1、山东省2021年普通高中学业水平等级考试名校仿真模拟卷物理(时间：90分钟满分：100分)一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。1. 山东海阳核电站是中国核电AP1000技术的标志性项目，其反应堆的核反应方程为，下列说法中正确的是（）A. 该反应中X是质子B. 该反应中X是电子C. 中有88个中子D. 的结合能比的结合能大【答案】C【解析】【详解】AB设反应物电荷数为x，则解得根据质量数守恒可知所以反应物为中子，故AB错误；C中的中子数为故C正确；D是重核，其原子核质量大于，结合能也更大，故D错误。故选C。2. 灌浆机可以将涂料以速度v持续喷在墙壁
2、上，涂料打在墙壁上后完全附着在墙壁上。涂料的密度为，墙壁上涂料厚度每秒增加u，不计涂料重力的作用，则喷涂料对墙产生的压强为（）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】在涂料持续飞向墙壁并不断附着在墙壁上的过程中，涂料小颗粒的速度从v变为0，其动量的变化缘于墙壁对它的冲量，于是以时间内喷到墙壁上面积为、质量为的涂料为分析对象，墙壁对它的作用力为F，涂料增加的厚度为h。由动量定理知又联立可得故A正确，BCD错误。故选A。3. 如图所示，有10块完全相同的长方体木板叠放在一起，每块木板的质量为100g，用手掌在这叠木板的两侧同时施加大小为F的水平压力，使木板悬空水平静止。若手与木板之间的动
3、摩擦因数为0.5，木板与木板之间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，则F至少为（）A. 25NB. 20NC. 15ND. 10N【答案】B【解析】【详解】先将所有的书当作整体，竖直方向受重力、静摩擦力，二力平衡，有再以除最外侧两本书为研究对象，竖直方向受重力、静摩擦力，二力平衡，有联立解得选项B正确，ACD错误。故选B。4. 如图所示为六根与水平面平行的导线的横截面示意图，导线分布在正六边形的六个顶点，导线所通电流方向已在图中标出。已知每根导线在O点磁感应强度大小为B0，则关于正六边形中心O处磁感应强度的大小和方向的说法正确的是()A. 大小为零B. 大小为2
4、B0，方向沿x轴负方向C. 大小为4B0，方向沿x轴正方向D. 大小为4B0，方向沿y轴正方向【答案】D【解析】【详解】根据右手定则，每根通电导线在中心O点产生磁场的磁感应强度的方向如图所示，由平行四边形定则可知方向沿y轴正方向，D正确，ABC错误。故选D。5. 2019年4月10日，事件视界望远镜（EHT）项目团队发布了人类历史上的首张黑洞照片，我国科学家也参与其中做出了巨大贡献。经典的“黑洞”理论认为，当恒星收缩到一定程度时，会变成密度非常大的天体，这种天体的逃逸速度非常大，大到光从旁边经过时都不能逃逸，也就是其第二宇宙速度大于等于光速，此时该天体就变成了一个黑洞。若太阳演变成一个黑洞后的
5、密度为、半径为，设光速为，第二宇宙速度是第一宇宙速度的倍，引力常量为G，则的最小值是（）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】根据万有引力提供向心力有得第一宇宙速度则第二宇宙速度为所以选项B正确，ACD错误。故选B。6. 单镜头反光相机简称单反相机，它用一块放置在镜头与感光部件之间的透明平面镜把来自镜头的图像投射到对焦屏上。对焦屏上的图像通过五棱镜的反射进入人眼中。如图为单反照相机取景器的示意图，为五棱镜的一个截面，光线垂直射入，分别在和上发生反射，且两次反射的入射角相等，最后光线垂直射出。若两次反射都为全反射，则该五棱镜折射率的最小值是（）A. B. C. D. 【答案】A【解析
6、】【详解】设入射到CD面上的入射角为，因为在CD和EA上发生全反射，且两次反射的入射角相等。如图：根据几何关系有解得根据解得最小折射率选项A正确，BCD错误。故选A。7. 如图所示为一体积不变的绝热容器，现打开排气孔的阀门，使容器中充满与外界大气压强相等的理想气体，然后关闭阀门。开始时容器中气体的温度为。现通过加热丝（未画出）对封闭气体进行加热，使封闭气体的温度升高到，温度升高到后保持不变，打开阀门使容器中的气体缓慢漏出，当容器中气体的压强再次与外界大气压强相等时，容器中剩余气体的质量与原来气体质量之比为（）A. 3：4B. 5：6C. 6：7D. 7：8【答案】C【解析】【详解】由题意可知气
