物理-2021年高考高三5月全国大联考考后（强化卷山东卷）含答案解析

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2021年高三5月大联考考后强化卷（山东卷）

物  理

本卷满分100分，考试时间90分钟。

注意事项：

1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。

3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3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．图甲是“光电效应”实验电路图，图乙为某次“光电效应”实验中得到的同一光电管两端的遏止电压随入射光频率v变化的函数关系图像，下列判断正确的是（　　）

A．入射光的频率v不同，遏止电压相同

B．入射光的频率v不同，光照强度不同，图像的斜率相同

C．只要光的光照强度相同，光电子的最大初动能就一定相同

D．图甲所示电路中，当电压表增大到一定数值时，电流计将达到饱和电流

2．2021年1月3日消息，诺贝尔官方称居里夫人“笔记”仍具放射性，还将持续1500年。关于放射性元素、衰变和半衰期，下列说法正确的是（　　）

A．衰变成要经过4次衰变和3次哀变

B．放射性元素的半衰期不仅与核内部身因素有关，还与质量有关

C．一个放射性原子核，发生一次衰变，则它质子数减少一个，中子数增加一个

D．原子核衰变时满足电荷数和质量数守恒

3．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为5：1，原线圈接交流电源和交流电压表，副线圈与热水器、抽油烟机连接．已知副线圈上的电压按图乙所示规律变化，现闭合开关S接通抽油烟机，下列说法正确的是（　　）

A．电压表示数为V

B．热水器消耗的功率变大

C．变压器的输入功率变大

D．副线圈两端电压的瞬时值表达式u＝sin（50πt）V

4．2020年7月23日，我国的“天问一号”火星探测器，搭乘着长征五号遥四运载火箭﹐成功从地球飞向了火星，如图所示为“天问一号”发射过程的示意图，从地球上发射之后经过地火转移轨道被火星捕获，进入环火星圆轨道，经变轨调整后，进入着陆准备轨道，已知“天问一号”火星探测器在轨道半径为r的环火星圆轨道上运动时，周期为，在半长轴为a的着陆准备轨道上运动时，周期为，则下列判断正确的是（　　）

A．“天问一号”在环火星圆轨道和着陆准备轨道上运动时满足

B．火星的平均密度一定大于

C．“天问一号”在环火星圆轨道和着陆准备椭圆轨道上运动经过交汇点A时，前者加速度较小

D．“天问一号”在环火星圆轨道上的机械能小于其在着陆准备轨道上的机械能

5．物理郝老师在课堂上做了一个演示实验：让某特制的一束复色光由空气射向一块平行平面玻璃砖（玻璃较厚）折射分成两束单色光a、b，下列说法正确的是（　　）

A．若增大入射角i，则b光可能先消失

B．进行双缝干涉实验，在其他条件相同的情况下，a光条纹间距大于b光条纹间距

C．在玻璃砖中，a光的波长比b光的波长长

D．a光的频率比b光的频率大

6．如图所示，倾角为，表面粗糙的斜劈B放置在粗糙水平地面上，物体A的质量为2m，物体C的质量为m，细线绕过滑轮和连接在竖直杆上D处，连接A物体的细线与斜面平行，滑轮固定在斜劈上，不计质量的动滑轮跨在细线上，其下端悬挂C物体，动滑轮两侧的绳子成夹角，物体A、B始终静止，不计细线与滑轮间的摩擦﹐下列说法正确的是（　　）

A．斜劈对A的摩擦力沿斜面向下

B．逐渐增大C物体的质量，A物体受到的摩擦力逐渐变小

C．将竖直杆向右移动少许，地面对斜劈的摩擦力变大

D．将悬点D上移少许，细线的弹力变小

7．如图所示，质量为m的滑块在水平面上以速率v撞上劲度系数k的轻质弹簧，当滑块将弹簧压缩了x0时速度减小到零，然后弹簧又将滑块向右推开。已知滑块与水平面间的动摩擦因数为μ，整个过程弹簧未超过弹性限度且两者未拴接，则下列判断中不正确的是（　　）

A．滑块向右运动过程中，滑块机械能先增大后减小

B．滑块与弹簧接触过程中，滑块的机械能先减小后增大

C．滑块与弹簧接触过程中，滑块与弹簧组成的系统机械能一直减小

D．滑块最终停在距离弹簧右端的右边处

8．如图是水平面上两列频率相同的放在某时刻的叠加情况，以波源、为圆心的两组同心圆弧分别表示同一时刻两列波的波峰（实线）和波谷（虚线），的振幅，的振幅。则下列说法正确的是（　　）

