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2020年潍坊一中高三一模物理试题(含答案)

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潍坊一中高 71 级物理学科一模模拟试题
物理试题 2020．03．22
本试卷分第 I 卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，将第 I 卷选择题的正确答案选项填涂在答题卡相应位置上，考试结束，将答题卡上交，考试时间 90 分钟，满分 100 分。
注意事项：

1. 答卷前，考生务必用 2B 铅笔和 0.5 毫米黑色签字笔(中性笔)将姓名、准考证号、考试科目、试卷类型填涂在答题卡规定的位置上。
2. 第 I 卷每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号，答案不能答在试题卷上。
3. 第Ⅱ卷必须用 0．5 毫米黑色签字笔(中性笔)作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应的位置，不能写在试题卷上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、 修正带，不按以上要求作答的答案无效。
第I 卷(选择题 共 40 分)
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. 下列说法正确的是
A．布朗运动虽不是分子运动，但它证明了组成固体颗粒的分子在做无规则运动 B．液体表面层内分子间距离大于液体内部分子间的距离，表现为引力
C. 扩散现象可以在液体、气体中进行，不能在固体中发生
D. 随着分子间距增大，分子间引力和斥力均减小，分子势能一定减小
2. 已知基态 He＋的电离所需能量是 54.4 eV，几种金属的逸出功如下表所示，He＋的能级 En 与 n 的关系
与氢原子的能级公式类似，关系式 En＝－E1，下列说法不正确的是
n2

金属
钨
钙
钠
钾
铷
W0(×10－19 J)
7.26
5.12
3.66
3.60
3.41
A．为使处于静止的基态 He＋跃迁到激发态，入射光子所需的能量最小为 54.4 eV B．为使处于静止的基态 He＋跃迁到激发态，入射光子所需的能量最小为 40.8 eV
C．处于 n＝2 激发态的 He＋向基态跃迁辐射的光子能使上述五种金属都产生光电效应现象 D．发生光电效应的金属中光电子的最大初动能最大的是金属铷
3. 如图所示，由粗糙的水平杆 AO 与光滑的竖直杆 BO 组成的绝缘直角支架，在 AO 杆、BO 杆上套有带正电的小球 P、Q，两个小球恰能在某一位置平衡．现将 P 缓慢地向左移动一小段距离，两球再次达到平衡．若小球所带电荷量不变，与移动前相

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比
A．杆 AO 对 P 的弹力减小 B．杆 BO 对 Q 的弹力减小
C．P、Q 之间的库仑力减小 D．杆 AO 对 P 的摩擦力增大
4. A、B 两物体同时同地从静止开始运动，其 v－t 图象如图所示，关于它们
运动的描述正确的是
A. 物体 B 在一条直线上做往返运动
B. 物体 A 做加速度增大的曲线运动
C．A、B 两物体在 0～1 s 运动过程中距离越来越近
D．B 物体在第 1 s 内、第 2 s 内、第 3 s 内的平均速度大小之比为 1∶3∶2 5.△OMN 为玻璃等腰三棱镜的横截面，ON＝OM，a、b 两束可见单色光(关于
OO′)对称，从空气垂直射入棱镜底面 MN，在棱镜侧面 OM、ON 上反射和折射的情况如图所示，则下列说法正确的是
A. 在棱镜中 a 光束的折射率大于 b 光束的折射率
B. 在棱镜中，a 光束的传播速度小于 b 光束的传播速度
C. a、b 两束光用同样的装置分别做单缝衍射实验，a 光束比 b 光束的中央亮条纹宽
D. a、b 两束光用同样的装置分别做双缝干涉实验，a 光束比 b 光束的条纹间距小

6. 宇航员在某星球表面以初速度 2.0 m/s 水平抛出一物体，并记录下物体的运动轨迹，如图所示，O 为抛出点，若该星球半径为 4000 km，引力常量 G
＝6.67×10－11 N·m2·kg－2，则下列说法正确的是 A．该星球表面的重力加速度为 16.0 m/s2
B．该星球的第一宇宙速度为 4.0 km/s C．该星球的质量为 2.4×1020kg
D．若发射一颗该星球的同步卫星，则同步卫星的绕行速度可能大于 4.0 km/s

7. 如图所示，长为 L 的轻直棒一端可绕固定轴 O 转动，另一端固定一质量为 m 的小球，小球搁在水平升降台上，升降平台以速度 v 匀速上升．轻直棒到达水平位置前的过程中，
下列说法正确的是

