2021年山东省聊城市高考物理二模试卷(含答案详解)

2021年山东省聊城市高考物理二模试卷

一、单选题（本大题共8小题，共24.0分）

1.如图所示，印度第一艘自主研发的核潜艇于2009年7月26日正式下水，成为世界第六个拥有核

潜艇的国家.核动力潜艇是潜艇中的一种类型，指以核反应堆为动力来源设计的潜艇.在核反

应中有一种是一个初5。原子核在中子的轰击下发生的一种可能的裂变反应，其裂变方程为

H5U+H-X+黑Sr+10加，则下列叙述正确的是（）

|\?UjSil机»

A.X原子核中含有54个质子

B.X原子核中含有53个中子

C.裂变时释放能量是因为亏损的质量变成了能量

D.裂变时释放能量，出现质量亏损，质量数不守恒

2.如图所示，斜面体B静置于水平桌面上。一质量为m的木块4从斜面底

端开始以初速度为沿斜面上滑，然后又返回出发点，此时速度为外且

v<v0«在木块运动的过程中斜面体始终保持静止，则下列说法中正

确的是（）

A.4上滑过程中桌面对B的支持力比下滑过程中大

B.A上滑与下滑过程中桌面对8的静摩擦力大小相等

C.4上滑时机械能的减小量等于克服重力做功与产生的内能之和

D.在4上滑与下滑的过程中4、B系统损失的机械能相等

3.对于一个大气压下io（rc的水变成io（rc的水蒸气的过程中，下列说法中正确的是（）

A.内能增加，对外界做功，一定是吸热

B.内能不变，对外界做功，从外界吸热

C.内能减少，不对外界做功，向外界放热

D.内能增加，对外界做功，向外界放热

4.如图所示，4、B两球由一根轻质弹簧相连，用细线悬挂于天花板上且静止不

动,两球质量MB=2小，如果突然剪断细线，则在剪断细线瞬间（重力加速

度为9）（）

A.A球加速度为3g,B球加速度为g“6

B.4球加速度为g,B球加速度为0

C.4球加速度为3g,B球加速度为0

D.4球加速度为［g,8球加速度为g

5.小明的爷爷退休生活充实有趣，养鸟是他的众多爱好之一。他在阳台顶上竖直

挂三根一样的轻质橡皮条，橡皮条下面均匀地连接在质量小1=0.6kg的水平托

盘的边缘上（如图所示）。现有一只质量旭2=0.3kg的小鸟静止在托盘中央，此

时每根橡皮条均由原来的20cm伸长到25cm。设橡皮条受力与形变量关系满足胡

克定律，g取10N/kg,则每根橡皮条的劲度系数为（）

A.0.6/V/mB,1.8/V/mC.60/V/mD.180N/m

6.如图所示，有一带正电的点电荷甲固定于Q点，一带电粒子乙在库仑力厂

作用下，做以Q为焦点的椭圆运动，M、N为椭圆长轴端点上的两点，

下列说法正确的是（）

A.乙一定带正电

B.乙从M点到N点受甲的斥力作用

C.乙从M点的电势能大于N点的电势能

D.乙在M点的加速度大于在N点的加速度

7.振源以原点。为平衡位置，沿y轴方向做简谐运动，它激发的简谐波在久轴上沿正负两个方向传

播，在某一时刻沿x轴正向传播的波形如图所示.在原点的左方有一质元P,从图示时刻开始,

经过!周期，质元P所在的位置以及振动方向为（）

O

A.x轴上方，向上运动B.x轴上方，向下运动

C.x轴下方，向上运动D.x轴下方，向下运动

8.如图所示，小物体4与圆盘保持相对静止跟着圆盘一起做匀速圆周运动，则4受

力情况是（）

A.重力、支持力

B.重力、向心力

C.重力、支持力、向心力

D.重力、支持力、摩擦力

二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）

9.一定质量的理想气体,其起始状态和终了状态分别与图中的4点和B点相对

应，它们的压强相等，则下列过程中可能的是（）

A.先保持体积不变增大压强，后保持温度不变减小体积

B.先保持温度不变增大压强，后保持体积不变升高温度

C.先保持温度不变减小压强，后保持体积不变升高温度

D.先保持体积不变减小压强，后保持温度不变减小体积

