山东省潍坊市临朐县2020届高三综合模拟考试物理试题（一）

山东省2020年普通高中学业水平等级考试（模拟卷）1

物理试题

注意事项：

1.答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。

2.选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写。字体工整、笔迹清楚。

3.请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。

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.下列关于原子物理知识的叙述正确的是（　　）

A. 衰变的实质是核内的中子转化为一个质子和一个电子

B. 结合能越大，原子核内核子结合得越牢固，原子核越稳定

C. 两个轻核结合成一个中等质量的核，核子数不变质量不亏损

D. 对于一个特定的氡原子，知道了半衰期，就能准确的预言它在何时衰变

【答案】A

【解析】

【详解】A．β衰变所释放的电子，是原子核内的中子转化成质子和电子所产生的，故A正确；

B．比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，结合能大，原子核不一定越稳定，故B错误；

C．两个轻核结合成一个中等质量的核，会释放一定的能量，根据爱因斯坦质能方程可知存在质量亏损，故C错误；

D．半衰期是统计规律，对于一个特定的衰变原子，我们只知道它发生衰变的概率，并不知道它将何时发生衰变，发生多少衰变，故D错误。

故选A。

2.港珠澳大桥(Hong Kong－Zhuhai－Macao Bridge)是中国境内一座连接香港、珠海和澳门的桥隧工程．2018年2月6日，港珠澳大桥主体完成验收，于同年9月28日起进行粤港澳三地联合试运． 大桥设计使用寿命120年，可抵御8级地震、16级台风、30万吨撞击以及珠江口300年一遇的洪潮．假设一艘质量为m的轮船由于失控，以速度v撞向大桥(大桥无损)，最后没有反弹而停下来，事故勘察测量轮船发现迎面相撞处凹下去d的深度，那么可以估算出船对桥的平均撞击力F，关于F的表达式正确的是(     )

A.

B.

C.

D. mv

【答案】A

【解析】

【分析】

根据动能定理进行解答．

【详解】根据动能定理可得，解得，故选A.

3.如图甲所示，沿波的传播方向上有六个质点a、b、c、d、e、f，相邻两质点之间的距离均为1m，各质点均静止在各自的平衡位置，t=0时刻振源a开始做简谐运动，取竖直向上为振动位移的正方向，其振动图像如图乙所示，形成的简谐横波以2m/s的速度水平向左传播，则下列说法正确的是（　　）

A. 此横波的波长为1m

B. 质点e开始振动的方向沿y轴负方向

C. 从t=0至t=3s内质点b运动的路程为10cm

D. 从t=2s至t=2.5s内质点d的加速度沿y轴正向逐渐减小

【答案】C

【解析】

【详解】A．由振动图像可知T=2s，则波长为

故A错误；

B．由图乙可知，波源起振方向为竖直向上，根据介质中所有质点开始振动方向都与波源起振方向相同，即质点e开始振动的方向沿y轴正方向，故B错误；

C．波从a传到b所用的时间为

从t=0至t=3s内质点b振动了

则运动的路程为

故C正确；

D．波传到d点需要1.5s，则从t=2s至t=2.5s内质点d的正在从最高点向最低点振动，加速度方向沿y轴负方向且逐渐减小，故D错误。

故选C。

4.某同学设计了如图所示的电路来研究光电效应现象，结点Q位于滑动变阻器的中点，初始状态时，滑动触头P也恰好位于滑动变阻器的中点．实验过程中，当该同学用绿光照射光电管时，灵敏电流计有示数，下列说法正确的是

A. 若换用紫光照射光电管，则电流计的示数一定增大

B. 若增大绿光的光照强度，则电流计的示数一定增大

C. 若将滑动触头P向右滑动，则电流计的示数一定不断增大

D. 若将滑动触头P向左滑动，则电流计的示数一定能减小为0

【答案】B

【解析】

【详解】用绿光照射光电管时，灵敏电流计有示数，说明绿光的频率大于该光电管的极限频率，若换用紫光照射，则一定可产生光电效应，但光电流大小与光强有关，所以光电流大小变化情况不能确定，选项A错误；增大绿光的光照强度，则单位时间内从阴极逸出的光电子的数量一定增多，光电流变大，电流计的示数一定变大，选项B正确；此时加在光电管两端的电压为零，若将滑动触头P向右移动，加在光电管两端的电压为正向电压，则在电场力的作用下，到达阳极的光电子数会增多，而达到饱和光电流后，光电流的大小不会随着正向电压的增大而增大，选项C错误；若将滑动触头P向左滑动，加在光电管两端的电压为反向电压，则在电场力作用下，到达阳极的光电子数会减小，电流计的示数不断减小，若最大反向电压小于遏止电压，则电流计的示数不能减为零，选项D错误；故选B.

