山东省潍坊市2020届高三下学期高三高考模拟物理试题

潍坊市高考模拟考试物理

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.山东海阳核电站是中国核电AP1000技术的标志性项目，其反应堆的核反应方程为，下列说法中正确的是（　　）

A. 该反应中X是质子 B. 该反应中X是电子

C. 中有88个中子 D. 的结合能比的结合能大

【答案】C

【解析】

【详解】AB．设反应物的电荷数为x，则

解得

根据质量数守恒可知

所以反应物为中子，故AB错误；

C．中的中子数为

故C正确；

D．是重核，其原子核质量大于，结合能也更大，故D错误。

故选C。

2.灌浆机可以将涂料以速度v持续喷在墙壁上，涂料打在墙壁上后完全附着在墙壁上。涂料的密度为，墙壁上涂料厚度每秒增加u，不计涂料重力的作用，则喷涂料对墙产生的压强为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】在涂料持续飞向墙壁并不断附着在墙壁上的过程中，涂料小颗粒的速度从v变为0，其动量的变化缘于墙壁对它的冲量，于是以时间内喷到墙壁上面积为、质量为的涂料为分析对象，墙壁对它的作用力为F，涂料增加的厚度为h。由动量定理知

又

联立可得

故A正确，BCD错误。

故选A。

3.如图所示，分别用频率为、的光照射某光电管，对应的遏止电压之比为1:3，普朗克常量用表示，则（　　）

A. 用频率为的光照射该光电管时有光电子逸出

B. 该光电管的逸出功为

C. 用的光照射时逸出光电子的初动能一定大

D. 加正向电压时，用的光照射时饱和光电流一定大

【答案】B

【解析】

【详解】AB．根据光电效应方程

联立解得

频率为的单色光光子能量

故用频率为的光照射该光电管时不能发生光电效应，即无光电子逸出，故A错误，B正确；

C．根据光电效应方程

可知，光子频率越大，光电子的最大初动能越大，但是逸出光电子的初动能小于等于最大初动能，所以用的光照射时逸出光电子的初动能不一定大，故C错误；

D．在发生光电效应的前提下，饱和光电流的强度只与光照强度有关，电压只是提高光电子的动能，增大电流。到达一定程度之后肯定要受到光电子数量的约束，电流不再增大，故D错误。

故选B。

4.蛟龙号深潜器在执行某次实验任务时，外部携带一装有氧气的气缸，气缸导热良好，活塞与缸壁间无摩擦且与海水相通。已知海水温度随深度增加而降低，则深潜器下潜过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 每个氧气分子的动能均减小

B. 氧气放出的热量等于其内能的减少量

C. 氧气分子单位时间撞击缸壁单位面积的次数增加

D. 氧气分子每次对缸壁的平均撞击力增大

【答案】C

【解析】

【详解】A．海水温度随深度增加而降低，气缸导热良好，氧气分子平均动能降低，但不是每个氧气分子的动能均减小，故A错误；

B．根据热力学第一定律

内能的减少量等于氧气放出的热量和外界对氧气做功之和，故B错误；

C．根据液体压强公式

可知随下潜深度增加，海水压强增大，由于活塞与缸壁间无摩擦且与海水相通，氧气压强增加，即氧气分子单位时间撞击缸壁单位面积的次数增加，故C正确；

D．根据冲量定理

氧气分子平均动能降低，氧气分子每次对缸壁的平均撞击力减小，故D错误。

故选C。

5.如图所示，两单色光a、b分别沿半径方向由空气射入半圆形玻璃砖，出射光合成一束复色光P，已知单色光a、b与法线间的夹角分别为45°和30°，则a光与b光（　　）

