山东省烟台市2020届高三物理4月一模试卷（附答案Word版）

2020 年高考诊断性测试 物理 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。 2．选择题答案必须用 2B 铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须用 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．下列有关原子、原子核的说法中正确的是 A．天然放射现象说明原子核内部有电子 B．卢瑟福用 α 粒子散射实验证明了原子核内存在中子 C．结合能越大，原子核中的核子结合得越牢固，原子核越稳定 D．在所有核反应中，都遵从“质量数守恒，电荷数守恒”的规律 2．在一平直的水平路面上有甲、乙两辆汽车同向行驶。某时刻乙车在甲车前方 15m 处，从该时刻开 始计时，0~4s 内甲、乙两车做匀变速直线运动的速度与时间的关系图像如图所示。下列说法中正确的 是 A．t=2s 时刻，甲车刚好追上乙车 B．t=4s 时刻，甲车刚好追上乙车 C．乙车的加速度大小大于甲车的加速度大小 D．此过程中甲、乙两车之间的距离一直减小 3．随着航天技术的发展，人类已经有能力到太空去探索未知天体。 假设 某宇宙飞船绕一行星表面附近做匀速圆周运动，已知运行周期为 T，宇航员在离该行星表面附近 h 处自由释放一小球，测得其落到行星表面的时间为 t，则这颗行星的半径为 A． B． C． D． 4．一定质量的理想气体，从状态 a 开始，经历 ab、bc、ca 三个过程回到原状态，其 V-T 图像如 图所示，其中图线 ab 的反向延长线过坐标原点 O，图线 bc 平行于 T 轴，图线 ca 平行于 V 轴，则 A．ab 过程中气体压强不变，气体从外界吸热 B．bc 过程中气体体积不变，气体不吸热也不放热 2 222 hT tπ 22 2 2 t hT π 22 2 8 t hT π 2 228 hT tπ cV TO a b t/s v/(m·s-1) 15 10 O 2 5 20 1 3 4 甲 乙 C．ca 过程中气体温度不变，气体从外界吸热 D．整个变化过程中气体的内能先减少后增加 5．如图所示，在 xOy 平面内有一匀强电场，以坐标原点 O 为圆心的圆，与 x、y 轴的交点分别为 a、b、c、d，从坐标原点 O 向纸面内各个方向以等大的速率射出电子，可以到达圆周上任意一点， 而到达 b 点的电子动能增加量最大。则 A．电场线与 x 轴平行 B．a 点电势大于 c 点电势 C．在圆周上的各点中，b 点电势最高 D．电子从 O 点射出至运动到 b 点过程中，其电势能增加 6．如图所示，甲、乙两物体用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，其中甲物体静止在粗糙的水平面上， 乙物体悬空静止，轻绳 OM、ON 与水平方向间的夹角分别为 53°、37°。已知乙物体的质量为 10kg，g 取 10m/s2，sin53°=0.8。则甲物体受到水平面的摩擦力的大小和方向为 A．20N、沿水平面向左 B．20N、沿水平面向右 C．28N、沿水平面向左 D．28N、沿水平面向右 7．如图所示，在等边三棱镜截面 ABC 内，有一束单色光从空气射向其边界上的 E 点，已知该单 色光入射方向与三棱镜边界 AB 的夹角为 θ=30º，该三棱镜对该单色光的折射率为 ，则下 列说法中正确的是 A．该单色光在 AB 边界发生全反射 B．该单色光从空气进入棱镜，波长变长 C．该单色光在三棱镜中的传播光线与底边 BC 平行 D．该单色光在 AC 边界发生全反射 3 a O d b c y x B θ A C E M N 甲 乙 O53° 37° 8．如图甲所示，有两个相邻的有界匀强磁场区域，磁感应强度的大小均为 B，磁场方向相反，且 与纸面垂直，两磁场边界均与 x 轴垂直且宽度均为 L，在 y 轴方向足够宽。现有一高和底均 为 L 的等腰三角形导线框，顶点 a 在 y 轴上，从图示 x=0 位置开始，在外力 F 的作用下向右 沿 x 轴正方向匀速穿过磁场区域。在运动过 程中，线框 bc 边始终与磁场的边界平行。