2021届山东省日照市高三年级下册二模物理试题及答案

2021级高三校际联合考试

物理试题

2024.04

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。

4.本试卷共8页，满分100分，考试时间90分钟。

一、单项选择题：本题包括8小题，每小题3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.在医学研究中把Sr-87m引入患者体内，待骨骼吸收后，用辐射检测器可测定其在患者骨骼中所处的

位置，并确定患者体内出现的异常情况。Sr-87m的半衰期为2.8h,对于质量为%的Sr-87m,经过时

间f后剩余的质量为加，其―图线如图所示。从图中提供的信息，可知Sr-87m的半衰期可表示为

恤

A..—0C.—4D.—右

2.弹头飞行时其重心所经过的路线谓之“弹道曲线”。由于重力和空气阻力的影响，使弹道形成不均等的

弧形。升弧较长而直伸，降弧较短而弯曲。炮弹的弹道曲线如图所示，已知运动过程中，速度越大，空气

阻力越大。关于炮弹的运动，下列说法正确的是（）

A.炮弹的运动是斜抛运动

B.炮弹飞行到最高点时，加速度等于重力加速度

C.炮弹上升过程所用的时间小于下降过程所用的时间

D.炮弹上升过程损失的机械能等于下降过程损失的机械能

3.小明利用同一实验装置在真空中进行双缝干涉实验。仅换用甲、乙两种不同的单色光，在屏上分别观

察到的干涉条纹如图所示，图中虚线是亮纹中心的位置。则甲、乙两种不同单色光的频率之比为（）

A.2：1B.1：2C.3：1D.1：3

4.如图所示，在一椭圆的两焦点M、N和短轴上的一个端点尸，固定有三个电荷量相等的点电荷，其中

M.N处的电荷带正电，P处的电荷带负电，。为椭圆中心，/、2是椭圆上关于。点对称的两个点。取无

穷远处电势为零。下列说法中正确的是（）

A./、8两点的电势不相同

B.4、8两点的电场强度相同

C.一质子从靠近P点处沿直线到。点再到/点，电势能一直增大

D.一电子从靠近尸点处沿直线到。点再到B点，电势能先减小后增大

5.如图所示，质量均为加的物体A、B通过轻绳连接，A穿在固定的竖直光滑杆上，B放在固定的光滑

斜面上，斜面倾角9=30。，轻弹簧一端固定在斜面底端的挡板上，另一端连接物体B。初始时，A位于

N点,轻弹簧处于原长状态，轻绳绷直（ON段水平）。现将A由静止释放，当A运动到M点时的速度为

V。设P为A运动的最低点，B运动过程中不会碰到轻质滑轮，弹簧始终在弹性限度内，ON=l,

MN=^l,重力加速度为g,不计一切阻力。下列说法正确的是（）

A.A从N点运动到M点的过程中，绳的拉力对A做的功为百能g/-g机/

B.A从N点运动到"点的过程中，A减少的机械能等于B增加的机械能

C.A运动到M点时，B的速度为2回v

3

72

D.A运动到初点时，弹簧增加的弹性势能为^--------—mv

28

6.粗糙的半圆柱体固定在水平地面上，截面如图所示。质量为a的小物块在拉力厂的作用下，从半圆柱

体的底端缓慢向上滑动。已知拉力厂的方向始终与小物块的运动方向相同（与圆弧相切），小物块与半圆

柱体表面的动摩擦因数为g,重力加速度大小为g。若小物块和圆心的连线与水平方向的夹角为6,在

。从0增大到90°的过程中（）

1分即），〃/JR

A.拉力厂一直增大B.拉力厂先减小后增大

C.9=30°时，拉力尸最大D.拉力尸的最小值为机g

7.小明和爸爸一起开车外出游玩，在公路上正常行驶时，看到车辆仪表盘上显示a轮胎的胎压为

200kPa,b、c、d三只轮胎的胎压均为250kPa,四只轮胎的温度均为37℃。已知该型号轮胎的容积为

30L,不考虑轮胎容积的变化，该型号轮胎的胎压达到300kPa时，会出现爆胎危险。下列说法正确的是

（）

A.胎压指的是汽车轮胎对地面的压强

B.汽车停放在温度为17℃的车库里时，b轮胎的压强约为200kPa

C.b轮胎内气体的温度为60℃时，有爆胎危险

D.为使四只轮胎的胎压相同，a中充入的气体与原来胎内气体的质量之比为1：4

8.2021年11月，中科院国家天文台发布了目前世界上最大时域多星光谱星表，为科学家研究宇宙中的多

星系统提供了关键数据支持。科学家观测到有三颗星A、B、C保持相对静止，相互之间的距离均为/,且

一起绕着某点做周期为T的匀速圆周运动。已知加A="Z，mB=mc=（V3+l）m,不计其它星体对它们

的影响。关于这个三星系统，下列说法正确的是（）

A.三颗星A、B、C的半径之比为1：1：1

B.三颗星A、B、C的线速度大小之比为正：1:1

C.若距离/均不变，A、B、C的质量均变为原来的2倍，则周期变为‘7

2

D.若A、B、C的质量不变，距离均变为2/,则周期变为07

二、多项选择题：本题包括4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，

有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9.如图所示，四块相同的混凝土实心砖并排固定在水面地面上，子弹以水平速度%从尸点射入实心砖

