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1、山东省2020 年普通高中学业水平等级考试(模拟卷) 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。 1．2019 年是世界上首次实现元素人工转变100 周年。1919 年，卢瑟福用氦核轰击氮原子核，发现产生了另一种元素，该核反应方程可写为：。以下判断正确的是 A．m=16，n=1 B．m=17，n=1 C．m=16，n=0 D．m=17，n=0 2．如图所示，水平放置的封闭绝热气缸，被一锁定的绝热活塞分为体积相等的a、b 两部分。 已知a 部分气体为1mol 氧气，b 部分气体为2mo
2、l 氧气，两部分气体温度相等，均可视为
理想气体。解除锁定，活塞滑动一段距离后，两部分气体各自再次达到平衡态时，它们的
体积分别为Va、Vb，温度分别为Ta、Tb。下列说法正确的是
A．Va>Vb，Ta>Tb B．Va>Vb，Ta
3、 C． 2×109N D． 5×109N 4．某一列沿x 轴传播的简谐横波，在 时刻的波形图如图所示，P、Q 为介质中的两质点，质点P 正在向动能增大的方向运动。下列说法正确的是 A．波沿x 轴正方向传播 B．时刻，Q 比P 的速度大 C． 时刻，Q 到达平衡位置 D． 时刻，P 向y 轴正方向运动 5．2019 年10 月28 日发生了天王星冲日现象，即太阳、地球、天王星处于同一直线。此时是观察天王星的最佳时间。已知日地距离为R0，天王星和地球的公转周期分别为T 和T0，则天王星与太阳的距离为 A． B． C． D． 6．如图所示，有一束
4、单色光入射到极限频率为 的金属板K 上，具有最大初动能的某出射电子，沿垂直于平行板电容器极板的方向，从左侧极板上的小孔入射到两极板间的匀强电场后，到达右侧极板时速度刚好为零。已知电容器的电容为C，带电量为Q，极板间距为d， 普朗克常量为h，电子电量的绝对值为e，不计电子的重力。关于电容器右侧极板的带电情 况和入射光的频率ν，以下判断正确的是 A．带正电， B．带正电， C．带负电， D．带负电， 7．如图所示，由某种透明介质制成的长直细圆柱体置于真空中。某种单色光在介质中传输， 经过多次全反射后从右端射出。若以全反射临界角传输的光线刚好从右端
5、以张角2θ出射，则此介质的折射率为 A． B． q C． q D． q 8，秦山核电站是我国第一座核电站，其三期工程采用重水反应堆技术，利用中子()与静止氘核()的多次碰撞，使中子减速。已知中子某次碰撞前的动能为E，碰撞可视为弹 性正碰。经过该次碰撞后，中子损失的动能为 A． B． C． D． 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。 9．在金属球壳的球心有一个正点电荷，球壳内外的电场线分布如图所示，下列说法正确的是 A．
6、M 点的电场强度比K 点的大 B．球壳内表面带负电，外表面带正电 C．试探电荷-q 在K 点的电势能比在L 点的大 D．试探电荷-q 沿电场线从M 点运动到N 点，电场力做负功 10．第二届进博会于2019 年11 月在上海举办，会上展出了一种乒乓球陪练机器人，该机器人能够根据发球人的身体动作和来球信息，及时调整球拍将球击回。若机器人将乒乓球以原速率斜向上击回，球在空中运动一段时间后落至对方的台面上，忽略空气阻力和乒乓球的旋转。下列说法正确的是 A．击球过程合外力对乒乓球做功为零 B．击球过程合外力对乒乓球的冲量为零 C．在上升过程中，乒乓球处于失重状态 D．在下藩过程中，乒乓
