2020年山东省济南市高考物理三模试卷 9页

‎2020年山东省济南市高考物理三模试卷 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，分别在压强p‎1‎和p‎2‎下的体积V与温度T的关系图线如图所示。 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.压强增大，吸收热量 B.压强增大，放出热量 C.压强减小，放出热量 D.压强减小，吸收热量 ‎ ‎ ‎ ‎2. 医学影像诊断设备PET/CT是诊断COVID−19‎的一种有效手段，其原理是借助于示踪剂可以聚集到病变部位的特点来发现疾病。示踪剂常利用同位素‎​‎‎6‎‎11‎C作示踪原子标记，其半衰期仅有‎20min。‎​‎‎6‎‎11‎C由小型回旋加速器输出的高速质子轰击‎​‎‎7‎‎14‎N获得，则下列说法正确的是（ ） ‎ A.用高速质子轰击‎​‎‎7‎‎14‎N，生成‎​‎‎6‎‎11‎C的同时释放出中子 B.用高速质子轰击‎​‎‎7‎‎14‎N，生成‎​‎‎6‎‎11‎C的同时释放出α粒子 C.‎1g的‎​‎‎6‎‎11‎C经‎40min后，剩余‎​‎‎6‎‎11‎C的质量为‎0.2g D.将‎​‎‎6‎‎11‎C置于回旋加速器中，其半衰期可能发生变化 ‎ ‎ ‎3. 百公里加速是衡量车辆极限加速能力的指标，直接体现了车辆的动力特性。某新款汽车百公里加速过程的v−t图象如图所示，则此过程中位移和加速度大小各约为（ ） ‎ A.‎90m，‎5m/‎s‎2‎ B.‎90m，‎15m/‎s‎2‎ C.‎320m，‎5m/‎s‎2‎ D.‎320m，‎‎15m/‎s‎2‎ ‎ ‎ ‎4. 某同学乘坐电梯从‎1‎楼至‎20‎楼，电梯的启动和制动阶段均可视为匀变速运动。此过程中下列描述电梯运动的a−t图象正确的是（ ） ‎ A. B. C. D. ‎ ‎ ‎ ‎5. 中国北斗卫星导航定位系统是我国自行研制的先进全球卫星导航系统（英文简称BDS），是全球范围内第三个成熟的卫星导航定位系统。系统中第‎55‎颗北斗导航卫星，属地球静止轨道卫星，计划于‎2020‎年‎6‎月发射。月球围绕地球的运动可看做匀速圆周运动，周期为‎27‎天。则第‎55‎颗北斗导航卫星与月球的向心加速度之比为（ ） ‎ A.‎3‎‎2‎ B.‎3‎‎4‎ C.‎3‎‎6‎ D.‎‎3‎‎8‎ ‎ ‎ ‎6. 透明介质制成的长直圆柱体位于真空中，某种单色光以入射角θ从左端入射透明介质。单色光在介质中传输，恰好在界面的P点发生全反射，如图所示，则此介质的折射率为（ ） ‎ A.‎1+sin‎2‎θ B.‎1+cos‎2‎θ C.‎1+sin2θ D.‎‎1+cos2θ ‎ ‎ ‎7. 纸面内有两条互成‎60‎‎∘‎角的长直绝缘导线L‎1‎、L‎2‎，相交于O点，通以等大电流I，方向如图所示。m、n两点到O点距离均为R，且位于两导线夹角的角平分线上。已知通电长直导线周围某点磁感应强度满足B＝kIr，其中k为常数，r为点到长直导线的距离。则m、n两点的磁感应强度大小分别为（ ） ‎ A.Bm＝k‎4IR，Bn＝k‎4‎3‎I‎3R B.Bm＝‎0‎，Bn＝‎0‎ C.‎ 第17页 共18页 ◎ 第18页 共18页 Bm‎＝k‎2IR，Bn＝k‎4‎3‎I‎3R D.Bm＝k‎4IR，Bn＝‎0‎ ‎ ‎ ‎ ‎8. 如图所示，在竖直放置的正方形框架PQML中，N点为LM边的中点，两段细绳PO、NO连接小球，小球恰好处于框架的中心。若将框架在竖直面内绕Q点逆时针缓慢转动‎90‎‎∘‎，关于两细绳对小球的拉力大小变化说法正确的是（ ） ‎ A.NO绳中拉力变大，PO绳中拉力变小 B.NO绳中拉力变小，PO绳中拉力变大 C.NO绳中拉力先变大后变小，PO绳中拉力变小 D.NO绳中拉力先变大后变小，PO绳中拉力变大 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．‎ ‎ ‎ ‎ 如图所示，竖直放置的封闭绝热气缸，被一定质量的绝热光滑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，两部分气体温度均为T，均可视为理想气体。