2021届山东省新高考物理模拟试卷附答案详解

2021届山东省新高考物理模拟试卷

一、单选题（本大题共8小题，共24.0分）

1.下列说法中正确的是（）

A.光电效应说明光具有粒子性，它是爱因斯坦首先发现并加以理论解释的

B.235〃的半衰期约为7亿年，随着地球环境的变化，半衰期可能变短

C.卢瑟福通过对a粒子散射实验的研究，揭示了原子核的结构

D.据波尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能减小，核外电子的动能增大

2.如图所示，两束单色光a、b分别照射到玻璃三棱镜4c面上的同一点，且7/C

都垂直48边射出三棱镜，则下列说法中正确的是（）\

A.a光的频率高产----------g

B.b光的波长大

C.a光穿过三棱镜的时间短

D.b光穿过三棱镜的时间短

3.如图，t=0时刻，波源在坐标原点从平衡位置沿y轴正方向开始振动，振动周期为0.4s,在同一

均匀介质中形成沿x轴正、负两方向传播的简谐横波.下图中能够正确表示t=0.6时波形的图是

4.如图，7;、△是监测交流高压输电参数的互感器，其中a、b是交流电压表或交流电流表。若高

压输电线间的电压为220kV,A的原、线圈匝数比为1：100,交流电压表的示数为100V,交流

电流表的示数为14则（）

A.b是交流电压表

B.72的原、副线圈匝数比为100：1

C.高压线路输送的电流为14

D.高压线路输送的电功率为220kw

5.如图所示，开口向上竖直放置的内径均匀的细玻璃管，其中用两段水银柱封闭着两段空

气柱I与n,其长度之比J：L2=2：I,如果给它们加热，使它们升高相同的温度，

又不使水银溢出，则两段空气柱升高的高度之比△人（）I

A.等于2.

B.小于2"n

C.大于2

D.不知气压，不能确定

6.如图所示，虚线a、b、c是电场中的三个等势面，相邻等势面间的电

势差相同，实线为一个带正电的粒子仅在电力作用下，通过该区域

的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点。下列说法中正确的是

A.三个等势面中，等势面a的电势最高

B.带电质点通过P点时的速率比通过Q点时小

C.带电质点一定是从P点向Q点运动

D.带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小

7.孔明灯又叫天灯，相传由三国时诸葛孔明（诸葛亮）发明。如图所示，质量为血的nnm

孔明灯向右上方做匀速直线运动。关于上升过程中孔明灯所受空气的作用力F,

下列说法正确的是（）

A.F=mg,沿运动方向

B.F>mg,沿运动方向

C.F=mg9方向竖直向上

D.F>mg,方向竖直向上

8.甲、乙两物体在同一直线上运动的x-t图象如图所示，以甲的出发

点为原点，出发时刻为计时起点，则从图象可以看出（）

A.甲、乙同时出发

B.乙比甲先出发

C.甲乙从同地出发

D.因为甲在中途停了一会儿，最后没有追上乙

二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）

9.如图所示，质量为m的物体4在竖直向上的力F（F<mg,g为重力加速度）作用下静止于斜体面E

的斜面上，若减小力F,则（）

A.物体4所受的合力不变B.斜面对物体4的支持力不变

C.地面对斜面体B的摩擦力不变D.斜面对物体4的摩擦力可能为零

10.如图所示，物块4、B用轻弹簧连接，放在光滑的水平面上，现用

水平恒力F向右推物块4从开始运动到弹簧压缩至最短的过程中，以下结论中正确的是（）

A.当弹簧压缩量最大时，aA<aB

B.当弹簧压缩量最大时，%=aB

C.当4、B的加速度相等时，VA>VB

D.当48的加速度相等时，VA<VB.

11.如图所示，质量为M长度为/的小车静止在光滑的水平面上。质量为Tn的小物块（可视为质点）放

在小车的最左端。现有一水平恒力尸作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动，物

块和小车之间的摩擦力为"经过一段时间，小车运动的位移为x,物块刚好滑到小车的最右端。

以下判断正确的是（）

A.此时物块的动能为F（x+I）

B.此时小车的动能为/x

C.这一过程中，物块和小车组成的系统产生的内能为/X

D.这一过程中，物块和小车组成的系统增加的机械能为尸a+乃-。

12.物体从地面以60/的初动能竖直向上抛出，当它上升到某一高度4点时，动能减少了30/,机械能

减少了10/。若空气阻力大小不变，以地面为零势能面，则下列说法正确的是：

A.物体在最高点处重力势能为40/

B.物体落地时动能为20/

C.物体上升过程中动能与重力势能相等时，动能小于30/

D.物体下落过程中动能与重力势能相等时，重力势能大于20/

三、实验题（本大题共4小题，共40.0分）

13.某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸

带的运动情况，在纸带上确定的4、B、C、0、E、F、G共7个计数点，其相邻点间的距离如图

1所示，每两个相邻计数点之间的时间间隔为0.10s.