7、球处于超重状态 11．如图所示，某人从距水面一定高度的平台上做蹦极运动。劲度系数为k的弹性绳一端固定在人身上，另一端固定在平台上。人从静止开始竖直跳下，在其到达水面前速度减为零。运动过程中，弹性绳始终处于弹性限度内。取与平台同高度的O 点为坐标原点，以竖直向下为y 轴正方向，忽略空气阻力，人可视为质点。从跳下至第一次到达最低点的运动过程中，用v、a、t 分别表示人的速度、加速度和下落时间。下列描述v 与t、a 与y 的关系图像可能正确的是 12．竖直放置的长直密绕螺线管接入如图甲所示的电路中，通有俯视顺时针方向的电流，其大小按图乙所示的规律变化。螺线管内中间位置固定有一水平
8、放置的硬质闭合金属小圆环(未画出)，圆环轴线与螺线管轴线重合。下列说法正确的是 A． 时刻，圆环有扩张的趋势 B． 时刻，圆环有收缩的趋势 C． 和时刻，圆环内的感应电流大小相等 D． 时刻，圆环内有俯视逆时针方向的感应电流 三、非选择题：本题共小题，共60 分。 13．(6 分)2019 年9 月，我国成功完成了76 km／h 高速下列车实车对撞实验，标志着我国高速列车被动安全技术达到了世界领先水平。某学习小组受此启发，设计了如下碰撞实验，探究其中的能量损耗问题，实验装置如图甲所示。 实验准备了质量分别为0.20kg、0.20kg、0.40kg 的滑块A、B、C，滑块A 右
9、侧带有自动锁扣，左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连，滑块B、C 左侧均带有自动锁扣，打点计时器的电源频率f=50Hz。 调整好实验装置后，在水平气垫导轨上放置A、B 两个滑块，启动打点计时器，使滑块A 以某一速度与静止的滑块B 相碰并粘合在一起运动，纸带记录的数据如图乙所示；用滑块C 替代滑块B，重复上述实验过程，纸带数据如图丙所示。 根据纸带记录的数据，滑块A 与B 碰撞过程系统损失的动能为 J，滑块A 与C 碰撞过程系统损失的动能为 J。(计算结果均保留2 位有效数字) 根据实验结果可知，被碰物体质量增大，系统损失的动能 (填“增大…：减
10、小”或“不变”)。 14．(8 分)某同学为了测量一根铅笔芯的电阻率，设计了如图甲所示的电路测量该铅笔芯的电阻值。所用器材有电流表Al、A2，电阻箱Rl、滑动变阻R2、待测铅笔芯Rx、电源E、开关S 及导线等。 操作步骤如下： 调节滑动变阻器和电阻箱的阻值达到最大；闭合开关，适当调节滑动变阻器和电阻箱的阻值；记录两个电流表Al、A2 的示数分别为Il、I2。 请回答以下问题： (1)若电流表的内阻可忽略，则电流表示数I2= Il 时，电阻箱的阻值等于待测笔芯的电阻值。 (2)用螺旋测微器测量该笔芯的直径，螺旋测微器的示数如图乙所示，该笔芯的直径为 mm。 (3
11、)已测得该笔芯的长度L=20.00cm，电阻箱Al 的读数为5.00Ω，根据上面测量的数 据可计算出笔芯的电阻率ρ= Ω·m。(结果保留3 位有效数字) (4)若电流表A2 的内阻不能忽略，仍利用(1)中方法，则笔芯电阻的测量值真 实值(填“大于”“小于”或“等于”)。 15．(8 分) 如图甲所示，在高速公路的连续下坡路段通常会设置避险车道，供发生紧急情况的车辆避险使用，本题中避险车道是主车道旁的一段上坡路面。一辆货车在行驶过程中刹车失灵，以v0=90km／h 的速度驶入避险车道，如图乙所示。设货车进入避险车道后牵引力为零，货车与路面间的动摩擦因数μ=0.30，取重力加
12、速度大小g=10m／s2。 (1)为了防止货车在避险车道上停下后发生溜滑现象，该避险车道上坡路面的倾角θ应该满足什么条件?设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，结果用θ的正切值表示。 (2)若避险车道路面倾角为15°，求货车在避险车道上行驶的最大距离。(已知sinl5°=0.26，cosl5°=0.97，结果保留2位有效数字。) 16．(8 分)如图所示，按下压水器，能够把一定量的外界空气，经单向进气口压入密闭水桶内。开始时桶内气体的体积V0=8.0L，出水管竖直部分内外液面相平，出水口与大气相通且与桶内水面的高度差h1=0.20m。出水管内水的体积忽略不计，水桶的横截面积S=0.08m
