2021年高考物理全真模拟卷3(山东专用)

2021年高考物理全真模拟卷（山东专用）-I月卷

第三模拟

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每个题目只有一个选项符合要求，选对得4

分，选错得。分。

1.（2019•夏津第一中学高三开学考试）物理教材中有很多经典的插图能够形象的表现出物理实验、物理现

象及物理规律，下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是

A.甲图中，卢瑟福通过分析a粒子散射实验结果，发现了质子和中子

B.乙图中，在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大

C.丙图中，射线甲由电子组成，射线乙为电磁波，射线丙由《粒子组成

D.丁图中，链式反应属于轻核裂变

【答案】B

【详解】

A.卢瑟福通过分析°粒子散射实验结果，提出了原子的核式结构模型，A错误.

B.根据光电效应规律可知在光颜色保持不变的情况下，入射光越强，饱和光电流越大，B正确.

C.因为射线甲受洛仑兹力向左，所以甲带正电，是由0粒子组成，C错误.

D.链式反应属于重核裂变，D错误.

2.（2020•山东胶州市•高三期中）我国将在2022年举办冬季奥运会，届时将成为第一个实现奥运“全满

贯”国家。图示为某种滑雪赛道的一部分，运动员（可视为质点）由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道。若

运动员从图中。点滑行到最低点6的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率保持不变，对于这个过

程，下列说法正确的是（）

A.运动员受到的摩擦力大小不变

B.运动员所受合外力始终等于零

C.运动员先处于失重状态后处于超重状态

D.运动员进入圆弧形滑道后处于超重状态

【答案】D

【详解】

A.运动员在运动过程中受到滑动摩擦力的作用，由于运动员在坡道和圆弧轨道与滑道支持力不同，故摩

擦力大小会发生变化，故A错误；

B.由于运动员在圆弧轨道上运动时，速度方向一直在发生变化，故物体运动状态在发生变化，物体不处

于平衡状态，因此物体在圆弧轨道运动过程总合外力不为零，故B错误；

CD.运动员在坡道上匀速运动，加速度为零，故既不失重也不超重，在划入坡道后，做匀速率圆周运动,

由于向心加速度指向圆心，有向上的分量，按照牛顿第二定律，物体处于超重状态，故D正确，C错误。

故选D。

3.（2020•山东泰安市•新泰市第一中学高三月考）关于下列四幅图所涉及的光学知识中，说法正确的是

（）

lllllllllll'r

L丙

A.图甲检查工件的平整度利用光的衍射现象

B.图乙医用内窥镜利用光的干涉现象

C.图丙在坦克内壁上开孔安装玻璃利用光的折射现象扩大视野

D.图丁泊松亮斑是由于光的偏振现象产生的

【答案】C

【详解】

A.图甲检查工件的平整度利用光的干涉现象，故A错误；

B.图乙医用内窥镜利用光的全反射现象，故B错误；

C.图丙在坦克内壁上开孔安装玻璃利用光的折射现象扩大视野，故C正确；

D.图丁泊松亮斑是由于光的衍射现象产生的，故D错误；

故选C。

4.（2020•山东烟台市•高三期中）2017年10月16日晚，全球天文学界联合发布一项重大发现：人类首次

直接探测到了双中子星并合产生的引力波及其伴随的电磁信号。从此在浩淼的宇宙面前，人类终于耳聪目

明了。如图为某双中子星系统A、B绕其连线上的。点做匀速圆周运动的示意图，若A星的轨道半径小于

B星的轨道半径，双星的总质量为双星间的距离为L其运动角速度为。则（）

A.A星的质量一定大于B星的质量

B.双星总质量M一定时，£越大，°3越大

