2021届山东省济南市高三新高考物理第一次模拟考试试卷含答案

这是一份2021届山东省济南市高三新高考物理第一次模拟考试试卷含答案，共12页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
1.2021年初，在抗击2021-nCV，红外线体温计发挥了重要作用。以下关于红外线的说法中正确的选项是〔 〕
A. 红外线的波长比红光短 B. 利用红外线的热效应可以加热物体
C. 红外遥感是利用红外线的穿透能力强 D. 高温物体辐射红外线，低温物体不辐射红外线
2.关于一定质量的理想气体，以下说法正确的选项是〔 〕
A. 气体的体积是所有气体分子的体积之和 B. 气体的压强是由气体分子重力产生的
C. 气体压强不变时，气体的分子平均动能可能变大 D. 气体膨胀时，气体的内能一定减小
3.短跑运发动在训练中从起跑开始的一段时间内可看成先做匀加速直线运动再做匀速直线运动。总位移为s，匀速阶段的速度为v、时间为t，那么匀加速阶段的时间为〔 〕
A. B. C. D.
4.P、Q两种不同波长的光，以相同的入射角从玻璃射向空气，P光发生全反射，Q光射入空气，那么〔 〕
A. 玻璃对P光的折射率小于对Q光的折射率 B. 玻璃中P光的波长大于Q光的波长
C. 玻璃中P光的速度大于Q光的速度 D. P光的光子能量大于Q光的光子能量
5.狞猫弹跳力惊人，栖息在枯燥的旷野和沙漠，善于捕捉鸟类。一只狞猫以某一初速度斜向上与水平地面成θ角跳离地面，落地前其最大高度为h，最大水平位移为x。不考虑空气阻力。以下说法正确的选项是〔 〕
A. 保持起跳速度大小不变，增大θ角，狞猫在空中的运动时间不变
B. 保持起跳速度大小不变，增大θ角，狞猫在空中的最大高度h增大
C. 保持起跳角度θ不变，增大起跳速度，x与h的比值减小
D. 保持起跳角度θ不变，增大起跳速度，x与h的比值增大
6.如下列图为等边三角形ABC，在A、B两点放等量异种点电荷，A、B连线中点处的电场强度和电势分别为E、φ，那么C点的场强和电势分别为〔 〕
A. E，φ B. E，φ C. E，φ D. E，φ
7.如下列图为剪式千斤顶的截面图。四根等长的支持臂用光滑铰链连接，转动手柄，通过水平螺纹轴减小MN间的距离，以抬高重物。保持重物不变，MP和PN夹角为120°时N点受到螺纹轴的作用力为F1；MP和PN夹角为60°时N点受到螺纹轴的作用力为F2。不计支持臂和螺纹轴的重力，那么F1与F2大小之比为〔 〕
A. 1：1 B. 1：3 C. ：1 D. 3：1
8.采用一稳压交流电源给如下列图电路供电，R1、R2、R3 是三个完全相同的定值电阻，理想变压器的匝数比为2：1，开关断开时电路消耗的总功率为P，那么开关闭合时电路消耗的总功率为〔 〕
A. P B. C. D.
二、多项选择题
9.2021年11月我国首颗亚米级高分辨率光学传输型立体测绘卫星高分七号成功发射，七号在距地约600km的圆轨道运行，先期发射的高分四号在距地约36000km的地球同步轨道运行，关于两颗卫星以下说法正确的选项是〔 〕
A. 高分七号比高分四号运行速率大 B. 高分七号比高分四号运行周期大
C. 高分七号比高分四号向心加速度小 D. 相同时间内高分七号与地心连线扫过的面积比高分四号小
10.一列沿x轴正向传播的简谐横波，t=0时刻的波形如下列图，波速大小为v=0.6m/s，此时波刚好传到0.24m的位置，P为0.60m处的质点。以下说法中正确的选项是〔 〕
B. 刚传播到P点时P点由平衡位置向上振动
C. 从t=0时刻到刚传播到P点过程中O点的路程为30cm
D. 0.18m处的质点的振动方程为y=5sin(5πt )cm
11.如下列图，铜圆盘安装在竖直的铜轴上，圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场中。电路通过电刷与圆盘的边缘和铜轴接触良好，电源电动势为E，内阻为r，定值电阻为R。先将开关闭合，待圆盘转速稳定后再断开开关，不计一切摩擦，以下说法中正确的选项是〔 〕
A. 闭合开关时，从上往下看圆盘逆时针转动
B. 闭合开关转速稳定时，流过圆盘的电流为零
C. 断开开关时，a点电势低于b点电势
D. 断开开关后，流过电阻R上的电流方向与原电流方向相反
12.如下列图，三根长均为L的轻杆组成支架，支架可绕光滑的中心转轴O在竖直平面内转动，轻杆间夹角均为120°，轻杆末端分别固定质量为m、2m和3m的n、p、q三个小球，n球位于O的正下方，将支架从图示位置由静止开始释放，以下说法中正确的选项是〔 〕
A. 从释放到q到达最低点的过程中，q的重力势能减少了 mgL
B. q到达最低点时，q的速度大小为
C. q到达最低点时，轻杆对q的作用力为5mg
D. 从释放到q到达最低点的过程中，轻杆对q做的功为 3mgL
三、实验题
