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2021屆山東省濟寧市高考物理三模試卷一、單選題（本大題共12小題共28.0分）下列說法正確的B.C.D.

布朗運動就是液體分子的運動分子間同時存在著引力和斥力微觀上氣體壓強的大小與分子熱運動的劇烈程度無關雪花、橡膠、石英都是晶體

如圖所示為一橫截面為直角三角的璃棱鏡，其點在邊上、間為，√

，一條光線平行從射入棱鏡，邊射后垂邊出，已知真空中的光速為，C.

玻璃對光線的折射率光線在棱鏡中傳播的路程

B.D.

玻璃對光線的折射率光線在棱鏡中傳播的時間為

幾種金屬的逸出功和極限頻率之間的關系如表格所示；金屬

鎢

鈣

鈉

鉀

銣

10.95

氫原子能級圖如圖所示，已知普朗克常

34

，

一群氫原子從向能級躍時最容易表現出波動性的光是能躍遷到能級產生的

5到55到5B.C.

氫原子從躍到輻的光，可以使鈣金屬發生光電效應現象位于能的氫原子往基態遷產生不同頻率的光，能使鉀原子發生光電效應的種D.

用躍到產的光照鎢，光電子的最大初動能

18

4.關自由落體運動，下列說法中正確的取

B.C.D.

只在重力作用下的豎直向下的運動是自由落體運動物體剛下落時，速度和加速度都為零物體越重，下落得越快下落過程中，物體速度每秒增5.在平內有一列軸方向傳播的簡諧橫波為是平衡位置相距的個質點，如圖所示．??時，通其平衡位置軸方向運動位其平衡位置上方最大位移處知波的周期大，下列說法中正確的

該波的周期為

B.

在

時，的速度一定C.

從到，向移動D.

從

，的能逐漸增大6.如所示是一臺理想自耦變壓器，、之間接電壓不變的正弦交流電，電流表為理想交流電流表。變壓器調壓端的滑動原來處于到線圈下端的距離為線圈長度的三分之一處阻的電阻.將滑動頭向移到最高處，并調節電阻箱的阻值，電流表的讀數變為原的兩倍，等于

B.

C.

D.

187.如所示某物體自空間點水平初速拋落在地面上的點，其軌跡為一拋物線．現仿此拋物線制作一個光滑滑道并固定在與完全重合的位置上，然后將此物體點靜止釋放，受微小擾動而沿此滑道滑下為道上一點，連線與豎直角則此物B.

在整個下滑過程中，物體有可能脫離滑道物體經過點，速度的豎直分量為5

20222022C.D.

由運到點時間等于??物體經點時，速度的大小為??08.質為的塊，沿著半徑的半球形金屬殼內壁滑下，半球形金屬殼豎直放置，開口向上，滑到最低點時速度大小，物體與球殼之間的摩擦因數為，物體在最低點時，下列說法正確的)

受到向心力為??

B.

受到的摩擦力為

C.

受到的摩擦力為??

D.

受到的合力方向斜向左上方9.閱下列材料，回答下面各小題．為研究機械能守恒，研究人員讓一根長度細線懸掛質量為的球點始擺動，記住它向右能夠達到的最大高度然用一把直尺擋住擺線并拍下頻閃照片看看這種情況下小球所能達到的最大高空氣阻力忽略不．牛總結出了三條運動定律，發表了萬有引力定律，建了經典力學理論．下列哪個概念是牛頓沒有留給我們的少數力學概念之

力

B.

質量

C.

能量

D.

加速度選懸所水平面為參考平面重力加速度是??小運動至最低點時的重力勢能

????

B.

??

C.

0

D.

小擺動過程中，受到的作用力(B.C.D.

重力重力.細的拉力重力細的拉力向力重力細的拉力向力直的力小從點最低點運動的過程中，關于做功及機械能的變化，下列說法正確的B.

重力做正功，機械能守恒重力做負功，機械能增加

2861131112861131111212C.D.

細線拉力做正功，機械能增加重力和細線拉力都做正功，機械能增加二、多選題（本大題共3小題，12.0分10.如圖示，將帶電粒子從電中無初速地釋放，不計重力，下列說法正確的是B.C.D.

帶電粒子在電場中一定做加速直線運動帶電粒子的電勢能一定逐漸減少帶電粒子一定向電勢低的方向運動帶電粒子的加速度一定越來越小11.如圖示，人工元素原子?

開靜止在勻強的界，某時刻發生裂變生成一個氦原子核

42

和一個子核，裂變后的微粒速度方向均垂的界氦原子核通過區第一次經邊時，距出發點的距離，原核第一次經邊界距出發點的距離也為.則下列有關說法正確的B.