A．小球做匀速圆周运动B．棒的角速度逐渐增大
C. 当棒与竖直方向的夹角为α时，小球的速度为 v
cosα
D. 当棒与竖直方向的夹角为α时，棒的角速度为 v
Lsinα
8. 光滑水平面上放有一上表面光滑、倾角为α的斜面 A，斜面质量为 M， 底边长为 L，如图所示．将一质量为 m 的可视为质点的滑块 B 从斜面的顶

端由静止释放，滑块 B 经过时间 t 刚好滑到斜面底端．此过程中斜面对滑块的支持力大小为 FN，则下列说法中正确的是
A．FN＝mgcos α
B. 滑块下滑过程中支持力对 B 的冲量大小为 FNtcosα
C. 滑块到达斜面底端时的动能为 mgLtanα
L
D. 此过程中斜面向左滑动的距离为 m
M＋m

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，有多个选项符

合题目要求。全部选对的得 4 分，选对但环全的得 2 分，选错或不选得 0 分。
9. 如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为 4∶1，电压表、电流表为理想电表．L1、L2、L3、L4 为四只规格均为“220 V，60 W”的灯泡．如果副线圈电压按图乙所示规律变化，则下列说法正确的是

A．电压表的示数约为 1244.32V B．电流表的示数约为 0.82 A C．a、b 两端的电压是 1 045 V D．a、b 两端的电压是 1 100 V
10. 通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，已知试探电荷 q 在场源电荷 Q 的电场中具所
有电势能表达式为 Er＝kqQ(式中 k 为静电力常量，r 为试探电荷与场源电荷间
r
的距离)．真空中有两个点电荷 Q1、Q2 分别固定在 x 坐标轴的 x＝0 和 x＝6 cm 的位置上．x 轴上各点的电势φ随 x 的变化关系如图所示．A、B 是图线与 x 的交点，A 点的 x 坐标是 4.8 cm，图线上 C 点的切线水平．下列说法正确的是
A．电荷 Q1、Q2 的电性相同 B．电荷 Q1、Q2 的电荷量之比为 1∶4
C．B 点的 x 坐标是 8 cm D．C 点的 x 坐标是 12 cm
11. 如图所示，电阻不计、间距为 L 的粗糙平行金属导轨水平放置于磁感应强度为 B、方向竖直向下的匀强磁场中，导轨左端接一定值电阻 R，质量为 m、电阻为 r 的金属棒 MN 置于导轨上，受到垂直于金属棒的水平外力 F 的作用由静止开始运动，外力 F 与金属棒速度 v 的关系是 F＝F0＋kv(F0、k 是常量)，金属棒与导轨始终垂直且接触良好，金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ.下列关于金属棒的速度 v 随时间 t 变化的图象和感应电流的功率 P 随 v2 变化的图象可能正确的是

12. 如图甲所示，倾角θ＝30°的光滑斜面固定在水平面上，自然伸长的轻质弹簧一端固定在斜面底端的挡板上．一质量为 m 的小球，从离弹簧上端一定距离的位置静止释放，接触弹簧后继续向下运动，小球运动的 v－t 图象如图乙所示，其中 OA 段为直线段，AB 段是与 OA 相切于 A 点的平滑曲线，BC 是平滑曲线， 不考虑空气阻力，重力加速度为 g.关于小球的运
动过程，下列说法正确的是

A. 小球在 tB 时刻所受弹簧的弹力等于 mg
B. 小球在 tC 时刻的加速度大于 1g
2
C. 小球从 tC 时刻所在的位置由静止释放后，能回到出发点
D. 小球从 tA 时刻到 tC 时刻的过程中，重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量

第 II 卷(非选择题，共 60 分)
三．实验题：本题共 2 小题，共 14 分。
13.（6 分）图甲是实验室测定水平面和小物块之间动摩擦因数的实验装置，曲面 AB 与水平面相切于 B 点且固定．带有遮光条的小物块自曲面上某一点释放后沿水平面滑行最终停在 C 点，P 为光电计时器的光电门，已知当地重力加速度为 g.
(1) 利用游标卡尺测得遮光条的宽度如图乙所示，则遮光条的宽度 d＝ cm；
(2) 实验中除了测定遮光条的宽度外，还需要测量的物理量有 ； A．小物块质量 m B．遮光条通过光电门的时间 t C．光电门到 C 点的距离 x D．小物块释放点的高度 h
(3) 为了减小实验误差，同学们采用图象法来处理实验数据，他们根据(2)测量的物理量，建立如图所示 的坐标系来寻找关系，其中合理的是 ．

