2020年山东省普通高中学业水平等级物理考试模拟试卷一答案.doc

2020 年山东省普通高中学业水平等级物理 考试拟试卷(一) 本试卷共 18 题，共 100 分，考试时间 90 分钟，考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 注意事项： 1．答题前，考生先将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写清楚，将条形码准确 粘贴在条形码区域内。 2．选择题必须使用 2B 铅笔填涂；非选择题必须使用 0.5 毫米黑色字迹的签字笔书写， 字体工整，笔迹清楚。 3．请按照题号顺序在答题卡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、试卷上答题无效。 4．作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。 5．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱。不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。 第Ⅰ卷(选择题 共 40 分) 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.第 26 届国际计量大会(CGPM)通过决议，修改了国际单位制中的 4 个基本单位定义，进一 步完善了国际单位制。下列说法正确的是(　　) A．“牛顿”是国际单位制中的基本单位 B．“电子伏特(eV)”表示的是电压的单位 C．“毫安时(mA·h)”表示的是能量的单位 D．“功率”的单位用国际单位制基本单位表示为 kg·m2·s－3 2．目前，在居家装修中，经常用到花岗岩、大理石等装修材料，这些岩石都不同程度地含 有放射性元素，比如有些含有铀钍的花岗岩等岩石都会释放出放射性惰性气体氡，而氡会发 生放射性衰变，放出 α、β、γ 射线，这些射线会导致细胞发生癌变及呼吸道方面的疾病，根 据有关放射性知识可知，下列说法正确的是(　　) A．β 衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时产生并发射出来的 B．β 射线是原子核外电子电离形成的质子流，它具有很强的穿透能力 C．已知氡的半衰期为 3.8 天，若取 1 g 氡放在天平左盘上，砝码放于右盘，左右两边恰好 平衡，则 3.8 天后，需取走 0.5 g 砝码天平才能再次平衡 D．发生 α 衰变时，生成核与原来的原子核相比，中子数减少了 4 3． a、b、c 三个物体在同一条直线上运动，三个物体的 x-t 图象如图 1 所示，图象 c 是一 条抛物线，坐标原点是抛物线的顶点，下列说法中正确的是（　　） A. a、b 两物体都做匀速直线运动，两个物体的速度相同 B. 在 0-5s 内，当 t＝5s 时，a、b 两个物体相距最近 C. 物体 c 做类平抛运动，物体 c 的加速度恒为 0.2m/s2 D. 0-10s 内，有一个时刻 a、b、c 三物体的速率相同 图 14.如图 2 所示，质量为 M 的框架放在水平地面上，一轻弹簧 上端固在框架上，下端固定一个质量 m 的小球，小球上下振 动时框架始终没有跳起，当框架对地面压力为零的瞬间，小 球的加速度大小为(　　) A． B． C． D． 5. 如图 3 所示，一导热性能良好的金属气缸静放在水平面上，活塞与气缸壁间的摩擦不计。 气缸内封闭了一定质量的气体，气体分子间的相互作用不计。现缓慢地逐渐向活塞上倒一定 质量的沙土，忽略环境温度的变化，在此过程中 (　　) A. 气体的内能增大 B. 气缸内分子的平均动能增大 C. 单位时间内撞击气缸壁单位面积上的分子数一定增多 D. 因为外界对气体做了功，所以气体的温度是升高的 6. 如图 4 所示，象棋子压着纸条，放在光滑水平桌面上。第一次沿水平方向将纸条抽出， 棋子落在地面上的 P 点。将棋子、纸条放回原来的位 置，仍沿原水平方向将纸条抽出，棋子落在地面上的 Q 点，与第一次相比(　　) A．棋子受到纸条的摩擦力较大 B．棋子落地速度与水平方向夹角较大 C．纸条对棋子的摩擦力做功较多 D．棋子离开桌面至落地过程中动能增量较大 7.如图 5 所示，一定质量的通电导体棒 ab 置于倾角为 θ 的粗糙导轨上，在图所加各种大小 相同方向不同的匀强磁场中，导体棒 ab 均静止，则下列判断错误的是（ ） 图 5 A. 四种情况导体受到 安培力大小相等 B. A 中导体棒 ab 与导轨间摩擦力可能为零 C. B 中导体棒 ab 可能是二力平衡 D. C、D 中导体棒 ab 与导轨间摩擦力可能 零 的 为 g mgmM /)( + mMg / mgmM /)( − 图 2 图 3 图 48．