2021届山东省省高三高考物理临考练习四（解析版）

这是一份2021届山东省省高三高考物理临考练习四（解析版），共23页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

本试卷分第1卷（选择题）和第2卷（非选择题）两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
回答第1卷时,选出每小题答案后,用2B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。写在本试卷上无效。
回答第2卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
考试结束后,将本试卷和答题卡一井交回。
第1卷
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0分。
1．一定质量的理想气体由状态A变到状态B的V－T图线如图所示，可知在由A到B的过程中正确的是（ ）
A．气体内能增加
B．气体分子间的平均距离不变
C．气体的体积增大，压强减小
D．气体一定放出热量
2．质量为1.5×103kg的小汽车在水平公路上行驶。当汽车经过半径为80m的弯道时，路面对轮胎沿半径方向的最大静摩擦力为7.5×103N。下列说法正确的是（ ）
A．汽车转弯时受到的力有重力、弹力、摩擦力和向心力
B．如果汽车转弯时的速度为6m/s，所需的向心力为6×103N
C．为了确保安全，汽车转弯的速度不能超过20m/s
D．汽车能安全转弯的向心加速度不超过6m/s2
3．下列说法中正确的是（ ）
A．树枝在风的作用下运动是简谐运动
B．波长比孔的宽度小得越多，波的衍射越明显
C．只要是两列波叠加，都能产生稳定的干涉图样
D．当观察者和波源间存在相对运动时不一定能观察到多普勒效应现象
4．如图所示，电荷量相等的两个电荷Q1和Q2，两者连线及中垂线上分别有A点和B点，则下列说法正确的是（）
A．若两者是同种电荷，则A点的电势一定高于B点的电势
B．若两者是同种电荷，则A点的场强一定大于B点的场强
C．若两者是异种电荷，则A点的电势一定高于B点的电势
D．若两者是异种电荷，则A点的场强一定大于B点的场强
5．水平面上放置一个斜面足够长的斜劈A，小物块B静止在斜面上，如图所示.现对B施加一个沿斜面向上的拉力F，F的大小从零随时间均匀增大，斜劈A一直处于静止状态.设A、B之间的摩擦力大小为f1，A与地面之间的摩擦力大小为f2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．则整个过程中摩擦力大小随时间变化的图象可能正确的是
A．B．C．D．
6．图甲是某燃气炉点火装置的原理图转换器能将电压恒为3V的直流电压转换转为如图乙所示的正弦交变电压，并加在一理想变压器的原线圈上，变压器原副线圈的匝数分别为n1、n2。当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体。以下判断正确的是（ ）
A．电压表的示数等于3V
B．电压表的示数等于10V
C．实现点火的条件之一是
D．实现点火的条件是钢针和金属板紧密接触
7．有关下列四幅图的说法正确的是
A．甲图中，球以速度v碰撞静止球，若两球质量相等，碰后的速度一定为v
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 粒子组成，射线乙为 射线，射线丙由 粒子组成
D．丁图中，链式反应属于轻核聚变
