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    山东省菏泽市巨野县实验中学2020届高三学业水平模拟考试物理试卷

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    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。
    1．一定质量的理想气体，在温度T1和T2下的压强p与体积V的关系曲线如图所示。气体由状态A等容变化到状态B的过程中，下列说法正确的是
    A．温度降低，吸收热量B．温度降低，放出热量C．温度升高，吸收热量D．温度升高，放出热量
    2354
    为23994Pu92U+2He+γ。以下说法正确的是
    p
    T2T1O
    BA
    V
    2392392．在核反应堆中，23892U吸收一个中子后生成94Pu，94Pu是重要的核燃料，其衰变方程式

    A．239衰变过程94Pu衰变过程是一个
    B．23994Pu衰变过程质量数守恒，所以没有核能量释放
    C．239光子是由23594Pu衰变过程中的92U原子核能级跃迁产生的
    239
    D．23892U吸收一个中子后生成94Pu的核反应过程是一个α衰变过程
    3．甲、乙两车沿着一条平直公路同向同速行驶，相距121m。
    vv0
    乙
    甲
    2t03t04t05t0t
    t=0时刻，前面的甲车开始减速，经过一段时间，后面的乙
    车也开始减速，两车的v-t图像如图所示。如果乙车停止时与前方甲车相距1m，则甲车在减速过程中行驶的距离为
    A．120mC．200m

    B．160mD．240m
    O
    t0
    4．图甲为光电效应实验的电路图，利用不同频率的光进行光电效
    应实验，测得光电管两极间所加电压U与光电流I的关系如图乙中a、b、c、d四条曲线所示。用νa、νb、νc、νd表示四种光的频率，下列判断正确的是



    A．νb>νc>νd>νa
    B．νd>νb>νc>νaC．νd>νc>νb>νaD．νa>νc>νb>νd
    5．按照玻尔原子理论，原子中的电子在库仑力的作用下，在特定的分立轨道上绕原子核做圆周运动。若电子以角速度ω0在纸面内绕核沿顺时针方向做匀速圆周运动，现施加一垂直纸面向外的匀强磁场，如图所示。施加磁场后，假设电子绕核运动的半径R保持不变，角速度变为ω，不计重力。下列判断正确的是


    A．洛伦兹力的方向背离圆心，ω<ω0B．洛伦兹力的方向背离圆心，ω>ω0C．洛伦兹力的方向指向圆心，ω<ω0D．洛伦兹力的方向指向圆心，ω>ω0
    为R0。闭合开关S，当R=0.5R0时，极板带电量为Q0，一电子水平射入电容器两极板之间的匀强电场，经水平距离x0后打到极板上；当R=2R0时，极板带电量为Q，电子仍以相同速度从同一点射入电场，经水平距离x后打到极板上。不计电子重力。以下关系正确的是A．Q<Q0，x>x0


    6．如图所示，平行板电容器的两极板水平放置，滑动变阻器的阻值为R，定值电阻的阻值
    B．Q>Q0，x>x0D．Q>Q0，x<x0
    C．Q<Q0，x<x0
    7．科学家麦耶（M.Mayor）和奎洛兹（D.Queloz）因对系外行星的研究而获得2019年诺贝尔物理学奖。他们发现恒星“飞马座51”附近存在一较大的行星，两星在相互引力的作用下，围绕两者连线上的某点做周期相同的匀速圆周运动。已知恒星与行星之间的距


    离为L，恒星做圆周运动的半径为R、周期为T，引力常量为G。据此可得，行星的质量为
    4π22
    RLA．GT24π22
    L(LRC．GT2
    4π2
    RL2B．2
    GT

    4π22
    R(LRD．GT2
    8．一列简谐横波沿x轴传播，t=0.1s时的波形图如图甲所示，A、B为介质中的两质点。图乙为质点A的振动图像。以下判断正确的是
    y/cm5
    B•
    A•
    5y/cm
    O-5
    2.512.5
    x/cm
    O-5
    0.05