图1图2

（1）试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B、C、D、E、尸五个点时的瞬时速度，并将各

个速度值填入下式（保留到三位有效数字）为=巾/，

svc=m/s,vD=m/s,

vE=m./s,vF=m./s.

（2）将8、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在图2所示的坐标线上，并画出小车的瞬时速度随时间

变化的关系图线.（以打4点作为计时零点）

（3）小车的加速度m/s2.

14.用电流表和电压表测定三节干电池串联组成的电池组（电动势约为

4.5V,内电阻小于10）的电动势和内电阻，除了待测电池组，开关，导

线外，还有下列器材供选用；

4电流表：量程0.64内电阻约为10

8.电流表：量程34内电阻约为0.20

C.电压表：量程3V,内电阻约为30k。1

。.电压表：量程6U,内电阻约为6O/C0

E.滑动变阻器：0-10000

尸滑动变阻器：0-40。

①为了使测量结果尽量准确，

电流表应选用，

电压表选用,

滑动变阻器选用（均填仪器前的字母代号）

②为了使测量误差尽量小，完成实物图连接.

15.某同学利用打点计时器研究小车做匀变速直线运动。实验时得到的一条纸带如图所示，图中4、

B、C、。、E是按打点先后顺序依次选取的5个计数点相邻计数点间的时间间隔7=0.1s。

(71

CAI3►1

I11|11JjJ

「2.00二1-2.60r3.2。

（1）实验时接通打点计时器的电源和释放纸带，这两个操作之间的时间顺序关系是o

A.先接通电源，后释放纸带

B.先释放纸带，再接通电源

C释放纸带的同时接通电源

。.先接通电源或先释放纸带都可以

（2）实验时得到的纸带上如果点迹分布不均匀，那么点的地方纸带运动速度比较大（填“密集”

或“稀疏”）。

（3）根据图中的数据可知打点计时器打下。点时小车的速度大小为m/s；小车运动的加速度大

小为m/s2

（4）根据图中的数据，你能计算出A点的瞬时速度吗？请分析说明。

16.在“测定某电源的电动势和内阻”实验中，实验电路如图（甲）所示，R为电阻箱，阻值范围

0-99990,Ro是保护电阻，U为理想电压表.该同学连接好电路后，闭合电键S,改变电阻箱

的电阻值，读取电压表的示数.根据读取的多组数据，他画出了图（丙）所示的图象.

（1）请在图（乙）中选择合适的器材根据电路图（甲）画线连接实物图.

（2）在图（丙）所示图象中，当:0.10人时，外电路处于状态.（选填“通路”、“断路”或

“短路”）.

（3）根据该图象可求得该电池的电动势E=V,内阻r=fl.

四、简答题（本大题共I小题，共10.0分）

17.如图甲，用细管连接的两个完全相同的竖直气缸a、b内装有理想气体，气缸长均为3将两气缸

隔开的薄活塞的质量为血、横截面积为S,此时活塞恰好没有与气缸a底部接触（图甲中所示位置

）。现将气缸缓慢转动180。至图乙位置，转动后重新平衡时活塞在气缸a中向下移动的距离为:。

重力加速度大小为g，整个装置均由导热性能良好的材料制成，活塞可在气缸a内无摩擦地滑动,

不计活塞的厚度以及连接两气缸的细管容积，转动过程中气体的温度恒为T。。

活塞、a上b

b\干活塞

（1）求转动前气缸a中气体的压强Pa；

(2)若转动时环境温度同时改变，使得再次平衡时活塞恰好位于气缸a的正中间位置，则此时温

度为多少；

(3)请计算判断转动后能否通过改变环境的温度，使得再次平衡时活塞回到气缸a与细管连

接处且恰未接触。

五、计算题(本大题共1小题，共10.0分)

