2021年-2022年山东高中物理新高考真题合集

2021年一2022年山东高中物理新高考真题合集

2022年山东高中物理新高考试卷与答案

2021年山东局中物理局新考试卷与答案

山东省2022年普通高中学业水平等级考试

物理

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名，考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。

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。每小题只有一个选项

符合题目要求。

1.碘125衰变时产生/射线，医学上利用此特性可治疗某些疾病.碘125的半衰期为60

天，若将一定质量的碘125植入患者病灶组织，经过180天剩余碘125的质量为刚植入时的

()

1111

C-

A.B.D.2

16

--

84

2.我国多次成功使用“冷发射”技术发射长征十一号系列运载火箭。如图所示，发射仓内

的高压气体先将火箭竖直向上推出，火箭速度接近零时再点火飞向太空。从火箭开始运动到

点火的过程中()

A.火箭的加速度为零时，动能最大

B.高压气体释放的能量全部转化为火箭的动能

C.高压气体对火箭推力的冲量等于火箭动量的增加量

D.高压气体的推力和空气阻力对火箭做功之和等于火箭动能的增加量

3.半径为R的绝缘细圆环固定在图示位置，圆心位于。点，环上均匀分布着电量为。的

正电荷。点A、B、C将圆环三等分，取走A、3处两段弧长均为AL的小圆弧上的电荷。将

一点电荷q置于OC延长线上距。点为2R的。点，。点的电场强度刚好为零。圆环上剩

余电荷分布不变，4为（）

A.正电荷，q=2空B.正电荷，q=SQ'L

TIRnR

C.负电荷，4=跑峡D.负电荷，q=2同"

nR7tR

4.如图所示的变压器，输入电压为220V,可输出12V、18V、30V电压，匝数为々的

原线圈中电随时间变化为〃=（4cos（l00加）.单匝线圈绕过铁芯连接交流电压表，电压表

的示数为O.1V。将阻值为12c的电阻R接在8c两端时，功率为12W.下列说法正确的

是（）

A.m为1100匝，为220V

B.BC间线圈匝数为120匝，流过R的电流为1.4A

C.若将R接在A6两端，R两端的电压为18V,频率为100Hz

D.若将R接在AC两端，流过R的电流为2.5A,周期为0.02s

5.如图所示，内壁光滑的绝热气缸内用绝热活塞封闭一定质量的理想气体，初始时气缸开

口向上放置，活塞处于静止状态，将气缸缓慢转动90°过程中，缸内气体（）

A.内能增加，外界对气体做正功

B.内能减小，所有分子热运动速率都减小

C.温度降低，速率大的分子数占总分子数比例减少

D.温度升高，速率大的分子数占总分子数比例增加

6.“羲和号”是我国首颗太阳探测科学技术试验卫星。如图所示，该卫星围绕地球的运动视

为匀速圆周运动，轨道平面与赤道平面接近垂直。卫星每天在相同时刻，沿相同方向经过地

球表面A点正上方，恰好绕地球运行〃圈。已知地球半径为地轴R,自转周期为T,地球表

面重力加速度为g,则“羲和号”卫星轨道距地面高度为（）

gR2r2y

、2n2n

7.柱状光学器件横截面如图所示，OP右侧是以。为圆心、半经为R的1圆，左则是直角

4

梯形，AP长为R,AC与CO夹角45。，AC中点为瓦a、b两种频率的细激光束，垂直

4B面入射，器件介质对小。光的折射率分别为1.42、1.40。保持光的入射方向不变，入

射点从A向B移动过程中，能在尸M面全反射后，从OM面出射的光是（不考虑三次反射

以后的光）（）

A.仅有a光B.仅有6光C.a、b光都可以D.a、。光都不可以

8.无人配送小车某次性能测试路径如图所示，半径为3m的半圆弧与长8m的直线路径

AB相切于B点，与半径为4m的半圆弧CO相切于C点。小车以最大速度从A点驶入路径，

到适当位置调整速率运动到3点，然后保持速率不变依次经过和CO。为保证安全，小

车速率最大为4rn/s.在ABC段的加速度最大为2m/s2,C£）段的加速度最大为Im/s?.小

车视为质点,小车从A到D所需最短时间f及在AB段做匀速直线运动的最长距离I为（）

D)=[2+5"+^4，/=5.5m

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符

合题目要求，全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9.一列简谐横波沿x轴传播，平衡位置位于坐标原点。的质点振动图像如右图所示.当f=7s

时，简谐波的波动图像可能正确的是（）

511

B.

