2021-2022学年山东省济南市高考压轴卷物理试卷含解析

2021-2022学年高考物理模拟试卷

注意事项：

1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。

3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。

4.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4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、五星红旗是中华人民共和国的象征和标志；升国旗仪式代表了我国的形象，象征着我国蒸蒸日上天安门广场国旗杆

高度为32.6米，而升国旗的高度为28.3米；升国旗时间与北京地区太阳初升的时间是一致的，升旗过程是127秒，已

知国旗重量不可忽略，关于天安门的升国旗仪式，以下说法正确的是（）

A.擎旗手在国歌刚刚奏响时，要使国旗在升起初始时,旗面在空中瞬间展开为一平面，必须尽力水平向右甩出手中

所握旗面

B.国旗上升过程中的最大速度可能小于0.2m/s

C.当国旗匀速上升时，如果水平风力大于国旗的重量,则国旗可以在空中完全展开为一个平面

D.当国旗匀速上升时，如果水平风力等于国旗的重量,则固定国旗的绳子对国旗的作用力的方向与水平方向夹角45

度

2、下列说法正确的是（）

A.光导纤维传输信号是利用光的干涉现象

B.用三棱镜观测光谱是利用光的折射现象

C.一束单色光经由空气射入玻璃后速度不变，波长变短

D.光的干涉现象和光电效应都是光具有波动性的表现

3、如图甲所示，物体在竖直方向受到大小恒定的作用力尸=40N,先由静止开始竖直向上做匀加速直线运动，当Uis

时将尸反向，大小仍不变，物体的V-/图象如图乙所示，空气对物体的阻力大小恒定，g=10m/s2,下列说法正确的是

（）

A.物体在1.25s内拉力F的平均功率为160W

B.物体1.25s内阻力做功的平均功率为为16W

C.空气对物体的阻力为6N

D.物体的质量为4kg

4、如图甲所示，理想变压器原线圈匝数"=200匝，副线圈匝数"2=100匝，交流电压表和交流电流表均为理想电表,

两个电阻K的阻值均为125。，图乙为原线圈两端的输入电压与时间的关系图象，下列说法正确的是（）

A.通过电阻的交流电频率为100Hz

B.电压表的示数为250V

C.电流表的示数为0.25A

D.每个电阻尺两端电压最大值为125后V

5、关于玻尔的原子模型，下列说法正确的是（）

A.按照玻尔的观点，电子在定态轨道上运行时不向外辐射电磁波

B.电子只能通过吸收或放出一定频率的光子在轨道间实现跃迁

C.电子从外层轨道跃迁到内层轨道时，动能增大，原子能量也增大

D.电子绕着原子核做匀速圆周运动。在外层轨道运动的周期比在内层轨道运动的周期小

6、两行星A和8各有一颗卫星。和卫星的圆轨道接近各自的行星表面，如果两行星质量之比/八：加8=2：1,

两行星半径之比RAK=上2则两个卫星周期之比（：（为（）

A.1:4B.4:1C.1:2D.2:1

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、质量为m电量为+。的小滑块（可视为质点），放在质量为M的绝缘长木板左端，木板放在光滑的水平地面上，滑块