18.跳起摸高是中学生进行的一项体育活动，某同学身高1.80m,质量65kg,站立举手达到2.20m,

此同学用力蹬地，经0.45s竖直离地跳起，设他蹬地的力的大小恒定为1060N,计算他跳起可摸

到的高度.(g=10m/s2)

参考答案及解析

I.答案：D

解析：解：4光电效应说明光具有粒子性，它是由赫兹首先发现，爱因斯坦进行了理论解释，故A

错误；

8、半衰期是由原子核内部自身决定的，与地球环境变化无关，故B错误。

C、卢瑟福通过对a粒子散射实验的研究，揭示了原子的核式结构，不是原子核的结构，故C错误;

。、根据波尔理论可知，氢原子辐射出一个光子后，轨道半径减小，电势能减小，核外电子动能增

大，故。正确。

故选：D。

光电效应说明光具有粒子性，最早是由赫兹发现的；半衰期不受外界因素的影响；根据牛顿第二定

律，结合电场力提供向心力，可知，辐射出一个光子后，氢原子的电势能与核外电子的动能的变化

情况；a粒子散射实验提出原子的核式结构，从而即可求解.

考查光电效应的作用，理解原子辐射与吸收光子后，动能与电势能的变化判断方法，知道原子核的

结构与原子的核式结构的区别，注意半衰期不变及具有统计规律.

2.答案：C

解析：解：C

A、由光路图看出，在4C面a光的入射角小于b光的入射角，而两光的折射

角相等，根据折射定律7i=舞得知，玻璃对b光的折射率较大，其频率也---------B

较大.故4错误.’

B、由c=2/,c相同，则b光的波长小.故8错误.

C、。由得知a光在玻璃中传播速度较大，通过的路程相等，则a光穿过三棱镜的时间短.故C

正确，。错误.

故选C

画出光路图，根据光线在4c面上折射情况，根据折射定律比较玻璃对两光束折射率的大小.玻璃对

光的折射率越大，该光束的频率越大，波长越小.由比较光在玻璃中传播速度的大小，再确定

光穿过三棱镜的时间的关系.

本题相当于光的色散现象，根据折射定律研究折射率的大小，要掌握折射率与光的频率、波长和光

速之间的关系，这是考试的热点.

3.答案：C

解析：解：由题，该波的周期为T=0.4s,则时间t=0.6s=1.57,向左和向右分别形成1.5个波长

的波形.由于波源在坐标原点从平衡位置沿y轴正方向开始振动，则t=0.6时的振动方向沿y轴负方

向，故C正确.

故选：C.

由题，波源形成向右和向左传播的两列横波，左右具有对称性，根据t=0.6与周期的关系，分析形

成的波形的长度，分析波源的状态，即可确定图象.

本题的解题关键是抓住对称性，分析波源振动状态和波形的长度，即可得到答案.

4.答案:A

解析：略

5.答案：A

解析：解：设大气压为Po,玻璃管的横截面积为S,气柱长度为3气体体积为l/=LS

对气体加热过程，气体压强不变，气体发生等压比变化，由盖-吕萨克定律得：

LS_L'S

T=r-

解得：〃=葭3

气柱长度的变化量：4L=U-L=^L罟L,

由题意可知：L1：L2=2：1,7与都相等，

则：7r=r=7=2＞故4正确，8co错误。

△乙21

故选：Ao

对气体加热过程，气体的压强保持不变，气体发生等压变化，应用盖-吕萨克定律分析答题。

本题考查求出空气柱高度变化量之比，考查了盖-吕萨克定律的应用，根据题意分析清楚气体状态

变化过程，应用盖-吕萨克定律即可解题。

6.答案：B

解析：

由于质点只受电场力作用，根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向右下方，由于质点

带正电，因此电场线方向也指向右下方；电势能变化可以通过电场力做功情况判断；电场线和等势

线垂直，且等势线密的地方电场线密，电场场强大。

解决这类带电粒子在电场中运动的思路是：根据运动轨迹判断出所受电场力方向，然后进一步判断

电势、电场、电势能、动能等物理量的变化。

A、电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于电荷带正电，因此电场线指向右下方，沿电场线电势降低,