C.A星运转所需的向心力大于B星所需的向心力

D.A星运转的线速度大小等于B星运转的线速度大小

【答案】A

【详解】

A.双星圆周运动的向心力由万有引力提供，是同轴转动，角速度相等，恒星A和恒星B轨道半径分别为

\和】，据万有引力提供向心力

「MM

G—i——s-=Mr(^2=Mr(02

[21A2B

则

Mr=Mr

1A2B

因为

r>r

BA

所以，A星的质量一定大于B星的质量，A正确；

B.双星圆周运动的向心力由万有引力提供，是同轴转动，角速度相等，恒星A和恒星B轨道半径分别为

rA和】，据万有引力提供向心力，对于恒星A

M

G_1_a-=Mrco2

D1A

对于恒星B

G=MrC02

D2B

结合

L=r-\-r

AB

解得

B错误;

C.双星靠相互间的万有引力提供向心力，所以向心力相等，c错误;

D.双星系统中两颗恒星间距不变，是同轴转动，角速度相等，根据

v=m

因为

r>r

BA

所以

V<v

AB

D错误。

故选Ao

5.（2020•山东胶州市•高三期中）药物生产车间需要严格控制室内温度范围，尽量保证较小的温度波动。

如图是某监控温度波动的报警原理图，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，当报警器两端的电压变化量

超出设定值时，报警器就会自动报警。下列说法正确的是（）

______________保护电阻

r热a电阻X.»-I

报导苏|

A.温度升高，报警器两端电压增大

B.温度降低，热敏电阻的热功率一定增大

C.滑动变阻器取值大，报警器容易报警

D.滑动变阻器取值与报警器是否容易报警无关

【答案】C

【详解】

A.温度升高，热敏电阻的阻值减小，根据“串反并同”可知，报警器两端电压也减小，故A错误；

B.由于题中各部分用电器电阻关系未知，则热敏电阻的热功率不一定增大，故B错误；

CD.由题可知滑动变阻器、保护电阻、热敏电阻三者串联，报警器电压等于热敏电阻和保护电阻的电压之

和，根据串联分压原理可知，当滑动变阻器取值大时，报警器两端电压将会很小，容易造成低压报警，也

就是环境温度的高温报警，故C正确，D错误。

故选C。

6.（2020•山东泰安市•高三其他模拟）一定质量的理想气体由状态。经状态6、c到状态d,其体积忆与热

力学温度7关系如图所示，。、a、d三点在同一直线上，劭和cd平行于横轴，6c平行于纵轴，则下列说

法正确的是（）

V

A.从状态a到状态b,气体放热

B.从状态a到状态6,每个气体分子的动能都增大

C.从状态6到状态c,气体对外做功，内能减小

D.从状态。到状态d,气体内能增加

【答案】D

【详解】

A.气体从状态”到状态6体积不变，发生的是等容变化，气体不做功/0,温度升高，内能增加□">

0,根据热力学第一定律□。=吐0,知。>0,气体吸收热量，故A错误；

B.体从状态a到状态6体积不变，发生的是等容变化，气体不做功少=0,温度升高，分子平均动能增

大，但不是每个气体分子的动能都会增大，故B错误；

C.由状态6变到状态c的过程中，温度不变，内能不变□[/=（）,体积变大，气体对外界做功，故C错误；

D.“状态到d状态的温度升高，则气体内能增加，故D正确。

故选D。

7.（2016•山东潍坊市•高三月考）如图所示，水平面上有电阻不计的U形导轨MWP。处于匀强磁场中，磁

感应强度大小为8,方向与水平面夹角为仇垂直于g且指向右斜上方。导轨宽度为乙M和P之间接入

电流为/的电源（不计内阻），垂直于导轨放置一根质量为加的金属棒防，导轨与M棒间的动摩擦因数为

出当ab棒静止时，成棒受到的摩擦力的大小为（）

A.BILsindB.BILcos6

C.〃(mg—BILsin9)D.〃(mg+BILsin3)

