绝密★启用前 2021 年普通高等学校招生全国统一考试（山东卷） 物 理 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标 号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题 时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 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。 210 1. 在测定年代较近的湖泊沉积物形成年份时，常利用沉积物中半衰期较短的 82 210 变方程为 82 Pb ，其衰 210 Pb �83 Bi  X 。以下说法正确的是（　　） A. 衰变方程中的 X 是电子 210 B. 升高温度可以加快 82 C. 210 82 Pb 的衰变 210 Pb 与 83 Bi 的质量差等于衰变的质量亏损 210 D. 方程中的 X 来自于 82 Pb 内质子向中子的转化 2. 如图所示，密封的矿泉水瓶中，距瓶口越近水的温度越高。一开口向下、导热良好的小 瓶置于矿泉水瓶中，小瓶中封闭一段空气。挤压矿泉水瓶，小瓶下沉到底部；松开后，小 瓶缓慢上浮，上浮过程中，小瓶内气体（　　） A. 内能减少 B. 对外界做正功 C. 增加的内能大于吸收的热量 D. 增加 的 内能等于吸收的热量 3. 如图所示，粗糙程度处处相同的水平桌面上有一长为 L 的轻质细杆，一端可绕竖直光滑 轴 O 转动，另一端与质量为 m 的小木块相连。木块以水平初速度 v0 出发，恰好能完成一个 完整的圆周运动。在运动过程中，木块所受摩擦力的大小为（　　） mv02 A. 2 L mv02 B. 4 L mv02 C. 8 L mv02 D. 16 L 4. 血压仪由加压气囊、臂带，压强计等构成，如图所示。加压气囊可将外界空气充入臂带， 压强计示数为臂带内气体的压强高于大气压强的数值，充气前臂带内气体压强为大气压强， 体积为 V；每次挤压气囊都能将 60cm 3 的外界空气充入臂带中，经 5 次充气后，臂带内气 体体积变为 5V ，压强计示数为 150mmHg 。已知大气压强等于 750mmHg ，气体温度不 变。忽略细管和压强计内的气体体积。则 V 等于（　　） A. 30cm 3 B. 40cm 3 C. 50cm3 D. 60cm 3 5. 从“玉兔”登月到“祝融”探火，我国星际探测事业实现了由地月系到行星际的跨越。已知 火星质量约为月球的 9 倍，半径约为月球的 2 倍，“祝融”火星车的质量约为“玉兔”月球车的 2 倍。在着陆前，“祝融”和“玉兔”都会经历一个由着陆平台支撑的悬停过程。悬停时，“祝 融”与“玉兔”所受陆平台的作用力大小之比为（　　） A. 9∶1 B. 9∶2 C. 36∶1 6. 如图甲所示，边长为 a 的正方形，四个顶点上分别固定一个电荷量为 0 �x  D. 72∶1 q 的点电荷；在 2 a 2 区间，x 轴上电势  的变化曲线如图乙所示。现将一电荷量为 Q 的点电荷 P 置于正方形的中心 O 点，此时每个点电荷所受库仑力的合力均为零。若将 P 沿 x 轴向右略 微移动后，由静止释放，以下判断正确的是（　　） A Q . 2 1 q ，释放后 P 将向右运动 2 B. Q  2 1 q ，释放后 P 将向左运动 2 C. Q  2 2 1 q ，释放后 P 将向右运动 4 D. Q  2 2 1 q ，释放后 P 将向左运动 4 7. 用平行单色光垂直照射一层透明薄膜，观察到如图所示明暗相间的干涉条纹。下列关于 该区域薄膜厚度 d 随坐标 x 的变化图像，可能正确的是（　　） A . B. C. D. 8. 迷你系绳卫星在地球赤道正上方的电离层中，沿圆形轨道绕地飞行。系绳卫星由两子卫 星组成，它们之间的导体绳沿地球半径方向，如图所示。在电池和感应电动势的共同作用 下，导体绳中形成指向地心的电流，等效总电阻为 r。导体绳所受的安培力克服大小为 f 的 环境阻力，可使卫星保持在原轨道上。已知卫生离地平均高度为 H，导体绳长为 L  L = H  ，地球半径为 R，质量为 M，轨道处磁感应强度大小为 B，方向垂直于赤道平 面。忽略地球自转的影响。据此可得，电池电动势为（　　） GM fr GM BL A. BL R  H  BL C. BL R  H  fr GM fr GM BL B. BL R  H  BL D. BL R  H  fr 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。全部选对得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。 9. 输电能耗演示电路如图所示。左侧变压器原、副线圈匝数比为 1∶3，输入电压为 正弦交流电。连接两理想变压器的导线总电阻为 r，负载 R 的阻值为 右侧变压器原、副线圈匝数比为 2∶1，R 上的功率为 10W r  10Ω B. 的 。