10.某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率R随

电流/变化的图线画在了同一坐标系上，如图中的a、从c所示。以下判断

正确的是（）

A.直线a表示电源的总功率4-/图线

B.曲线c表示电源的输出功率PR-/图线

C.电源的电动势E=3心内阻r=10

D.电源的最大输出功率En=2W

11.如图所示为理想变压器，原、副线圈匝数比为2：1,原线圈接交流电压a=220sinl00兀力，图

中电压表和电流表为理想电表，氏为负温度系数的热敏电阻（当温度升高时阻值减小），则正确

的是（）

A.交流电压的有效值是220V

B.电压表示数是110V

C.当此处温度降低时，电压表示数不变

D.当&处温度降低时，此变压器的输入功率将变小

12.汽车油量表的工作原理图如图所示，物体M为油面上的浮子，浮子带动滑

动变阻器的金属滑杆P上下移动，通过理想电压表反映油箱内油量的大小

则由图可知（）

A.滑动触头P向上运动时，电压表示数变大

B.不论电压表示数多大，电源内的电流不发生变化

C.电压表示的数为零时，电源内没有电流

D.滑动触头P滑动到电阻的最上端时，电源内的电流最大

三、实验题（本大题共2小题，共14.0分）

13.如图（甲）是用“双缝干涉测量光的波长”实验设备实物图。

滤光片单缝双缝遮光筒屏

光源卞£*「丁与

△图（甲）,

已知单缝与双缝间的距离=200TWH,双缝与屏的距离乙2=800?mn,双缝间距d=0.25?nni。用

测量头来测量亮纹中心的距离，测量头由分划板、目镜手轮等构成，转动手轮，使分划板左右

移动，让分划板的中心刻线对准第1条亮纹的中心（如图（乙）所示），记下此时手轮上的读数

mm,转动测量头，使分划板中心刻线对准第4条亮纹的中心，记下此时手轮上的读数,

如图（丙）所示。则该光被的波长为m.（保留两位有效数字）若在调节过程中观察到如图（丁

）所示的干涉条纹，则出现这种现象的原因是

4单缝与双缝不平行

8.单缝与双缝的距离太近

C.设备安装时，没有调节光源的高度，使光线把整个光屏都照亮

14.在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度如图乙所示，用米

尺测出金属丝的长度L,金属丝的电阻大约为50,等角和伏安法测出金属丝的电阻R,然后根据

电阻定律计算出该金属材料的电阻率.

（1）从图中读出金属丝的直径为mm.

（2）为此取来两节新的干电池、电键和若干导线及下列器材:

A.电压表。〜3U,内阻10"

8.电压表0〜15V,内阻50ko

C.电流表0〜0.64,内阻0.050

D电流表0〜34电阻0.010

£滑动变阻器，0〜10。

F.滑动变阻器，0〜1000

①要求较准确的测出其阻值，电压表应选,电流表应选，滑动变阻器应选（填

序号）

②实验中某同学连接的实物装置如图甲所示，其中有两处明显错误，分别是导线和的

连接.

图甲图乙

四、计算题（本大题共4小题，共46.0分）

15.汽车发动机的功率为60Kl4Z,汽车的质量为4x103kg当汽车在足够水平路面从静止以（）,6m/s2

的加速度做匀加速直线运动.求：（己知汽车在行驶中所受路面阻力恒定为重力的0.1倍，g取

10m/s2）

（1）汽车在水平路面能达到的最大速度为

（2）汽车在水平路面做匀加速运动能维持多长时间？

16.如图所示，OMN是放置在水平面上一半径为R的］球体玻璃砖，其折--------

射率为％.J7"

①图中玻璃石专右侧有一束从球心。开始的单色平行光垂直于MO从空气

射入玻璃砖，已知单色光宽度等于求光束中的光线射出玻璃砖时最大的折射角；

②图中玻璃砖左侧有一细束光水平射到球体表面MN,经折射后从0M边射出的光线出射角为60。,

求入射光线与桌面的距离.