8．在2018年平昌冬奥会冰壹比赛中，某队员利用红壶去碰撞对方静止的蓝壶，如图a 所示，两壶发生对心正碰，碰后运动员用冰壶刷擦蓝壶前进方向上的冰面来减小阻力，碰撞前后两壶的速度时间图像如图中的实线所示，两冰壶质量相同，则
A．两壶碰撞为弹性碰撞
B．碰后两壶相距的最远距离为1.1m
C．碰后红、蓝两壶的滑动摩擦力相同
D．碰后蓝壶的加速度大小为0.10m/s²
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．质谱仪是一种测定带电粒子质量或分析同位素的重要设备，它的构造原理如图所示。离子源S产生的各种不同正离子束（初速度可视为零），经MN间的加速电压U加速后从小孔S1垂直于磁感线进入匀强磁场，运转半周后到达照相底片上的P点。设P到S1的距离为x，则（ ）
A．若离子束是同位素，则x越大对应的离子质量越小
B．若离子束是同位素，则x越大对应的离子质量越大
C．只要x相同，对应的离子比荷一定相同
D．只要x相同，对应的离子电荷量一定相同
10．如图所示，竖直空间某区域存在向下的磁场，磁场大小关于图中O点所在水平面A对称分布，水平面A与所在位置的磁感线都垂直，磁感应强度大小的变化规律为（k为常量，且B不为零），x表示与水平面A的竖直距离。一半径为r，电阻为R的圆形线框（线框面与面A平行，且中轴刚好过O点）从距面A为h处静止释放，当线框到达水平面A时，发热量为Q，速度为v，到达平面A后，继续向下加速运动到达O点下方h处，已知h小于kB0,则（ ）
A．线框下落过程中，加速度始终小于重力加速度g
B．线框到达O点时，通过线框的电荷量为
C．线框到达O点下方h处时，下落过程的发热量为2Q
D．线框到达O点下方h处时，速度应小于
11．“轨道康复者”航天器可在太空中给“垃圾”卫星补充能源，以延长卫星的使用寿命．如右图所示，“轨道康复者”与一颗地球同步卫星在同一平面内，绕地球以相同的方向做匀速圆周运动，“轨道康复者”与同步卫星的轨道半径之比为1：4．若不考虑卫星与“轨道康复者”之间的引力，则下列说法正确的是（）
A．“轨道康复者”在图示轨道上运行周期为6h
B．“轨道康复者”线速度大小是地球同步卫星的2倍
C．站在赤道上的人观察到“轨道康复者”向西运动
D．为实施对同步卫星的拯救,“轨道康复者”需从图示轨道加速
12．一列简谐横波沿x轴正方向传播， t时刻与（t＋0.6）时刻的波形图正好重合，如图所示．则下列说法中正确的是（ ）
A．质点振动周期可能为1.2s
B．该波的波速可能为10m/s
C．在（t＋0.4）时刻，x＝－1m处的质点位移可能为零
D．从（t＋0.3）时刻开始计时，x＝0.5m处的质点可能比x＝－0.5m处的质点先到达波峰位置
第2卷
三、非选择题:本题共6小题,共60分。
13．在“验证机械能守恒定律”实验中
(1)已有实验器材：交流电源、铁架台(含铁夹)、夹子、纸带、天平、刻度尺，为了完成实验,下图1中还需要的器材是__________________(填写 器材下对应的字母)．
(2)某同学通过实验,获得了一条比较理想的纸带,以起点为计数点,相隔一段距离后,取连续打点为计数点,如图2为部分纸带放大照片,则纸带上打第个计数点时重物的速度_______(结果保留 2位有效数字)．
(3)该同学用测得的数据通过同样的方法算出了计数点的速度为,并测出计数点之间的距离为．他通过比较与的大小来验证机械能守恒定律，你认为他的方案是否可行_______(选填“可行”或“不可行”)．
14．某多用电表内欧姆挡“×1”的内部电路图如图甲所示，小明同学将电阻箱和电压表V并联后接在两表笔a、b上，欲用图示的电路测量多用电表内部的电阻r（远小于电压表V的内阻）和电池的电动势E。实验的主要步骤为：
(1)表笔a为____（填“红表笔”或“黑表笔”）。将选择开关转至欧姆挡“×1”，将红黑表笔短接，调节____，使指针指在____（填“左”或“右”）侧零刻度线处。