开关 S 接 1 时， ；接 2 时，匝数比为 1∶2，R 上的 功率为 P。以下判断正确的是（　　） A. 10Ω 7.5V r  5Ω C. P  45W D. 10. 一列简谐横波沿 x 轴传播，如图所示，实线为 t1  2s P  22.5W 时的波形图，虚线为 t2  5s 时的 波形图。以下关于平衡位置在 O 处质点的振动图像，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 11. 如图所示，载有物资的热气球静止于距水平地面 H 的高处，现将质量为 m 的物资以相 对地面的速度 v0 水平投出，落地时物资与热气球的距离为 d。已知投出物资后热气球的总 质量为 M，所受浮力不变，重力加速度为 g，不计阻力，以下判断正确的是（　　） A. 投出物资后热气球做匀加速直线运动 B. 投出物资后热气球所受合力大小为 mg 2 � m � 2 Hv0 d  1   H2 � � C. � M� g 2 D. d  2 Hv02 � m � 2 � 1  �H g � M� 12. 如图所示，电阻不计的光滑 U 形金属导轨固定在绝缘斜面上。区域Ⅰ、Ⅱ中磁场方向 均垂直斜面向上，Ⅰ区中磁感应强度随时间均匀增加，Ⅱ区中为匀强磁场。阻值恒定的金 属棒从无磁场区域中 a 处由静止释放，进入Ⅱ区后，经 b 下行至 c 处反向上行。运动过程 中金属棒始终垂直导轨且接触良好。在第一次下行和上行的过程中，以下叙述正确的是（ ） A. 金属棒下行过 b 时的速度大于上行过 b 时的速度 B. 金属棒下行过 b 时的加速度大于上行过 b 时的加速度 C. 金属棒不能回到无磁场区 D. 金属棒能回到无磁场区，但不能回到 a 处 三、非选择题：本题共 6 小题，共 60 分。 13. 某乒乓球爱好者，利用手机研究乒乓球与球台碰撞过程中能量损失的情况。实验步骤 如下： ① 固定好手机，打开录音功能； ② 从一定高度由静止释放乒乓球； ③ 手机记录下乒乓球与台面碰撞的声音，其随时间（单位：s）的变化图像如图所示。 根据声音图像记录的碰撞次序及相应碰撞时刻，如下表所示。 碰撞次序 1 2 碰撞时刻（s） 1.12 1 58 . 3 4 5 6 7 2.00 2.40 2.78 3.14 3.47 根据实验数据，回答下列向题： （1）利用碰撞时间间隔，计算出第 3 次碰撞后乒乓球的弹起高度为___________m（保留 2 位有效数字，当地重力加速度 g  9.80m/s 2 ）。 （2）设碰撞后弹起瞬间与该次碰撞前瞬间速度大小的比值为 k，则每次碰撞损失的动能为 碰撞前动能的___________倍（用 k 表示），第 3 次碰撞过程中 k  ___________（保留 2 位 有效数字）。 （3）由于存在空气阻力，第（1）问中计算的弹起高度___________（填“高于”或“低于”） 实际弹起高度。 14. 热敏电阻是传感器中经常使用的元件，某学习小组要探究一热敏电阻的阻值随温度变 化的规律。可供选择的器材有： RT 待测热敏电阻 （实验温度范围内，阻值约几百欧到几千欧）； 电源 E（电动势 1.5V ，内阻 r 约为 0.5Ω ）； 电阻箱 R（阻值范围 0 ~ 9999.99Ω ）； 滑动变阻器 R1 （最大阻值 20Ω ）； 滑动变阻器 R2 微安表（量程 （最大阻值 2000Ω ）； 100μA ，内阻等于 2500Ω ）； 开关两个，温控装置一套，导线若干。 同学们设计了如图甲所示的测量电路，主要实验步骤如下： ① 按图示连接电路； ② 闭合 S1 、 S2 ，调节滑动变阻器滑片 P 的位置，使微安表指针满偏； ③ 保持滑动变阻器滑片 P 的位置不变，断开 S2 ，调节电阻箱，使微安表指针半偏； ④ 记录此时的温度和电阻箱的阻值。 回答下列问题： （1）为了更准确地测量热敏电阻的阻值，滑动变阻器应选用___________（填“ R1 ”或“ R2 ”）。 （2）请用笔画线代替导线，在答题卡上将实物图（不含温控装置）连接成完整电路______ ____。 （3）某温度下微安表半偏时，电阻箱的读数为 6000.00 ，该温度下热敏电阻的测量值为 ___________ Ω （结果保留到个位），该测量值___________（填“大于”或“小于”）真实值。 （4）多次实验后，学习小组绘制了如图乙所示 的 图像。由图像可知。该热敏电阻的阻值随 温度的升高逐渐___________（填“增大”或“减小”）。 15. 超强超短光脉冲产生方法曾获诺贝尔物理学奖，其中用到的一种脉冲激光展宽器截面  如图所示。在空气中对称放置四个相同的直角三棱镜，顶角为 。一细束脉冲激光垂直第 一个棱镜左侧面入射，经过前两个棱镜后分为平行的光束，再经过后两个棱镜重新合成为 一束，此时不同频率的光前后分开，完成脉冲展宽。已知相邻两棱镜斜面间的距离 d  100.0mm ，脉冲激光中包含两种频率的光，它们在棱镜中的折射率分别为 n1  2 和 n2  5 3 4 31  1.890 sin 37 �  cos 37 �  。 4 。取 5， 5， 7  （1）为使两种频率的光