【物理】山东省滨州市2020届高三三模考试试题 13页

山东省滨州市2020届高三三模考试 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．结合能越大，原子核就越稳定 B．具有放射性的物质经过两个半衰期就全部衰变成其它元素 C．光电效应和康普顿效应均说明光具有粒子性 D．α粒子散射实验，说明原子核是有结构的 ‎2．如同所示，ACDB为圆柱型玻璃的横截面，AB为其直径。现有两单色光组成的复合光沿EA方向射向玻璃，其折射光线分别沿AC、AD方向，光从A到C的时间为tAC，从A到D的时间为tAD。则 A．tAC=tAD B．tAC＜tAD C．tAC＞tAD D．无法确定 ‎3．如图所示，光滑圆形轨道竖直固定在倾角α=30°的光滑斜面上，B点为圆与斜面相切的点，C为圆轨道上与圆心等高的点，D点为圆形轨道的最高点。一质量为m=0.5kg的小球，从与D等高的A点无初速度释放，小球可以无能量损失的通过B点进入圆轨道，当地重力加速度为g=10m／s2。在小球运动的过程中，下列说法正确的是 A．小球可以通过D点 B．小球到最高点时速度为零 C．小球对C点的压力大小为10N D．由于圆轨道的半径未知，无法计算出小球对C点的压力大小 ‎4．2020年7月，备受瞩目的火星探测将迎来发射“窗口期”，届时，包括中国“天问一号”、美国“毅力号”和阿联酋“希望号”在内的多国火星探测器，将“同台竞技”奔向火星，在探测器下降与着陆过程中，存在所谓“恐怖7分钟”，即要在7分钟内将探测器的速度从5000m／s降到零。已知地球的质量约为火星质量的10倍，地球的半径约为火星半径的2倍，地球表面的重力加速度为g=10m／s2。在恐怖7分钟内，探测器的运动可视为竖直向下的匀变速直线运动。则 A．火星探测器在恐怖七分钟内处于失重状态 B．火星表面的重力加速度约为2m／s2‎ C．火星的第一宇宙速度约1.6km／s D．探测器至少要距离火星表面1.05×106m开始减速 ‎5．如图甲所示，在一无限大光滑水平面上静止放置可视为质点、质量为m=2kg的物体，以物体所在初始位置为坐标原点建立一维坐标系，现给物体施加一沿x轴正向的作用力F，其大小与坐标的关系如图乙所示。则在x=4m处，作用力F的瞬时功率为 A．15W B．20W ‎ C．40W D．无法计算 ‎6．如图所示，一绝缘轻质弹簧两端连接两个带有等量正电荷的小球A、B，小球B固定在斜面上，小球A放置在光滑斜面上，初始时小球A处于静止状态，若给小球A一沿弹簧轴线方向的瞬时冲量，小球A在运动过程中，弹簧始终在弹性限度范围内。则 A．初始小球A处于静止状态时，弹簧一定处于拉伸状态 B．给小球A瞬时冲量后，小球A将在斜面上做简谐运动 C．给小球A瞬时冲量后，小球A沿斜面向上运动到最高点时，加速度方向一定沿斜面向下 D．给小球A瞬时冲量后，小球A沿斜面向上运动过程中，减小的电势能一定等于小球增加的机械能 ‎7．如图所示，一导热良好的足够长气缸水平放置在光滑水平桌面上，桌面足够高，气缸内有一活塞封闭了一定质量的理想气体。一足够长轻绳跨过定滑轮，一端连接在活塞上，另一端挂一钩码，滑轮与活塞间的轻绳与桌面平行，不计一切摩擦。已知当地重力加速度为g，大气压为P0，钩码质量为m1，活塞质量为m2，气缸质量为m3，活塞横截面积为S。则释放钩码，气缸稳定运动过程中，气缸内理想气体的压强为 A． B．‎ C．P0 D．‎ ‎8．A、B两物块放置在光滑水平面上，带有同种电荷，A物块的质量为M，B物块的质量为m。A、B两物块紧靠在一起(A、B间无电荷交换)，释放一段时间后，A、B两物块相距为d，此时B物块的速度为v。A、B两带电体均可看作点电荷，已知两点电荷系统具有的电势能的大小仅与两带电体的电荷量以及距离有关。若A物体质量不变，将B物块的质量增大为2m，A、B两物块电荷量保持不变，仍从紧靠在一起释放，则释放后A、B两物块距离为d时B物块的速度为 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．