17.在xOy平面第I、IV'象限内，存在沿x轴正方向的匀强电场，在

第口、HI象限内，存在垂直于xoy平面的匀强磁场，方向如图所

示，磁感应强度B1=B,两带电粒子a、b同时分别从第I、W

象限的P、Q两点(图中没有标出)由静止释放，经时间t同时进入

匀强磁场中，且第一次经过x轴时恰好都过点M(-国。0).粒子a

在M点时的速度方向与x轴正方向成60。角，且第一次在第口、m

象限磁场中运动的时间分别为t、4t,不计粒子重力和两粒子间相互作用.求:

(1)磁感应强度/的大小；

(2)b粒子在第HI象限磁场中运动的轨道半径；

(3)若a、b两粒子经过M点时速度之比为2：1,求粒子b释放位置Q的坐标.

XXXXX

18.如图所示，直线MN上方有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度

为B,电子1从磁场边界上的a点垂直MN和磁场方向以速度火射入

磁场，从b点离开磁场，之后电子2也由a点沿图示方向以相同速率

垂直磁场方向射入磁场，从a、b连线的中点c离开磁场。已知电子质量m,带电荷量为e,求:

(1)电子1在磁场中运动的半径6；

(2)电子1在磁场中运动的时间q；

(3)电子2在磁场中运动的时间t2。

参考答案及解析

1.答案：A

解析:解：由核反应方程的质量数守恒和电荷数守恒可知:X原子核中含有92-38=54个质子,235+

1-94-10-54=78个中子；释放能量不是质量变成了能量，而是亏损的质量以能量的形式释放.

故选：A

根据核反应前后质量数和核电荷数均守恒，即可求解.

本题题干较长，涉及信息较多，但真正有用信息是考查核反应方程.

2.答案：D

解析：解：由于所以物体4在滑动过程中受到滑动摩擦力作用；物体a受到的滑动摩擦力%=

林mgcos。,物体4受到的摩擦力与4对B的摩擦力是作用力与反作用力，故方=%=/=nmgcosd,

对斜面体B进行受力分析，物体4向上滑动时，B受力如图甲所示；物体4向下滑动时，斜面体受力如

图乙所示；

A、物体B处于平衡状态，由平衡条件得

FN1=G+Ncosd-fiSinB；FN2=G+NcosO+f2sin0；

所以FN2>FNI，即下滑的支持力大于上滑的支持力，故A错误；

B、物体B静止，处于平衡条件，由平衡条件得/=Acos。+Nsindf=Nsin9-f2cos9；

故/>/',物体4向上滑行时桌面对B的摩擦力大，物体4下滑时，桌面对B的摩擦力小，故8错误；

C、除重力之外的力做功，导致机械能变化，因此4上滑时机械能的减小量等于产生的内能，故C错

误；

。”上滑过程与下滑过程，因滑动摩擦力做功导致机械能损失，由于两种情况下滑动摩擦力做功一样,

所以A、B系统损失的机械能也相等，故。正确。

故选：Do

对Z进行受力分析，由牛顿第二定律判断加速度的大小，由滑动摩擦力公式判断4受到的滑动摩擦力

如何变化；对物体B受力分析，然后根据平衡条件分析答题.

本题考查受力分析、牛顿第二定律以及机械能守恒定律，对物体正确受力分析、熟练应用平衡条件

是正确解题的关键；解题时要注意受力分析的顺序，先对4受力分析，然后再对B受力分析.