13.某学习小组将一个直流电源和一个很大的定值电阻(约几十千欧)串联组成了一个新电源，如图甲所示。当该电源两端接的电阻较小时(小于300欧姆)，该电源能稳定输出约30μA的恒定电流。该学习小组利用新电源设计了如图乙所示的电路测量一个量程为30μA、内阻约为几百欧姆的灵敏电流计的内阻。主要实验步骤如下：
〔1〕只闭合图乙中的开关K，灵敏电流计指针如图丙中实线所示，该示数为________μA。
〔2〕再闭合图乙中的开关S，调节变阻箱R1 ， 使灵敏电流计的指针指到图丙中虚线位置，此时变阻箱的示数为330欧姆。根据以上数据计算可知，灵敏电流计的内阻为________欧姆，此测量值________(填“大于〞、“小于〞、“等于〞)真实值。
14.某实验小组用如图甲所示的实验装置进行“测量重力加速度〞并“验证机械能守恒定律〞两个实验。该小组把轻质细绳的一端与一个小球相连，另一端系在力传感器的挂钩上，整个装置位于竖直面内，将摆球拉离竖直方向一定角度，由静止释放，与传感器相连的计算机记录细绳的拉力F随时间t变化的图线。
〔1〕首先测量重力加速度。将摆球拉离竖直方向的角度小于5°，让小球做单摆运动，拉力F随时间t变化的图线如图乙所示。
①图可知该单摆的周期T约为________s(保存两位有效数字)。
②该小组测得该单摆的摆长为L，那么重力加速度的表达式为________(用测量或者的物理量表示)。
〔2〕然后验证机械能守恒定律。将摆球拉离竖直方向较大角度后由静止释放，拉力F随时间t变化的图线如图丙所示。
①要验证机械能守恒，还需要测量的物理量是________。
②假设图中A点的拉力用F1表示，B点的拉力用F2表示，那么小球从A到B的过程中，验证机械能守恒的表达式为________(填表达式前的字母序号)。
A． B． C
四、解答题
15.为防治2021-nCV，社区等公共场所加强了消毒措施，如下列图为喷洒消毒液的某喷雾器示意图。储液桶与打气筒用软细管相连，储液桶容积为 (不计储液桶两端连接管体积)，初始时桶内消毒液上方气体压强为 ，体积为 V0 ， 翻开阀门K喷洒消毒液，一段时间后关闭阀门停止喷洒，此时气体压强降为 。喷洒过程中桶内气体温度与外界温度相同且保持不变， 为外界大气压强。求：
〔1〕停止喷洒时剩余的药液体积；
〔2〕为使桶内气体压强恢复为 ，需打入压强为 的气体体积(不考虑打气过程中温度变化)。
16.微棱镜增亮膜能有效提升LCD(液晶显示屏)亮度。如图甲所示为其工作原理截面图，从面光源发出的光线通过棱镜膜后，局部会定向出射到LCD上，局部会经过全反射返回到光源进行再利用。如图乙所示，等腰直角 为一微棱镜的横截面， A=90 ，AB=AC=4a，紧贴BC边上的P点放一点光源，BP= BC。微棱镜材料的折射率n = ，sin37 =06，只研究从P点发出照射到AB边上的光线。
〔1〕某一光线从AB边出射时，方向恰好垂直于BC边，求该光线在微棱镜内的入射角的正弦值；
〔2〕某一局部光线可以依次在AB、AC两界面均发生全反射，再返回到BC边，求该局部光线在AB边上的照射区域长度。
17.如下列图，相距L=5m的粗糙水平直轨道两端分别固定两个竖直挡板，距左侧挡板 =2m的O点处静止放置两个紧挨着的小滑块A、B，滑块之间装有少量炸药。炸药爆炸时，能将两滑块分开并保持在直轨道上沿水平方向运动。滑块A、B的质量均为m=1kg，与轨道间的动摩擦因数均为 =0.2。不计滑块与滑块、滑块与挡板间发生碰撞时的机械能损失，滑块可看作质点，重力加速度g取10m/s2。
〔1〕炸药爆炸瞬间，假设有Q1=10J的能量转化成了两滑块的机械能，求滑块A最终离开出发点的距离；
〔2〕假设两滑块A、B初始状态并不是静止的，当它们共同以v0=1m/s的速度向右经过O点时炸药爆炸，要使两滑块分开后能再次相遇，那么爆炸中转化成机械能的最小值Q2是多少?
18.如图甲所示，在平面直角坐标系xOy中关于x轴对称放置两平行金属板A、B，A、B板的左端均在y轴上，两板间距离d=6.0cm，板长L1=1.8cm，距两板右端L2=28cm处放置有足够长的垂直x轴方向的荧光屏，两者之间区域分布着匀强磁场，磁感应强度B=1.0T，方向垂直坐标平面向里。大量比荷为 =5.0×104C/kg带负电粒子以速度v0=6.0×103m/s从坐标原点O连续不断的沿x轴正向射入板间，离开板间电场后进入磁场，最后打在荧光屏上。在两板间加上如图乙所示的交流电压，不计粒子重力，不考虑场的边缘效应和粒子的相对论效应，求：
〔1〕t=0时刻发射的粒子离开电场时的速度大小及偏转距离；
〔2〕粒子打在荧光屏上的范围；
答案解析局部
一、单项选择题
1.【解析】【解答】A．红外线的波长比红光的波长更长，A不符合题意；
B．红外线是一种看不见的光，通过红外线的照射，可以使物体的温度升高，B符合题意；
C．人们利用红外线来实行遥控和遥感，是因为红外线波长长，更容易发生衍射，C不符合题意；
D．一切物体都向外辐射红外线，D不符合题意。
故答案为：B。