14.（8 分）某物理兴趣小组在学习了电流的磁效应后，得知通电长直导线周围某点磁场的磁感应强度 B 的大小与长直导线中的电流大小 I 成正比，与该点离长直导线的距离 r 成反比．该小组欲利用如图甲所示的实验装置验证此结论是否正确，所用的器材有：长直导线、学生电源、直流电流表(量程为 0～3 A)、滑动变阻器、小磁针(置于刻有 360°刻度的盘面上)、开关及导线若干．

实验步骤如下：
a. 将小磁针放置在水平桌面上，等小磁针静止后，在小磁针上方沿小磁针静止时的指向水平放置长直 导线，如图甲所示；
b. 该小组测出多组小磁针与通电长直导线间的竖直距离 r、长直导线中电流的大小 I 及小磁针的偏转角度θ；
c. 根据测量结果进行分析，得出结论． 回答下列问题：
(1) 某次测量时，电路中电流表的示数如图乙所示，则该电流表的读数为 A.
(2) 在某次测量中，该小组发现长直导线通电后小磁针偏离南北方向的角度为 30°(如图丙所示)，已知实验所在处的地磁场水平分量大小为 B0＝3×10－5 T，则此时长直导线中的电流在小磁针处产生的磁感应强度 B的大小为 T(结果保留两位小数)．

(3) 该小组通过对所测数据的分析，作出了小磁针偏转角度的正切值 tan θ与I之间的图象如图丁所示，据
r
此得出了通电长直导线周围磁场的磁感应强度 B 与通电电流 I 成正比，与离长直导线的距离 r 成反比的结论， 其依据是 ．
(4) 通过查找资料，该小组得知通电长直导线周围某点的磁感应强度 B 与电流 I 及距离 r 之间的数学关
系为 B＝ μ0 ·I，其中μ0 为介质的磁导率．根据题给数据和测量结果，可计算出μ0＝ T·m/A.
2π r

四．计算题：本题共 4 小题，共 46 分，解答时要写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只

写出最后答案的不得分，有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。
15.（8 分）有两列简谐横波 a和 b在同一介质中传播，a沿 x轴正方向传播，b沿 x轴负方向传播，波速均为 v＝4 m/s，a的振幅为 5 cm，b的振幅为 10 cm。在 t＝0 时刻两列波的图象如图所示。求：

(1) 这两列波的周期；
(2) x＝0 处的质点在 t＝2.25 s 时的位移。

16.（8 分）如图所示，一个绝热的汽缸竖直放置，内有一个绝热且光滑的活塞，中间有一个固定的导热性良好的隔板，隔板将汽缸分成两部分，分别密封着两部分理想气体 A和 B。活塞的质量为 m，横截面积为 S， 与隔板相距 h。现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量 Q时，活塞上升了 h，此时气体的温度为 T1。 已知大气压强为 p0，重力加速度为 g。
(1) 加热过程中，若 A气体内能增加了ΔE1，求 B气体内能增加量ΔE2；
(2) 现停止对气体加热，同时在活塞上缓慢添加砂粒，当活塞恰好回到原来的位置时 A气体的温度为 T2。求此时添加砂粒的总质量Δm。

17.（14 分）如图所示，地面和半圆轨道面均光滑．质量 M＝1 kg、长为 L＝4 m 的小车放在地面上， 其右端与墙壁的距离为 s＝3 m，小车上表面与半圆轨道最低点 P 的切线相平．现有一质量 m＝2 kg 的滑块(视为质点)以 v0＝6 m/s 的初速度滑上小车左端，带动小车向右运动．小车与墙壁碰撞时即被粘在墙壁上，已知滑块与小车表面的动摩擦因数μ＝0.2，g 取 10 m/s2.
(1) 求小车与墙壁碰撞时的速度；
(2) 要使滑块在半圆轨道上运动时不脱离，求半圆轨道的半径
R 的取值．

18.（16 分）如图所示，在真空室内的 P 点，能沿纸面向各个方向不断发射电荷量为＋q、质量为 m 的粒子(不计重力)，粒子的速率都相同．ab 为 P 点附近的一条水平直线，P 到直线 ab 的距离 PC＝L，Q 为直
线 ab 上一点，它与 P 点相距 PQ＝ 5L.当直线 ab 以上区域只存在垂直纸面向里、磁感应强度为 B 的匀强磁
2
场时，水平向左射出的粒子恰到达 Q 点；当 ab 以上区域只存在平行该平面的匀强电场时，所有粒子都能到达 ab 直线，且它们到达 ab 直线时动能都相等，其中水平向左射出的粒子也恰好到达 Q 点．已知 sin 37°＝0.6，cos 37°
＝0.8，求：
(1) 粒子的发射速率；
(2) 匀强电场的场强大小和方向；
(3) 仅有磁场时，能到达直线 ab 的粒子所用最长时间和最短时间的比值．