A. 在玻璃砖中的折射率之比为

B. 在玻璃砖中的传播时间之比为

C. 在玻璃砖中的波长之比为

D. 由该玻璃砖射向真空时临界角之比为

【答案】BCD

【解析】

【详解】A．假设两单色光a、b折射角为，则a光折射率为

则b光折射率为

解得

故A错误；

B．根据

由于路程和光速一样，可得

故B正确；

C．根据

从一种介质进入另一种介质的波，频率不变，光速一样，可得

故C正确；

D．临界角公式

可得

故D正确。

故选BCD。

6.一列简谐横波沿轴传播，图甲是时的波形图，图乙是处质点的振动图像，a、b质点在x轴上平衡位置分别为，下列说法正确的是（　　）

A. 波沿轴正方向传播

B. 波的传播速变为0.5m/s

C. t=1.5s时，a、b两点的速度和加速度均等大反向

D. 从t=1.0s到t=1.5s质点a的路程为10cm

【答案】C

【解析】

【详解】A．由图乙可知，时刻质点速度向上，由波形平移法可知，这列波沿轴负方向传播，故A错误；

B．由图知

则波速为

故B错误；

C．a、b质点在x轴上平衡位置分别为

则

可知，a、b相距半个波长，故此两点为反相点，a、b两点速度和加速度均等大反向，故C正确；

D．从1.0s到1.5s，质点a经过个周期，经过平衡点时的速度大，则

故D错误。

故选C。

7.如图所示，理想变压器原线圈接在正弦交流电源上，副线圈接有两个相同的灯泡，灯泡的额定电压为110V，电流表、电压表均为理想电表。开关S闭合时电流表示数相同，两灯泡均正常发光，若断开开关S，导线电阻不计，则（　　）

A. 电流表A2示数变大

B. 电压表V2示数变大

C. 电压表V1示数为V

D. 电流表A1和A2示数之比为1:2

【答案】D

【解析】

【详解】A．在副线圈中，两个灯泡是并联的关系互相不影响，若断开开关S，则灯泡L1不受影响，则

可知电流表A2示数不变，故A错误；

B．由变压器公式

当断开开关S时，匝数比和U1均不变，则电压表V2示数也不变，故B错误；

C．由于副线圈两灯泡并联，则两灯泡电压相同，又因为两个灯泡完全相同，电阻一样，则根据

可知两个灯泡电流也相同，根据题意，断开开关之前两个电流表示数相同，由变压器公式

由题意得

则

而原线圈电压始终不变，故C错误；

D．断开开关前后，由于原线圈电压U1不变，匝数比也不变，则副线圈U2也不变，根据输入功率等于输出功率得

解得

故D正确。

故选D。

8.如图所示，通过轻绳和滑轮从矿井中提升重物，光滑动滑轮下吊重物，轻绳a左端固定在井壁的M点，另一端固定在光滑的滑环N上，轻绳b的下端系在滑环N上并绕过定滑轮，滑环N套在竖直杆上。在右侧地面上拉动轻绳b使重物缓慢上升的过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 绳a的拉力变大 B. 绳b的拉力变大

C. 杆对滑环的弹力变大 D. 绳b的拉力始终比绳a的小

【答案】D

【解析】

【详解】A．重物缓慢上升的过程中，对重物受力分析，如图所示

根据正交分解可得

解得

设轻绳a的总长为l，井口的宽度为d，如图所示

则根据几何关系可得

，

又

，

联立可得，在缓慢向上的过程中，l和d保持不变，故不变，所以不变，根据，可知不变，故A错误；

BC．对N点受力分析

根据正交分解可得

，

联立解得

，

绳b的拉力保持不变，由A项分析可知，绳a的夹角不变，则不变，杆对滑环的弹力不变，故BC错误；

D．由于

根据

所以

故D正确。

故选D。

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.如图所示，带电量为+q和的点电荷分别位于绝缘薄圆盘中心轴线上，两电荷到圆心O的距离相等。A点位于圆盘边缘，B点为某半径的中点，关于A、B、O三点电场强度E的大小和电势的高低关系判断正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】AD