7、体加热过程为等容变化，由查理定律得，则打开阀门使容器中的气体缓慢漏出，设容器的体积为，膨胀后气体的总体积为V，由玻意耳定律得，解得设剩余气体的质量与原来气体质量的比值为k，则故C正确，ABD错误。故选C。8. 如图所示，理想变压器原、副线圈匝数之比为1:4，正弦交流电源电压为U=100V，电阻R1=10，R2=20，滑动变阻器R3最大阻值为40，滑片P处于正中间位置，则（）A. 通过R1的电流为8AB. 电压表读数为400VC. 若向上移动P，电压表读数将变大D. 若向上移动P，电源输出功率将变小【答案】A【解析】【详解】AB理想变压器原副线圈匝数之比为，可知原副线圈的电流之比为，设通过的电流
8、为，则副线圈电流为，初级电压根据匝数比可知次级电压为联立解得故A正确，B错误；CD若向上移动P，则电阻减小，次级电流变大，初级电流也变大，根据可知电源输出功率将变大，电阻的电压变大，变压器输入电压变小，次级电压变小，电压表读数将变小，故CD错误。故选。二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。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. 地球同步卫星的质量为m，距地面高度为h，地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，地球的自转角速度为，那么同步卫星绕地球转动时，下列叙述正确的是（）A. 卫星需要的向心力B. 卫星的加速度C. 卫星的线速度D
9、. 卫星的线速度【答案】BCD【解析】【详解】AB根据可得卫星需要的向心力卫星的加速度故A错误，B正确；CD对卫星有在地球表面，有联立解得故CD正确。故选BCD。10. 如图甲所示，物块A、B间拴接一个压缩后被锁定的弹簧，整个系统静止放在光滑水平地面上，其中A物块最初与左侧固定的挡板相接触，B物块质量为4kg。现烧断细绳解除对弹簧的锁定，在A离开挡板后，B物块的vt图如图乙所示，则可知（）A. 物块A的质量为2.5kgB. 物块A的质量为2kgC. 从开始到A离开挡板过程中弹簧对A的冲量为0D. 在A离开挡板后弹簧的最大弹性势能为6J【答案】BD【解析】【详解】AB在A离开挡板后，AB动量守恒
10、、AB和弹簧整个系统机械能守恒，当B的速度最大和最小时时，弹簧都是原长。则有，代入数据计算可得故A错误，B正确；C从开始到A离开挡板过程中弹簧一直处在压缩状态，对A有弹力作用，故弹簧对A的冲量不为0，故C错误；DA、B速度相同时弹簧的弹性势能最大，A、B共速为弹簧的最大弹性势能为代入数据解得故D正确。故选BD。11. 如图所示边长为L的正方形金属框放在光滑水平面上，金属框以某初速度v0，穿过方向垂直水平面的有界匀强磁场区域，速度变为v。速度方向始终垂直于边ab和磁场边界，磁场区域的宽度为d（dL）。则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较，正确的是（）A. 金属框进入磁场过程速度变化
11、量等于穿出磁场过程中速度变化量B. 金属框进入磁场过程速度变化量大于穿出磁场过程中速度变化量C. 金属框进入磁场过程产生的热量等于穿出磁场过程产生的热量D. 金属框进入磁场过程产生的热量大于穿出磁场过程产生的热量【答案】AD【解析】【详解】AB线框进入磁场过程和从磁场另一侧穿出过程磁通量的变化量大小相等，根据可知，进入磁场过程通过ab的电量等于穿出磁场过程通过ab的电量，又根据动量定理可知速度的变化量相等，故A正确，B错误；CD由于开始进入时线框速度大于开始穿出时的速度，所以进入磁场过程金属框克服安培力所做的功大于穿出磁场所做的功，而克服安培力做的功等于线框产生的焦耳热，故C错误，D正确。故选
12、AD。12. 如图所示，直角坐标系中x轴上在x=r处固定电荷量为+9Q的正点电荷，在x=r处固定电荷量为Q的负点电荷，y轴上a、b两点的坐标分别为ya=r和yb=r，d点在x轴上，坐标为xd=2r。e、f点是x轴上d点右侧的两点。下列说法正确的是（）A. a、b两点的场强相同B. a、b两点的电势相等C. 电子在e点和f点电势能Epe、Epf一定满足EpeEpfD. e、f两点场强Ee、Ef一定满足Eeh)处由静止释放后，金属棒穿过了两磁场，且金属棒在进入两磁场时的电流恰好相等，不计金属导轨电阻，重力加速度为g。求：(1)金属棒进入磁场的瞬间，所受安培力的大小；(2)当金属棒刚好穿过磁场时，在