A．质点是振动减弱点

B．质点是振动加强点

C．再过半个周期，质点和质点都变成振动加强点

D．质点A、在该时刻的高度差为

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9．如图所示，在奥托循环的图像中，一定质量的理想气体从状态依次经过状态和后再加到状态，整个过程由两个等温和两个等容过程组成，下列说法正确的是（　　）

A．从到，气体的温度一直升高

B．从到，气体与外界无热量交换

C．从到，气体对外放热

D．从到气体吸收的热量与从到气体放出的热量相同

10．一枚火箭由地面竖直向上发射的速度—时间图像如图所示，则关于火箭运动情况正确的说法是（　　）

A．火箭先向上，然后又向下运动

B．火箭在时刻上升至最高点B

C．火箭在B点的速度达到最大值

D．火箭在AB段的加速度比OA段的加速度大

11．如图所示，两根足够长的平行光滑金属轨道MN、PQ水平放置，轨道间距为L。现有一个质量为m，长度为L的导体棒ab垂直于轨道放置，且与轨道接触良好，导体棒和轨道电阻均可忽略不计。有一电动势为E、内阻为r的电源通过开关S连接到轨道左端，另有一个定值电阻R也连接在轨道上，且在定值电阻右侧存在着垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感应强度的大小为B。现闭合开关S，导体棒ab开始运动，则下列叙述中正确的有

A．导体棒先做加速度逐渐减小的加速运动，当速度达到最大时导体棒中无电流

B．导体棒所能达到的最大速度为

C．导体棒稳定运动时电源的输出功率为

D．导体棒稳定运动时产生的感应电动势为E

12．如图，距离为2L的A、B两点分别固定有等量异种点电荷+Q、–Q。O是AB的中点，OCD是以B为圆心、L为半径的半圆。E是AB延长线上的一点，DE间的距离为L。将一正点电荷q从E点沿EDCO移动到O点，则下列说法正确的是（　　）

A．从E到D的过程中，电荷q的电势能一直减小

B．从E到D的过程中，电荷q受到的电场力先减小后增大

C．从D到O的过程中，电荷q的电势能一直增加

D．从D到O的过程中，电荷q受到的电场力先增大后减小

三、非选择题：本题共6小题，共60分。

13．（6分）测量物块与水平桌面之间的动摩擦因数的实验装置如图所示。

（1）下列选项中，符合实验中必要的措施及要求的是_________。

A．细绳必须与桌面平行

B．接通电源和释放物块同时进行

C．物块的质量远大于砂和砂桶的总质量

D．先平衡摩擦力，再进行实验

（2）实验中获得的一条比较理想的纸带如图所示，相邻两计数点之间还有四个计时点未画出。已知打点计时器的工作频率为，则此次实验物块运动时在内的速度平均增量为__________。（计算结果保留2位有效数字）

（3）在（2）中，若物块的质量为，砂和砂桶的总质量为，当地的重力加速度，则物块与水平桌面的动摩擦因数为__________。（计算结果保留2位有效数字）

14．（8分）兴趣学习小组将电压表改装成测量物体质量的仪器，如图1所示。

所用实验器材有：

直流电源：电动势为E，内阻为r；

理想电压表V：量程；

滑动变阻器R：规格；

竖直固定的粗细均匀的直电阻丝：总长为，总阻值为；

竖直弹簧：下端固定于水平地面，上端固定秤盘，弹簧上固定一水平导体杆，导体杆右端点P与直电阻丝接触良好且无摩擦；

开关S以及导线若干。

实验步骤如下：

（1）秤盘中未放被测物前，将导体杆右端点P置于直电阻丝上端a处，秤盘处于静止状态。

（2）直流电源的图象如图2所示，则电源电动势_______V，内阻_______。

（3）在弹簧的弹性限度内，在秤盘中轻轻放入被测物，待秤盘静止平衡后，导体杆右端点P正好处于直电阻丝下端b处，要使此时电压表达到满偏，则滑动变阻器R接入电路的阻值为_______。已知弹簧的劲度系数，当地重力加速度，则被测物的质量_______。由此在电压表的刻度盘上标示相应的质量数值，即将该电压表改装成了测量物体质量的仪器，则质量刻度是______（填“均匀”或“非均匀”）的。

（4）直流电源使用较长时间后，电动势E减小，内阻r增大。在此情况下，改装成的测量物体质量的仪器的数与被测的质量的真值相比________（填“偏大”“偏小”或“相同”）。