3.答案：A

解析：解：水变成同温度的水蒸气的过程中，分子的平均动能不变，克服分子力做功，分子势能增

加，故内能增加，一定是从外界吸收热量，故A正确，88错误。

故选：Ao

温度是分子平均动能的标志，温度不变平均动能不变，水变成同温度的水蒸气的过程要吸收热量，

平均动能不变，分子势能增加，水变成同温度的水蒸气的过程要对外做功。根据热力学第一定律分

析。

本题考查了温度是分子平均动能的标志，热力学第一定律的公式应用。也可以根据能量守恒定律理

解。

4.答案：C

解析：解：悬线剪断前，以B为研究对象可知：弹簧的弹力尸=mpg似人B整体为研究对象，可知

悬线的拉力为7=(mA+mB}g

剪断悬线瞬间，弹簧的弹力不变，仍为尸根据牛顿第二定律得：

m

对4mAg+F=mAaA,又尸=巾8。，B=2mA,得4=3g

对B：F-mBg=maB,F=mBg,得知=0,故A3。错误，C正确。

故选：Co

悬线剪断前，分别以两球整体和B球为研究对象，求出悬线的拉力和弹簧的弹力。突然剪断悬线瞬间，

弹簧的弹力没有来得及变化，分析瞬间两球的受力情况，由牛顿第二定律求解加速度。

本题是动力学中典型的问题：瞬时问题，往往先分析悬线剪断前弹簧的弹力，再分析悬线判断瞬间

物体的受力情况，再求解加速度，关键要抓住悬线剪断瞬间弹力没有来得及变化来分析。

5.答案：C

解析：解：三根橡皮条的拉力之和与托盘和鸟的重力之和平衡，则

3k(I-10)=(矶+m2)g

解得：k=卓渭誓=舞鬻粽)N//=60N/m,故A3。错误，C正确。

故选：Co

以整体为研究对象，根据胡克定律和平衡条件列方程，从而求出弹簧的劲度系数。

本题考查整体法在平衡问题中的应用，受力分析列出平衡方程是解题关键。另外本题中的三根弹簧

应分别根据胡克定律列出各自的弹力，再求出合力，不能看成一根弹簧。

6.答案：D

解析：解：AB,由图可知带电粒子在绕Q点做椭圆运动，点电荷对带电粒子的库仑力一定是吸引力，

所以带电粒子与点电荷的电性相反，即乙带负电，故AB错误；

C、由椭圆运动的特点可知：M点的速度大于N点的速度，所以带电粒子从M点运动到N点的过程中

电场力做负功，电势能增加，即乙在M点的电势能小于N点的电势能，故C错误；

。、带电粒子在M点距离小于N点，根据库仑定律可知，则所受的库仑力一定大于N点的库仑力，根

据牛顿第二定律可知，乙在M点的加速度大于在N点的加速度，故。正确.

故选：D.

带电粒子在绕Q点做椭圆运动，甲点电荷对乙带电粒子一定是吸引力，根据电场力对带电粒子的做

功情况判断M点和N点的电势能大小关系.根据库仑定律和牛顿第二定律判断加速度大小.

本题主要考查了同学们识图的能力，知道做椭圆运动的物体在靠近焦点的轨道上运动的速度大于远

离焦点轨道上的速度，难度不大，属于基础题.

7.答案：C

解析：解：因为波源在。点，向左向右传播，距离波源距离相等的点振动情况一致，知此时P点处于

波谷，经过;个周期，质点处于x轴下方，向上运动。故C正确，4B、。错误。

O

故选：Co

激发的振源简谐波在x轴上沿正负两个方向传播，根据对称性进行分析.

本题关键抓住对称性进行分析，即左右两侧相对于y轴距离相等的点，振动总是相同.

8.答案：D

解析：解：物体在水平面上，一定受到重力和支持力作用，物体在转动过程中，有背离圆心的运动

趋势，因此受到指向圆心的静摩擦力，且静摩擦力提供向心力，故48c错误，。正确。

故选：D。

向心力是根据效果命名的力，只能由其它力的合力或者分力来充当，不是真实存在的力，不能说物

体受到向心力.

本题学生很容易错误的认为物体受到向心力作用，要明确向心力的特点，同时受力分析时注意分析

力先后顺序，即受力分析步骤.

9.答案：CD

解析：解：力、由理想气体的状态方程华=c可知，先保持体积不变增大压强，气体温度r升高，再

保持温度不变减小体积，气体压强增大，最终气体压强变大，故A错误；

B、由理想气体的状态方程岸=C可知，先保持温度不变增大压强，气体体积U减小，后保持体积不

变升高温度，压强增大，最终气体压强增大，故8错误；

C、由理想气体的状态方程牛=C可知，先保持温度不变减小压强，体积增大，后保持体积不变升高

温度，压强增大，最终可能保持压强不变，故C正确；

。、由理想气体的状态方程空=C可知，先保持体积不变减小压强，温度降低，后保持温度不变减小

体积，压强增大，最终压强可能不变，故。正确。

故选：CD。

应用理想气体的状态方程即=C分析，看各变化过程能否实现。

该题结合理想气体的状态方程考查可能的气体状态变化的过程，要注意只有遵守理想气体状态方程

的过程才是有可能实现的过程，熟练应用理想气体状态方程即可正确解题。

10.答案:AD

解析：

根据电源消耗的总功率的计算公式PE=E/可得电源的总功率与电流的关系，根据电源内部的发热功

率=可得电源内部的发热功率与电流的关系，从而可以判断abc三条线代表的关系式，再由功

率的公式可以分析功率之间的关系.

