2020年山东省高考物理二模试卷
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试卷第1页，总16页 2020年山东省高考物理二模试卷
一、选择题（共8小题，满分24分）
1. 同向行驶的𝑎车和𝑏车，其位移-时间图象分别为图中直线𝑎和曲线𝑏。由图可知（ ）
A.𝑏车运动方向始终不变
B.在𝑡1时刻𝑎车的位移大于𝑏车
C.𝑡1到𝑡2时间内𝑎车的平均速度小于𝑏车
D.𝑡1到𝑡2时间内某时刻两车的速度相同
【答案】
D
【考点】
匀变速直线运动的概念
【解析】
根据位移的变化确定运动的方向，结合位置坐标比较位移的大小，根据位移和时间比较平均速度。
【解答】
𝐴、从曲线𝑏可知，位移先增大后减小，可知𝑏车的运动方向发生改变，故𝐴错误。
𝐵、𝑡1时刻，两车的位置坐标相等，可知两车的位移相等，故𝐵错误。
𝐶、𝑡1到𝑡2时间内，两车的位移相等，时间相等，则平均速度相等，故𝐶错误。
𝐷、𝑡1到𝑡2时间内，曲线𝑏有一点的切线斜率与直线𝑎斜率相等，可知在某时刻两车速度相等，故𝐷正确。
2. 如图所示，一固定斜面上两个质量相同的小物块𝐴和𝐵紧挨着匀速下滑，𝐴与𝐵间的接触面光滑．已知𝐴与斜面之间的动摩擦因数是𝐵与斜面之间动摩擦因数的2倍，斜面倾角为𝛼．𝐵与斜面之间的动摩擦因数是（ ）
A.tan𝛼 B.23tan𝛼 C.cot𝛼 D.23cot𝛼
【答案】
B
【考点】
解直角三角形在三力平衡问题中的应用
摩擦力的判断
【解析】
对𝐴𝐵整体进行研究，分析受力情况，作出力图，根据平衡条件列方程求解．
【解答】
设每个物体的质量为𝑚，𝐵与斜面之间动摩擦因数为𝜇．以𝐴𝐵整体为研究对象。
根据平衡条件得
2𝑚𝑔sin𝛼＝2𝜇𝑚𝑔cos𝛼+𝜇𝑚𝑔cos𝛼
试卷第2页，总16页 解得𝜇=23tan𝛼
3. 以水平面为零势能面，则小球水平抛出时重力势能等于动能的2倍，那么在抛体运动过程中，当其动能和势能相等时，水平速度和竖直速度之比为（ ）
A.√3:1 B.1:1 C.1:√2 D.√2:1
【答案】
D
【考点】
机械能守恒的判断
摩擦力做功与能量转化
【解析】
根据动能与势能之间的关系可用高度表示速度；根据机械能守恒定律可求得动能和势能相等时的竖直分速度；则可求得水平速度和竖直速度之比．
【解答】
最高点处时𝑚𝑔ℎ＝2𝐸𝑘＝𝑚𝑣02；
解得𝑣0=√𝑔ℎ
设动能和势能相等时，高度为ℎ′；
由机械能守恒定律可知：𝑚𝑔ℎ′+12𝑚𝑣2＝𝑚𝑔ℎ+12𝑚𝑣02
联立解得：ℎ′=3ℎ4
则竖直分速度𝑣𝑦=√2𝑔×ℎ4=√𝑔ℎ2
故水平速度和竖直速度之比为：𝑣0:𝑣𝑦=√2:1；
4. 如图，运行轨道在同一平面内的两颗人造卫星𝐴、𝐵，同方向绕地心做匀速圆周运动，此时刻𝐴、𝐵连线与地心恰在同一直线上且相距最近，已知𝐴的周期为𝑇，𝐵的周期为2𝑇3．下列说法正确的是（ ）
A.𝐴的线速度大于𝐵的线速度
B.𝐴的加速度大于𝐵的加速度
C.𝐴、𝐵与地心连线在相同时间内扫过的面积相等
D.从此时刻到下一次𝐴、𝐵相距最近的时间为2𝑇
【答案】
D
【考点】
万有引力定律及其应用
人造卫星上进行微重力条件下的实验
【解析】
