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1、山东省实验中学 2021 届高三第三次诊断性考试物理试题202104注意事项：注意事项：1. 答卷前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题纸上。2. 选择题的作答： 每小题选出答案后， 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。3. 非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。第卷（共 40 分）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。1根据图像分析原子核的比结合能规律，下列说法正确的是89B钡核14456比氪核36核子数多，
2、比结合能大4D. 两个氘核21结合成氦核2，需要吸收能量144C铀核23592比钡核56结合能大，比结合能小4A锂核63比氦核2更稳定2渔船上的声呐利用超声波来探测远方鱼群的方位。某渔船发出的一列沿x 轴传播的超声波在 t0 时的波动图像如图甲所示，图乙为质点P 的振动图像，则A该波沿 x 轴正方向传播B若遇到3 m的障碍物，该波能发生明显的衍射现象C该波的传播速率为0.25 m/sD经过0.5 s，质点 P 沿波的传播方向移动2 m3 如图所示， 物块 A 与轻质弹簧相连并静止在光滑水平面上，物块 B 以一定的初速度向物块A 运动。在两物块与弹簧作用的过程中，两物块的 vt 图像如图所示，则
3、A物块 A 的质量大于物块 B 的质量B弹簧在 t2时刻的弹性势能最大C物块 A 在 t2时刻的加速度最大D物块 B 在 0t3时间内动能一直减小物理试题第1页（共 8 页）4如图所示，将一小球从 M 点水平抛出，飞到 P 点时，与一挡板发生碰撞，小球又斜向上飞出后落到 M 点正下方的 N 点，N 点与 P 点等高，轨迹的最高点 Q 与 M 等高，不计空气阻力。下列说法正确的是A小球两次飞行过程中加速度不同B小球两次飞行过程中重力对小球做的功相等C小球离开 M 点的速率比经过 Q 点的速率大D小球与挡板碰撞过程中没有机械能损失5 2020 年 12 月 17 日， 嫦娥五号成功返回地球， 创造
4、了我国到月球取土的伟大历史。 “嫦娥五号”探测器绕月球做匀速圆周运动时，轨道半径为 r，速度大小为 v。已知月球半径为 R，引力常量为 G，忽略月球自转的影响。下列选项正确的是A月球的质量为23222B月球平均密度为C“嫦娥五号”加速度为422D月球表面重力加速度为6真空中有两个固定的等量异种点电荷 A、B，过直线AB 延长线上的 O 点作垂线， 以 O 点为圆心的圆与AB的延长线和垂线分别交于a、c 和 b、d 四点，如图所示。下列说法正确的是Aa 点的电场强度大于 b 点的电场强度Bb 点与 d 点的电场强度相同C带负电的试探电荷在a 点的电势能小于在 b 点的电势能D带正电的试探电荷在c
5、 点的电势能小于在 d 点的电势能7如图所示，矩形 abcd 的边长 bc 是 ab 的 2 倍。两细长直导线通有大小相等、方向相反的电流，垂直穿过矩形平面，与平面交于b、d 两点。图中e、f 分别为 ad、bc 的中点，下列说法正确的是Aa 点与 f 点的磁感应强度相同Be 点与 f 点的磁感应强度相同Ca 点与 c 点的磁感应强度不同De 点与 c 点的磁感应强度相同物理试题第2页（共 8 页）8如图所示，水平地面上有一个曲面光滑、截面为半圆的柱体，用细线拉住的小球静止靠在接近半圆底端的 M 点。通过细线将小球从 M 点缓慢向上拉至半圆最高点的过程中，细线方向始终与半圆相切，柱体保持不动。
6、下列说法正确的是A细线对小球的拉力先增大后减小B小球对柱体的压力先减小后增大C柱体受到水平地面的支持力逐渐减小D柱体对地面的摩擦力先增大后减小二、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如图所示，面积为 S、匝数为 N、内阻不计的矩形线圈，在磁感应强度为B 的匀强磁场中，从图示位置开始计时，绕水平轴 OO以角速度 匀速转动。 矩形线圈通过滑环连接理想变压器。 理想变压器原线圈上的滑动触头P 上下移动可改变副线圈的输出电压，副线圈接有可变电阻 R，电表均为理想交流电表。下列判断正确的是A
7、矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为eNBSsin tC当 P 位置不变，R 增大时，电压表示数也增大D当 P 位置向下移动，R 不变时，电流表示数变小10 带有活塞的气缸内封闭一定量的理想气体， 其状态变化如图所示。 气体开始处于状态在状态 时的压强、体积和温度分别为、和。在状态 时的体积为，状态 时的温度为。则下列说法正确的是A. 气体在状态 时的温度=B矩形线圈产生的感应电动势的有效值为2NBS2 ，由过程 到达状态 ，其内能减小了 ，后又经过程 到达状态 。设气体B. 气体在状态 时的温度=11如图所示，足够长粗糙斜面倾角为，固定在水平面上，物块通过平行于斜面的轻绳跨过光滑轻滑轮与
