山东省淄博市2020届高三第一次模拟考试（4月）物理试题（PDF版）

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高三物理试题 第 1 页（共 8 页） 参 照 秘 密 级 管 理 ★ 启 用 并 使 用 完 毕 前 淄博市 2019~2020 学年度高三模拟考试试题 物 理 1．答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号等填写在相应位置，认真核对条形 码上的姓名、考生号和座号等，并将条形码粘贴在指定位置上。 2．选择题答案必须使用 2B 铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用 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。在每个题给出的四个选项中， 只有一项是符合题目要求的。 1．汽车无人驾驶技术已逐渐成熟，最常用的是 ACC 自适应巡航控制，它可以控制无人 车在前车减速时自动减速、前车加速时自动跟上去。汽车使用的传感器主要是毫米波雷 达，该雷达会发射和接收调制过的无线电波，再通过因波的时间差和多普勒效应造成的 频率变化来测量目标的相对距离和相对速度。若该雷达发射的无线电波的频率为 f ，接 收到的回波的频率为 f  ，则 A．当 f f  时，表明前车一定做匀速直线运动 B．当 f f  时，表明前车一定处于静止状态 C．当 f f  时，表明前车正在减速行驶 D．当 f f  时，表明前车正在减速行驶 高三物理试题 第 2 页（共 8 页） 2．拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具（如图所示）。设拖 把头的质量为 m，拖杆质量可以忽略；拖把头与地板之间的动摩 擦因数为 μ，重力加速度为 g。某同学用该拖把在水平地板上拖 地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与水平地板间的夹角为 θ。当拖 把头在地板上匀速移动时，推拖把的力 F 的大小为 A． )sin(cos    mg B． )cos(sin    mg C． )cos(sin    mg D． )sin(cos    mg 3．如图所示，光滑木板长为 L，木板可以绕左端 O 点在竖直平面内转动，在木板上距离 O 点 3 2 L 处放有一小物块，开始时木板水平静止。现让木 板突然以 rad/s2  的恒定角速度顺时针转动，小物块自由下 落正好可以砸在木板的末端，已知重力加速度 g＝10m/s2， 则木板的长度 L 为 A． 8 m9 B．1m C．10 m9 D． 40 3 m27 4. 我国航空航天技术已居于世界前列。如图所示，飞行器 P 绕某星球做匀速圆周运动，星球相对飞行器的张角为 θ。已知 万有引力常量 G，下列说法正确的是 A．轨道半径越大，周期越小 B．若测得周期和张角，可得到星球的平均密度 C．若测得周期和张角，可得到星球的质量 D．若测得周期和轨道半径，可得到星球的平均密度 5．已知氢原子的能级公式 1 n 2 EE n  （E1＝-13.6eV， n=1，2，3…）。大量处于某激发态的氢原子向低能 级跃迁时，发出的复色光通过玻璃三棱镜后分成 a、 b、c、d、e、f 六束（含不可见光），如图所示。据 此可知，从 n=3 能级向 n=1 能级（基态）跃迁产生 的那一束是 A.b B.c C.d D.e 高三物理试题 第 3 页（共 8 页） 6．质子和中子是由更基本的粒子即所谓“夸克”组成的。两个强作用电荷相反（类似于 正负电荷）的夸克在距离很近时几乎没有相互作用（称为“渐近自由”）；在距离较远 时，它们之间就会出现很强的引力（导致所谓“夸克禁闭”）。作为一个简单的模型， 设这样的两夸克之间的相互作用力 F 与它们之间的距离 r 的关系为： 1 0 1 2 2 0 0 0 r r F F r r r r r         ， ， ， 式中 F0 为大于零的常量，负号表示引力。用 E 表示夸克间的势能，令 0 0 2 1E F r r （ ﹣ ）， 取无穷远为势能零点。下列 -E r 图示中正确的是 7．2020 年新型冠状病毒主要传播方式为飞沫传播，打喷嚏可以将飞沫喷到十米之外。有 关专家研究得出打喷嚏时气流喷出的速度可达 40m/s，假设打一次喷嚏大约喷出 50ml 的 空气，用时约 0.02s。已知空气的密度为 31.3kg/m ，估算打一次喷嚏人受到的平均反冲力 为 A．13N B．0.13N C．0.68N D．2.6 N 8. 