1、- 1 - 聊城市 2021 年普通高中学业水平等级考试模拟卷 物理(一) 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的指定位置。 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， 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。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共 8 个小题，每小题 3 分，共 24 分。每小题只有一个选项符合题目要 求。 1.2021 年央视春晚首次采用 5G 信号“云”传播方式，使“云”观众、 “云”演员和春晚互动 起来，
2、与 4G 信号相比，5G 信号使用频率更高的电磁波，每秒传送的数据量是 4G 的 50100 倍，5G 信号网络的高性能很好的实现了观众的良好体验。相比 4G 信号 A.5G 信号的光子能量更大 B.5G 信号的衍射更明显 C.5G 信号的传播速度更大 D.5G 信号的波长更长 2.有关原子与原子核的相关知识，下列说法正确的是 A.贝可勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核 B. 射线是高速运动的氦原子核，具有良好的穿透性，能够穿透几厘米厚的铅板 C.核聚变又叫“热核反应” ，宇宙中时时刻刻都在进行着，太阳就是个巨大的热核反应堆 D. 核 泄 漏 污 染 物 器 137 55 C
3、s 能 够 产 生 对 人 体 有 害 的 辐 射 ， 其 核 反 应 方 程 式 为 器 137137 5556 CsBaX，式中 X 为正电子 3.一列沿 x 轴正方向传播的横波，在 t=0 时刻的波形如图甲所示，图乙是图甲中某质点的振动 图像。下列说法正确的是 - 2 - A.该波的波速为 4m/s B.图乙表示质点 S 的振动图像 C.质点 R 在 t=6s 时的位移最大 D.一观察者沿 x 轴向波源运动时，他观测到的该波频率为 0.25Hz 4.北京 2022 年冬奥会跳台滑雪比赛将在张家口赛区的国家跳台滑雪中心进行， 跳台由助滑道、 起跳区着陆坡和停止区组成，如图所示。跳台滑雪运动
4、员在助滑路段获得高速后从起跳区水 平飞出，在着陆坡落地，不计空气阻力。用v、P、Ek、E 分别表示运动员在空中运动的速度 变化量、重力的瞬时功率、动能、机械能，t 表示运动员在空中的运动时间，下列图象中正确 的是 5.如图所示，正三棱柱 ABCABC的 A 点固定一个电荷量为+Q 的点电荷，C 点固定一个电 荷量为Q 的点电荷，D、D点分别为 AC、AC边的中点，选无穷远处电势为 0。下列说法中 正确的是 A.B、B两点的电场强度相同 B.将一负试探电荷从 A点移到 C点，其电势能减少 C.将一正试探电荷沿直线从 B 点移到 D点，电场力始终不做功 D.若在 A点再固定电荷量为+Q 的点电荷，
5、C点再固定一个电荷量为Q 的点电荷，则 D 点的 - 3 - 电场强度指向 B 点 6.“新疆准东安徽皖南”1100kV 特高压直流输电工程是目前世界上电压等级最高、输送 容量最大、输送距离最远、技术水平最先进的输电工程，输电容量 1200 万千瓦。输电线路流 程可简化为： 若直流输电线电阻为 10，不计变压器与整流等造成的能量损失，直流变交流时，有效值不会 变大。当输电线路电流为 5103A 时，下列说法正确的是 A.输电功率为 1.21010W B.输电导线上损失的功率为 2.5108W，损失的电压为 50kV C.降压变压器匝数比为 11：5 D.若保持输送功率不变，用 550kV 输电
