2021烟台教科院高三下学期5月普通高中学业水平等级考试（三模）物理试题PDF版含答案

山东省2021年普通高中学业水平等级考试（模拟卷）

物理参考答案及评分意见

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.D    2.D    3.A    4.C    5.B    6.B    7.C    8.B

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。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9. AC    10. BC     11. BD    12. BC

三、非选择题：本题共6小题，共60分。

13．(6分) ⑴12.35  ⑷   ⑸偏大

14．(8分) ⑴BC  ⑶①越大；不均匀  ②74  ③偏小

15．(7分)

解：(1)设活塞a在底部不动，对B中气体由玻意耳定律可得

p0V0= p1∙0.05 V0…………………………①（1分）

p1=20p0＜60p0，假设成立

设活塞横截面积为S，水柱产生的压强为p，对活塞b，由平衡条件得：

p0S+ pS= p1S…………………………②（1分）

p=19p0…………………………③（1分）

(2)当活塞b刚好到达B气缸底部时，水柱产生的压强最大，设最大压强为pm ，设气缸A中活塞a下部气体的体积和压强分别为V、p2，上部气体压强为p3，体积为V0－V

p0V0= p2 V…………………………④（1分）

60p0V0= p3(V0－V) …………………………⑤（1分）

p2= p3

解得：p2=61p0

由平衡条件得：p0S+pmS= p2S…………………………⑥（1分）

pm=60p0………………………………………⑦（1分）

16．(9分)

⑴货物匀速运动的时间为：t=  …………………………………①（1分）

货物匀速运动时，受到静摩擦力为：f=mgsinθ

功率为P= fvm    …………………………………②（1分）

设匀速运动时，流过电动机的电流为I，

由能量守恒定律得： IU=I2r+   …………………………………③（1分）

代数解得：I=5A，舍去另一根

电动机所消耗的电能为：  E= IUt=1.25×103J   ……………………④（1分）

⑵设货物一直加速的时间为t1，加速度为a1

由牛顿第二定律可得： µFN－mgsinθ=ma1

FN=mgcosθ=mg

a1=2m/s2…………………………………⑤（1分）

加速到最大速度vm需要的时间为  t1=……………………………⑥（1分）

t1=3s

运动位移为   x1=

x1=9m

电动机断开电源传送带停止运动后，设货物的加速度为a2，运动的位移为x2，由牛顿第二定律可得：    µFN＋mgsinθ=ma2

a2=6m/s2……………………………………………⑦（1分）

0－vm2=2a2x2

x2=3m

若货物达到最大速度后，电动机断开电源，货物运动的位移为x1+x2=12m＜L=15m

故货物应匀速一段时间。设货物匀速运动的时间为t3，则有：

t3=………………………………………⑧（1分）

电动机需工作的最短时间为： t总= t1＋t3=3.5s……………………………⑨（1分）

17．(14分)

⑴①由所给表达式可得    ……① (1 分)

……②(2 分)

②E-r关系如图所示  …………………………③(3分)

根据图像所围面积可求出球心到球面的电势差为

   ……………………④(2 分)

⑵①B1的作用是产生感生电场，使电子加速   ………………………………⑤(1分)

B2的作用是为电子做圆周运动提供向心力 ………………………………⑥(1分)

②电子在轨道运动的瞬时速度为v，电子的质量为m，电荷量为e，由牛顿第二定律得

   …………………………………………⑦(1分)

经极短时间Δt，有      …………………………………⑧ (1分)

…………………………………………⑨(1分)

综上得   k1=2k2      ……………………………………………………⑩ (1分)

18．(16分)

⑴滑块B从静止开始到下摆到最低点的过程 

0.8mgL=∙0.8mv′2      ……………………………………①（1分）

小弹丸打入滑块B内，与之共速

0.2mv0+0.8mv′= mv       …………………………………②（1分）

滑块B（含弹丸）在最低点把线拉断

T－mg=m      ……………………………………③（1分）

弹簧被锁定时具有的弹性势能  Ep=∙0.2mv02       ……………………④（1分）

解得      Ep=7.2mgL     ………………………………⑤（1分）

⑵滑块B（含弹丸）滑上木板A之后到与台阶相碰之前

mv=mv1+2mv10     ……………………………………⑥（1分）

只要满足mv1=2mv10，则木板A只与台阶碰一次并最终停下   ……………⑦（1分）

即       mv=2×2mv10

木板与台阶碰前一直在做匀加速运动   μmg=2ma  ………………………⑧（1分）

         v102=2ax1     ………………………………………………⑨（1分）

联立解得   x1=   ………………………⑩（1分）

则只要满足x≥，木板A只与台阶碰一次    ………………⑾（1分）

⑶若木板A与台阶碰撞了n次后最终停下，则有

第1次碰前  mv=mv1+2mv1′

第2次碰前   mv1－2mv1′= mv2+2mv2′

第3次碰前   mv2－2mv2′= mv3+2mv3′

……

第n-1次碰前  mvn-2－2mvn-2′= mvn-1+2mvn-1′

第n次碰前    mvn-1－2mvn-1′= mvn+2mvn′

以上式子相加得  mv－2m(v1′+ v2′+……+ vn-1′)= mvn+2m(v1′+ v2′+……+ vn-1′+vn′)

第n次碰前，木板A未与滑块B（含弹丸）共速，在连续相碰间做往复匀减速一匀加速运动，则        v1′= v2′=……= vn-1′=vn′        …………………………………⑿（1分）

整理得    mv－2m(n-1)v1′= mvn+2mnv1′   …………………………………⒀（1分）

又因为第n次碰后最终停下，得   mvn=2mvn′

再整理得    mv－2m(n-1)v1′= 2m(n+1)v1′     ……………………⒁（1分）

解得        v1′=      …………………………………………⒂（1分）

木板A右端距台阶的距离x与碰撞次数n之间满足的函数关系式为

x==    ………………………………………⒃（1分）