    0.25
    t/s
    图甲图乙
    A．t=0.15s时，A的加速度为零
    B．t=0.15s时，B的速度沿y轴正方向
    C．从t=0.1s到t=0.25s，B的位移大小为10cmD．从t=0.1s到t=0.25s，波沿x轴负方向传播了7.5cm
    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，一绝热气缸由导热隔板分为左右两部分，隔板可沿气缸内壁无摩擦滑动，气缸两侧充有同种气体（可视为理想气体）。缓慢推动绝热活塞压缩右侧气体，当左右两侧气体达到新的热平衡时，以下说法正确的是
    A．两侧气体的温度相等B．两侧气体分子的平均速率相等C．右侧气体压强大于左侧气体压强D．气缸内每个气体分子的动能均相等桌面上。将三个完全相同的带电小球放置在球壳内，平衡后小球均紧靠球壳静止。
    小球的电荷量均为Q，可视为质点且不计重力。则小球静止时，以下判断正确的是
    A．三个小球之间的距离均等于2RB．三个小球可以位于球壳内任一水平面内
    C．三个小球所在平面可以是任一通过球壳球心的平面
    10．内半径为R，内壁光滑的绝缘球壳固定在



    3kQ2
    D．每个小球对球壳内壁的作用力大小均为，k为静电力常量
    3R2
    11．如图所示，空间存在一水平向右的匀强电场，长为L且不可伸长的绝缘细绳一端固定于
    O点，另一端系有一带正电小球，小球静止于B点，此时绳与竖直方向的夹角为45
    的C点。不计空气阻力，下列关于小球的叙述正确的是
    。
    现将小球拉至与O点同高度的A点，由静止释放，小球沿圆弧经B点运动到O点正下方


    A．每下降相同高度，电势能的增加量都相等B．每下降相同高度，重力势能的减少量都相等
    C．A到B的过程中，重力势能的减少量大于动能的增加量D．A到C的过程中，克服电场力做的功小于重力势能的减少量轴平行。以无穷远处为电势零点，测得x轴上各点的电势φ随坐标x的分布如图所示。下列说法正确的是
    A．x2处的电场强度为零B．Q1和Q2带有异种电荷
    C．将试探电荷+q从x1沿x轴正方向移到x3的过程
    中，电势能先增大后减小
    •
    x1
    O
    •x2
    •x3
    x
    12．在x轴附近固定有两个点电荷Q1和Q2，其连线与x


    D．将试探电荷+q从x1沿x轴正方向移到x3的过程中，电势能先减小后增大
    三、非选择题：本题共6小题，共60分。
    13．（6分）某同学在利用气垫导轨、滑块、数字计时器、光电门等器材验证动量守恒定律
    实验中，用到两个相同的光电门1和2及质量分别为400g、200g的滑块A和B，两滑块上分别固定有宽度相同的长方形遮光片。部分实验操作如下：
    （1）用精度为0.02mm的游标卡尺测量遮光片的宽度，示数如图甲所示，其读数为cm。某次测量中，数字计时器记录的遮光片通过光电门的时间为40.0ms，则滑块的速度大小为m/s（结果保留3位有效数字）。




    （2）研究两个滑块的弹性碰撞：实验中给某个静止滑块适当的初速度，使其从左向右运动，与另一静止的滑块发生弹性碰撞，碰后两滑块的速度方向相同。据此判断，实验开始时，气垫导轨上放置的器材1、器材2、器材3、器材4（如图乙）从左到右依次应为。
    a．光电门1、滑块A、滑块B、光电门2b．光电门1、滑块B、滑块A、光电门2c．滑块A、光电门1、滑块B、光电门2d．滑块B、光电门1、滑块A、光电门2


    （3）研究两个滑块的完全非弹性碰撞：实验中两个滑块碰撞后粘在一起，从左向右先后通过某一光电门。测得先通过该光电门的遮光片速度大小为0.309m/s，后通过该光电门的另一遮光片速度大小为0.311m/s。若上述速度大小的差别由单一因素引起，该因素可能是或。
    a．遮光片倾斜

    b．空气阻力
    d．气垫导轨不水平，左高右低
    c．气垫导轨不水平，左低右高
    14．（7分）某同学先后用多用电表和伏安法测量一个未知电阻Rx的阻值。
    （1）该同学选用倍率为“×100”的电阻挡时，指针位置如图甲所示；他应选用倍率为（填“×1k”或“×10”）的电阻挡再次测量，当其选择合适的倍率后，指针位置如图乙所示，则所测电阻的阻值为Ω。