6、，用户得到的功率比 1100kV 输电时减少 1109W 7.2021 年的春节是个热闹的火星年。2 月 5 日，我国航天局发布了由“天问一号”拍摄的首张 火星图像(图甲)，给我们送来了新年大礼包；2 月 10 日 19 时 52 分， “天问一号”探测器实施 近火捕获，顺利进入近火点高度约 400 千米，周期约 10 个地球日，倾角约 10的大椭圆环火 轨道，成为我国第一颗人造火星卫星，实现“绕、落、巡”目标的第一步，环绕火星成功。 图乙为“天问号”探测器经过多次变轨后登陆火星前的部分轨迹图，轨道 I、轨道 II、轨道 III 相切于 P 点，轨道 III 为环绕火星的圆形轨道，P、S 两点
7、分别是椭圆轨道的近火星点和远火星 点，P、S、Q 三点与火星中心在同一直线上，下列说法正确的是 A.探测器在 P 点由轨道 I 进入轨道 II 需要点火加速 B.探测器在轨道 III 上 Q 点的速度大于在轨道 II 上 S 点的速度 C.探测器在轨道 II 上运行时，在相等时间内与火星连线扫过的面积与在轨道 III 上相等 - 4 - D.探测器在轨道 II 上由 P 点运动到 S 点的时间小于探测器在轨道 III 上由 P 点运动到 Q 点的 时间 8.蹦极是一项非常刺激的户外休闲活动。跳跃者站在约 40 米以上(相当于 10 层楼)高度的桥梁 塔顶、高楼、吊车甚至热气球上，把一端固定的长
8、橡皮条的另一端绑在踝关节处，然后两臂 伸开、双腿并拢、头朝下离开跳台，图甲为蹦极的场景。一游客从蹦极台下落的速度位移 图像如图乙所示。已知弹性绳的弹力与伸长量的关系符合胡克定律，游客及携带装备的总质 量为 75kg，弹性绳原长为 10m，重力加速度 g 取 10m/s2。下列说法正确的是 A.整个下落过程中，游客始终处于失重状态 B.游客及携带装备从静止开始下落 15m 的过程中重力的冲量为 1125NS C.弹性绳的劲度系数约为 50N/m D.弹性绳长为 24m 时，游客的加速度大小约为 18m/s2 二、多项选择题：本题共 4 个小题，每小题 4 分，共 16 分。每小题有多个选项符合题
9、目要求， 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.某半圆形玻璃砖横截面如图所示，AB 为直径，O 点为圆心。在该截面内有 a、b 两束单色可 见光从空气垂直于 AB 射入玻璃砖，两入射点到 O 的距离相等。两束光在半圆边界上反射和 折射，则 a、b 两束光 A.在同种均匀介质中传播，b 光的传播速度较大 B.以相同的入射角从空气斜射入水中，a 光的折射角大 C.若 a 光照射某金属表面能发生光电效应，b 光也一定能 D.分别通过同一双缝干涉装置，b 光相邻亮纹的间距大 - 5 - 10.某汽车的四冲程内燃机利用奥托循环进行工作，该循环可视为由两个绝热过程和两个等
10、容 过程组成。如图所示为一定质量的理想气体所经历的奥托循环，则该气体 A.在 ab 的过程中，外界对其做的功全部用于增加内能 B.在状态 a 和 c 时气体分子的平均动能可能相等 C.在 bc 的过程中，单位时间内撞击气缸壁的分子数增多 D.在一次循环过程中气体吸收的热量小于放出的热量 11.筷子是中华饮食文化的标志之一，我国著名物理学家李政道曾夸赞说： “筷子如此简单的两 根木头，却精妙绝伦地应用了物理学杠杆原理。 ”如图所示，用筷子夹住质量为 m 的小球，两 根筷子均在竖直平面内，且筷子和竖直方向的夹角均为日。已知小球与筷子之间的动摩擦因 数为 ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为
