2020年山东省烟台高三一模物理试卷及答案

这是一份2020年山东省烟台高三一模物理试卷及答案，共12页。

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__________。
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0⑴带电粒子的比荷；
⑵匀强磁场的磁感应强度大小；
⑶带电粒子从O点运动到N点的时间。
2020年山东省烟台高三一模
物理参考答案及评分意见
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.D 2.A 3.B 4.A 5.C 6.B 7.C 8.B
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。
+
-
-
A1
+
Rx
-
A2
+
9.BC 10.BD 11.CD 12.BCD
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13．（6分）⑴50（1分） 小球从平台边缘飞出后在空中的飞行时间t（或“t”）（1分）
⑵（2分）
⑶重力加速度g取值不准确，g取10m/s2偏大（2分）
14．（8分）⑴2.500（1分） ⑶R2 （1分）如图（2分） ⑷（2分） ⑸（2分）
15．（8分）解：⑴木板与水平面之间的夹角θ时
上行： …………………………………………………①（1分）
下行： …………………………………………………②（1分）
由可知 …………………………………………………………………③（1分）
上行： 下行：
由 得： ………………………………………………………④（1分）
⑵ ………………………………………………………………………⑤（1分）
得： ………………………………⑥（1分）
当时，取 ……………………………………………⑦（2分）
16．（8分）解：
⑴当下潜的深度h=2300m时，Ⅰ部分气体的压强
P1=P0＋ρgh=2.31×107Pa ………………………………………………………①(1分)
而Ⅱ部分气体的压强 P2= 3.97×107Pa> 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
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