2020届山东省高三下学期第一次模拟物理试卷

一、单选题

1. 难度：简单

钍基熔盐堆核能系统（TMSR）是第四代核能系统之一．其中钍基核燃料铀由较难裂变的钍吸收一个中子后经过若干次β衰变而来；铀的一种典型裂变产物是钡和氪．以下说法正确的是

A. 题中铀核裂变的核反应方程为

B. 钍核衰变的快慢由原子所处的化学状态和外部条件决定

C. 钍核经过2次β衰变可变成镤

D. 在铀核裂变成钡和氪的核反应中，核子的比结合能减小

2. 难度：简单

根据热学知识可以判断，下列说法不正确的是（　　）

A.物体的温度变化时，其分子平均动能一定随之改变

B.载重汽车卸去货物的过程中，外界对汽车轮胎内的气体做正功

C.在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加

D.气体的摩尔质量为M，分子质量为m，若1摩尔该气体的体积为V，则该气体单位体积内的分子数为

3. 难度：中等

如图所示是具有更高平台的消防车，具有一定质量的伸缩臂能够在5min内使承载4人的登高平台（人连同平台的总质量为400kg）上升60m到达灭火位置，此后，在登高平台上的消防员用水炮灭火，已知水炮的出水量为3m³/min，水离开炮口时的速率为20m/s，则用于（    ）

A. 水炮工作的发动机输出功率为1×10⁴W

B. 水炮工作的发动机输出功率为4×10⁴W

C. 水炮工作的发动机输出功率为2.4×10⁶W

D. 伸缩臂抬升登高平台的发动机输出功率约为800w

4. 难度：简单

如图所示，实线是一列简谐波在某一时刻的波形曲线，经0.5s后，其波形如图中虚线所示，设该波的周期T大于0.5s。以下说法正确的是（　　）

A.如果波是向左传播的，波速是0.12m/s

B.波的周期可能是4s

C.如果波是向右传播的，波速是0. 72m/s

D.波的周期一定是s

5. 难度：中等

随着我国登月计划的实施，我国宇航员登上月球已不是梦想；假如我国宇航员登上月球并在月球表面附近以初速度竖直向上抛出一个小球，经时间后回到出发点。已知月球的半径为，万有引力常量为，则下列说法正确的是（　　

A.月球表面的重力加速度为

B.月球的质量为

C.宇航员在月球表面获得的速度就可能离开月球表面围绕月球做圆周运动

D.宇航员在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的绕行周期为

6. 难度：中等

如图，边长为的立方体八个顶点上有八个带电质点，其中顶点、电量分别为、，其他顶点电量未知，点上的质点仅在静电力作用下处于平衡状态，现将上质点电量变成，则顶点上质点受力的合力为（不计重力）（　　

A. B. C. D.0

7. 难度：简单

如图所示，一束单色光从空气入射到棱镜的AB面上，经AB和AC两个面折射后从AC面进入空气．当出射角和入射角i相等时，出射光线相对于入射光线偏转的角度为．已知棱镜顶角为α，则计算棱镜对该色光的折射率表达式为

A. B. C. D.

8. 难度：中等

质量为、内壁间距为的箱子静止于光滑的水平面上，箱子中间有一质量为的小物块，小物块与箱子底板间的动摩擦因数为，初始时小物块停在箱子正中间，如图所示。现给小物块一水平向右的初速度，小物块与箱壁碰撞次后恰又回到箱子正中间，并与箱子保持相对静止。设碰撞都是弹性的，则整个过程中，系统损失的动能为（　　

A. B. C. D.

二、多选题

9. 难度：简单

如图所示，在矩形区域ABCD内有一垂直纸面向里的匀强磁场，AB=5cm，AD=10cm，磁感应强度B=0.2T。在AD的中点P有一个发射正离子的装置，能够连续不断地向纸面内的各个方向均匀地发射出速率为v=1.0×10⁵m/s的正离子，离子的质量m=2.0×10^－12kg，电荷量q=1.0×10^－5C，离子的重力不计，不考虑离子之间的相互作用，则（　　）

