2021年高考真题物理（山东卷）（原卷版）_全国卷+地方卷_4.物理_1.物理高考真题试卷_2008-2020年_地方卷_山东高考物理08-21_山东高考物理_A3版

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， A. 内能减少 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 B. 对外界做正功 无效。 C. 增加的内能大于吸收的热量 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 的 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。 D. 增加 内能等于吸收的热量 210Pb 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O转动，另一端与 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82 ，其衰变方程为 v 210Pb210 BiX 质量为m的小木块相连。木块以水平初速度 0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 82 83 。以下说法正确的是（ ） 受摩擦力的大小为（ ） A. 衰变方程中的X是电子 210Pb B. 升高温度可以加快82 的衰变 210Pb 210Bi C. 82 与83 的质量差等于衰变的质量亏损 210Pb D. 方程中的X来自于82 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（ mv2 mv2 mv2 mv2 0 0 0 0 ） A. 2L B. 4L C. 8L D. 16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V；每次挤压气囊都能将 60cm3 5V 150mmHg 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 ，压强计示数为 。已知大750mmHg 气压强等于 ，气体温度不变。忽略细管和压强计内的气体体积。则V等于（ ） . 2 1 Q  q A 2 ，释放后P将向右运动 30cm3 40cm3 50cm3 60cm3 2 1 A. B. C. D. Q  q B. 2 ，释放后P将向左运动 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 2 21 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 Q q C. 4 ，释放后P将向右运动 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（ ） 2 21 Q q D. 4 ，释放后P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（ ） A. 9∶1 B. 9∶2 C. 36∶1 D. 72∶1 2 0 x a 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q的点电荷；在 2 区间，x  Q 轴上电势 的变化曲线如图乙所示。现将一电荷量为 的点电荷P置于正方形的中心O点，此时每个点电荷 . A 所受库仑力的合力均为零。若将P沿x轴向右略微移动后，由静止释放，以下判断正确的是（ ）B. C. GM fr GM fr BL  BL  A. B. RH BL RH BL D. GM BL GM BL BL  BL  C. RH fr D. RH fr 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 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 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 选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 总电阻为r。导体绳所受的安培力克服大小为f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 7.5V 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 的正弦交流电。连接 LL H  为H，导体绳长为 ，地球半径为R，质量为M，轨道处磁感应强度大小为B，方向垂直于赤道平面。 10Ω 两理想变压器的导线总电阻为r，负载R的阻值为 。开关S接1时，右侧变压器原、副线圈匝数比为 忽略地球自转的影响。据此可得，电池电动势为（ ） 10W 2∶1，R上的功率为 ；接2时，匝数比为1∶2，R上的功率为P。以下判断正确的是（ ） r 10Ω r 5Ω A. B.P 45W P 22.5W C. D. t 2s t 5s 10. 一列简谐横波沿x轴传播，如图所示，实线为 1 时的波形图，虚线为 2 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（ ） A. 投出物资后热气球做匀加速直线运动 mg B. 投出物资后热气球所受合力大小为  m  2Hv2 d  1 0 H2 C.    M  g A. B. 2Hv2  m  2 d  0  1 H2 D.   g  M  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a处由静止释放，进入Ⅱ区 后，经b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 C. D. 下叙述正确的是（ ） v 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m的物资以相对地面的速度 0水平 投出，落地时物资与热气球的距离为d。已知投出物资后热气球的总质量为M，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（ ） A. 金属棒下行过b时的速度大于上行过b时的速度 B. 金属棒下行过b时的加速度大于上行过b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a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。 R 待测热敏电阻 T（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0.5Ω）； 0~9999.99Ω 电阻箱R（阻值范围 ）； 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 1 2 3 4 5 6 7 滑动变阻器 R 1（最大阻值20Ω）； . 碰撞时刻（s） 1.12 158 2.00 2.40 2.78 3.14 3.47 R 2000Ω 滑动变阻器 2（最大阻值 ）； 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 100μA 2500Ω 微安表（量程 ，内阻等于 ）； g 9.80m/s2 力加速度 ）。 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： （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 ①按图示连接电路； ___________倍（用k表示），第3次碰撞过程中k ___________（保留2位有效数字）。 S S ②闭合 1、 2，调节滑动变阻器滑片P的位置，使微安表指针满偏； （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 S ③保持滑动变阻器滑片P的位置不变，断开 2，调节电阻箱，使微安表指针半偏； 器材有： ④记录此时的温度和电阻箱的阻值。 回答下列问题： R R （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“ 1”或“ 2”）。 （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__________。 6000.00 Ω （3）某温度下微安表半偏时，电阻箱的读数为 ，该温度下热敏电阻的测量值为___________ （结果保留到个位），该测量值___________（填“大于”或“小于”）真实值。 的 （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温度的升高逐渐 ___________（填“增大”或“减小”）。 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 m0.1kg H 20m v 15m/s 叼着质量 的鸟蛤，在 的高度、以 0 的水平速度飞行时，松开嘴巴让鸟蛤落到水平 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 g 10m/s2 地面上。取重力加速度 ，忽略空气阻力。  称放置四个相同的直角三棱镜，顶角为 。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 t 0.005s （1）若鸟蛤与地面的碰撞时间 ，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F； 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 （碰撞过程中不计重力） L6m n  2 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 1 和 （2）在海鸥飞行方向正下方的地面上，有一与地 面平齐、长度 的岩石，以岩石左端为坐标原点，建 20m 15m/s~17m/s 31 3 4 5 立如图所示坐标系。若海鸥水平飞行的高度仍为 ，速度大小在 之间，为保证鸟蛤一定能落 n  sin37 cos37 1.890 2 4 。取 5， 5， 7 。 到岩石上，求释放鸟蛤位置的x坐标范围。  （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； 37 L （2）若 ，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）。 17. 某离子实验装置的基本原理如图甲所示。Ⅰ区宽度为d，左边界与x轴垂直交于坐标面点O，其内充满垂直于xOy B O x E 平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为 0；Ⅱ区宽度为L，左边界与x轴垂直交于 1点，右边界与x轴 （1）求B、C向左移动的最大距离 0和B、C分离时B的动能 k； F O O （2）为保证A能离开墙壁，求恒力的最小值 min； 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Ⅱ区右边界，其中心C与 2点重合。 x （3）若三物块都停止时B、C间的距离为 BC，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 从离子源不断飘出电荷量为q、质量为m的正离子，如速后沿x轴正方向过Q点，依次经Ⅰ区、Ⅱ区，恰好到达测  fx 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 。忽略离子间的相互作用，不计重力。 为W，通过推导比较W与 BC的大小； （1）求离子在Ⅰ区中运动时速度的大小v； F 5f （4）若 ，请在所给坐标系中，画出C向右运动过程中加速度a随位移x变化的图像，并在坐标轴上标 （2）求Ⅱ区内电场强度的大小E； （3）保持上述条件不变，将Ⅱ区分为左右两部分，分别填充磁感应强度大小均为B（数值未知）方向相反且平 出开始运动和停止运动时的a、x值（用f、k、m表示），不要求推导过程。以撤去F时C的位置为坐标原点， 行y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 水平向右为正方向。 O 到 1的距离s。 18. 如图所示，三个质量均为m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k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F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f，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，弹簧始终在弹性限度内。 1 E  kx2 （弹簧的弹性势能可表示为： p 2 ，k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量）