2020届山东省泰安市高三上学期期末物理试卷

一、单选题

1. 难度：中等

1934年，约里奥-居里夫妇用α粒子轰击铝核，产生了第一个人工放射性核素X：．X的原子序数和质量数分别为

A.15和28

B.15和30

C.16和30

D.17和31

2. 难度：中等

如图，质量均为2kg滑块A与小球B用一根不可伸长的轻绳相连，滑块A套在水平直杆上。现用大小为30N的水平力F拉B，A、B保持静止，重力加速度为10m/s²，则水平直杆对A的作用力大小为（  ）

A.30N B.40N C.50N D.70N

3. 难度：中等

一名优秀运动员的心脏在一次搏动中泵出的血液约为90ml，推动血液流动的平均压强约为Pa，每分钟搏动60次，则该运动员心脏推动血液流动的平均功率约为（  ）

A.2. 0W B.1. 8W C.1. 4W D.1. 2W

4. 难度：中等

一简谐横波沿水平绳向右传播，波速为v，传播周期为T，介质中质点的振幅为A。绳上两质点M、N的平衡位置相距波长，N位于M右方。设向上为正，在t=0时刻M位移为，且向上运动；经时间t（t＜T），M位移仍为，但向下运动，则（  ）

A.在t时刻，N位移为负，速度向下 B.在t时刻，N位移为负，速度向上

C.在t时刻，N恰好在波谷位置 D.在t时刻，N恰好在波峰位置

5. 难度：中等

火星探测项目是我国继神舟载人航天工程、嫦娥探月工程之后又一个重大太空探索项目．假设火星探测器在火星表面附近圆轨道运行的周期为，神舟飞船在地球表面附近的圆形轨道运行周期为，火星质量与地球质量之比为，火星半径与地球半径之比为，则与之比为

A. B. C. D.

6. 难度：简单

在光电效应实验中，某实验小组用同种频率的单色光，先后照射锌和银的表面，都能产生光电效应。对这两个过程，下列四个物理量中，可能相同的是（  ）

A.饱和光电流 B.遏止电压

C.光电子的最大初动能 D.逸出功

7. 难度：困难

如图所示，一劲度系为k的轻度弹簧，上端固定，下端连一质量为m的物块A，A放在质量也为m的托盘B上，以F_N表示B对A的作用力，x表示弹簧的伸长量。初始时，在竖直向上的力F作用下系统静止，且弹簧处于自然状态(x=0)，现改变力F的大小，使B以的加速度匀加速向下运动(f为重力加速度，空气阻力不计），此过程中F_N或F随x变化的图象正确的是（  ）

A.

B.

C.

D.

8. 难度：中等

水平地面上的物体由静止开始竖直向上运动，在运动过程中，物体的动能E_k与位移x的关系图像如图所示，则满足机械能守恒的阶段是（  ）

A.0～h B.h～2h C.2h～3h D.3h～5h

二、多选题

9. 难度：中等

如图所示，在一电场强度为E的匀强电场中放一金属空心导体，图中a、b分别为金属导体内部与空腔中的两点，当达到静电平衡状态后，则有（  ）

A.a、b两点的电场强度都为零 B.a点电场强度为零，b点不为零

C.a、b点的电势相等 D.a点电势比b点电势高

10. 难度：中等

如图甲左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R=110Ω，A、V为理想电流表和电压表。若原线圈接入图乙所示的正弦交变电压，电压表的示数为110V，下列表述正确的是（  ）

A.电流表的示数为1A B.原线圈中的电流是0. 5A

C.原、副线圈的匝数比为2：1 D.原线圈中交变电压的频率为100Hz

11. 难度：中等

人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着玩手机，经常出现手机砸伤人脸的情况。若手机的质量为150g，从离人脸约20cm的高度无初速度掉落，砸到人脸后手机未反弹，人脸受到手机的冲击时间约为0.1s，重力加速度g=10m/s²，下列计算正确的是（  ）

A.手机与人脸作用过程中，手机的动量变化量大小约为0.3kg·m/s

B.人脸对手机的冲量大小约为0.3N·s

C.人脸对手机的冲量大小约为1.0N·s

D.手机对人脸的平均冲力大小约为4.5N

12. 难度：中等

如图，斜面a、b、c底边的长分别为L、L、2L，高度分别为2h、h、h。某物体分别沿三个斜面从顶端由静止下滑到底端，物体与三个斜面间的动摩擦因数都相同，三种情况相比较，下列说法正确的是（  ）

A.物体到达底端的动能 B.物体到达底端的动能

C.因摩擦产生的热量 D.因摩擦产生的热量

三、实验题

13. 难度：简单

实验小组要测定玻璃砖的折射率，实验室器材有：玻璃砖、大头针4枚（P₁、P₂、P₃、P₄）、刻度尺、笔、白纸。

（1）实验时，先将玻璃砖放到白纸上，画出玻璃砖的上、下两个表面aa′，和bb′，在白纸上竖直插上两枚大头针P₁、P₂，如图甲所示，再插大头针P₃、P₄时，要使_________