13、这一过程中金属棒上产生总热量Q。【答案】(1)；(2)【解析】【详解】（1）设金属棒进入磁场上边界瞬间的速度大小为v，由机械能守恒定律可得金属棒上产生的感应电动势为由闭合电路欧姆定律可得回路中的电流金属棒所受到的安培力大小为解得（2）设金属棒穿出磁场时的速度大小为，由能量守恒定律可得依据题意知，两磁场区域竖直宽度d相同，金属棒穿过两磁场区域过程中，流过金属棒的电流及其变化情况也相同，所以金属棒在进入磁场和的瞬间的速度相同，金属棒在两磁场之间区域运动时由机械能守恒定律可得解由于金属棒在进入磁场和瞬间的速度相同，金属棒在穿过两磁场时产生的焦耳热也相同，即故当金属棒刚好穿过磁场时，在这一过程中金属棒
14、上产生的总热量为17. 如图所示、小球C在光滑的水平轨道上处于静止状态，在它左边有一垂直于轨道的固定挡板P，右边有两个小球A和B，A和B用处于原长状态的轻质弹簧相连，两个小球以相同的速度v0向C球运动，C与B发生碰撞并立即结合成一个整体D，在A和D继续向左运动的过程中，当弹簧长度变到最短时，突然被第一次锁定不能伸长但还能继续被压缩，然后D与挡板P发生弹性碰撞，而A的速度不变，过一段时间后，弹簧被继续压缩到最短后第二次被锁定，已知A、B、C三球的质量均为m。(1)求弹簧长度第一次被锁定时A球的速度大小；(2)求弹簧长度第二次被锁定时具有的弹性势能。【答案】(1)；(2)【解析】【详解】(1)设C
15、球与B球结合成D时，D的速度为v1，由动量守恒定律，有当弹簧压至最短时，D与A的速度相等，设此速度为v2，由动量守恒定律，有解得A的速度大小为(2)设弹簧长度第一次被锁定时，弹簧的弹性势能为，根据能量守恒定律有解得撞击P后，D的速度大小不变仍为，方向向右；A的速度大小和方向均不变。然后D与A继续相互作用，设当弹簧压缩到最短时，A与D的速度为v3，根据动量守恒定律可得解得弹簧弹性势能的增加量为弹簧长度第二次被锁定时具有的弹性势能18. 如图所示，AD是倾角为=、长为l=2m的倾斜轨道，在DC和AD之间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B1=0.05T；ED是水平的荧光屏，在CD右侧和ED下方有
16、垂直纸面向里的匀强磁场(未画出)，磁感应强度B2=1T；质量为m=0.05kg、电荷量为q=0.2C的物块(可视为质点)从A点由静止释放，经过t=1.15s，物块到达D点并进入匀强磁场，已知物块与AD间的动摩擦因数=0.5，重力加速度g=10m/s2，取sin=0.6，cos=0.8。(1)求物块到达D点时的速度大小vD；(2)若在匀强磁场所在区域加一匀强电场，使得物块进入匀强磁场后做直线运动，求该匀强电场的大小和方向；(3)若在D点安装一个长度可忽略的圆弧轨道，使得物块离开轨道后水平向右进入匀强磁场，而且匀强磁场方向变成垂直纸面向外，求物块打在荧光屏上的位置。【答案】(1)2.5m/s；(2
17、)，方向指向左上方，与水平方向夹角为；(3)距离D点1.25m【解析】【详解】(1)物块带正电，开始运动后，由左手定则知其受到垂直AD向上的洛伦兹力，根据动量定理有mvDmgtsin(mgcosqB1)t且解得vD2.5m/s(2)物块在匀强磁场所在区域做直线运动，那么电场力、重力、洛伦兹力这三力平衡，设电场方向与水平方向夹角为，正交分解可得EqsinmgqvDB2sinEqcosqvDB2cos解得E=V/m，=arctan方向指向左上方(3)根据题意，物块水平进入匀强磁场，又因物块受到向下的重力，可将速度vD分解为向左的速度v左和向右的速度v右，速度向左时受到向上的洛伦兹力，向左的速度需满足qv左B2mg用来平衡物块受到的重力，解得v左2.5m/s，v右5m/s向右的速度使物块在磁场中做匀速圆周运动，有qv右B2=m因此物块运动可视为一边顺时针做圆周运动，一边向左匀速运动，因此物块打到荧光屏上的位置与D点的距离d=v左T联立解得d=125m因此物块打在荧光屏位置与D点相距1.25m