2020届山东省济南市高三下学期高考模拟物理试卷

一、单选题

1. 难度：简单

在一大雾天，一辆小汽车以30m/s的速度行驶在高速公路上，突然发现正前方30m处有一辆大卡车以10m/s的速度同方向匀速行驶，小汽车紧急刹车，刹车过程中刹车失灵。如图所示a、b分别为小汽车和大卡车的v－t图像，以下说法正确的是（　　）

A.因刹车失灵前小汽车已减速，不会追尾

B.在t＝5s时追尾

C.在t＝2s时追尾

D.若刹车不失灵不会追尾

2. 难度：困难

在轨道上稳定运行的空间站中，有如图所示的装置，半径分别为r和R（R＞r）的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面上，轨道之间有一条水平轨道CD相通，宇航员让一小球以一定的速度先滑上甲轨道，通过粗糙的CD段，又滑上乙轨道，最后离开两圆轨道，那么下列说法正确的是（　　）

A. 小球在CD间由于摩擦力而做减速运动

B. 小球经过甲轨道最高点时比经过乙轨道最高点时速度大

C. 如果减少小球的初速度，小球有可能不能到达乙轨道的最高点

D. 小球经过甲轨道最高点时对轨道的压力大于经过乙轨道最高点时对轨道的压力

3. 难度：中等

如图，一演员表演飞刀绝技，由O点先后抛出完全相同的三把飞刀，分别垂直打在竖直木板上M、N、P三点.假设不考虑飞刀的转动，并可将其看做质点，已知O、M、N、P四点距离水平地面高度分别为h、4h、3h、2h，以下说法正确的是（　　）

A. 三把刀在击中板时动能相同

B. 三次飞行时间之比为

C. 三次初速度的竖直分量之比为3:2:1

D. 设三次抛出飞刀的初速度与水平方向夹角分别为θ₁、θ₂、θ₃，则有θ₁＞θ₂＞θ₃

4. 难度：简单

下列说法中不正确的是（　　）

A.在关于物质波的表达式ε＝hν和p＝中，能量ε和动量p是描述物质的粒子性的重要物理量，波长λ或频率ν是描述物质的波动性的典型物理量

B.光电效应既显示了光的粒子性，又显示了光的波动性

C.天然放射现象的发现，揭示了原子核有复杂结构

D.γ射线是波长很短的电磁波，它的穿透能力比β射线要强

5. 难度：中等

近年来，人类发射的多枚火星探测器已经相继在火星上着陆，正在进行着激动人心的科学探究，为我们将来登上火星、开发和利用火星资源奠定了坚实的基础．如果火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动，并测得该运动的周期为T，则火星的平均密度ρ的表达式为（k为某个常数）（    ）

A. B. C. D.

6. 难度：简单

如图，△OMN为玻璃等腰三棱镜的横截面。a、b两束可见单色光从空气垂直射入棱镜底面MN，在棱镜侧面OM、ON上反射和折射的情况如图所示，由此可知（　　）

A.从玻璃射向空气，a光的临界角小于b光的临界角

B.玻璃对a光的折射率小于玻璃对b光的折射率

C.在玻璃中，a光的速度小于b光的速度

D.在双缝干涉实验中，a光干涉条纹宽度小于b光干涉条纹宽度

7. 难度：困难

如图所示，质量为m的滑块从斜面底端以平行于斜面的初速度v₀冲上固定斜面，沿斜面上升的最大高度为h.已知斜面倾角为α，斜面与滑块间的动摩擦因数为 μ，且μ<tan α，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取斜面底端为零势能面，则能表示滑块在斜面上运动的机械能E、动能E_k、势能E_p与上升高度h之间关系的图象是(　　)

A.

B.

C.

D.