故c等势线的电势最高，a等势线的电势最低，故A错误；

B、从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，动能增大，故P点的速率小于Q点的速率，故B正确

C、带电质点可以由P到Q,也可以由Q到P,由图示条件不能具体确定.故C错误

。、等势线密的地方电场线密，电场场强大，贝UP点场强大于Q点场强.则P点的加速大，故。错误；

故选：B

7.答案：C

解析：解：对孔明灯进行受力分析，有重力mg、空气的作用力F,如图所示:

Wfng

孔明灯向右上方做匀速直线运动，F与重力mg平衡，根据平衡条件：F=mg,F的方向为竖直向上。

故错误，C正确。

故选：Co

对孔明灯进行受力分析可知，尸与mg是一对平衡力，大小相等，方向相反。

本题考查了力的平衡条件。本题的关键在于能够对物体进行受力分析，利用二力平衡解决问题。

8.答案：A

解析：解：AB,由图象可知甲乙两物体同时出发，故A正确，B错误；

C、由图象可知开始运动时甲的出发点在坐标原点，而乙物体在出发时离坐标原点的距离为出，故甲

开始运动时，乙在甲前面和处，故C错误；

。、由于甲物体在匕〜t2时间内甲物体的位移未变，即甲在中途停了一会儿，在t3时刻甲乙两物体的

位置相同，即甲追上了乙，故。错误。

故选：Ao

根据x-t图中得到物体的出发时间和出发位置，结合在x-t图中交点表示相遇去判断物体的追及相

遇情况。

常规的x-t图像的考查，从图中判断物体的出发时间和出发位置，同时注意交点的物理意义。

9.答案:AC

解析：

先分析没有拉力时物体受力情况：受重力、支持力和静摩擦力，根据共点力平衡条件求解各个力；

再分析有拉力尸作用后物体的受力情况：拉力、重力、支持力和静摩擦力，根据共点力平衡条件求解

各个力；最后最整体研究分析对地压力的变化。

本题关键是对物体进行受力分析，根据平衡条件，结合正交分解法列方程求解，分析各力的变化。

A.两次物体都保持静止状态，合力都为零，没有变化，故A正确;

BD.无拉力时对物体受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，如图，根据共点力平衡条件，有：f=

mgsind①N=mgcosd（2）

有拉力尸作用后，再次对物体受力分析，受到拉力、重力、支持力和静摩擦力，如图，根据共点力平

衡条件，

有：ft=（犯9-F}sin9③

M=（巾9—F）cos0④

比较②④，可得支持力变小了，故B错误；

比较①③，可得摩擦力增小了，故。错误；

C.对整体分析，水平方向不受外力，地面对斜面体B的摩擦力为零，故C正确。

故选AC。

10.答案:AC

解析：解：物体4的加速度逐渐减小，而B的加速度逐渐增大.在以=as之前，4的加速度总大于B的

加速度，所以a*=为时，

%>%.此后4的加速度继续减小，B的加速度继续增大，当压缩量达到最大是，即以=%时，aB>aA.

故AC正确，30错误.

故选AC.

在弹簧被压缩的过程中，力的合力在减小，加速度在减小，开始4的加速度大于B的加速度，4的速度

大于B的速度，可以比较出加速度相等时两物体的速度大小；在运动的过程中B的加速度一直在增加，

从而可以比较出速度相同时，两物体的加速度大小.

解决本题的关键能够正确地进行受力分析，得出加速度的方向以及大小的变化，根据加速度方向与

速度方向的关系判断速度的变化.

11.答案：BD

解析：解：4、这一过程中，物块相对地面的位移为x+l,对物块，由动能定理得：Ekm-0=(F-

f)(x+I),则得此时物块的动能为=(F-f)(x+/),故A错误。

B、对小车，由动能定理得：EkM-0=fx,得：EkM=fx,此时小车的动能为fx,故B正确。

C、这一过程中，物块和小车组成的系统产生的内能为八，故C错误。

。、根据功能关系得知，整个过程物块和小车增加的机械能为Fa+x)-八，故。正确。

故选：BD。

对物块和小车，分别运用动能定理可求得其动能。整个过程物块和小车增加的机械能为尸(x+/)-//.

