2020年山东省泰安市高考物理一模试卷 (有详解)

2020年山东省泰安市高考物理一模试卷

一、单选题（本大题共8小题，共24.0分）

1.  92235𝑈具有天然放射性，会自发地发生衰变， 92235𝑈衰变成 90231𝑇ℎ并放出一个粒子x； 92235𝑈在中子的轰击下会发生裂变，用一个中子轰击 92235𝑈会裂变成 54136Xe、 3890Sr和n个中子。则关于x和n，下列说法正确的是( )

A. x为𝛽粒子 B. x的穿透能力很强

C. 𝑛=9 D. 𝑛=10

2. 由静止开始做匀加速直线运动的汽车，第1s内通过的位移为0.4𝑚，则汽车( )

A. 第1秒末的速度为0.4𝑚/𝑠 B. 加速度为0.8𝑚/𝑠2

C. 前2秒内通过的位移为1.2𝑚 D. 第2秒末的速度为0.8𝑚/𝑠

3. 带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体．气体开始处于状态a，然后经过过程ab到达状态b或经过过程ac到达状态c，b、c状态温度相同，如图所示．设气体在状态b和状态c的压强分别为𝑝𝑏和𝑝𝑐，在过程ab和ac中吸收的热量分别为𝑄𝑎𝑏和𝑄𝑎𝑐，则( )

A. 𝑝𝑏>𝑝𝑐，𝑄𝑎𝑏>𝑄𝑎𝑐

B. 𝑝𝑏>𝑝𝑐，𝑄𝑎𝑏<𝑄𝑎𝑐

C. 𝑝𝑏<𝑝𝑐，𝑄𝑎𝑏>𝑄𝑎𝑐

D. 𝑝𝑏<𝑝𝑐，𝑄𝑎𝑏<𝑄𝑎𝑐

4. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，传播速度为𝑙0𝑚/𝑠.当波传到𝑥=5𝑚处的质点P时，波形如图所示．则以下判断正确的是( )

A. 这列波的周期为0.5𝑠

B. 再经过0.4𝑠，质点P第一次回到平衡位置

C. 再经过0.7𝑠，𝑥=9𝑚处的质点Q到达波峰处

D. 质点Q到达波峰时，质点P恰好到达波谷处

5. 一个氢原子从基态跃迁到𝑛=2的激发态．该氢原子( ) A. 放出光子，能量增加 B. 放出光子，能量减少

C. 吸收光子，能量增加 D. 吸收光子，能量减少

6. 2018年5月21日，我国发射人类首颗月球中继卫星“鹃桥”，6月14日进入使命轨道-----地月拉格朗日𝐿2轨道，为在月球背面着陆的嫦娥四号与地球站之间提供通信链路。12月8日，我国成功发射嫦娥四号探测器，并于2019年1月3日成功着陆于与月球背面，通过中继卫星“鹊桥传回了月被影像图，解开了古老月背的神秘面纱。如图所示，“鹊桥中继星处于𝐿2点上时，会和月、地两个大天体保持相对静止的状态。设地球的质量为月球的k倍，地月间距为L，拉格朗日𝐿2点与月球间距为d，地球、月球和“鹊桥”均视为质点，忽略太阳对“鹊桥”中继星的引力。则“鹊桥”中继星处于𝐿2点上时，下列选项正确的是( )

A. “鹊桥”与月球的线速度之比为𝑣鹊：𝑣月=√𝐿:(√𝐿+𝑑)

B.

“鹊桥”与月球的向心加速度之比为𝑎鹊:𝑎月=𝐿:(𝐿+𝑑)

C. k，L，d之间在关系为1(𝐿+𝑑)2+1𝑘𝑑2=𝐿+𝑑𝐿3

D. k，L，d之间在关系为1𝑘(𝐿+𝑑)2+1𝑑2=𝐿+𝑑𝐿3

7. 如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为m和2m的物块A、B，通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为𝜇，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平面的夹角为45°时，物块A、B刚好要滑动，则𝜇的值为( )

A. 13 B. 14 C. 15 D. 16 8. 如图，一束单色光射入一玻璃球体，入射角为60°，已知光线在玻璃球内经一次反射后，再次折射回到空气中时与入射光线平行。此玻璃的折射率为( )

A.