【答案】A

【详解】

根据左手定则可知，棒仍所受的安培力方向垂直于棒斜向左上方，其受力如图所示

F-Fsin=0

f

F=BIL

解得

F=BILsmB

f

A正确，BCD错误。

故选Ao

8.（2020•山东胶州市•高三期中）如图，一带负电的粒子（不计重力）以某一初速度沿两块平行板的中线

方向射入偏转电场中，已知极板长度/,间距d,粒子质量机，电荷量心若电子恰好从极板边缘射出电

场，由以上条件可以求出的是（）

d©—*

A.粒子的初速度

B.两平行板间的电势差

C.粒子射出电场时的速度

D.粒子在板间运动过程中速度方向偏转的角度

【答案】D

【详解】

AC.带负电粒子在电场中做类平抛运动，设初速度是%,平行极板方向做匀速直线运动，则运动时间是

I

t---

V

0

离开电场时垂直极板方向的分速度是

v=at

y

离开电场时垂直极板方向的位移是

加速度。不是已知，时间f不能求出，因此初速度%和出电场时垂直极板方向的分速度V）,不能求出，粒子

射出电场时的速度也不能求出，AC错误；

B.加速度

md

因不知道粒子在极板间的加速度”，平行板间的电势差。不能求出，B错误；

D.粒子射出电场时的速度反向延长线经水平位移的中点，设偏转角为仇则有

d

2

粒子射出电场时的速度偏转角可以求出，D正确。

故选D。

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.（2020•济南市•山东师范大学附中高三期中）如图所示，电源的电动势为£,内阻为r,4为定值电阻，

&为光敏电阻（照射光强度越大，电阻越小），C为电容器，L为小灯泡，电表均为理想电表，闭合开关S

后，若增大照射光强度，则（）

氏

s至k

A.电压表的示数增大

B.电源的效率变小

C.电容器上的电荷量减少

D.小灯泡的功率减小

【答案】ABC

【详解】

由图可知，L和4串联后和C并联，再与&串联，电容器在电路稳定时相当于断路。

A.当增大照射光强度时，光敏电阻为减小，电路的总电阻减小，总电流/增大，由部分电路的欧姆定律

°V="知，电压表的示数增大，故A正确；

B.电源的效率为

H=—X100%

E

因路端电压

U=E-Ir

随/增大而减小，故电源的效率减小，故B正确;

C.电容器板间电压为

U=E—I（R+r）

ci

而/增大，则%减小，则电容器上的电荷量Q=CUc减小，故C正确；

D.因流过小灯泡的电流/增大，则小灯泡的功率

P=I2R

LL

增大，故D错误。

故选ABCo

10.（2012•山东高考真题）如图所示，相距为工的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为6,

上端接有定值电阻，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为反将质量为m的导体棒由静止释放，当速

度达到v时开始匀速运动，此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力，并保持拉力的功率为尸，导体棒

最终以2V的速度匀速运动.导体棒始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨和导体棒的电阻，重力加速度为

g,下列选项正确的是（）

P—2mgvsin0

P=3mgvsin0

V2

--sin9

c.当导体棒速度达到2时加速度为2

D.在速度达到2V以后匀速运动的过程中，R上产生的焦耳热等于拉力所做的功

【答案】AC

【详解】

AB.当速度达到v时开始匀速运动，受力分析可得

B212V

mgsin0=———

导体棒最终以2V的速度匀速运动时，拉力为

F=mgsin0

所以拉力的功率为

P-2mgvsin0

选项A正确B错误.

V

c.当导体棒速度达到2时安培力

.1・C

F=—mgsinO

加速度为

a=—sin0

2

选项C正确.

D.在速度达到2V以后匀速运动的过程中，根据能量守恒定律，R上产生的焦耳热等于拉力所做的功加上

重力做的功，选项D错误；

故选AC.

