山东省（新高考）2021届高三下学期物理临考仿真模拟演练卷（一） 含答案

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2021 届山东省(新高考)物理临考仿真模拟演练卷(一)
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码
粘贴在答题卡上的指定位置。
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，
写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿
纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
一、单项选择题：本题共 8小题，每小题 3分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中，只有
一项是符合题目要求的。
1．已知光速为 c，一束频率为 v的光从真空入射到某介质中后传播速度变为 c，则在该介质中，
该束光的光子能量为(　　)
A．hv B．hv C． D．
2．细长轻绳下端拴一小球构成单摆，摆长为 l，在悬挂点正下方摆长处有一个能挡住摆线的钉
子A，如图所示。现将单摆向左方拉开一个小角度然后无初速度释放。忽略空气阻力，对于以后的
运动，下列说法中正确的是(　　)
A．摆球往返运动一次的周期比无钉子时的单摆周期大
B．摆球在左、右两侧上升的最大高度一样
C．摆球在平衡位置左右两侧走过的最大弧长相等
D．摆球在平衡位置右侧的最大摆角是左侧的 2倍
3．如图所示，学生练习颠球。某一次足球静止自由下落 80 cm，被重新顶起，离开头部后竖直
上升的最大高度仍为 80 cm。已知足球与头部的作用时间为 0.1 s，足球的质量为 0.4 kg，重力加速
度g取10 m/s2，不计空气阻力，足球可视为质点，下列说法正确的是(　　)
A．足球刚接触头和刚离开头时，速度不变
B．足球下落到与头部刚接触时动量大小为 3.2 kg·m/s
C．足球从最高点下落至重新回到最高点的过程中重力的冲量为零
D．足球与头部作用过程中，头部对足球的平均作用力为足球重力的 9倍
4．下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数。若该车在额定状态下以最大
速度行驶，不计自行车自身的机械损耗，则(　　)
自重 40 kg 额定电压 36 V
载重 75 kg 额定电流 12 A
最大行驶速度 20 km/h 额定输出功率 300 W
A．电动机的输入功率为 300 W
B．电动机的内电阻约等于 2 Ω
C．该车获得的牵引力约为 78 N
D．该车受到的阻力约为 54 N
5．如图，平行板电容器板间电压为 U，板间距为 d，两板间为匀强电场，让质子流以初速度 v0
垂直电场射入，沿 a轨迹落到下板的中央。现只改变其中一条件，让质子沿 b轨迹落到下板边缘，
则可以将（忽略重力影响）(　　)
A．开关 S断开
B．初速度变为 3v0
C．板间电压变为 U
D．竖直移动上板，使板间距变为 2d
6．物体做曲线运动时，在某点附近极短时间内的运动可以看作是圆周运动，圆周运动的半径
为该点的曲率半径。已知椭圆长轴端点处的曲率半径公式为 ，其中 r1和r2分别是长轴的
两个端点到焦点 F的距离（如图甲）。如图乙，卫星在椭圆轨道 I上运行，运行到远地点 A时，速
率为 v1，之后变轨进入轨道Ⅱ做速率为 v2的匀速圆周运动。若椭圆轨道近地点位于地球表面附近，
远地点到地心的距离是 R′，地球半径为 R，则 等于(　　)
A． B． C． D．
7．如图所示，不可伸长的轻绳的左端固定于 O点，右端跨过位于 O'点（O、O'两点等高）的
固定光滑轴悬挂一物体，绳上套着一质量不计的小圆环。现在圆环上悬挂一钩码（图中未画出），
平衡后，物体上升的高度为 O、O'两点间距离的。不计一切摩擦。物体与钩码的质量之比为(　　)
A．1∶2 B．3∶5 C．5∶8 D．1∶3
8．如图所示，双手端着半球形的玻璃碗，碗内放有三个相同的小玻璃球。双手晃动玻璃碗，
