山东省实验中学2020届高三下学期6月模拟考试物理试卷 Word版含解析

山东省实验中学2020届高三下学期6月模拟考试物理试卷 Word版含解析

山东省实验中学2020届高三模拟考试 物理试题 ‎2020.06‎ 注意事项：‎ ‎1.答卷前，先将自己的考生号等信息填写在试卷和答题纸上，并在答题纸规定位置贴条形码。‎ ‎2.本试卷满分100分，分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，第Ⅰ卷为第1页至第4页，第Ⅱ卷为第5页至第7页。‎ ‎3.选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。‎ ‎4.非选择题的作答：用0.5mm黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。‎ 第Ⅰ卷（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. 下列关于近代物理知识的描述中，正确的是（　　）‎ A. 氢原子的基态能级为―13.6eV，当用光子能量为11.05eV的光照射处于基态的氢原子时，氢原子可以吸收光子而跃迁至的激发态 B. 比结合能越小，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定 C. 衰变中产生射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的 D. 在核反应中，X是质子，这个反应过程叫原子核的人工转变 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．当用光子能量为11.02eV的光照射处于基态的氢原子时，氢原子可以吸收光子而跃迁至的激发态，A错误；‎ B．比结合能越大，原子核中的核子结合得越牢固，原子核越稳定，B错误；‎ C．衰变中产生的射线实际上是原子核中的中子转变成质子，而放出电子，C错误；‎ D．在，这个反应过程不叫衰变，核反应类型为人工转变，D正确。‎ - 25 -‎ 故选D。‎ ‎2. 2020年初，新冠病毒来袭，我国人民万众一心、英勇抗“疫”，取得阶段性胜利。为确保师生健康，各校都进行了严格的消杀工作，下图为某同学设计的消杀喷药装置，内部装有8L药液，上部密封的空气1L，保持阀门关闭，再充入的空气0.2L，设在所有过程中空气可看成理想气体，且温度不变，下列说法错误的是（　　）‎ A. 充气后，密封气体的压强增大为 B. 充气后，密封气体的分子平均动能不变 C. 打开阀门后，密封气体对外界做正功 D. 打开阀门后，不再充气也能把药液喷光 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据玻意耳定律得 p1V1+p2V2=pV1‎ 解得封闭气体压强变为 p=1.2atm 故A正确；‎ B．温度是平均动能的标志，温度不变分子的平均动能不变，故B正确；‎ C．打开阀门，气体膨胀，密封气体对外界做功，故C正确；‎ D．若都喷完容器中的水，根据玻意耳定律得 p1V1+p2V2=p'V 解得封闭气体压强变为 小于外界气体压强，所以水不能喷完，故D错误；‎ 本题选择错误的，故选D。‎ - 25 -‎ ‎3. 某地强风的风速约为，空气的密度为，如果把通过横截面积S的风的动能完全转化为电能，则用上述已知量计算电功率的公式为（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】ABCD．风能转变为电能，由能量守恒定律得 其中 联立解得 ABD错误C正确。‎ 故选C ‎4. 如图所示，置于水平地面的三脚架上水平放置一质量为的盆栽，三脚架的三根轻质支架等长，顶点和轻杆与地面接触的三个点构成了正四面体结构，则每根支架中承受的压力大小为（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】如图所示 - 25 -‎ 设四面体的变长为a，底面中心为，，由几何关系得 ‎ ，，‎ 盆栽处于平衡状态，设F为支架对盆栽的支持力，则 解得 根据牛顿第三定律，每根支架中承受的压力大小为 故选B。‎ ‎5. 