11.（2020•山东文登区•高三期中）如图甲所示，一质量为M的长木板静置于光滑水平面上，其上放置一

质量为机的小滑块。木板受到随时间f变化的水平拉力尸作用时，用传感器测出其加速度”，得到如图乙

所示的a-尸图。取g=10m/s2,则（）

A.滑块的质量m=4kgB.木板的质量A/=2kg

C.当尸=8N时滑块加速度为2m/s2D.滑块与木板间动摩擦因数为0.1

【答案】ABD

【详解】

AB.当厂=6N时，加速度为anl111782,对整体分析，由牛顿第二定律有

F=+tn）a

代入数据解得

M+m=6kg

当厂>6N时，根据牛顿第二定律得

F-\xmg1>yimg

a=------------=——r—-------

MMM

知图线的斜率

1

k=—

M2

解得

M=2kg

滑块的质量

加=4kg

故AB正确；

D.根据歹＞6N的图线知，b=4N时，斫0,代入

1\img

a=­Fcl--------

MM

即

代入数据解得

〃=0.1

D正确；

C.当尸=8N时，对滑块，根据牛顿第二定律得

gmg=ma'

解得

a'=jig=lm/s2

C错误。

故选ABD„

12.（2020•山东济南市•济南外国语学校高三月考）某横波沿龙轴正方向传播，在仁0时刻恰好传播到

x=2m处的8点；当Z=0.5s质点N从0时刻起恰好第三次位于平衡位置。质点P位于产5111处，下列说法

正确的是（）

A.该波的波速为v=5m/s

B.片1.1s时，质点尸已经过的路程是0.1m

C.与该波发生干涉的另一简谐波的频率是2.25Hz

/兀）

y2sini5^+—|cm

D.质点力的振动方程为_12

【答案】ABD

【详解】

A.根据Z=05s时质点N恰好第三次位于平衡位置知

-T=0.5

4

得

T=0.4s

由图可知，该波的波长为2m,则该波的波速为

X2,「，

v=—=—m/s=5m/s

T0.4

故A正确；

B.波从图示时刻传到尸点的时间为

起振方向向下，当Z=l.ls时，质点P已振动了Z=0.5s时间，而

t=0.5s=—T

4

所以/=1.Is时质点P的路程是

s=2x4x2cm=10cm=0.10m

4

故B正确；

C.该波的频率为

f=-=2.5Hz

T

两列波发生干涉的条件是频率相同，所以与该波发生干涉的另一简谐波的频率是2.5Hz,故C错误;

D.由图像可知，振幅为4=2cm,角速度为

2兀匚

co=—=5兀

T

则质点/的振动方程为

（

y2sinj5nt+—|cm

故D正确。

故选ABD„

三、实验题：本题共2小题，第13题6分，第14题9分，共15分。

13.（2020•山东高三期中）要精确测定物块与水平面间的动摩擦因数〃，已知重力加速度为g,实验步骤如

下：

口将光电门固定在水平面上；

口将遮光条固定在物块上，推动物块，使物块以一定的速度向右运动；

□数字计时仪显示的光电门的遮光时间记为

口使物块以不同的初速度向右运动，重复以上实验步骤，多做几次实验。

请回答以下问题：

(1)除光电门的遮光时间f,实验中还需要测量的物理量有

A.物块的质量机B.遮光条的宽度d

C.物块经过光电门后向前滑行的距离乙D.物块的总滑行距离x

以下第(2)问和第(3)问用题干和第(1)问中的相关字母表达

1

(2)要用图像法处理数据，横轴为管，则纵轴应为；

(3)按第(2)问所述的方法画出的图像为一条过原点的直线，斜率为左，则待测动摩擦因数"=。

d2

【答案】BCL2gk

【详解】

(1)自物块经过光电门至停止，由

d

V-^―

v2=2aLt^mg=ma

，，

联立可得

d2

N二-----

2gLt

因此实验中需测量的物理量为遮光条的宽度d、物块进过光电门后向前滑行的距离£、遮光条通过光电门

的遮光时间,,故选BC。

港

从二------

(2)由推导出的动摩擦因数的表达式2gLt2,变形为

d21

Lr=------•—

2ugn

1

故用图像法处理数据，横轴为0,则纵轴应为小

L-1

(3)依据t2图像的斜率为

2ug

可得待测动摩擦因数为

14.（2020・聊城市・山东聊城一中高三其他模拟）用DIS测电源电动势和内电阻电路如图（a）所示，R。为

定值电阻.