13、2。现压入空气，缓慢流出了V1=2.0L 水。求压入的空气在外界时的体积ΔV 为多少? 已知水的密度ρ=1.0×103kg／m3，外界大气压强p0=1.0×105Pa，取重力加速度大小g=10m/s2，设整个过程中气体可视为理想气体，温度保持不变。 17．(14 分)如图所示，在第一象限内，存在垂直于xOy 平面向外的匀强磁场I，第二象限内存在水平向右的匀强电场，第三、四象限内存在垂直于xOy 平面向外、磁感应强度大小为B0 的匀强磁场II；一质量为m，电荷量为+q 的粒子，从x 轴上M 点以某一初速度垂直于x 轴进入第四象限，在xOy平面内，以原点O 为圆心做半径为R0 的圆周运动；
14、随后进入电场运动至y 轴上的N 点，沿与y轴正方向成45°角离开电场；在磁场I 中运动一段时间后，再次垂直于y 轴进入第四象限。不计粒子重力。求： (1)带电粒子从M 点进入第四象限时初速度的大小v0； (2)电场强度的大小E； (3)磁场I 的磁感应强度的大小B1。 18．(16 分)如图所示，不可伸长的轻质细线下方悬挂一可视为质点的小球，另一端固定在竖直光滑墙面上的O 点。开始时，小球静止于A 点，现给小球一水平向右的初速度，使其恰好能在竖直平面内绕O 点做圆周运动。垂直于墙面的钉子N 位于过O 点竖直线的左侧， ON 与OA 的夹角为θ(0<θ<π)，且细线遇到钉子后，小球绕
15、钉子在竖直平面内做圆周运动，当小球运动到钉子正下方时，细线刚好被拉断。已知小球的质量为m，细线的长度为L，细线能够承受的最大拉力为7mg，g 为重力加速度大小。 (1)求小球初速度的大小v0； (2)求小球绕钉子做圆周运动的半径r 与θ的关系式； (3)在细线被拉断后，小球继续向前运动，试判断它能否通过A 点。若能，请求出细线被拉断时θ的值；若不能，请通过计算说明理由。 山东省2020 年普通高中学业水平等级考试（模拟卷） 物理参考答案 一、单项选择题 1.【答案】B 【解析】由质量数和电荷数守恒可得：4 + 14 = m+ 1，2 + 7 = 8 + n，
16、解得：m= 17， n = 1。 2.【答案】D 【解析】解除锁定前，两部分气体温度相同，体积相同，由pV =nRT可知b 部分压强大， 故活塞左移，平衡时，。活塞左移过程中，a气体被压缩内能增大，温度增 大，b气体向外做功，内能减小，温度减小，平衡时。 3.【答案】A 【解析】由排泥量和排泥管横截面积可求排泥速度。由P=Fv可求 4.【答案】D 【解析】A 选项，由质点P 向动能增大的方向运动，则t = T/4时P 点向平衡位置运动， 即运动方向向下，可得该波沿x 轴负方向传播，故A 错。B 选项，图示t =T/4时刻Q 点 处在波谷，速度为0，小于P 点的速度，故B
17、错。CD 选项，t = 3T/4时刻，移动波形图 可知此时Q 点位于波峰，P 点在平衡位置下方，如右图虚线部分，此时P 点向Y 轴正方 向振动，故正确选项为D。 5.【答案】A 【解析】由开普勒第三定律可知：，所以 6.【答案】C 【解析】以最大初动能入射至电容器的电子经板间电场到达右侧极板速度刚好为0，说明 电场力做负功，电场强度方向向右，右侧极板所带电荷为负电荷，且−eU = 0 –Ek0，其 中由电容器电压与电荷量的关系知 ，由最大初动能与单色光入射频率的关系知 ；代入化简可得。 7.【答案】D 【解析】设介质中发生全反射的临界角为α，如图。则由全反射临界角与α
18、的关系可知：。由图，经多次全反射后从右端射出时，入射角和反射角满足关系：。联立两式可得 。 8.【答案】B 【解析】质量数为1 的中子与质量数为2 的氘核发生弹性碰撞，满足动能守恒和动量守 恒，设中子的初速度为𝑣0，碰撞后中子和氘核的速度分别为和，可列式： ，。解得，即动能减小为原来的，动能损失量为。 二、多项选择题 9.【答案】ABD 【解析】由电场线的疏密程度可知，M 点的场强大于N 点，A 正确；由于感应起电，在 金属球壳的内表面感应出负电，外表面感应出正电，B 正确；负电荷在电场中，沿电场线 方向运动，电场力做负功，电势能增加，可知C 错误，D 正