兩磁場的磁感應強度：兩磁場的磁感應強度：

：C.D.

氦原子核和原核各自旋轉一個半圓的時間比：氦原子核和原核各自旋轉一個半圓的時間比：12.下列法正確的是B.C.D.變

熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體液體中懸浮的微粒越大，布朗運動越顯著彩色液晶顯示器利用了液晶的光學性質具有各向異性的特點緩慢壓縮一定量的理想氣體若過程中氣體溫度不變外界對氣體做正功但氣體內能不E.

在兩個分間的距離由很

減小到很難再靠近的過程中，分子間作用力先增大后減小

11三、實驗題（本大題共2小題，14.0分13.如圖某實驗小組在實驗室利用水平氣墊導軌和兩光電門計時和驗滑塊和碼組成的系統機械能守恒，已知遮光條的寬度，后通過??、光電門的時間分別為eq\o\ac(△,)，滑塊運動通過光電門時鉤碼未落地．本驗中需要用到的器材有

填字母序號．A天平刻尺點計時器表測計驗本系統機械能守恒的原理表達式為

用知量和能直接測量的量表．下因素中可能增大實驗誤差的是

填字母序號．14.

A氣墊導軌未調水平B滑塊質量和鉤碼質不C遮光條寬度太小D.光電門間距過小．某同學設計了一個如圖所示的實驗電路，用以測定電源泉電動勢和電阻，使用的實驗器材為：待測干電池電勢電流量量程，阻小1、阻箱、動變阻器、單刀單擲開關各一個及導線若干，考慮干電池的內阻較小，電流表的內阻不能忽略．

????該學按圖連線，先將開合，調節動變阻器的阻值，使電流表滿偏；再將開到點上，調節電阻箱可為流過電源的電流不變，當電阻箱阻值??時，電流表的讀數為滿偏時的一半．則測得電流表的內

該驗存在系統誤差，使電流表電阻的測量______真實填“大于”或“小于斷開，開接點，調節電阻，到圖所示由實驗數據繪出的

圖象，由此示出待測干電池組的電動______、阻計結果保留三位有效數四、計算題（本大題共4小題，46.0分15.

如圖所示，在內壁光滑的平底玻璃管內，裝有一質量的球可為質點，玻璃管開口端封閉后安裝在轉上轉軸到管底的距離為讓玻璃管在豎直面內勻速轉動，求：要玻璃管底部到達最高點時小球不掉下來，玻璃管底轉動的最小速度為多少？當璃管轉動的角度度時，小球在最低點對管底壓力是多少？16.

英國物理學家阿斯頓因質譜儀的發明、同位素和質譜的研究榮獲了諾貝爾化學獎．若速度相同的同一束粒子由左端射入質譜儀

12122??21012122??210后的運動軌跡如圖所示．已知兩板間勻速電場的電場強度，磁場的磁感應強度為，膠片右側磁場的磁感應強度．為帶電粒子與兩間沿直線運動，判斷兩板帶電情況；求電粒子0

孔射入磁場中速度；若在乳膠片上的位置距孔0

的距離，電粒子的比荷??

？17.

如圖所示粗的足夠長的斜面與一個光滑的圓弧形軌相切圓半徑1圓弧圓角圓弧形軌道末點圓心等高，質??的可視為質從點正上方下落，經過點??/已知點點高，好從點入軌道，若物塊與斜面的動摩擦因數，取10??/，，求物第一次經點對軌道壓力大小；物運動足夠長的時間后在斜面除弧總共能更運動多長的路程？18.

如圖所水平的金屬光滑平行導軌端接等高光滑的圓弧軌道半0.5，圓弧段在圖中的和間，導軌的間距，道的電阻不計．在軌道的頂端接有阻值為的阻，整個裝置處在豎直向上的勻強磁場中，磁感應強現一根長度稍大、阻計，質??的屬棒，從軌道的水平位開在拉作下，從靜止勻加速運動到的間

拉力使金屬棒接著沿圓弧做勻速圓周運動處

00已知金屬棒和之運動時的拉力隨時間變化的圖象如所示，已

重加速度10

.求金棒做勻加速運動的加速；金棒做勻加速運動時通過金屬棒的電荷；金棒沿圓做勻速圓周運動至過程中，拉力做的．4

參考答案解析1.