【解析】

【详解】AB．根据等量异种点电荷中垂面上电场线分布的特点可知，圆心O处场强最大，离圆心越远，电场线越稀疏，场强越小，即

故A正确，B错误；

CD．圆盘处在等量异种电荷的中垂面上，所以此圆盘是一个等势体，薄圆盘表面是一个等势面，即

故C错误，D正确。

故选AD。

10.在宇宙中，当一颗恒星靠近黑洞时，黑洞和恒星可以相互绕行，从而组成双星系统。在相互绕行的过程中，质量较大的恒星上的物质会逐渐被吸入到质量较小的黑洞中，从而被吞噬掉，黑洞吞噬恒星的过程也被称之为“潮汐瓦解事件”。天鹅座X—1就是这样一个由黑洞和恒星组成的双星系统，它们以两者连线上的某一点为圆心做匀速圆周运动，如图所示。在刚开始吞噬的较短时间内，恒星和黑洞的距离不变，则在这段时间内，下列说法正确的是（　　）

A. 它们间的万有引力大小变大

B. 它们间的万有引力大小不变

C. 恒星做圆周运动的线速度变大

D. 恒星做圆周运动的角速度变大

【答案】AC

【解析】

【分析】

【详解】AB．设质量较大的为，质量较小的为，则两者之间的万有引力为

解得数学知识可知，当时，有最大值，根据题意可知质量较小的黑洞吞噬质量较大的恒星，因此万有引力变大，故A正确，B错误；

CD．对于两天体，万有引力提供向心力，即

解得两天体质量表达式为

两天体总质量表达式为

两天体的总质量不变，天体之间的距离L不变，因此天体的周期T和角速度也不变，质量较小的黑洞的质量增大，因此恒星的圆周运动半径增大，根据

可知，恒星的线速度增大。故C正确，D错误。

故选AC。

11.如图甲所示，导线制成的等边三角形OMN放置在水平桌面上，竖直向下的匀强磁场穿过桌面。剪下MN间的导线，向左平移到O点，现使其在水平外力F作用下紧贴MON向右匀速运动，从O点开始计时，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，棒未脱离MON之前，外力F、棒与MON构成的闭合电路中的电动势E、电路中的电流I、外力的功率P与时间t变化的关系正确的是（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】BCD

【解析】

【详解】设图乙图象中的一次函数解析式为

由几何知识可知，导体棒切割磁感线的有效长度为

设单位长度电阻为R，回路的总电阻为

感生电动势为

因此

根据

联立可得

因此

由于其在水平外力F作用下紧贴MON向右匀速运动，即

联立可得

因此

根据

联立可得

因此

故A错误，BCD正确。

故选BCD。

12.如图所示，两平行光滑杆水平放置，两相同的小球M、N分别套在两杆上，并由轻弹簧拴接，弹簧与杆垂直。已知两杆间距为0.4m，弹簧原长为0.5m，两球的质量均为0.2kg。现给M球一沿杆向右的瞬时冲量，关于之后的运动，以下说法正确的是（　　）

A. M球在开始的一段时间内做加速度增大的加速运动，直到达到运动中的最大速度

B. 弹簧第一次达到0.6m时，M球的速度大小为3m/s

C. 弹簧达到0.5m时，M球和N球总动能最大

D. 弹簧达到最长时，M球的速度大小为1.5m/s

【答案】BCD

【解析】

【详解】A．在最开始时，弹簧处于压缩状态，当M球开始运动后，弹簧恢复原长，形变量逐渐减小，因此弹力逐渐减小，根据牛顿第二定律可知，加速度逐渐减小，即该过程M球做加速度逐渐减小的加速运动，故A错误；

