山东省日照市2020年高考物理一模试卷

试卷更新日期：2020-06-22 类型：高考模拟

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一、选择题（共8小题，满分24分）

1. 在放射性同位素的应用中，下列做法正确的是（）

A、应该用α射线探测物体的厚度 B、应该用γ粒子放射源制成“烟雾报警器” C、放射育种利用γ射线照射种子使遗传基因发生变异 D、医院在利用放射线诊断疾病时用半衰期较长的放射性同位素

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2. 如图所示，在水平桌面上叠放着物体a、b、c，三个物体均处于静止状态。下列说法正确的是（）

A、c一定受到水平桌面施加的摩擦力 B、b对a的作用力一定竖直向上 C、c对b的摩擦力可能水平向右 D、b对a的支持力与a受到的重力是一对作用力和反作用力

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3. 在一次讨论中，老师问道：“假如水中相同深度处有a、b、c三种不同颜色的单色点光源，有人在水面上方同等条件下观测发现，b在水下的像最深，c照亮水面的面积比a的大。关于这三种光在水中的性质，同学们能做出什么判断？”有同学回答如下：①c光的频率最大；②a光的传播速度最小；③b光的折射率最小；④a光的波长比b光的长。
根据老师的假定，以上回答正确的是（）

A、①② B、②③ C、②④ D、③④

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4. 如图所示是实验时用的原、副线圈都有中间抽头的理想变压器，在原线圈上通过一个单刀双掷开关S₁与一只安培表连接，在副线圈上通过另一个单刀双掷开关S₂与一个定值电阻R₀相连接，通过S₁、S₂可以改变原、副线圈的匝数，在原线圈上加一电压为U的交流电后，①当S₁接a，S₂接c时，安培表的示数为I₁；②当S₁接a，S₂接d时，安培表的示数为I₂；③当S₁接b，S₂接c时，安培表的示数为I₃；④当S₁接b，S₂接d时，安培表的示数为I₄ ，则（）

A、I₁＝I₂ B、I₁＝I₄ C、I₂＝I₃ D、I₂＝I₄

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5. 质量m＝1kg的物块静止在光滑水平面上，t＝0时刻对该物块施加一沿水平方向的力F，F随时间t按如图所示的规律变化。下列说法正确的是（）

A、第2s末，物块距离出发点最远 B、第2s末，物块的动量为5kg•m/s C、第4s末，物块的速度最大 D、第3s末，物块的加速度为5m/s²

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6. 如图所示，用电阻率为ρ、横截面积为S、粗细均匀的电阻丝折成平面梯形框架，ab、cd边均与ad边成60°角，ab＝bc＝cd＝L．框架与一电动势为E、内阻忽略不计的电源相连接。垂直于竖直框架平面有磁感应强度大小为B、方向水平向里的匀强磁场，则框架受到安培力的合力的大小和方向为（）

A、 $\frac{5 B S E}{3 ρ}$ ，竖直向上 B、 $\frac{6 B S E}{5 ρ}$ ，竖直向上 C、 $\frac{10 B S E}{3 ρ}$ ，竖直向下 D、 $\frac{5 B S E}{6 ρ}$ ，竖直向下

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7. 如图，固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷，电荷量分别为+Q和﹣Q，A、B相距为2d。MN是竖直放置的光滑绝缘细杆，另有一个穿过细杆的带电小球p，质量为m、电荷量为+q（可视为点电荷，不影响电场的分布）。现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放，小球p向下运动到距C点距离为d的O点时，速度大小为v。已知MN与AB之间的距离为d，静电力常量为k，重力加速度为g。可知（）

A、C、D间的电势差U_CD＝ $\frac{m v^{2}}{2 q}$ B、由等量异种电荷电场分布的特点知U_CO＝U_DO C、小球p经过O点时的加速度a＝ $\frac{\sqrt{2} k Q q}{2 m d^{2}}$ +g D、小球p经过与点电荷B等高的D点时的速度v_D＝2 $\sqrt{2}$ v

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8. 如图，不计空气阻力，从O点水平抛出的小球抵达光滑、固定斜面上端P处时，速度方向恰好沿着斜面方向，然后紧贴斜面PQ做匀加速直线运动。下列说法正确的是（）

A、小球在斜面上运动的加速度大小比平抛运动时的大 B、小球在斜面上运动的过程中地面对斜面的支持力大于小球和斜面的总重 C、撤去斜面，小球仍从O点以相同速度水平抛出，落地瞬间小球重力的功率将变大 D、撤去斜面，小球仍从O点以相同速度水平抛出，落地时间将增大

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二、多项选择题：本题包括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．

9. 墨滴入水，扩而散之，徐徐混匀。关于该现象的分析正确的是（）

A、混合均匀主要是由于碳粒和水分子发生化学反应引起的 B、混合均匀的过程中，水分子和碳粒都做无规则运动 C、适当加热可以使混合均匀的过程进行得更迅速 D、使用碳粒更大的墨汁，混合均匀的过程进行得更迅速