8、物块 相连， 的质量为。开始时， 、 均静止且 刚好不受斜面摩擦力作用。现对 施加竖直向下的恒力 ，使 、 做加速运动。则在 下降 h 高度过程中C. 过程中，气体放出的热量 = ( ) + D. 过程中，气体放出的热量 = ( ) 物理试题第3页（共 8 页）A. 的加速度小于B. 的重力势能增加sinC.绳的拉力对 做的功等于 机械能的增加D. 对 做的功与摩擦力对 做的功之和等于 、 动能的增加12. 如图，两根足够长，电阻不计的光滑平行金属导轨，固定在同一水平面上，其间距为 L=1m，左端通过导线连接一个R=1.5的定值电阻。整个导轨处在磁感应强度大小 B=0.4T 的匀强磁场中，磁场
9、方向竖直向下，质量m=0.2kg、长度 L=1m、电阻r=0.5的匀质金属杆垂直导轨放置，且与导轨接触良好，在杆的中点施加一个垂直金属杆的水平拉力 F，使其由静止开始运动。拉力F 的功率 P=2W 保持不变，当金属杆的速度v=5m/s 时撤去拉力 F。下列说法正确的是A. 若不撤去拉力 F，金属杆的速度会大于5m/sB. 金属杆的速度为 4m/s 时，其加速度大小可能为1.6m/s2C. 从撤去拉力 F 到金属杆停下的整个过程，通过金属杆的电荷量为2.5CD. 从撤去拉力 F 到金属杆停下的整个过程，金属杆上产生的热量为0.625J第第 IIII 卷（共卷（共 6060 分）分）三、非选择题：
10、本题共 6 小题，共 60 分。13 （6 分）某同学用如图甲所示装置测小滑块与桌面间的动摩擦因数。实验过程如下：将一轻质弹簧放置在粗糙水平固定桌面 MN 上，左端固定。弹簧处于原长时，其右端恰好在桌面边缘处，现用一个小滑块压缩弹簧并用锁扣锁住。已知当地的重力加速度为 g，弹簧的劲度系数为 k，(1)实验中涉及下列操作步骤：用天平测量出小滑块的质量m，查出劲度系数为k 的弹簧形变量为 x 时的弹性势能大1小为 Ep k22测量桌面到地面的高度h 和小滑块抛出点到落地点的水平距离s测量弹簧压缩量 x 后解开锁扣计算小滑块与水平桌面间的动摩擦因数上述步骤正确的操作顺序是_(填入代表步骤的序号)；上
11、述实验测得小滑块与水平桌面间的动摩擦因数的大小为_(用题干所给的物理量表示)。物理试题第4页（共 8 页）(2) 再通过更换材料和粗糙情况完全相同、 但大小和质量不同的滑块重复操作， 每次弹簧压缩量均为 x， 得出一系列滑块质量 m 与抛出点到落地点的水平距离s。 根据这些数据， 作出1s2 图像，如图乙所示。由图像可知，滑块与水平桌面之m间的动摩擦因数 为A14(8 分)某实验小组要测量一段长度l= 50.00cm 圆柱形合金材料的电阻率，合金材料的电阻约为 12，步骤如下：(1)用螺旋测微器测量其直径如图甲所示，可知其直径为_mm；(2)实验室有以下器材：B电流表A2（量程为 0300mA
12、，内阻2约为 60.0）A电流表A1（量程为 050mA, 内阻1=80.0)4 B. C24D滑动变阻器2（最大值为 20）F开关 S，导线若干C滑动变阻器1（最大值为 100）E电动势为 20V 的电源，内阻不计请设计实验，要求实验时在尽可能大的范围内测得多组数据，在右面实线框中画出实验电路图，并标明所用器(3)根据电路图连接实物，闭合开关，调节滑动变阻器，记录两个电流表A1和A2的示数分别为1和2，以1为横坐标、(4)测得该合金材料的电阻率为_m该合金材料的电阻=2为纵坐标做出2-1图像，如图乙所示，由图像计算可知材的符号，合金材料的电阻用表示；物理试题第5页（共 8 页）（以上计算结果
13、均保留两位有效数字，取=3.14）15(7 分)如图，一质量不计带有轻质导线可上下自由移动的活塞，将理想气体封闭在圆筒内，筒的侧壁为绝缘体，下底M 及活塞 D 均为导体并按图连接，活塞面积S=2cm2，通过光滑且紧密接触的滑环导线与电路相连。桶内有一大小可忽略的绝缘小球静止在下底 M 上，其质量 m=0.01kg。闭合电键前，DM 间距 l1=5m，闭合电键后，活塞 D 与下底 M 分别带上等量异种电荷，在板间产生匀强电场。在电场力作用下活塞 D 发生移动。稳定后，DM 间距 l2=4m，电压表读数为 2V。重力加速度 g=10m/s2(1) 设活塞移动前后气体温度不变，求活塞受到；的电场力大