与木板之间的动障擦因数为〃，木板长为L,开始时两者都处于静止状态，所在空间存在范围足够大的一个方向竖直

向下的匀强电场E,恒力尸作用在m上，如图所示，则（）

A.要使m与M发生相对滑动，只须满足尸＞〃（〃zg+Eg）

B.若力产足够大，使得m与M发生相对滑动，当m相对地面的位移相同时，m越大，长木板末动能越大

C.若力尸足够大，使得m与M发生相对滑动，当M相对地面的位移相同时，E越大，长木板末动能越小

D.若力尸足够大，使得m与M发生相对滑动，E越大，分离时长本板末动能越大

8、如图所示为多用电表原理示意图，所用电流表的表盘刻度共100格，满偏电流为/§=100mA，满偏电压为=IV,

电源的电动势为E=1.5V,内阻r=0.50,直流电压挡的量程为0~50V,则下列判断正确的是（）

A.黑表笔应该接红表笔接〃

B.定值电阻凡的阻值为5（X）Q

C.选择开关接2,刻度盘正中间的刻度值为15c

D.选择开关接3,若指针与电流表第25格刻度线重合，则通过《的电流为50mA

9、如图所示，A、B两板间电压为600V,A板带正电并接地，4、3两板间距离为12cm,C点离4板4cm,下列说

A.E=2000V/m,(pc=200V

B.£=5000V/m,<pc=-200V

C.电子在C点具有的电势能为-200eV

D.电子在C点具有的电势能为200eV

10、如图所示，铜圆盘安装在竖直的铜轴上，圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场中。电路通过电刷与圆盘的边缘和铜

轴接触良好，电源电动势为E,内阻为r,定值电阻为K。先将开关闭合，待圆盘转速稳定后再断开开关，不计一切摩

A.闭合开关时，从上往下看圆盘逆时针转动

B.闭合开关转速稳定时，流过圆盘的电流为零

C.断开开关时，a点电势低于6点电势

D.断开开关后，流过电阻R上的电流方向与原电流方向相反

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11.(6分)某同学利用图甲所示的装置设计一个“用阻力补偿法探究加速度与力、质量的关系”的实验。如图中AB是

水平桌面，CD是一端带有定滑轮的长木板，在其表面不同位置固定两个光电门，小车上固定着一挡光片。为了补偿

小车受到的阻力，将长木板C端适当垫高，使小车在不受牵引时沿木板匀速运动。用一根细绳一端拴住小车，另一端

绕过定滑轮挂一托盘，托盘中有一祛码调节定滑轮的高度，使细绳的拉力方向与长木板的上表面平行，将小车靠近长

木板的C端某位置由静止释放，进行实验。刚开始时小车的总质量远大于托盘和祛码的总质量。

(1)用游标卡尺测量挡光片的宽度d,如图乙所示，其读数为,

⑵某次实验，小车先后经过光电门1和光电门2时，连接光电门的计时器显示挡光片的挡光时间分别为人和自此过

程中托盘未接触地面。已知两个光电门中心之问的间距为L,则小车的加速度表达式。=()(结果用字母d、小

。2、L表示)；

⑶某同学在实验中保持小车总质量不变，增加托盘中祛码的个数，并将托盘和硅码的总重力当做小车所受的合力F,

通过多次测量作出所产图线，如图丙中实线所示。试分析上部明显偏离直线的原因是o

12.(12分)实验：用如图所示的装置探究加速度。与力产的关系，带滑轮的长木板水平放置，弹簧测力计固定在墙

上.

(1)实验时，一定要进行的操作是(填选项前的字母).

A.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，根据纸带的数据求出加速度a,同时记录弹簧测

力计的示数F.

B.改变小车的质量，打出几条纸带

C.用天平测出沙和沙桶的总质量

D.为减小误差，实验中一定要保证沙和沙桶的总质量远小于小车的质量

(1)在实验中，有同学得到一条打点的纸带，取打点清晰部分做如下标记，如图所示，已知相邻计数点间还有4个点

没有画出来，打点计时器的电源频率为50Hz,则小车加速度的大小为2=m/s1.(结果保留3位有效数字)

(3)实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的“一口图像，可能是下图中的

图线.

(4)下图是实验室测定水平面和小物块之间动摩擦因数的实验装置，曲面与水平面相切于3点且固定.带有遮光

条的小物块自曲面上面某一点释放后沿水平面滑行最终停在C点，P为光电计时器的光电门.已知当地重力加速度为

g-

数字计时再

123cm

11111III111III.III111.11

|llll|ITll|11ll|IIII|

05101520,

图取

困乙

①利用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示，则遮光条的宽度___________cm.