如图所示为研究光电效应的实验装置，接线柱O固定在滑动变阻器电阻丝ab的中点，初始时，滑动触头P位于滑动变阻器的中点位置。现用一束单色光照射光电管阴极，电流表有示数。下列说法正确的是 A．滑动触头P向b端移动，电流表示数可能先变大后不变 B．滑动触头P向a端移动，电流表示数不变 C．若滑动触头P不动，仅增大入射光的强度，电流表的示数变大 D．若滑动触头P不动，仅增大入射光的强度，电流表的示数不变 ‎10．如图，理想变压器原线圈匝数为N，有两个接有电阻阻值均为R的独立副线圈甲、乙。现测得线圈甲上的电流I1，线圈乙上的电流为I2，原线圈电压为U。则 A．甲线圈匝数为 B．乙线圈匝数为 C．原线圈电流为I1+I2‎ D．原线圈电流为 ‎11．如图所示，完全一样的导线绕成单匝线圈ABCD和EFGH，它们分别绕成扇形，扇形的内径r=0.2m，外径为R=0.5m，它们处于同一个圆面上，扇形ABCD对应的圆心角为30°，扇形EFGH对应的圆心角为60°。在BCGF圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度均匀增大。则 A．线圈ABCD中电流的方向为ADCBA B．线圈ABCD和线圈EFGH中电动势之比为1：2‎ C．线圈ABCD和线圈EFGH中电流之比1：1‎ D．线圈ABCD和线圈EFGH中产生的电功率之比1：2‎ ‎12．如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆M、N上的A、B两点，悬挂衣服的衣架钩是光滑的，开始A、B等高，绳子长度是两杆距离的两倍，绳的右端匀速上移较小的距离x的过程中，下列说法正确的是 A．衣服做加速运动 B．衣服做匀速运动 C．衣服移动距离x D．衣服移动距离 第Ⅱ卷(非选择题 共60分)‎ 三、非选择题：本题共6小题，共60分。‎ ‎13．(6分)图甲为在气垫导轨上验证机械能守恒定律的实验装置，将导轨调至水平，滑块装有宽度为d的遮光条，滑块包括遮光条总质量为M。细绳下端挂砝码，钩码的质量为m。滑块在钩码作用下先后通过两个光电门，用光电计时器记录遮光条通过光电门1和2各自的时间，可以计算出滑块通过光电门的速度v1和v2，用刻度尺测出两个光电门之间的距离x，重力加速度为g。‎ ‎(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度d，示数如图乙，则d=___________cm。‎ ‎(2)写出滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，验证机械能守恒定律的表达式________‎ ‎________________(用题中给出的物理量表示)。‎ ‎(3)增加绳子下端砝码的个数，滑块每次都从同一位置由静止释放，作出图象 如图丙所示，其斜率为k=__________________(用题中给出的物理量表示)。‎ ‎14．(6分)某实验小组测量一电流表的内阻，实验供选择的器材有：‎ A．待测电流表(量程3mA，内阻约为2kΩ)‎ B．电压表(量程2V，内阻约为10kΩ)‎ C．滑动变阻器(阻值0～50Ω，额定电流1A)‎ D．滑动变阻器(阻值0～1kΩ，额定电流0.2A)‎ E．电源(电动势为6V，内阻不计)‎ F．电源(电动势为2V，内阻不计)‎ G．开关及导线若干 ‎(1)该实验小组根据提供的器材设计了如图甲所示的电路，为使测量尽量精确，滑动变阻器应选择____________，电源应选__________(均填器材字母代号)。‎ ‎(2)根据正确的实验原理图连接好实验器材，调节滑动变电阻器阻值，读出多组电压值U和电流I的数据。由实验数据描点、连线并延长绘出的U—I图象如图乙所示，由此可求得电流表的内阻RA=_____________Ω。(计算结果保留两位有效数字)‎ ‎15．