当碗静止后碗口在同一水平面内，三个小球沿碗的内壁在不同的水平面内做匀速圆周运动。不考虑
摩擦作用，下列说法正确的是(　　)
A．三个小球受到的合力值相等
B．距碗底最近的小球向心加速度的值最小
C．距碗口最近的小球线速度的值最小
D．处于中间位置的小球的周期最小
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，有多
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，O为等量同种正电荷连线中点，以 O点为圆心做一个垂直于连线的圆，c、d为
圆上两点，连线上 a、b两点关于 O点对称，设无穷远电势为零，下列说法正确的是(　　)
A．a、b两点电场强度大小相同
B．c、d两点电场强度和电势均相同
C．若质子仅受电场力作用，可以在 a、b之间做简谐运动
D．若电子仅受电场力作用，可能在圆上做匀速圆周运动
10．如图所示，光屏竖直放置，一个半径为 r的半圆形透明介质水平放置。一束光线由 a、b两
种频率的单色光组成。该光束与竖直方向成 30°沿半径方向从圆周上的某点入射，此时光屏截取到
三个光斑，分别位于 P、Q、R位置，其中 P为a光的光斑。若已知 a光的折射率为，下列说法正确
的是(　　)
A．在该透明介质中，a光的折射率大于 b光的折射率
B．在该透明介质中，a光的速度大于 b光的速度
C．a光进入介质后经时间 到达光屏P点
D．若要使 Q处光斑消失，则入射光线绕O点逆时针转过至少15°
11．战绳训练是当下一种火热的健身方式，运动员晃动战绳一端，使战绳上下振动，其运动状
态可视为简谐振动，如图所示。战绳上有相距 L＝6 m 的P、Q两质点，一列简谐横波沿PQ 方向传
播，当P质点在波峰时，Q质点刚好通过平衡位置且向上运动。已知该战绳的振动周期 T＝1 s，振
幅A＝0.4 m，且该简谐波波长大于 3 m。下列说法正确的是(　　)
A．该波的传播速度大小可能为 24 m/s
B．该波的传播速度大小可能为 0.96 m/s
C．若从波传到 P质点开始计时，0～2.5 s 内Q质点通过的路程可能为 2 m
D．若从波传到 P质点开始计时，0～2.5 s 内Q质点通过的路程可能为 0.5 m
12．如图所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计，匀强磁场与导轨平面垂直
阻值为R的导体棒垂直于导轨 静 止放 置， 且与导轨接触良好 。t＝0时 ， 将开关 S由1掷到
2。q、i、v和a分别表示电容器所带电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度。下列图像正确的是(
)
三、非选择题：本题共 6小题，共 60 分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、
方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值
和单位。
13．(6 分)用如图甲所示的实验装置测量当地重力加速度的大小。质量为 m2的重锤从高处由静
止开始下落，质量为 m1的重锤上拖着纸带利用电磁打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点迹
进行分析，即可测出当地的重力加速度 g值。如图乙给出的是实验中获取的一条纸带中的某一段，
相邻两计数点间还有4个点未画出，电源的频率为 50 Hz，相邻计数点间的距离如图乙所示。已知
m1＝80 g、m2＝120 g，要求所有计算结果保留两位有效数字。则：
(1)在纸带上打下计数点 5时的速度 v5＝___________m/s；
(2)用逐差法求出重锤的加速度大小 a＝__________m/s2，而得出当地的重力加速度大小为 g＝
________m/s2；
(3)测出的重力加速度的值比实际值小，其误差的主要来源有哪些_________。
A．没有使用电火花计时器
B．m1和m2的质量太悬殊
C．绳子和定滑轮之间存在阻力
D．绳子拉力不等于 m2的重力
14．(8 分)某同学要将一满偏电流为 1 mA 的电流表改装为量程为 0～3 V 的电压表。