线 框中感应电动势 E 大小、线框所受安培力 F 安大小、感应电流 i 大小、外力 F 大小这 四个量分别与线框顶点 a 移动的位移 x 的关 系图像中正确的是 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。 9．一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，波刚传到 x1=5m 的质点 P 处时波形图如图所示，已知质点 P 连续两次位于波峰的时间间隔为 0.2s，质点 Q 位于 x2=6m 处。若从此刻开始计时，则下列说法正 确的是 A．此列波的传播速度是 10m/s B．t=0.2s 时质点 Q 第一次到达波谷位置 C．质点 Q 刚开始振动的方向为沿 y 轴正方向 D．当质点 Q 第一次到达波谷位置时，质点 P 通过的路程为 15cm 10．如图所示的交流电路中，理想变压器原线圈输入电压为 u=Umsin100πt（V），副线圈电路中 R1、R2 为定值电阻，P 是滑动变阻器 R 的滑动触头，电压表 V1、V2 的示数分别为 U1 和 U2；电流 表 A 的示数为 I。下列说法中正确的是 A．变压器原、副线圈的匝数之比为 U1:U2 B．副线圈回路中电流方向每秒钟改变 100 次 C．当 P 向上滑动的过程中，U2 增大，I 减小 D．当 P 向下滑动的过程中，R1 消耗的功率增大，R2 消耗的功率减小 y/cm x/mO 5 -5 1 2 3 4 5 6 P Q V2 R R1 PA R2 V1 u~ 甲 a b c L L L L y x O L x/(×L) 1 2 3 E0 2E0 O E x/(×L) 1 2 3 F0 2F0 O A B C D x/(×L) 1 2 3 2F0 O F 安 F F0 x/(×L) 1 2 3 I0 2I0 O i 11．如图所示，一长木板 B 放在粗糙的水平地面上，在 B 的左端放一物体 A，现以恒定的外力 F 拉 A，经一段时间物块 A 从长木板 B 的右端拉出，且在此过程中以地面为参考系, 长木板 B 也向 右移动一段距离。则在此过程中 A．外力 F 对 A 做的功等于 A 和 B 动能的增量 B．A 对 B 摩擦力做的功与 B 对 A 摩擦力做的功绝对值相等 C．外力 F 做的功等于 A、B 动能的增量与系统由于摩擦而产生的热量之和 D．A 对 B 摩擦力做的功等于 B 动能的增量和 B 与地面之间摩擦产生的热量之和 12．如图所示，在水平地面上有一圆弧形凹槽 ABC，AC 连线与地面相平，凹槽 ABC 是位于竖直 平面内以 O 为圆心、半径为 R 的一段圆弧，B 为圆弧最低点，而且 AB 段光滑，BC 段粗糙。现有 一质量为 m 的小球（可视为质点），从水平地面上 P 处以初速度 v0 斜向右上方飞出，v0 与水平地 面夹角为 θ，不计空气阻力，该小球恰好能从 A 点沿圆弧的切 线方向进入轨道，沿圆弧 ABC 继续运动后从 C 点以速率 飞 出。重力加速度为 g，则下列说法中正确的是 A．小球由 P 到 A 的过程中，离地面的最大高度为 B．小球进入 A 点时重力的瞬时功率为 C．小球在圆形轨道内由于摩擦产生的热量为 D．小球经过圆形轨道最低点 B 处受到轨道的支持力大小为 三、非选择题：本题共 6 小题，共 60 分。 13．（6 分） 某物理兴趣小组利用如图所示装置进行“探究弹簧弹性势能与弹簧形变量关系”的实验。图 中光滑水平平台距水平地面 h=1.25m，平台上一轻质弹簧一端固定在挡板上，质量为 m 的小球与 弹簧另一端接触并压缩弹簧，记录弹簧的压缩量 x 后，由静止释放小球，小球从平台边缘水平飞 出，落在地面上，用刻度尺测出小球水平飞行距离 S；并用传感器（图中未画出）测量出小球从 平台边缘飞出后在空中的飞行时间 t。多做几次实验后，记录表如下表所示。 ⑴由表中数据可知，在 h 一定时，小球水平位移 S= x，与_______无关； ⑵由实验原理和表中数据可知，弹簧弹性势能 EP 与弹簧形变量 x 的关系式为 EP= (用 m、h、x 和重力加速度 g 表示)； ⑶ 某 同 学 按 物 体 平 抛 运 动 规 律 计 算 了 小 球 在 空 中 的 飞 行 时 间 ： 2 0v g θsin0v θsin0vmg 8 3 2 0vm R mmg 2 0)cos23( v+− θ F B A θ A B C O v0 P R ，由表中数据可知，发现测量值 t 均偏大。