    （2）为更精确测量其阻值，该同学采用了伏安法。实验室备有下列实验器材：
    a．电压表V1（量程3V，内阻约为15kΩ）；b．电压表V2（量程15V，内阻约为75kΩ）；c．电流表A1（量程250mA，内阻约为0.2Ω）；d．电流表A2（量程50mA，内阻约为1Ω）；e．滑动变阻器R（最大阻值150Ω）；f．电池组E（电动势为3V，内阻不计）；g．开关S，导线若干。
    为减小实验误差，电压表应选用，电流表应选用（填器材前面的序号），实验电路应选（填“图丙”或“图丁”）。若该同学选择器材、连接电路等操作均正确，则电阻的测量值（填“大于”“小于”或“等于”）其真实值，原因是。
    图甲
    图乙


    15．（8分）如图所示，飞机先在水平跑道上从静止开始加速滑行，行驶距离x=600m
    后达到v1=216km/h的速度起飞，飞机滑行过程可视为匀加速直线运动，所受阻力大小恒为自身重力的0.1倍。起飞后，飞机以离地时的功率爬升t=20min，上升了
    h=8000m，速度增加到v2=720km/h。已知飞机的质量m=1×105kg，取重力加
    速度大小g=10m/s2。求：



    （1）飞机在地面滑行时所受牵引力的大小F；（2）飞机在爬升过程中克服空气阻力做的功Wf。


    16．（9分）如图所示，水池的底面与水平面所成夹角为37，一尺寸很小的遥控船模某时
    刻从A点沿AO以v0=0.5m/s的速度匀速向岸边O点行驶，此时太阳位于船模的正后上方，太阳光线方向与水平面的夹角37。已知水的折射率n
    4
    ，sin373
    =0.6。


    （1）求该时刻太阳光线在水中的折射角θ；
    （2）求该时刻遥控船模在水池底部的影子沿水池底面向O点运动速度的大小v；（3）若图中太阳光线方向与水平面的夹角
    变小，遥控船模在水池底部的影子沿水
    池底面向O点运动的速度将如何变化（不要求推导过程，仅回答“增大”“减小”或“不变”）？17．（14分）如图所示，光滑水平面上有相同高度的平板小车A和B，质量分别为mA=0.3kg
    和mB=0.2kg。滑块C静止于A车右端，质量mC=0.1kg，可视为质点。C与A之间的动摩擦因数0.2。现A车在一水平向右的恒定推力作用下，由静止开始经t=1s的时间运动了x1.5m的距离，撤去推力随即与B车发生碰撞并粘在一起（碰撞时间极短）。假设A车足够长，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小g=10m/s。
    2

    （1）求A、B两车碰撞前瞬间，滑块C与A车右端的距离Δx；
    （2）若A、B两车碰撞前瞬间，B车的速度vB=2.5m/s、方向水平向左，试通过计算判断滑块C能否滑上B车。
    18．（16分）如图所示，一阻值为R、边长为l的匀质正方形导体线框abcd位于竖直平面内，
    下方存在一系列高度均为l的匀强磁场区，磁场方向均与线框平面垂直，各磁场区的上下边界及线框cd边均水平。第1磁场区的磁感应强度大小为B1，线框的cd边到第1磁场区上边界的距离为h0。线框从静止开始下落，在通过每个磁场区时均做匀速运动，且通过每个磁场区的速度均为通过其上一个磁场区速度的2倍。重力加速度大小为g，不计空气阻力。求：（1）线框的质量m；
    （2）第n和第n+1个磁场区磁感应强度的大小Bn与Bn+1所满足的关系；
    （3）从线框开始下落至cd边到达第n个磁场区上边界的过程中，

    l
    3
    ald
    bch0
    l1
    l2


    cd边下落的高度H及线框产生的总热量Q。

    物理试题参考答案及评分标准
    一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。
    1.C
    2.C
    3.B
    4.A
    5.A
    6.D
    7.B
    8.D
    二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。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.AB