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10. 图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，a、b两质点的横坐标分别为x_a＝2m和x_b＝6m，图乙为质点b从该时刻开始计时的振动图象。下列说法正确的是（）

A、该波沿+x方向传播，波速为1m/s B、质点b经8s振动的路程为2m C、此时刻质点a的速度沿+y方向 D、质点a在t＝2s时速度为零

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11. 2019年1月3号“嫦娥4号”探测器实现人类首次月球背面着陆，并开展巡视探测。因月球没有大气，无法通过降落伞减速着陆，必须通过引擎喷射来实现减速。如图所示为“嫦娥4号”探测器降落月球表面过程的简化模型。质量m的探测器沿半径为r的圆轨道I绕月运动。为使探测器安全着陆，首先在P点沿轨道切线方向向前以速度u喷射质量为△m的物体，从而使探测器由P点沿椭圆轨道II转至Q点（椭圆轨道与月球在Q点相切）时恰好到达月球表面附近，再次向前喷射减速着陆。已知月球质量为M、半径为R．万有引力常量为G．则下列说法正确的是（）

A、探测器喷射物体前在圆周轨道I上运行时的周期为2π $\sqrt{\frac{r^{3}}{G M}}$ B、在P点探测器喷射物体后速度大小变为 $\frac{(m - △ m) u}{m}$ C、减速降落过程，从P点沿轨道II运行到月球表面所经历的时间为 $\frac{π}{2}$ $\sqrt{\frac{{(R + r)}^{3}}{G M}}$ D、月球表面重力加速度的大小为 $\frac{G M}{R^{2}}$

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12. 如图所示，竖直放置的两根足够长的光滑金属导轨相距L，导轨的两端分别与电源（串有一滑动变阻器R）、定值电阻R₀、电容器（电容为C，原来不带电）和开关S相连。整个空间充满了磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向外的匀强磁场。一质量为m、电阻不计的金属棒ab横跨在导轨上。已知电源电动势为E、内阻为r，不计导轨的电阻。当S接1，滑动变阻器R接入电路一定阻值时，金属棒ab在磁场中恰好保持静止。当S接2后，金属棒ab从静止开始下落，下落距离h时达到稳定速度。重力加速度为g，则下列分析正确的是（）

A、当S接1时，滑动变阻器接入电路的阻值R＝ $\frac{E B L}{m g}$ ﹣r B、当S接2时，金属棒ab从静止开始到刚好达到稳定速度所经历的时间为t＝ $\frac{B^{4} L^{4} h + m^{2} g R_{0}^{2}}{m g R_{0} B^{2} L^{2}}$ C、若将ab棒由静止释放的同时，将S接到3，则电容器积累的电荷量随金属棒速度v的变化关系为Q＝CBLv D、若将ab棒由静止释放的同时，将S接到3，则金属棒ab将做匀加速直线运动，加速度大小a＝ $\frac{m g}{m + C B^{2} L^{2}}$

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三、解答题（共6小题，满分60分）

13. 某实验小组用如图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。将一钢球用细线系住悬挂在铁架台上，钢球静止于A点。在钢球底部竖直地粘住一片宽度为d的遮光条。在A的正下方固定一光电门。将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t可由计时器测出，取v＝

\frac{d}{t}

作为钢球经过A点时的瞬时速度。记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t，计算并比较钢球在释放点和A点之间重力势能的变化大小△E_p与动能的变化大小△E_k ，就能验证机械能是否守恒。

(1)、用△E_k＝

\frac{1}{2}

mv²计算钢球动能变化量的大小，用刻度尺测量遮光条宽度，示数如图乙所示，其读数为cm．某次测量中，计时器的示数为0.0100s，则钢球经过A时的速度v＝m/s（保留三位有效数字）。

(2)、如表为该实验小组的实验结果：

△E_p（×10^﹣2J）	4.892	9.786	14.69	19.59	29.38
△E_k（×10^﹣2J）	5.04	10.1	15.1	20.0	29.8

从表中发现△E_p与△E_k之间存在差异，可能造成该差异的原因是。

A、用△E_p＝mgh计算钢球重力势能的变化大小时，钢球下落高度h为测量释放时钢球球心到球在A点时底端之间的竖直距离 B、钢球下落过程中存在空气阻力 C、实验中所求速度是遮光条的速度，比钢球速度略大

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14. 某同学要用电阻箱和电压表测量某水果电池组的电动势和内阻，考虑到水果电池组的内阻较大，为了提高实验的精度，需要测量电压表的内阻。实验室中恰好有一块零刻度在中央的双向电压表，该同学便充分利用这块表，设计了如图所示的实验电路，既能实现对该电压表内阻的测量，又能利用该表完成水果电池组电动势和内阻的测量。该同学用到的实验器材有：待测水果电池组（电动势约4V、内阻约50Ω），双向电压表（量程为2V、内阻约为2kΩ），电阻箱（0～9999Ω），滑动变阻器（0～200Ω），一个单刀双掷开关及若干导线。