经检查，实验操作及 测量无误，且空气阻力可以忽略，造成以上偏差的原因是__________。 14．（8 分） 某同学在进行“测定金属丝的电阻率”的实验。 ⑴如图甲所示，该同学用螺旋测微器测量金属丝的直径 D= mm。 ⑵该同学用如图乙所示电路图测量金属丝 Rx 的电阻，供选择的仪器如下： ①电流表 A1（内阻为 r）； ②电流表 A2； ③滑动变阻器 R1 （0~1000Ω）； ④滑动变阻器 R2 （0~20Ω）； ⑤蓄电池（2 V）； ⑥电键 S 及导线若干。 ⑶滑动变阻器应选择 （选填“R1 ”或“R2 ”）；在图丙中按图乙用连线代替导线连接实 物图。 ⑷闭合电键 S ，移动滑动触头至某一位置，记录 A1、A2 的读数 I1、I2 ，通过调节滑动变阻器， 得到多组实验数据；以 I2 为纵坐标， I1 为横坐标，作出相应图像，如图丁所示。根据 I2—I1 图像 的斜率 k 及电流表 A1 内阻 r，写出金属丝电阻的表达式 Rx= 。 ⑸测得金属丝连入电路的长度为 L，则金属丝电阻率 ρ=________（用 k、D、L、r 表示）。 15．（8 分） 1 2 3 4 5 x/m 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 S/m 0.51 0.99 1.50 1.98 2.50 t/ms 505.3 505.1 504.8 504.9 505.2 500mss5.0s10 25.122 ==×== g ht 1 52 7 5 0 45 5 甲 乙 A2 R P A1 Rx S +- -A1 + Rx -A2 + 丙 I1 I2 丁O h x S 如图所示，小物块放在足够长的木板 AB 上，以大小为 v0 的初速度从木板的 A 端向 B 端运动， 若木板与水平面之间的夹角不同，物块沿木板向上运动的最大距离也不同。已知物块与木板之间 的动摩擦因数为 μ，重力加速度为 g。 ⑴若物块沿木板运动到最高点后又返回到木板的 A 端，且沿木板向下运动的时间是向上运动 时间的 2 倍，求木板与水平面之间的夹角的正切值； ⑵求物块沿木板向上运动的最大距离最小值。 16．（8 分） “蛟龙号”载人深潜器上有一个可测量下潜深度的深度计，其原理可简化为如图所示的装置。 内径均匀的水平气缸总长度为 2L，在气缸右端开口处和正中央各有一个体积不计的卡环，在卡环 的左侧各有一个厚度不计的活塞 A、B，活塞 A、B 只可以向左移动，活塞密封良好且与气缸之间 无摩擦。在气缸的Ⅰ部分封有 154 标准大气压的气体，Ⅱ部分封有 397 标准大气压的气体，当该 装置水平放入水下达到一定深度后，水对活塞 A 产生挤压使之向左移动，通过活塞 A 向左移动的 距离可以测出下潜深度。已知 1 标准大气压=1.0×10 5Pa，海水的密度 ρ=1.0×10 3kg/m3 ，取 g=10m/s2，不计海水密度随海水深度的变化，两部分气体均视为理想气体且温度始终保持不变。 求 ⑴当下潜的深度 h=2300m 时，活塞 A 向左移动的距离； ⑵该深度计能测量的最大下潜深度。 B AⅡ Ⅰ A B v0 17．（14 分） 如图所示，质量为 M=4.5kg 的长木板置于光滑水平地面上，质量为 m=1.5kg 的小物块放在长 木板的右端，在木板右侧的地面上固定着一个有孔的弹性挡板，孔的尺寸刚好可以让木板无接触 地穿过。现使木板和物块以 v0=4m/s 的速度一起向右匀速运动，物块与挡板碰撞后立即以碰前的 速率反向弹回，而木板穿过挡板上的孔继续向右运动，整个过程中物块不会从长木板上滑落。已 知物块与挡板第一次碰撞后，物块离开挡板的最大距离为 x1=1.6m，重力加速度 g=10m/s2。 ⑴求物块与木板间的动摩擦因数； ⑵若物块与挡板第 n 次碰撞后，物块离开挡板的最大距离为 xn=6.25×10-3m，求 n； ⑶求长木板的长度至少应为多少？ M m 挡 板v0 18．（16 分） 如图所示，在第二、三象限内，存在电场强度大小为 E、方向沿 x 轴正方向的匀强电场。在 第一、四象限内存在磁感应强度大小均相等的匀强磁场，其中第四象限内 0