【分析】利用电磁波谱可以比较红外线和红光的波长；红外线遥控是利用红外线的波长大；所以物体都辐射红外线。
2.【解析】【解答】A．气体的体积是气体分子所能充满的整个空间，不是所有气体分子的体积之和，A不符合题意；
B．大量做无规那么热运动的分子对器壁频繁、持续地碰撞产生了气体的压强，与气体重力无关，B不符合题意；
C．气体压强不变时，体积增大，气体温度升高，那么分子的平均动能增大，C符合题意；
D．气体膨胀时，气体对外做功，由热力学第一定律 可知，气体对外做功同时可能吸收更多的热量，内能可以增加，D不符合题意。
故答案为：C。

【分析】气体的体积是气体所能到达的空间体积大小；气体的压强是由于气体分子对容器壁撞击产生的；气体的压强不变但是温度才决定平均动能的大小；气体膨胀时不能明确吸热和放热所以不能判别气体内能的变化。
3.【解析】【解答】匀速阶段的位移为
在匀加速直线运动过程，根据平均速度公式可得
根据题意那么有
解得匀加速阶段的时间
A、B、C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。

【分析】利用匀速运动的位移公式结合匀加速的位移公式可以求出运动的时间。
4.【解析】【解答】A．根据临界角公式 ， 光束的折射率小， 光束的折射率大，A不符合题意；
B．在玻璃球体中，光的波长
是光在真空中的波长， 光的折射率大，频率大，在真空中的波长短，由 知在玻璃球体中， 光的波长小于 光的波长，B不符合题意；
C．根据 可知玻璃中 光的速度小于 光的速度，C不符合题意；
D． 光的折射率大，频率大，根据 可知 光的光子能量大，所以 光的光子能量大于 光的光子能量，D符合题意。
故答案为：D