(2)改变电阻箱R的阻值，分别读出6组电压表和电阻箱的示数U、R，将、的值算出并记录在表格中，请根据数据的对应点在图乙中作出图线。（________）
(3)根据图线得到电动势E=____V，内电阻r=____Ω。（结果保留二位有效数字）
(4)由于电压表的分流作用，多用电表内部电池的电动势的测量值比真实值偏____（填“大”或“小”）。
15．在某活动中有个游戏节目——推钢块，如图所示，选手从水平地面上的起点用力猛推一下钢块，钢块与停在其正前方点的钢块发生弹性碰撞（碰撞时间极短），若碰撞后钢块停在地面上的有效区域内（包括两点），则视为游戏成功．在同一直线上，两点间的距离，两点间的距离两点间的距离，钢块的质量，钢块的质量，两钢块与地面间的动摩擦因数均为，取重力加速度大小，两钢块均视为质点．若游戏成功，求：
（1）钢块在地面上运动的最长时间；
（2）在钢块在地面上运动的时间最长的情况下，两钢块碰撞过程中钢块获得的冲量大小；
（3）在钢块在地面上运动的时间最短的情况下，钢块被推出时的速度大小。
16．如图所示，将球心为O，直径为L且直径恰好水平的透明玻璃半球体放在水平地面上，轴线 OO'垂直于水平面。有一束平行于轴线OO'的单色光从透明玻璃半球体上的A点入射，A点与轴线OO'的水平距离为。光经透明玻璃半球体折射后从半球体直径上的B点（B点与轴线OO'的水平距离为）射出并交于轴线OO'上的N点（图中未画出），且光线BN平行于半径AO；不考虑透明玻璃半球体内光的反射，已知光在真空中传播速度为c，求：
（i）透明玻璃半球体对该单色光的折射率n以及交点N到球心O的距离；
（ii）该束光在透明玻璃半球体内的传播时间。
17．如图所示，内壁光滑的气缸固定在水平地面上，活塞的质量为m＝1kg、面积为S＝10 cm2，一劲度系数为k＝200 N/m的弹簧一端连接在活塞下表面的中心，另一端连接在地面上水平放置的力传感器上，弹簧处于竖直状态。已知活塞上方被封闭的理想气体压强为p1＝8×104Pa，长度为L＝15cm，温度为T＝300 K，活塞下方的气体和外界大气是连通的，外界大气压强p0＝1.0×105Pa，重力加速度g取10 m/s2。
(1)求弹簧的形变量；
(2)通过给电阻丝通电，缓慢升高封闭气体的温度，当传感器的示数大小和未加热气体时的示数大小相同时，求此时封闭气体的温度。
18．如图所示，在xOy平面的第一、四象限内存在着两个大小不同、方向竖直向上的有界勾强电场E2、E1，x轴和ab为其左右边界，两边界距离为l=2.4r，在y轴的左侧有一匀强磁场均匀分布在半径为r的圆内，方向垂直纸面向里，其中OO'是圆的半径，一质量为m、电荷量为+q的粒子由ab边界上的距x轴1.2r处的M点垂直电场以初速度v射入，经电场E1、E2各偏转一次后垂直y轴上的P点射出，P点坐标为 （0，0.6r），经过一段时间后进入磁场区域，已知粒子在磁场中运动的时间是其在磁场运动周期的四分之一，粒子重力不计，求：
（1）电场强度E1和E2的大小；
（2）磁感应强度B的大小；
（3）粒子从M点射入到离开磁场的总时间。
组数
1
2
3
4
5
6
R
100.0
50.0
25.0
16.7
12.5
9.1
0.01
0.02
0.04
0.06
0.08
0.11
U
1.20
0.95
0.74
0.60
0.50
0.40
0.83
1.05
1.35
1.68
2.00
2.50
参考答案
1．A
【详解】
A．由题意可知，气体温度升高，气体分子平均动能增大，则气体内能增大，故A正确；
B．由图示图线可知，气体的体积增大，分子间的平均距离增大，故B错误；