15．（7分）如图，某材料制备系统由供气瓶、反应室、 加热器和真空泵等设备组成。供气瓶的容积为，储存的气体压强为，反应室的容积为。制备材料前，反应室处于真空状态，关闭所有阀门。制备材料时，先打开阀门1，供气瓶向反应室缓慢供气，当反应室气压达到时，关闭阀门1；对反应室内气体缓慢加热，使其从室温升到，进行材料合成。实验结束后，待反应室温度降至室温，将其抽至真空状态。环境温度恒定，忽略材料体积，气体不参与反应。

（1）加热后，求反应室内气体的压强（结果保留3位有效数字）。

（2）当供气瓶剩余气体压强降到时，需更换新的供气瓶，供气瓶最多能给反应室充气多少次？

16．（9分）2022年冬奥会将由北京和张家口市联合举行。滑雪运动员备战训练过程中，从斜坡顶端以8 m/s的速度水平飞出，经过一段时间后，运动员的速度方向偏转了45°，g=10 m/s2，空气阻力忽略不计。求：

（1）从水平飞出到速度方向偏转45°，运动员运动的时间。

（2）从水平飞出到速度方向偏转45°，运动员的水平位移和竖直位移大小。

17．（14分）如图所示，在平面直角坐标系的第一象限内，y轴与x=d之间，有沿x轴正向的匀强电场，在第二象限内有垂直于坐标平面向里的匀强磁场，在x轴上P（-d，0）点，沿y轴正向发射一个质量为m、电荷量大小为q的带负电粒子，粒子的速度大小为vo，粒子刚好从坐标原点O射出磁场；若只增大粒子的发射速度大小，使粒子垂直y轴射出磁场，结果粒子在电场中运动d的距离，速度为零，不计粒子的重力，求：

（1）匀强磁场的磁感应强度大小；

（2）匀强电场的电场强度大小；

（3）继续增大粒子的发射速度大小，要使粒子不能从x=d射出电场，粒子的发射速度最大为多少。

18．（16分）如图所示，水平轨道与竖直面内的圆弧轨道相切，间距离，圆弧所对圆心角为，半径，圆弧轨道与倾斜直轨道相切。质量为的小物块静止在轨道上的B点，小物块与轨道间的动摩擦因数。质量为的小球从倾斜轨道上D点由静止释放，D点距水平面高度为，小球与各段轨道间的摩擦均不计，小球与小物块间发生的碰撞为弹性碰撞。，，重力加速度g取10，求：

（1）第一次碰撞后瞬间小球速度的大小；

（2）物块最终停下时到B点的距离；

（3）物块经过A点时的速度大小；

（4）小球由释放到第一次到A点经历的时间。

2021年高三5月大联考考后强化卷（山东卷）

物理·全解全析

1．B【解析】A．逸出功与金属材料有关，与入射光的频率无关，由可知，入射光的频率不同，电子的最大初动能不同，又，所以入射光的频率不同，遏止电压不同，A错误；B．由，可得，故图线的斜率为相同的常量，B正确；C．由爱因斯坦光电效应，可知在入射光频率不同的情况下，光电子的最大初动能不同，最大初动能与光照强度无关，C错误；D．必须使图甲所示电路中的电源正负极反接过来，才能用来验证光电流与电压的关系，即当电压表增大到一定数值时电流计将达到饱和电流，D错误。故选B。

2．D【解析】A．由于衰变一次质量数减少4，所以衰变的次数为，衰变的次数为，即衰变成要经过4次衰变和2次哀变，故A错误；B．放射性元素的半衰期仅与核内部身因素有关，与其他条件无关，故B错误；C．衰变实质上是原子核内的一个中子变为一个质子，同时释放出一个电子的过程，所以发生一次衰变，则它质子数增加一个，中子数减少一个，故C错误；D．原子核衰变时满足电荷数和质量数守恒，故D正确。故选AD。

3．C【解析】A．根据变压器电压与匝数关系，有，则电压表示数为1100V，故A错误；B．接通开关，副线圈所接电路电阻减小，但是副线圈的电压并不变，根据分压原理，定值电阻所分电压变大，热水器两端电压变小，所以消耗功率变小，故B错误；C．接通开关，电流变大，电压不变，所以副线圈消耗的功率增大，输入功率等于输出功率，变压器的输入功率增大。故C正确；D．由图乙可以知道，交变电流的峰值为，则副线圈两端电压的瞬时值表达式u＝sin（100πt）V，故D错误。故选C。

4．B【解析】A．由开普勒第三定律，故A错误；B．假设“天问一号”在火星表面附近做圆周运动时，周期为，则火星的平均密度可表示为，由，可知，故，故B正确；C．飞船在环火星圆轨道经过A点和着陆准备椭圆轨道经过A点时受到的万有引力大小相等，根据牛顿第二定律可知加速度必定相等，故C错误；D．“天问一号”由环火星圆轨道变轨到着陆准备轨道，需要在远火点减速，故机械能减小，故D错误。故选B。