根据万有引力提供向心力列式，得到速度、加速度与轨道半径的关系式，再进行分析．根据几何知识分析𝐴、𝐵与地心连线在相同时间内扫过的面积是否相等．从此时刻到下一次𝐴、𝐵相距最近，转过的角度差为2𝜋，根据角速度与周期的关系和角度的关系
试卷第3页，总16页 列式计算时间．
【解答】
𝐴、根据万有引力提供向心力，得𝐺𝑀𝑚𝑟2=𝑚𝑣2𝑟，𝑣=√𝐺𝑀𝑟．可知轨道半径越大，速度越小，由图可知𝐴的轨道半径大，故𝐴的线速度小，故𝐴错误。
𝐵、根据万有引力提供向心力𝐺𝑀𝑚𝑟2=𝑚𝑎，得 𝑎=𝐺𝑀𝑟2，可知轨道半径越大，加速度越小，由图可知𝐴的轨道半径大，故𝐴的加速度小，故𝐵错误。
𝐶、卫星在时间𝑡内扫过的面积为 𝑆=𝑣𝑡𝑟2=𝑡𝑟√𝐺𝑀𝑟2=𝑡2√𝐺𝑀𝑟，所以𝐴、𝐵与地心连线在相同时间内扫过的面积是不相等的，故𝐶错误。
𝐷、从此时刻到下一次𝐴、𝐵相距最近，转过的角度差为2𝜋，即(2𝜋2𝑇3−2𝜋𝑇)𝑡＝2𝜋，所以𝑡＝2𝑇，故从此时刻到下一次𝐴、𝐵相距最近的时间为2𝑇，故𝐷正确。
5. 在匀强磁场中有一不计电阻的矩形线圈，绕垂直磁场的轴匀速转动，产生如图甲所示的正弦交流电，把该交流电接在图乙中理想变压器的𝐴、𝐵两端，电压表和电流表均为理想电表，𝑅𝑡为热敏电阻（温度升高时其电阻减小），𝑅为定值电阻．下列说法正确的是（ ）
A.在𝑡＝0.01𝑠，穿过该矩形线圈的磁通量为零
B.变压器原线圈两端电压的瞬时值表达式为𝑢＝36sin50𝜋𝑡(𝑉)
C.𝑅𝑡处温度升高时，电压表𝑉1、𝑉2示数的比值不变
D.𝑅𝑡处温度升高时，电流表的示数变大，变压器输入功率变大
【答案】
D
【考点】
变压器的构造和原理
交变电流的图象和三角函数表达式
【解析】
由图甲可知交流电压最大值，周期，可由周期求出角速度的值，则可得交流电压𝑢的表达式 𝑢＝𝑈𝑚sin𝜔𝑡(𝑉)，由图乙可知交流电压有效值，根据电压与匝数成正比知副线圈电压，原、副线圈的交流电的功率相等，𝑅1处温度升高时，阻值减小，根据负载电阻的变化，可知电流、电压变化．
【解答】
解：𝐴𝐵．原线圈接的图甲所示的正弦交流电，由图知最大电压36√2𝑉，周期0.02𝑠，故角速度是𝜔＝100𝜋，𝑢＝36 √2sin100𝜋𝑡(𝑉)，当𝑡＝0.01𝑠时，𝑢＝0，此时穿过该线圈的磁通量最大，故𝐴𝐵错误；
𝐶．𝑅1处温度升高时，原副线圈电压比不变，但是𝑉2不是测量副线圈电压，𝑅1温度升高时，阻值减小，电流增大，则𝑅2电压增大，所以𝑉2示数减小，则电压表𝑉1、𝑉2示数的比值增大，故𝐶错误；
𝐷．𝑅1温度升高时，阻值减小，电流增大，而输出电压不变，所以变压器输出功率增
试卷第4页，总16页 大，而输入功率等于输出功率，所以输入功率增大，故𝐷正确．
故选𝐷．
6. 如图所示，一列简谐横波沿𝑥轴正向传播，波源从平衡位置开始振动．当波传到𝑥＝1𝑚的𝑃点时开始计时，已知在𝑡＝0.4𝑠时𝑃𝑀间第一次形成图示波形，此时𝑥＝4𝑚的𝑀点正好在波谷．下列说法中正确的是（ ）
A.𝑃点的振动周期为0.4𝑠
B.𝑃点开始振动的方向沿𝑦轴正方向
C.当𝑀点开始振动时，𝑃点可能在波谷
D.这列波的传播速度是15 𝑚/𝑠
【答案】
A
【考点】
横波的图象
波长、频率和波速的关系
【解析】
简谐横波沿𝑥轴正向传播，在𝑡＝0.4𝑠时𝑃𝑀间第一次形成图示波形，由图读出，𝑡＝0.4𝑠时间内振动传播了一个波长，经过了一个周期，则可知𝑃点的周期．读出波长，由𝑣=𝜆𝑇求出波速𝑣．𝑃点开始振动的方向与图示时刻𝑥＝5𝑚处质点的振动方向相同．根据𝑃𝑀间的距离判断𝑀点开始振动时，𝑃点的位置．