（1）调节电阻箱R,记录电阻箱的阻值R和相应的电流值I,通过变换坐标，经计算机拟合得到如图

（b）所示图线，则该图线选取了—为纵坐标，由图线可得该电源电动势为_V.

（2）现有三个标有“2.5V,0.6A”相同规格的小灯泡，其I-U特性曲线如图（c）所示，将它们与图

（a）中电源按图（d）所示电路相连，A灯恰好正常发光，则电源内阻-Q,图（a）中定值电阻

R0=一。

（3）若将图（a）中定值电阻R0换成图（d）中小灯泡A,调节电阻箱R的阻值，使电阻箱R消耗的电功

率是小灯泡A的两倍，则此时电阻箱阻值应调到Q

1

【答案】了4,52.52）4.80（4.649均可）

【详解】

（1）由闭合电路欧姆定律可知：R+Ro+r要形成与电阻成一次函数关系，则纵坐标只能取了；则

1RR+r

—=—+―0———

有•.IEE;

则图象的斜率为：&4.3；

R+r1

―0-I

则有：E=4.5V；E,则有：Ro+r=4.5

（2）A灯正常发光的电流为：I=0.6A；

则BC两灯的电流为0.3A,由图象可知，BC两灯的电压为0.5V；

路端电压为：U=2.5V+0.5V=3V；

则内压为：U国4.53=1.5V；

r=—=2.5Q

则内阻为：°-6；

则定值电阻为：R（f4.52.5=2Q；

（3）灯泡与滑动变阻器串联，故灯泡与电阻中流过的电流相等，而滑动变阻器阻值约为灯泡电阻的两

倍；则滑动变阻器两端的电压为灯泡两端电压的两倍，设灯泡两端电压为U,则滑动变阻器两端电压为

2U,则由闭合电路欧姆定律可知：3U+2.5IM.5

变形得I=1.81.2U；在上图中作出对应的IU图象，则与原图象的交点为符合条件点；由图可知，

1=0.48A,U=1.15V；

2x1.15

=4.80Q

则滑动变阻器阻值为:0.48（4.64.9均可）;

四、解答题：本题共4小题，第15题8分，第16题9分，第17题12分，第18题16分，共45分。解

答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答

案中必须明确写出数值和单位。

15.（2020•山东荷泽市•高三期中）如甲图所示为某物理学习小组设计的探究空气阻力的实验装置。斜面固

定且足够长，倾角为°=3°,斜面上有一个滑块，并在滑块上固定传感器和一个挡板。让带有挡板的滑

块从静止开始沿斜面下滑，下滑过程中挡板平面与滑块运动方向垂直。已知滑块和挡板总质量为

机=lkg,计算机描绘出其由静止释放到匀速运动过程的加速度—速度图像，如乙图所示。计算机显示当

，=3s时，物块恰好达到最大速度，g取10m/s2。求：

（1）列式证明挡板受的空气运动速率的关系（/=狂或者/=五2,尢为某定值）；

（2）滑块与斜面间的动摩擦因数四；

（3）%的值。

40(m、」)

【答案】(1)见解析；(2)5.(3)Z=lN-s/m

【详解】

(1)受力分析，由牛顿第二定律可得

mgsin0-F-f=ma

「f

F=|1F=jlmgcos0

fN

整理可得

a=一j+(gsin0一|iigcos0)