5．D【解析】A．由于光线射到玻璃砖下表面的入射角等于上表面的折射角，根据光路可逆性可知，a、b两种单色光在下界面上不可能发生全反射，故A错误；CD．由图知两束的入射角相等，a的折射角小于b的折射角，通过折射定律可知na＞nb，由于折射率越大，光的频率越大，则b光的频率比a光的频率小，所以a光波长小于b光波长，故C错误D正确；B．根据 ，a光波长小于b光波长，在其他条件相同的情况下，a光条纹间距小于b光条纹间距，故B错误。故选BD。

6．C【解析】A．绳子中的拉力大小为，物体A的重力沿斜面的分力为，所以物体A受到沿斜面向上的摩擦力，故A错误；B．逐渐增大C物体的质量，则绳子中的拉力增大，A物体将受到斜劈的静摩擦力的作用，并且随着C物体质量的增大先向上减小后反向增大，故B错误；C．设两侧的绳子与竖直方向的夹角为，则绳子中的拉力为，，绳子对斜劈的拉力沿水平方向的分力为，将竖直杆向右移动少许，则变大，由上式可知也变大，，地面对斜劈的摩擦力变大，故C正确；D．设滑轮到杆的水平距离为d，、、D之间的这段绳子长度为L，细线与杆之间的夹角为，由于细线中的张力处处相等，所以细线与竖直方向的夹角也为，由几何关系可得，悬点D移动过程中，由于L和d不变，所以细线与杆之间的夹角也不变，由平行四边形定则可知，细线中的弹力不变，故D错误。故选C。

7．B【解析】A．滑块向右运动过程中，弹簧弹力大于摩擦力时滑块加速，机械能增大；当弹簧弹力小于摩擦力时滑块开始减速，机械能减小，A不符合题意；B．滑块向左运动过程中机械能一直是减小的，故滑块与弹簧接触过程中，滑块的机械能先减小后增大再减小， B符合题意；C．因摩擦力一直做负功，滑块与弹簧组成的系统机械能一直是减小的，C不符合题意；D．由能量守恒得滑块整个过程中通过的路程s，，，故滑块最终停在距离弹簧右端处， D不符合题意。故选B。

8．D【解析】AB．题图中质点A、D分别是波峰与波峰相遇、波谷与波谷相遇，是振动加强点，而质点B、C是波峰与波谷相遇，是振动减弱点，选项AB错误；C．振动的干涉图样是稳定的，质点A、D一直是振动加强点，而质点B、C一直是振动减弱点，选项C错误；D．该时刻质点A的位移为3 cm + 2 cm = 5 cm，质点D的位移为- 3 cm – 2 cm =–5 cm，故质点A、D在该时刻的高度差为10 cm，选项D正确。故选D。

9．AC【解析】A．从a到b过程，气体发生等容变化，根据，由于压强一直增大，因此气体的温度一直升高，A正确；B．从到，气体膨胀，对外做功，而温度保持不变，因此从外界吸收热量，B错误；C．从到，气体发生等容变化，压强减小，温度降低，气体对外放热，C正确；D．从到内能不变，气体吸收的热量等于对外做的功，同理，从到气体放出的热量等于外界对气体做的功。在p—V图像中，图像与横轴围成的面积等于做的功，因此两次做功不同，故吸收的热量与放出的热量不相等，D错误。故选AC。

10．CD【解析】AB．由速度图象看出，速度均是正值，说明火箭一直向上运动，时刻速度为零，上升到最高点，故AB错误；C．根据速度的数值看出，火箭在B点的速度达到最大值，故C正确；D．速度图线的斜率表示加速度，斜率越大，加速度越大，由图象可知AB段斜率大于OA段的斜率，因此火箭在AB段的加速度大于OA段的加速度，故D正确。

11．AB【解析】A．闭合开关S，导体棒受到安培力向右同时导体棒切割磁感线产生感应电动势，且方向与电源电动势相反，电流减小，安培力减小，加速度减小，当导体棒的电动势和定值电阻R两端电压大小相等时，导体棒中电流为零，导体棒做匀速运动，速度达到最大，故A正确；B．由A分析可知，得，故B正确；C．导体棒稳定运动时电源的输出功率为，故C错误；D．导体棒稳定运动时导体棒中电流为零，感应电动势与电源两端的路端电压相等，即，故D错误，。故选AB。