10.某同学采用图甲所示的实验装置研究光的干涉与衍射现象，狭缝$2的宽度可调，

狭缝到屏的距离为L同一单色光垂直照射狭缝，实验中分别在屏上得到了图乙，图丙所示

图样。下列描述正确的是（）

nnumoun

A.图乙是光的双缝干涉图样，当光通过狭缝时;也发生了衍射

B.遮住一条狭缝，另一狭缝宽度增大，其他条件不变，图丙中亮条纹宽度增大

C.照射两条狭缝时，增加L其他条件不变，图乙中相邻暗条纹的中心间距增大

D.照射两条狭缝时，若光从狭缝5、S2到屏上P点的路程差为半波长的奇数倍，P点处

一定是暗条纹

11.如图所示，某同学将离地1.25m的网球以13m/s的速度斜向上击出，击球点到竖直墙

壁的距离4.8m.当网球竖直分速度为零时，击中墙壁上离地高度为&45m的P点。网球

与墙壁碰撞后，垂直墙面速度分量大小变为碰前的0.75倍.平行墙面的速度分量不变.重

力加速度g取lOm/s2,网球碰墙后的速度大小丫和着地点到墙壁的距离d分别为（）

A.v=5m/sB.v=3x/2m/sC.d=3.6mD.d=3.9m

12.如图所示，xQy平面的第一、三象限内以坐标原点。为圆心、半径为&L的扇形区域

充满方向垂直纸面向外的匀强磁场.边长为L的正方形金属框绕其始终在。点的顶点、在

尤。)，平面内以角速度0顺时针匀速转动.，=0时刻，金属框开始进入第一象限.不考虑自

感影响，关于金属框中感应电动势E随时间f变化规律的描述正确的是()

TT

A.在1=0到，=——的过程中，E一直增大

2co

TT

B.在/=()到1=—的过程中，E先增大后减小

2刃

TT

C.在r=()到/=—的过程中，E的变化率一直增大

469

7T

D.在。=()到，=-二的过程中，E的变化率一直减小

469

三、非选择题：本题共6小题，共60分。

13.(6分)在天宫课堂中、我国航天员演示了利用牛顿第二定律测量物体质量的实验。受

此启发。某同学利用气垫导轨、力传感器、无线加速度传感器、轻弹簧和待测物体等器材设

计了测量物体质量的实验，如图甲所示。主要步骤如下：

①将力传感器固定在气垫导轨左端支架上，加速度传感器固定在滑块上;

