山东省2020届高三下学期物理普通高中学业水平等级考试（二模)试卷

试卷更新日期：2020-06-24 类型：高考模拟

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一、单选题

1. 一定质量的理想气体，在温度T₁和T₂下的压强p与体积V的关系曲线如图所示。气体由状态A等容变化到状态B的过程中，下列说法正确的是（）

A、温度降低，吸收热量 B、温度降低，放出热量 C、温度升高，吸收热量 D、温度升高，放出热量

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2. 在核反应堆中， ${}_{92}^{238}U$ 吸收一个中子后生成 ${}_{94}^{239}P u$ ， ${}_{94}^{239}P u$ 是重要的核燃料，其衰变方程式为 ${}_{94}^{239}P u \to {}_{92}^{235}U +_{2}^{4} He+γ$ 。以下说法正确的是（）

A、 ${}_{94}^{239}P u$ 衰变过程是一个 $β$ 衰变过程 B、 ${}_{94}^{239}P u$ 衰变过程质量数守恒，所以没有核能量释放 C、 ${}_{94}^{239}P u$ 衰变过程中的 $γ$ 光子是由 ${}_{92}^{235}U$ 原子核能级跃迁产生的 D、 ${}_{92}^{238}U$ 吸收一个中子后生成 ${}_{94}^{239}P u$ 的核反应过程是一个 $α$ 衰变过程

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3. 甲、乙两车沿着一条平直公路同向同速行驶，相距121m。t=0时刻，前面的甲车开始减速，经过一段时间，后面的乙车也开始减速，两车的v—t图像如图所示。如果乙车停止时与前方甲车相距1m，则甲车在减速过程中行驶的距离为（）

A、120m B、160m C、200m D、240m

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4. 图甲为光电效应实验的电路图，利用不同频率的光进行光电效应实验，测得光电管两极间所加电压U与光电流I的关系如图乙中a、b、c、d四条曲线所示。用 $ν_{a}$ 、 $ν_{b}$ 、 $ν_{c}$ 、 $ν_{d}$ 表示四种光的频率，下列判断正确的是（）

A、 $ν_{b} > ν_{c} > ν_{d} > ν_{a}$ B、 $ν_{d} > ν_{b} > ν_{c} > ν_{a}$ C、 $ν_{d} > ν_{c} > ν_{b} > ν_{a}$ D、 $ν_{a} > ν_{c} > ν_{b} > ν_{d}$

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5. 按照玻尔原子理论，原子中的电子在库仑力的作用下在特定的分立轨道上绕原子核做圆周运动。若电子以角速度 $ω_{0}$ 在纸面内绕核沿顺时针方向做匀速圆周运动，现施加一垂直纸面向外的匀强磁场，如图所示。施加磁场后，假设电子绕核运动的半径R保持不变，角速度变为 $ω$ ，不计重力。下列判断正确的是（）

A、洛伦兹力的方向背离圆心， $ω$ $<$ $ω_{0}$ B、洛伦兹力的方向背离圆心， $ω$ $>$ $ω_{0}$ C、洛伦兹力的方向指向圆心， $ω$ $<$ $ω_{0}$ D、洛伦兹力的方向指向圆心， $ω$ $>$ $ω_{0}$

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6. 如图所示，平行板电容器的两极板水平放置滑动变阻器的阻值为R，定值电阻的阻值为R₀。闭合开关S，当R=0.5R₀时，极板带电量为Q₀ ，一电子水平射入电容器两极板之间的匀强电场，经水平距离x₀后打到极板上；当R=2R₀时，极板带电量为Q，电子仍以相同速度从同一点射入电场，经水平距离x后打到极板上。不计电子重力以下关系正确的是（）

A、Q $<$ Q₀ ， x $>$ x₀ B、Q $>$ Q₀ ， x $>$ x₀ C、Q $<$ Q₀ ， x $<$ x₀ D、Q $>$ Q₀ ， x $<$ x₀

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7. 科学家麦耶（M.Mayor）和奎洛兹（D．Queloz）对系外行星的研究而获得2019年诺贝尔物理学奖。他们发现恒星“飞马座51”附近存在一较大的行星，两星在相互引力的作用下，围绕两者连线上的某点做周期相同的匀速圆周运动。已知恒星与行星之间的距离为L，恒星做圆周运动的半径为R、周期为T，引力常量为G。据此可得，行星的质量为（）