【分析】利用临界角公式可以判别折射率的大小；利用折射率的大小可以比较波长、传播速度和光子频率、能量的大小。
5.【解析】【解答】A．狞猫做斜抛运动，在竖直方向那么有
狞猫在空中的运动时间
保持起跳速度大小不变，增大 角，狞猫在空中的运动时间增大，A不符合题意；
B．狞猫在空中的最大高度
保持起跳速度大小不变，增大 角，狞猫在空中的最大高度增大，B符合题意；
CD．狞猫最大水平位移为
最大水平位移与最大高度的比值为
保持起跳角度 不变，增大起跳速度， 与 的比值不变，C、D不符合题意。
故答案为：B。

【分析】利用速度的分解结合速度公式可以判别运动的时间及上升的高度；利用位移公式可以判别速度对于位移比值的影响。
6.【解析】【解答】设等边三角形的边长为 ， 、 两点的电荷量大小为 ， 、 连线中点处的电场强度为
点的电场强度为
等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线，那么有
A符合题意，B、C、D不符合题意
故答案为：A。

【分析】利用等势线的位置可以判别电势的大小；利用场强的叠加可以求出场强的大小。
7.【解析】【解答】当两臂间的夹角为 时，两臂受到的压力为
对 点分析， 点受到螺纹轴的作用力为
当两臂间的夹角为 时，两臂受到的压力为
对 点分析， 点受到螺纹轴的作用力为
那么有
A、B、C不符合题意，D符合题意；
故答案为：D。

【分析】利用平衡条件可以求出N点受到的作用力的比值。
8.【解析】【解答】设三个完全相同的定值电阻的阻值为 ，电压电压为 ，开关断开时，根据等效电路可得电路的总的电阻为
电路消耗的总功率为
开关闭合时，根据等效电路可得电路的总的电阻为
电路消耗的总功率为
A、B、D不符合题意，C符合题意；
故答案为：C。

【分析】利用等效电路结合功率的表达式可以求出消耗功率的大小。
二、多项选择题
9.【解析】【解答】A．万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得
可得
运行轨道半径越大，运行的速度越小，高分七号比高分四号向心速率大，A符合题意；
B．万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得
解得
运行轨道半径越大，运行的周期越大，所以高分七号比高分四号运行周期小，B不符合题意；
C．万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得
解得
运行轨道半径越大，运行的加速度越小，所以高分七号比高分四号向心加速度大，C不符合题意；
D．卫星与地心连线扫过的面积为
相同时间内，运行轨道半径越大，与地心连线扫过的面积越大，相同时间内高分七号与地心连线扫过的面积比高分四号小，D符合题意；
故答案为：AD。

【分析】利用引力提供向心力结合半径的大小可以比较速率、周期、向心加速度的大小；利用线速度的大小结合面积公式可以比较单位时间扫过面积的大小。
10.【解析】【解答】A．简谐横波传播到 点的时间为
A符合题意；
B．根据同侧法可知， 时刻0.24m的位置的质点由平衡位置向下振动，波源开始振动的方向是向下，所以刚传播到 点时 点由平衡位置向下振动，B不符合题意；
C．由图可知波长为
简谐横波的周期为
所以有
从 时刻到刚传播到 点过程中 点的路程为 ，C符合题意；
D．由图可知振幅为 ，角速度为
时刻0.18m处的质点的位移为-5cm，所以0.18m处的质点的振动方程为 ，D不符合题意；
故答案为：AC。