B. 1.5

C.

D. 2

二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）

9. 电势𝜑与坐标x的关系用图中曲线表示，图中斜线为该曲线过点(0.15,3)的切线．现有一质量为0.20𝑘𝑔，电荷量为+2.0×10−8𝐶的滑块𝑃(可视作质点)，从𝑥=0.10𝑚处由静止释放，其与水平面的动摩擦因数为0.02.取重力加速度𝑔=10𝑚/𝑠2.则下列说法中正确的是( )

A. 滑块运动的加速度先逐渐减小后又逐渐变大

B. 滑块运动的速度先减小后增大

C. 𝑥=0.15𝑚处的场强大小为2.0×106𝑁/𝐶

D. 滑块运动的最大速度约为0.1𝑚/𝑠 10. 如图所示，空间中存在匀强磁场，在磁场中有一个半径为R的圆．圆面与磁场垂直，从圆弧上的P点在纸面内沿各个方向向圆内射入质量、电荷量、初速度大小均相同的带同种电荷的粒子，结果沿半径PO方向射入的粒子从边界上Q点射出。已知OQ与OP间的夹角为60°，不计粒子的重力，则下列说法正确的是( )

A. 粒子在磁场中做圆周运动的半径为√32𝑅

B.

粒子在磁场中做圆周运动的半径为√33𝑅

C. 有粒子射出部分的圆弧所对圆心角的正弦值为2√33

D. 有粒子射出部分的圆弧所对圆心角的正弦值为2√23

11. 在如图所示的电路中，理想变压器原副线圈的匝数比为2：1，四个灯泡完全相同，其额定电压为U，若已知灯泡𝐿3和𝐿4恰能正常工作，那么( )

A. 𝐿1和𝐿2都能正常工作

B. 𝐿1和𝐿2都不能正常工作

C. 交流电源电压为2U

D. 交流电源电压为4U

12. 如图甲所示，长为L的长木板水平放置，可绕左端的转轴O转动，左端固定一原长为𝐿2的弹簧，一质量为m的小滑块压缩弹簧到图甲中的a点(物体与弹簧不连接)，Oa间距离为𝐿4。将小滑块由静止释放后，木板不动，小滑块恰能到达木板最右端。将木板绕O点逆时针转动37°后固定，如图乙所示，仍将物体由a点静止释放，物体最多运动到离O点3𝐿4的b点。已知弹簧的弹性势能𝐸𝑝=12𝑘𝛥𝑥2，其中k为弹性系数，𝛥𝑥为弹簧的形变量。取𝑠𝑖𝑛37°=0.6，𝑐𝑜𝑠37°=0.8。下列说法正确的是( )

A. 物体与木板间的动摩擦因数为67

B. 物体在a点时，弹簧的弹性势能为12𝑚𝑔𝐿

C. 长木板水平放置时，物体运动过程中的最大动能为1328𝑚𝑔𝐿

D. 长木板水平放置时，物体运动过程中的最大动能为2556𝑚𝑔𝐿

三、实验题（本大题共2小题，共14.0分）

13. 如图所示，在学习了机械能守恒定律以后，某实验小组想在气垫导轨上利用滑块和钩码验证机械能守恒，将气垫导轨放在水平桌面上，调至水平后，把滑块由静止释放，释放时遮光条距光电门的距离小于钩码到地面的距离。实验中测出钩码质量为m，滑块和遮光条的总质量为M，遮光条的宽度为d，释放滑块时遮光条距光电门的距离为L，遮光条通过光电门的时间为𝛥𝑡，当地的重力加速度为g。