C．由图示图线可知，气体的体积与温度成正比，可知气体的压强不变，故C错误；
D．气体的温度升高，内能增大，体积增大，对外做功，根据热力学第一定律可知，气体一定吸收热量，故D错误。
故选A。
2．C
【详解】
A. 汽车转弯时受到的力有重力、弹力和摩擦力，没有向心力，向心力属于效果力，故A错误；
B.由向心力公式 可得
故B错误；
C. 为了确保安全，汽车转弯刚好最大静摩擦力提供向心力，由向心力公式 ，可得最大速度为
故C正确；
D. 汽车转弯刚好最大静摩擦力提供向心力，此时向心加速度达到最大，由向心加速度公式 ，可得
故D错误。
故选C。
3．D
【详解】
A．树枝在风的作用下运动是机械振动，故A错误；
B．当波长比孔的宽度大得越多或相差不多时，波的衍射越明显，故B错误；
C．只有叠加的两列波频率相等，振动情况相同，才可以产生稳定的干涉，故C错误；
D．当观察者和波源间存在相对运动时不一定能观察到多普勒效应现象，如观测者绕波做匀速圆周运动，故D正确。
故选D。
4．D
【解析】
设两个点电荷和连线的中点为O．若两电荷是同种电荷，且都是正电荷，则A点的电势高于O点电势，O点电势高于B点电势，则A点的电势高于B点的电势．若两个点电荷都带负电，则A点的电势低于B点的电势，A错误．若两者是同种电荷，B点处电场线分布情况不能确定，所以不能确定两点场强的大小，B错误．若两者是异种电荷，且为正电荷，则A点的电势高于B点的电势．若为负电荷，则A点的电势低于B点的电势，C错误．若两者是异种电荷，A处电场线比B处电场线密，则A点的场强一定大于B点的场强，D正确．选D．
【点睛】若两电荷是同种电荷，根据电场的对称性分析电场强度的关系，电场线越密，场强越大．若两电荷是异种电荷，根据顺着电场线方向降低，分析电势的高低；在两电荷的连线上，O点场强最小，在连线的中垂线上O点的场强最大．
5．D
【解析】
【分析】
先以B为研究对象，分析受力情况，由平衡条件列式分析f1与t的关系．再以A、B整体为研究对象，分析受力情况，由平衡条件得到地面对A的摩擦力与时间的关系，即可分析图象．
【详解】
AB．由题有，物体原来处于静止状态，故有，有外力F后，F=kt,k>0.以B为研究对象,A对B的摩擦力先沿斜面向上,由平衡条件得F+f1=mgsinα,得f1=mgsinα−kt,知f1随时间均匀减小．当F=mgsinα,得f1=0.之后,A对B的摩擦力沿斜面向下,由平衡条件得F=f1+mgsinα,得f1=mgsinα+kt,知f1随时间均匀增大．当F增大到物体运动后,f1=μmgcsα，保持不变．故AB错误．
CD．A.B均不动时,以A.B组成的整体为研究对象,由平衡条件得：f2=Fcsα=ktcsα,则f2与t成正比．当B相对A向上运动时,A的受力情况不变,f2不变，故C错误，D正确．
6．C
【详解】
AB．根据图乙得到原线圈电压的最大值为10V，电压表的示数为有效值，所以电压表的示数为
故AB错误。
C．根据，且U1=5V，因变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，得
U2≥2500V
所以实现点火的条件是
故C正确。
D．当变压器副线圈电压的瞬时值大于5000V时，就会在钢针和金属板间引发电火花进而点燃气体，钢针和金属板不需要紧密接触，故D错误。
故选C。
7．B
【解析】
A图中两球质量相等，若发生的碰撞为弹性碰撞，即动量守恒、能量守恒，可知两球的速度交换．若发生的碰撞为非弹性碰撞，则碰后m2的速度不为v．故A错误．B图中光的颜色决定了光的频率，颜色相同，则频率相同，根据光电效应方程，知最大初动能相同，则遏止电压相等，入射光强度越大，饱和电流越大．故B正确；根据左手定则，甲向左偏，知甲带正电，乙不带电，丙向右偏，故丙带负电，故C错误．链式反应属于重核裂变．比如铀核裂变为链式反应．故D错误．
