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1、山东省泰安市(六校联考）2021届新高考模拟（解析版）物理试卷一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30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12019年7月31日，一个国际研究小组在天文学和天体物理学杂志刊文称，在一个距离我们31光年的M型红矮星GJ357系统中，发现了行星GJ357b、GJ357c和GJ357d，它们绕GJ357做圆周运动。GJ357d处于GJ357星系宜居带，公转轨道与GJ357的距离大约为日地距离的五分之一。GJ357d的质量是地球质量的6.1倍，公转周期为55.7天，很可能是一个宜居星球。不考虑行星间的万有引力，根据以上信息可知（ ）AGJ357d
2、和GJ357c的轨道半径与周期的比值相同BGJ357d的周期比GJ357c的周期小CGJ357的质量约为地球质量的3倍DGJ357的质量约为太阳质量的【答案】D【解析】AG357d和GJ357c都绕GJ357做圆周运动，由开普勒第三定律可知，它们轨道半径的三次方与周期的二次方的比值相同，故A错误；B万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得解得由于Rc Rd，则，所以GJ357d的周期比GJ357c的周期大，故B错误；C万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得解得求天体质量时只能求得中心天体的质量，不能求环绕天体的质量，地球绕太阳运动，地球为环绕天体；GJ357d绕GJ357运动，GJ357d是环绕天体
3、，虽然知道GJ357d的质量是地球质量的6.1倍，但不能比较GJ357的质量与地球质量的关系，故C错误；D万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得解得故D正确。选D。2如图（a）所示，理想变压器原副线圈匝数比n1：n2=55：4，原线圈接有交流电流表A1，副线圈电路接有交流电压表V、交流电流表A2、滑动变阻器R等，所有电表都是理想电表，二极管D正向电阻为零，反向电阻无穷大，灯泡L的阻值恒定。原线圈接入的交流电压的变化规律如图（b）所示，则下列说法正确的是（）A由图（b）可知交流发电机转子的角速度为100rad/sB灯泡L两端电压的有效值为32VC当滑动变阻器的触头P向下滑动时，电流表A2示数增大，
4、A1示数减小D交流电压表V的读数为32V【答案】D【解析】A根据图像可知周期T=0.02s，则角速度故A错误；B原线圈电压的有效值为根据理想变压器的电压规律求解副线圈的电压，即交流电压表的示数为因为小灯泡和二极管相连，二极管具有单向导电性，根据有效值的定义解得灯泡两端电压故B错误，D正确；C当滑动变阻器的触头P向下滑动时，副线圈接入的总电阻减小，副线圈两端电压不变，所以电流表示数增大，根据单相理想变压器的电流规律可知电流表的示数也增大，故C错误。故选D。3 “S 路”曲线行驶是我国驾驶证考试中的一项科目，某次考试过程中，有两名学员分别坐在驾驶座和副驾驶座上，并且始终与汽车保持相对静止，汽车在弯
5、道上行驶时可视作圆周运动，行驶过程中未发生打滑。如图所示，当汽车在水平“S 路”上减速行驶时A两名学员具有相同的线速度B汽车受到的摩擦力与速度方向相反C坐在副驾驶座上的学员受到汽车的作用力较大D汽车对学员的作用力大于学员所受的重力【答案】D【解析】A.两名学员的线速度大小和方向均不相同；B.汽车所需向心力由摩擦力提供，不与速度方向相反；C.学员质量未知，无法比较受到汽车的作用力大小;D.汽车对学员的作用力竖直分力等于学员所受的重力，水平分力提供合力，故大于重力.故选D。4如图甲所示为由某材料制成的电阻R的阻值随温度t变化的图象，若用该电阻与电池(电动势E=1.5V，内阻不计)、电流表(量程为5
6、0mA，内阻不计)、电阻箱申联起来，连接成如图乙所示的电路，用该电阻做测温探头。将电阻箱的阻值调为R=15，把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简单的“电阻温度计”。下列说法错误的是（ ）A温度升高，电路中的电流减小B电流表刻度较大处对应的温度刻度较小C电流表的示数为50mA时，电阻R的阻值为30D电流表的示数为50mA时，对应的温度为5【答案】C【解析】AB由图甲可知，温度升高，电阻R的阻值增大，电路中电流减小，因此电流表刻度较大处对应的温度刻度较小，AB项正确，不符合题意；CD电流表的示数为50mA时，电路总电阻为30，电阻箱的阻值R =15。则R=15，由图甲可得对应的温度
7、为5，C项错误，符合题意，D项正确，不符合题意；故选C。5对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是（）A若体积不变、温度升高，则每个气体分子热运动的速率都增大B若体积减小、温度不变，则器壁单位面积受气体分子的碰撞力不变C若体积不变、温度降低，则气体分子密集程度不变，压强可能不变D若体积减小、温度不变，则气体分子密集程度增大，压强一定增大【答案】D【解析】A温度升高，气体分子的平均动能增大，但并不是气体中每个分子的速率都增大，也有个别速度减小的，故A错误；BD对于一定质量的理想气体，体积减小，分子密集程度增大。理想气体质量一定时，满足，若体积减小、温度不变，则压强增大，故器壁单位面积受气体分子的
