山东省新高考联盟2021届高三物理4月联考试题（Word版附答案）

试卷类型：A 山东新高考质量测评联盟 4 月联考试题 高三物理 2021.4 注意事项： 1．答题前，考生先将自己的学校、班级、姓名、考号、座号填涂在相应位置。 2．选择题答案必须使用 2B 铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用 0.5 毫米黑 色签字笔书写，绘图时，可用 2B 铅笔作答，字体工整、笔迹清楚。 3．请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题 卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。 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。 1.一小球做平抛运动，经时间 t 落地，小球在前 2 t 和后 2 t 这两段时间内，下列说法正确的是 A．动能变化量相同 B.动量变化量不同 C.速度变化率不同 D.动量变化率 相同 2.一理想的单摆如图甲所示，振动图像如图乙所示，其振动最大摆角 4   ，不计空气阻力， 则此摆的摆长 l 及 0.25t  s 时加速度 a 的大小是（ sin 4 0.0698  ， cos 4 0.998  ，重力 加速度 210m / sg  ， 2 g  ） 甲 乙 A. 0.25l  m， 0a  B. 0.25l  m， 20.04m / sa  C. 1.0l  m， 0a  D. 1.0l  m， 20.04m / sa  3 ． 静 止 的 镭 核 226 88 Ra 发 生  衰 变 生 成 Rn ， 并 释 放  光 子 ， 衰 变 方 程 ： 226 222 4 88 86 2Ra Rn He    。已知 226 88 Ra ， 222 86 Rn ， 4 2 He 的质量分别为 226.0254u，222.0175u， 4.0026u。不计光子的动量和能量，1u 相当于 931MeV，此衰变产生的 粒子的动能约为 A.0.087MeV B.1.67MeV C.3.25MeV D.4.85MeV 4．如图所示，一电子以某一初速度从 A 点射入匀强电场，射入方向与电场成角 60   。当 电子运动到电场中的 P 点时速度最小（P 点未画出），最小速度为 v，电子电荷量为 e、质量为 m，不计电子重力，则 A、P 间的电势差为 A. 23 2 mv e B. 23 2 mv e  C. 2 6 mv e D. 2 6 mv e  5.“嫦娥五号”飞到月球后，轨道舱会继续在原轨道绕月运行，假定“嫦娥五号”轨道舱绕月 轨道半径近似为月球半径。已知地球密度为月球密度的 k 倍，则地球近地卫星周期与轨道舱绕 月飞行周期的比值为： A. 1 k B. 1 k C. k D.k 6.一个倾角为 45的光滑斜面固定在地面上，斜面上方固定一半径为 R 的粗糙半圆形细杆，细 杆上套一轻小圆环 A，A 上连一长度为 R 的轻绳，轻绳另一端连小球 B（可视为质点），开始 时细绳与斜面平行。现给小圆环施加一始终沿圆弧切线方向的拉力 F，使圆环缓慢移动，直到 细绳竖直，整个过程小球位置不变，轻环不计重力，则下列说法正确的是 A．小球 B 对斜面的压力逐渐变大 B.细绳的拉力逐渐变小 C.半圆形杆对 A 的弹力逐渐变小 D.拉力 F 逐渐变大 7.某品牌电吹风机内部构造电路图如图所示，a、b、c、d 为四个固定触点。可动的扇形金属触 片 P 可同时接触两个触点。触片 P 处于不同位置时，电吹风可处于吹冷风、吹热风、停机三 种工作状态。理想变压器原、副线圈的匝数分别为 1n 、 2n 。该电吹风的各项参数如下表所示。 电热丝的额定功率 400W 冷风时输入功率 60W 小风扇额定电压 60V 正常工作时小风扇输出功率 52W A.吹热风时仅触片 P 的 c 与 b 接触 B.变压器原、副线圈匝数比 1 2: 3:11n n  C．小风扇的内阻为 8  D.电吹风正常工作吹热风时，输入电流 约为 1.8A 8.如图所示，在 P 点用一根细绳悬挂一质量为 m 的小球，小球在水平面内做匀速圆周运动， 轨迹圆的圆心О到 P 点的距离为 h，若 h 不变，增大绳长，小球仍在水平面内做匀速圆周运动， 下列判断正确的是 A．