山东省烟台市2020届高三4月模拟考试（一模）物理

山东省烟台市2020届高三4月模拟考试（一模）物理

‎2020年高考诊断性测试 物理 ‎1．答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置。‎ ‎2．选择题答案必须用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须用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．下列有关原子、原子核的说法中正确的是 ‎ A．天然放射现象说明原子核内部有电子 B．卢瑟福用α粒子散射实验证明了原子核内存在中子 C．结合能越大，原子核中的核子结合得越牢固，原子核越稳定 D．在所有核反应中，都遵从“质量数守恒，电荷数守恒”的规律 t/s v/(m·s-1)‎ ‎15‎ ‎10‎ O ‎2‎ ‎5‎ ‎20‎ ‎1‎ ‎3‎ ‎4‎ 甲 乙 ‎2．在一平直的水平路面上有甲、乙两辆汽车同向行驶。某时刻乙车在甲车前方‎15m处，从该时刻开始计时，0~4s内甲、乙两车做匀变速直线运动的速度与时间的关系图像如图所示。下列说法中正确的是 A．t=2s时刻，甲车刚好追上乙车 B．t=4s时刻，甲车刚好追上乙车 C．乙车的加速度大小大于甲车的加速度大小 D．此过程中甲、乙两车之间的距离一直减小 ‎3．随着航天技术的发展，人类已经有能力到太空去探索未知天体。假设某宇宙飞船绕一行星表面附近做匀速圆周运动，已知运行周期为T，宇航员在离该行星表面附近h处自由释放一小球，测得其落到行星表面的时间为t，则这颗行星的半径为 ‎ A． B．‎ C． D．‎ c V T O a b ‎4．一定质量的理想气体，从状态a开始，经历ab、bc、ca三个过程回到原状态，其V-T图像如图所示，其中图线ab的反向延长线过坐标原点O，图线bc平行于T轴，图线ca平行于V轴，则  ‎ A．ab过程中气体压强不变，气体从外界吸热 B．bc过程中气体体积不变，气体不吸热也不放热 C．ca过程中气体温度不变，气体从外界吸热 D．整个变化过程中气体的内能先减少后增加 a O d b c y x ‎5．如图所示，在xOy平面内有一匀强电场，以坐标原点O为圆心的圆，与x、y轴的交点分别为a、b、c、d，从坐标原点O向纸面内各个方向以等大的速率射出电子，可以到达圆周上任意一点，而到达b点的电子动能增加量最大。则 ‎ A．电场线与x轴平行 B．a点电势大于c点电势 C．在圆周上的各点中，b点电势最高 D．电子从O点射出至运动到b点过程中，其电势能增加 M N 甲 乙 O ‎53°‎ ‎37°‎ ‎6．如图所示，甲、乙两物体用跨过光滑定滑轮的轻绳相连，其中甲物体静止在粗糙的水平面上，乙物体悬空静止，轻绳OM、ON与水平方向间的夹角分别为53°、37°。已知乙物体的质量为‎10kg，g取‎10m/s2，sin53°=0.8。则甲物体受到水平面的摩擦力的大小和方向为 ‎ A．20N、沿水平面向左 ‎ B．20N、沿水平面向右 ‎ C．28N、沿水平面向左 ‎ D．28N、沿水平面向右 B θ A C E ‎7．如图所示，在等边三棱镜截面ABC内，有一束单色光从空气射向其边界上的E点，已知该单色光入射方向与三棱镜边界AB的夹角为θ=30º，该三棱镜对该单色光的折射率为，则下列说法中正确的是 ‎ A．该单色光在AB边界发生全反射 B．该单色光从空气进入棱镜，波长变长 C．该单色光在三棱镜中的传播光线与底边BC平行 D．该单色光在AC边界发生全反射 ‎ x/(×L)‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ E0‎ ‎2E0‎ O E x/(×L)‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ F0‎ ‎2F‎0‎ O A B C D x/(×L)‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎2F‎0‎ O F安 F F0‎ x/(×L)‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ I0‎ ‎2I0‎ O i 甲 a b c L L L L y x O L ‎8．