②接通气源。放上滑块。调平气垫导轨；

L—1

③将弹簧左端连接力传感器，右端连接滑块。弹簧处于原长时滑块左端位于。点。4点到0

点的距离为5.00cm,拉动滑块使其左端处于A点，由静止释放并开始计时；

④计算机采集获取数据，得到滑块所受弹力「、加速度”随时间，变化的图像，部分图像如

图乙所示。

"*卜\

\

回答以下问题（结果均保留两位有效数字）：

（I）弹簧的劲度系数为N/m。

（2）该同学从图乙中提取某些时刻尸与a的数据，画出a-F图像如图丙中I所示，由此

可得滑块与加速度传感器的总质量为kg。

（3）该同学在滑块上增加待测物体，重复上述实验步骤，在图丙中画出新的“一?图像II，

则待测物体的质量为kg。

14.（8分）某同学利用实验室现有器材，设计了一个测量电阻阻值的实验。实验器材：

干电池E（电动势L5V,当阻未知）；

电流表A1（量程10mA,内阻为90Q）；

电流表A2（量程30mA,内阻为30。）；

定值电阻&（阻值为1500）；

滑动变阻器R（最大阻值为100Q）；

待测电阻以；

开关S,导线若干。

测量电路如图所示。

（1）断开开关，连接电路，将滑动变阻器R的滑片调到值最大一端。将定值电阻&接入

电路；闭合开关，调节滑片位置。使电流表指针指在满刻度的,处。该同学选到电流表为

2

（填“AJ或"A?"）；若不考虑电池内阻。此时滑动变阻器接入电路的电阻值应为

_______Q。

（2）断开开关，保持滑片的位置不变。用凡替换&，闭合开关后，电流表指针指在满刻

3

度的巳处，则&的测量值为_______Q。

5X

（3）本实验中未考虑电池内阻，对尺的测量值_________（填“有”或“无”）影响

15.（7分）某些鱼类通过调节体内鱼膘的体积实现浮沉。如图所示，鱼鳗结构可*化为通过

阀门相连的A、8两个密闭气室，A室壁厚、可认为体积恒定，B室壁簿，体积可变；两室

内气体视为理想气体，可通过阀门进行交换。质量为M的鱼静止在水面下4处。B室内气

体体积为V,质量为/«;设B室内气体压强与鱼体外压强相等、鱼体积的变化与B室气体

体积的变化相等，鱼的质量不变，鱼膘内气体温度不变。水的密度为p,重力加速度为g。

大气压强为Po,求：

CZX3

（1）鱼通过增加B室体积获得大小为“的加速度、需从A室充入8室的气体质量△,〃；

（2）鱼静止于水面下可处时，8室内气体质量加2；

16.（9分）某粮库使用额定电压。=380V,内阻R=0.250的电动机运粮。如图所示，

配重和电动机连接小车的缆绳均平行于斜坡，装满粮食的小车以速度u=2m/s沿斜坡匀速

上行，此时电流/=40A。关闭电动机后，小车又沿斜坡上行路程L到达卸粮点时，速度

恰好为零。卸粮后，给小车一个向下的初速度，小车沿斜坡刚好匀速下行。已知小车质量

见=100kg,车上粮食质量加2=1200kg,配重质量%,=40kg,取重力加速度g=10m/s2,

小车运动时受到的摩擦阻力与车及车上粮食总重力成正比，比例系数为匕配重始终未接触

地面，不计电动机自身机械摩擦损耗及缆绳质量。求：

（2）上行路程乙值。

17.（14分）中国“人造太阳”在核聚变实验方而取得新突破，该装置中用电磁场约束和加

速高能离子，其部分电磁场简化模型如图所示，在三维坐标系。盯z中，0<2„4空间内充

满匀强磁场I,磁感应强度大小为B,方向沿x轴正方向；-3d京2<0,y0的空间内充满

匀强磁场U,磁感应强度大小为*8,方向平行于平面，与x轴正方向夹角为45。；

z<0,y«0的空间内充满沿y轴负方向的匀强电场。质量为皿、带电量为+4的离子甲，从

yOz平面第三象限内距y轴为刀的点A以一定速度出射，速度方向与z轴正方向夹角为夕，

在yOz平面内运动一段时间后，经坐标原点。沿z轴正方向进入磁场I。不计离子重力。

（1）当离子甲从4点出射速度为％时，求电场强度的大小E；

（2）若使离子甲进入磁场后始终在磁场中运动，求进入磁场时的最大速度以；

（3）离子甲以幽的速度从O点沿z轴正方向第一次穿过面进入磁场I,求第四次穿

2m

过平面的位置坐标（用d表示）；

（4）当离子甲以幽的速度从。点进入磁场I时，质量为4根、带电量为+4的离子乙，

2m

也从O点沿z轴正方向以相同的动能同时进入磁场I,求两离子进入磁场后，到达它们运动

轨迹第一个交点的时间差（忽略离子间相互作用）。

18.（16分）如图所示，“L”型平板B静置在地面上，小物块A处于平板B上的。点，O'

点左侧粗糙，右侧光滑。用不可伸长的轻绳将质量为M的小球悬挂在O'点正上方的0点，

轻绳处于水平拉直状态。将小球由静止释放，下摆至最低点与小物块A发生碰撞，碰后小

球速度方向与碰前方向相同，开始做简谐运动（要求摆角小于5°）,A以速度％沿平板滑动

直至与B右侧挡板发生弹性碰撞。一段时间后，A返回到。点的正下方时，相对于地面的

速度减为零，此时小球恰好第一次上升到最高点。已知A的质量/〃A=0」kg,B的质量

wB=O.3kg,A与B的动摩擦因数从=0.4,B与地面间的动摩擦因数

%=0225,%=4m/s,取重力加速度g=lOm/s?。整个过程中A始终在B上，所有碰

撞时间忽略不计，不计空气阻力，求:

（1）A与B的挡板碰撞后，二者的速度大小”与乙；

（2）B光滑部分的长度"；

（3）运动过程中A对B的摩擦力所做的功吗；

M

（4）实现上述运动过程，——的取值范围（结果用cos5。表示）。

%

山东省2022年普通高中学业水平等级考试

物理参考答案

一、单项选择题

1.B2.A3.C4.D5.C6.C7.A8.B

二、多项选择题

9.AC10.ACD11.BD12.BC

三、非选择题

13.①.12(2).0.20③.0.13

14.①.Ai②.60(3).100④.无

.MmapgH[+p

15.(1)△，"=---；(2)班=----------a

VpgPgH+Po

67

16.(1)左=0.1；(2)L--m

185

17.⑴叫si”cos#；⑵qBd⑶(,%0)；⑷(2+2扬W

qLmqB

73

18.(1)v*=2m/s,Vn=2m/s；(2)d——m；(3)------J；(4)

665

40万M40万

4545(1-71-COS5)

绝密★启用前

2021年普通高等学校招生全国统一考试（山东卷）

物理

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。

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。每小题只有一个选项

符合题目要求。

1.在测定年代较近的湖泊沉积物形成年份时，常利用沉积物中半衰期较短的:；°Pb,其衰变

方程为；；°Pbf；；°Bi+X。以下说法正确的是（）

A.衰变方程中的X是电子

B.升高温度可以加快声Pb的衰变

C.声Pb与#•Bi的质量差等于衰变的质量亏损

D.方程中的X来自于;；°Pb内质子向中子的转化

2.如图所示，密封的矿泉水瓶中，距瓶口越近水的温度越高。一开口向下、导热良好的小

瓶置于矿泉水瓶中，小瓶中封闭一段空气。挤压矿泉水瓶，小瓶下沉到底部；松开后，小瓶

缓慢上浮，上浮过程中，小瓶内气体（）

A.内能减少

B.对外界做正功

C.增加的内能大于吸收的热量

D.增加内能等于吸收的热量

3.如图所示，粗糙程度处处相同的水平桌面上有一长为L的轻质细杆，一端可绕竖直光滑

轴。转动，另一端与质量为机的小木块相连。木块以水平初速度%出发，恰好能完成一个

完整的圆周运动。在运动过程中，木块所受摩擦力的大小为（）

222

加琢m片

A.些B.C吗

27rL4兀L87L16兀L

4.血压仪由加压气囊、臂带，压强计等构成，如图所示。加压气囊可将外界空气充入臂带，

压强计示数为臂带内气体的压强高于大气压强的数值，充气前臂带内气体压强为大气压强,

体积为H每次挤压气囊都能将60cm③的外界空气充入臂带中，经5次充气后，臂带内气

体体积变为5V,压强计示数为150mmHg。已知大气压强等于75（）mmHg,气体温度不

变。忽略细管和压强计内的气体体积。则V等于（）

压强计

A.30cm3B.40cm3C.50cm3D.

60cm3

5.从“玉兔”登月到“祝融”探火，我国星际探测事业实现了由地月系到行星际的跨越。

已知火星质量约为月球的9倍，半径约为月球的2倍，“祝融”火星车的质量约为“玉兔”

月球车的2倍。在着陆前，“祝融”和“玉兔”都会经历一个由着陆平台支撑的悬停过程。

悬停时，“祝融”与“玉兔”所受陆平台的作用力大小之比为（）

A.9：1B.9：2C.36：1D.72：1

6.如图甲所示，边长为a的正方形，四个顶点上分别固定一个电荷量为+4的点电荷；在

OWx〈注。区间，x轴上电势。的变化曲线如图乙所示。现将一电荷量为一。的点电荷P

2

置于正方形的中心。点,此时每个点电荷所受库仑力的合力均为零。若将尸沿x轴向右略

微移动后，由静止释放，以下判断正确的是（）

Ox

图甲图乙

AQ=S±lg,释放后尸将向右运动

B.释放后P将向左运动

C.0=2忘+1释放后p将向右运动

4

D.°=2£+1%释放后尸将向左运动

7.用平行单色光垂直照射一层透明薄膜，观察到如图所示明喑相间的干涉条纹。下列关于

该区域薄膜厚度d随坐标x的变化图像，可能正确的是（）

Ox

8.迷你系绳卫星在地球赤道正上方的电离层中，沿圆形轨道绕地飞行。系绳卫星由两子卫

星组成，它们之间的导体绳沿地球半径方向，如图所示。在电池和感应电动势的共同作用下，

导体绳中形成指向地心的电流，等效总电阻为心导体绳所受的安培力克服大小为了的环境

阻力，可使卫星保持在原轨道上。己知卫生离地平均高度为H,导体绳长为L（L-H）,

地球半径为R,质量为M,轨道处磁感应强度大小为5,方向垂直于赤道平面。忽略地球自

转的影响。据此可得，电池电动势为（）

远地子卫星o

电池』L.