A、 $\frac{4 π^{2}}{G T^{2}} R^{2} L$ B、 $\frac{4 π^{2}}{G T^{2}} R L^{2}$ C、 $\frac{4 π^{2}}{G T^{2}} L^{2} (L - R)$ D、 $\frac{4 π^{2}}{G T^{2}} R^{2} (L - R)$

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8. 一列简谐横波沿x轴传播，t=0.1s时的波形图如图甲所示，A、B为介质中的两质点。图乙为质点A的振动图像。以下判断正确的是（）

A、t=0.15s时，A的加速度为零 B、t=0.15s时，B的速度沿y轴正方向 C、从t=0.1s到t=0.25s，B的位移大小为10cm D、从t=0.1s到t=0.25s，波沿x轴负方向传播了7.5cm

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二、多选题

9. 如图所示，一绝热气缸由导热隔板分为左右两部分，隔板可沿气缸内壁无摩擦滑动，气缸两侧充有同种气体（可视为理想气体）。缓慢推动绝热活塞压缩右侧气体，当左右两侧气体达到新的热平衡时，以下说法正确的是（）

A、两侧气体的温度相等 B、两侧气体分子的平均速率相等 C、右侧气体压强大于左侧气体压强 D、气缸内每个气体分子的动能均相等

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10. 内半径为R，内壁光滑的绝缘球壳固定在桌面上。将三个完全相同的带电小球放置在球壳内，平衡后小球均紧靠球壳静止。小球的电荷量均为Q，可视为质点且不计重力。则小球静止时，以下判断正确的是（）

A、三个小球之间的距离均等于 $\sqrt{2} R$ B、三个小球可以位于球壳内任一水平面内 C、三个小球所在平面可以是任一通过球壳球心的平面 D、每个小球对球壳内壁的作用力大小均为 $\frac{\sqrt{3} k Q^{2}}{3 R^{2}}$ ，k为静电力常量

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11. 如图所示，空间存在一水平向右的匀强电场，长为L且不可伸长的绝缘细绳一端固定于O点，另一端系有一带正电小球，小球静止于B点，此时绳与竖直方向的夹角为 $45^{°}$ 。现将小球拉至与O点同高度的A点，由静止释放，小球沿圆弧经B点运动到O点正下方的C点。不计空气阻力，下列关于小球的叙述正确的是（）

A、每下降相同高度，电势能的增加量都相等 B、每下降相同高度，重力势能的减少量都相等 C、A到B的过程中，重力势能的减少量大于动能的增加量 D、A到C的过程中，克服电场力做的功小于重力势能的减少量

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12. 在x轴附近固定有两个点电荷Q₁和Q₂ ，其连线与x轴平行。以无穷远处为电势零点，测得x轴上各点的电势 $φ$ 随坐标x的分布如图所示。下列说法正确的是（）

A、x₂处的电场强度为零 B、Q₁和Q₂带有异种电荷 C、将试探电荷+q从x₁沿x轴正方向移到x₃的过程中，电势能先增大后减小 D、将试探电荷+q从x₁沿x轴正方向移到x₃的过程中，电势能先减小后增大

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三、实验题

13. 某同学在利用气垫导轨、滑块、数字计时器、光电门等器材验证动量守恒定律实验中，用到两个相同的光电门1和2及质量分别为400g、200g的滑块A和B，两滑块上分别固定有宽度相同的长方形遮光片。部分实验操作如下：

(1)、用精度为0.02mm的游标卡尺测量遮光片的宽度，示数如图甲所示，其读数为cm。某次测量中，数字计时器记录的遮光片通过光电门的时间为40.0ms，则滑块的速度大小为m/s。（结果保留3位有效数字）

(2)、研究两个滑块的弹性碰撞实验中给某个静止滑块适当的初速度，使其从左向右运动，与另一静止的滑块发生弹性碰撞，碰后两滑块的速度方向相同。据此判断，实验开始时，气垫导轨上放置的器材1、器材2、器材3、器材（如图乙）从左到右依次应为。

a.光电门1、滑块A，滑块B，光电门2

b.光电门1、滑块B，滑块A，光电门2

c.滑块A，光电门1、滑块B，光电门2

d.滑块B，光电门1、滑块A，光电门2

(3)、研究两个滑块的完全非弹性碰撞：实验中两个滑块碰撞后粘在一起，从左向右先后通过某一光电门。测得先通过该光电门的遮光片速度大小为0.309m/s，后通过该光电门的另一遮光片速度大小为0.311m/s。若上述速度大小的差别由单一因素引起，该因素可能是或。
a.遮光片倾斜

b.空气阻力

c.气垫导轨不水平，左低右高

d.气垫导轨不水平，左高右低

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14. 某同学先后用多用电表和伏安法测量一个未知电阻R_x的阻值。