2019 年 10 月 31 日为“2019 年国际暗物质日”，当天，中国锦屏实验室和英国伯毕实验室 作为两个世界著名暗物质实验室首次进行了公开互动。假设某一行星绕恒星中心转动，行星 转动周期的理论值与实际观测值之比 ，科学家推测，在以两星球球心连线 为半径的球体空间中均匀分布着暗物质，设恒星质量为 M，据此推测，暗物质的质量为（ ） A. k2M B. 4k2M C. （k2-1）M D. （4k2-1）M 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．A、B 为电场中一直线上的两个点，带正电的点电荷只受 电场力的作用，从 A 点以某一初速度做直线运动到 B 点， 其电势能 Ep 随位移 x 的变化关系如图 6 所示。则从 A 到 B 过 程中，下列说法正确的是(　　) A．点电荷的速度先减小后增大 B．空间电场是某负点电荷形成的 C．电荷所受电场力先减小后增大 D．空间各点的电势先降低后升高 10. 简谐横波在均匀介质中沿直线传播，P、Q 是传播方向上相距 10 m 的两质点，波先传到 P，当波传到 Q 开始计时，P、Q 两质点的振动图像如图 7 所示。则下列说法正确的是（ ） A．质点 Q 开始振动的方向沿 y 轴正方向 B．该波从 P 传到 Q 的时间可能为 7 s C．该波的传播速度可能为 1 m/s D．该波的波长可能为 6 m 11．如图 8 所示，固定平行的长直导轨 M、N 放置于匀强磁场中，导轨间距 L=1m，磁感应 强度 B=5T，方向垂直于导轨平面向下，导体棒与导轨接触良好，驱动导体棒使其在磁场区 域运动，速度随时间的变化规律为 v=2sin10πt(m/s)，导轨与阻值为 R=9Ω 的外电阻相连，已 知导体棒的电阻为 r=1Ω，不计导轨与电流表的电阻，则下列说法正确的是（ ） A. 导体棒做切割磁感线运动，产生频率为 5Hz 的正弦交流电 B. 导体棒产生的感应电动势的有效值为 10V C. 交流电流表的示数为 0.5A D. 0～ 时间内 R 产生的热量为 0.45J ( 1)T k kT = >理论 观测 2 T 图 7 图 6 图 812．长为 L 的细线一端系一质量为 m 的小球，另一端固定在 O 点，现让小球在竖直平面内 绕 O 点做圆周运动，A、B 分别为小球运动过程中的最髙点与最低点位置，如图 9 所示。某 时刻小球运动到 A 位置时，细线对小球的作用力 FA=mg，此后当小球运动到最低点 B 位置时， 细线对小球的作用力 FB=6mg，则小球从 A 运动到 B 的过程中（已知 g 为重力加速度，小球 从 A 至 B 的过程所受空气阻力大小恒定），下列说法中正确的是 (　　) A．从 A 运动到 B 的过程中，小球所受的合外力方向总是指向圆心 B． 小球在最高点 A 位置时速度 vA= C．从 A 运动到 B 的过程中，小球机械能减少 mgL D．从 A 运动到 B 的过程中，小球克服空气阻力做功为 mgL 图 9 第Ⅱ卷(非选择题 共 60 分) 三、非选择题：本题共 6 小题，共 60 分。 13．(8 分) 某实验小组利用下图 10 所示的装置探究物体 的加速度与力、质量的关系。 （1）实验中下列做法正确的是__________ A．平衡摩擦力后，实验就不需要满足小车及车中砝码 总质量远大于砝码盘及盘中砝码总质量的条件 B．每次改变小车中砝码的质量后，都需要重新平衡摩擦力 C．选取点迹清晰的纸带，必须以打的第一个点为计数起始点进行测量 D．实验中应先接通打点计时器的电源，然后再释放小车 （2）实验中由于实际绳对小车的拉力__________（选填“大于”、“等于”、“小于”）重物所受 的重力，会给实验带来系统误差。为减小此误差，实验中要对小车质量 M 和重物质量 m 进 行选取，以下四组数据中最合理的一组是__________。（填写相应序号） ①M=200g，m=40g、60g、80g、100g、120g ②M=200g，m=30g、35g、40g、45g、50g ③M=400g，m=20g、40g、60g、80g、100g ④M=400g，m=10g、15g、20g、25g、30g 2gL 1 2 图 10（3）如图 11 所示是某一次打点计时器打出的一条记录小车运动的纸带。取计数点 1、2、3、4、 5。已知打点计时器的打点周期为 0.02 s，用刻度尺测量出各相邻计数点间的距离分别为 3.05 cm、 3.92 cm、4.77 cm、5.62 cm，则小车运动的加速度大小 a=_____m/s2。（结果保留两位有效数字） 图 11 图 12 （4）如图 12 所示为此同学在探究加速度 a 与力 F 的关系时，根据测量数据作出的 a–F 图象， 说明实验存在的问题是____________________。 14．(6 分) 要测绘额定电压为 2 V 的小灯泡的伏安特性曲线，所供选择的器材除了导线和开 关外，还有以下一些器材可供选择： A．