现在把气缸缓慢转至水平放置，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，T<‎Tb B.Va‎<‎Vb，T>‎Tb C.Va‎>‎Vb，Ta‎<‎Tb D.Va‎<‎Vb，Ta‎>‎Tb ‎ ‎ ‎ ‎ 如图所示，在水平向右的匀强电场中，质量为m的带电小球，从P点静止释放，通过Q点时，速度大小为v，方向与电场方向成‎30‎‎∘‎角，不计空气阻力，则小球从P运动到Q的过程中（ ） ‎ A.重力势能减少量等于电势能减少量 B.重力势能减少量小于电势能减少量 C.电势能减少量等于机械能增加量 D.重力势能减少量等于机械能增加量 ‎ ‎ ‎ 一个长直密绕螺线管N放在一个金属圆环M的中心，圆环轴线与螺线管轴线重合，如图甲所示。螺线管N通有如图乙所示的电流，下列说法正确的是（ ） ‎ A.t=‎T‎8‎时刻，圆环有扩张的趋势 B.t=‎T‎8‎时刻，圆环有收缩的趋势 C.t=‎T‎8‎和t=‎‎3T‎8‎时刻，圆环内有相同的感应电流 D.t=‎‎3T‎8‎和t=‎‎5T‎8‎时刻，圆环内有相同的感应电流 ‎ ‎ ‎ 足够长的水平传送带上放置一小物块，质量m＝‎1kg，物块与传送带之间的动摩擦因数为μ＝‎0.2‎，现让传送带从静止开始以恒定的加速度a＝‎4m/‎s‎2‎开始运动，当其速度达到v＝‎12m/s后，立即以相同大小的加速度匀减速运动，经过一段时间后，传送带和小物块都静止不动。下列说法正确的是（ ） ‎ A.小物块‎0s到‎4s内做匀加速直线运动，之后匀减速直至静止 B.小物块‎0s到‎4.5s内做匀加速直线运动，之后匀减速直至静止 C.整个过程中小物块和皮带间的摩擦生热‎24J D.整个过程中小物块和皮带间的摩擦生热‎40J 三、填空题（共2小题，每小题6分，满分14分）‎ ‎ ‎ ‎ 如图甲所示，点光源位于S，右侧为竖直放置屏幕的横截面，P点位于S与屏幕之间中点，且SP连线垂直于屏幕。让一个小球从P点静止释放，光照射小球在屏幕上形成影子，影子在屏幕上的移动情况被数码相机连拍功能拍摄下来。图乙为拍摄到影子下落过程中的部分图象，已知该数码相机每秒拍摄‎10‎次，空气阻力忽略不计。 ‎ 第17页 共18页 ◎ 第18页 共18页 ‎ ‎ ‎（1）影子运动至位置C时的速度为________m/s；此时小球的速度为________m/s。（保留两位有效数字）‎ ‎ ‎ ‎（2）若影子的v−t图象如图丙所示，可求得当地重力加速度g＝________。（用字母表示）‎ ‎ ‎ ‎ 某同学测量某一电源的电动势和内阻，使用的电路如图甲所示，其中虚线框内为用毫安表改装成双量程电流表的电路。已知毫安表的内阻为‎10Ω，满偏电流为‎100mA，电压表量程为‎3V，R‎0‎、R‎1‎、R‎2‎为定值电阻，其中的R‎0‎＝‎3Ω。 ‎ ‎（1）若使用a和b两个接线柱，电流表量程为‎0.6A；若使用a和c两个接线柱，电流表量程为‎3.0A，则R‎1‎＝________Ω，R‎2‎＝________Ω。‎ ‎ ‎ ‎（2）实验步骤： ①按照原理图连接电路； ②开关S‎2‎拨向b，将滑动变阻器R的滑片移动到左端，闭合开关S‎1‎； ③多次调节滑动变阻器的滑片，记下相应的毫安表的示数I和电压表的示数U。‎ ‎ ‎ ‎（3）数据处理： ①利用实验测得的数据画成了如图乙所示的U−I图象； ②由图象得出电源的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω（E和r的结果均保留‎2‎位有效数字）。‎ 四、解答题（共4小题，满分46分）‎ ‎ ‎ ‎ 如图所示，四分之一圆弧轨道固定于水平面，末端与水平轨道相切，圆弧半径R＝‎1.25m。质量M＝‎0.4kg的小球B静止在水平轨道上。质量m＝‎0.1kg的小球A从与圆心等高处无初速释放，滑下后A与B发生弹性碰撞。小球体积相同且均可视为质点，不计一切摩擦，重力加速度g取‎10m/‎s‎2‎，求： ‎ ‎（1）小球A第一次到达圆弧轨道最低点时，球A受到的支持力大小；‎ ‎ ‎ ‎（2）小球A、B第一次碰后各自的速度。‎ ‎ ‎ ‎ 一列简谐横波沿x轴传播，t＝‎0.1s时的波形图如图甲所示。图乙为介质中质点A的振动图象。 ‎ ‎（1）求波的传播方向及波速；‎ ‎ ‎ ‎（2）t＝‎0.1s时，波刚好传播到坐标原点O，质点B平衡位置的坐标xB＝‎−2.5m（图中未画出），求质点B处于波峰位置的时刻。