8. 难度：中等

如图所示，一沿水平方向的匀强磁场分布在竖直高度为2L的某矩形区域内（宽度足够大），该区域的上下边界MN、PS是水平的．有一边长为L的正方形导线框abcd从距离磁场上边界MN的某高处由静止释放下落而穿过该磁场区域．已知当线框的ab边到达MN时线框刚好做匀速直线运动（以此时开始计时），以MN处为坐标原点，取如图坐标轴x，并规定逆时针方向为感应电流的正方向，则关于线框中的感应电流与ab边的位置坐标x间的以下图线中，可能正确的是

A. B.

C. D.

二、多选题

9. 难度：困难

如图是一定质量的理想气体的p－V图，气体状态从A→B→C→D→A完成一次循环，A→B(图中实线)和C→D为等温过程，温度分别为T₁和T₂.下列判断正确的是(        )

A. T₁>T₂

B. C→D过程放出的热量等于外界对气体做的功

C. 若气体状态沿图中虚线由A→B，则气体的温度先降低后升高

D. 从微观角度讲B→C过程压强降低是由于分子的密集程度减少而引起的

E. 若B→C过程放热200 J，D→A过程吸热300 J，则D→A过程气体对外界做功100 J

10. 难度：中等

在光滑水平面上，小球A、B（可视为质点）沿同一直线相向运动，A球质量为1 kg，B球质量大于A球质量。如果两球间距离小于L时，两球之间会产生大小恒定的斥力，大于L时作用力消失。两球运动的速度一时间关系如图所示，下列说法正确的是

A. B球质量为2 kg

B. 两球之间的斥力大小为0. 15 N

C. t=30 s时，两球发生非弹性碰撞

D. 最终B球速度为零

11. 难度：中等

狄拉克曾经预言，自然界应该存在只有一个磁极的磁单极子，其周围磁感线呈均匀辐射状分布（如图甲所示），距离它r处的磁感应强度大小为（k为常数），其磁场分布与负点电荷Q的电场（如图乙所示）分布相似。现假设磁单极子S和负点电荷Q均固定，有带电小球分别在S极和Q附近做匀速圆周运动，则关于小球做匀速圆周运动的判断正确的是 （ ）

A.若小球带正电，其运动轨迹平面可在S的正上方，如图甲所示

B.若小球带正电，其运动轨迹平面可在Q的正下方，如图乙所示

C.若小球带负电，其运动轨迹平面可在S的正上方，如图甲所示

D.若小球带负电，其运动轨迹平面可在Q的正下方，如图乙所示

12. 难度：中等

图甲为理想变压器，其原、副线圈的匝数比为4：1，原线圈接图乙所示的正弦交流电。图中R_T为阻值随温度升高而减小的热敏电阻，R₁为定值电阻，电压表和电流表均为理想电表。则下列说法正确的是（　　）

A.图乙所示电压的瞬时值表达式为u＝51sin50πt(V)

B.变压器原、副线圈中的电流之比为1：4

C.变压器输入、输出功率之比为1：4

D.R_T处温度升高时，电压表示数不变，电流表的示数变大

三、实验题

13. 难度：中等

某同学想测出济南当地的重力加速度g，并验证机械能守恒定律。为了减小误差，他设计了一个实验如下：将一根长直铝棒用细线悬挂在空中（如图甲所示），在靠近铝棒下端的一侧固定电动机M，使电动机转轴处于竖直方向，在转轴上水平固定一支特制笔N，借助转动时的现象，将墨汁甩出形成一条细线。调整笔的位置，使墨汁在棒上能清晰地留下墨线。启动电动机待转速稳定后，用火烧断悬线，让铝棒自由下落，笔在铝棒上相应位置留下墨线。图乙是实验时在铝棒上所留下的墨线，将某条合适的墨线A作为起始线，此后每隔4条墨线取一条计数墨线，分别记作B、C、D、E。将最小刻度为毫米的刻度尺的零刻度线对准A，此时B、C、D、E对应的刻度依次为14.68cm，39.15cm，73.41cm，117.46cm。已知电动机的转速为3000r/min。求：

(1)相邻的两条计数墨线对应的时间间隔为________s；

(2)由实验测得济南当地的重力加速度为________m/s²（结果保留三位有效数字）；

(3)该同学计算出划各条墨线时的速度v，以为纵轴，以各条墨线到墨线A的距离h为横轴，描点连线，得出了如图丙所示的图像，据此图像________（填“能”或“不能”）验证机械能守恒定律，图线不过原点的原因__________________。