11、 g，小球静止。下列说法正确的是 A.筷子对小球的最小压力是 mg 2cossin B.当 增大时，筷子对小球的最小压力一定增大 C.当 减小时，筷子对小球的最小压力一定增大 D.要想用筷子夹住小球，必须满足 tan 12.如图所示，电阻不计的光滑金属导轨由直窄轨 AB、CD 以及直宽轨 EF、GH 组合而成，窄 轨和宽轨均处于同一水平面内，AB、CD 等长且与 EF、GH 均相互平行，BE、GD 等长、共 线，且均与 AB 垂直，窄轨间距为 2 L ，宽轨间距为 L。窄轨和宽轨之间均有竖直向上的磁感强 度为 B 的匀强磁场。由同种材料制成的相同金属直棒 a、b 始终与导轨垂直且接触良好，棒长
12、 - 6 - 为 L、质量为 m、电阻为 R。初始时 b 棒静止于导轨 EF 段某位置，a 棒从 AB 段某位置以初 速度 v0向右运动，且 a 棒距窄轨右端足够远，宽轨 EF、GH 足够长。下列判断正确的是 A.a 棒刚开始运动时，b 棒的加速度大小为 22 0 B L v 3mR B.经过足够长的时间，a 棒的速度为 0 2 v 5 C.整个过程中通过回路的电荷量为 0 2mv 5BL D.整个过程中 b 棒产生的焦耳热为 2 0 1 mv 15 三、非选择题：本题共 6 小题，共 60 分。 13.(6 分)做“探究加速度与力、质量的关系”实验时，图甲是教科书中的实验方案。 (1)两组同
13、学用图甲装置研究加速度 a 与力 F 的关系，在未平衡摩擦力的情况下分别得到图乙 中两条直线，发现可由该图线求得木块与木板间的动摩擦因素。设两组所用木块与木板间的 动摩擦因数分别为 A、B，由图乙可知，A B(选填“大于” 、 “小于”或“等于”)。 (2)某组同学在实验中获得一条纸带，各计数点分布情况如图丙所示，图中计数点 a、b、c、d、 e、f 间均有四个点未画出。已知打点计时器所用交流电的频率为 50Hz，则由该纸带求得实验 中木块的加速度大小是 a= m/s2(保留两位有效数字)。 (3)若用图丁所示的实验方案研究加速度 a 与力 F 的关系。其主要操作步骤如下： 挂上托盘和砝码，改
14、变木板的倾角，使质量为 M 的小车拖着纸带沿木板匀速下滑； - 7 - 取下托盘和砝码，测出其总质量 m，让小车沿木板下滑，测出加速度 a； 改变砝码质量和木板倾角，重复多次测量，通过作图可得到 aF 的关系。 请对比以上两种方案，说出图丁方案的优点是 。 14.(8 分)多用电表是实验室中必备的仪器，用它的欧姆挡测电阻方便简单，现某实验小组对多 用电表的欧姆挡进行了以下研究。 (1)使用多用电表欧姆挡测电阻时，下列说法正确的是 ； A.测量电路中某个电阻的阻值时，应该把该电阻与电路断开 B.测量电阻时，如果双手手指与两表笔金属部分接触，会导致测量值偏大 C.测电阻时，若指针偏转角度较小，应更
15、换较大倍率、重新调零后，再进行测量 D.多用电表长期使用后电池电动势会变小，在仍能欧姆调零的情况下，会导致测量值偏小 (2)多用电表欧姆挡电路可以等效为一个直流电源、一个可变电阻和一个电流表串联后与红黑 表笔相接。现有一个欧姆挡刻度盘中值附近刻度模糊不清的多用电表，某同学想通过实验的 方法测量该多用电表的欧姆“1”挡刻度盘中值刻度对应的阻值。现有器材如下： 实验器材：待测多用电表，电压表 V(量程 6V，内阻十几千欧)，电阻箱 R，导线若干。 在图甲所给的器材上已完成部分连线，请你在答题卡上补充完整连线。 该同学利用实验中得到的数据以 1 R 为纵坐标， 1 U 为横坐标，作出图乙所示的图象，
16、该图象 对应的函数表达式是 ，表达式须用欧姆挡电源电动势 E、 “1”挡刻度盘 中值刻度对应的电阻 r 表示。由图像可求得该多用电表的欧姆“1”挡刻度盘中值刻度对应 的阻值为 (结果保留两位有效数字)。 15.(7 分)趣味运动“充气碰碰球”如图所示。用完全封闭的 PVC 薄膜充气膨胀成型，人钻入 洞中，进行碰撞游戏。充气之后碰碰球内气体体积为 0.8m3，压强为 1.5105Pa。碰撞时气体 最大压缩量是 0.08m3，不考虑压缩时气体的温度变化。 - 8 - (1)求压缩量最大时，球内气体的压强； (2)为保障游戏安全，球内气体压强不能超过 1.75105Pa，那么，在早晨 17环境下充完
