2021届山东省滕州市第一中学高三开学考试物理题带答案和解析

1. 选择题

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在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用．下列说法符合历史事实的是
A. 居里夫妇通过对天然放射现象的研究，明确了原子核具有复杂结构
B. 贝克勒尔从沥青铀矿中分离出了钋(Po)和镭(Ra)两种新元素
C. 卢瑟福通过α粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子
D. 汤姆逊通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了该粒子的比荷

2. 选择题

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“信使号”水星探测器按计划将在今年陨落在水星表面。工程师通过向后释放推进系统中的高压氦气来提升轨道，使其寿命再延长一个月，如图所示，释放氦气前，探测器在贴近水星表面的圆形轨道Ⅰ上做匀速圆周运动，释放氦气后探测器进入椭圆轨道Ⅱ，忽略探测器在椭圆轨道上所受阻力，则下列说法正确的是（　　）

A.探测器在轨道Ⅰ上E点速率大于在轨道Ⅱ上E点速率
B.探测器在轨道Ⅱ上任意位置的速率都大于在轨道Ⅰ上速率
C.探测器在轨道Ⅰ和轨道Ⅱ上的E点处加速度不相同
D.探测器在轨道Ⅱ上远离水星过程中，动能减少但势能增加

3. 选择题

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如图所示，质量为2kg的物体A静止在竖直的轻质弹簧上面，质量为3kg的物体B用细线悬挂起来，A、B紧挨在一起但A、B之间无压力，某时刻将细线剪断，取g=10m/s2﹐则（　　）

A.细线剪断瞬间，B对A的压力大小为30N
B.细线剪断后，在A与B一起向下的运动过程中，当A、B总重力等于弹簧弹力大小时，系统的重力势能和弹性势能之和最小
C.细线剪断之后，在A与B一起向下的运动过程中，B对A的压力不变
D.细线剪断之后，在A与B一起向下的运动过程中，当A的速度最大时弹簧的弹性势能最小

4. 选择题

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打磨某剖面如题图所示的宝石时，必须将OP、OQ边与轴线的夹角

切磨在

的范围内，才能使从MN边垂直入射的光线，在OP边和OQ边都发生全反射（仅考虑如图所示的光线第一次射到OP边并反射到OQ过后射向MN边的情况），则下列判断正确的是( )

A.若

，光线一定在OP边发生全反射
B.若

，光线会从OQ边射出
C.若

，光线会从OP边射出
D.若

，光线会在OP边发生全反射

5. 选择题

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如图所示为粮袋的传送装置，已知AB间长度为L，传送带与水平方向的夹角为θ，工作时其运行速度为v，粮袋与传送带间的动摩擦因数为μ，正常工作时工人在A点将粮袋放到运行中的传送带上，关于粮袋从A到B的运动，以下说法正确的是(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力) (　　)

A.粮袋到达B点的速度与v比较，可能大，也可能相等或小
B.粮袋开始运动的加速度为g(sin θ－μcos θ)，若L足够大，则以后将一定以速度v做匀速运动
C.若μ≥tan θ，则粮袋从A到B一定是一直做加速运动
D.不论μ大小如何，粮袋从A到B一直做匀加速运动，且a>gsinθ

6. 选择题

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1801年，托马斯

杨（图甲）用双缝干涉实验研究了光波的性质，证实了光的波动性，在光的波动说中具有重要的地位和意义。如图乙所示为双缝干涉实验装置，单缝S在双缝S1、S2的中心对称轴上，实验中在屏上P点刚好得到的是中央亮纹上方第3级亮纹，现要使P处出现中央亮纹上方第4级亮纹，可采取的措施有（　　）

A.适当增大屏到双缝的距离
B.适当增大单缝到双缝的距离
C.换用频率更低的单色光
D.换用波长更短的单色光

7. 选择题	详细信息
已知湖水深度为20 m，湖底水温为4 ℃，水面温度为17 ℃，大气压强为1.0×105 Pa。当一气泡从湖底缓慢升到水面时，其体积约为原来的（g取10 m/s2，ρ水=1.0×103 kg/m3）（　　） A.2.8倍 B.8.5倍 C.3.1倍 D.2.1倍

8. 选择题

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如图所示，质量为m的物体P套在固定的光滑水平杆上。轻绳跨过光滑的滑轮O和O′，一端与物体P相连，另一端与质量为2m的物体Q相连。用手托住物体Q使整个系统处于静止状态，此时轻绳刚好拉直，且AO=L，OB=h，AB＜BO′，重力加速度为g。现释放物体Q，让二者开始运动，下列说法正确的是（　　）

A.在物体P从A滑到B的过程中，P的速度增加，Q的速度减小
B.物体P运动的最大速度为

C.在物体P从A滑到B的过程中，P的机械能减少、Q的机械能增加
D.开始运动后，当物体P速度最大时，物体Q速度也达到最大

9. 选择题	详细信息
(多选)如图所示，一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内，通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定，导体棒与轨道垂直且接触良好．在向右匀速通过M、N两区的过程中，导体棒所受安培力分别用表示．不计轨道电阻．以下叙述正确的是 A. 向右 B. 向左 C. 逐渐增大 D. 逐渐减小

