等于安培力，在整个运动过程中，说法正确的选项是〔 〕
A. AB边是匀速直线穿过磁场
B. AB边刚穿出到CD边刚要进入磁场，是匀速直线运动
C. AB边刚穿出到CD边刚要进入磁场，此过程的电动势为
D. AB边刚进入和AB边刚穿出的速度之比为4:1
10.如下列图，水平面内有A、B、C、D、E、F六个点，它们均匀分布在半径为R＝2cm的同一圆周上，空间有一方向与圆平面平行的匀强电场。A、C、E三点的电势分别为 、φC＝2V、 ，以下判断正确的选项是〔 〕
A. 电场强度的方向由E指向A B. 电场强度的大小为1V/m
C. 该圆周上的点电势最高为4V D. 将电子从D点沿DEF移到F点，静电力做正功
11.以下说法中不符合实际的是〔 〕
A. 单晶体并不是在各种物理性质上都表现出各向异性
B. 液体的外表张力使液体外表具有扩张的趋势
C. 气体的压强是由于气体分子间相互排斥而产生的
D. 分子间同时存在引力和斥力，且这两种力同时增大，同时减小
E. 热量能自发地从内能大的物体向内能小的物体进行传递
12.甲、乙两质点同时同地在外力的作用下做匀变速直线运动，其运动的 图像如下列图。关于甲、乙两质点的运动情况，以下说法中正确的选项是〔 〕
A. 乙质点做初速度为c的匀加速直线运动 B. 甲质点做加速度大小为 的匀加速直线运动
C. 时，甲、乙两质点速度大小相等 D. 时，甲、乙两质点速度大小相等
三、实验题
13.某同学在做“探究弹力与弹簧长度关系〞的实验中，根据实验数据描点画出F－L图像如下列图。假设弹簧始终未超过弹性限度，重力加速度g取10m/s2 ， 请答复以下两个问题：
〔1〕由以上实验数据可求得弹簧的劲度系数k=________N/m〔保存三位有效数字〕；
〔2〕由图中实验数据得出弹簧弹力大小F与其长度L的关系式为________，对应的函数关系图线与横轴〔长度L〕的交点表示________。
x〔190Ω～210Ω〕的阻值，实验室提供了如下器材：
电源E：电动势3.0V，内阻不计
电流表A1：量程0～10mA，内阻r1约50Ω
电流表A2：量程0﹣500μA，内阻r2为1000Ω
电压表V1：量程0～1V，内阻RV1约为1kΩ
电压表V2：量程0～10V，内阻RV2约为10kΩ
滑动变阻器R：最大阻值20Ω，额定电流2A
定值电阻R1＝500Ω
定值电阻R2＝2000Ω
定值电阻R3＝5000Ω
电键S及导线假设干
求实验中尽可能准确测量Rx的阻值，请答复下面问题：
〔1〕为了测定待测电阻上的电压，可以将电表________〔选填“A1〞、“A2〞或“V1〞、“V2“〕串联定值电阻________〔选填“R1〞、“R2〞或“R3〞〕，将其改装成一个量程为3.0V的电压表。
〔2〕利用所给器材，在虚线框内画出测量待测电阻Rx阻值的实验原理图〔所有的器材必须用题中所给的符号表示〕。
〔3〕根据以上实验原理图进行实验，假设测量电路中一只电流表的读数为6.2mA，另外一只电流表的读数为200.0μA．根据读数并结合题中所给数据求出待测电阻Rx＝________Ω。
四、解答题
15.如图甲所示，有一“上〞形、粗细均匀的玻璃管，开口端竖直向上放置，水平管的两端封闭有理想气体A与B，气柱长度都是22cm，中间水银柱总长为12cm。现将水银全部推进水平管后封闭管道接口处，并把水平管转成竖直方向，如图乙所示，为了使A、B两局部气体一样长，把B气体的一端单独放进恒温热水中加热，试问热水的温度应控制为多少？〔外界大气压强为76cmHg，气温275K〕
16.如下列图是在工厂的流水线上安装的水平传送带，用水平传送带传送工件。可大大提高工作效率。水平传送带以恒定的速度v=2m/s运送质量为m=0.5kg的工件，工件都是以v0=1m/s的初速从A位置滑上传送带。工件与传送带之间的动摩擦因数μ=0.2。每当前一个工件在传送带上停止相对滑动时。后一个工件立即滑上传送带。取g=l0m/s2 ， 求：
〔1〕工件经多长时间停止相对滑动；
〔2〕在正常运行状态下传送带上相邻工件间的距离；
〔3〕摩擦力对每个工件做的功；
〔4〕每个工件与传送带之间的摩擦产生的内能。
17.如下列图，质量为m2＝1kg的滑道静止在光滑的水平面上，滑道的AB局部是半径为R＝0.3m的四分之一圆弧，圆弧底部与滑道水平局部相切，滑道水平局部右端固定一个轻弹簧，滑道CD局部粗糙，长为L＝0.1m，动摩擦因数μ＝0.10，其他局部均光滑．现让质量为m1＝1kg的物块〔可视为质点〕自A点由静止释放，取g＝10m/s2。求：
〔1〕物块到达最低点时的速度大小；
〔2〕在整个运动过程中，弹簧具有的最大弹性势能；
〔3〕物块最终停止的位置。
答案解析局部
一、单项选择题
1.【解析】【解答】A．设碰后A球的速度为v1 ， C球速度为v2。
碰撞后C球对水平面压力刚好为零，说明C受到的洛伦兹力等于其重力，那么有Bqcv2=mcg
代入数据解得v2=20m/s
在A、C两球碰撞过程中，取向右为正方向，根据动量守恒定律得mAv0=mAv1+mcv2
代入数据解得v1=15m/s
A符合题意。
B．对A球，根据动量定理，C对A的冲量为I=mAv1-mAv0=〔0.004×15-0.004×20〕N•s=-0.02N•s
B不符合题意。
C．对A球，根据动能定理可知A对C做的功为
C不符合题意；
D．碰撞前系统的总动能为
碰撞后的总动能为
因Ek′＜Ek ， 说明碰撞有机械能损失，为非弹性碰撞，D不符合题意。
故答案为：A。