X5

电流、，____

速

导体绳

近地子卫星o

赤道平凉

GMfr

R+H~~BL

BL

C.BL+——

R+HfrR+Hfr

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符

合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9.输电能耗演示电路如图所示。左侧变压器原、副线圈匝数比为1：3,输入电压为7.5V的

正弦交流电。连接两理想变压器的导线总电阻为r,负载R的阻值为1（）Q。开关S接1时，

右侧变压器原、副线圈匝数比为2：1,R上的功率为10W；接2时，匝数比为1：2,R上

的功率为P。以下判断正确的是（）

C.P=45WD.P=22.5W

10.一列简谐横波沿x轴传播，如图所示，实线为4=2s时的波形图，虚线为f2=5s时的

波形图。以下关于平衡位置在O处质点的振动图像，可能正确的是（）

11.如图所示，载有物资的热气球静止于距水平地面H的高处，现将质量为，”的物资以相

对地面的速度%水平投出，落地时物资与热气球的距离为乩已知投出物资后热气球的总质

量为历，所受浮力不变，重力加速度为g,不计阻力，以下判断正确的是（）

%

m

H

A.投出物资后热气球做匀加速直线运动

B.投出物资后热气球所受合力大小为

12.如图所示，电阻不计的光滑U形金属导轨固定在绝缘斜面上。区域I、II中磁场方向均

垂直斜面向上，I区中磁感应强度随时间均匀增加，II区中为匀强磁场。阻值恒定的金属棒

从无磁场区域中“处由静止释放，进入n区后，经〃下行至c处反向上行.运动过程中金属

棒始终垂直导轨且接触良好。在第一次下行和上行的过程中，以下叙述正确的是（）

B.金属棒下行过匕时的加速度大于上行过匕时的加速度

C.金属棒不能回到无磁场区

D.金属棒能回到无磁场区，但不能回到“处

三、非选择题：本题共6小题，共60分。

13.某乒乓球爱好者，利用手机研究乒乓球与球台碰撞过程中能量损失的情况。实验步骤如

下:

①固定好手机，打开录音功能；

②从一定高度由静止释放乒乓球;

③手机记录下乒乓球与台面碰撞的声音，其随时间（单位：s）的变化图像如图所示。

根据声音图像记录的碰撞次序及相应碰撞时刻，如下表所示。

碰撞次序1234567

碰撞时刻（S）1.121582.002.402.783.143.47

根据实验数据，回答下列向题:

（1）利用碰撞时间间隔，计算出第3次碰撞后乒乓球的弹起高度为m（保留2

位有效数字，当地重力加速度g=9.80m/s2）。

（2）设碰撞后弹起瞬间与该次碰撞前瞬间速度大小的比值为k,则每次碰撞损失的动能为

碰撞前动能的倍（用氏表示），第3次碰撞过程中k=（保留2位有

效数字）。

（3）由于存在空气阻力，第（1）问中计算的弹起高度（填“高于”或“低于”）

实际弹起高度。

14.热敏电阻是传感器中经常使用的元件，某学习小组要探究一热敏电阻的阻值随温度变化

的规律。可供选择的器材有：

温控装置

待测热敏电阻Rr（实验温度范围内，阻值约几百欧到几千欧）；

电源E（电动势1.5V,内阻r约为0.5。）；

电阻箱R（阻值范围。〜9999.99Q）；

滑动变阻器飞（最大阻值20。）；

滑动变阻器R?（最大阻值2000。）；

微安表（量程IOOJIA,内阻等于2500Q）；

开关两个，温控装置一套，导线若干。

同学们设计了如图甲所示的测量电路，主要实验步骤如下：

①按图示连接电路；

②闭合和、S2,调节滑动变阻器滑片P的位置，使微安表指针满偏；

③保持滑动变阻器滑片P的位置不变，断开S2,调节电阻箱，使微安表指针半偏；

④记录此时的温度和电阻箱的阻值。

回答下列问题：

（1）为了更准确地测量热敏电阻的阻值，滑动变阻器应选用（填“4”或

“网”）。

（2）请用笔画线代替导线，在答题卡上将实物图（不含温控装置）连接成完整电路一

（3）某温度下微安表半偏时，电阻箱的读数为6（）（X〃X）Q,该温度下热敏电阻的测量值为

C（结果保留到个位），该测量值___________（填“大于”或“小于”）真实

值。

（4）多次实验后，学习小组绘制了如图乙所示图像。由图像可知。该热敏电阻的阻值随

15.超强超短光脉冲产生方法曾获诺贝尔物理学奖，其中用到的一种脉冲激光展宽器截面如

图所示。在空气中对称放置四个相同的直角三棱镜，顶角为6。一细束脉冲激光垂直第一个

棱镜左侧面入射，经过前两个棱镜后分为平行的光束，再经过后两个棱镜重新合成为一束,

此时不同频率的光前后分开，完成脉冲展宽。已知相邻两棱镜斜面间的距离d=100.0mm,

脉冲激光中包含两种频率的光，它们在棱镜中的折射率分别为勺=友和〃2=空。取

345

sin370=-,cos37°=-,7=1.890。

55V7

（1）为使两种频率的光都能从左侧第一个棱镜斜面射出，求。的取值范围；

（2）若8=37。，求两种频率的光通过整个展宽器的过程中，在空气中的路程差—（保留

3位有效数字）。

出射

A

->

16.海鸥捕到外壳坚硬的鸟蛤（贝类动物）后，有时会飞到空中将它丢下，利用地面的冲击

打碎硬壳。一只海鸥叼着质量，"=0/kg的鸟蛤，在”=20m的高度、以％=15m/s的水平

速度飞行时，松开嘴巴让鸟蛤落到水平地面上。取重力加速度g=10m/s2，忽略空气阻力。

（1）若鸟蛤与地面的碰撞时间&=0.005s,弹起速度可忽略，求碰撞过程中鸟蛤受到的平

均作用力的大小色（碰撞过程中不计重力）

（2）在海鸥飞行方向正下方的地面上，有一与地面平齐、长度L=6m的岩石，以岩石

左端为坐标原点，建立如图所示坐标系。若海鸥水平飞行的高度仍为20m,速度大小在

15m/s〜17m/s之间，为保证鸟蛤一定能落到岩石上，求释放鸟蛤位置的x坐标范围。

17.某离子实验装置的基本原理如图甲所示。I区宽度为乩左边界与x轴垂直交于坐标面

点。，其内充满垂直于尤Oy平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为为；II区宽度为3

左边界与x轴垂直交于。।点，右边界与x轴垂直交于。2点，其内充满沿y轴负方向的匀强

电场。测试板垂直x轴置于H区右边界，其中心C与。2点重合。从离子源不断飘出电荷量

为外质量为机的正离子，如速后沿x轴正方向过。点，依次经1区、H区，恰好到达测试

板中心C。已知离子刚进入II区时速度方向与x轴正方向的夹角为夕。忽略离子间的相互作

用，不计重力。

（1）求离子在I区中运动时速度的大小V；

（2）求II区内电场强度的大小E；

（3）保持上述条件不变，将H区分为左右两部分，分别填充磁感应强度大小均为8（数值

未知）方向相反且平行），轴的匀强磁场，如图乙所示。为使离子的运动轨迹与测试板相切于

C点，需沿x轴移动测试板，求移动后C到。।的距离s。

II

E

离子源°\77K

加速直

图甲

18.如图所示，三个质量均为〃?的小物块A、B、C,放置在水平地面上，A紧靠竖直墙壁，

一劲度系数为％的轻弹簧将A、B连接，C紧靠B,开始时弹簧处于原长，A、B、C均静止。

现给C施加一水平向左、大小为尸的恒力，使B、C一起向左运动，当速度为零时，立即撤

去恒力，一段时间后A离开墙壁，最终三物块都停止运动。已知A、B、C与地面间的滑动

摩擦力大小均为力最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧始终在弹性限度内。(弹簧的弹性势

1,

能可表示为：Ep=］代一，/为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量)