m

由此可知，若于=卜,则符合a-口图像。即

f=kv

(2)由图像知，0时刻，无空气阻力，纵轴截距即此时滑块的加速度

a=2m/s2

a=gsin0-pigcos0

可得

g

5

(3)当'=3s时，速度达到最大值v=2m/s,此时加速度为零，可得

mgsin0-\imgcosQ-kv=0

可得

k=lN-s/m

16.(2020•山东胶州市•高三期中)如图，某对撞系统类似于“过山车”模型，通过改变电场方向自动控

制。该绝缘装置存在于竖直面内的匀强电场中，平直轨道2。上有一半径为R的环形轨道，水平轨道与倾

斜轨道、环形轨道平滑连接。开始时电场方向向上，质量为加、电量为q的带电刚性小球P静止于离水平

面高6处的倾斜轨道上，恰好对轨道无压力。将电场反向后，小球P由静止沿轨道运动，与另一静止

于水平轨道上大小相等的绝缘刚性小球。发生弹性正碰。已知。球质量是尸球的4倍，重力加速度为g,

忽略一切摩擦阻力。求：

(1)匀强电场的场强E；

(2)要使尸球能够沿着轨道运动与0球碰撞，刀需满足的条件；

(3)要使尸球能够沿着轨道运动与。球至少发生两次碰撞，力需满足的条件。

Elh>lR1R<H<^RH>^

【答案】(1)q；(2)2；(3)29或18

【详解】

(1)电场方向向上时小球P受力平衡

qE=mg

解得

mg

E=q

(2)要使小球P能够通过环形轨道的最高点，则需要

mv2

—1-

mg+qE<R

由动能定理可得

1

—mv2

(mg^qE)(/?—27?)=11—0

联立以上两式，解得

(3)设碰撞前月球速度为v0,碰撞为弹性碰撞，则碰撞前后两球机械能守恒、动量守恒，有

11

—mv2—mv2+—4mv2

2o=2P2Q

加%=mvp+4mvQ

联立以上两式，解得

3

—V

Vp=-5°

2

V=­V

e5o

因I昨习为1，故要求P球能够从环形轨道再次返回即可追上。球发生第二次碰撞，则

情形一：尸球回到环形轨道时上升最大高度不超过凡即可返回，有

1

—mv2

Cmg+qE)R=1P—0

1

—mv2

(mg+qE)h=20—o

联立式得

25D

—R

h<9

结合（1）中结论后2,得，取值范围一

525

-RD—KD

2先9

情形二：尸球能再次通过环形轨道最高点，并回到斜面上之后再次返回、通过环形轨道，追上0球，有

mv2

mgVqE<

11

—mv2—mv2

2(mg+qE)R=2p-22

1

—mv2

(mg^qE)h=2°—0

联立得H取值范围二

125

----RD

行18

故释放点高度》的取值范围为

25125

—KD----KD

2<H<9或比18

17.（2020•山东青岛市•高三期中）如图，倾角为0的斜面上放置一内壁光滑的凹槽A,凹槽A与斜面间动

日=_tanO

摩擦因数2,槽内紧靠上侧挡板处有一小物块B,它与凹槽下侧挡板间的距离为小A、B的质

量均为加，斜面足够长。现同时由静止释放A、B,此后B与A的挡板间的碰撞均为弹性碰撞，且碰撞时

间都极短，重力加速度为g。求：

（1）物块B与凹槽发生第一次碰撞前的瞬间，物块B的速度大小）；

（2）凹槽A最终沿斜面下滑的距离晨；

（3）物块B从开始释放到最终停止所经历的时间总。

B

[2d

f----：—(2+72)

【答案】(1)/gdsinO；(2)"；(3)'gsinO

【详解】

(1)设物块B下滑的加速度大小为“B,对B,有

mgsin0=ma

,B

对A,有

[i2mgcos0=3mgsin0>mgsin0

所以B下滑，A保持静止，所以有

v2=2ad

0B

解得

\)=J2gdsin0

(2)设凹槽A下滑的总位移为x,由能量守恒定律得

pi-2mgcos0-x=mgxsin0+mgsin®(x+d)

解得

x=d

(3)设B从开始释放到与A发生第一次碰撞经历时间为下碰撞后A、B速