B．设一开始弹簧形变量为，当弹簧达到0.6m时形变量为，则有

M球在瞬间冲量作用后，获得动量，由动量定理可得

两球和弹簧组成的系统，合外力为零，根据动量守恒定律可得

当弹簧第一次达到0.6m时，根据能量守恒定律有

解得

即弹簧达到0.6m时，M球的速度大小为3m/s，故B正确；

C．根据能量守恒定律，该过程M球和N球的总动能与弹簧的弹性势能相互转化，当弹簧的弹性势能为0时，M球和N球的总动能达到最大。故C正确。

D．当两球速度第一次相等时，弹簧第一次达到最大伸长量，根据动量守恒定律可得

解得

即弹簧达到最长时，M球的速度大小为1.5m/s，故D正确。

故选BCD。

三、非选择题：本题共6小题，共60分。

13.一小组到仓储站劳动实践，在调试如图甲所示的谷物传送机时，发现启动阶段水平放置的传送带不是匀速运动。为探究传送带在启动阶段的运动性质，该小组进行了以下操作：

①用细绳一端拴盛有小米的纸质漏斗，做成一个单摆；

②一同学站在传送带旁边，手持绳的另一端于传送带中线的正上方不动，漏斗尽量贴近传送带；

③将漏斗适当拉离平衡位置，撕开漏斗下部，让米流出，同时放开漏斗，使单摆始终垂直于传送带中线运动；

④启动传送带，一段时间后，摆动的漏斗撒出的米在传送带上留下的痕迹如图乙所示，已知重力加速度g=10m/s2，请回答以下问题：

(1)用你的毫米刻度尺测量图片中OA的长度为_________mm，为判断传送带在启动阶段的运动性质，还需要测出____________的长度；

(2)根据你的测量数据得出的结论是_____________________，理由是_____________。

【答案】    (1). 根据印刷试题中实际距离评分，有效数字须正确    (2). OB和OC（或者AB和BC）    (3). 可看做匀加速运动    (4). 在误差允许范围内，连续相等的时间段内的位移差相等

【解析】

【详解】(1)[1][2]根据印刷试题中实际距离评分，有效数字须正确。

需要测出OB和OC（或者AB和BC）来计算相同时间内位移差的大小，以此判断运动状态。

(2)[3][4]由图可知，经过、、所用的时间相同，且在误差范围内，近似等于，即在连续相等时间段内位移差相等，符合匀加速运动的条件，因此可以得出该运动是匀加速直线运动。

14.新华同学要测量毫安电流表的内阻RA和电源的电动势E，实验过程如下：

①选择合适器材连接电路，如图甲所示；

②断开S2，闭合S1，调节R1的阻值，使电流表满偏；

③保持的阻值不变，闭合S2，调节，当的阻值如图乙所示时，电流表的示数如图丙所示；

④保持S1闭合，断开S2，多次改变的阻值，并相应记录电流表的示数。利用记录的R1的阻值和其对应的电流表示数I，作出图线，如图丁所示。

请回答下列问题：

(1)丙图中电流表的读数为__________mA，若忽略闭合后电路中总电阻的变化，电流表的内阻__________；

(2)根据图线可求得E=___________V；

(3)电流表内阻RA的测量值___________（选填“>”、“<”或“=”）真实值；

(4)为保证实验电路的安全，请写出一条建议：________________________________。

【答案】    (1). 25.0    (2). 4.8    (3). 9.1（8.9~9.4）    (4). <    (5). 闭合S1前将R1的阻值调至最大

【解析】

【详解】(1)[1][2]根据图丙可看出电流表的读数为

依图可知，电流表的量程为50.0mA，因此干路电流不变为

则流过电阻相关的电流为

而此时的阻值为

根据欧姆定律可得，电流表的内阻为

代入数据解得

(2)[3]断开，闭合，由图示电路图可知，电动势为

变形可得

即图象的斜率等于电动势大小，因此有

(3)[4]由于开关闭合后，并联部分的电阻减小，总电流偏大，因此流过电阻箱的电流应当大于，因此该测量值小于真实值。

(4)[5]闭合S1前将的阻值调至最大，确保电路电流不会过大，从而起到保护电路的作用。

15.如图所示，圆柱形储水罐横截面积为S=0.5m2，上方开口，下部与竖直均匀细管相通，开始罐内水深，此时将细管上端封闭，测得管内气柱长。向罐内注水，注满水后测得管内气柱长，已知大气压强为Pa，重力加速度g=10m/s2，水的密度为kg/m3，环境温度不变，细管导热良好，求储水罐的容积。