(1)本实验________(填“需要”或“不需要”)平衡服擦力；

(2)滑块通过光电门时的速度大小为________(用测量的物理量符号表示)；

(3)本实验中在误差允许的范围内满足关系式________(用测量的物理量符号表示)，就验证了系统的机械能守恒。

14. 要测量电压表𝑉1的内阻𝑅𝑉1，其量程为2 𝑉，内阻约2 𝑘𝛺。实验室提供的器材有：

电流表A，量程0.6𝐴，内阻约为0.1 𝛺；

电压表𝑉2，量程5V，内阻约为5 𝑘𝛺；

定值电阻𝑅1，阻值为30 𝛺； 定值电阻𝑅2，阻值为3 𝑘𝛺；

滑动变阻器𝑅3，最大阻值100 𝛺，额定电流1.5 𝐴；

电源E，电动势6 𝑉，内阻约0.5 𝛺；

开关S一个，导线若干。

(1)某同学设想按甲图所示电路进行测量，读出电压表𝑉1和电流表A的示数后，用欧姆定律计算出𝑅𝑉1。该方案实际上不可行，最主要的原因是_________________。

(2)另一同学设计出如图乙所示的电路来测量电压表𝑉1的内阻𝑅𝑉1。

①图中𝑅0应选___________。(选填“𝑅1”或“𝑅2”)

②在图丙中完成实物连线。

③接通电路后，调整滑动变阻器的滑动触头在适当的位置，电压表𝑉1的读数为𝑈1，电压表𝑉2的读数为𝑈2，定值电阻的阻值为𝑅0，则计算电压表𝑉1的内阻𝑅𝑉1的表达式为𝑅𝑉1=___________。

四、简答题（本大题共1小题，共8.0分）

15. 如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ竖直放置，其宽度𝐿=1𝑚，一磁感应强度𝐵=0.1𝑇的匀强磁场，垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接一阻值为𝑅=0.60𝛺的电阻，电阻为𝑟=0.30𝛺的金属棒ab紧贴在导轨上。现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系如图乙所示，图象中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计，g取10𝑚/𝑠2(忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响)，求

(1)金属棒ab运动的最大速度v的大小；

(2)金属棒达最大速度时a、b两端的电势差U；

(3)金属棒ab从静止开始运动的1.5𝑠内，通过电阻R的电量q及电阻R上产生的热量Q。(结果保留两位有效数字)

五、计算题（本大题共3小题，共38.0分）

16. 如图所示，U形管左管横截面积为2×10−4𝑚2，右管横截面积为1×10−4𝑚2.左端封闭，封有长50cm的气柱A，右端开口，用活塞C封住气柱B，活塞质量为1kg，与管壁摩擦不计，并且不漏气，此时左右两管水银面高度差为37.5𝑐𝑚𝐻𝑔，室温为27℃，且取大气压为𝑝0=1×105𝑃𝑎=75𝑐𝑚𝐻𝑔，𝑔=10𝑚/𝑠2.则：

(1)此状态下A、B气柱压强分别为多少？

(2)仅在缓慢升高A气柱温度的情况下，若要使左、右两管内水银面相平，则A气柱温度需升高到多少摄氏度？(假定试管足够长)

17. 如图所示，竖直平行正对放置的带电金属板A、B，两板间的电势差𝑈𝐴𝐵=1000𝑉，B板中心的小孔正好位于平面直角坐标系xOy的O点；y轴沿竖直方向；在𝑥>0的区域内存在沿y轴正方向的匀强电场，一质量为𝑚=1×10−13𝑘𝑔，电荷量𝑞=1×10−8𝐶带正电粒子P从A板中心𝑂′处静止释放，其运动轨迹恰好经过𝑀(√3𝑚,1 𝑚)点；粒子P的重力不计，试求：

(1)粒子到达O点的速度；

(2)匀强电场的电场强度；

(3)粒子P到达M点的动能。

18. 如图甲所示，一长为𝑙=1 𝑚的轻绳，一端穿在过O点的水平转轴上，另一端固定一质量为𝑚=0.2 𝑘𝑔的小球，整个装置绕O点在竖直面内转动．给系统输入能量，使小球通过最高点的速度不断加快，通过测量作出小球通过最高点时，绳对小球的拉力F与小球在最高点动能𝐸𝑘的关系如图乙所示，重力加速度g取10 𝑚/𝑠2，不考虑摩擦和空气阻力．