8、碰撞力会增大，故B错误，D正确；C同理可分析，体积不变、温度降低，气体的压强会变小，故C错误；故选D。6质量为m的箱子静止在光滑水平面上，箱子内侧的两壁间距为l，另一质量也为m且可视为质点的物体从箱子中央以v0=的速度开始运动（g为当地重力加速度），如图所示。已知物体与箱壁共发生5次完全弹性碰撞。则物体与箱底的动摩擦因数的取值范围是（）ABCD【答案】C【解析】小物块与箱子组成的系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得解得对小物块和箱子组成的系统，由能量守恒定律得解得由题意可知，小物块与箱子发生5次碰撞，则物体相对于木箱运动的总路程，小物块受到摩擦力为对系统，利用产热等于摩擦力乘以相对路
9、程，得故，即，故C正确，ABD错误。故选C。二、多项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分7某同学用如图所示电路演示交流发电机的发电原理，线圈电阻不计，电表为理想电表。当线圈转动的转速增大1倍，下列说法正确的是（）A当线圈处于图示位置时，灯泡两端电压最大B电流表测量的是灯泡的最大电流C电压表的示数增大为原来的2倍D通过灯泡的电流频率为原来的2倍【答案】ACD【解析】A当线圈处于图示位置时，位于与中性面垂直的平面，瞬时感应电动势最大，灯泡两端电压最大，故A正确；B电流表测量的是通过灯泡电流的有效值
10、，故B错误；C根据可知当转速增加1倍，则电动势最大值增大为原来的2倍，根据可知电动势有效值增大为原来的2倍，即电压表的示数增大为原来的2倍，故C正确；D根据当转速增大1倍，可知交流电的频率变为原来的2倍，即通过灯泡的电流频率为原来的2倍，故D正确。故选ACD。8一栋大楼的电梯运行高度为，测试人员测试电梯的运行情况。某次测试时让电梯从地面直达最高处，电梯运行的速度不超过，加速度大小不超过。电梯中的测试人员的质量为，重力加速度g取。若电梯以最短时间运行，下列说法正确的是（）A最短时间为B最短时间为C测试人员的脚部承受的最大压力为D测试人员的脚部承受的最大压力为【答案】AD【解析】电梯运行时间最短，
11、则电梯运动的过程如下：以最大加速度a做初速度为0的加速运动至最大速度v，再以速度v匀速运动，最后以最大加速度a做减速运动至静止。加速和减速过程有对称性。AB匀加速过程与匀减速过程，均有通过的位移匀速过程有又有总时间为故A正确，B错误；CD在加速上升过程测试人员脚部承受的压力最大，有则故C错误，D正确。故选AD。9如图所示，足够长的水平光滑金属导轨所在空间中，分布着垂直于导轨平面方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B。两导体棒a、b均垂直于导轨静止放置。已知导体棒a质量为2m，导体棒b质量为m；长度均为l，电阻均为r；其余部分电阻不计。现使导体棒a获得瞬时平行于导轨水平向右的初速度。除磁场作
12、用外，两棒沿导轨方向无其他外力作用，在两导体棒运动过程中，下列说法正确的是（）A任何一段时间内，导体棒b动能增加量跟导体棒a动能减少量的数值总是相等的B任何一段时间内，导体棒b动量改变量跟导体棒a动量改变量总是大小相等、方向相反C全过程中，通过导体棒b的电荷量为D全过程中，两棒共产生的焦耳热为【答案】BCD【解析】AB根据题意可知，两棒组成回路，电流相同，故所受安培力合力为零，动量守恒，故任何一段时间内，导体棒b动量改变量跟导体棒a动量改变量总是大小相等、方向相反，根据能量守恒可知，a动能减少量的数值等于b动能增加量与产热之和，故A错误B正确；CD最终共速速度对b棒解得根据能量守恒，两棒共产生
13、的焦耳热为故CD正确。故选BCD。10如图是氢原子的能级示意图。当氢原子从n=4能级跃迁到n=2能级时，辐射出光子a；从n=2能级跃迁到n=1能级时，辐射出光子b。以下判断正确的是（ ）A光子b可能使处于基态的氢原子电离Bn=4能级比n=2能级氢原子的电子动能小C一个处于n=5能级的氢原子向低能级跃迁时最多可辐射10种不同的谱线D若与a同频率的光可以使某金属发生光电效应，那么与b同频率的光也可以使该金属发生光电效应【答案】BD【解析】A由能级跃迁的频率条件：h=Em-En可知，光子a的能量为2.55eV，光子b的能量为10.2eV，要使处于基态的氢原子电离，入射光子的能量要大于等于13.6eV
14、，故光子b不能使处于基态的氢原子电离，A不符合题意；B氢原子的能级越高，电子的轨道半径越大，由库仑力提供向心力得：又因电子的动能，解得电子的动能故轨道半径越大，电子动能越小，B符合题意；C一个处于n=5能级的氢原子向低能级跃迁时可辐射不同谱线最多的方式是逐级跃迁，故最多可辐射4种不同的谱线，C不符合题意；D由于光子b的能量比a的高，故光子b的频率也比a的高，若与a同频率的光可以使某金属发生光电效应，那么与b同频率的光也可以使该金属发生光电效应，D符合题意。 故选BD。11如图所示，内壁光滑半径大小为的圆轨道竖直固定在水平桌面上，一个质量为的小球恰好能通过轨道最高点在轨道内做圆周运动。取桌面为重力势能的参考面，不计空气阻力，重力加速度为g。则小球在运动过程中其机械能E、动能、向心力、速度的平方，它们的大小分别随距桌面高度h的变化图像正确的是ABCD【答案】CD【解析】根据竖直平面内小球做圆周运动的临界条件，结合机械能守恒定律分析即可解题。AB小球通过轨道最高点时恰好与轨道间没有相互作用力，则在最高点：，则在最高点小球的动能：（最小动能），在最高点小球的重力势能：，运动的过程中小球的动能与重力势能的和不变，机械能守恒，即：，故AB错误；CD小球从最高点到最低点，由动能定理得：，则有在距桌面高度h处有： ，化简得：，故C、D正确。【点