2020年5月30日4时13分，我国在西昌卫星发射中心用长征十一号运载火箭，采取“一箭双星”方式，成功将新技术试验卫星G星、H星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，任务获得圆满成功。某同学研究下面一个问题：若有两颗人造卫星绕地球逆时针运动，卫星1、卫星2分别沿圆轨道、椭圆轨道运动，圆的半径与椭圆的半长轴相等，两轨道相交于、两点，某时刻两卫星与地球在同一直线上，如图所示，下列说法中正确的是（　　）‎ - 25 -‎ A. 两卫星在图示位置的速度 B. 两卫星在处的加速度大小相等 C. 两颗卫星在点处可能相遇 D. 两颗卫星在点处可能相遇 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．v2为椭圆轨道的远地点，速度比较小，v1表示匀速圆周运动的速度，v1＞v2，A错误；‎ B．两卫星在A点，所受万有引力提供加速度，加速度相同，B正确；‎ CD．椭圆的半长轴与圆轨道的半径相同，根据开普勒第三定律可知，两卫星的运动周期相等，则不会相遇，C错误，D错误。‎ 故选B。‎ ‎6. 水袖是中国古典舞中用于情感表达和抒发的常用技巧，舞者的手有规律的振动传导至袖子上，给人营造出一种“行云流水”的美感，这一过程其实就是机械波的传播。现有一列简谐波某时刻的波形如图中实线所示。经过0.5s后的波形如图中的虚线所示。已知波的周期为，且，则（　　）‎ A. 当波向方向传播时，波速等于 B. 不论波向轴哪一方向传播，在这0.5s内，处的质点通过的路程都相等 C. 当波沿方向传播时，处的质点和处的质点在这0.5s内通过的路程不相等 D. 当波沿方向传播，经过0.1s时，质点离开平衡位置的位移一定为零 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．当波向方向传播时，则 ‎ （n=0，1，2，3……）‎ - 25 -‎ 因为可得当n=1时 ‎ ‎ 波速等于 选项A错误；‎ B．当波沿方向传播时，则 ‎ （n=0，1，2，3……）‎ 因为可得当n=1时 当波向方向传播时，经过时平衡位置在x=1m处的质点M的路程为7A；而当波向方向传播时，经过时平衡位置在x=1m处的质点M的路程为5A，可知两种情况下M通过的路程不相等，选项B错误；‎ C．当波沿方向传播时，因为，则平衡位置在x=1m处的质点M的路程为5A，平衡位置在x=2.5m处的质点N通过的路程大于5A，选项C正确；‎ D．当波沿方向传播，因周期为，则经过时，质点M离开平衡位置的位移不为零，选项D错误。‎ 故选C。‎ ‎7. 以前人们盖房子打地基叫打夯，夯锤的结构如图所示。参加打夯的共有5人，四个人分别握住夯锤的一个把手，一个人负责喊号，喊号人一声号子，四个人同时向上用力将夯锤提起，号音一落四人同时松手，夯锤落至地面将地基砸实。某次打夯时，设夯锤的质量为，将夯锤提起时，每个人都对夯锤施加竖直向上的力，大小均为，力持续的时间为，然后松手，夯锤落地时将地面砸出一个凹痕。不计空气阻力，则（　　）‎ - 25 -‎ A. 在上升过程中，夯锤一定处于超重状态 B. 在下落过程中，夯锤一定处于超重状态 C. 松手时夯锤的速度大小 D. 夯锤上升的最大高度 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．在上升过程中，夯锤先加速上升，在减速上升，加速度先向上，然后再向下，夯锤先处于超重状态然后在处于失重状态，A错误；‎ B．下落过程中，加速下落，加速度方向向下，一定处于失重状态，B错误；‎ C．根据牛顿第二定律 解得 则松手时夯锤的速度大小 C错误；‎ D．夯锤先加速上升的高度 减速上升的高度 解得 夯锤上升的最大高度 D正确。‎ 故选D。‎ ‎8. ‎ - 25 -‎ 互感器是生产和生活中常用的电子设备。图甲是数字变电站的关键装备中的电子式互感器，其原理是电阻分压；图乙是给测量仪表和继电设备供电常用的电压互感器，其原理是电磁感应。已知间的电阻是间电阻的倍，间线圈匝数是间线圈匝数的倍，已知两个互感器输出端数字电压表的示数均为，则关于两种互感器输入端的电压正确的是（　　）‎ A. ，‎ B. ，‎ C. ，‎ D. ，‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】和是串联形式，已知间的电阻是间电阻的倍，串联电路电流相同，故间的电压是间电压的倍，数字电压表的示数均为，则间的电压是，故输入电压为nU，电压互感器两端电压之比等于匝数之比，间线圈匝数是间线圈匝数的倍，则，故选B。