故选B．
8．B
【解析】
由图知：碰前红壶的速度，碰后速度为，设碰后蓝壶的速度为v，取碰撞前红壶的速度方向为正方向，根据动量守恒定律可得：，解得：，碰撞前的总动能为，碰撞后的总动能，故两壶碰撞为非弹性碰撞，故A错误；由图可知，若红壶不碰撞，则加速度为，经时间ts速度变为零，则，即图中红壶和蓝壶图线横坐标交点为t=6s；碰撞后红壶移动的位移为，蓝壶移动的位移为，故碰后两壶相距的最远距离为，故B正确；根据图象的斜率表示加速度，知碰后红壶的加速度大于蓝壶的加速度，两者的质量相等，由牛顿第二定律知碰后红壶所受摩擦力大于蓝壶所受的摩擦力，故C错误；碰后蓝壶的加速度大小为，故D错误；故选B．
【点睛】根据速度的正负分析红壶的速度方向．对于碰撞过程，运用动量守恒定律求解碰后蓝壶的速度，若碰撞前后能量守恒，则为弹性碰撞．根据速度图象与坐标轴围成的面积表示位移求解蓝壶移动的位移，从而求出它们相距最远的距离；根据图象的斜率分析碰后两壶的加速度关系，根据牛顿第二定律分析碰后红、蓝两壶所受的摩擦力大小关系．
9．BC
【详解】
AB．根据动能定理得
根据
解得
而
若粒子束是同位素，x越大对应的离子质量越大，A错误B正确；
CD．根据
知只要x相同，对应的离子的比荷一定相等，D错误C正确。
故选BC。
10．BD
【详解】
A．由于A处的水平面与磁感线垂直，线框的速度与A处水平面也垂直，所以在水平面A处线框速度与磁场平行，感应电流为零，线框受到安培力为零，所以加速度等于重力加速度，即下落过程中线框的加速度并不始终小于g，故选项A错误；
B．从O点上方下落到O点所在水平面，线框磁通量变化量为
通过线框的电荷量为
故选项B正确；
C．从O到O点以下h处，线框下落过程的速度都大于v，从O点上方h处下落到O点的过程中，下落的速度都小于v，所以在O点下方运动过程中，感应电流比在O点上方运动产生的感应电流大，克服安培力做的功比较多，故发热量应大于Q，故线框到达O点下方h前，发热量应大于2Q，故选项C错误；
D．从O点上方h处下落到O点，有
从O点上方h到O点下方h处，有
由于
Q′>2Q
可得v1小于，故选项D正确。
故选BD。
11．BD
【解析】
万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得：，则 ，T康=T同=×24=3h．故A错误；根据万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：，解得线速度：，，故B正确；“轨道康复者”的周期小于24h，所以相对于地面向东运动，则站在赤道上的人观察到“轨道康复者”向东运动，故C错误；“轨道康复者”从图示轨道上进行加速做离心运动，然后与同伴卫星对接进行施救，故D正确；故选BD．
点睛：本题考查了万有引力定律的应用，知道万有引力提供向心力是解题的前提，应用万有引力公式与牛顿第二定律可以解题；要知道卫星做离心运动的条件．
12．BD
【解析】
由图像可知l=2m.据题意得：，,A错；根据公式：，v=当n=3时，速度为10m/s，B对；
在（t＋0.45）时刻，x＝－1m处的质点位移可能为零，C错；
0.3可能是整周期，也可能是半个周期所以x＝0.5m处的质点可能比x＝－0.5m处的质点先到达波峰位置，D对．
13．AE 2.0~2.1 不可行
【解析】
【详解】
（1）[1]．实验中需要图1中的电火花打点计时器；还需要重锤，则需要E．故选AE．
（2）[2]．相邻的计数点间的时间间隔T=0.02s，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，得：