A.从边界BC边飞出的离子中，BC中点飞出的离子在磁场中运动的时间最短

B.边界AP段无离子飞出

C.从CD、BC边飞出的离子数之比为1∶2

D.若离子可从B、C两点飞出，则从B点和C点飞出的离子在磁场中运动的时间相等

10. 难度：简单

跳伞爱好者从高楼进行跳伞表演，他们从345m的高处跳下，在距地面150m高处打开伞包。假设打开伞包前后两段时间都可看做匀变速直线运动，且始末速度均为零。一个质量为60kg的跳伞爱好者，若在30s内完成此跳伞表演（当地重力加速度g取10m/s²），则下列关于跳伞爱好者在跳伞的整个过程中说法错误的是（　　）

A.机械能先不变后减小

B.机械能一直变小

C.克服阻力做功207kJ

D.最大速度为11.5m/s

11. 难度：简单

质量为0.3kg的物体在水平面上运动，图中的两条直线分别表示物体受水平拉力和不受水平拉力的速度－时间图像，则下列说法中正确的是（　　）

A.物体不受水平拉力时的图像一定是b

B.物体受水平拉力时的图像一定是a

C.物体的摩擦力可能等于0.2N

D.水平拉力一定等于0.1N

12. 难度：中等

某实验小组制作一个金属安检仪原理可简化为图示模型.正方形金属线圈abed平放在粗糙水平传送带上，被电动机带动一起以速度v匀速运动，线圈边长为L，电阻为R，质量为m，有一边界宽度也为L的矩形磁场垂直于传送带，磁感应强度为B，且边界与 线圈bc边平行.已知线圈穿过磁场区域的过程中速度不变，下列说法中正确的是（   ）

A.线圈进入磁场时回路中感应电流的方向与穿出时相反

B.线圈进入磁场时所受静摩擦力的方向与穿出时相反

C.线进入磁场区域的过程中通过导线某一横截面的电荷量为

D.线圈经过磁场区域的过程中电动机多消耗的电功率为

三、实验题

13. 难度：中等

某实验小组用图甲所示的实验装置测量滑块与长木板之间的动摩擦因数．在一端装有定滑轮的长木板上固定A、B两个光电门，与光电门相连的计时器能显示滑块上的遮光片通过光电门时的遮光时间，滑块通过绕过定滑轮的轻质细绳与测力计挂钩相连，测力计另一端吊着沙桶，测力计能显示滑块所受的拉力，滑块对长木板的压力与滑块的重力大小相等，已知遮光片宽度为d ，当地的重力加速度为g ．

(1)为了满足实验的要求，下列说法正确的是_______．

A．长木板应放在水平桌面上

B．长木板没有定滑轮的一端应适当垫高，以平衡摩擦力

C．沙桶及测力计的总质量应远小于滑块的质量

D．定滑轮与滑块之间的细绳应与长木板平行

(2)甲同学测出A、B两光电门之间的距离为L，滑块通过A、B两光电门的时间分别为t₁、t₂，滑块的加速度大小a=_________（用字母L、d、t₁、t₂表示）．

(3)多次改变沙桶里沙的质量，重复步骤（2），根据测得的多组F和a，作出a-F图象如图乙所示，由图象可知，滑块的质量为____________，滑块与长木板间的动摩擦因数为________．

14. 难度：中等

热敏电阻包括正温度系数电阻器（PTC）和负温度系数电阻器(NTC).正温度系数电阻器( PTC)在温度升高时电阻值增大，负温度系数电阻器(NTC)在温度升高时电阻值减小，热敏电阻的这种特性，常常应用在控制电路中，某实验小组选用下列器材探究通过热敏电阻Rx(常温下阻值约为)的电流随其两端电压变化的特点，如图所示.