(1)他用多用电表测得该电流表的内阻为 300 Ω，则要完成改装，应将一阻值R＝______Ω 的定
值电阻与电流表串联。
(2)改装后的电压表需利用一标准电压表对其进行检测，请根据图甲所示的检测电路，将图乙中
实物连线图补充完整。
(3)闭合开关，调节滑动变阻器，当标准电压表示数为 3 V 时，电流表示数为 0.96 mA，说明改
装后的电压表满偏电压________3 V（选填“＞”或“＜”）。若造成此误差的原因是多用电表测
出的电流表内阻 300 Ω 不准，由此可判断(1)中计算得到的阻值R比需要的阻值______（填“偏大”
或“偏小”）。
(4)为解决上述问题，应把串联电阻的阻值R改为_________Ω。
15．(8 分)在跳台滑雪比赛中，运动员在空中运动时身体的姿态会影响其速度和下落的距离。
跳台滑雪运动员在某次训练时，助滑后从跳台末端水平飞出，从离开跳台开始计时，用 v表示其水
平方向速度，v－t图像如图乙所示，运动员在空中运动时间为 4 s。在此运动过程中，若运动员在
水平方向和竖直方向所受空气阻力大小相等且保持恒定。已知运动员的质量为 50 kg，重力加速度
取10 m/s2，求：
(1)滑雪运动员水平位移的大小和水平方向所受的阻力大小；
(2)滑雪运动员在空中运动过程中动量变化量的大小（结果保留两位有效数字）。
16．(8 分)将横截面积分别为 S1＝1×10－3 m2和S2＝8×10－4 m2两个气缸竖直连接。在两气缸连接
处及其下方 h＝10 cm 处均固定有活塞销。整个气缸被活塞 a和活塞 b分割成三部分，两活塞用长 l
＝12 cm 的轻绳连接，上下两部分均与大气直接连通，两活塞之间密闭有一定质量的理想气体。已
知活塞 a的质量 m1＝2 kg，活塞 b的质量 m2＝1 kg。初始时，密闭气体的温度为 27℃，压强 p0＝
1×105 Pa，两活塞静止于如图所示的位置。外界大气压强恒为p0＝1×105 Pa，不计活塞和活塞销的厚
度，不计活塞和气缸间的摩擦，取 g＝10 m/s2。现在开始缓慢升高密闭气体的温度，求：
(1)轻绳刚好要被拉直时，密闭气体的温度；
(2)若轻绳能承受的最大拉力 T＝180 N，至少需要将温度升高到多少，才能将绳拉断？
17．(14 分)如图，某圆形薄片置于 xOy 水平面上，圆心位于坐标原点O，xOy 平面上方存在大
小为 E、沿 z轴负向的匀强电场，以该圆形绝缘材料为底的圆柱体区域内存在大小为 B、沿 z轴正
向的匀强磁场，圆柱体区域外无磁场。现可从原点O向xOy 平面上方的各方向发射电荷量为 q、质
量为 m、速度大小为 v的带正电荷的粒子。粒子重力忽略不计，不考虑粒子间的相互作用，不计碰
撞时间。
(1)若粒子每次与材料表面的碰撞为弹性碰撞，且从原点O发出的所有粒子都被该电场和磁场
束缚在上述圆柱体内，则此圆形薄片的半径至少为多大？
(2)若某粒子每次与材料表面的碰撞点都在坐标原点O，则此粒子的发射方向与 z轴正方向夹角
的三角函数值须满足什么条件？
(3)若在粒子每次与材料表面碰撞后的瞬间，速度竖直分量反向，水平分量方向不变；竖直方向
的速度大小和水平方向的速度大小均按同比例减小，以至于动能减小75%。求发射方向与 z轴正向
成45°角的粒子从发射直至最终动能耗尽而沉积于材料表面所经历的时间。
18．(16 分)如图所示，在光滑水平地面置有一“L”形滑板，质量 M＝3m，AB 为半径 R＝0.45 m
的弧面，BC 段粗糙，长度 L＝5 m，其余段光滑；滑板距右侧墙壁 D的距离为 x，滑板上表面与墙
壁上表面在同一水平面上，墙壁 D上表面放置有自由伸长的弹簧，右端固定；滑块 P1和P2的质量
均为 m，且与BC 面的动摩擦因数分别为 μ1＝0.10 和μ2＝0.20；开始时滑板紧靠左侧障碍物P，P2静
置于滑板上的 B点，P1以v0＝4 m/s 的初速度从 A点沿弧面切线滑下，与 P2碰撞后速度变为 0，若
滑板与墙壁 D碰撞后被墙壁粘住，不计其他摩擦，g＝10 m/s2。
(1)求P1与P2碰撞前的速度；
(2)若x足够长，请判断P1与P2能否再次发生碰撞；
(3)讨论 P1最终距B点距离 s与x的关系。
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