中，到达0点时的速度恰好为零。假设子弹在混凝土实心砖中做匀减速直线运动，且运动的总时间为人

下列说法正确的是（）

1234

7777777777777777777777

A.子弹刚穿过第2块砖时的速度大小为—%

2

B.子弹刚穿过第3块砖时的速度大小为

20

V3-V2

C.子弹穿过第2块砖所用的时间为

2

D.子弹穿过第3块砖所用的时间为（后-1）/

10.我国能源分布很不均匀，远距离大容量输电有着特别重要的意义。远距离高压交流输电的示意图如图

所示，升压变压器、降压变压器均为理想变压器，降压变压器原、副线圈的匝数比为小输电线的总电阻

为八U、/分别表示电压表V、电流表A的示数，输入电压保持不变。下列说法正确的是（）

C.仅增大&，则。减小

D.仅增大R,,若V的示数变化为AU,A的示数变化为AZ,则厂=2

2M

II.如图所示为一列沿X轴方向传播的简谐横波，N为r=o时刻的波形图，8为/=0.12s时的波形图。已

知该简谐横波的周期大于0.1s,下列说法正确的是（）

A.该简谐横波沿x轴正方向传播

B.该简谐横波的周期可能为0.24s

C.该简谐横波的传播速度可能为25m/s

D.f=0.24s时，在x=3m处的质点在最大位移处

12.如图甲所示，水平放置的平行金属板A、B,板长板间距离d=0.20m,在两板间加如

15

图乙所示的交变电压，紧靠金属板右侧竖直放置足够大的荧光屏，右侧空间有垂直纸面向里、磁感应强度

大小8=5.0x10-的匀强磁场。一群带正电、比荷g=1.0xl（）8c/kg的粒子，以%=5.0xl（）5m/s的

m

水平速度从金属板左端板间中央位置处连续射入电场，射出电场后进入磁场最终打在荧光屏上，形成亮线

的两端点间的距离为S。已知甲粒子在磁场中运动的时间最长，乙粒子在磁场中运动的时间最短，设在每

个粒子通过电场区域的极短时间内，电场可视作恒定不变，忽略粒子重力的影响。则（）

jr

A.粒子在匀强磁场中运动的最短时间为一义10「5s

5

B.粒子在匀强磁场中运动的最长时间为4xlO―5s

3

C.若在磁场中再加上同方向的匀强电场，则s可能小于0.20m

D.若甲、乙两粒子同时打在荧光屏上，则7；的最大值为黑xl0-5s

三、非选择题：本题包括6小题，共60分。

13.（6分）

某学习小组用单摆测量当地的重力加速度，由于没有摆球，他们用一个小挂件来代替摆球。然后按以下步

骤进行实验：

（1）用细线下端系好小挂件，将细线上端固定，用刻度尺测量固定点和系小挂件结点间细线的长度工作

为摆长。然后将小挂件拉离平衡位置，使悬挂小挂件的细线偏离竖直方向约为5。的位置，由静止释放小

挂件；

（2）小挂件摆到最低点开始计时并计数为零，到第100次通过最低点所用的时间为3则小挂件的周期

T=；

（3）改变细线的长度，再做几次实验，记下相应的Z和7,做出图像，如图所示；

（4）取力2=9.8,由图像求出重力加速度8=m/s2（结果保留一位小数）。实验过程中把细

线的长度作为摆长，根据图像求出的重力加速度值（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。

14.（8分）

某物理学习小组为了测量电源的电动势和内阻，设计了如图甲所示的电路。器材如下：

A.待测电源（电动势E、内阻r）

B.电流表A1（量程1A、内阻=2Q）

C.电流表A2（量程6mA、内阻7?A,=1°Q）

D.电阻箱K（最大阻值9999.9C）

E.电阻箱&（最大阻值9999.9。）

F.开关S和导线若干

实验步骤如下:

（1）将实验器材连接成如图甲所示的电路，要将电流表A2改装成量程为6V的电压表，需要将电阻箱与

的阻值调为。；

（2）调节电阻箱K的阻值，读出电流表A1和A2的示数4和右，多次改变电阻箱4的阻值，以人为横坐

标、人为纵坐标画出,2一6图线如图乙所示，根据图线可求出待测电源的电动势后=V,内阻

（3）通过本实验测得电源内阻的测量值真实值（选填“大于”“小于”或“等于”）。

15.（8分）

如图所示，一工件由透明材料制作而成，其横截面4BCD是边长为。的正方形，以8的中点。为圆心、

区为半径的内切半圆部分被挖出。。处有一单色点光源，从正方形/BCD的三边/2、AD.2C射出光线

2

区域的总长度为（G+1）。。已知光在真空中传播的速度为c,光线发生折射时不考虑光的反射。求：

（1）透明材料对该单色光的折射率";

（2）从光源直接射到正方形/BCD边界的光线，传播所用的最长时间f；

（3）在正方形N8CD边界恰好发生全反射的光线，能够从边界射出时出射角。的正弦值。

16.（9分）

如图甲所示，倾角6=30。的足够长的光滑斜面固定在水平地面上。斜面底端有一挡板，轻弹簧的一端固

定在挡板上，另一端与质量为加的物体a连接，紧挨着物体a放置质量为2m的物体b（二者不粘连）。现

对物体b施加一个沿斜面向上的拉力，使b由静止开始沿着斜面向上做匀加速直线运动，从施加拉力开始

计时，物体a的速度随时间变化的图像如图乙所示，0〜4的时间内为倾斜直线，4之后为曲线，％时刻

速度最大。已知g为重力加速度，两物体均可视为质点，弹簧始终在弹性限度内。求：

（2）;时刻拉力的功率尸；

（3）0〜马时间内，物体a的位移xao

17.（13分）

如图所示，电阻不计的足够长的光滑水平平行金属导轨四］乂、〃2乂间距】=lm,其内有竖直向下、磁

感应强度8=2T的匀强磁场，导轨左侧接一电动势E=2V、内阻不计的电源，质量机=lkg、电阻

R=1Q的金属棒静止在导轨上，与两平行金属导轨垂直且接触良好。下方光滑平行金属导轨GPA、

右端闭合，电阻不计，间距也为乙正对〃乂1、儿GM放置，其中。尸、G。为半径

r=3.2m、圆心角6=60°的圆弧，与水平轨道尸£卜相切于？。两点。以。点为坐标原点，沿

导轨向右建立坐标系，OP右侧0Vx42m的区域内存在磁感应强度大小为纥=后（T）的磁场，磁场方

向竖直向下。闭合开关S后金属棒在水平导轨上向右运动至速度稳定，最后自N.N2处抛出且恰好能从

处沿切线进入圆弧轨道，仍与两平行金属导轨垂直且接触良好。已知重力加速度g=10m/s2。

ci）求金属棒刚离开MM时的速度大小%;

（2）求金属棒在水平导轨上向右运动至速度刚好稳定的过程中，通过金属棒的电荷量g和金属棒中产生

的焦耳热9；

（3）若金属棒进入磁场区区域时，立刻给金属棒施加一个水平向右的拉力凡使金属棒匀速穿过磁场区

区域，求此过程中金属棒产生的焦耳热。2。

18.（16分）

如图所示，水平传送带的右端靠近同高度水平轨道的左端（水平轨道不影响传送带的正常转动），水平轨

道的最右端为。。水平轨道的右侧有一弯曲轨道以。为坐标原点，沿水平向右为x轴，竖直向下为

y轴，建立如图所示的直角坐标系，DE轨道上各点的坐标满足丑匚+至二=1。初始时物块A在水平传

■2418

送带的最左端保持静止，物块B、C静止在水平轨道的最左端（B、C之间空隙很小），A、B间的距离为

10mo已知物块A、B的质量%人=^B=2kg,物块C的质量加©=6kg,物块A与传送带间的动摩擦因

数必=0.4,物块B底面光滑，物块C与水平轨道间的动摩擦因数〃2=02,物块均可看做质点，重力

加速度g=10m/s2。传送带在电机的带动下以1=8m/s的速度顺时针转动。现将物块A由静止释放，

滑到水平轨道上与静止的物块B发生弹性碰撞。物块间发生的所有碰撞均为弹性碰撞。

（1）求物块A第一次与物块B发生碰撞时的速度大小：

（2）若物块C不能平抛到轨道DE上，求水平轨道的最小长度；

（3）若物块C不能平抛到轨道DE上，求物块A由静止释放到最终静止时，物块A与传送带间因摩擦而

产生的热量：

（4）若物块C能平抛到轨道上，为使物块C落到轨道DE上速度最小，求水平轨道的长度以及物块

C落到轨道DE上的速度大小。

2021级高三三轮校际联合考试物理试题参考答案及评分标准2024.04

一、单项选择题：本题包括8小题,每小题3分，共24分。选对的得3分，选错或不选的得0分。

1.B2.C3.A4.C5.D6.C7.D8.B

二、多项选择题：本题包括4小题,每小题4分，共16分。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有