答：解：：、朗運動是固體顆粒的運動，間接反映了液體分子的無規則運動，故誤；B、分子間的引力與斥力同時存在，斥力可能小于、大于或等于引力，故正；C氣壓強是由大量分子撞擊容器壁引起的似雨滴打在雨傘上生壓力一樣與分子熱運動的劇烈程度有關，故C錯；D、花石英是晶體，橡膠是非晶體，故錯；故選：布朗運動是固體顆粒的運動，間接反映了液體分子的無規則運動；分子間的引力與斥力同時存，斥力可能小于、大于或等于引力；溫度是分子熱運動平均動能的標志；大量做無規則熱運動的子對器壁頻繁、持續地碰撞產生了氣體的壓強．本題考查了布朗運動、分子力、溫度的微觀意義、氣體壓強的微觀意義、晶體與非晶體，涉及識點多，難度不大，關鍵是要多看書．2.

答：解：：光路如圖所示：、為光線垂邊出，有光線在點生反射，有可知??光線平行于邊從點射入棱鏡，入射由折射定律

????????

，正確B錯；、為等腰三角形，有：，??30°解得：

光線在棱鏡中傳播的距離??光線在棱鏡中的傳播速度為

則光線在棱鏡中的時

聯立解得：故選：。

，故CD誤。

2??2??根據題意畫出光路圖，由幾何知識求出光線點時的折射角，再由折射定律求玻璃的折射率；根據幾何關系求光線在棱鏡中傳播的距離，

????

求出光線在棱鏡中的傳播速度，再由運動學公式求傳播時間。解決該題需要正確作出光路圖，能根據幾何知識求解光在傳播過程的長度以及相關的角度，熟折射定律以及光在介質中傳播的速度的表達式。3.

答：解：根據玻爾理論可群??能的氫原子躍遷到基態的過程中最多可釋放

種頻率的光子，最容易表現出波動性的光的能量值最小，是??=能躍遷到=能產生的，故誤；B從??=能躍遷??=能過程中輻射出的光子能量eq\o\ac(△,)而金屬鈣的逸出功為，符合光電效應發生條件，不能使金屬鈣發生光電效應，故錯；C一群處??=能級的氦離子向低能級躍遷輻射的光種輻射的光中量值大2.25的有種所以種同頻率的光能使鉀發生光電效應，故確；D、??能的氫原子躍遷到基態過程中發出的光能量eq\o\ac(△,)??′??12.09，再根據

，有產生的光電子最大初動能12.09????1.208

，錯。故選：。根據玻爾理論結合數學組合公式求出氫原子可能輻射光子頻率的種數；根據光電效應發生條件，結合能級間躍遷時，輻射的光子能量等于兩能級間的能級差；根據光電效應方程，結合躍遷能量差，從而求得光電子最大初動能。解決本題的關鍵知道光電效應的條件以及知道能級間躍遷時輻射或吸收的光子能量等于兩能級的能級差，注意電離時，吸引能量可以大于能級之差，而躍遷必須是兩能級之差，否則不會發生4.

答：解：：、體做自由落體運動的條件只在重力作用從止開始。缺一不可，故A誤；B、剛開始下落初速度為零，加速度，B錯誤；C、力加速度與物體本身的質量無關，即物體下落的快慢與質量無關，故C錯；D、由體運動是初速度為零，加速度的加速直線運。根eq\o\ac(△,)??得體速度每秒增加??/。D正

38到，即到3到1??????11138到，即到3到1??????111，??3所以2??????′??222??故選：物體做自由落體運動的條件只在重力作用下從靜止開始。只在重力作用下保證了物體的加速度為；靜止開保證了物體初速度等于零解決本題的關鍵知道自由落體運動的特點道自由落體運動是初速度為零速為的勻加速直線運動，同時注意掌握勻變速直線運動的規律應用。5.

答：解解由題意速期于波大由析知，4

，得波長

，期故錯誤．3B、的速度與波傳播速度是兩回事，??

3

時，的速度不一定等B誤．C、傳播過程中質不前移動點只上下振動．故C誤．D、

334

，點從波峰向平衡位置運動，動能逐漸增大．故D正確．故選由題，通其平衡位置軸方向運動，位其平衡位置上方最大移處，周期大，知、平位置間的距離等于，求出波長，由4

，求出周期點動速度與波傳播速度不是一回事．波傳播過程中質不向前移動．根據質點的位置，分析

33

，的能如何變化．本題是特殊值，根據波長的范圍，結合波形，得到波長．要注意質點的振動速度與波傳播速度不同的．6.答：解：：當滑動處距線圈下端分之一處時，，????3??

3??

。當滑動向移到最高處時，，??????

