2021年山东省烟台市高考物理三模试卷

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．最近日本计划向太平洋中倾倒核废水的消息在世界上引起一片哗然，因为核废水中含有对人类和海洋生物有害的放射性同位素氚、碳-14及其它放射性物质。下列有关说法中正确的是（　　）

  A．当一种放射性元素与其他元素形成化合物后，这种元素的半衰期会改变

  B．两个轻核发生聚变反应，产生的新核的质量一定等于两个轻核的质量和

  C．β衰变中释放的β射线是原子核外电子挣脱原子核的束缚形成的高速电子流

  D．铀核（ 238 92 U ）经过4次α衰变和2次β衰变，将会衰变为氡核（ 222 86 Rn）
  组卷：75引用：2难度：0.8

  解析

• 2．如图甲所示，高层建筑室外擦玻璃的工人在进行室外作业，为了保障安全，他们身上都绑有安全带，安全带上有救生缓降器，缓降器由挂钩（或吊环）、吊带、绳索及速度控制装置等组成，以保证工人的安全。设某次工人完成高空作业后从离地面某高度处通过安全带安全着陆，图乙是工人运动全过程的v-t图像。下列说法正确的是（　　）

  A．0到t1段时间内工人处于超重状态

  B．t1到t2段时间内工人的平均速度等于 v 1 2

  C．工人初始位置离地面高度为v1t2

  D．整个过程中绳索对工人的拉力先变大后变小
  组卷：157引用：1难度：0.7

  解析

• 3．下列说法正确的是（　　）

  A．分子间距离减小时，分子势能可能增加

  B．物体升温时，其每个分子热运动的动能均增加

  C．相同质量的0℃的冰的分子势能与0℃水的分子势能相等

  D．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大
  组卷：96引用：1难度：0.9

  解析

• 4．为了观察两列波的叠加情况，某同学在同一介质中放置了两个振源，可以向外产生简谐横波，设某次产生的两列简谐横波分别沿x轴正、负方向传播，在t=0时刻分别到达A、B两点，如图中实线甲和虚线乙所示。已知实线波的传播周期为

  1

  3

  s

  ，两列波的振幅相同，均为10cm,则下列说法正确的是（　　）

  A．两列波在相遇区域内会发生干涉现象

  B．甲、乙两列波的频率之比为2：3

  C．对于x=0的质点和x=9.5m处的质点，它们开始振动的时间之差为0.125s

  D． t = 1 4 s 时，x=4m处的质点的实际位移大小等于5cm
  组卷：230引用：1难度：0.5

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• 5．小明是一位网球爱好者，有一次小明在体育馆面对着竖直墙壁练习接发球技术，设某次小明在距离水平地面3.2m、距离竖直光滑墙壁15m处发球，发出的网球以30m/s的速度向墙水平抛出，网球与墙壁碰撞后落地，不计碰撞过程中的能量损失，忽略空气阻力和碰撞时间，重力加速度g=10m/s²，则网球落地点到墙壁的距离为（　　）

  A．6m

  B．9m

  C．15m

  D．24m
  组卷：89引用：1难度：0.4

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• 6．如图甲所示，是由教育部深空探测联合研究中心组织，重庆大学等高校合作的“多段式多功能载运月球天梯概念研究”的“天梯”项目海基平台效果图，该项目是在赤道上建造垂直于水平面的“太空电梯”，宇航员乘坐太空舱通过“太空电梯”直通地球空间站。图乙中r为宇航员到地心的距离，R为地球半径，曲线A为地球引力对宇航员产生的加速度大小与r的关系；直线B为宇航员由于地球自转而产生的向心加速度大小与r的关系，关于相对地面静止在不同高度的宇航员，下列说法正确的有（　　）
  

  A．宇航员的线速度随着r的增大而减小

  B．图乙中r0为地球同步卫星的轨道半径

  C．宇航员在r=R处的线速度等于第一宇宙速度

  D．宇航员感受到的“重力”随着r的增大而增大
  组卷：108引用：3难度：0.7

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三、非选择题：本题共6小题，共60分。

• 17．静止电荷在其周围空间产生的电场，称为静电场；随时间变化的磁场在其周围空间激发的电场称为感生电场
  （1）如图甲所示，真空中一个静止的均匀带电球体，所带电荷量为+Q，半径为R，静电力常量为k。距球心r处电场强度的大小分布满足如下关系：E=

  k Q R 3 • r （ r ＜ R ）

  k Q r 2 （ r ≥ R ）

  
  ①将电荷量为q的试探电荷放在距离带电球球心2R处，求其受到的静电力大小F₁；如果该试探电荷处于距离带电球球心

  R

  2

  处，求其受到的静电力大小F₂；
  ②在图乙坐标系中画出E-r图像，并借助该图像求出带电球的球心与球面间的电势差U。
  （2）如图丙所示，在纸面内以O为圆心、半径为a的圆形区域内，分布着垂直纸面向里的磁场，磁感应强度B的大小随时间均匀增加，变化率为k。该变化磁场激发感生电场，距圆心r处的电场强度大小分布满足如下关系：E_感=

  k 2 • r （ r ＜ a ）

  ka 2 2 • 1 r （ r ≥ a ）

  电子感应加速器是利用感生电场使电子加速的设备。一种电子感应加速器的简化模型如图丁所示，空间存在垂直纸面向里的磁场，在以O为圆心，半径小于r₀的圆形区域内，磁感应强度B₁=k₁t,在大于等于r₀的环形区域内，磁感应强度B₂=k₂t,其中k₁、k₂均为正的定值。电子能在环形区域内沿半径等于r₀的圆形轨道运动，并不断被加速。
  ①分别说明B₁、B₂的作用；
  ②推导k₁与k₂应满足的数量关系。
  
  组卷：130引用：1难度：0.5

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• 18．如图所示，质量为2m的木板A静止在光滑水平面上，其右端与固定的台阶相距一段距离。一根长度为L的轻质细线，一端与质量为0.8m的滑块B（可视为质点）相连，另一端固定在悬点O处的力传感器上，当细线处于竖直位置且保持静止时，滑块B恰好与木板A左端接触但无压力。靠近木板A左端有一支内壁光滑的弹丸发射器，发射器内有一根左端固定的轻质弹簧，质量为0.2m的小弹丸C放在处于压缩状态并被锁定的弹簧右端。开始时，用外力拉住滑块B使细线呈水平拉直状态，由静止释放滑块B并在适当的时刻解除弹簧的锁定，当滑块B到达最低点时被弹丸C水平击中（作用时间极短，作用后弹丸C留在了滑块内），被击中的滑块B将细线拉断，力传感器显示细线被拉断瞬间的拉力大小为T=9mg,之后滑块B（内含弹丸）从木板A左端上表面水平滑入。已知A、B之间的动摩擦因数为μ，木板A足够长，滑块B不会从木板A表面滑出，木板A与台阶碰撞后以碰撞前的速率反向弹回，弹丸发射器发射完毕后立即撤走，不计空气阻力，重力加速度为g。
  （1）求弹簧被锁定时具有的弹性势能E_p；
  （2）若木板A与台阶只发生了一次碰撞，求木板A右端距台阶的距离x应满足的条件；
  （3）若木板A与台阶碰撞了n次后最终停下，求木板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。
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  组卷：163引用：2难度：0.2

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