山东省聊城市2020届高三普通高中物理学业水平等级考试模拟试卷

试卷更新日期：2020-06-24 类型：高考模拟

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一、单选题

1. 下列说法中正确的是（）

A、在光电效应实验中，对于同一种金属而言，相同颜色入射光的强度越大，飞出的光电子的最大初动能就越大 B、结合能越大的原子核越稳定 C、一个氢原子从 $n = 4$ 的能级向低能级跃迁时，最多可以辐射6种不同频率的光 D、 ${}_{92}^{238}U$ 衰变成 ${}_{82}^{206}P b$ 要经过6次 $β$ 衰变和8次 $α$ 衰变

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2. 真空中，两个相距L的固定点电荷P、Q所带的电荷量的绝对值分别为 $Q_{P}$ 和 $Q_{Q}$ ，在它们共同形成的电场中，有一条电场线如图中实线所示，实线上的箭头表示电场线的方向，电场线上标出了M、N两点，其中过N点的切线与P、Q连线平行，且 $∠ N P Q > ∠ N Q P$ ，则（）

A、P带负电，Q带正电 B、点电荷P、Q所带电荷量的关系为 $Q_{P} < Q_{Q}$ C、在M点由静止释放一带正电的检验电荷，该电荷仅在电场力的作用下有可能沿电场线运动到N点 D、带负电的检验电荷在M点的电势能大于在N点的电势能

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3. 如图所示，固定在地面上圆盘的上表面粗糙水平，一小物块从圆盘边缘上的P点，以大小相同的初速度在圆盘上沿与直径 $P Q$ 成不同角 $θ$ 开始滑动，小物块运动到圆盘另一边缘时的速度大小为v，则 $v^{2} - θ$ 图像应为图中的（）

A、 B、 C、 D、

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4. 下列说法正确的是（）

A、同种元素的固体，可能由于原子（或分子）的排列方式不同而成为不同的晶体 B、悬浮微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数越多，布朗运动越明显 C、系统不可能从单一热源吸热全部用于做功 D、布料做成的雨伞，纤维间虽然有缝隙，但是不漏雨，原因是雨水和布料浸润

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5. 如图所示，理想变压器原线圈连接灯C后与 $120 V$ 的交流电源相连，副线圈并联两个灯泡A和B，灯泡A、C的额定功率皆为 $30 W$ ，正常发光时电阻皆为 $30 Ω$ ，已知三灯泡均正常发光，流过原线圈的电流为 $1.0 A$ ，则下列说法中正确的是（）

A、原、副线圈匝数比为2：1 B、原、副线圈匝数比为4：1 C、流过灯泡B的电流为 $2 A$ D、正常发光时B灯电阻为 $30 Ω$

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6. 如图所示， $a d$ 、 $b d$ 、 $c d$ 是竖直面内三根固定的光滑细杆，a、b、c、d位于同一圆周上，a点为圆周的最高点，d点为最低点。每根杆上都套着一个完全相同的小滑环（图中未画出），三个滑环分别从a、b、c点无初速释放，下列关于它们下滑到d过程的说法中正确的是（）

A、沿 $c d$ 细杆下滑的滑环用时最长 B、重力对各环的冲量中a的最小 C、弹力对各环的冲量中c的最大 D、合力对各环的冲量大小相等

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7. 如图所示，两根轻绳一端系于结点O，另一端分别系于固定竖直放置的圆环上的A、B两点，O为圆心，O点下面悬挂一物体M，绳 $O A$ 水平，拉力大小为 $F_{1}$ ，绳 $O B$ 与绳 $O A$ 成 $α = 120^{\circ}$ ，拉力大小为 $F_{2}$ 。将两绳同时缓慢顺时针转过60°，并保持两绳之间的夹角 $α$ 始终不变，且物体始终保持静止状态。则在旋转过程中，下列说法正确的是（）

A、 $F_{1}$ 逐渐增大 B、 $F_{1}$ 先增大后减小 C、 $F_{2}$ 先增大后减小 D、 $F_{2}$ 先减小后增大

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8. 下列说法中不正确的是（）

A、电子表的液晶显示用到了偏振光 B、光纤利用的是光的全反射 C、红光由空气进入水中，波长变短，颜色不变 D、分别用蓝光和黄光在同一装置上做双缝干涉实验，用黄光时得到的条纹间距更窄

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二、多选题

9. 如图所示，沿x轴正方向传播的一列横波在某时刻的波形图为一正弦曲线，其波速为 $200 m / s$ ，则下列说法正确的是（）

A、从图示时刻开始，质点b比质点a晚回到平衡位置 B、从图示时刻开始，经 $0.01 s$ 时间 $x = 1 m$ 处质点通过的路程为 $2 m$ C、若该波波源从 $x = 0$ 处沿x轴正方向运动，则在 $x = 2000 m$ 处接收到的波的频率将小于 $50 Hz$ D、若该波传播过程中遇到宽约为 $3 m$ 的障碍物，则能发生明显的衍射现象

