2021届山东省高考物理压轴试卷附答案详解.pdf
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1、2021届山东省高考物理压轴试卷一、单 选 题(本大题共8 小题,共 24.0分)1.一定质量的理想气体从状态4 开始,经历四个过程AB、BC、CD、0 4 回到原状态,其p-V 图像如图所示,其中。4 段为双曲线的一支。下列说法正确的是()A.AT B外界对气体做功B.B-C气体对外界做功C.C-。气体从外界吸热D.D-4 容器壁单位面积单位时间内受到气体分子撞击的次数变多2.若规定氢原子处于基态时的能量为瓦=0,则其它各激发态的能量依次为E2=10.2eV,E3=12.09eV、E4=12.75eV,Es=13.06eU.在气体放电管中,处于基态的氢原子受到能量为12.8eV的高速电子轰击
2、而跃迁到激发态,在这些氢原子从激发态向低能级跃迁的过程中()A.总共能辐射出六种不同频率的光子B.总共能辐射出十种不同频率的光子C.辐射出波长最长的光子是从n=4跃迁到n=1能级时放出的D.辐射出波长最长的光子是从n=5跃迁到n=4能级时放出的3.如图是甲、乙两车在同一水平道路上运动的x-t 图象,下列说法正确的是()/A.乙车做曲线运动,甲车分别做两段直线运动B.甲车先做匀减速直线运动,后静止C.0-6s内甲乙两车的运动方向相同,甲车的速度大于乙车D.0-12s内两车相遇两次,乙车先追上甲车,甲车后来又反超乙车4.如图所示,一个热气球与沙包的总质量为m,在空气中沿竖直方向匀速下降,为了使它以
3、箭勺加速度匀减速下降,则应该抛掉的沙包的质量为(假定整个过程中空气对热气球的浮力恒定,空气的其它作用忽略不计)()八 2mc VD.当如图,一轻质细绳的下端系一质量为徵的小球,绳的上端固定于。点。现用手将小球拉至水平位置(绳处于水平伸直状态),松手后小球由静止开始运动。在小球摆动过程中绳突然被拉断,绳断时与竖直方向的夹角为a。已知绳能承受的最大拉力为F,若想求出ro se的值,你可能不会求解,但是你可以通过一定的物理分析,对下列结果的合理性做出判断。根 据 你 的 判 断 值 应 为()6.F 2F p _ mg F+mgA.-B.-C.-2.D.-3加g 2mg 4mg将细线一端固定,另一端
4、系一小球,使小球在水平面内做匀速圆周运动,细线偏离竖直方向。角,如图,忽略空气阻力,则小球运动的向心力是()A.重力B.重力与拉力的合力C.细线的拉力D.重力、拉力之外的第三个力7.如图所示,直线4是电源的路端电压和电流的关系图线,直线B、C分别是纯电阻此、/?2的两端电压与电流的关系图线,若将这两个电阻分别接到这个电源上,则()A.当&接在电源上时,电源的效率较高B.电源的效率一样高C.当/?2接在电源上时,电源的输出功率较大D.电源的输出功率一样大8.“蹦极”运动中,长弹性绳的一端固定,另一端绑人身上,人从几十米高处跳下。将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动。从绳恰好伸直,到人第一次下降至最
5、低点的过程中,下列说法正确的是()A.绳恰好伸直时,绳的弹性势能为零,人的动能最大B.人在最低点时,绳对人的拉力大小等于人所受的重力大小C.绳对人的拉力始终做负功,人的动能先增大后减小D.绳对人的冲量方向始终向上,人的动量大小一直减小二、多 选 题(本大题共4小题,共16.0分)9.如图所示,光在真空和某介质的界面MN上发生折射,由图可知()A.光是从真空射入介质的B.光是由介质射入真空的C.介质的折射率为更2D.介质的折射率为百E.反射光线与折射光线的夹角为90。10.图(a)为一列简谐横波在t=2s时刻波形图,图(b)为媒质中平衡位置在x=1.5m处的振动图象,P是平衡位置为x=2m的质点
6、,下列说法正确的是()图(b)A.波速为0.5m/sB.波的传播方向向右C.02s时间内,P运动的路程为8cmD.0 2s时间内,P向y轴正运动1 1.如图,用轻绳将两个弹性小球紧紧束缚在一起并发生微小的形变,现正在光滑水平面上以速度%=04m/s向左做匀速直线运动,已知a、b两弹性小球质量分别为ma=1.0kg和吗,=2.0 kg。一段时间后轻绳突然自动断开,断开后两球仍沿原直线运动。经过t=4.0 s,两球的间距s=3.6 m,下列说法正确的是()A.刚分离时,a、b两球的速度方向相反B.刚分离时,b球的速度大小为0.5m/sC.刚分离时,a球的速度大小为0.4m/sD.两球分离过程中释放