【点睛】发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，根据光电效应的条件判断能否发生光电效应，从而判断是否有光电流；知道饱和光电流是由光强决定的．

5.跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，如图所示，当运动员从直升机上由静止跳下后，若在下落过程中受到水平风力的影响，下列说法中正确的是（　　）

A. 风力越大，下落过程重力的冲量越大

B. 风力越大，着地时的动能越大

C. 风力越大，下落的时间越短

D. 下落过程的位移与风力无关

【答案】B

【解析】

【详解】AC．运动员参加两个分运动，水平方向随空气受风力影响，竖直方向在降落伞张开前先加速，降落伞张开后先减速后匀速，由于竖直分运动不受水平分运动的干扰，故运动时间与风速无关，由公式可知，下落过程重力的冲量与分力无关，故AC错误；

B．运动员落地速度由水平分速度和竖直分速度合成，水平分速度由风速决定，故风速越大，合速度越大，即着地动能越大，故B正确；

D．运动时间与风速无关，风力越大，水平位移越大，下落过程的位移为

则风力越大，水平位移越大，下落过程的位移越大，故D错误。

故选B。

6.一定量的理想气体从状态a开始，经历三个过程ab、bc、ca回到原状态，其图像如图所示，下列判断正确的是（　　）

A. 过程ac中气体内能的增加等于吸收的热量

B. 过程bc中气体既不吸热也不放热

C. 过程ab中气体吸收热量大于气体内能的增加

D. a、b和c三个状态中，状态a气体的内能最小

【答案】D

【解析】

【详解】A．过程ac为等压变化，由可知，温度升高，体积增大，气体对外做功，温度升高，内能增大，由热力学第一定律可知，气体内能的增加等于吸收的热量与气体对外做功之差，则气体内能的增加小于吸收的热量，故A错误；

B．过程bc为等温变化，△U=0，但气体压强减小，由知V增大，气体对外做功，W＜0，由△U=Q+W可知

Q＞0

即气体吸收热量，故B错误；

C．过程ab为等容变化，温度升高，内能增大，体积不变，由热力学第一定律可知，气体吸收的热量等于气体内能的增加，故C错误；

 D．理想气体内能只与温度有关，温度越高，内能越大，a、b和c三个状态中，状态a温度最低，则理想气体的内能最小，故D正确。

故选D。

7.我国航天事业持续飞速发展，2019年1月，嫦娥四号飞船在太阳系最大的撞击坑内靠近月球南极的地点着陆月球背面．假设有一种宇宙飞船利用离子喷气发动机加速起飞，发动机加速电压，喷出二价氧离子，离子束电流为，那么下列结论正确的是（元电荷，氧离子质量，飞船质量）（）

A. 喷出的每个氧离子的动量

B. 飞船所受到的推力为

C. 飞船的加速度为

D. 推力做功的功率为

【答案】B

【解析】

【详解】A、对于每个氧离子，在加速电压U的作用下加速，有：，，解得：，故A错误；

B、设时间内有n个离子被喷出，根据电流的定义式：，对于单个离子，由动量定理得：，若有n个离子被喷出，则有，联立以上各式可得：，由牛顿第三定律：，故B正确；

C、对飞船，由牛顿第二定律得：，故C错误；

D、功率的单位与不同，故D错误．

【点睛】

8.一半径为R的半圆形玻璃砖放置在竖直平面上，其截面如下图所示. 图中O为圆心，MN为竖直方向的直径.有一束细光线自O点沿水平方向射入玻璃砖，可以观测到有光线自玻璃砖内射出，现将入射光线缓慢平行下移，当入射光线与O点的距离为d时，从玻璃砖射出的光线刚好消失.则此玻璃的折射率为（    ）