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10. 如图所示，在距水平地面高为 $0.4 m$ 处，水平固定一根长直光滑杆，在杆上P点固定一定滑轮，滑轮可绕水平轴无摩擦转动，在P点的右边杆上套有一质量 $m = 2 kg$ 的小球A。半径 $R = 0.3 m$ 的光滑半圆形细轨道竖直地固定在地面上，其圆心O、半圆形轨道上的C点在P点的正下方，在轨道上套有一质量也为 $m = 2 kg$ 的小球B，用一条不可伸长的柔软轻绳，通过定滑轮将两小球连接起来。杆和半圆形轨道在同一竖直平面内，两小球均可看作质点，不计滑轮大小、质量的影响，小球B开始静止在地面上，球A、B间的轻绳刚好伸直。现给小球A一个水平向右的恒力 $F = 55 N$ 。重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，则（）

A、把小球B从地面拉到P的正下方C处时力F做功为 $20 J$ B、小球B运动到C处时的速度大小为 $4 m / s$ C、小球B被拉到与小球A速度大小相等时， $\sin ∠ O P B = \frac{3}{4}$ D、把小球B从地面拉到P的正下方时C处时，小球B的机械能增加了 $6 J$

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11. 据报道，已经发射成功的“嫦娥四号”月球探测器将在月球背面实现软着陆，并展开探测工作，它将通过早先发射的“鹊桥”中继卫星与地球实现信号传输及控制．在地月连线上存在一点“拉格朗日L₂”，“鹊桥”在随月球绕地球同步公转的同时，沿“Halo轨道”（与地月连线垂直）绕L₂转动，如图所示．已知卫星位于“拉格朗日L₂”点时，在地月引力共同作用下具有跟月球绕地球公转相同的周期．根据图中有关数据结合有关物理知识，可估算出（）

A、鹊桥质量 B、月球质量 C、地球质量 D、鹊桥绕L₂运转的速度

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12. 如图所示，宽为L的水平光滑金属轨道上放置一根质量为m的导体棒 $M N$ ，轨道左端通过一个单刀双掷开关与一个电容器和一个阻值为R的电阻连接，匀强磁场的方向垂直于轨道平面向里，磁感应强度大小为B，电容器的电容为C，金属轨道和导体棒的电阻不计。现将开关拨向“1”，导体棒 $M N$ 在水平向右的恒力F作用下由静止开始运动，经时间 $t_{0}$ 后，将开关S拨向“2”，再经时间t，导体棒 $M N$ 恰好开始匀速向右运动。下列说法正确的是（）

A、开关拨向“1”时，金属棒做加速度逐渐减小的加速运动 B、开关拨向“2”时，金属棒可能先做加速度逐渐减小的减速运动 C、开关拨向“2”后，导体棒匀速运动的速率为 $\frac{F R}{B^{2} L^{2}}$ D、 $t_{0}$ 时刻电容器所带的电荷量为 $\frac{C B L F t_{0}}{m + C B^{3} L^{2}}$

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三、实验题

13. 如图所示的实验装置可以用来验证力的平行四边形定则，带有滑轮的方木板竖直放置，为了便于调节绳子拉力的方向，滑轮可以安放在木板上的多个位置：

(1)、请把下面的实验步骤补写完整：
①三段绳子各自悬挂一定数目的等质量钩码，调整滑轮在木板上的位置，使得系统静止不动；

②把一张画有等间距同心圆的厚纸，紧贴木板放置在绳子与木板之间，使得圆心位于绳子结点O处，有足够多等间距同心圆作为画图助手，这样做为的是方便作出力的图示。你认为本实验有必要测量钩码所受的重力大小吗？答（选填“有”或“没有”，不必说明理由）；

③记录三段绳子悬挂的钩码个数以及三段绳子的方向；

④根据记录的数据，作出三段绳子上的拉力 $F_{A}$ 、 $F_{B}$ 、 $F_{C}$ 的图示；

⑤以表示 $F_{A}$ 、 $F_{B}$ 的线段为邻边，画出平行四边形，如果平行四边形的对角线所表示的力与 $F_{C}$ 近似，则在实验误差允许的范围内验证了力的平行四形定则。

(2)、在图中A、B、C三段绳子上分别悬挂了4、5、6个钩码而静止不动，图中 $O A$ 、 $O B$ 两段绳子与竖直方向的夹角分别为 $α$ 、 $β$ ，如果本实验是成功的，那么 $\frac{\sin α}{\sin β}$ 应接近于。

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14. 某同学想把满偏电流为 $1.0 mA$ 的电流表 $A_{1}$ 改装成为双量程电压表，并用改装的电表去测量某电源的电动势和内阻：
⑴图甲是测量 $A_{1}$ 内阻的实验原理图，其中 $A_{2}$ 量程小于 $A_{1}$ ，先闭合开关 $S_{1}$ ，将 $S_{2}$ 拨向接点a，调节变阻器 $R_{2}$ 直至 $A_{2}$ 满偏。