【分析】利用碰后C洛伦兹力等于重力可以求出碰后C的速度大小；利用动量守恒定律可以求出碰后A小球的速度大小；利用初末动量的变化可以求出C对A的冲量大小；利用动能的变化可以求出A对C的做功大小；利用碰撞前后的动能比较可以判别碰撞非弹性碰撞。
2.【解析】【解答】A．布朗运动是物质微粒在液体或气体中的无规那么运动，间接反映了液体分子或气体分子在永不停息地做无规那么运动，它不是微粒的热运动，也不是液体分子的热运动，A不符合题意；
B．固体、液体、气体都可以发生扩散现象，B不符合题意；
C．太空飞船中的水滴处于完全失重状态，在外表张力作用下收缩为球形，C符合题意；
D．当 时，分子间相互作用的引力和斥力的合力随分子间距离的增大而减小，当 时，分子间相互作用的引力和斥力的合力随分子间距离的增大而先增大后减小，D不符合题意。
故答案为：C。

【分析】布朗运动是固体颗粒的运动不是热运动；固体也可以发生扩散现象；分子间的合力不一定随分子距离的增大而减小。
3.【解析】【解答】A．飞机起飞后的合速度与合加速度方向一致，所以飞机运动轨迹为直线，A不符合题意；
B．10s内水平方向位移
竖直方向位移
B符合题意；
C．飞机飞行方向与水平方向夹角的正切 ，C不符合题意；
D．飞机在20s内水平方向的位移
那么平均速度为
D不符合题意。
故答案为：B。

【分析】利用合速度的方向和合加速度的方向可以判别飞机的运动轨迹；利用位移公式可以求出水平位移和竖直位移的大小；利用速度的大小可以求出合速度的方向；利用匀变速的位移公式可以求出水平方向的位移大小，结合运动的时间可以求出平均速度的大小。
4.【解析】【解答】粒子进入磁场做顺时针方向的匀速圆周运动，轨迹如下列图，
根据洛伦兹力提供向心力，有
解得
根据轨迹图知 ，
∠OPQ=60°
那么粒子离开磁场的出射点到两平面交线O的距离为 ，
那么D符合题意，ABC不符合题意。
故答案为：D。

【分析】利用洛伦兹力提供向心力可以求出轨道半径的大小；利用几何关系可以求出粒子出射点到O点的距离大小。
5.【解析】【解答】由射线的带电性质可知，①是β射线，②是γ射线，3是α射线， α粒子的电离能力最强，穿透能力最弱，A不符合题意； β射线是原子核发生β衰变时产生的，是高速电子流，来自于原子核，B不符合题意；原子核发生一次衰变的过程中，只能发生α衰变或β衰变，不能同时发生α衰变和β衰变，故不可能同时产生α、β两种射线，C符合题意；原子序数大于83的元素，都具有放射性，原子序数小于或等于83的元素，有的也具有放射性，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】利用偏转方向可以判别射线的类型；β射线是来源于原子核内部的电子流；原子核一次衰变不会同时出现、射线；原子序数小于83的某些原子核也具有放射性。
6.【解析】【解答】卫星做圆周运动时，万有引力提供圆周运动的向心力，有
得
所以两卫星运行周期之比为
故答案为：A。