14. 难度：中等

寒假期间，某课外活动小组用苹果自制了一水果电池组．现在要测量该电池组的电动势和内阻（电动势约为2V，内阻在1kΩ～2kΩ之间），实验室现有如下器材各一个

多用电表：欧姆挡（×1，×10，×100，×1k）

直流电流挡（0～0．5mA，0～1mA，0～10mA，0～100mA）

直流电压挡（0～0．5V，0～2．5V，0～10V，0～50V，0～250V，0～500V）

电压表：（0～3V，0～15V）

电流表：（0～0．6A，0～3A）

滑动变阻器：R₁（0～10Ω），R₂ （0～2000Ω）

开关及导线若干．

（1）该小组同学先用多用电表直流电压“0～2．5 V”挡，粗测了电池组的电动势，指针稳定时如图甲所示，其示数为________V（结果保留两位有效数字）；

（2）为了更精确地测量该电池组的电动势和内阻，采用伏安法测量，应选________测电压，选_______测电流（填电表名称和所选量程）；滑动变阻器应选______（填电阻符号）；

（3）请设计实验电路，并用线段代替导线将图乙中相关器材连成实物电路图．

四、解答题

15. 难度：中等

如图所示，一上端开口的圆筒形导热汽缸竖直静置于地面，汽缸由粗、细不同的两部分构成，粗筒的横截面积是细筒横截面积S (cm²)的2倍，且细筒足够长．粗筒中一个质量和厚度都不计的活塞将一定量的理想气体封闭在粗筒内，活塞恰好在两筒连接处且与上壁无作用力，此时活塞与汽缸底部的距离A=12cm，大气压强=75 cmHg．现把体积为17S (cm³)的水银缓缓地从上端倒在活塞上方，在整个过程中气体温度保持不变，不计活塞与汽缸间向的摩擦，求最终活塞下降的距离．

16. 难度：中等

如图所示，实线和虚线分别是沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0和t＝0.06s时刻的波形图．已知在t＝0时刻，x＝1.5m处的质点向y轴正方向运动．

(1)判断该波的传播方向；

(2)求该波的最小频率；

(3)若3T<t<4T，求该波的波速．

17. 难度：中等

光滑水平面上，一个长木板与半径R未知的半圆组成如图所示的装置，装置质量M＝5 kg.在装置的右端放一质量为m＝1 kg的小滑块(可视为质点)，小滑块与长木板间的动摩擦因数μ＝0.5，装置与小滑块一起以v₀＝10 m/s的速度向左运动．现给装置加一个F＝55 N向右的水平推力，小滑块与长木板发生相对滑动，当小滑块滑至长木板左端A时，装置速度恰好减速为0，此时撤去外力F并将装置锁定．小滑块继续沿半圆形轨道运动，且恰好能通过轨道最高点B.滑块脱离半圆形轨道后又落回长木板．已知小滑块在通过半圆形轨道时克服摩擦力做功W_f＝2.5 J．g取10 m/s².求：

(1)装置运动的时间和位移；

(2)长木板的长度l；

(3)小滑块最后落回长木板上的落点离A的距离．

18. 难度：困难

如图所示，在xOy平面的y轴左侧存在沿y轴正方向的匀强电场，y轴右侧区域I内存在磁感应强度大小为B₁=的匀强磁场，区域Ⅰ、区域Ⅱ的宽度均为L，高度均为3L．质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从坐标为(，)的A点以速度v₀沿x轴正方向射出，恰好经过坐标为(0，)的C点射入区域Ⅰ．粒子重力忽略不计．求：

（1）匀强电场的电场强度大小E；

（2）粒子离开区域Ⅰ时的位置坐标；

（3）要使粒子从区域Ⅱ的上边界离开磁场，可在区域Ⅱ内加垂直于纸面向里的匀强磁场．试确定磁感应强度B的大小范围，并说明粒子离开区域Ⅱ时的速度方向．