12．AC【解析】A．如图所示，结合场强的叠加原理可知，DE处的场强水平向左，正电荷q从E到D的过程中，电场力做正功，电势能减小，A正确；B．从E到D的过程，场强逐渐增大，故电荷q受到的电场力不断增大，B错误；C．以-Q来看，圆弧DCO为等势面，电势不变，以+Q来看，从D到C到O，电势升高，故正电荷q的电势能一直增加，C正确；D．以-Q来看，圆弧DCO场强大小不变，以+Q来看，从D到C到O，场强增大，且在O处，两电荷的场强方向相同，场强最大，电荷受到的电场力最大，故电荷q受到的电场力不可能先增大后减小，D错误。故选AC。

13．A（2分）  2.0（2分）  0.27（2分） 

【解析】（1） A．实验中，为保证物块做匀变速运动或匀速运动，细绳必须与桌面平行，故A正确；B．必须先接通电源，待打点计时器稳定工作后再释放物块，故B错误；C．实验中，可以选物块和砂桶（含砂）构成的系统为研究对象，所以不需要满足物块的质量远大于砂和砂桶的总质量这一条件，故C错误；D．本实验的目的是测量动摩擦因数，所以实验中不需要平衡摩擦力，故D错误。故选A。

（2）利用逐差法有，根据加速度的定义可知，物块运动时在0.1 s内的速度增量为；

（3）根据牛顿第二定律有，代入数据得。

14．（2）4.0（1分）  1（1分）  （3）2（2分）  10（2分）  均匀（1分）  （4）偏小（1分）

【解析】（2）图线与纵轴交点表示电动势，图线斜率表示内阻，可得，。

（3）电压表达到满偏时，设滑动变阻器R接入电路的阻值为，可得，解得。由平衡条件可得，解得，因为电压表示数与弹簧形变成正比，被测物的质量也与弹簧形变成正比，所以将该电压表改装成测量物体质量的仪器，则质量刻度是均匀的。

（4）直流电源使用较长时间后，电动势E减小，内阻r增大，电路中电流偏小，当右端点P处于相同位置时，电压表示数较小，改装成的测量物体质量的仪器的示数与被测物的质量的真实值相比偏小。

15．（1）  （2） 次

【解析】（1）根据查理定律得（1分）

解得（2分）

（2）设可以供n次，则根据玻意耳定律得（2分）

解得次（2分）

16．（1）0.8 s  （2）6.4 m，3.2 m

【解析】（1）设运动员从飞出到速度偏转45°所用的时间为t，

由速度的偏角公式可得（1分）

代入数据可得（2分）

（2）滑雪运动员做平抛运动，在水平方向有（1分）

代入数据可得（1分）

在竖直方向有（2分）

代入数据可得（2分）

17．（1）  （2）  （3）3v0

【解析】（1）当粒子以大小为v0的速度射入磁场，

粒子在磁场中做圆周运动的半径（1分）

根据牛顿第二定律有 （1分）

解得 （2分）

（2）设粒子射出速度大小为v1，由题意知，粒子在磁场中做圆周运动的半径r2=d（1分）

根据牛顿第二定律 （1分）

粒子进入电场后，根据动能定理有 （1分）

解得（1分）

（3）设粒子射出速度增大为v时，粒子刚好不从x=d射出电场。设粒子在磁场中做圆周运动的半径为r，根据牛顿第二定律有（1分）

设粒子出磁场时速度与x轴正向夹角为θ，根据几何关系有 （1分）

粒子出磁场时，沿x轴正向的分速度vx=vcosθ（1分）

粒子沿电场方向做匀减速运动，根据运动学公式有 （1分）

根据牛顿第二定律有qE=ma（1分）

解得v=3v0（1分）

18．（1）2   （2）  （3）  （4）

【解析】（1）小球碰撞前（1分）

小球与物块发生弹性碰撞，可得，（1分）

联立解得

故第一次碰撞后瞬间小球速度的大小为2。（1分）

（2）由于球与物块间发生弹性碰撞，全过程能量守恒（1分）

解得（1分）

（3）物块减速的加速度（1分）

由第1问可知，第一次碰后物块速度为

减速到零过程

解得（1分）

推理可知，第二次碰后物块速度为

减速到零过程

解得（1分）

第三次碰后物块速度为

减速到零过程

解得（1分）

可知，物块过A点时为第三次碰后还未减速到0，，

解得（1分）

（4）小球在上运动时的加速度（1分）

小球从段时间，，，（1分）

因为很小，小球在段看成匀速圆周运动（1分）

段长度

在段做匀速直线运动，，（1分）

综上，小球由释放到第一次到A点经历的时间（1分）

代入数据，联立解之得（1分）