②实验中除了遮光条的宽度，还需要测量的物理量有.

A.小物块质量〃?

B.遮光条通过光电门的时间f

C.遮光条到C点的距离s

D.小物块释放点的高度

③为了减小实验误差，同学们选择图象法来找出动摩擦因数，那么他们应该选择关系图象来求解（利用测量的物

理量表示）.

111w

叶巧”

O1-------------*O1-------------O1-----------------------7O1-------------7

ABCD

图西

四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算

步骤。

13.（10分）如图所示，开口向上、竖直放置的导热汽缸内壁光滑，汽缸内部的横截面积为S,高度为〃，汽缸内有一

质量为“，厚度不计的活塞，活塞下端封闭一定质量理想气体。在汽缸内4、4处放置装有力传感器的小卡环，卡环

上表面与汽缸底的距离为0.5队开始时，活塞置于汽缸顶端，初始状态温度为7,外界大气压强大小为钱且保持不

变。缓慢降低被封闭气体的温度，求：

①当活塞恰好与卡环接触但无压力时，被封闭气体的温度；

②当传感器显示活塞对卡环的压力为0.5mg时，被封闭气体的温度。

14.(16分)图示为直角三角形棱镜的截面，ZC=90\ZA=30°.48边长为20cm,。点到A点的距离为7cm,

一束细单色光平行AC边从D点射入棱镜中，经AC边反射后从8c边上的尸点射出，出射光线与BC边的夹角为30°，

求：

(1)棱镜的折射率；

(2)尸点到C点的距离。

15.(12分)如图所示为某水池的截面图，其截面为深度无=2〃?、上底宽度d=4m的等腰梯形，当水池加满水且阳光与

水平面的夹角"最小时(为37。)，阳光恰好可以照射到整个水池的底部。已知水池的腰与水平面的倾角a=53°,sin

53°=0.8,cos53°=0.6.

(i)求水池中水的折射率；

(ii)若在水池底部中心放一点光源，求站在池边的观察者看到光源的最小视深(结果可带根号)

参考答案

一、单项选择题：本题共6小题，每小题4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、D

【解析】

A.若用水平向右甩出手中所握旗面，则手给旗子水平方向的力，因为旗面受到竖直向下的重力，水平方向的力和重

力无法平衡，则旗面在空中瞬间无法展开为一平面，故A错误；

B.若旗上升过程中的最大速度小于02〃/s,则在127s内上升的最大高度为：

/i=0.2xl27m=25.4m<28.3m

故B错误；

C.国旗匀速上升，说明国旗受力平衡，此时旗面受重力、水平风力、绳子的作用力，无论水平风力多大都无法和竖

直方向的重力平衡，则国旗不可以在空中完全展开为一个平面，故c错误；

D.国旗匀速上升，说明国旗受力平衡，如果水平风力等于国旗的重量，则水平风力和重力的合力与水平方向夹角为

45。，则固定国旗的绳子对国旗的作用力应与水平风力和重力的合力，等大反向，则固定国旗的绳子对国旗的作用力的

方向与水平方向夹角45。，故D正确。

故选D。

2、B

【解析】

A.光导纤维的内芯是光密介质，外层是光疏介质，光导纤维传输信号是利用光的全反射现象，故A错误；

B.用三棱镜观测光谱是利用光的折射现象，故B正确；

C.由于〃=£,一束单色光经由空气射入玻璃后速度变小，但是光频率不变，则波长变短，故C错误；

v

D.光的干涉现象是光具有波动性的表现，光电效应是光具有粒子性的表现，选项D错误。

故选B。

3、B

【解析】

A.在1.25s内，图像围成面积为5m,即总位移为5m,拉力第一阶段向上的位移为4m,则拉力做正功160J,第二阶

段位移为1m,则拉力做负功40J,总共120J,平均功率96W,故A错误。

CD.根据牛顿第二定律可得：

F—{mg+J)=ma\

F+mg+f=mai,

又由题图乙可知

«i=2m/s2

«2=6m/s2

联立解得物体的质量

=2kg

空气对物体的阻力为

片4N

CD项错误。

B.阻力全程做负功，共Wf=4x5=20J,所以平均功率为

B正确。

故选B。

4、C

【解析】

A.由图乙知T=0.（）2s,则/="=50Hz,变压器不改变交流电的频率，所以输出交流电的频率仍为5（）Hz,A错误；

U.n.