7、的弹性势能为0.27/1 2.如图所示,竖直平面内有一足够长的金属导轨,金属导体棒ab可在导轨上无摩 擦地上下滑动,且导体棒ab与金属导轨接触良好.导体棒ab由静止开始下落,Jx x 4I x X X I过一段时间后闭合开关S,发现导体棒ab仍然做变速运动,则在以后导体棒ab的lx x x运动过程中,下列说法中正确的是()A.导体棒重力做的功全部转化为导体棒的内能B.导体棒的机械能不守恒C.导体棒一定是先做加速运动,最后做匀速运动D.导体棒可能是先做减速运动,最后做匀速运动三、实 验 题(本大题共2 小题,共 14.0分)13.用如图中所示的气垫导轨来验证动量守恒定律,用频闪照相机闪光4次拍得
8、照片如图乙所示,已知闪光时间间隔为 =0.0 2 s,闪光本身持续时间极短,已知在这4次闪光的时间内4、8 均在0 80cm范围内且第一次闪光时,4 恰好过 =55czn处,B恰好过x=70cm处,则由图可知:0 10 20 30 40 50 60 70 80(cm)E 亩 E 国 而乙(1)两滑块在X=cm处相碰.(2)两滑块在第一次闪光后t=s时发生碰撞.(3)若碰撞过程中满足动量守恒,则 小 B两 滑 块 的 质 量 比 为 .14.某同学利用图甲所示电路测量一电源的电动势和内阻。实验室提供的器材有:a.电流表4(量程为1 0 0 6 4 内阻为300)b.定值电阻&(阻值为60)c.电
9、阻箱R(最大阻值为99.90)d.开关和若干导线甲该同学正确操作后,记录了若干组电阻箱的阻值R和电流表4 的示数/,根据这些数据画出R图象如图乙所示;该电源的电动势=K,内阻r=0(结果均保留两位有效数字)。四、计算题(本大题共4 小题,共 46.()分)15.如图所示,导热性能极好的汽缸,高为L=1.0 m,开口向上固定在水平面上,汽缸中有横截面积为S=1.0 x 10-22、质量为ni=20kg的光滑活塞,活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸内。当外界温度为t=27。&大气压为po=10 x lOSpall寸,气柱高度为九=0.8 0 m,汽缸和活塞的厚度均可忽略不计,取g=1 0 m/s2
10、,求:气柱高度为九=0.80m时气缸内的气体压强R 的大小如果气体温度保持不变,将活塞缓慢拉至汽缸顶端,在顶端处,竖直拉力尸的大小。16.如图所示,实线和虚线分别是沿x轴传播的一列简谐横波,在t=0和t =0.06s时刻的波形。己知在t=0时刻,x-0,3ni处的质点向y轴正方向运动。(1)判断该波的传播方向;(2)求该波的最小频率;(3)若37 0.06s 4 T,求该波的波速。17.如图所示为某种弹射小球的游戏装置,水平面上固定一轻质弹簧及长度可调节的竖直管ZB。细管下端接有一小段长度不计的圆滑弯管,上端B与四分之一圆弧弯管BC相接,每次弹射前,推动小球将弹簧压缩到同一位置后锁定。解除锁定
11、,小球即被弹簧弹出,水平射进细管4 端,再沿管ABC人C端水平射出。已知弯管BC的半径R=0.30小,小球的质量为m=5 0 g,当调节竖直细管4B的长度L至=0.90m时,发现小球恰好能过管口:端。不计小球运动过程中的机械能损失。(重力加速度g=10 m/s2)(1)求每次弹射时弹簧对小球所做的功W;(2)当L取多大时,小球落至水平面的位置离直管AB最远?(3)调节L时,小球到达管口。时管壁对球的作用力FN也相应变化,考虑到游戏装置的实际情况,L不能小于0.15m,请在答题卷的坐标纸上作出FN随长度心 变化的关系图线。(取管壁对球的作用力FN方向向上为正,并要求在纵轴上标上必要的刻度值。)1