在匀强电场中有一个原来速度几乎为零的放射性碳 14 原子核，某时刻它放射出一个粒 子，其所放射的粒子与反冲核的初速度方向均与电场方向垂直，且经过相等的时间后形 成的轨迹如图所示（a、b 均表示长度）。那么碳 14 的衰变方程可能是 A． 14 4 10 6 2 4C He+ Be B． 14 0 14 6 +1 5C e+ B C． 14 0 14 6 -1 7C e+ N D． 14 2 12 6 1 5C H+ B 高三物理试题 第 4 页（共 8 页） 二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。在每个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．如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为 m 的小球，从离弹 簧上端高 h 处由静止释放。研究小球落到弹 簧上后继续向下运动到最低点的过程，以小 球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向 建立坐标轴 Ox，做出小球所受弹力 F 的大 小随小球下落的位置坐标 x 变化的关系，如 图乙所示，不计空气阻力，重力加速度为 g。 以下说法正确的是 A．小球落到弹簧上向下运动到最低点的过程中，速度始终减小 B．小球落到弹簧上向下运动到最低点的过程中，加速度先减小后增大 C．当 x＝h＋2x0 时，小球的动能为零 D．小球动能的最大值为 mgh＋mgx0 2 10. 2019年7月，C919大型客机在上海浦东机场完成了中、 高速滑行试验。某次试验飞机在平直跑道上滑行，从着陆 到停下来所用的时间为 t，滑行的距离为 x，滑行过程中的 v-t 图像如图所示，图线上 C 点的切线与 AB 平行，x、t0、 t1、t 为已知量。设飞机着陆滑行 t0 时的位置与终点的距 离为 x0，飞机着陆时的速度为 v，则下列表达式正确的是 A． 2xv t B． 2xv t C．   2 1 0 0 2 x t tx t  D．   2 1 0 0 2 x t tx t  11．如图所示，O、M 点为一根弹性绳上的两个点，OM 间距离为 5.0m。当 O 点上下振 动时，会形成以 O 点为波源向左传播的简谐横波。t=0 时刻 O 点开始从平衡位置向下振 动，振幅为 20cm。观察发现 6s 末 M 点第一次到达波谷，此时 O 点正通过平衡位置向上 运动，OM 间还有一个波谷。则 A．M 点的振动周期为 4s B．横波的波长为 20 m 3 C．t=3s 时，M 点恰好处于波峰 D．在 0~6s 内，M 点经过的路程为 20cm 高三物理试题 第 5 页（共 8 页） 12. 如图所示，在竖直向下的 y 轴两侧分布有垂直纸面向外和向里的磁场，磁感应强度均 随位置坐标按 B=B0+ky（k 为正常数）的规律变化。两个完 全相同的正方形线框甲和乙的上边均与 y 轴垂直，甲的初 始位置高于乙的初始位置，两线框平面均与磁场垂直。现 同时分别给两个线框一个竖直向下的初速度 vl 和 v2，设磁 场的范围足够大，当线框完全在磁场中运动时，不考虑两 线框的相互作用，下列说法正确的是 A．运动中两线框所受磁场的作用力方向相反 B．若 v1=v2，则开始时甲所受磁场力等于乙所受磁场力 C．若 v1＞v2，则开始时甲中的感应电流一定大于乙中的感应电流 D．若 v1＜v2，则最终稳定状态时甲的速度可能大于乙的速度 三、非选择题：本题共 6 小题，共 60 分。 13．（6 分）随着经济的发展，小汽车已走进 我们的家庭，其中油耗标准是评价一辆汽车性 能优劣的重要因素，而影响汽车油耗的一个重 要原因是其在行进中所受到的空气阻力。人们 发现，汽车在高速行驶过程中受到的空气阻力 f（也称风阻）主要与两个因素有关：①汽车 正面的投影面积 S；②汽车行驶的速度 v。某 研究人员在汽车风洞实验室中通过模拟实验 得到表中所列数据。 （1）分析比较 1、2、3 或 4、5、6，可得出的结论是：当汽车行驶的速度相同时，汽车 所受空气阻力 f 与汽车正面的投影面积 S 成 关系。 （2）分析比较 （填写实验序号），可得出的结论是：当汽 车正面的投影面积 S 相同时，汽车所受空气阻力 f 与 成正比。 （3）综合上述分析结论可得，汽车所受空气阻力 f 与汽车正面的投影面积 S 及汽车行驶 的速度 v 之间的关系式为：f= （要求用 k 表示比例系数）。 （4）实验序号 9 中漏填了一个数据，漏填的数据应为 N（结果保留一位小数）。 