B.由h可知，电压表的示数

U2几2

力=①5=125V

B错误；

C.由于电压表

/2=5*=0.5A

22R

又于=上,则电流表的示数

12〃1

A=­l,=0.25A

勺

C正确；

D.每个电阻R两端电压最大值为

UmR=0.5xl25x5/2~62.5\/2V

D错误。

故选C.

5、A

【解析】

A.根据玻尔的原子模型可知，电子在定态轨道上运行时不向外辐射电磁波，A正确；

B.电子在轨道间跃迁时，可通过吸收或放出一定频率的光子实现，也可通过其他方式实现（如电子间的碰撞），B错

误；

C.电子从外层轨道（高能级）跃迁到内层轨道（低能级）时。动能增大，但原子的能量减小，C错误；

D.电子绕着原子核做匀速圆周运动，具有“高轨、低速、大周期”的特点。即在外层轨道运动的周期比在内层轨道运

动的周期大，D错误。

故选Ao

6、A

【解析】

卫星做圆周运动时，万有引力提供圆周运动的向心力，有

cMm4/-

G———R

R2T2

得

故A正确、BCD错误。

故选Ao

二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

7、BD

【解析】

A、m所受的最大静摩擦力为了=〃（〃《+%），则根据牛顿第二定律得4=-，计算得出

mM

―必空土丝也也•则只需满足人如竺皿上也师与M发生相对滑动.故A错误.

MM

B、当M与m发生相对滑动，根据牛顿第二定律得,m的加速度a=K〃?g+"），知m越大,m的加速度越小，相同

m

位移时，所以的时间越长,m越大,m对木板的压力越大,摩擦力越大,M的加速度越大，因为作用时间长，则位移大，根据动能

定理知，长木板的动能越大.所以B选项是正确的.

C、当M与m发生相对滑动,E越大,m对M的压力越大，摩擦力越大，则M相对地面的位移相同时，根据动能定理知，长

木板的动能越大.故C.错误

D、根据L=知,E越大,m的加速度越小,M的加速度越大，知时间越长，因为E越大,M的加速度越大，

则M的位移越大，根据动能定理知，分离时长木板的动能越大.所以D选项是正确的.，

故选BD

点睛:当m与M的摩擦力达到最大静摩擦力,M与m发生相对滑动，根据牛顿第二定律求出F的最小值.当F足够大时,M

与m发生相对滑动，根据牛顿第二定律，结合运动学公式和动能定理判断长木板动能的变化.

8、AC

【解析】

A.多用电表的电流是从红表笔流进电表，从黑表笔流出电表，从电流的流向可以看出。应该接黑表笔，选项A正确;

B.凡和电流表G串联形成一个新的电压表

八%+1及

改装后U=50V,代入数据解得

4=490。

选项B错误；

C.当选择开关接2时，"、A之间为多用电表的欧姆挡，则有

「卷

LL=-2-

25+

联立解得

叫,二15。

选项C正确；

D.选择开关接3时，电流表满偏电流为100mA,总共100格，当指针指在第25格的时候，对应的示数为满偏电流

的四分之一，即通过《的电流为25mA,所以D错误。

故选AC。

9、BD

【解析】

由。=&/可求得场强E,C点的电势等于C与A板的电势差，由U=Ed求解C点的电势；由Ep=40c可求得电子在C

点具有的电势能.