本题根据图象考查电源的输出功率，要注意根据公式分析图象；同时明确当电源的内阻和外电阻的

大小相等时，此时电源的输出的功率最大，并且直流电源的总功率PE等于输出功率PR和电源内部的

发热功率B的和.

A、电源消耗的总功率的计算公式PE=E/oc/,故PE-/图线是直线，故A正确；

2

B、输出功率：PR=PE-Pr=El-lr,应为开口向下的曲线，故b表示PR—/图线；

2

电源内电阻消耗的功率：Pr=Ir,应为开口向上的曲线，故c表示斗-/图线；故2错误；

C、当/=24时，PR=0.说明外电路短路，根据P=E/,得到E="*=4U；r="：=22故

C错误；

D,输出功率PR=PE-Pr=EI-12r=41-2I2=-2(/-l)2+2,当/=L4时，输出功率最大，为

2V/：故。正确；

故选：AD,.

11.答案：CD

解析：解：4、交流电的有效值为箸=11。或匕故A错误；

B、由电压之比等于匝数之比可知，副线圈电压即电压表的示数为55注心故B错误；

C、输出电压取决于输入电压和匝数之比；故电压表示数不会随温度的变化面而变化；故C正确；

。、温度降低时，电阻增大，输出电流减小，则输出功率减小，而输出功率决定了输出功率；故输

入功率减小；故。正确；

故选：CD.

由变压器原理可得变压器原、副线圈中的电压之比，Rt处温度升高时，阻值减小，根据负载电阻的

变化，可知电流、电压变化

解答本题应明确输出电压由输入电压决定，而输出功率决定了输入功率；故输出电流变化时，输入

电流也要变化

12.答案：AB

解析：解：

A、电压表测量变阻器下部分电阻的电压，根据串联电路电压与电阻成正比的特点可知，滑动触头P

向上运动时.，电压表示数变大。故A正确。

8、。由于理想电压表内阻认为无穷大，对电路没有影响，所以不论电压表示数多大，电源内的电流

不发生变化。故B正确，。错误。

C、滑动触头P移到最下端时，电压表示的数为零，但电源内仍有电流。故C错误。

故选：AB.

理想电压表内阻认为无穷大，对电路没有影响.图示电路中，变阻器的金属滑杆P上下移动时，电路

中电流不变.根据串联电路分压特点，分析电压表示数的变化.

本题关键抓住理想电压表内阻无穷大，相当于断路的特点进行分析.

13.答案：2.190(2.191-2.193)；5.9x10-7；C

解析：解：对准第1条时读数为：xx=2mm+0.01x19.0mm=2.190mm,

对准第4条时读数为：x2=7.5mm+0.01x37.0mm=7.870mm；

相邻条纹的间距为：Ax=号=卫号%xIOfx1.89mm,

।rji.rn.L/日、l•»iz[Ax'd1.89x10x0.25x10LCIr\一7

根据=£；l得波1T长为：A=—=----------------------m=5.9x107m；

由图可知，干涉条纹清晰，亮度正常，就是干涉条纹偏离位置，因此可能是目镜视场向上侧方向偏

离遮光筒过大所导致的，即设备安装时，没有调节光源的高度，故C正确，ABQ错误。

故答案为：2.190(2.191-2.193),5.9x10-7,C。

螺旋测微器的读数等于主尺读数加上游标读数，需估读。根据双缝干涉条纹的间距公式求出波长大

小；

根据双缝干涉条纹的间距公式判断影响条纹间距的因素；

根据光屏上出现的图案是光的干涉条纹，可知所成条纹一切正常，就是目镜位置有点偏。

本题考查了双缝干涉实验的原理图，影响条纹间距的因素，记住公式，解决本题的关键掌握螺旋测

微器的读数方法，以及掌握干涉条纹的间距公式，并能灵活运用。

14.答案：0.681；4C；E；b,d

解析：解：(1)由图乙所示螺旋测微器可知，其示数为0.5nwn+18.1x0.017nm=0.681?nm.