小球的角速度变大 B.小球受到细绳拉力不变 C．小球的线速度变小 D．小球的加速度增大 二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中，的有 多项符合题意要求。全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。 9.一列沿 x 轴传播的简谐横波，波速为 4v  m/s，实线、虚线分别为 1t 、 2t 两个时刻的波形图 （ 1 2t t ）。已知平衡位置坐标为 1.5x  m 的质点 P，在 1t 时刻正向着加速度变大的方向振动， 设 2 1Δt t t  ，下列判断正确的是 A．该波沿 x 轴负方向传播 B. 1t 时刻质点 P 振动的加速度沿 y 轴负方向 C.从 1t 开始计时，经 0.375s 质点 P 第一次回到平衡位置 D. Δt 可能为 1.25s 10.如图所示，一竖直绝缘足够长的光滑细杆，杆上套一带电圆环，圆环的带电量为 q，质量为 m，可视为质点，杆与两等量固定正点电荷连线的中垂线重合，交点为 O，圆环从 M 点以初 速度 0v 沿细杆下滑，到 N 点的速度恰好为零，且该场强极大点在 N 点下方，ON OM ，以 下说法正确的是 A．小环带正电，从 M 运动到 N 点加速度先增大后减小 B．小环带负电，从 M 到 N 点电势能先减小后增大 C．小环运动到 O 点时具有最大速度 D.小环能回到 M 点且速度大小为 0v 11.如图所示，半径为 R 的半圆柱形玻璃砖，OD 为直径，一束由红光和紫光组成的复色光，沿 AO 方向从真空方向射入玻璃，入射角为 ，OB、OC 为两条折射光线，光由 O 到 B 的时间为 1t ，由О到 C 的时间为 2t ，以下说法正确的是 A.OB 为红光 B. 1 2t t C.若 60   ，OB 长度为 R，则 OB 光线在玻璃中的折射率为 3 D.若 60   ，OB 长度为 R，则 OB 光线在 B 点不发生全反射 12、如图所示在光滑绝缘水平桌面上有一正方形导线框，在虚线右侧有匀强磁场区域，磁场 方向竖直向下。 0t  时导线框的右边恰与磁场边界重合，在水平外力 F 的作用下由静止开始 向右运动，外力 F 与导线框速度ü的关系是 0F F kv  （ 0F 、k 是常量）。在进入磁场区域的 过程中，线框中感应电流 i 随时间 t 变化的图像可能正确的有 A B C D 三、非选择题：本题共 6 小题，共 60 分。 13.（6 分）其研究性学习小组设计实验测量“某品牌的运动鞋鞋底与室内篮球馆木地板之间动 摩擦因数的大小”，简要步骤如下： （1）找来学校球馆的一块长木板固定在水平桌面上，在木板左端固定一光滑小滑轮，右端固 定电磁打点计时器； （2）用塑料袋装一些沙子，塞入鞋中，并测出鞋和沙子的总质量 M。接着把鞋子放在长木板 上，把一轻质细线的一端固定在鞋子上，使鞋子能够沿细线方向做直线运动，再将细线绕过 小滑轮，细线另一端拴一小桶，鞋子连接纸带穿过打点计时器，纸带保持水平。 （3）释放小桶，使鞋子能由静止开始加速运动，打出的纸带如图所示，0、1、2、3、4、5、 6 为计数点，相邻计数点之间有四个计时点没有画出，用刻度尺测量出两点之间的距离如图所 示分别为 1 1.81s  cm、 2 2.10s  cm、 3 2.40s  cm、 4 2.70s  cm、 5 3.01s  cm、 6 3.30s  cm， 打点计时器所接交流电频率为 50f  Hz，可算出运动的加速度 a  _________ 2m / s （保留两 位有效数字）；用天平测出小桶的质量为 m，则鞋底与木板之间的动摩擦因数表达式为   _________；（用 M、m、g、a 表示） （4）在测量过程中，下列说法正确的是 A.细线要与长木板保持平行 B．应将长木板垫高以平衡摩擦力 C．应该先接通计时器的电源后再使鞋子开始运动 D.实验需要 m 远小于 M 才行 14.（8 分）科学兴趣小组欲探究力敏电阻丝阻值 R 随拉力 F 变化的规律。力敏电阻丝受拉力 后的形变可忽略不计。仪器如下： 力敏电阻丝（长度为 2L） 电源（E=20V，内阻不计） 灵敏毫安表（0~20mA，内阻 20gR   ） 电压表（0~15V，内阻约为 15 k ） 定值电阻（ 0 100R   ） 滑动变阻器 1R （0~2000  ） 实验步骤： ①将 A、B 接线柱等高固定，A、B 间水平距离为 L。 ②按图甲所示电路，连接实验装置，将这根力敏电阻丝接在 A、B 接线柱上，电阻丝上挂一轻 质光滑绝缘挂钩。 ③当力敏电阻丝上不挂重物时，调节滑动变阻器，使灵敏毫安表的指针指在中间刻度处。 ④当挂不同已知重力的重物时，调节滑动变阻器，使灵敏毫安表的指针仍指在中间刻度处， 记录每一个重物重力 mg 和对应电压表的示数 U （1）写出力敏电阻丝上的拉力 F 与重物 mg 的关系： F  _________。 （2）按本实验探究的需要，应将电压表接入电路中，为准确测量力敏电阻丝的电阻，在甲图 中电压表接入电路的接线点应选择_________（填“A、B、C、D”），那么当电压表的示数为 0U ， 灵敏毫安表的示数为 0I 时，在此次重物拉力下，力敏电阻丝的电阻值为 R  _________（利用题 干中物理量的符号表示）。 （3）根据记录的多次重力值 mg 和电压值 U，画出了 U 与 mg 的图象如图乙所示，得出力敏 电阻丝的阻值随外力的增大而增大，根据图乙可知，在本次实验操作中，为保证实验安全， 所能挂上的重物的重力的最大值为_________N。 15.（8 分）党的十八大以来，中国交通发展取得历史性成就，现在全国铁路营业里程 13.9 万 公里，其中高铁超过 3.5 万公里，位居世界第一；公路里程 501.3 万公里，其中高速公路 15 万公里，位居世界第一。一辆质量为 2000m  kg 的汽车 0 30v  m/s 的速度在平直的高速公 路上匀速直线行驶，当驾驶员发现前方有事故时，立即进行刹车，已知司机的反应时间为 0.7s。 若汽车刹车后的刹车制动力 F 与刹车后的时间 t 成线性变化关系，如图所示，且在 10t  s 时 刻汽车刚好完全停止运动，汽车运动可视为直线运动。求： （1）司机的反应时间内汽车行驶的距离；刹车后的最大制动力 mF ； （2）当 1 5t  s 时，汽车的速度。 16.（8 分））如图所示，体积为 V 的汽缸由导热性良好的材料制成，面积为 S 的活塞将汽缸的 空气分成体积相等的左右两部分，汽缸左部通过单向阀门 K（气体只能进汽缸，不能出汽缸） 与一打气筒相连。开始时汽缸内左右两侧气体压强均为 0P ，现用打气筒向左部容器内打气， 已知打气筒每次能打入压强为 0P 、体积为 1 5V 的空气，打气完成稳定后汽缸左右两部分空气 体积之比为 7：1，空气视为理想气体，外界温度恒定，不计活塞与汽缸间的摩擦。求： （1）打气完成稳定后，活塞左侧空气的压强； （2）打气筒向容器内打气的次数。 17.（14 分）如图所示，第一象限内圆心为 K 的两个同心圆半径分别为 R 和 3R，大圆与两坐 标轴分别相切，x 轴上的切点为 M，MN 连线与 y 轴平行，N 点在大圆上。同心圆之间的环状 区域存在着垂直纸面向里的匀强磁场，小圆内存在着垂直纸面向外的匀强磁场；两处的磁感 应强度大小相等，第四象限范围内分布着沿 y 轴正方向的匀强电场。一质量为 m、电荷量为 q 的带电粒子从第四象限 y 轴上的 P 点沿 x 轴正方向以某初速度射入匀强电场，经 M 点时以速 度 0v 进入环状区域，且 0v 的方向与 MN 的夹角为30 ，已知粒子在环状磁场中的运动半径为 2R，且恰好从 N 点射出磁场，带电粒子的重力忽略不计。求： （1）电场强度的大小；OP 间的距离； （2）磁感应强度的大小；粒子从 M 到 N 的运动时间； （3）若粒子从第四象限中 NM 延长线上的某点由静止释放，粒子进入磁场后刚好不进入小圆 区域。求此次粒子的释放位置坐标。 18.（16 分）如图所示，长度为 L、质量为 2Am  kg 的长木板 A 静止在光滑水平地面上，质 量为 6Bm  kg 的小物块 B 静止放在长木板的左端，在距离木板右侧 s 处的地面上固定着一个 弹性挡板 P。现突然敲击物块，物块立即以 0 8v  m/s 的速度向右运动，3s 后长木板第一次磁 撞弹性挡板，长木板立即以碰前的速率反向弹回。经 N 次碰撞后，最终物块静止在长木板的 中点处，长木板右端恰好停在弹性挡板处。已知物块与长木板的动摩擦因数为 0.1  ，重力 加速度 210m / sg  。