⑵保持 $R_{2}$ 滑片位置不动，将 $S_{2}$ 拨向接点b，调节 $R_{1}$ ，直至 $A_{2}$ 满偏，此时电阻箱旋钮位置如图乙所示，记录数据，断开 $S_{1}$ 。

⑶现用电流表 $A_{1}$ 改装成0~1.5V和0~3.0V的双量程电压表，电路如图丙所示；则 $R_{A} =$ $Ω$ 。

⑷用改装后的电压表的0~ $1.5 V$ 挡接在待测电源（内阻较大）两端时，电压表的示数为 $1.00 V$ ；换用0~ $3.0 V$ 挡测量，示数为 $1.20 V$ ；则电源的电动势E为V，内阻r为 $Ω$ 。

⑸将上述电源与两个完全相同的元件X连接成电路图丁，X元件的伏安特性曲线如图戊；则通过X元件的工作电流为 $mA$ 。

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四、解答题

15. 太阳能汽车是一种环保型的“绿色汽车”，人们正致力研究着。有一辆玩具汽车靠太阳能电池供电，该电池的太阳能集光板面积为600cm² ，太阳能电池电动势为30V，内阻为30Ω。现使玩具汽车在水平路面上匀速行驶，其太阳能集光板正对太阳，测得电流强度为2A。已知电动机的直流电阻为2Ω，太阳光垂直照射到地面上单位面积的辐射功率为1.6×10³W/m²。

(1)、求玩具汽车匀速行驶时，太阳能集光板把太阳能转化为电能的效率。

(2)、这辆玩具汽车的总重为80N，在水平路面上行驶的阻力是车重的0.2倍，这辆玩具车在水平路面上的最大速度是多大？

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16. 如图为新冠肺炎期间消毒用的喷雾器结构示意图，喷雾器的容积为 $10 L$ ，打气筒的容积为 $250 {cm}^{3}$ 。某次使用时，装入了 $8 L$ 药液，然后关闭所有阀门及加水口，并通过打气筒打气使筒内上方气体压强达到 $3 atm$ 时，停止打气并打开喷雾阀门开始喷雾，当气体压强降为 $1.2 atm$ 时，喷雾器不能正常喷雾。要使喷雾器能再次喷雾，需要用打气筒向里打气，提高桶内的压强。外界大气压为 $1 atm$ ，不考虑桶内药液产生的压强，整个过程可视为等温变化。

(1)、喷雾器从开始喷雾，到不能正常喷雾，桶内剩余药液有多少？

(2)、要把桶内剩余药液全部喷完，需用打气筒至少再打多少次气？

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17. 娱乐场有一种刺激的娱乐活动，装置的简化模型如图所示，在光滑的水平面上停放着一辆质量为 $M = 150 kg$ 的平板车C，其右端固定一弹性缓冲装置，平板车上表面Q点到小车左端粗糙，Q点到小车右端光滑，且粗糙段长为 $L = 2 m$ 。小车的左端紧靠着一个固定在竖直平面半径为 $r = 5 m$ 的四分之一光滑圆弧形轨道，轨道底端的切线水平且与小车的上表面相平。现有质量为 $m_{1} = 50 kg$ 的物体B放于小车左端，A物体（活动者与滑车）从四分之一圆形轨道顶端P点由静止滑下，A的总质量 $m_{2} = 50 kg$ 。A滑行到车上立即和物体B结合在一起（结合时间极短），沿平板车向右滑动，一段时间后与平板车达到相对静止，此时他们距Q点距离 $d = 1 m$ 。已知A和B与小车之间的动摩擦因数相同，重力加速度为 $g = 10 m / s^{2}$ ，A、B均可视为质点。求：

(1)、活动者滑到圆弧轨道最低点时对轨道的压力；

(2)、物体B与小车之间的动摩擦因数。

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18. 如图所示，坐标系x轴水平，y轴竖直。在第二象限内有半径R=5cm的圆，与y轴相切于点Q点（0， $5 \sqrt{3}$ cm），圆内有匀强磁场，方向垂直于xOy平面向外。在x=-10cm处有一个比荷为 $\frac{q}{m}$ =1.0×10⁸C/kg的带正电的粒子，正对该圆圆心方向发射，粒子的发射速率v₀=4.0×10⁶m/s，粒子在Q点进入第一象限。在第一象限某处存在一个矩形匀强磁场，磁场方向垂直于xOy平面向外，磁感应强度B₀=2T。粒子经该磁场偏转后，在x轴M点（6cm，0）沿y轴负方向进入第四象限。在第四象限存在沿x轴负方向的匀强电场。有一个足够长挡板和y轴负半轴重合，粒子每次到达挡板将反弹，每次反弹时竖直分速度不变，水平分速度大小减半，方向反向（不考虑粒子的重力）。求：

(1)、第二象限圆内磁场的磁感应强度B的大小；

(2)、第一象限内矩形磁场的最小面积；

(3)、带电粒子在电场中运动时水平方向上的总路程。

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