‎ 二、多项题：本题共4个小题，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. 如图所示，以点为圆心的圆周上有六个等分点、、、、、‎ - 25 -‎ ‎，等量异种电荷分别放置在、两点时，下列说法中正确的是（　　）‎ A. 、、、四点的场强相同 B. 、两点的电势差与、两点的电势差相等 C. 将一带负电的试探电荷从点移到点，电场力做负功 D. 将一带负电试探电荷从点移到点，电场力做正功 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．等量异号电荷的电场线与等势面图，如图所示 在图中标出b、c、e、f各个点，如图所示 电场线的切线方向表示场强方向，故b、c、e、f点场强方向不同，、、、四点的场强不相同，A错误；‎ B．由图可知，b、f 二点的电势相等，而c、e二点的电势相等，所以、两点的电势差与 - 25 -‎ ‎、两点的电势差相等，B正确；‎ CD．根据沿着电场线方向，电势降低，因此O点的电势高于e点的电势，即 带负电的试探电荷从点移到点做的功为 电场力做负功， D错误C正确。‎ 故选BC。‎ ‎10. 距离北京冬奥会只有一年多的时间，我国跳台滑雪国家集训队比往年更早开始了新赛季的备战。一跳台滑雪运动员从平台末端点以某一初速度水平滑出，在空中运动一段时间后落在斜坡上点，不计空气阻力，则运动员在空中飞行过程中（　　）‎ A. 在相等的时间间隔内，动能的改变量总是相同的 B. 在相等的时间间隔内，动量的改变量总是相同的 C. 在下落相等高度的过程中，动量的改变量总是相同的 D. 在下落相等高度的过程中，动能的改变量总是相同的 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．运动员在竖直方向做自由落体运动，则在相等的时间间隔内下落的竖直高度不等，根据动能定理 可知，动能的改变量不相同，选项A错误；‎ B．根据动量定理 可知在相等的时间间隔内，动量的改变量总是相同的，选项B正确；‎ - 25 -‎ C．运动员在竖直方向做自由落体运动，在下落相等高度的时间步行等，根据动量定理 可知，动量的改变量不相同，选项C错误；‎ D．根据动能定理 可知，在下落相等高度的过程中，动能的改变量总是相同的，选项D正确。‎ 故选BD。‎ ‎11. 如图所示，轻质弹簧的下端固定在水平地面上，一个质量为的小球（可视为质点），从距弹簧上端处自由下落并压缩弹簧．若以小球下落点为轴正方向起点，设小球从开始下落到压缩弹簧至最短之间的距离为，不计任何阻力，弹簧均处于弹性限度内；关于小球下落过程中加速度、速度、弹簧的弹力、弹性势能变化的图像正确的是（　　）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】AD - 25 -‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．在接触弹簧之前，小球做自由落体运动，加速度就是重力加速度g，恒定不变；接触弹簧后，小球做简谐振动，加速度随时间先减小到零然后再反向增加，图象是有一个初相位（初相位在0~90o之间）的余弦函数图象的一部分，由于接触弹簧时加速度为重力加速度g，且有一定的速度，根据对称性，到达最低点时，加速度趋近于某个大于g的值，方向向上，因此A正确，B错误；‎ C．在开始下落h时，弹簧的弹力为零，再向下运动时，弹力与位移之间的关系为 可知表达式为一次函数，图象是一条倾斜直线，C错误；‎ D．在开始下降h过程时，没有弹性势能，再向下运动的过程中，弹性势能与位移的关系为 表达式为二次函数，图象是一条抛物线，因此D正确。‎ 故选AD。‎ ‎12. 如图所示，两根电阻不计的光滑金属导轨、水平放置，、间距，、的延长线相交于点且，点到的距离，、两端与阻值的电阻相连。虚线右侧存在方向与导轨平面垂直向下的匀强磁场，磁感应强度，一根长度也为、质量为电阻不计的金属棒，在外力作用下从处以初速度沿导轨水平向右运动，棒与导轨接触良好，运动过程中电阻上消耗的电功率不变。则：（　　）‎ A. 电路中的电流 B. 金属棒向右运动过程中克服安培力做的功 C. 金属棒向右运动过程中外力做功的平均功率 - 25 -‎ D. 