17、气的 碰碰球，球内气体压强为 1.5105Pa，若升温引起的球内容积变化可忽略，请通过计算判断是 否可以安全地在中午 37的环境下进行碰撞游戏？ 16.(9 分)如图所示， 光滑的曲面与水平面在 O 点相切， 水平面与一足够长的传送带在 P 点平滑 连接，传送带与水平方向的夹角 =30皮带轮逆时针转动、速率 v=3m/s。一质量为 m=1kg、 可视为质点的物块 A 自曲面上高 h=0.9m 处由静止释放，经过 O 点进入水平面向右运动，OP 长 L=1m。已知 A 与 OP 段间的动摩擦因数 1=0.1，与传送带间的动摩擦因数 2= 3 3 ，重力 加速度 g=10m/s2。求： (1)A
18、第一次经过 O 点时的速度大小 v0； (2)A 第一次自 P 点上滑的最大位移 x； (3)A 从 P 点向上至第一次返回的过程中，物块与传送带之间由于摩擦而产生的热量 Q。 17.(14 分)如图甲所示，在光滑绝缘水平桌面内建立平面直角坐标系 xOy，在第 II 象限内有平 行于桌面的匀强电场，场强方向与 I 轴负方向的夹角 =45。在第 III 象限垂直于桌面放置两 块相互平行的平板 C1、C2，两板间距为 d1=L，板间有竖直向上的匀强磁场，两板右端在 y 轴 上，板 C1与 x 轴重合，在其左端紧贴桌面有一小孔 M，小孔 M 离坐标原点 O 的距离为 L。 在第 IV 象限垂直于 x
19、 轴放置一块平行于 y 轴的竖直平板 C3，平板 C3在 x 轴上垂足为 Q，垂 足 Q 与原点 O 相距 d2= 1 3 L。现将一质量为 m、带电量为q 的小球从桌面上的 P 点以初速度 v0垂直于电场方向射出，刚好垂直 C1板穿过 M 孔进入磁场。已知小球可视为质点，P 点与小 孔 M 在垂直电场方向上的距离为 s，不考虑空气阻力。 - 9 - (1)求匀强电场的场强大小； (2)要使带电小球无碰撞地穿出磁场并打到平板 C3上，求磁感应强度的取值范围； (3)若 t=0 时刻小球从 M 点进入磁场，磁场的磁感应强度随时间周期性变化，取竖直向上为磁 场的正方向，如图乙所示，磁场的变化周期
20、T= 0 4 m 3qB ，小孔 M 离坐标原点 O 的距离 L= 0 0 4 2mv qB ，求小球从 M 点打在平板 C3上所用的时间。 18.(16 分)如图所示，在倾角为 37 的斜面上放置一质量为 m 的物块 B，物块 B 的下端连接一 轻质弹簀，弹簧下端与挡板相连接，物块 B 平衡时，弹簧的压缩量为 x0，O 点为弹簧的原长 位置。在斜面顶端再连接一光滑的半径 R=0.6x0的半圆轨道，半圆轨道与斜面相切于 P 点。在 斜面顶端有一质量也为 m 的物块 A，与物块 B 相距 4x0，现让 A 从静止开始沿斜面下滑，A、 B 相碰后立即一起沿斜面向下运动，但不粘连，它们到达最低点后又
21、一起向上运动，并恰好回 到 O 点(A、B 均可视为质点)。已知斜面 OP 部分粗糙，且 A、B 与斜面间的动摩擦因数均为 =0.25，其余部分光滑。已知 sin37 =0.6，cos37 =0.8，重力加速度为 g。 (1)求物块 A、B 相碰后瞬间的共同速度大小； (2)求物块 A、B 相碰前弹簧具有的弹性势能； (3)若让物块 A 以某一初速度从 P 点沿半圆轨道上滑，恰好能通过最高点后落在斜面上，求 A - 10 - 的落点到 P 点的距离。 (4)若让物块 A 以某一初速度 v 自 P 点沿斜面下滑，与物块 B 碰后返回到 P 点还具有向上的速 度，则 v 为多大时物块 A 恰能通过半圆轨道的最高点？A、B 分离瞬间，B 物块即被锁定。 - 11 - - 12 - - 13 - - 14 -