(1)、该同学选用倍率为“×100”的电阻挡时，指针位置如图甲所示；他应选用倍率为（填“×1”或“×10”）的电阻挡再次测量，当其选择合适的倍率后，指针位置如图乙所示，则所测电阻的阻值为Ω；

(2)、为更精确测量其阻值，该同学采用了伏安法。实验室备有下列实验器材：
a.电压表V₁（量程3V，内阻约为15kΩ）；

b.电压表V₂（量程15V，内阻约为75kΩ）；

c.电流表A₁（量程250mA，内阻约为0.2Ω）；

d.电流表A₂（量程50mA，内阻约为1Ω）；

e.滑动变阻器R（最大阻值150Ω）；

f.电池组E（电动势为3V，内阻不计）；

g.开关S，导线若干。

为减小实验误差，电压表应选用，电流表应选用（填器材前面的序号），实验电路应选（填“图丙”或“图丁”）。若该同学选择器材、连接电路等操作均正确，则电阻的测量值（填“大于”“小于”或“等于”）其真实值，原因是。

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四、解答题

15. 如图所示，飞机先在水平跑道上从静止开始加速滑行，行驶距离x=600m后达到v₁=216km/h的速度起飞，飞机滑行过程可视为匀加速直线运动，所受阻力大小恒为自身重力的0.1倍。起飞后，飞机以离地时的功率爬升t=20min，上升了h=8000m，速度增加到v₂=720km/h。已知飞机的质量m=1×10⁵kg，取重力加速度大小g=10m/s²。求：

(1)、飞机在地面滑行时所受牵引力的大小F；

(2)、飞机在爬升过程中克服空气阻力做的功W_f。

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16. 如图所示，水池的底面与水平面所成夹角为 $37^{°}$ ，一尺寸很小的遥控船模某时刻从A点沿AO以v₀=0.5m/s的速度匀速向岸边O点行驶，此时太阳位于船模的正后上方，太阳光线方向与水平面的夹角 $α = 37^{°}$ 。已知水的折射率 $n = \frac{4}{3}$ ， $\sin 37^{°} = 0.6$ 。

(1)、求该时刻太阳光线在水中的折射角 $θ$ ；

(2)、求该时刻遥控船模在水池底部的影子沿水池底面向O点运动速度的大小v；

(3)、若图中太阳光线方向与水平面的夹角 $α$ 变小，遥控船模在水池底部的影子沿水池底面向O点运动的速度将如何变化（不要求推导过程，仅回答“增大”“减小”或“不变”）？

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17. 如图所示，光滑水平面上有相同高度的平板小车A和B，质量分别为m_A=0.3kg和m_B=0.2kg滑块C静止于A车右端，质量m_C=0.1kg，可视为质点。C与A之间的动摩擦因数 $μ = 0.2$ 。现A车在一水平向右的恒定推力作用下，由静止开始经t=1s的时间运动了x=1.5m的距离，撤去推力随即与B车发生碰撞并粘在一起（碰撞时间极短）。假设A车足够长，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s²。

(1)、求A、B两车碰撞前瞬间，滑块C与A车右端的距离 $Δ x$ ；

(2)、若A、B两车碰撞前瞬间，B车的速度v_B=2.5m/s、方向水平向左，试通过计算判断滑块C能否滑上B车。

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18. 如图所示，一阻值为R、边长为 $l$ 的匀质正方形导体线框abcd位于竖直平面内，下方存在一系列高度均为 $l$ 的匀强磁场区，与线框平面垂直，各磁场区的上下边界及线框cd边均磁场方向均与线框平面垂水平。第1磁场区的磁感应强度大小为B₁ ，线框的cd边到第1磁区上场区上边界的距离为h₀。线框从静止开始下落，在通过每个磁场区时均做匀速运动，且通过每个磁场区的速度均为通过其上一个磁场区速度的2倍。重力加速度大小为g，不计空气阻力。求：

(1)、线框的质量m；

(2)、第n和第n+1个磁场区磁感应强度的大小B_n与B_n+1所满足的关系；

(3)、从线框开始下落至cd边到达第n个磁场区上边界的过程中，cd边下落的高度H及线框产生的总热量Q。

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