求： （1）最初木板右侧与弹性挡板的距离 s； （2）木板 A 的长度 L； （3）若长木板与弹性挡板第 n 次碰撞，长木板向左离开弹性挡板的最大距离为 3 32nx  m， 求 n； （4）整个过程中长木板运动的总路程。 山东新高考质量测评联盟 4 月联考试题 高三物理参考答案及评分标准 2021.4 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.D 2.B 3.D 4.C 5.A 6.D 7.C 8.D 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.BC 10.BD 11.BC 12.ACD 三、非选择题：本题共 6 小题，共 60 分。 13.（3）0.30  mg M m a Mg   （4）AC 14.（1） 3 3 mg （2）A、C 0 0 U RgI  （3）15N 15.（8 分） （1） 21x  m； 12000mF  N （2） 7.5v  m/s 解析：（1） 0x v t  得 21x  m； 由动量定理得 0F t mv  得 12000mF  N （2）根据动量定理可得  1 1 02 mF F t mv mv    1 2 mFF  7.5v  m/s 16.（8 分） （1） 04P （2）15 次 解析：①对气缸右部分气体，初状态压强为 0P ，末状态压强为 P， 由玻意耳定律得 0 1 2 8 VP P V 由题意可知左侧气体与右侧气体压强相等 得 04P P ②左侧原有气体的压强为 P 时，气体体积为 1V 由玻意耳定律 0 12 VP PV 得 1 1 8V V 打入的气体压强为 P 时，气体体积为 3 4V 由玻意耳定律 0 3 5 4 VnP P V 得 15n  17.（14 分） （1） 2 03 12 mvE Rq  3 3 2OP R （2） 2 BmvB Rq  0 2 Rt v  （3） 3 , 8 3R R 解析：（1）分解速度可知 0 2x vv  ， 0 3 2yv v 3 xR v t  ； y Eqv tm  得 2 03 12 mvE Rq  21 2 Eqy tm  得 3 3 2y R （2）由牛顿第二定律得 2 0 0 2 mvqv B R  解得 0 2 mvB Rq  据几何知识可得每段圆弧所对应圆心角均为 3  粒子从 M 运动到 N 点的时间 1 2 3 mt t t t Bq     带入 B 得， 0 2 Rt v  （3）由题意可知，此次粒子的运动轨迹与小圆相切，由几何知识得    2 22 3r R r R   解得 4r R 由牛顿第二定律得 2mvqvB r  02v v  2 0 1 22Eqy m v 可得 8 3y R  坐标为 3 , 8 3R R . 18.（16 分） 解析：（1）物块加速度为 2 1 1m / sa  ；长木板的加速度为 2 2 3m / sa  ； 根据物块和长木板达到共速，可知 0 1 2v v a t a t   2t  s 6v  m/s. 可知长木板先做加速 2s，后匀速 1 1t  s 2 2 1 1 2s a t vt  12s  m （2）根据能量守恒， 2 0 1 2 2B B Lm v m g 得 64L  m （3）物块与挡板碰后，物块与木板组成的系统动量守恒，取水平向右为正方向。设第一次碰 撞后系统的共同速度为 1v ，由动量守恒定律得   1B A B Am v m v m m v   1 1 2v v 物块与挡板第二次碰撞之前，物块与木板已经达到共同速度 1v 第二次碰撞后，小物块反弹后瞬间速度大小为 1v ，经一段时间系统的共同速度为 2 2 1 2v v     第三次碰撞后，小物块反弹后瞬间速度大小为 2v 经一段时间系统的共同速度为 3 3 1 2v v     第 n 次碰撞后，小物块反弹后瞬间速度大小为 1 1 1 2 n nv v        由动能定理得 2 1 10 2B n A nm gx m v    得 4n  （4）由分析知，物块多次与挡板碰撞后，最终将与木板同时都静止。长木板与挡板第一次撞 前的路程为 12m；第一次撞后的路程为 2 2 2 vx a  第二次撞后的路性 2 1 1 2 2 vx a  第三次撞后的路程为 2 2 2 2 2 vx a  根据数学归纳法可知总路程为 28m