A. P₃要插在P₁、P₂的连线上

B. P₃要挡住透过玻璃砖观察到的P₁、P₂

C. P₄要插在P₂、P₃的连线上

D. P₄要挡住P₃和透过玻璃砖观察到的P₁、P₂

（2）作出光路如图乙所示，过C点作法线交玻璃砖于A点和C点，过O点延长入射光线交AC于B点。设OA的长度为l₁，OB的长度为l₂，OC的长度为l₃，AB的长度为l₄，AC的长度为l₅，为方便地测量出玻璃砖的折射率，需用刻度尺测量的量至少有_________（选填l₁、l₂、l₃、l₄、l₅），则计算玻璃砖折射率的表达式为n=_________.

14. 难度：中等

实验小组要测定一个电源的电动势E和内阻r。已知待测电源的电动势约为5V，可用的实验器材有：

待测电源；

电压表V₁（量程0～3V；内阻约为3kΩ）；

电压表V₂（量程0～6V；内阻约为6kΩ）；

定值电阻R₁（阻值2.0Ω）；

滑动变阻器R₂（阻值0～20.0Ω）；

开关S一个，导线若干。

（1）实验小组的某同学利用以上器材，设计了如图甲所示的电路，M、N是电压表，P、Q分别是定值电阻R₁或滑动变阻器R₂，则P应是_________（选填“R₁”或“R₂”）。

（2）按照电路将器材连接好，先将滑动变阻器调节到最大值，闭合开关S，然后调节滑动变阻器的阻值，依次记录M、N的示数U_M、U_N。

（3）根据U_M、U_N数据作出如图乙所示的关系图像，由图像得到电源的电动势E=_________V，内阻r=_________Ω。（均保留2位有效数字）

（4）由图像得到的电源的电动势值_________（选填“大于”、“小于”、“等于”）实际值。

四、解答题

15. 难度：中等

据统计我国每年高速路上20%的事故都是因为疲劳驾驶，尤其是重型卡车发生交通事故造成的后果更为严重。国内某品牌汽车率先推出AEBS系统，通过雷达和摄像头判断车距，当车距小于安全距离自动启动制动系统，并通过车内警报提醒驾驶员保持清醒。某次测试中汽车以速度v₀=18m/s匀速前进，通过传感器和激光雷达检测到正前方58m处有静止障碍物，系统立即向驾驶员发出警告并自动采取制动措施，使车做加速度大小为1m/s²的匀减速直线运动，驾驶员2s后清醒，立即又采取紧急制动，使汽车做匀减速直线运动，恰好未与障碍物发生碰撞。求驾驶员采取紧急制动后汽车运动的时间。

16. 难度：困难

如图所示，在光滑水平面上A点固定一个底端有小孔的竖直光滑圆弧轨道，圆轨道与水平面在A点相切。小球甲用长为L的轻绳悬挂于O点，O点位于水平面上B点正上方L处。现将小球甲拉至C位置，绳与竖直方向夹角θ=60°，由静止释放，运动到最低点B时与另一静止的小球乙（可视为质点）发生完全弹性碰撞，碰后小球乙无碰撞地经过小孔进入圆弧轨道，当小球乙进入圆轨道后立即关闭小孔。已知小球乙的质量是甲质量的3倍，重力加速度为g。

（1）求甲、乙碰后瞬间小球乙的速度大小；

（2）若小球乙恰好能在圆轨道做完整的圆周运动，求圆轨道的半径。

17. 难度：中等

如图所示，倾角θ=37°，间距L=0.1m的足够长光滑金属导轨底端接有阻值R=0.16Ω的电阻，不计其它电阻。质量m=1kg的金属棒ab始终垂直导轨。以O为原点，建立如图所示方向沿导轨向上的坐标轴x。在0.2m≤x≤0.8m区间有垂直导轨平面向上的匀强磁场。棒ab在沿x轴正方向的外力F作用下从x=0处由静止开始沿斜面向上运动，其速度v与位移x满足v=kx，加速度a与速度v满足a=kv，k值为k=5s^-1。当棒ab运动至x₁=0.2m处时，电阻R消耗的电功率P=0.16W。重力加速度为g=10m/s²。（sin37°=0.6）求：

（1）磁感应强度B的大小;

（2）0≤x≤0.8m范围内外力F随位移x变化的关系式；

（3）在棒ab穿过磁场运动过程中，电阻R产生的焦耳热Q。

18. 难度：困难

如图直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限内存在场强为E，沿x轴负方向的匀强电场，第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限内存在垂直坐标平面向里的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q（q>0）的带电粒子，从P（l，l）处由静止开始运动，第1次通过x轴时沿y轴负方向。不计粒子重力。求：

（1）匀强磁场的磁感应强度大小；

（2）粒子第3次经过y轴时的纵坐标；

（3）通过计算说明粒子离开P点后能否再次经过P点。