14、小 F（大气压强 p01.0105Pa）(2) 稳定后发现小球 m 恰好悬浮，求小球所带电量 q 的大小。16(9 分)有一块厚度为 h，半径为 R 的圆饼状玻璃砖，折射率为 2，现经过圆心截取二分之一，如图所示，使截面ABCD 水平放置，一束单色光与该面成45角入射，恰好覆盖截面。已知光在真空中传播速度为c，不考虑玻璃砖内的反射光，求：(1) 从弧面 ABCD 射出的光线在玻璃砖内传播的最长时间t；(2) 弧面 ABCD 上有光线射出的面积S。物理试题第6页（共 8 页）17(13 分)如图所示，图甲为某种简易轨道赛车的轨道图，图乙为拼接直轨道的直板，图丙为部分轨道的简化示意图。其中OA、B
15、C 段为直轨道，由多个长为L=0.25m 的直板拼接而成；AB 为半圆形水平弯道，其半径R0=1.0m，它能承受的最大侧向压力为 F=20N；1 为竖直平面内的圆轨道，圆轨道1 的半径为 R1=0.4m。已知该赛车的额定功率为 P0=100W，赛车行驶时，可以通过遥控器控制赛车的实际功率。设赛车在水平轨道所受阻力恒为f=5N，不计竖直圆轨道对赛车的阻力，赛车的质量为m=0.2kg。重力加速度 g=10m/s2(1) 求汽车以最大速度匀速通过弯道AB 时，赛车的实际功率P；(2) 若 BC 段拼接了 4 块直板，某次赛车以1= 7.5/ 的速度经过弯道，到 B 点后不再施加动力，求赛车最后停在轨
16、道上的位置到B 的距离 x；竖直圆轨道 1，则 BC 间最多可拼接几块直板？（圆轨道与弯道间不能直接连接）(3) 若汽车以最大速度匀速通过弯道AB，到 B 点后不再施加动力，要使赛车能安全通过物理试题第7页（共 8 页）18(17 分)金属板 M1N1垂直纸面放置，中央有小孔O，O 点上方有阴极 K 通电后能持续放出初速度近似为零的电子，经K 与 M1N1板间电场加速后从 O 点射出，速度方大小可调。M1N1下方分布有两个相邻且垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小相向在纸面内发散角(如图，OP、OQ 夹角)为2 =3且关于竖直方向对称，加速电压同方向相反，磁场宽度均为d，长度足够长。某次测试发现
17、，当加速电压为U0时，垂直板 M1N1进入磁场的电子刚好可以从磁场边界M3N3出射，已知电子带电量大小为 e，质量为 m，不计电子间的相互作用及重力影响，电子射到金属板将被吸收。(1) 求电子进入磁场时的速度大小v；(2) 当电压为 U0时，求边界 M3N3上有电子射出的区域长度L；(3) 为确保有电子从磁场边界M3N3出射，求 K 与 M1N1板间电压 U 的取值范围；(4) 若电子在 2 内分布均匀，打到 M3N3边界上的电子数占O 点发射电子数的比例为，请写出 与加速电压 U 的函数关系。物理试题第8页（共 8 页）山东省实验中学 2021 届高三第一次模拟考试物理试题答案题号答CBAC
18、DABDBDACADBCD案13（6 分）答案：kxs2(1).（2 分）.（2 分）（2）B(2 分)2mg4hx14(8 分).答案：（1）1.8431.8451.8431.845（2 分）（2 2） （2 分）（3 3）1010（2 分）（4 4） 5.3 5.3mm（2 分）15. （7 分）（1）筒内气体发生等温变化，则有 p0l1=p1l2，解得 p11.25p01.25105Pa2活塞受力平衡，则 p1S=p0S+ F1123456789101112活塞所受的电场力大小：解得F =5N1（2）D 与 M 间的电场强度： = 5 105V/m22由 q，得 = 2 1071物理试题
19、第9页（共 8 页）（9 分）16(1)在截面入射点在 Q 处射入玻璃柱体的光线在玻璃砖传播的距离最长=1根据折射定律有： =得=30；1又 =1=1=26；1(2)设折射光线 OM 在半圆界面刚好发生全反射根据临界角公式 =13可得 C=45；1OM 与水平方向的夹角为180 (120 + 45) = 15ON 与竖直方向的夹角为15有光透出的部分为 MN 圆弧对应圆心角为 = 901则 ABCD 面上有光透出部分的面积为 =180 1190=22（13 分）17（1）在 AB 段，水平侧向力提供小车做圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律可得 =20可得 =2 1 1解得 =10m/s汽车匀速过弯道 AB 的实际功率 P 最大为= 1解得= 50122 11（2）在 BC 段，根据动能定理可得 4=2211解得= 2.5m/s物理试题第10页（共 8 页）从 C 点开始在圆轨道 1 上运动，当速度减小到0 上升的高度为 h，21可得= 0 21解得 = 0.3125 (1+ )2，即U 404U019(4) 0时， = 0 19U0U U0，49=13，其中sin=a2U011U物理试题第12页（共 8 页）U0U 4U0，=13U01+，其中sin a=12UU 4U0时，= 100%1物理试题第13页（共 8 页）