金属棒向右运动过程中在电阻中流过的电量 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．金属棒开始运动时产生感应电动势 E=BLv0=1×0.4×2=0.8V 电路中的电流 选项A正确；‎ B．金属棒向右运动运动距离为x时，金属棒接入电路的有效长度为L1，由几何关系可得 此时金属棒所受安培力为 ‎ （）‎ 作出F-x图象，由图象可得运动过程中克服安培力所做的功为 选项B错误；‎ C．金属棒运动 过程所用时间为t W=I2Rt 解得 t=s 设金属棒运动的的速度为v，由于电阻R上消耗的电功率不变； 则有 - 25 -‎ BLv0=Bv v=2v0‎ 由动能定理可得 Pt-W=mv2-mv02‎ 解得 ‎ ‎ 代入数据解得 P=3.52W 选项C错误。‎ D．根据 ‎ ‎ 由图可知 解得 q=0.45C 选项D正确。‎ 故选AD。‎ 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. 小斌做“探究碰撞中的不变量”实验的装置如图所示，悬挂在点的单摆由长为的细线和直径为的小球A组成，小球A与放置在光滑支撑杆上的直径相同的小球B发生对心碰撞，碰后小球A继续向右摆动，小球B做平抛运动．‎ - 25 -‎ ‎(1)小斌用游标卡尺测小球A直径如图所示，则________．又测得了小球A质量，细线长度，碰撞前小球A拉起的角度和碰撞后小球B做平抛运动的水平位移、竖直下落高度，重力加速度为，为完成实验，还需要测量的物理量有________‎ A.小球B的质量 B.A与B碰前的运动时间 C.碰后小球A摆动的最大角度 ‎(2)如果满足等式________（用实验测得的物理量符号表示），我们就认为在碰撞中系统的动量是守恒的。‎ ‎【答案】 (1). 1440 (2). AC (3). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]球的直径为d=14mm+×8mm=14.40mm；‎ ‎[2]根据机械能守恒定律可得碰撞前瞬间球A的速度 解得 ‎ ‎ 碰撞后对球A 对球B - 25 -‎ ‎ ‎ 解得 ‎ ‎ 要验证的关系是 ‎ ‎ 解得 则为完成实验，还需要测量的物理量有：小球B的质量以及碰后小球A摆动的最大角度β，故选AC。‎ ‎(2)[3]由(1)的分析可知，如果满足等式 我们就认为在碰撞中系统的动量是守恒的。‎ ‎14. 某校实验兴趣小组在实验室测量电压表的内阻，实验室提供了下面实验器材：‎ A.待测电压表（量程3V，内阻约为）‎ B.电压表（量程9V，内阻约为）‎ C.滑动变阻器（最大阻值为，额定电流为）‎ D.定值电阻（阻值为）‎ - 25 -‎ E.电源（电动势为9V，内阻约为）‎ F.开关一个、导线若干 ‎①根据提供的实验器材，在答题纸上的方框内画出实验电路图______________；‎ ‎②在答题纸上将实物连接补画完整______________；‎ ‎③实验中将电压表和电压表的读数分别记为和，改变滑片位置，记录多组和的值，并作出关系图像如图丙所示，图线为倾斜直线，其斜率，则电压表内阻的测量值为________；‎ ‎【答案】 (1). (2). (3). 6000‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]由于滑动变阻器的最大阻值远小于电压表内阻，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法；定值电阻与待测电压表V1串联，电压表V2测它们的串联电压，实验电路图如图所示 (2)[2]根据实验电路图连接实物电路图，实物电路图如图所示 ‎ - 25 -‎ ‎ (3)[3]由图示电路图可知 整理得 由图示U2-U1图象可知，图象的斜率 代入数据解得 RV1=6000Ω ‎15. 如图所示，为水平粗糙直轨道，长度为；、为粗糙倾斜长直轨道上的两个点，距离为，倾斜长直轨道与水平方向的倾斜角为37°。水平轨道和倾斜轨道用小圆弧平滑相连。质量为的物块静止在点，物块和轨道之间的动摩擦因数为0.3，物块和倾斜长直轨道的动摩擦因数为0.4。现给物块施加一个大小为的恒力，方向与水平方向夹角为，已知，，重力加速度。‎ ‎(1)求：物块从运动到的时间；‎ ‎(2)若物块运动4s后撤掉恒力，求物块经过点的速度。