10. 选择题

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如图，虚线MN的右侧有方向垂直于纸面向里的匀强磁场，两电荷量相同的粒子P、Q从磁场边界的M点先后射入磁场，在纸面内运动。射入磁场时，P的速度

垂直于磁场边界，Q的速度

与磁场边界的夹角为45°。已知两粒子均从N点射出磁场，且在磁场中运动的时间相同，则（）

A. P和Q的质量之比为1：2 B. P和Q的质量之比为

C. P和Q速度大小之比为

D. P和Q速度大小之比为2：1

11. 选择题	详细信息
如图，竖直面内一绝缘细圆环的上、下半圆分别均匀分布着等量异种电荷。a、b为圆环水平直径上的两个点，c、d为竖直直径上的两个点，它们与圆心的距离均相等。则（　　） A.a、b两点的场强相等 B.a、b两点的电势相等 C.c、d两点的场强相等 D.c、d两点的电势相等

12. 选择题

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如图所示，竖直放置的

形光滑导轨宽为L，矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d，磁感应强度为B．质量为m的水平金属杆由静止释放，进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等．金属杆在导轨间的电阻为R，与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g．金属杆（）

A. 刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下
B. 穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间
C. 穿过两磁场产生的总热量为4mgd
D. 释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h可能小于

13. 实验题

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做“探究加速度与力、质量的关系”实验时，图甲是教材中的实验方案；图乙是拓展方案，其实验操作步骤如下：

（ⅰ）挂上托盘和砝码，改变木板的倾角，使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑；
（ⅱ）取下托盘和砝码，测出其总质量为m，让小车沿木板下滑，测出加速度a；
（ⅲ）改变砝码质量和木板倾角，多次测量，通过作图可得到

的关系。
①实验获得如图所示的纸带，计数点a、b、c、d、e、f间均有四个点未画出，则在打d点时小车的速度大小

_____

（保留两位有效数字）；

②需要满足条件

的方案是_____（选填“甲”、“乙”或“甲和乙”）；在作

图象时，把

作为F值的是_____（选填“甲”、“乙”或“甲和乙”）。

14. 实验题

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某同学欲将量程为300 μA的微安表头G改装成量程为0.3 A的电流表。可供选择的实验器材有：
A.微安表头G（量程300 μA，内阻约为几百欧姆）
B.滑动变阻器R1（0 ~ 10 kΩ）
C.滑动变阻器R2（0 ~ 50 kΩ）
D.电阻箱（0 ~ 9 999 Ω）
E.电源E1（电动势约为1.5 V）
F.电源E2（电动势约为9 V）
G.开关、导线若干
该同学先采用如图甲的电路测量G的内阻，实验步骤如下：

①按图甲连接好电路，将滑动变阻器的滑片调至图中最右端所对应的位置；
②断开S2，闭合S1，调节滑动变阻器的滑片位置，使G满偏；
③闭合S2，保持滑动变阻器的滑片位置不变，调节电阻箱的阻值，使G的示数为200 μA，记下此时电阻箱的阻值。
回答下列问题：
（1）实验中电源应选用___________（填“E1”或“E2”），滑动变阻器应选用___________（填“R1”或“R2”）。
（2）若实验步骤③中记录的电阻箱的阻值为R，则G的内阻Rg与R的关系式为 Rg =___________。
（3）实验测得G的内阻Rg = 500 Ω，为将G改装成量程为0.3 A的电流表，应选用阻值为___________Ω的电阻与G并联。

15. 解答题

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如图所示，一质量m=0.4 kg的小物块，以v0=2 m/s的初速度，在与斜面成某一夹角的拉力F作用下，沿斜面向上做匀加速运动，经t=2 s的时间物块由A点运动到B点，A、B之间的距离L=10 m。已知斜面倾角θ=30°，物块与斜面之间的动摩擦因数μ=

。重力加速度g取10 m/s2
（1）求物块加速度的大小
（2）拉力F与斜面夹角多大时，拉力F最小？拉力F的最小值是多少？

16. 解答题

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如图，两侧粗细均匀、横截面积相等、高度均为H=18cm的U型管，左管上端封闭，右管上端开口。右管中有高h0= 4cm的水银柱，水银柱上表面离管口的距离l= 12cm。管底水平段的体积可忽略。环境温度为T1=283K。大气压强p0=76cmHg。
（i）现从右侧端口缓慢注入水银（与原水银柱之间无气隙），恰好使水银柱下端到达右管底部。此时水银柱的高度为多少？
（ii）再将左管中密封气体缓慢加热，使水银柱上表面恰与右管口平齐，此时密封气体的温度为多少？