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1、绝密启用前2021 年普通高等学校招生全国统一考试（山东卷）物物 理理注意事项：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。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.回答选择题时回答选择题时，选出每小题答案后选出每小题答案后，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。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
2、卡一并交回。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一一、单项选择题单项选择题：本题共本题共 8 小题小题，每小题每小题 3 分分，共共 24 分分。每小题只有一个选项每小题只有一个选项符合题目要求。符合题目要求。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21082Pb，其衰变方程为2102108283PbBiX。以下说法正确的是（）A.衰变方程中的 X 是电子B.升高温度可以加快21082Pb的衰变C.21082Pb与21083Bi的质量差等于衰变的质量亏损D.方程中的 X 来自于21082Pb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。
3、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（）A.内能减少B.对外界做正功C.增加的内能大于吸收的热量D.增加的内能等于吸收的热量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，另一端与质量为 m 的小木块相连。木块以水平初速度0v出发，恰好能完成一个完整的圆周运动。在运动过程中，木块所受摩擦力的大小为（）A.202mvLB.204mvLC.208mvLD.2016mvL4.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，
4、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360cm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5V，压强计示数为150mmHg。已知大气压强等于750mmHg，气体温度不变。忽略细管和压强计内的气体体积。则 V 等于（）A.330cmB.340cmC.350cmD.360cm5.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 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”都会经历一个由着陆平台支撑
5、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（）A.91B.92C.361D.7216.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202xa区间，x 轴上电势的变化曲线如图乙所示。现将一电荷量为Q的点电荷 P置于正方形的中心 O 点，此时每个点电荷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（）A.212Qq，释放后 P 将向右运动B.212Qq，释放后 P 将向左运动C.2 214Qq，释放后 P 将向右运动D.2 214Qq，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
6、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.B.C.D.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为 H，导体绳长为L LH，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。忽略地球自转的影响。据此可得，电池电动势为（）A.GMfrBLRHBLB.GMfrB
7、LRHBLC.GMBLRHfrBLD.GMBLRHfrBL二二、多项选择题多项选择题：本题共本题共 4 小题小题，每小题每小题 4 分分，共共 16 分分。每小题有多个选项符每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得合题目要求。全部选对得 4 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 2 分，有选错的得分，有选错的得 0 分。分。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 13，输入电压为7.5V的正弦交流电。连接两理想变压器的导线总电阻为 r，负载 R 的阻值为10。开关 S 接 1 时，右侧变压器原、副线圈匝数比为 21，R 上的功率为10W；接 2 时，匝数比为 12，R 上的
8、功率为 P。以下判断正确的是（）A.10r B.5r C.45WP D.22.5WP 10.一列简谐横波沿 x 轴传播，如图所示，实线为12st 时的波形图，虚线为25st 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.B.C.D.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0v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.投出物资后热气球做匀加速直线运动B.投出物资后热气球所受合力大小为mgC.22021mHvd
9、HMgD.222021HvmdHgM12.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、中磁场方向均垂直斜面向上，区中磁感应强度随时间均匀增加，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，以下叙述正确的是（）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：本题共三、非选择题：本题共 6 小题，共小题，
10、共 60 分。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：固定好手机，打开录音功能；从一定高度由静止释放乒乓球；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。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1234567碰撞时刻（s）1.121.582.002.402.783.143.47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，当地重力加速度29.80m/sg）。（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
11、撞损失的动能为碰撞前动能的_倍（用 k 表示），第 3 次碰撞过程中k _（保留 2 位有效数字）。（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。可供选择的器材有：待测热敏电阻TR（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0.5）；电阻箱 R（阻值范围0 9999.99）；滑动变阻器1R（最大阻值20）；滑动变阻器2R（最大阻值2000）；微安表（量程100A，内阻等于2500）；开关两个，温控装置一套，导线若干。同学们设
12、计了如图甲所示的测量电路，主要实验步骤如下：按图示连接电路；闭合1S、2S，调节滑动变阻器滑片 P 的位置，使微安表指针满偏；保持滑动变阻器滑片 P 的位置不变，断开2S，调节电阻箱，使微安表指针半偏；记录此时的温度和电阻箱的阻值。回答下列问题：（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“1R”或“2R”）。（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_。（3）某温度下微安表半偏时，电阻箱的读数为6000.00，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。（4）多次实验后，学习小组绘制了如图乙所示的图
13、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”）。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。已知相邻两棱镜斜面间的距离100.0mmd，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12n 和2314n。取3sin375，4cos375，51.8907。（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；（2）若
14、37，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L（保留3 位有效数字）。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。一只海鸥叼着质量0.1kgm 的鸟蛤，在20mH 的高度、以015m/sv 的水平速度飞行时，松开嘴巴让鸟蛤落到水平地面上。取重力加速度210m/sg，忽略空气阻力。（1）若鸟蛤与地面的碰撞时间0.005st，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；（碰撞过程中不计重力）（2）在海鸥飞行方向正下方的地面上，有一与地面平齐、长度6mL的岩石，以岩石左端为坐标原点，建立如图所示坐标系。若海鸥水平飞行的高
15、度仍为20m，速度大小在15m/s 17m/s之间，为保证鸟蛤一定能落到岩石上，求释放鸟蛤位置的 x 坐标范围。17.某离子实验装置的基本原理如图甲所示。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平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为0B；区宽度为 L，左边界与 x 轴垂直交于1O点，右边界与 x 轴垂直交于2O点，其内充满沿 y 轴负方向的匀强电场。测试板垂直 x 轴置于区右边界，其中心 C 与2O点重合。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，依次经区、区，恰好到达测试板中心 C。已知离子刚进入区时速度方向与 x 轴
16、正方向的夹角为。忽略离子间的相互作用，不计重力。（1）求离子在区中运动时速度的大小 v；（2）求区内电场强度的大小 E；（3）保持上述条件不变，将区分为左右两部分，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 到1O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
17、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。（弹簧的弹性势能可表示为：2p12Ekx，k 为弹簧的劲度系数，x 为弹簧的形变量）（1）求 B、C 向左移动的最大距离0 x和 B、C 分离时 B 的动能kE；（2）为保证 A 能离开墙壁，求恒力的最小值minF；（3）若三物块都停止时 B、C 间的距离为BCx，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为 W，通过推导比较 W 与BCfx的大小；（4）若5Ff，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，水平向右为正方向。