【分析】利用引力提供向心力可以求出周期的表达式，结合质量和半径的比值可以求出周期的比值。
二、多项选择题
7.【解析】【解答】A．甲乙两物体从同一地点开始沿同一方向运动，0～t1时间内，甲的速度比乙的大，那么甲在乙的前面，甲乙两物体距离越来越大，A不符合题意。
B．根据速度时间图线的斜率表示加速度，可知t1时刻，甲乙两物体的加速度大小可能相等，B符合题意。
C．根据“面积〞表示位移，结合几何知识可知，0～t4时间内，两物体的位移相等，t4时刻两车相遇，而在t3～t4时间内，甲车的位移比乙车的位移大，那么知在t3～t4时间内，乙车在甲车前方，C不符合题意。
D．0～t4时间内，两物体的位移相等，用时相等，那么平均速度相等，D符合题意。
故答案为：BD。

【分析】利用刚开始两物体的速度比较可以判别两物体的距离变化；利用图像斜率可以判别加速度的大小；利用图像的面积可以判别两车的位移，结合运动时间可以判别平均速度的大小。
8.【解析】【解答】C．带电粒子在复合场中一定受洛伦兹力而做直线运动，一定为匀速运动，C不符合题意；
A．带电粒子沿 做匀速直线运动，根据左手定那么可知洛伦兹力垂直 方向向上，而电场力方向垂直平行板向下，此二力不在一条直线上，可知一定受重力，A符合题意；
B．带电粒子只受三个力，应用矢量三角形定那么可知洛伦兹力垂直 向上，那么粒子带正电，B符合题意；
D． 为锐角，可知 和 两个力成锐角，此二力合力大于 ，又重力和电场力的合力大小等于 ，即 ，即 ，D不符合题意。
故答案为：AB。

【分析】对电荷进行受力分析，在重力、电场力和洛伦兹力的作用下，电荷处于平衡状态，合力为零，根据该条件列方程分析求解即可。
9.【解析】【解答】A．AB刚进入磁场时的重力等于安培力，根据安培力公式
AB进入磁场后一段时间内有效切割长度变大，安培力变大，大于重力，使梯形线框减速，因为AB刚穿出磁场时的重力等于安培力，所以AB边是减速直线穿过磁场，故A错误；
B．AB刚穿出到CD边刚要进入磁场过程中，有效切割长度保持不变，由于AB刚穿出磁场时的重力等于安培力，故该过程中安培力一直等于重力，做匀速直线运动，故B正确；
D．设AB边刚进入磁场时速度为 ，AB=l ， 那么CD=5l ， 那么
AB边刚进入磁场时重力等于安培力，有
设AB边刚穿出磁场时速度为v1 ， 线框切割磁感应线的有效长度为2l
AB刚穿出磁场时的重力等于安培力有
联立解得
所以D正确；
C．AB边刚穿出到CD边刚要进入磁场过程中，线框做速度为v1的匀速直线运动，切割磁感应线的有效长度为2l ， 感应电动势为
联立解得
故C正确。
应选BCD。

【分析】利用有效长度结合安培力不变可以判别AB边是减速运动；利用机械能守恒结合速度的大小可以判别线圈的运动；利用动生电动势结合有效长度可以求出电动势的大小；利用重力和安培力相等可以求出速度之比。
10.【解析】【解答】A．设AE中点为G，如下列图，
那么根据匀强电场的性质可解得该点的电势为
那么
所以GC连线是一个等势线；电场线与等势面垂直，且由电势高的等势面指向电势低的等势面，所以电场强度的方向由E指向A，A符合题意；
B．EA两点间的电势差为
EA两点间的距离
再根据电场强度公式可得
B不符合题意；
C．沿着电场线方向电势逐渐降低，因此H点电势最高，那么
而
解得
C符合题意；
D．电子从D沿着圆周移到F点，电势先升高后降低，电子带负电，电势能先减小后增加，静电力先做正功后做负功，D不符合题意。
故答案为：AC。