    10.CD

    11.BC

    12.BD
    三、非选择题：本题共6小题，共60分。13．（6分）
    （1）2.002（1分），0.501（1分）；（2）c（2分）；
    （3）a（1分），d（1分）。14．（7分）
    （1）×10（1分），70（数值在69~71之间均正确）（1分）；
    （2）a（1分），d（1分），图丁（1分），小于（1分），电压表分流（电流测量值大于真实值，意思正确均得分）（1分）。15．（8分）解：
    （1）设飞机在地面滑行时加速度的大小为a，由运动学公式得
    v12=2ax
    ①
    设滑行过程中所受阻力为F阻，由牛顿第二定律得
    F-F阻=ma
    联立①②式，代入数据得
    ②
    F=4×105NP=Fv1


    ③
    （2）设飞机离地时的功率为P，由功率的表达式得



    ④


    由动能定理得
    11
    PtmghWf=mv22mv12
    22联立③④⑤式，代入数据得Wf=1.898×10J
    10
    ⑤
    ⑥
    评分标准：①③④⑥式各1分，②⑤式各2分。16．（9分）解：
    （1）由折射定律得π
    sin(
    2nsin
    ①
    代入数据得
    =37o



    ②③
    （2）由几何关系得v=v0sin53
    代入数据得
    v=0.4m/s
    （3）减小17．（14分）解：




    ④⑤
    评分标准：②④式各1分，①⑤各2分，③式3分。
    （1）设碰撞前滑块C的加速度大小为aC，运动的距离为xC，由牛顿第二定律得
    mCgmCa
    由运动学公式得
    ①
    1
    xCaCt2
    2
    xxxCx0.5m













    ②③
    联立①②③式，代入数据得













    ④
    （2）设A、B碰撞前A的速度大小为vA，C的速度大小为vC，由运动学公式得
    1
    xvAt
    2
    vCaCt









    ⑤⑥
    设碰撞后A、B的速度大小为vAB，由动量守恒定律得mAvAmBvB(mAmBvAB









    ⑦
    设A、B、C最终的共同速度大小为vABC，由动量守恒定律得(mAmBvABmCvC(mAmBmCvABC
    ⑧
    设碰撞后C相对A、B车发生的相对位移为Lx，由能量守恒定律得


    111
    (mAmBvAB2mCvC2(mAmBmCvABC2mCgLx222联立①⑤⑥⑦⑧⑨式，代入数据得Lx0.3m，Lx<Δx
    ⑨
    所以滑块C不能滑到B车上。
    ⑩
    评分标准：②③④⑤⑥⑩式各1分，①式2分，⑦⑧式共3分，⑨式3分。18．（16分）解：
    （1）设线框刚进第一个磁场区的速度大小为v1，由运动学公式得v122gh0
    ①
    设线框所受安培力大小为F1，线框产生的电动势为E1，电流为I，由平衡条件得F1mg

    ②③④⑤
    由安培力的表达式得F1B1IlE1B1lv1
    E1
    R
    联立①②③④⑤式得I
    B12l2
    m2gh0
    gR
    ⑥
    （2）设线框在第n和第n+1个磁场区速度大小分别为vn、vn+1，由平衡条件得
    Bn2l2vn
    mg
    RBn12l2vn+1
    mg
    R联立⑦⑧⑨式得Bn2Bn1
    2vnh
    2g

    ⑦⑧⑨⑩
    vn12vn

    （3）设cd边加速下落的总距离为h，匀速下落的总距离为L，由运动学公式得

    ⑪⑫⑬
    vn2
    n1
    v1

    L2n1l
    联立①⑪⑫⑬式得HhL2
    2n1
    h02n1l
    ⑭
    由能量守恒定律得
    Q2mg(n1l联立⑥⑮式得
    ⑮


    2(n1B12l32gh0
    Q
    R
    ⑯
    评分标准：③④⑤式共2分，⑦⑧式共1分，⑪⑬式各2分，①②⑥⑨⑩⑫⑭⑮⑯式各1分。


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