【分析】利用距离及波速可以求出传播的时间；利用传播方向可以判别质点的起振方向；利用传播的时间结合周期可以求出质点的路程；利用振动的周期结合振幅可以求出质点的振动方程。
11.【解析】【解答】A．闭合开关时，铜圆盘中有电流经过，圆盘中电流方向沿半径向外，根据左手定那么可知，从上往下看圆盘顺时针转动，A不符合题意；
B．闭合开关转速稳定时，圆盘不受安培力作用，根据 可知流过圆盘的电流为零，B符合题意；
C．断开开关时，从上往下看，圆盘顺时针转动，圆盘的半径切割磁感线产生感应电动势，由右手定那么知，圆盘中电流方向沿半径向里，所以 点电势低于 点电势，C符合题意；
D．闭合开关时，流过电阻 上的电流方向从 点经电阻 到 点；断开开关时， 点电势低于 点电势，流过电阻 上的电流方向从 点经电阻 到 点，所以断开开关后，流过电阻 上的电流方向与原电流方向相同，D不符合题意；
故答案为：BC。

【分析】利用左手定那么可以判别圆盘转动的方向；利用安培力的表达式可以判别安培力的大小；利用右手定那么可以判别电势的上下即电流的方向。
12.【解析】【解答】A．从释放到 到达最低点的过程中， 的重力势能减少了
A不符合题意；
B． 、 、 三个小球和轻杆支架组成的系统机械能守恒， 、 、 三个小球的速度大小相等，从释放到 到达最低点的过程中，根据机械能守恒那么有
解得
B符合题意；
C． 到达最低点时，根据牛顿第二定律可得
解得
C不符合题意；
D．从释放到 到达最低点的过程中，根据动能定理可得
解得轻杆对 做的功为
D符合题意；
故答案为：BD。

【分析】利用高度的变化可以求出重力势能的变化；利用机械能守恒定律可以求出速度的大小；利用牛顿第二定律可以求出杆作用力的大小；利用动能定理可以求出杆对q做功的大小。
三、实验题
13.【解析】【解答】(1)灵敏电流计的分度值为1mA，灵敏电流计指针如图丙中实线所示，该示数为25.0mA；(2)灵敏电流计的指针指到图丙中虚线位置，该示数为15.0mA；根据并联分流可得流过调节变阻箱 的电流为
根据电流结构和欧姆定律那么有
解得灵敏电流计的内阻为 闭合图乙中的开关S，总电阻减小，电路中的总电流增大，流过调节变阻箱 的电流大于10mA，根据电流结构和欧姆定律可知此测量值偏小，所以测量值小于真实值。

【分析】〔1〕利用电流计的分度值可以读出对应的读数；
〔2〕利用欧姆定律可以求出电流计的内阻大小；利用总电阻的变化可以判别流过电阻箱的电流大小偏大进而判别测量值偏小。
14.【解析】【解答】(1)①小球做单摆运动，经过最低点拉力最大，由图乙可知11.0s到14.0s内有4个全振动，该单摆的周期 ②根据单摆周期公式 可得重力加速度 (2)①图中 点对应速度为零的位置，即最高位置，根据受力分析可得
图中 点对应速度最大的位置，即最低点位置，根据牛顿第二定律可得
小球从 到 的过程中，重力势能减小量为
动能的增加量为
要验证机械能守恒，需满足
解得
所以还需要测量的物理量是小球的质量②验证机械能守恒的表达式为
A符合题意，B、C不符合题意；
故答案为：A。

【分析】〔1〕利用运动时间和全振动的个数可以求出单摆的周期大小；利用周期的表达式可以求出重力加速度的表达式；
〔2〕利用机械能守恒定律可以判别需要测量的物理量及验证机械能守恒定律的表达式。
四、解答题
15.【解析】【分析】〔1〕利用等温变化可以求出药液的体积大小；
〔2〕利用等温变化可以求出气体体积的大小。
16.【解析】【分析】〔1〕利用折射定律结合出射角的大小可以求出入射角的正弦值；
〔2〕利用临界角的大小结合几何关系可以求出MN之间的距离。
17.【解析】【分析】〔1〕利用动量守恒定律和能量守恒定律结合牛顿第二定律和速度位移公式可以求出距离的大小；
〔2〕利用动量守恒定律结合速度位移公式及能量守恒定律可以求出最小的内能大小。
18.【解析】【分析】〔1〕利用类平抛的位移公式结合速度的合成可以求出速度的大小和偏转的位移大小；
〔2〕利用牛顿第二定律结合速度的方向和几何关系及位移公式可以求出粒子打在光屏上的范围。