(1)求B、C向左移动的最大距离看和B、C分离时B的动能用；

(2)为保证A能离开墙壁，求恒力的最小值「而；

(3)若三物块都停止时B、C间的距离为XBC，从B、C分离到B停止运动的整个过程，B

克服弹簧弹力做的功为W，通过推导比较W与ABC的大小；

(4)若尸=57,请在所给坐标系中，画出C向右运动过程中加速度。随位移x变化的图

像，并在坐标轴上标出开始运动和停止运动时的x值(用八女、机表示)，不要求推导过

程。以撤去F时C的位置为坐标原点，水平向右为正方向。

.A

o

绝密★启用前

2021年普通高等学校招生全国统一考试（山东卷）

物理

注意事项：

1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。

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。每小题只有一个选项

符合题目要求。

1.在测定年代较近的湖泊沉积物形成年份时，常利用沉积物中半衰期较短的;；°Pb,其衰变

方程为;；°Pb-；；°Bi+X。以下说法正确的是（）

A.衰变方程中的X是电子

B.升高温度可以加快：；°Pb的衰变

C.与誉Bi的质量差等于衰变的质量亏损

D.方程中的X来自于占Pb内质子向中子的转化

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】A.根据质量数守恒和电荷数守恒可知，X是电子，A正确；

B.半衰期非常稳定，不受温度，压强，以及该物质是单质还是化合物的影响，B错误；

C.黑Pb与2tBi和电子X的质量差等于衰变的质量亏损，C错误；

D.方程中的X来自于2《Pb内中子向质子的转化，D错误.

故选Ao

2.如图所示，密封的矿泉水瓶中，距瓶口越近水的温度越高。一开口向下、导热良好的小

瓶置于矿泉水瓶中，小瓶中封闭一段空气。挤压矿泉水瓶，小瓶下沉到底部；松开后，小瓶

缓慢上浮，上浮过程中，小瓶内气体（）

A.内能减少

B.对外界做正功

C.增加的内能大于吸收的热量

D.增加的内能等于吸收的热量

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】A.由于越接近矿泉水瓶口，水的温度越高，因此小瓶上浮的过程中，小瓶内温度

升高，内能增加，A错误；

B.在小瓶上升的过程中，小瓶内气体的温度逐渐升高，压强逐渐减小，根据理想气体状态

方程

T

气体体积膨胀，对外界做正功，B正确；

CD.由AB分析，小瓶上升时，小瓶内气体内能增加，气体对外做功，根据热力学第一定

律

△U=W+Q

由于气体对外做功，因此吸收的热量大于增加的内能，CD错误。

故选B。

3.如图所示，粗糙程度处处相同的水平桌面上有一长为L的轻质细杆，一端可绕竖直光滑

轴。转动，另一端与质量为，〃的小木块相连。木块以水平初速度%出发，恰好能完成一个

完整的圆周运动。在运动过程中，木块所受摩擦力的大小为（）

氏舞

2乃L

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】在运动过程中,只有摩擦力做功，而摩擦力做功与路径有关，根据动能定理

-f-27tL=0--mv1

可得摩擦力的大小

4TTL

故选B。

4.血压仪由加压气囊、臂带，压强计等构成，如图所示。加压气囊可将外界空气充入臂带,

压强计示数为臂带内气体的压强高于大气压强的数值，充气前臂带内气体压强为大气压强,

体积为V；每次挤压气囊都能将60cm3的外界空气充入臂带中，经5次充气后，臂带内气

体体积变为5V,压强计示数为150mmHg。已知大气压强等于75（）mmHg,气体温度不

变。忽略细管和压强计内的气体体积。则丫等于（)

D.60cm3

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】根据玻意耳定律可知

P°K+5p（M=P|X5V

已知

Po=750mmHg,%=60cm3,0=750mmHg+150mmHg=900mmHg

代入数据整理得

V=60cm3

故选D。

5.从“玉兔”登月到“祝融”探火，我国星际探测事业实现了由地月系到行星际的跨越。

已知火星质量约为月球的9倍，半径约为月球的2倍，“祝融”火星车的质量约为“玉兔”