‎ ‎【答案】(1)3s；(2)‎ ‎【解析】‎ - 25 -‎ ‎【详解】(1)根据牛顿第二定律得 由位移公式得 解得 ‎(2)物块到达点时，由速度公式得 斜面上，由牛顿第二定律得 解得 方向沿斜面向下 当时，由速度公式得 由位移公式得 解得 即时物块刚好到达点，得 - 25 -‎ 之后小物块运动的最远距离为，由牛顿第二定律得 因为，小球会下滑，再次通过点时速度为，由动能定理得 解得 ‎16. 小莉家里有一块未知材料的长方体透明砖。小莉为了测定它的折射率，进行了如下操作：她首先在水平桌面固定一张白纸，不放透明砖，直接用一束红光照射到白纸上，红光与水平方向的夹角，在白纸上出现亮点标记为点。现保持入射光方向不变，在光源和点之间放上透明砖，透明砖左侧的白纸上出现一个亮点标记为。在玻璃砖右侧出现两个亮点，标记为、。移去透明砖，测得、两点之间的距离为，测得、两点之间的距离为。不考虑光在透明砖表面的多次反射。‎ ‎(1)做出形成亮点、、的光路图；‎ ‎(2)求透明砖的折射率。（结果可以用根号表示）‎ ‎【答案】(1)；(2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)光路图如图所示 - 25 -‎ ‎(2)设玻璃砖宽，，，，，则 由几何关系可得 ‎ ‎ ‎ ‎ 解得 根据折射定律得 解得 ‎17. 如图所示，竖直放置的平行金属板A、B，板间距离为，板长为。A板内侧中央处有一个放射源（体积不计），在纸面内向A - 25 -‎ 板右方各个方向均匀发射速率相等的正离子，离子的速率均为，离子质量，电荷量。不计极板的边缘效应和离子重力的影响。‎ ‎(1)若在两板之间只加匀强电场，要使所有离子都能打到B板，求两板之间所加电压的最小值；‎ ‎(2)若两板之间只加垂直纸面向里的匀强磁场，匀强磁场的磁感应强度求打到B板上的离子数占总离子数的百分比。‎ ‎【答案】(1)V；(2)50%‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)带电粒子在匀强电场中做类平抛运动 ，竖直方向 水平方向 根据牛顿第二定得，带电粒子运动的加速 解得 V ‎(2)离子垂直进入匀强磁场，作匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由向心力公式得 解得 - 25 -‎ 根据题意得，从下极板边缘飞出，由几何关系得 可得 所以到达板下极板边缘的离子放射初速度与竖直向下的方向夹角为 同理可以求得到达板上极板边缘的离子放射初速度与竖直向上的方向夹角为 所以打到板上的离子数占总离子数的百分比为 ‎18. 如图（a）所示，长为的圆管竖直放置，质量，顶端塞有质量为的弹性小球。时，让管从静止自由下落，时落地，落地后管立刻以与落地时大小相等的速率竖直弹起，第一次弹起后管上升过程的速度-时间图像如图（b）所示（以竖直向下为正方向），之后管每次落地后，总以与落地时相等的速率竖直弹起。已知小球始终没有从管中滑出，球与管之间的滑动摩擦力等于最大静摩擦力，不计空气阻力及圆管与地面碰撞的时间，重力加速度g取，求：‎ ‎（1）球和管间的滑动摩擦力的大小；‎ ‎（2）管从第一次落地到第二次落地所用的时间；（结果保留两位有效数字）‎ ‎（3）如果圆管的长度为16m，试分析判断小球能否从管中滑出，如果能滑出请计算滑出时的速度，如果不能，请说明原因。‎ - 25 -‎ ‎【答案】（1）40N；（2）1.1s；（3）不能，原因见解析 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）由图乙可知，向下为正方向，管落地后上升的过程中，在内，管的加速度为 设球和管间的滑动摩擦力大小为，由牛顿第二定律得 解得 ‎（2）在第一次碰撞后到管与球速度（设为）相等的过程中，设球的加速度为，时间为，管上升的高度为，由牛顿第二定律得 解得 速度相等时，根据公式，对球有 对管有 联立解得 - 25 -‎ ‎，‎ 根据公式，对管有 从速度第一次相等到第二次落地，管与球再次共同运动，设该过程的时间为，则有 解得 则管从第一次落地到第二次落地所用的时间为 ‎（3）假设不能滑岀，设管的最小长度为，最终管与球均静止时，球恰好在管的最下端，由能量守恒定律得 其中 ，解得 由于，所以假设正确，不能滑出。‎ - 25 -‎