山东省 2020 年普通高中学业水平等级考试(模拟卷) 物理试题 1．答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写在相应位置，认真核对条形码上的姓名、 考生号和座号 ，并将条形码粘贴在指定位置上。 2．选择题答案必须使用 2B 铅笔(按填涂样例)正确填涂；非选择题答案必须使用 0.5 毫米黑 色签字笔书写．字体工整、笔迹清楚。 3．请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题 卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。 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 2mol 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<Tb C．Va<Vb，Ta<Tb D．Va<Vb，Ta>Tb 3．我国自主研制的绞吸挖泥船“天鲲号”达到世界先进水平。若某段工作时间内，“天鲲号” 的泥泵输出功率恒为 1×104kW，排泥量为 1.4m3／s，排泥管的横截面积为 0.7m2。则泥泵 对排泥管内泥浆的推力为 A． 5×106N B． 2×107N C． 2×109N 4．某一列沿 x 轴传播的简谐横波，在 T= D． 5×109N 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．t= 时刻，Q 比 P 的速度大 C．t= 时刻，Q 到达平衡位置 D．t= 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． R0 B． R0 C． R0 D． R0 6．如图所示，有一束单色光入射到极限频率为 ν0 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，v0+ B．带正电，v0+ C．带负电，v0+ D．带负电，v0+ 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以张角 2θ 出射，则此介 质的折射率为 A． B． C． D． 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( 止氘核( )与静 )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． E B． E C． E D． E 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．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．t= 时刻，圆环有扩张的趋势 B．t= 时刻，圆环有收缩的趋势 C．t= 和 t= D．t= 时刻，圆环内的感应电流大小相等 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 失的动能为 J，滑块 A 与 C 碰撞过程系统损 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)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。) 图甲 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 。现压入空 2 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；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， 与 的夹 角为 θ(0