(1)、该同学按如图1所示电路图连线后，首先测量了电压表的内阻。请完善测量电压表内阻的实验步骤：
①将R₁的滑动触片滑至最左端，将开关S拨向1位置，将电阻箱阻值调为0；

②调节R₁的滑动触片，使电压表示数达到满偏U；

③保持R₁不变，调节R₂ ，使电压表的示数达到 $\frac{U}{3}$ ，读出电阻箱的阻值，记为R₀ ，则电压表的内阻R_V＝。

(2)、若测得电压表内阻为2kΩ，可分析此测量值应（填“大于”“等于”或“小于”）真实值。

(3)、接下来测量电源的电动势和内阻，实验步骤如下：
①将开关S拨至（填“1”或“2”）位置，将R₁的滑片移到最端，不再移动；

②调节电阻箱的阻值，使电压表的示数达到一合适值，记录电压表的示数和电阻箱的阻值；

③重复第二步，记录多组电压表的示数和对应的电阻箱的阻值。

(4)、若将电阻箱与电压表并联后的阻值记录为R，作出 $\frac{1}{U}$ ﹣ $\frac{1}{R}$ 图象，如图2所示，其中纵轴截距为b，斜率为k，则电动势的表达式为，内阻的表达式为。

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15. 如图所示，一端封闭、内径均匀的细玻璃管长为L＝100cm，中间有长h＝15cm的水银柱将一部分空气封闭在管内，水平放置时，A端空气柱的长度l_A1＝60cm。把玻璃管在竖直平面内缓慢倒转到开口竖直向下后（玻璃管转动过程中水银无泄漏），再把开口端B缓慢插入足够深的水银槽内，直到B端空气柱的长度变为l_B＝ $\frac{25}{3}$ cm为止。已知外界大气压为p₀＝75cmHg，空气柱可视为理想气体，在整个过程中温度保持不变。求：

(1)、开口竖直向下时A端空气柱的长度l_A2；

(2)、最后平衡时进入玻璃管的水银柱的长度△L．（可保留分数）

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16. 如图所示，质量分别为m_A＝2kg、m_B＝1kg、m_C＝1kg的三个小物块A、B、C（均视为质点）静止在光滑水平轨道上。半径为R＝0.6m的光滑、竖直、半圆轨道最低点与水平轨道相切。B、C之间有一轻弹簧刚好处于原长，B与轻弹簧栓接，C未与弹簧栓接。现让物块A（右侧涂有少量质量不计的粘胶）以初速度v₀＝6m/s沿水平方向向右滑动，A与B发生碰撞并粘为一体。经过一段时间，C脱离弹簧，然后滑上光滑竖直半圆轨道。（取g＝10m/s²）求：

(1)、上述过程中弹簧的最大弹性势能E_p；

(2)、C脱离弹簧时的速度大小v_C；

(3)、试讨论判断C能否到达半圆轨道的最高点。若能，求出通过最高点时C对轨道的压力大小；若不能，请说明理由。

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17. 如图所示，质量M＝2kg的滑板A放在水平地面上，当A向右滑动的速度v₀＝13.5m/s时，在A中间位置轻轻地放上一个大小不计、质量m＝1kg的小物块B，同时给B施加一个水平向右的F＝6N的恒力作用并开始计时。已知A与地面间的动摩擦因数μ₁＝0.1，A与B间的动摩擦因数μ₂＝0.4．（设滑板A足够长，取g＝10m/s²）求：

(1)、经过多长时间A、B达到共同速度；

(2)、从开始计时到A、B达到共同速度的时间内，A、B间因摩擦而产生的热量Q；

(3)、2s内滑板A的位移大小。

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18. 如图所示，在水平方向足够长的虚线区域I（上下边界水平）内有交替变化的电磁场，电磁场按照如图所示的规律变化，电场强度大小为E，方向竖直向下，磁感应强度大小为B₁＝ $\frac{E}{3 v_{0}}$ ，方向垂直纸面向里。一质量为m、电荷量为+q的带电粒子（重力不计）t＝0时刻以初速度v₀从上边界A点竖直向下进入区域Ⅰ，t＝（π+3） $\frac{m v_{0}}{q E}$ 时刻从下边界C点离开区域I并进入半径为R的圆形区域Ⅱ，R＝ $\frac{2 m v_{0}^{2}}{q E}$ ，区域Ⅱ与区域I在C点相切，区域Ⅱ中存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B₂＝ $\frac{\sqrt{3} E}{v_{0}}$ ．（m、E、v₀为已知量）。求：

(1)、t₁＝ $\frac{m v_{0}}{q E}$ 时刻粒子的速度大小v₁；

(2)、区域I在竖直方向的宽度d；

(3)、粒子在区域Ⅱ中运动的时间。

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