m/s≈2.0m/s
（3）[3]．为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，而不是动能的增加量，故他的做法是的不可行；
【点睛】
（1）根据实验的原理确定需要测量的物理量，从而确定所需的测量器材；
（2）根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上3点时小车的瞬时速度大小；
（3）根据重物重力势能减少量，转化为动能的增加量，即可求解．
14．红表笔 R0 右 1.4V 23Ω 小
【详解】
(1)[1][2][3] 表笔a为红表笔。将选择开关转至欧姆挡“×1”，将红黑表笔短接，调节R0，使指针指在右侧零刻度线处。
(2)[4]图线如下图所示
(3)[5][6]根据欧姆定律得
解得
根据图像得
解得
(4)[7]电动势的测量值等于实线框内电路两端的电压，即电动势的测量值等于多用电表的路端电压，小于电源电动势，测量值比真实值偏小。
15．（1）；（2）；（3）
【分析】
本题考查牛顿第二定律、匀变速直线运动运动公式及其应用、动能定理、动量守恒定律。
【详解】
（1）在钢块滑到点时的速度恰好为零的情况下，钢块运动的时间最长．两钢块碰撞后钢块从点开始做匀减速直线运动，设加速度大小为，由牛顿第二定律有
由匀变速直线运动的规律有
解得
（2）两钢块碰撞后瞬间钢块的速度大小为
由动量定理有
解得
（3）在钢块滑到点时的速度恰好为零的情况下，钢块运动的时间最短．设两钢块碰撞前瞬间钢块的速度大小为，对钢块从点运动到点的过程，有
设两钢块碰撞后瞬间钢块的速度大小分别为、，对两钢块碰撞的过程，由动量守恒定律有
由机械能守恒定律有
对钢块从点运动到点的过程，由匀变速直线运动的规律有
解得
16．（i）；；（ii）
【详解】
（i）光路图如图所示
光从空气射透明玻璃半球体时
根据几何关系有
光从透明玻璃半球体射入空气
由几何关系可知
且
故
解
由几何关系可得
（ii）由几何关系可得
又由
可得
17．(1)5cm (2)625K
【分析】
根据平衡条件与理想气体状态方程可以得出答案。
【详解】
(1)对活塞受力分析如图1所示，根据平衡条件有
代入数据求得F=10N , 弹簧弹力
F=kx
可得x=5cm;
(2)当未加热气体时，由第一问分析可知，弹簧开始时处于拉伸状态，缓慢升高封闭气体温度，当传感器的示数和未加热气体时的示数相同时，弹簧处于压缩状态，设此时封闭气体压强为。当弹簧支持力为F=10N时，此时弹簧压缩量为△x=5cm，对活受力分析如图2所示，根据平衡条件
可得封闭气体压强
p2=1.0×105Pa
此时封闭气体长度
根据理想气体状态方程
可得T2=625K。
18．（1）；；（2）；（3）。
【解析】
【详解】
（1）微粒在电场中运动过程：设微粒在E1中运动时间为t1，在E2中运动时间为t2。
微粒水平方向做匀速直线运动，有：
l=v0（t1+t2）=2.4R
在竖直方向上做匀变速直线运动，则有：
1.2R=
0.6R=
又
解得：t1=2t2 t1= t2=
代入解得：E1= E2=
（2）如图所示：
粒子从H点垂直射入匀强磁场中运动了圆周，设匀速圆周运动的半径为r，在△HGC中有：
GC2+HG2=R2；
HG=0.6R
解得：GC=0.8R
在△CKF中，有：（r-0.6R）2+（r-0.8R）2=R2；
代入数据解得：r=1.4R
由qv0B=m，可得：B=
（3）粒子在磁场中运动的时间为：t3=T=
因P点坐标为（0，0.6R），所以进入磁场时的点的横坐标为R-=0.2R
从P点到进入磁场的过程中所用的时间为：t4==
故带电粒子从M点射入到偏转出磁场的过程中运动的总时间为：t=t1+t2+t3+t4=