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】根据题意可知，当入射光线与O点的距离为d时，从玻璃砖射出的光线刚好消失，光线恰好在MN圆弧面上发生了全反射，作出光路图，如图

根据几何知识得：

,

联立得：

A. 与上述计算结果    不相符，故A错误；

B. 与上述计算结果    不相符，故B错误；   

C. 与上述计算结果相符，故C正确；   

D. 与上述计算结果    不相符，故D错误．

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9.一物体静止在粗糙水平地面上，受到一恒力F作用开始运动，经时间t0，其速度变为v；若物体由静止开始受恒力2F作用，经时间t0，其速度可能变为（　　）

A. v B. 2v C. 3v D. 4v

【答案】CD

【解析】

【详解】设恒力与水平方向夹角为，物体质量为m，动摩擦力因数为，由牛顿第二定律有

得

同理当拉力变为2F时，有

由速度公式可知，速度将大于原来的2倍，故AB错误，CD正确。

故选CD。

10.1772年，法籍意大利数学家拉格朗日在论文《三体问题》指出：两个质量相差悬殊的天体（如太阳和地球）所在同一平面上有5个特殊点，如图中的L1、L2、L3、L4、L5所示，人们称为拉格朗日点。若飞行器位于这些点上，会在太阳与地球共同引力作用下，可以几乎不消耗燃料而保持与地球同步绕太阳做圆周运动。若发射一颗卫星定位于拉格朗日L2点，下列说法正确的是（　　）

A. 该卫星绕太阳运动周期和地球公转周期相等

B. 该卫星在L2点处于平衡状态

C. 该卫星绕太阳运动的向心加速度小于地球绕太阳运动的向心加速度

D. 该卫星在L2处所受太阳和地球引力的合力比在L1处大

【答案】AD

【解析】

【详解】A．据题意知，卫星与地球同步绕太阳做圆周运动，则卫星绕太阳运动周期和地球公转周期相等，故A正确；

B．卫星受的合力为地球和太阳对它引力的合力，这两个引力方向相同，合力不为零，处于非平衡状态，故B错误；

C．由于卫星与地球绕太阳做圆周运动的周期相同，卫星的轨道半径大，根据公式分析可知，卫星绕太阳运动的向心加速度大于地球绕太阳运动的向心加速度，故C错误；

D．由题可知，卫星在L1点与L2点的周期与角速度是相等的，卫星的合力提供向心力，根据向心力的公式可知，在L1点处的半径小，所以在L1点处的合力小，故D正确。

故选AD。

11.如图所示，在真空中某点电荷的电场中，将两个电荷量相等的试探电荷分别置于M、N两点时，两试探电荷所受电场力相互垂直，且F2>F1，则以下说法正确的是（　　）

A. 这两个试探电荷的电性可能相同 B. M、N两点可能在同一等势面上

C. 把电子从M点移到N点，电势能可能增大 D. N点场强一定大于M点场强

【答案】CD

【解析】

【详解】A．将F2和F1的作用线延长相交，交点即为点电荷的位置，可知，点电荷对M处试探电荷有排斥力，对N处试探电荷有吸引力，所以这两个试探电荷的电性一定相反，故A错误；

B．由于F2>F1，可知M、N到点电荷的距离不等，不在同一等势面上，故B错误；

C．若点电荷带负电，则把电子从M点移到N点，电场力做负功，电势能增大，故C正确；

D．由点电荷场强公式可知，由于F2>F1，则有

故D正确。

故选CD。

12.如图所示，ac和bd是相距为L的两根的金属导轨，放在同一水平面内。MN是质量为m，电阻为R的金属杆，垂直导轨放置，c和d端接电阻R1=2R，MN杆与cd平行，距离为2L，若0－2t0时间内在导轨平面内加上如图所示变化的匀强磁场，已知t=0时刻导体棒静止，磁感强度竖直向下为正方向，那么以下说法正确的是（　　）

A. 感应电流的方向先沿顺时针后沿逆时针方向

B. 回路中电流大小始终为

C. 导体棒受到的摩擦力方向先向左后向右

D. 导体棒受到的摩擦力大小不变

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．设导体棒始终静止不动，由图乙可知，图线斜率绝对值即为磁场变化率且恒定，由公式