A.电流表（量程100mA，内阻约）

B.电流表A₂（量程0.6A，内阻约）

C.电压表（量程3.0V，内阻约）

D.电压表V₂（量程15.0V，内阻约

E.滑动变阻器R（最大阻值为）

F.滑动变阻器（最大阻值为

G.电源E(电动势15V，内阻忽略)

H.电键、导线若干

①实验中改变滑动变阻器滑片的位置，使加在热敏电阻两端的电压从零开始逐渐增大，请在所提供的器材中选择必需的器材，应选择的器材为：电流表________；电压表_________；滑动变阻器____________（只需填写器材前面的字母即可）

②请在所提供的器材中选择必需的器材，在如图虚线框内画出该小组设计的电路图_________.

③该小组测出热敏电阻的U-I图线如图曲线I所示，请分析说明该热敏电阻是______热敏电阻（填“PTC”或“NTC”）.

④该小组又通过查阅资料得出了热敏电阻R₂的U-I图线如图曲线Ⅱ所示.然后又将热敏电阻分别与某电池组连成电路如图所示.测得通过和的电流分别为0. 30A和0.60A，则该电池组的电动势为________V，内阻为______（结果均保留三位有效数字）

四、解答题

15. 难度：中等

航空母舰采用弹射起飞模式，有助于提高舰载机的起飞重量．某航空母舰起飞跑道长度为160m（跑道视为水平），某型号舰载机满负荷时总质量为20t，加速时发动机产生的推力为1.2×10⁵N，飞机所受阻力为飞机重力的0.1倍．当飞机的速度大小达到50m/s时才可能离开航空母舰起飞．g取10m/s²．求：

(1)飞机在跑道上加速过程的加速度大小；

(2)若航空母舰处于静止状态，弹射系统必须使飞机至少获得多大的初速度；

(3)若航空母舰处于静止状态且不开启弹射系统，为使飞机仍能在此舰上正常起飞需要减少多少质量的燃料或弹药．

16. 难度：中等

如图所示，开口向上竖直放置的内壁光滑绝热气缸，汽缸下面有加热装置。开始时整个装置处于平衡状态，缸内理想气体Ⅰ、Ⅱ两部分高度均为，温度均为。已知活塞导热、绝热，、质量均为，横截面积为，外界大气压强为保持不变，环境温度保持不变。现对气体Ⅱ缓慢加热，当上升时停止加热。求：

①此时气体Ⅱ的温度；

②若在活塞上逐渐添加铁砂，当铁砂质量等于时，气体Ⅰ的高度。

17. 难度：中等

两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为L，导轨上垂直放置两根导体棒a和b，俯视图如图甲所示．两根导体棒的质量皆为m，电阻均为R，回路中其余部分的电阻不计，在整个导轨平面内，有磁感应强度大小为B的竖直向上匀强磁场．导体棒与导轨接触良好且均可沿导轨无摩擦地滑行，开始时，两棒均静止，间距为x₀，现给导体棒一向右的初速度v₀，并开始计时，可得到如图乙所示的v－t图像（v表示两棒的相对速度，即v＝v_a－v_b）

（1）试证明：在0〜t₂时间内，回路产生的焦耳热与磁感应强度B无关；

（2）求t₁时刻，棒b的加速度大小；

（3）求t₂时刻，两棒之间的距离．

18. 难度：中等

如图，光滑水平面上静止质量=1.0kg、长L=0.3m的木板，木板右端有质量=1.0kg的小滑块，在滑块正上方的0点用长r=0.4m的轻质细绳悬挂质量m=0.5kg的小球。将小球向右上方拉至细绳与整直方向成θ= 60º的位置由静止释放，小球摆到最低点与滑块发生正碰并被反弹，碰撞时间极短，碰撞前后瞬间细绳对小球的拉力减小了4.8N，最终小滑块恰好不会从木板上滑下。不计空气阻力、滑块、小球均可视为质点，重力加速度g取10m/s²。求：

(1)小球碰前、碰后瞬间的速度大小；

(2)小滑块与木板之间的动摩擦因数。