整个过程物块和小车间摩擦生热等于系统克服摩擦力做功。

本题主要考查对功能关系的理解和应用。当两个物体有相对运动时，作用力与反作用力做功之和不

等于零。要注意动能定理涉及的是合外力做功。

12.答案：ABC

解析：试题分析：物体以60/的初动能从4点出发做竖直上抛运动，当上升到某一高度时，动能减少

了301,而机械能损失了10/.则当上升到最高点时，动能为零，而机械能损失了20/.故在最高点处重

力势能为40/,故4正确；当下落过程中，由于阻力做功不变，所以又损失了20/.因此该物体回到出

发点4时的动能2Q/.故B正确；上升过程中由于存在机械能损失，当动能与重力势能相等时，动能小

于30/,故C正确；下落过程中损失的机械能还有40/,当动能与重力势能相等时，重力势能小于20/,

故。错误；故选：ABC.

考点：本题考查了能量守恒定律、功能关系

13.答案：0.4000.4790.5600.6400.7210.80

解析：解：(1)每两个相邻计数点之间还有四个点未画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s.

根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，

X(3.62+4.38)x0.01八彳八八,

v=—AC=-------------=0.400ms,

BD2T2x0.1/

%=等=的铲与。479叫

_XCE_(5.20+5.99)x0.01

VD===0.560m/s,

IT—2X0.1

_XDF_(6.80+5.99)x0.06

Ve~2T~2x0.1=0.640m/s,

_X_(6.80+7.62)x0.01_

i/p—EG——Un./ZJ.m/s,

"2T2X0.1

(2)将8、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中，画出小车的瞬时速度随时间变化的

(3)速度时间图象的斜率表示加速度，则

0.72-0.32

=0.80m/s2

a=k=0^5

故答案为：(1)0.400,0.479,0.560,0,640,0.721

(2)如上图

(3)0.80

(1)根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上8、C、D、

E、尸点时小车的瞬时速度大小.

(2)用描点法画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线.

(3)根据图象的斜率表示加速度求解.

要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解

与应用.要注意单位的换算.

14.答案：4D：F

解析：解：(1)实验数据中最大电流为0.604为准确测量，电流表应选4,

电源电动势约为1.5x3=4.5V,为了安全电压表应选6P量程的D,

电阻值太大，调节不方便，为方便实验操作，滑动变阻器应选总阻值较小

的F;

(2)测量电源电动势和内阻的时候，由于电源的内阻是很小的，为了减小

内阻的测量误差，我们选用的是相对电源的电流表的外接法，则连接的实

物图如图1所示；

故答案为：(1)4;D-,F：(2)如图所示.

1、根据电路电流选择电流表，根据电源电动势选择电压表，为方便实验操作，应选最大阻值较小的

滑动变阻器.

2、根据伏安法测电源电动势与内阻的原理作出实验图.

本题考查了实验器材的选取、作实验电路图、求电动势与内阻，知道实验器材的选取原则、知道实

验原理、掌握应用图象法处理实验数据的方法即可正确解题.

15.答案：A稀疏0.350.6匀变速直线运动中，B点的瞬时速度等于4与C点瞬时速度的平均值

解析：解：(1)开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后释放纸带让纸带(随物体)开始运动,

如果先放开纸带开始运动，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和

处理，会对实验产生较大的误差；同时先打点再释放纸带，可以使打点稳定，提高纸带利用率，可

以使纸带上打满点，故4正确，BCD错误。

故选：4；

(2)实验时得到的纸带上如果点迹分布不均匀，那么点稀疏的地方纸带运动速度比较大；

(3)相邻两个计数点间的时间间隔为0.1s；

根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，有：

“D=等=3，：广。X10-2m/s=0.35zn/s；

根据匀变速直线运动推论△x=aT2,

故代入数据解得:3.20+3.80-2.00-2.60x10-2m/s2—0.6m/s2；

4X0.12

-2

(4)同理，可知，vc=*iom/s=0.29m/s；

2.00+2.60,

_2

vB=-------x10m/s=0.23m/s

=

依据2%vA+/解得:%=(2x0.23—0.29)m/s=0.17m/s

即匀变速直线运动中，B点的瞬时速度等于4与C点瞬时速度的平均值；

故答案为：(1)4(2)稀疏；(3)0.35,0.6；(4)匀变速直线运动中，B点的瞬时速度等于4与C点瞬时

速度的平均值。

实验时应先接通电源再释放纸带，结合实验操作要求；

根据匀变速直线运动的推论公式△x=。产可以求出加速度的大小，根据匀变速直线运动中时间中点

的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上。点时小车的瞬时速度大小；

依据运动学公式，即可求解4的瞬时速度。

本题借助实验考查了匀变速直线的规律以及推论的应用，在平时练习