电源 E（电动势 3.0 V，内阻不计） B．电压表 V1（量程 0~3.0 V，内阻约 2 kΩ） C．电压表 V2（量程 0~15.0 V，内阻约 6 kΩ） D．电流表 A1（量程 0~0.6 A，内阻约 1 Ω） E．电流表 A2（量程 0~100 mA，内阻约 2 Ω） F．滑动变阻器 R1（最大阻值 10 Ω） G．滑动变阻器 R2（最大阻值 2 kΩ） （1）为了减小实验误差，实验中电压表应选择________，电流表应选择_______，滑动变阻 器应选择_________________。（填写各器材的序号） （2）为提高实验精度，请你设计实验电路图，并画在下面的虚线框中。 （3）实验中测得一组数据如下表所示，根据表格中的数据在图中坐标系中作出小灯泡的伏 安特性曲线。 I/A 0 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50 U/V 0 0.20 0.40 0.6 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 （４）由图象可知，小灯泡电阻的变化特点是_________________。 图 1315．(8 分)激光已经深入到我们生活的各个方面。某物理小组利用激光束测量玻璃对激光的 折射率和利用双缝干涉测量激光的波长。 (1)如图 14 所示，在水平面上方适当位置固定激光光 源，使其发射与水平面成 30°角斜向下的激光，在水 平光屏上 M 点呈现一小光斑。放入一块平行于水平 面的长方体玻璃砖，激光光斑移至水平光屏上的 N 点。测得玻璃砖厚度为 d＝ 3 cm，MN＝b＝2 cm。根 据以上信息，求该玻璃砖的折射率 n； 图 14 (2)为测量该激光的波长，将激光垂直射向间距为 d 的双缝(每个缝的宽度很窄，宽度可忽略)， 在双缝后面距离为 L 处的光屏上可以观察到干涉条纹。现使测量头的分划板中心刻线与条 纹的中心对齐，经测量得出 5 条亮条纹之间的距离为 a，求该激光的波长。 　　　　 16. (8 分)我国的最新交通规则规定：黄灯亮时车头己越过停车线的车辆可以继续通行，车头 未越过停车线的若继续前行则视为闯黄灯，属于交通违章行为，我国一般城市路口红灯变亮 之前绿灯和黄灯各有 3s 的闪烁时间．国家汽车检测标准中有关汽车制动初速度与刹车即离 的规定是这样的：小客车在制动初速度为 14m/s 的情况下，制动距离不得大于 20m。 （1）若要确保汽车在 3s 内停下来，小客车刹车前 行驶速度不能超过多少？ （2）某小客车正以 v0=8m/s 速度驶向路口，绿灯开始闪时车头距离停车线 S= 28m，汽车至 少以多大的加速度匀加速行驶才能在黄灯点亮前正常通过路口？己知驾驶员从眼睛看到灯 闪到脚下采取动作再到小客车有速度变化的反应总时间是 1.0s。 的17.(14 分) 如图 15 所示，光滑的轨道固定在竖直平面内，其 O 点左边为光滑的水平轨道，O 点右边为四分之一圆弧轨道，高度 h＝0.8m，左右两段轨道在 O 点平滑连接。质量 m＝0.1kg 的小滑块 a 由静止开始从圆弧轨道的顶端沿轨道下滑，到达水平段后与处于静止的小滑块 b 发生碰撞，小滑块 b 的质量 M＝0.4kg，碰撞后小滑块 a 恰好停止运动。取重力加速度 g＝ 10m/s2，求 （1）小滑块 a 通过 O 点时对轨道的压力的大小和方向； （2）碰撞瞬间小滑块 b 所受冲量的大小； （3）碰撞过程中小滑块 a、b 组成的系统损失的机械能。 图 1518．(16 分) 如图 16 所示，中央开有小孔的挡板 MN 垂直纸面放置，纸面内建有一直角坐标 系 xOy，坐标系以挡板上的小孔 O 为原点，且 x 轴与挡板平面重合。x 轴上方存在垂直纸面 向里的匀强磁场，若大量电子经某装置加速后，向上穿过挡板上小孔时的速度大小均为 v0， 方向关于 y 轴对称、且发散角为 2θ，所有电子均在 xOy 平面内运动；已知电子电荷量为 e， 质量为 m，不计电子间相互作用及重力的影响，求： (1)若阴极通电后释放出的自由电子初速度近似为零，则上述加速装置的加速电压 U0 应为多大； (2)若电子进入磁场后，打在 MN 挡板上的落点长度为 Δx，该匀强磁场的磁感应强度 B 为多大； (3)现在 x 轴正半轴上放置一长度为 L 的电子收集板，收集板右端的横坐标恰为 2L.当匀强磁 场的磁感应强度为 B0 时，沿 y 轴正方向穿过小孔的电子(速度大小为 v0)恰好打在收集板的 右端。现有一批电子(总数为 n0 个)以速度 v0 向上穿过小孔，其发散角 2θ＝90°，且假设电子 打到 x 轴上时的落点正好均匀分布，求： ①若所有电子均未打到电子收集板上，则磁感应强度 B′应满足什么条件(用 B0 表示)； ②若磁感应强度 B′的取值范围为 B0≤B′≤2B0，试写出电子收集板收集到的电子数 n 与 B ′应满足的关系式(用 B0、B′、n、n0 表示)。 图 16