【解答】
𝐴、由题意，简谐横波沿𝑥轴正向传播，在𝑡＝0.4𝑠时𝑃𝑀间第一次形成图示波形，波应传到𝑥＝5处，则𝑡＝0.4𝑠时间内振动传播了一个波长，经过了一个周期，故𝑃点的周期为0.4𝑠。故𝐴正确。
𝐵、𝑃点开始振动的方向与图示时刻𝑥＝5𝑚处质点的振动方向相同，由波形平移法得知，𝑃点开始振动的方向沿𝑦轴负方向。故𝐵错误。
𝐶、当𝑀点开始振动时，由波形可知，𝑃点在波峰。故𝐶错误。
𝐷、由图知，波长𝜆＝4𝑚，则波速𝑣=𝜆𝑇=40.4=10𝑚/𝑠。故𝐷错误。
7. 真空中有一半径为𝑟0的带电金属球，通过其球心的一直线上各点的电势𝜑分布如图所示。图中𝑥1、𝑥2、𝑥3分别表示该直线上𝐴、𝐵、𝐶三点到球心的距离。根据𝜑−𝑥图象，下列说法正确的是（ ）
A.该金属球可能带负电
试卷第5页，总16页 B.𝐵点的电场强度大于𝐶点的电场强度
C.𝐴点的电场强度方向由𝐴指向𝐵
D.电荷量为𝑞的正电荷从𝐵移到𝐶的过程中，电场力做功𝑊＝𝑞(𝜑3−𝜑2)
【答案】
B
【考点】
电势差与电场强度的关系
【解析】
根据直线上各点的电势𝜑分布图判断𝐴点和𝐵点电势。明确电场线与电势间的关系，知道沿电场线方向电势逐点降低。根据电场力做功表达式𝑊＝𝑞𝑈，结合电势差等于两点电势之差，即可求解电场力的功。
【解答】
𝐴、由图可知0到𝑟0电势不变，之后电势变小，带电金属球为一等势体，再依据沿着电场线方向，电势降低，则金属球带正电，故𝐴错误；
𝐵、图象的斜率表示电场强度的大小，则可知𝐵点的电场强度大于𝐶点的电场强度，故𝐵正确；
𝐶、由图可知，𝐴点处的电势图象的斜率为零，故说明𝐴点处的场强为零，故𝐶错误；
𝐷、正电荷沿直线从𝐴移到𝐵的过程中，电场力做功𝑊＝𝑞𝑈𝐴𝐵＝𝑞(𝜑2−𝜑3)，故𝐷错误。
8. 如图所示，𝐴、𝐵两小球静止在光滑水平面上，用轻弹簧相连接，𝐴球的质量小于𝐵球的质量．若用锤子敲击𝐴球使𝐴得到𝑣的速度，弹簧压缩到最短时的长度为𝐿1；若用锤子敲击𝐵球使𝐵得到𝑣的速度，弹簧压缩到最短时的长度为𝐿2，则𝐿1与𝐿2的大小关系为（ ）
A. 𝐿1>𝐿2 B. 𝐿1<𝐿2 C. 𝐿1=𝐿2 D.不能确定
【答案】
C
【考点】
动量守恒定律的理解
【解析】
当弹簧压缩到最短时，两球的速度相同．𝐴、𝐵两球组成的系统动量守恒，根据动量守恒定律和能量守恒定律结合判断．
【解答】
解：当弹簧压缩到最短时，两球的速度相同．取𝐴或𝐵的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：𝑚𝐴𝑣=(𝑚𝐴+𝑚𝐵)𝑣′，由机械能守恒定律得：𝐸𝑝=12𝑚𝐴𝑣2−12(𝑚𝐴+𝑚𝐵)𝑣′2．联立解得弹簧压缩到最短时有：𝐸𝑝=𝑚𝐴𝑚𝐵𝑣22(𝑚𝐴+𝑚𝐵)，故弹性势能相等，则有：𝐿1=𝐿2．
故选𝐶．
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，有多个选项是符合题目要求的．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分．
如图所示，在足够长的光滑绝缘水平直线轨道上方的𝑃点，固定一电荷量为+𝑄的点电