感应电动势恒定，回路中电流

恒定不变，由于t=0时刻导体棒静止，由可知，此时的安培力最大，则导体棒始终静止不动，假设成立，由楞次定律可知，感应电流方向始终为顺时针方向，故A错误，B正确；

C．由于感应电流方向不变，内磁场方向竖直向下，由左手定则可知，安培力方向水平向右，由于导体棒静止，则摩擦力方向水平向左，同理可知，时间内安培力方向水平向左，摩擦力方向水平向右，故C正确；

D．由平衡可知，摩擦力大小始终与安培力大小相等，由于电流恒定，磁场变化，则安培力大小变化，摩擦力大小变化，故D错误。

故选BC。

三、非选择题：本题共小题，共60分。

13.为了测量木块与木板间的动摩擦因数μ，某小组使用DIS位移传感器设计了如图甲所示实验装置，让木块从倾斜木板上一点A由静止释放，位移传感器可以测出木块到传感器的距离.位移传感器连接计算机，描绘出滑块相对传感器的距离x随时间t的变化规律如图乙所示.

(1)根据上述图线，计算0.4 s时木块的速度大小v＝______ m/s，木块加速度a＝______ m/s2(结果均保留2位有效数字).

(2)在计算出加速度a后，为了测定动摩擦因数μ，还需要测量斜面的倾角θ(已知当地的重力加速度g)，那么得出μ的表达式是μ＝____________.（用a，θ，g表示）

【答案】    (1). 0.40    (2). 1.0     (3).

【解析】

【详解】（1）根据在匀变速直线运动中某段时间内的平均速度等于这段时间内中点时刻的瞬时速度，得0.4s末的速度为：

0.2s末的速度为： ，
则木块的加速度为：．
（2）选取木块为研究的对象，木块沿斜面方向的受力：  
得：．

【点睛】解决本题的关键知道匀变速直线运动的推论，在某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，以及会通过实验的原理得出动摩擦因数的表达式．

14.光敏电阻是阻值随着光照度变化而发生变化的元件。照度可以反映光的强弱。光越强，照度越大，照度单位为lx。某光敏电阻R在不同照度下的阻值如图甲所示。

某同学采用光敏电阻以及其他器材，通过改变光照度来测定一节干电池的电动势和内阻。现备有下列器材：

A.待测的干电池（电动势约为1.5V，内电阻小于1.0Ω）

B.电流表：量程0~0.6A，内阻0.1Ω

C.电流表：量程0~3A，内阻0.024Ω

D.电压表：量程0~3V，内阻约3kΩ

E.电压表：量程0~15V，内阻约15kΩ

F.光敏电阻（符号：）

H.开关，导线若干

在测定电池电动势和内阻的实验中，由于电流表和电压表内阻的影响，测量结果存在系统误差。在现有器材的条件下，要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻。

(1)在上述器材中电流表选___，电压表选___（填写选项前的字母）；

(2)在图乙方框中两出相应的实验电路图____；

(3)多次改变光的照度，得到多组电压、电流值。利用测出的数据在图丙所示的坐标图中描出对应的点，由此绘出U－1图象____，在修正了实验系统误差后。得出干电池的电动势E=1.50V，内电阻r=___Ω；

(4)当电流表读数为0.30A时，光的照度为___lx。（结果保留两位有效数字）

【答案】    (1). B    (2). D    (3).     (4).     (5). 0.76（0.74﹣0.78）    (6). 0.54（0.50-0.56）

【解析】

【详解】(1)[1][2]一节干电池的电动势为1.5V，则电压表选择D，因电流较小，故电流表选择B

(2)[3]电流表的内阻已知，可采用电流表外接电路，电路如图

(3)[4]根据描点，画出U－I图像，如图

[5]由实验原理得

变形得

由图像可知，内阻为

由于误差(0.74V－0.78V)均可

(4)[6]当电流表读数为0.30A时，读出

则

对照图像可知，光的照度为0.54lx，由于误差(0.50-0.56)lx均可

15.如图所示，光滑斜面倾角θ=30°，另一边与地面垂直，斜面顶点有一光滑定滑轮，物块A和B通过不可伸长的轻绳连接并跨过定滑轮，轻绳与斜面平行，A的质量为m，开始时两物块均静止于距地面高度为H处，B与定滑轮之间的距离足够大，现将A、B位置互换并静止释放，重力加速度为g,求：