(8分)两列沿同一绳持续独立传播的简谐横波，如图所示为t=0时刻这两列横波在0～12m区域的波形图，两列简谐横波的振幅都是20cm。实线波的频率为2Hz，沿x轴正方向传播，虚线波沿x轴负方向传播。求：‎ ‎(1)波的传播速度大小；‎ ‎(2)从t=0时刻开始横坐标4m～8m之间的某质点出现位移是40cm的最短时间(结果保留2位有效数字)。‎ ‎16．(10分)如图甲所示，两根相距d=0．30m的平行光滑金属导轨，放置在倾角为θ=30°的斜面上，导轨下端接有电阻R1=1Ω，导轨电阻不计，匀强磁场的磁感强度B=0．20T，方向垂直两导轨组成的平面，导轨上放一质量为m=40g的金属杆，金属杆阻值为R2=2Ω，受到沿斜面向上且与金属杆垂直的力F的作用，金属杆从静止开始沿导轨匀加速上滑。杆ab两端电压U随时间t变化的关系如图乙所示。重力加速度取g=10m／s2。求：‎ ‎(1)金属杆运动的加速度；‎ ‎(2)2s时力F的大小。‎ ‎17．(14分)如图所示，一木板放置在足够长的光滑水平面上，木板上有一只青蛙，木板和青蛙均处于静止状态。小球O被AB和CD两段轻绳悬挂在天花板上，CD绳水平，AB绳与竖直方向的夹角为θ(θ很小)。已知AB绳长为l，青蛙质量为m，木板的质量为M，青蛙距A点的水平距离为x0，x0满足关系式。割断CD的同时，青蛙斜向上跳起，青蛙跳到最高点时，小球恰好向右运动到最低点，同时青蛙恰好吃到小球。青蛙和小球均可看作质点，重力加速度取g。(结果用l，x0，M，m，g表示)求：‎ ‎(1)从青蛙起跳到吃到小球的过程中，木板运动位移的大小；‎ ‎(2)小球运动到最低点速度的大小；‎ ‎(3)青蛙吃到小球前的瞬间，青蛙速度的大小。‎ ‎18.(16分)如图所示，M、N是平行板电容器的两个极板，两极板的中心开有一个很小的小孔。电容器两极板带有等量异种电荷。PQ右侧是90个连续分布的平行边界的磁感应强度大小不同的匀强磁场。在M板中央小孔处由静止释放一带电粒子，经过电容器加速后，带电粒子垂直PQ边界进入磁场区域，每经过一个磁场粒子速度方向偏转1°，且粒子运动轨迹恰好能与第90个磁场的右边界相切。已知第一个磁场的磁感应强度B1=B，每个磁场的宽度均为d，带电粒子的质量为m，电荷置为q。(带电粒子重力不计，答案可用三角函数表示)求：‎ ‎(1)带电粒子在磁场中的速度的大小v；‎ ‎(2)第90个磁场的磁感应强度的大小B90；‎ ‎(3)若将MN板间距增大为现在的4倍，电容器带电荷量不变，则带电粒子经过所有磁场区域后速度方向的偏转角度。‎ ‎【参考答案】‎ 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。‎ l．C 2．B 3．C 4．D 5．B 6．C 7．A 8．D 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，其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．AC 10．AD 11．AB 12．BD 第Ⅱ卷(非选择题 共60分)‎ 三、非选择题：本题共6小题，共60分。‎ ‎13．(6分)(1)0．660(2分) (2)(2分) (3) (2分)‎ ‎14(6分)(1)D(2分) E(2分) (2)2.0×103(2分)‎ ‎15．(8分)解：(1)实线波的波长为λ1=4m ①……………………………………(1分)‎ 波的波速v=λ1f1 ② …………………………………………………………(2分)‎ 得v=8m／s ………………………………………………………………………(1分)‎ ‎(2)由图可以看出，实线波t=0时刻横坐标4m——8m之间的x1=5m处的质点，虚线波 x2=7．5m处的质点位移均为20cm，即在波峰，这两个波峰相遇位置质点的位移是 ‎40cm。 ③……………………………………………………………………………(1分)‎ 两波峰运动的总路程x=x2－x1 ④…………………………………………(1分)‎ 由2vt=x ⑤……………………………………………………………………(1分)‎ 解得t=0．16s ……………………………………………………………………（1分）‎ ‎16．(10分)解：(1)设路端电压为U，金属杆的运动速度为v=at ①…………(1分)‎ 感应电动势E=BLv ②…………………………………………………………（1分）‎ 通过电阻R的电流 ③…………………………………………………（1分）‎ 电阻R两端的电压U=IR1 ④……………………………………………………（1分）‎ 由图乙可得U=kt，k=0.10V／s ⑤…………………………………………………（1分）‎ 解得加速度a=5m／s2 ………………………………………………………………（1分）‎ ‎(2)在2s末，通过金属杆的电流 ⑥…………………………………………（1分）‎ 金属杆受安培力F安=BIL ⑦ …………………………………………………(1分)‎ 由牛顿第二定律得F－F安－mgsinθ=ma ⑧…………………………………(1分)‎ 解得2s末F=0．412N ………………………………………………………………(1分)‎ ‎17．(14分)解；(1)青蛙起跳瞬间，青蛙和木板水平方向动量守恒，可得mv∥=Mv1 ①‎ ‎ ……………………………………………………………………………………(2分)‎ 若青蛙从起跳到吃到小球经历时间为t，则x0=v∥t ②………………………(1分)‎ 从青蛙起跳到吃到小球的过程，木板运动的位移，x1=v1t ③………………(1分)‎ 联立①②③解得 从青蛙起跳到吃到小球的过程，木板运动的位移 ……………………(1分)‎ ‎(2)小球从最高点到最低点过程机械能守恒 ④……(2分)‎ 解得小球运动到最低点的速度 ……………………………………(1分)‎ ‎(3)θ很小，小球运动可视为简谐运动 小球经过时间水平向右运动 ⑤………………（2分）‎ 联立②⑤可得，若小球在最低点向右运动时，青蛙恰好在最高点吃到小球 青蛙吃到小球时的速度 ⑥…………………………………（1分）‎ 若小球在最低点向右运动时，青蛙能吃到小球需满足v∥≥v2 ⑦…………………（1分）‎ 联立④⑥⑦解得k≤ ……………………………………………………（1分）‎ 所以青蛙吃到小球时的速度为（k=0,1） …………………(1分)‎ ‎18．(16分)解：(1)带电粒子在B1磁场中圆周运动的圆心角为1°，‎ 由几何关系知r1sinl°=d ①…………… (2分)‎ 对带电粒于在B1中运动列牛顿第一定律， ②………………………(1分)‎ 联立①② ………………………………………………………………（1分）‎ ‎(2)带电粒子在B90磁场中圆周运动的圆心角为1°，‎ 由几何关系知r90(1－sin89°)=d ③……（2分）‎ 联立①②③解得： ……………………………………………（1分）‎ ‎(3)设电容器内电场强度为E 对带电粒子在电场中运动过程列动能定理 ④……………………（1分）‎ 由于电荷量不变，分析可知电容中的电场强度E大小保持不变 ⑤…………（1分）‎ d变为原来的4倍，则速度v变为原来的2倍 ⑥…………………………………（1分）‎ 联立②⑥可知，粒子在每个磁场中运动的半径变为原来的2倍 ⑦………………(1分)‎ 由几何关系可知，在MN板间距增大前，粒子在每个磁场中的半径 ‎，……⑧‎ ‎ …………………………………………………………………………………(2分)‎ 增大MN板间距后，粒子在每个磁场中运动满足的几何关系 r＇1(sinθ1－sin0)=d，r＇2(sinθ2－sinθ1)=d，r＇3(sinθ3－sinθ2)=d，……，r＇90(sinθ90－sinθ89)=d ⑨…………………………………………………………………(2分)‎ 联立⑦⑧⑧解得：MN板间距增大后，带电微粒经过所有磁场区域后偏转了θ90=30°(1分)‎