12、 8.如图所示,在x轴的上方有沿y轴负方向的匀强电场,电场强度大小为E,在x轴的下方等腰三角形CDM区域内有垂直于xOy平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,其中C、。点在x轴上,M点在y轴上,M点到原点。的距离为八,0=30。,在y轴上的P点有一质量为m、电荷量为q的带正电粒子,不计带电粒子的重力与空气阻力。(1)若带电粒子在P点以沿x轴正方向的初速度火出发,恰好经过。点,求P点到。点的距离打;(2)若带电粒子从P点由静止释放,进入三角形磁场区域后垂直于三角形区域的CM腰射出,求P点到。点的距离电。参考答案及解析1.答案:D解析:解:4、4 T B 过程,气体体积变大,气体对外做功,故 A
13、 错误;B、B-C 过程,气体体积不变,气体对外不做功,故 8 正确;C、C T。过程,气体压强不变,体积减小,由气体状态方程半=C 可知,气体温度降低,即外界对气体做功,同时气体内能减小,由热力学第一定律可知=W+Q,气体向外界放热,故 C 错误;。、由气体状态方程与=C 可知,DA段为双曲线的一支,则D-A过程为等温变化,而气体压强变大,故单位面积、单位时间,气体撞击器壁次数变多。故。正确;故选:D。一定质量的理想气体,气体体积增大时,气体对外做功,体积减小时,外界对气体做功;温度降低时,气体内能减小,根据热力学第一定律可判断气体与外界之间的热量变化;由气体状态方程以及P-U 图可知,D4
14、段为等温变化,压强增大,单位面积、单位时间内气体撞击器壁次数变多。本题考查理想气体状态方程和p-V图以及热力学第一定律的综合运用,关键是要知道p-U图如图为双曲线的一支,则此过程为等温变化。2.答案:A解析:解:AB.氢原子各个激发态的能量&=10.2eK,E3=12.09eV E4=12.75W、Es=13.06eK.处于基态的氢原子受到能量为12.8eU的高速电子轰击,可以吸收电子的部分能量,跃迁到n=4的激发态,激发态不稳定,再向低能级状态跃迁时,发出光子,总共能辐射出C I=6种不同频率的光子。故4 正确,8 错误。CD.氢原子只能跃迁到n=4的激发态,根据玻尔理论和光子的能量公式得到
15、 E=Em-En=波长与能量差成反比,所以辐射出波长最长的光子是从n=4跃迁到n=3能级时放出的。故 C 错误,。错误。故选:Ao处于基态的氢原子受到能量为12.8 的高速电子轰击,可以吸收电子的部分能量,跃迁到激发态,激发态不稳定,再向低能级状态跃迁时,发出光子.从第n个激发态向低能级跃迁的过程中,总共能辐射出C 您中不同频率的光子.根据玻尔理论和光子的能量公式确定波长最长的光子是如何跃迁的.3.答 案:C解析:解:4、乙车的x-t图象虽为曲线,但这不是运动轨迹,且图象只能表示正反两个方向的直线运动,故A错误。2、位移时间图象的斜率等于速度,由题图可知:甲车在前6s内沿负向做匀速直线运动,6
16、s处于静止状态,故B错误。C、斜率表示速度,0-6s内甲乙两车的运动方向相同都沿负方向运动,甲图象斜率大于乙的斜率,故甲车的速度大于乙车,故C正确。、在x-t图象中两图线的交点表示两车相遇,故两车相遇两次,甲车先追上乙车,乙车后来又反超甲车。故。错误。故选:Co根据图象的斜率等于速度,分析两车的运动情况。根据图象与时间轴围成的面积可求出两车的位移,则可确定何时两车相遇。对于位移时间图象,关键抓住斜率等于速度,交点表示两车相遇,来分析两车的运动情况。4 .答 案:B解析:解:设空气对热气球的浮力大小为F.为了使它匀速下降,则应该抛掉的沙的质量为Am.以热气球与沙包整体为研究对象,匀速下降时,由平
17、衡条件有m g=F;匀减速运动时,根据牛顿第二定律得:F (m m)g=(m m)a联立解得:=g 故8正确,A C Q错误。故选:B o以热气球与沙包整体为研究对象,分析受力情况,匀速运动时,根据平衡条件列方程,匀减速运动时,根据牛顿第二定律列方程.联立可解.本题考查牛顿第二定律的应用,要注意分析物体的受力情况,确定合力是运用牛顿第二定律的关键.分析时,要注意抓住题设的条件:浮力不变,同时明确物体减速向下,加速度是向上的,故浮力大于重力.5.答案:A解析:解析:由于在刚释放的瞬间,绳子拉力为零,物体在重力作用下下落.此时a =9 0。,所以c o s a =0,当尸=0时CO选项中的c o
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