【答案】1.135m3

【解析】

【详解】设细管截面积为S′，以细管内密封气体为研究对象，注水前气体压强为，注满水后气体压强为p，由玻意耳定律

设此时细管与水罐液面差为h′，则

罐内水的深度

储水罐的容积

代入数据解得

16.如图甲所示为潍坊某游乐场的滑草场地，滑道由倾斜部分和水平部分组成，其中倾斜部分长x=100m，与水平面倾角。乘客乘坐m=5kg的滑草车从倾斜部分的坡顶由静止开始自由下滑，最终停在滑道水平部分。空滑草车再由牵引绳索沿滑道拖回坡顶，如图乙所示为10辆滑草车在与斜面平行的绳索牵引下沿倾斜滑道一起向上运动的加速度a随牵引力F变化的图像，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，滑草车从倾斜部分到水平部分时的机械能损失忽略不计，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

(1)滑草车与滑道间的动摩擦因数；

(2)乘客在滑道水平部分运动时间。

【答案】(1)；(2)

【解析】

【详解】(1)由图像可知，牵引力

时滑草车沿倾斜滑道向上匀速运动，根据平衡条件有

代入数据解得

(2)设乘客质量为M，沿倾斜草场下滑过程，根据牛顿第二定律有

代入数据解得

根据速度位移公式有

解得v=20m/s

沿水平草场运过程，根据牛顿第二定律有

解得

根据速度时间公式

代入数据解得

17.如图所示，y轴右侧区域存在匀强磁场，第一象限内磁场垂直纸面向外、第四象限内磁场垂直纸面向里，且第四象限磁场磁感应强度是第一象限的2倍；y轴左侧区域存在沿y轴负方向的匀强电场。第一象限内距离y轴L处，垂直x轴放置感应屏。电荷量为q、质量为m的粒子，从点以初速度沿x轴正方向射出，从O点进入磁场，一段时间后粒子垂直击中感应屏，粒子重力不计，求：

(1)匀强电场电场强度大小；

(2)第一象限磁场磁感应强度的最小值；

(3)粒子击中感应屏时纵坐标的可能值。

【答案】(1)；(2)；(3)（n=0，1，2…）

【解析】

【详解】(1)粒子在电场中做类平抛运动，x方向

y方向

联立解得

(2)设粒子到达O点时速度大小为v，方向与x轴正方向夹角为θ

粒子由第四象限进入第一象限时速度大小为v，方向与x轴正方向夹角也为θ，由牛顿第二定律

可知：B越小R越大，设粒子在第四象限内做圆周运动半径为，在第一象限内做圆周运动半径为，则

粒子垂直击中感应屏应满足

解得

(3)粒子多次经过x轴最终垂直击中感应屏应满足

（n=0，1，2…）

则粒子击中感应屏时纵坐标

解得

（n=0，1，2…）

18.如图所示，固定光滑轨道ABC的AB段水平，BC段为半圆形，B是半圆轨道的最低点、C是半圆轨道的最高点。长L=1.5m、质量M=0.4kg的木板位于足够长的光滑水平面上，木板左端紧靠A点，上表面与AB等高。将质量均为m=0.2kg的小滑块甲、乙放置在木板上距A点0.5m处，甲、乙之间夹有被压缩的轻质短弹簧。某时刻弹簧弹开，甲向左运动，乙恰好未从木板上滑下，已知甲、乙与木板间的动摩擦因数均为，重力加速度g=10m/s2。

(1)求甲到达A点时的速度大小；

(2)若甲能通过半圆轨道的C点且整个过程中对轨道的压力不超过20N，求轨道BC半径的取值范围；

(3)若在水平面与木板间固定一块桌布，木板与桌布间动摩擦因数，求乙滑下木板时的速度。

【答案】(1)；(2)；(3)

【解析】

【详解】(1)弹簧弹开，以甲、乙组成系统为研究对象，在甲到达A点之前，系统动量守恒

甲、乙对车的摩擦力大小相等、方向相反，故车保持静止。当甲到达A点时乙距木板右端距离为，此后以乙和木板为研究对象，乙到达木板右端时两者同速，设为v，由动量守恒得

由能量守恒得

联立解得

(2)半圆轨道半径最大时甲恰能通过半圆轨道最高点

甲在B点对轨道的压力最大，且半径越小压力越大，半径最小时，由牛顿第三定律知轨道对乙的最大作用力

则半径的取值范围

代入解得

(3)甲离开木板后，对乙

对板

联立解得