选错或不选的得0分。

9.BC10.AD11.CD12.BD

三、非选择题：本题包括6小题，共60分。

13.（6分）（2）—（2分）（4）9.7（2分）不变（2分）

50

14.（8分）（1）990（2分）（2）5.9（2分）3.9（2分）（3）等于（2分）

15.（8分）解析：（1）由题意可知,光线在径边能够全部出射，若光线在尸点恰好发生全反射,

（1分）

2

2条则全反射的临界角。。

5G6（1分）

折射率〃=」_=述

（1分）

sinC3

（2）从光源出射的光线，在真空中传播时间相同，在透明材料中传播路程

最长的是直接射到4、5两点的光线.光线在透明材料中的传播速度

v=—（1分）

n

OA-a，则传播所用的最长时间由色+厉一.

a（1分）

22c3c

（3）第一次恰好在正方形4300边界发生全反射的光线，在P点发生全反射后，从48面出射，入射角a=30。,

根据折射定律〃=坐

（2分）

sina

可得出射角的正弦值sin8=3

（1分）

3

16.（9分）解析：⑴OF的时间内，两物体的加速度”署=蓊

（1分）

位移八=：二

（1分）

248

/=0时，弹簧的压缩量为x,有37wgsine=Ax（1分）

时，两物体之间的作用力为零，a受到弹簧的弹力产k=©x・xi）

对a,由牛顿第二定律，Fk-mgsin0=ma（1分）

解得k=（1分）

（2）设仁八时拉力为F,对b由牛顿第二定律R-2而gsine=237，P=F-gt（1分）

41

可得P=°mg2tl（1分）

8

（3）&时刻物体a的速度最大，则有胴（1分）

则的时间内物体的位移

0-/2aXa=X-f=Lgd（1分）

6

高三物理答案第1页（共3页）

17.（13分）解析：（1）开关S闭合，金属棒在安培力作用下加速运动，同时切割磁感线产生反电动势，则

稳定时的电流为0,由J二手.（2分）

解得：v0=lm/s（1分）

（2）设从开关S闭合到金属棒的速度刚好稳定的过程中所用的时间为则由动量定理可知：

>,BiL-^t=mv0（1分）

即BqZ,=wq）解得q=O.5C（1分）

设从开关S闭合到金属棒的速度刚好稳定的过程中，由能量守恒得=加*（1分）

则金属棒产生的焦耳热21=0.5J（1分）

（3）金属棒恰好能从CC2处沿切线进入圆弧轨道，设进入瞬间金属棒的速度为S，有％=—京（1分）

cos6

解得马=2m/s

设金属棒到达O尸时的速度为内，由动能定理辞加审（1一856）=，加W一1加0；（1分）

22

解得。2=6m/s

金属棒进入反磁场的过程中，所受的安培力心=比"=些2=18x（N）（1分）

金属棒在反磁场所产生的焦耳热与克服安培力所做的功相同2=9（1分）

由上述安培力的表达式可知,安培力随着进入磁场的距离均匀变化，所以进入过程中，安培力的平均值

为可=之初+段末=”^N=18N（1分）

女22

金属棒产生的焦耳热为2=&x=36J（1分）

18.（16分）解析：（1）假设物块A在传送带上先加速后匀速〃］加通g=叫/1（1分）

%=41g=4m/s2vo=aih（1分）

q=2sjq==8m<10m

所以物块A在传送带上先加速后匀速，以8m/s的速度与物块B发生碰撞（1分）

（2）小物块A以速度为与物块B发生碰撞，速度互换，物块B与物块C发生第一次弹性碰撞「根据动量守

恒定律和动能守恒

砥4=啊%+%%（1分）

121212

~mBV0=^mBVBl+TWCPC1（1分）

///

解得：^B1=——^Q=-4m/sOci=』％=4ni/s

22

物块C向右减速，物块B向左运动与物块A发生弹性碰撞，速度互换，物块B静止，物块A滑上传送

带，先向左减速，再向右加速，以;为与物块B发生弹性碰撞，重复上述过程。

2

物块C向右减速时：//2?ncg=rnca2a2=/z2g=2m/s

2

Vci

xcl==4m（1分）

2a2

物块C第二次被碰后速度为：V——OQ=-4）

C224

高三物理答案笫2页（共3页）

7）

物块C第二次向右减速位移时：xC2=-^-=lm

2a2

物块C第三次被碰后速度为：%3=：Oc2=gq）

28

物块C第三次向右减速位移时：xC3=-=-m

2a24

物块C向右减速的位移是公比为工的无穷等比数列，