（1）B物块质量；

（2）交换位置释放后，B着地的速度大小．

【答案】(1)mB=2m；(2)

【解析】

【分析】

以AB组成整体为研究对象，根据动能定理求出绳断瞬间两物块的速率；绳断瞬间物块B与物块A的速度相同，此后B做竖直上抛运动，根据机械能求出B上升的最大高度．

【详解】(1)初始时，A、B平衡，对系统有：

解得：；

(2)交换后，对系统由动能定理：

解得：．

【点睛】本题是连接体问题，运用动能定理和机械能守恒定律结合处理，也可以根据牛顿定律和运动学公式结合研究．

16.如图所示，质量m=10kg、横截面积S=50cm2、厚度不计的活塞被气缸光滑内壁上的卡栓（体积不计）托住，将气缸分成体积均为V的A、B两部分，两部分空间内均封闭着一定量的理想气体。初始状态时两部分气体温度均与环境温度相同，其中A中气体压强为pA=2×105Pa，B中气体压强pB=1×105Pa。气缸底端安装有用来加热的电热丝，环境温度保持27不变，重力加速度g取10m/s2，T=t+273K。仅有气缸上表面导热良好，其他部分及活塞绝热，现对B中气体缓慢加热，当B中气体温度升高至多少时，A中气体体积减小为。

【答案】972K

【解析】

【详解】(1)对A中气体由玻意耳定律可得

pAV=

解得

=2.5×105Pa

对活塞由平衡条件可知

解得

=2.7×105Pa

对B中气体由理想气体状态变化方程

解得

TB=972K

17.如图所示，在>0的区域存在方向沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E；在<0的区域存在方向垂直于平面向外的匀强磁场。一个氕核从轴上点射出，速度方向沿轴正方向。已知进入磁场时，速度方向与轴正方向的夹角为，并从坐标原点O处第一次射出磁场。的质量为，电荷量为q。不计重力。求：

(1)第一次进入磁场位置到原点O的距离；

(2)磁场的磁感应强度大小；

(3)氕核从y轴射入电场到从O点射出磁场运动的时间。

【答案】(1) xh；(2)；(3)

【解析】

【详解】(1)在电场中做类平抛运动，水平方向

竖直方向

h

粒子进入磁场时竖直分速度

解得

xh

(2)在电场中的加速度

进入磁场时的速度

在磁场中做圆周运动，运动轨迹如图所示

由几何知识得

在磁场中做匀速圆运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得

解得

(3)粒子在磁场中转过的角度为

圆周运动的周期，在磁场中运动时间

总时间

18.如图所示，在倾角=的足够长斜面上放置一长木板，长木板质量M=3.0kg，其上表面光滑，下表面粗糙，木板的下端有一个凸起的挡板，木板处于静止状态，挡板到斜面底端的距离为7m。将质量为m=1.0kg的小物块放置在木板上，从距离挡板L=1.6m处由静止开始释放。物块下滑后与挡板相撞，撞击时间极短，物块与挡板的碰撞为弹性正碰，碰后木板开始下滑，且当木板沿斜面下滑至速度为零时，物块与木板恰好发生第二次相撞。取重力加速度g=10m/s2。求：

(1)物块与木板第一次相撞后瞬间木板的速率；

(2)长木板与斜面之间的动摩擦因数μ；

(3)物块与挡板在斜面上最多发生几次碰撞。

【答案】(1)2.0m/s；(2)；(3) 6次

【解析】

【详解】(1)物块下滑的加速度为

物块第一次下滑至挡板时的速度为

v==4m/s

经分析可知，物块与挡板第一次相撞后反弹，由动量守恒定律可得

mv=mv1+Mv2

解得

v2=2.0m/s

(2)设木板下滑的加速度大小为a′，由题中条件可得，木板下滑的位移为x2

物块位移为

由牛顿第二运动定律可得

解得

解得

(3)第二次碰撞前瞬间物块速度为

=4m/s

此时物块木板速度为0，物块与挡板发生第二次碰撞后，挡板与物块将重复上述运动过程

第一次碰后到第二次碰前挡板运动位移为

x2=

故

L=7m=5

故物块和挡板在斜面上发生6次碰撞。