实验序号 v （m/s） S （m2） f （N） 1 20 2.0 206.0 2 20 2.5 257.5 3 20 3.0 309.0 4 40 2.0 824.0 5 40 2.5 1030.0 6 40 3.0 1236.0 7 60 2.0 1854.0 8 60 2.5 2317.5 9 60 3.0 _____ 高三物理试题 第 6 页（共 8 页） 14．（8 分）为探究小灯泡的电功率 P 和电压 U 的关系，某同学测量小灯泡的电压 U 和 电流 I，利用 P=UI 得到电功率。实验可选用的器材有： 电池（电动势为 12 V，内阻不计）； 小灯泡（3.0V，1.8W）； 电压表（量程为 0~3 V，内阻约 3 kΩ）； 电流表（量程为 0~0.6A，内阻约 0.15Ω）； 滑动变阻器（最大阻值为 10Ω）； 定值电阻（10Ω、20Ω 和 50Ω）； 电键、导线若干。 （1）准备使用的实物电路如图甲所示。请用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接 完整。 （2）在 10Ω、20Ω 和 50Ω 的定值电阻中，电阻 R1 应选_______Ω 的定值电阻。 （3）处理数据后将 P、U2 描点在坐标纸上，如图乙所示。请在坐标纸上画出 P-U2 图线， 并说明各点不在一条直线上的原因： 。 15．（8 分）图中竖直圆筒固定不动，粗筒横截面积是细筒的 4 倍，筒 足够长，粗筒中 A、B 两轻质活塞间封有一定量的理想气体，气柱长 L=17cm，活塞 A 的上方细筒中的水银深 h1=20cm，粗筒中水银深 h2=5cm，两活塞与筒壁间的摩擦不计，用外力向上托住活塞 B，使之 处于平衡状态。现使活塞 B 缓慢向下移动，直至水银恰好全部进入粗 筒中，设在整个过程中气柱的温度不变，大气压强 P0 相当于 75cm 高 水银柱产生的压强。求： （1）此时气柱的长度； （2）活塞 B 向下移动的距离。 高三物理试题 第 7 页（共 8 页） 16.（9 分）如图所示，足够长、电阻可以忽略的矩形金属框架 abcd 水平放置，ad 与 bc 之间的距离为 L=1m，定值电阻阻值 R1=R2=2.0Ω。垂直于框架放置一根质量 m=0.2kg、电 阻 r=1.0Ω 的金属棒 ef，距离框架左侧 x=0.5m，棒 ef 与导轨间的动摩擦因数 μ=0.5，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦 力，取 g=10m/s2。 （1）若在 abcd 区域存在竖直向上的匀强磁场，某时刻开始磁感应强度随时间变化，变 化的规律为 1 2 TB t  （ ），保持电键 S 断开，则需要经过多长时间导体棒 ef 开始运动， 此时磁感应强度为多大？ （2）若保持（1）问中棒 ef 刚要开始运动时的磁感应强度不变，闭合电键 S，同时对 ef 施加一水平向右的恒定拉力 F=4N，求此后运动过程中，回路消耗的最大电功率。 17.（13 分）人类研究磁场的目的之一是为了通过磁场控制带电粒子的运动，某控制带电 粒子运动的仪器原理如图所示，区域 PP′M′M 内有竖直向下的匀强电场，电场场强为 E， 宽度为 d，长度为 L；区域 MM′N′N 内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为 B，长 度也为 L，磁场宽度足够。电量为 q，质量为 m 的带正电的粒子以水平初速度从 P 点射入 电场。边界 MM′不影响粒子的运动，不计粒子重力。 （1）若带电粒子以水平初速度 v0 从 P 点射入电场后，从 MM′边界进入磁场，求粒子第 一次射入磁场的位置到 M 点的距离； （2）当带电粒子射入电场的水平初速度为多大时，粒子只进入磁场一次就恰好垂直 P′N′ 边界射出。 高三物理试题 第 8 页（共 8 页） 18.（16 分）静止在水平面上的小车固定在刚性水平轻杆的一端，杆的另一端通过小圆环 套在竖直光滑的立柱上。每当小车停止运动时，车上的弹簧枪就会沿垂直于轻杆的水平 方向自动发射一粒弹丸，然后自动压缩弹簧并装好一粒弹丸等待下次发射，直至射出所 有弹丸。下图为该装置的俯视图。已知每粒弹丸的质量为 m，未装弹丸时的小车质量为 M（包括弹簧枪质量）。现给小车装上 n 粒弹丸，每次发射 弹丸释放的弹性势能为 E，发射过程时间极短；小车做圆周 运动时的半径为 L，运动时受到一个与运动方向相反的阻力 作用、阻力大小为小车对地面压力的 k 倍，其它阻力忽略不 计，重力加速度为 g。 （1）求第一粒弹丸被射出时小车的速度大小； （2）整个过程中轻杆未被拉断，求轻杆所受拉力的最大值； （3）求整个过程中小车做圆周运动的总路程。 高三一模物理参考答案 2020.4.19 一、单项选择题：本题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 分。