，所以′

，又因??′??，立可′得，

′

18

，故錯，正確。故選：本題屬于自耦變壓器入輸的電壓同樣與匝數成正比滑觸頭從原來處于線圈中點向上移到最高處時，輸入電壓的匝數將變大，從而可以判斷輸出的電壓的變化，再由功率不變，結使電流表的讀數變為原來的兩倍，即可求解。

00，則12.????√55500，則12.????√555222222自耦變壓器的原理和普通的理想變壓器的原理是相同的，電壓與匝數成正比，電流與匝數成反，根據基本的規律分析即可。7.

答：解：：、體從點靜止釋放，終沿著軌跡運動，不會脫離滑道，所以A錯；C、體若做平拋運動，有

2現物體做的運動不是平拋運動，運動時間不等2于

2

故錯誤；B、分：物體若做平拋運動運動點豎直方向上的分速度

20

，此時速度與水平方向的夾角

22??0

.5

物塊沿該軌道滑動有力做功據能定理得12

2

得

2

2??2??

以2則體經過點度豎直分2.0??00故確D錯．故選：．若做平拋運動，連與豎直方向角所以豎直分位移與水平分移大小相等，根據時間可求出豎直方向的分速度和速度的大小和方向，若點靜止釋放，受微小擾動而沿此滑道滑下，則物體做圓周運動，且運動過程中只有重力做功，速度方向沿切線方向．解決本題的關鍵掌握處理平拋運動的方法，平拋運動可分解為水平方向上的勻速直線運動和豎方向上的自由落體運動．且分運動與合運動具有等時性．8.

答：解：物滑到半球形金屬球殼最低點時度大小半徑向加速度為故誤；

，B、根據牛頓第二定律

，得到金屬球殼對小球的支持

，牛頓第三定律可知，小球對金屬球殼的壓力大

，到的摩擦力為

，BC錯；D、體力和支持力的合力向上，還受到水平向左的摩擦力，屬于物體受到的合力方向斜向左上方，故D正確。故選：物體滑到半球形金屬球殼最低點時，速度大小，半徑，心加速度支持力提供向心力．根據牛頓第二定律求出支持力，由公求摩力

，此時由重力和

282???282?????1?????本題是變速圓周運動動力學問題，關鍵是分析小球的受力情況，確定向心力的來源．對于變速周運動，由指向圓心的合力提供向心力．9.

答：【小題【題】小題【題解：牛第一定重新定義了力和質量，牛頓第二定律詮釋了加速度與力、質量的關系，因此能量是牛頓沒有留給我們的少數力學概念之一．選點為零勢能參考面，小球在參考面的下面，所以勢能，題答案是．小在擺動的過程中受到重力和繩子的拉力，本題答案B．小在下落的過程中，重力做正功，機械能守恒，本題案是A10.

答：解：：、于帶電粒子是從電場中的點初速地釋放，所以帶電粒子只受到電場力的作用，且與電場線的方向相同，所以粒子將做加速直線運動，所以正確；B、由于粒子只在電場力的作用下運動，所以電場力做正功，電勢能要減小，所以B正；C、于不知道粒子的帶電的性質，也不知道電場線的方向，所以不能判斷電勢的高低，所以C錯誤；D電線密的地方電場的強度大場線疏的地方電場的強度小是知道粒子的運動的方向，所以不能判斷粒子的受力的變化情況，所以D錯。故選：。電場線是從正電荷或者無窮遠出發出，到負電荷或無窮遠處為止，沿電場線的方向，電勢降低電場線密的地方電場的強度大，電場線疏的地方電場的強度小，電場力做正功，電勢能減小，電力做負功，電勢能增加．本題就是考查學生基礎知識的掌握，加強基礎知識的學習，掌握住電場線的特點，即可解決本．11.

答：解：、子核裂變的方程為?

，由題意知帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動，偏轉半徑

??

，由題意可知二者偏轉半徑相等，由于氦核原核由靜止裂變，動量守恒，

，以有??

???

，易得2

2??1

，故錯，正確；

11?1????????4211?1????????42286113C、

2??????

，由前面可知，??

???2

，所以2

1??2

，粒子在第一次經過邊界時運動了半個周期，所以??

1?2

，故正確D錯；282141故選：。寫出原子核裂變反應的方程式，原子核裂變反應過程動量守恒，結合半徑公式可以求出磁感應度之比；根據周期公式即可求出時間之比；

2??????

求出氦原子核和原核的周之比，旋轉第一個半圓的時??，2本題考查裂變反應以及帶電粒子在磁場中運動考生的分析綜合能力鍵注意原子核裂變反應過程動量守恒，知道半徑公式和周期公式．

12.