月球车的2倍。在着陆前，“祝融”和“玉兔”都会经历一个由着陆平台支撑的悬停过程。

悬停时，“祝融”与“玉兔”所受陆平台的作用力大小之比为（）

A.9：1B.9：2C.36：ID.72：I

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】悬停时所受平台的作用力等于万有引力，根据

_—mM

F=G———

R2

可得

「兄融火加祝融.\加〃巧观，9,2=9

尸玉兔R火2-Rj222

故选B。

6.如图甲所示，边长为。的正方形，四个顶点上分别固定一个电荷量为+4的点电荷；在

04X＜立。区间，x轴上电势。的变化曲线如图乙所示。现将一电荷量为-Q的点电荷P

2

置于正方形的中心。点，此时每个点电荷所受库仑力的合力均为零。若将尸沿x轴向右略

微移动后，由静止释放，以下判断正确的是（）

A.Q=Stlq,释放后P将向右运动

B.Q=S±lq,释放后P将向左运动

C.0=21+1=释放后p将向右运动

D.Q=2今释放后P将向左运动

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】对y轴正向的点电荷，由平衡知识可得

解得。=2£+lg

因在04x＜注a区间内沿x轴正向电势升高，则场强方向沿x轴负向，则将P沿x轴正向

2

向右略微移动后释放，P受到向右的电场力而向右运动。

故选C。

7.用平行单色光垂直照射一层透明薄膜，观察到如图所示明暗相间的干涉条纹。下列关于

该区域薄膜厚度d随坐标x的变化图像，可能正确的是（）

->

X

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】从薄膜的上下表面分别反射的两列光是相干光，其光程差为△x=2d,即光程差为薄

膜厚度的2倍，当光程差△广或时此处表现为亮条纹，故相邻亮条纹之间的薄膜的厚度差为

；九在图中相邻亮条纹（或暗条纹）之间的距离变大，则薄膜层的厚度之间变小，因条纹

宽度逐渐变宽，则厚度不是均匀变小。

故选D。

8.迷你系绳卫星在地球赤道正上方的电离层中，沿圆形轨道绕地飞行。系绳卫星由两子卫

星组成，它们之间的导体绳沿地球半径方向，如图所示•在电池和感应电动势的共同作用下，

导体绳中形成指向地心的电流，等效总电阻为分导体绳所受的安培力克服大小为了的环境

阻力，可使卫星保持在原轨道上。已知卫生离地平均高度为“，导体绳长为L（LH）,

地球半径为凡质量为M,轨道处磁感应强度大小为8,方向垂直于赤道平面。忽略地球自

转的影响。据此可得，电池电动势为（

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】根据

〃Mmv2

G-----7=m---------

(R+H)2(R+H)

可得卫星做圆周运动的线速度

根据右手定则可知，导体绳产生的感应电动势相当于上端为正极的电源，其大小为

E=BLv

因导线绳所受阻力/与安培力F平衡，则安培力与速度方向相同，可知导线绳中的电流方向

向下，即电池电动势大于导线绳切割磁感线产生的电动势，可得

E-E

f=BL

解得

故选A。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符

合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9.输电能耗演示电路如图所示。左侧变压器原、副线圈匝数比为1:3,输入电压为7.5V的

正弦交流电。连接两理想变压器的导线总电阻为匕负载R的阻值为10Q。开关S接1时,

右侧变压器原、副线圈匝数比为2：1,R上的功率为10W；接2时，匝数比为1：2,R上

的功率为P。以下判断正确的是（）

A.r=10QB.r=5Q

C.P=45WD.P=22.5W

【答案】BD

【解析】

【分析】

【详解】当开关S接1时，左侧变压器次级电压

5=3x7.5V=22.5V

电阻R上的电压，即右侧变压器的次级电压

。4=屈=3

电流

则右侧变压器初级电压

2

G=-xl0V=20V

=-xlA=0.5A

2

当开关S接2时，设输电电流为/,则右侧变压器的次级电流为0.5/；右侧变压两边电压关

系可知

U2-Ir0.5/7?

则R上的功率

P=(0.5/)2R=22.5W

故选BD,

10.一列简谐横波沿x轴传播，如图所示，实线为々=2s时的波形图，虚线为L=5s时的

波形图。以下关于平衡位置在。处质点的振动图像，可能正确的是（）

6x/m

【答案】AC

【解析】

【分析】

【详解】机械波的传播方向不确定，所以需要考虑机械波传播方向的不确定性。

AB.若机械波沿X轴正方向传播，在乙=2s时。点振动方向竖直向上，则传播时间

MH=3s满足

3

A/=—T+nT(〃=0,1,2,3…)

4

解得

12

T=-----s("=0,1,2,3…)

4/7+3

当〃=0时，解得周期

T=4s

A正确，B错误;

CD.若机械波沿x轴负方向传播，在弓=5s时O点处于波谷，则

AZ=—T+nT(n=0,1,2,3…)

4

解得

12