【分析】利用电势的分布可以判别等势线和电场线的方向；利用电势差和场强的关系可以求出场强的大小；利用电场线的分布可以判别电势的上下及电场力做功的情况。
11.【解析】【解答】A．由于单晶体在不同方向上物质微粒的排列情况不同，即为各向异性，那么为单晶体具有各向异性，但并不是所有物理性质都是各向异性的，A正确，不符合题意；
B．液体的外表张力使液体外表具有收缩的趋势，B错误，符合题意；
C．气体的压强是由于大量的气体分子频繁的对器壁碰撞产生的，并不是由于气体分子间相互排斥而产生的，C错误，符合题意；
D．分子间同时存在引力和斥力，且这两种力同时增大，同时减小，D正确，不符合题意；
E．热量能自发地从温度高的物体向温度低的物体进行传递，选项E错误，符合题意；
故答案为：BCE.

【分析】液体外表张力使液体外表具有收缩的趋势；气体的压强是由于气体分子对容器壁的撞击而产生的；热量只能自发从温度高的物体向温度低的物体进行传递。
12.【解析】【解答】A．根据匀变速直线运动位移时间公式 得
对于乙质点，由图可知v0乙=c
乙的加速度为
乙质点做初速度为c的匀减速直线运动，选项A不符合题意；
B．对于甲质点，由图可知v0甲=0
甲的加速度为
甲质点做加速度大小为 的匀加速直线运动，故B符合题意。
C． 时，甲的速度
乙质点速度
选项C不符合题意；
D． 时，甲的速度
乙质点速度
即甲、乙两质点速度大小相等，选项D符合题意。
故答案为：BD。

【分析】利用位移公式结合斜率大小可以判别甲乙的运动情况；利用速度公式可以判别共速的时刻。
三、实验题
13.【解析】【解答】(1)弹簧弹力F与弹簧长度L的关系图像的斜率表示劲度系数，那么劲度系数 ；(2)由图中实验数据结合胡克定律得到弹簧弹力大小F与其长度L的关系式
分析图像可知，图线与横轴的夹点表示弹簧的原长

【分析】〔1〕利用图像斜率可以求出劲度系数的大小；
〔2〕利用胡克定律可以求出弹力和长度的表达式；其图像与横轴的交点代表弹簧的原长。
14.【解析】【解答】〔1〕将小量程的电流表改装成电压表，电流表需要知道两个参数：量程和内阻，故电流表选A2。根据串联电路特点和欧姆定律得：串联电阻阻值为：R＝ ＝ ﹣1000Ω＝5000Ω
故答案为：定值电阻R3；〔2〕由①知电压表的内阻RV＝R2+r2＝1000+5000＝6000Ω
由于 ≈3.8～4.2， ≈31.6～28.6，那么
故电流表应用用外接法；又滑动变阻器最大电阻远小于待测电阻阻值，故变阻器应用分压式接法，电路图如下列图
；〔3〕根据串并联电路特点和欧姆定律得： =

【分析】〔1〕把电流表改装为电压表所以需要内阻的电流表，利用量程可以判别定值电阻的选择；
〔2〕由于待测电阻较小所以电流表使用外接法，滑动变阻器使用分压式接法；
〔3〕利用并联电路的特点结合欧姆定律可以求出待测电阻的大小。
四、解答题
15.【解析】【分析】当玻璃管开口向上时；利用AB两个气体压强相等结合大气压强的大小可以求出气体的压强；结合玻璃管开口向右时；利用A气体的等温变化结合B气体理想状态方程可以求出热水的温度。
16.【解析】【分析】〔1〕工件做匀加速直线运动，利用牛顿第二定律可以求出工件加速度的大小，结合速度公式可以求出加速的时间；
〔2〕工件做匀加速直线运动，利用平均速度公式可以求出工件加速的位移大小；结合传送带匀速直线运动的位移可以求出相对位移的大小；
〔3〕利用摩擦力的大小结合相对位移的大小可以求出摩擦力做功的大小；
〔4〕利用摩擦力和相对位移的大小可以求出摩擦产生的内能大小。
17.【解析】【分析】〔1〕物块下滑过程中与滑道其系统不受外力，利用动量守恒定律结合机械能守恒定律可以求出滑块到达最低点的速度大小；
〔2〕当弹簧弹性势能最大时，系统速度等于0，利用能量守恒定律可以求出最大的弹性势能大小；
〔3〕滑块在摩擦力的作用下最后停止在CD之间，利用能量守恒定律可以求出滑块静止的位置。