答：解：根據熱力學第二定律分析熱傳遞的方向；布朗粒子越小，布朗運動越明顯；液晶具有光學性質有各向異性的特點；根據熱力學第一定律分析內能的變化；根據分子相互作用力的關系分析作用大小。本題主要是考查熱力學第一定律、第二定律、液晶和分子動理論的知識，熟練掌握熱學知識便正確解答。A熱可以從低溫物體傳遞到高溫物體要引起其它變化例電冰箱工作時就熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體，但消耗了電能，故A正；B、液體中懸浮的微粒越小，單位時間內單位面積上受到的沖擊力就越不平衡，布運動越顯著，故B錯；C液像液體一樣具有流動性其光學性質與某些晶體相似具有各向異性色液晶顯示器利用了液晶的光學性質具有各向異性的特點，故正確；D、慢縮一定量的理想氣體，若此過程中氣體溫度不變，則外界對氣體做正功與其它向外傳遞的熱量相等，氣體內能不變，故D正；E、在兩個分子間的距離由很10減小、再增大，故E錯誤；故選：。

??)減到很難再靠的過程中，分子間作用力先增大、后13.

答：

????????解析：設遮光條前進了，碼的重力勢能減少了，系統動能增加了：，所以我們可以通過比較的大小來驗證機械能守恒定律。要天平測量質量，故正確；B.

需要刻度尺測量距離，故確；有光電門計時器，不需要打點計時器，也不需要秒表，故錯；E.

不需要測力計，故誤故選；滑經過光電門時的瞬時速度可近似認為是滑塊經過光電門的平均速．遮光條前進，鉤碼的重力勢能減少了，統動能增加了：，驗證本系統機械能守恒的原理表達式為下因素中可能增大實驗誤差的是A.

氣墊導軌未調水平，的力勢能也會改變，故A正；B.

滑塊質和鉤碼質不足，對該驗沒有影響，故錯誤；

??由圖示圖象??由圖示圖象可知，C

遮光條寬度太小，有利于減小誤差，故誤；D

兩光電門間距過小，有利于增大誤差，故D正。故選AD故答案為：14.

答：小于解：由驗步驟可知，實驗采用半偏法測電流表內阻，由實驗步驟可知，動變阻器阻值不變，電流表半偏，電阻箱阻值與電流表內阻相等，則電流表內阻．開接點，調節電阻，時整個電路總電阻變小，電路電增大，電流表的讀數為滿偏時的一半，流過電阻箱電流大于滿偏電流的一半，電阻箱阻值小于電流表內阻，認為電流表內等于電阻箱阻值，則電流表測量值小于真實值．由路圖可知閉合電路中，

??

eq\o\ac(△,??)

1??

，電源電動勢，

??

，??．故答案為：；小于．由路的結構可知測定電流表內阻實驗的原理為半偏法據實驗步驟與實驗數據求出電流表內阻；根實驗原理與實驗步驟分析兩次實驗中電路的變化可誤差產生的原因；由合電路歐姆定律可得出符合本實驗的公式結合圖象的性質利用函數關系即可求得電動勢和內電阻．解答本題的關鍵在于明確半偏法的意義，同時注意能正確根據題意列出對應的函數關系，才能確得出結果．

2221222212222122221215.

答：要玻璃管底部到達最高點時小球不掉下來界況是管底對小球的彈力為零，根據牛頓第二定律得??

??

，解得√??0.25??

2

．在低點，根據牛頓第二定律得

??

，解得????

+0.25??．根據牛頓第三定律知，小球在最低點對管底壓力??．答：玻管底端轉動的最小速度為；2小在最低點對管底的壓力．解：小球分析最點臨界情況是管對小球的彈力為零據牛頓第二定律求出最小速度．根據牛頓第二定律求出在最低點，管底對小球的彈力大小．解決本題的關鍵知道圓周運動向心力的來源最高點的臨界情況牛頓第二定律進行求解．16.

答：：帶粒子在場中向下偏轉，磁場的方向垂直紙面向外，根據左手定則知，該粒子帶正電．在平行金屬板間，根據左手定則知，帶電粒子所受的洛倫茲力方向豎直向上，則電場力的方向直向下，知電場強度的方向豎直向下，所以速度選擇器極帶正電．帶粒子在兩板間做直線運動，由于受到洛倫茲力作用則只有勻速直線運動時，才能做直線運動，根據受力平衡，則有：；解得：

；進2

磁場中的粒子速度是一定的，根

??得：??

，粒子做勻速圓周運動為徑則半徑??；2解得：

；答：為帶電粒子與兩間沿直線運動，極帶正電；求電粒子

孔射入磁場中速度；若在乳膠片上的位置距孔的離，帶電粒子的比荷

．

1112??121112??12解：據帶電粒子在磁場中的偏轉方向確定帶電粒子的正負．據在速度選擇器中電場力