如图甲所示，有两个相邻的有界匀强磁场区域，磁感应强度的大小均为B，磁场方向相反，且与纸面垂直，两磁场边界均与x轴垂直且宽度均为L，在y轴方向足够宽。现有一高和底均为L的等腰三角形导线框，顶点a在y轴上，从图示x=0位置开始，在外力F的作用下向右沿x轴正方向匀速穿过磁场区域。在运动过程中，线框bc边始终与磁场的边界平行。线框中感应电动势E大小、线框所受安培力F安大小、感应电流i大小、外力F大小这四个量分别与线框顶点a移动的位移x的关系图像中正确的是 ‎ 二、多项选择题：本题共4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。‎ y/cm x/m O ‎5‎ ‎-5‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ P Q ‎9．一列简谐横波沿x轴正方向传播，波刚传到x1=‎5m的质点P处时波形图如图所示，已知质点P连续两次位于波峰的时间间隔为0.2s，质点Q位于x2=‎6m处。若从此刻开始计时，则下列说法正确的是 A．此列波的传播速度是‎10m/s ‎ B．t=0.2s时质点Q第一次到达波谷位置 C．质点Q刚开始振动的方向为沿y轴正方向 D．当质点Q第一次到达波谷位置时，质点P通过的路程为‎15cm V2‎ R R1‎ P A R2‎ V1‎ u~‎ ‎10．如图所示的交流电路中，理想变压器原线圈输入电压为u=Umsin100πt（V），副线圈电路中R1、R2为定值电阻，P是滑动变阻器R的滑动触头，电压表V1、V2的示数分别为U1和U2；电流表A的示数为 I。下列说法中正确的是 A．变压器原、副线圈的匝数之比为U1:U2‎ B．副线圈回路中电流方向每秒钟改变100次 C．当P向上滑动的过程中，U2增大，I减小 ‎ D．当P向下滑动的过程中，R1消耗的功率增大，R2消耗的功率减小 F B A ‎11．如图所示，一长木板B放在粗糙的水平地面上，在B的左端放一物体A，现以恒定的外力F拉A，经一段时间物块A从长木板B的右端拉出，且在此过程中以地面为参考系, 长木板B也向右移动一段距离。则在此过程中 A．外力F对A做的功等于A和B动能的增量 B．A对B摩擦力做的功与B对A摩擦力做的功绝对值相等 C．外力F做的功等于A、B动能的增量与系统由于摩擦而产生的热量之和 D．A对B摩擦力做的功等于B动能的增量和B与地面之间摩擦产生的热量之和 θ A B C O v0‎ P R ‎12．如图所示，在水平地面上有一圆弧形凹槽ABC，AC连线与地面相平，凹槽ABC是位于竖直平面内以O为圆心、半径为R的一段圆弧，B为圆弧最低点，而且AB段光滑，BC段粗糙。现有一质量为m的小球（可视为质点），从水平地面上P处以初速度v0斜向右上方飞出，v0与水平地面夹角为θ，不计空气阻力，该小球恰好能从A点沿圆弧的切线方向进入轨道，沿圆弧ABC继续运动后从C点以速率飞出。重力加速度为g，则下列说法中正确的是 ‎ A．小球由P到A的过程中，离地面的最大高度为 B．小球进入A点时重力的瞬时功率为 C．小球在圆形轨道内由于摩擦产生的热量为 D．小球经过圆形轨道最低点B处受到轨道的支持力大小为 三、非选择题：本题共6小题，共60分。‎ ‎13．（6分）‎ 某物理兴趣小组利用如图所示装置进行“探究弹簧弹性势能与弹簧形变量关系”的实验。图中光滑水平平台距水平地面h=‎1.25m，平台上一轻质弹簧一端固定在挡板上，质量为m的小球与弹簧另一端接触并压缩弹簧，记录弹簧的压缩量 x后，由静止释放小球，小球从平台边缘水平飞出，落在地面上，用刻度尺测出小球水平飞行距离S；并用传感器（图中未画出）测量出小球从平台边缘飞出后在空中的飞行时间t。多做几次实验后，记录表如下表所示。‎ ‎⑴由表中数据可知，在h一定时，小球水平位移 S= x，与_______无关；‎ ‎⑵由实验原理和表中数据可知，弹簧弹性势能EP与弹簧形变量x的关系式为EP= (用m、h、x和重力加速度g表示)； ‎ ‎⑶某同学按物体平抛运动规律计算了小球在空中的飞行时间：‎ ‎，由表中数据可知，发现测量值t均偏大。经检查，实验操作及测量无误，且空气阻力可以忽略，造成以上偏差的原因是__________。‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ x/m ‎0.01‎ ‎0.02‎ ‎0.03‎ ‎0.04‎ ‎0.05‎ S/m ‎0.51‎ ‎0.99‎ ‎1.50‎ ‎1.98‎ ‎2.50‎ t/ms ‎505.3‎ ‎505.1‎ ‎504.8‎ ‎504.9‎ ‎505.2‎ h x S ‎14．（8分）‎ 某同学在进行“测定金属丝的电阻率”的实验。‎ ‎⑴如图甲所示，该同学用螺旋测微器测量金属丝的直径D= mm。‎ ‎1‎ ‎5‎ ‎2‎ ‎7‎ ‎5‎ ‎0‎ ‎45‎ ‎5‎ 甲 乙 A2‎ R P A1‎ Rx S ‎+‎ ‎-‎ ‎-‎ A1‎ ‎+‎ Rx ‎-‎ A2‎ ‎+‎ 丙 ‎⑵该同学用如图乙所示电路图测量金属丝Rx的电阻，供选择的仪器如下：‎ ‎①电流表A1（内阻为r）；‎ I1‎ I2‎ 丁 O ‎②电流表 A2；‎ ‎③滑动变阻器R1 （0~1000Ω）；‎ ‎④滑动变阻器R2 （0~20Ω）；‎ ‎⑤蓄电池（2 V）；‎ ‎⑥电键 S及导线若干。‎ ‎⑶滑动变阻器应选择 （选填“R1 ”或“R2 ”）；在图丙中按图乙用连线代替导线连接实物图。‎ ‎⑷闭合电键S ，移动滑动触头至某一位置，记录A1、A2 的读数I1、I2 ，通过调节滑动变阻器，得到多组实验数据；以I2 为纵坐标， I1为横坐标，作出相应图像，如图丁所示。根据I2—I1 图像的斜率 k及电流表A1内阻r，写出金属丝电阻的表达式Rx=                   。‎ ‎⑸测得金属丝连入电路的长度为L，则金属丝电阻率 ρ=________（用k、D、L、r表示）。‎ ‎15．（8分）‎ 如图所示，小物块放在足够长的木板AB上，以大小为v0的初速度从木板的A端向B端运动，若木板与水平面之间的夹角不同，物块沿木板向上运动的最大距离也不同。已知物块与木板之间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。‎ ‎⑴若物块沿木板运动到最高点后又返回到木板的A端，且沿木板向下运动的时间是向上运动时间的2倍，求木板与水平面之间的夹角的正切值；‎ A B v0‎ ‎⑵求物块沿木板向上运动的最大距离最小值。‎ ‎16．（8分）‎ ‎“蛟龙号”载人深潜器上有一个可测量下潜深度的深度计，其原理可简化为如图所示的装置。内径均匀的水平气缸总长度为‎2L，在气缸右端开口处和正中央各有一个体积不计的卡环，在卡环的左侧各有一个厚度不计的活塞A、B，活塞A、B只可以向左移动，活塞密封良好且与气缸之间无摩擦。在气缸的Ⅰ部分封有154标准大气压的气体，Ⅱ部分封有397标准大气压的气体，当该装置水平放入水下达到一定深度后，水对活塞A产生挤压使之向左移动，通过活塞A向左移动的距离可以测出下潜深度。已知1标准大气压=1.0×105Pa，海水的密度ρ=1.0×‎103kg/m3，取g=‎10m/s2，不计海水密度随海水深度的变化，两部分气体均视为理想气体且温度始终保持不变。求 ‎⑴当下潜的深度h=‎2300m时，活塞A向左移动的距离； ‎ B A Ⅱ Ⅰ ‎⑵该深度计能测量的最大下潜深度。‎ ‎17．（14分）‎ 如图所示，质量为M=‎4.5kg的长木板置于光滑水平地面上，质量为m=‎1.5kg的小物块放在长木板的右端，在木板右侧的地面上固定着一个有孔的弹性挡板，孔的尺寸刚好可以让木板无接触地穿过。现使木板和物块以v0=‎4m/s的速度一起向右匀速运动，物块与挡板碰撞后立即以碰前的速率反向弹回，而木板穿过挡板上的孔继续向右运动，整个过程中物块不会从长木板上滑落。已知物块与挡板第一次碰撞后，物块离开挡板的最大距离为x1=‎1.6m，重力加速度g=‎10m/s2。‎ ‎⑴求物块与木板间的动摩擦因数；‎ ‎⑵若物块与挡板第n次碰撞后，物块离开挡板的最大距离为xn=6.25×10‎-3m，求n；‎ M m 挡板 v0‎ ‎⑶求长木板的长度至少应为多少？‎ ‎18．（16分）‎ y A M L N O x v0‎ E q 如图所示，在第二、三象限内，存在电场强度大小为E、方向沿x轴正方向的匀强电场。在第一、四象限内存在磁感应强度大小均相等的匀强磁场，其中第四象限内0 P1‎ 所以活塞B静止不动。 ‎ 设活塞A向左移动的距离为x，由玻意耳定律得 ‎154P0SL= P1S(L－x) ……………………………………………………………②(1分)‎ 解得 x= ……………………………………………………………………③(1分)‎ ‎⑵当活塞A移动到中央卡环处时所测深度最大，设两部分气体压强为P，测量的最大下潜深度为H 对Ⅰ有 154P0SL= PSL1 ……………………………………………………④(1分)‎ 对Ⅱ有 397P0SL= PSL2 ……………………………………………………⑤(1分)‎ 据题意得 L1＋L2=L ………………………………………………………⑥(1分)‎ P=P0＋ρgH ………………………………………………………⑦(1分)‎ 解得 H=‎5500m …………………………………………………………⑧(1分)‎ ‎17．（14分）解：‎ ‎⑴物块与挡板第一次碰撞后，物块向左减速到速度为0的过程中只有摩擦力做功，由动能定理得 －μmgx1=0－mv02 ………………………………………………①(2分)‎ 解得 μ=0.5 ……………………………………………………………………②(1分)‎ ‎⑵物块与挡板碰后，物块与木板组成的系统动量守恒，取水平向右为正方向。‎ 设第一次碰撞后系统的共同速度为v1，由动量守恒定律得 ‎ ‎ Mv0－mv0=(M＋m)v1 ……………………………………………………③(2分)‎ v1==v0 ………………………………………………………………④(1分)‎ 设物块由速度为0加速到v1的过程中运动的位移为x1′‎ μmgx1′=mv12 …………………………………………………………………⑤(1分)‎ 由①⑤式得 x1′=x1 …………………………………………………………⑥(1分)‎ 即物块与挡板第二次碰撞之前，物块与木板已经达到共同速度v1‎ 第二次碰撞后，小物块反弹后瞬间速度大小为v1‎ 经一段时间系统的共同速度为 v2==v0 ‎ 第三次碰撞后，小物块反弹后瞬间速度大小为v2‎ 经一段时间系统的共同速度为 v3==v0 ‎ ‎………‎ 第n次碰撞后，小物块反弹后瞬间速度大小为vn-1==v0 ……⑦(1分)‎ 由动能定理得 －μmgxn=0－mvn-12 …………………………⑧(1分)‎ 由①⑦⑧式得 n=5 ……………………………………………………………⑨(1分)‎ ‎⑶由分析知，物块多次与挡板碰撞后，最终将与木板同时都静止。设物块在木板上的相对位移为L，由能量守恒定律得 μmgL=(M＋m)v02 ……………………………⑩(2分)‎ 解得 L=‎6.4m …………………………………………………………………⑪(1分)‎ 即木板的长度至少应为‎6.4m。 ‎ ‎18．（16分）‎ 解：⑴带电粒子在电场中做类平抛运动 L=v0t ……………………………………………………………………………①(1分)‎ ‎0.5L‎= …………………………………………………………………………②(1分)‎ qE=ma ……………………………………………………………………………③(1分)‎ 解得 ……………………………………………………………………④(1分)‎ ‎⑵粒子进入磁场时，速度方向与x轴正方向的夹角θ tanθ==1 θ= …………………………………………………………⑤(1分)‎ 速度大小 v=v0 ………………………………………………………………⑥(1分)‎ ‎ 设x为每次偏转圆弧对应的弦长，由运动的对称性，粒子能到达N点，需满足 L=nx （n=1，2，3…） ……………………………………………………………⑦(1分)‎ 设圆弧半径为R，圆弧对应的圆心角为，则有 x= ……………………⑧(1分)‎ 可得 ……………………………………………………………………⑨(1分)‎ 由洛伦兹力提供向心力，有 ‎ 得 ，（n=1，2，3…） …………………………………………………⑩(1分)‎ ‎⑶当粒子在从O到M过程中运动2n段圆弧时，轨迹如图甲所示 ‎ 此时 ‎ 粒子运动的总弧长 ………………………………………⑪(1分)‎ 则 ………………………………………………………………⑫(2分)‎ 当粒子在从O到M过程中运动(2n-1)段圆弧时，轨迹如图乙所示 此时 ‎ 粒子运动的总弧长 …………………………………⑬(1分)‎ 则 ………………………………………………………………⑭(2分)‎ 乙 y A M L N O x v0‎ E q ‎ ‎