【详解】

A、B、A5间有匀强电场，场强为_4c间的电势差为L7AC=£</I=5000X0.04V=200V,因4

□=e=1pVm=5000Vm

带正电且电势为零，C点电势低于A点的电势，故0C=-UAC=-200V,故A错误，B正确；

C、D、电子在C点具有的电势能Ep=0cx(-e)=2()0eV；故C错误，D正确；

故选BD.

【点睛】

在研究电场中电势时一定要注意各个量的正负，明确各点间电势的高低，注意电势的符号.

10、BC

【解析】

A.闭合开关时，铜圆盘中有电流经过，圆盘中电流方向沿半径向外，根据左手定则可知，从上往下看圆盘顺时针转

动，故A错误；

B.闭合开关转速稳定时，圆盘不受安培力作用，根据尸=3也可知流过圆盘的电流为零，故B正确；

C.断开开关时，从上往下看，圆盘顺时针转动，圆盘的半径切割磁感线产生感应电动势，由右手定则知，圆盘中电

流方向沿半径向里，所以4点电势低于〃点电势，故C正确；

D.闭合开关时，流过电阻R上的电流方向从〃点经电阻R到。点；断开开关时，。点电势低于。点电势，流过电阻R

上的电流方向从b点经电阻E到。点，所以断开开关后，流过电阻R上的电流方向与原电流方向相同，故D错误；

故选BC,

三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。

11、0.1709M托盘和祛码的总质量过大，小车所受合力与托盘和祛码的总重力相差越来越大

【解析】

(1)口1游标卡尺的主尺读数为：1mm,游标尺的刻度第14个刻度与上边的刻度对齐，所以读数为：0.()5xl4=0.7()mm,

所以</=lmm+0.70mm=1.70mm=0.170cm；

(2)⑵小车做匀变速直线运动，根据匀变速直线运动速度位移公式

得

(3)网实验时，小车的合外力认为就是托盘和祛码的总重力mg,只有在机时，才有

T«mg

a-E图线才接近直线，一旦不满足描出的点的横坐标就会向右偏离较多，造成图线向右弯曲，所以a-尸图

线上部明显偏离直线的原因是托盘和祛码的总质量过大，小车所受合力与托盘和祛码的总重力相差越来越大。

12、A1.93C1.015BCB

【解析】

(1)A、打点计时器运用时，都是先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，该实验探究加速度与力和质量的关系，要

记录弹簧测力计的示数，A正确;

B、改变砂和砂桶质量，即改变拉力的大小，打出几条纸带，研究加速度随F变化关系，不需要改变小车的质量，B

错误;

C、本题拉力可以由弹簧测力计测出，不需要用天平测出砂和砂桶的质量，也就不需要使小桶(包括砂)的质量远小

于车的总质量，故CD错误.

故选A；

(1)由于相邻计数点间还有4个点没有画出来，计数点间的时间间隔：T=5x0.01=0.1s,

由匀变速直线运动的推论：AxuaTi可得，加速度

(15.10+12.70+10.81-9.10-7.10-5.00)x10-2

a=m/s2=1.93m/s2

(/3x0.1)\'2

(3)实验时，若遗漏了平衡摩擦力这一步骤，则需要先用一定的力克服掉摩擦力后才能产生加速度，即2=£-

m

a-/图象中横轴会有截距，故选c；

(4)①遮光条的宽度d=lcm+3x0.05mm=1.015cm

②实验的原理：根据遮光条的宽度与滑块通过光电门的时间即可求得滑块的速度：%

2

d

B到C的过程中，摩擦力做功，根据动能定理得：-nmgs=0-2加%，解得:t),还需测量的

2gs

物理量是遮光条通过光电门的时间t和遮光条到C点的距离s,故选BC.

_%得:

d21

③要通过图象来求动摩擦因数，那么图象最好为倾斜的直线，便于计算，依据