19、确。 10.【答案】AC 【解析】球拍将兵乓球原速率击回，可知乒乓球的动能不变，动量方向发生改变，可知合 力做功为零，冲量不为零。A 正确，B 错误；在乒乓球的运动过程中，加速度方向向下， 可知兵乓球处于失重状态，C 正确，D 错误。 11.【答案】AD 【解析】人在下落的过程中，弹性绳绷紧之前，人处于自由落体状态，加速度为g；弹性 绳绷紧之后，弹力随下落距离逐渐增加，C 错误，D 正确；人的加速度先减小后反向增加，__可知速度时间图像的斜率先减小后反向增加。B 错误，A 正确。 12.【答案】BC 【解析】t = T/4时刻，线圈中通有顺时针逐渐增大的电流，则线圈中由电流产
20、生的磁场 向下且逐渐增加。由楞次定律可知，圆环有收缩的趋势。A 错误，B 正确；t = 3T/4时刻， 线圈中通有顺时针逐渐减小的电流，则线圈中由电流产生的磁场向下且逐渐减小，由楞次 定律可知，圆环中的感应电流为顺时针，D 错误；t = T/4和t = 3T/4时刻，线圈中电流的 变化率一致，即由线圈电流产生的磁场变化率一致，则圆环中的感应电流大小相等，C 正 确。 三、非选择题 13.【答案】0.45 0.60 增大 【解析】由纸带可得出A 与B 碰撞前的速度为；碰撞后的速度为；则可计算出碰前系统总动能E = 0.9J，碰后系统的总动能E’ = 0.45J，可得碰撞过程中系统
21、损失的动能为0.45J；同理可计算出，A 与C 碰撞过程中损失的动能为0.60J；由计算结果可知，系统损失的动能增大 14.【答案】（1）（2）1.000 （3）1.96 ×10−5 （4）小于 【解析】（1）由并联电路特点可知，当时，电阻箱的阻值与待测笔芯的阻值相等 （2）螺旋测微器的读数1.000mm；（3）由公式，可计算，笔芯的电阻率为1.96 × 10−5Ω ∙ m；（4）电流表A2的内阻不能忽略时，电流表A2与电阻箱的电阻之和等于待测笔 芯的电阻，即电阻的测量值小于真实值。 15.解（1）当货车在避险车道停下后，有 货车所受的最大摩擦力 联立可解得 tanθ ≤ 0
22、30 （2）货车在避险车道上行驶时 货车的初速度 则货车在避险车道上行驶的最大距离为 16.解：设流出2L 水后，液面下降△h，则 此时，瓶中气体压强，体积， 设瓶中气体在外界压强下的体积为V’，则 初始状态瓶中气体压强为p0，体积为V0，故 ΔV = V′ − V0 解得ΔV = 2.225L 17.解：． （1）粒子在第四象限中运动时，洛伦兹力提供向心力，则 解得 （2）由于与y 轴成45°角离开电场，则有 粒子在水平方向匀加速，在竖直方向匀速，故在水平方向上 qE = ma 解得 （3）粒子在电场中运动时 水平方向：, 竖直方向： 解
23、得y = 2R0 过N 点做速度的垂线交x 轴于P 点，P 即为在第一象限做圆周运动的圆心，PN 为半径， 因为ON =y = 2R0，∠PNO = 45°，所以PN =。 由于洛伦兹力提供向心力，故 其中v 为进入第一象限的速度，大小为 解得 18.解： （1）设在最高点速度为v1，在最高点，重力恰好提供向心力，所以 根据动能定理，对球从A 点到最高点，有 解得 （2）以N 为圆心，设最低点为M，落到最低点速度为v，有 对A 到M 过程列动能定理 Δh = L − r − (L − r) cosθ 解得 （3）假设能通过A 点，则 竖直方向： 水平方向：(L − r) sin 𝜃 = vt 解得，与cosθ[−1,1]矛盾，所以假设不成立，不能通过A 点。
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