(2)①电源由两节干电池组成，电源电动势为3U,电压表选A；电路最大电流约为/=宗=|=0.64

电流表应选C；为方便实验操作滑动变阻器应选E.

②金属丝阻值约为50,电流表内阻为0.050,电压表内阻为1O/C0,电压表内阻远大于金属丝阻值,

电流表应采用外接法，由图甲所示电路图可知，导线b连接错误；导线应接在滑动变阻器接线柱上,

由图甲所示电路图可知，导线d连接错误.

故答案为:(1)0.681；(2)①4,C,E；②答d.

(1)螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数之和是螺旋测微器示数.

(2)根据电源电动势选择电压表，根据电路最大电流选择电流表，为方便实验操作应选最大阻值较小

的滑动变阻器；根据电路图分析答题.

本题考查了螺旋测微器读数、实验器材选择、实验电路分析；螺旋测微器固定刻度与可动刻度示数

之和是螺旋测微器示数，螺旋测微器需要估读；要掌握实验器材的选择原则.

15.答案：解：(1)当牵引力和阻力相等时，汽车达到最大速度时，

u-PP60000YL/

此时有：”片产0.1X4000X1。=15*

所以汽车在水平路面能达到的最大速度为15m/s.

(2)设经t时间，汽车匀加速达到额定功率，

由牛顿第二定律有：F—/"=ma

由运动学规律有：V=at

而P=「V

解得t=15.625s,

汽车在水平路面做匀加速运动的时间为15.625s。

解析：这题考的知识点是汽车的两种启动方式，恒定加速度启动和恒定功率启动.本题属于恒定加

速度启动方式，由于牵引力不变，根据p=Fu可知随着汽车速度的增加，汽车的实际功率在增加，

此过程汽车做匀加速运动，当实际功率达到额定功率时，功率不能增加了，要想增加速度，就必须

减小牵引力，当牵引力减小到等于阻力时，加速度等于零，速度达到最大值。

本题考查的是汽车的启动方式，对于汽车的两种启动方式，恒定加速度启动和恒定功率启动，对于

每种启动方式的汽车运动的过程一定要熟悉。

16.答案：解：①由介质到空气的折射定律公式黑=；可知，从玻璃到空气的入

射角越大，则出射时的折射角也越大，常一

甲

如图甲所示，光束上边界光线的入射角最大，由几何知识可得，其值为i=30。

所以siny=nsini=V3xsin30°=y

即最大的折射角为60。.

②设入射光线与;球体的交点为C,连接。C,OC即为入射点的法线.如图乙所_______崂,

示.图中的角a为入射角./‘：0上

过C点作球体水平表面的垂线，垂足为B.依题意，/.COB=a.

设光线在C点的折射角为氏由折射定律得：舞

因。=60。，则得y=30°

由折射定律得：g=n,其中口=a—30。

联立解得sina=—

2

由直角三角形的边角关系可得：BC=Rsina=—R

2

答：①光束中的光线射出玻璃砖时最大的折射角是60。.

②入射光线与桌面的距离是当R.

解析：①根据折射定律可知，入射角最大时折射角最大，由几何知识求出最大的入射角，再由折射

定律求出最大的折射角.

②当光从图示位置射入，经过二次折射后射出球体，画出光路图，由折射定律可求出射出光线的入

射角，再由几何知识得到光线进入玻璃砖的折射角，由折射定律求出光线进入玻璃砖时的入射角，

即可由几何知识求出入射光线与桌面的距离.

光线从球体入射时，法线是入射点与球心的连线；当光线射出时，法线与界面垂直.要画出光路图，

运用几何知识和折射定律结合进行研究.

17.答案：解：(1)粒子进入磁场中：Bqv=m^,得轨迹半径r=器，周期T=工=翳

由几何知识可知，a粒子在第二象限运动的圆心角外=§，运动时间

在第三象限运动的圆心角”=会运动时间七=|72

由题意可知：t2=4tx

所以有殳=称

(2)粒子a在第二象限的半径7