在每个题给出的四个选项中，只 有一项是符合题目要求的。 1．C 2．A 3．C 4．B 5．D 6．D 7．B 8．A 二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。在每个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．BD 10．AC 11．AD 12．BC 三、非选择题：本题共 6 小题，共 60 分。 13．（6 分） （1）正比； （1 分） （2）1、4、7（或 2、5、8）；汽车行驶速度的平方 2v （2 分） （3） 2f kSv （2 分） （4）2781.0 （1 分） 14．（8 分） （1）如图甲所示（2 分） （2）10Ω；（2 分） （3）如图乙所示（2 分） 随着小灯泡两端电压的增大，灯丝温度逐渐升高，这会导致灯泡电阻升高，故图线应为曲线。 （2 分） 15．（8 分）解： （1）设气体初态的压强为 1p ，则有 1 0 1 2p p h h   （1 分） 设 S 为粗圆筒的横截面积，气体初态的体积 1 SLV  设气体末态的压强为 P2，有 1 2 0 2 4 hp p h   （1 分） 设末态气柱的长度为 L ，气体体积为 2V SL 由玻意耳定律得 1 1 2 2PV PV （2 分） 代入以上数据解得 20cmL  （1 分） （2）活塞 B 下移的距离 d 为 2d L L h   （2 分） 代入数据解得 8cmd  （1 分） 16．（9 分） 解：（1）abfe 回路产生的感应电动势为：    BE Lxt   （1 分） 1 EI R r   （1 分） 当棒 ef 开始运动时 F f安 即 BIL mg （1 分） 解得此时 3TB  （1 分） 1st  （1 分） （2）当导体棒 ef 匀速运动时，回路消耗的电功率最大。 此时对导体棒 ef 受力分析可得： 0F F f  安 （1 分） F BIL安 电键闭合后回路的总电阻为： 2 1 2 1 R RR r R R   总 （1 分） 2P I R 总 （1 分） 解得 2WP  （1 分） 17.（13 分） 解析：（1）粒子以水平速度从 P 点射入电场后，做类平抛运动。 Eqa m  （1 分） 竖直方向： 21 2d at （1 分） 水平方向： 0x v t （1 分） 解得粒子第一次射入磁场的位置到 M 点的距离 0 2mdx v Eq  （1 分） （2）设粒子从电场入射初速度为 0v  同第一问原理可以求得粒子在电场中类平抛运动的水平位移 0 2mdx v Eq  粒子进入磁场时，垂直边界的速度 2 y qE qEdt mv m   （1 分） 设粒子与磁场边界之间的夹角为 α ，则粒子进入磁场时的速度 sin yvv  （1 分） 在磁场中 2vqvB m R  （1 分） 粒子第一次进入磁场后，垂直边界 M'N'从磁场射出，必须满足 x Rsin L ＝ （2 分） 联立解得： 0 2 qE Ev L md B    （1 分） 粒子第一次进入磁场后，垂直边界 P'M'从电场射出，必须满足 2 x Rsin L（ ）＝ （2 分） 联立解得： 0 2 2 L qE Ev md B    （1 分） 18. （1）发射第一粒弹丸，由动量和能量守恒得   10 ( 1)n m M v mv   车 弹丸1 （1 分）   2 2 1 1 1 1( 1)2 2E n m M v mv   车 弹丸 （1 分） 联立解得  1 2 ( ) ( 1) mEv M nm M n m    车 （2 分） （2）设某次发射后，车上有 n 颗弹丸，则   2 ( ) ( 1) mEv M n m M n m     车 （2 分） 2 ( )n vF M n m L   车 （1 分） 整理得 2 ( 1) n EF M n Lm    （1 分） 可知 0n  时杆拉力最大 （1 分） 即发射最后一颗弹丸后，轻杆承受的拉力最大。 此时轻杆对车的最大拉力 max 2 ( ) mEF m M L   （1 分） 由牛顿第三定律，得： 轻杆所受拉力的最大值为 max 2 ( ) mEF m M L    （1 分） （3）发射弹丸后，车上有 n （n’= n-1，n-22，1，0）颗弹丸时，圆周运动路程为 nx  ， 有 21( ) 0 ( )2nk M n m gx M n m v      车 （2 分） 得 ( )( ) ( )( 1) n mE Ex M MM n m M n m m kg n n kmgm m           0 1 2 3 1nx x x x x x     总 （1 分） 最大总路程 ( ) nmEx kM nm M g  总 （2 分）