‎ ‎ ‎ ‎ 如图所示，在光滑水平地面上有一长为L＝‎2.5m的长木板，木板的质量为M＝‎1kg，木板左端上放置一小滑块，小滑块的质量为m＝‎2kg，在木板右方有一竖直墙壁。某时刻木板和滑块一起以v‎0‎＝‎3m/s的初速度向右运动，木板与墙壁碰撞前后速度大小不变，方向相反。已知滑块与木板间的动摩擦因数为μ＝‎0.3‎，重力加速度大小g取‎10m/‎s‎2‎，求： ‎ ‎（1）木板与墙壁第‎1‎次碰后木板向左运动的最远距离；‎ ‎ ‎ ‎（2）木板与墙壁第‎4‎次碰前瞬间木板的速度；‎ ‎ ‎ ‎（3）滑块最终停止运动时距离木板右端多远。‎ 第17页 共18页 ◎ 第18页 共18页 ‎ ‎ ‎ 如图甲所示，在xOy坐标平面内，第一象限存在方向垂直纸面向外的匀强磁场；在y轴左侧有一个倾斜放置的平行板电容器MN，极板与y轴成‎60‎‎∘‎；第四象限存在一个匀强电场，电场强度为E，方向与x轴负向成‎45‎‎∘‎角。质量为m、电荷量为q的带负电粒子从y轴上P点由静止释放，粒子经磁场偏转后从Q点射入第二象限，刚好紧贴N板平行于极板射入电容器。已知O、P间距离为‎2‎l，不计粒子重力，不考虑场的边缘效应。求： ‎ ‎（1）粒子进入磁场时的速度大小；‎ ‎ ‎ ‎（2）磁感应强度B的大小；‎ ‎ ‎ ‎（3）粒子从Q点射入电容器开始计时，在极板间加图乙所示的交变电压，U‎0‎、T为已知量；若粒子离开极板时速度与Q点相同，那么极板长度l‎′‎与极板间距d应满足的条件。‎ 第17页 共18页 ◎ 第18页 共18页 参考答案与试题解析 ‎2020年山东省济南市高考物理三模试卷 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.‎ ‎【答案】‎ C ‎【考点】‎ 理想气体的状态方程 热力学第一定律 ‎【解析】‎ 根据图示图象判断气体由状态A变到状态B过程气体状态参量如何变化，然后应用理想气体状态方程判断气体压强如何变化，然后应用热力学第一定律判断气体吸热与放热情况。‎ ‎【解答】‎ A‎、当气体做等容变化时，根据理想气体状态方程pVT‎=C可知，VT‎=‎Cp，在V−T图象中，斜率越大，压强越小，故p‎1‎‎>‎p‎2‎，从A到B，气体的压强减小，由于从A到B做等容变化气体不做功，温度降低，内能减小，根据热力学第一定律‎△U＝W+Q可知，气体放热，故ABD错误，C正确；‎ ‎2.‎ ‎【答案】‎ B ‎【考点】‎ 原子核衰变 ‎【解析】‎ 原子核在衰变过程中遵循质量数守恒和电荷数守恒；根据半衰期的公式求解；且半衰期与元素所处的物理环境和化学状态无关。‎ ‎【解答】‎ AB‎、根据质量数守恒和电荷数守恒知，该核反应方程为，‎​‎‎7‎‎14‎N+‎​‎‎1‎‎1‎H→‎​‎‎6‎‎11‎C+‎​‎‎2‎‎4‎He，故A错误，B正确； C、由题意知半衰期τ为‎20min，经‎40min，则发生了‎2‎个半衰期；‎1g的剩余碳‎11‎的质量为m‎0‎＝‎(‎1‎‎2‎‎)‎‎2‎m＝‎0.25g，故C错误； D、半衰期与元素所处的物理环境和化学状态无关，因此其半衰期不可能变化，故D错误。‎ ‎3.‎ ‎【答案】‎ A ‎【考点】‎ v-t图像（匀变速直线运动）‎ x-t图像（匀变速直线运动）‎ 匀变速直线运动的概念 非常规图象 ‎【解析】‎ 速度-时间图象反映物体的速度随时间的变化规律，图象与时间轴所围的面积表示位移，图象的斜率等于物体的加速度。‎ ‎【解答】‎ 汽车的最大速度为 v＝‎100km/h=‎100‎‎3.6‎m/s=‎250‎‎9‎m/s 根据v−t图象与时间轴所围的面积表示位移，可知，此过程中位移为 x=v‎2‎t=‎250‎‎9‎‎2‎×6m≈83m，故约为‎90m。 加速度约为 a=‎△v‎△t=‎250‎‎9‎‎6‎m/s‎2‎≈5m/‎s‎2‎，故A正确，BCD错误。‎ ‎4.‎ ‎【答案】‎ B ‎【考点】‎ v-t图像（匀变速直线运动）‎ x-t图像（匀变速直线运动）‎ 匀变速直线运动的概念 非常规图象 ‎【解析】‎ 电梯的启动阶段做匀加速运动，中途做匀速运动，制动阶段做匀减速运动，分析加速度的大小和方向特点，确定图象的形状。‎ ‎【解答】‎ 电梯的启动阶段做匀加速运动，加速度不变，方向竖直向上，中途匀速运动，加速度为零，电梯制动阶段做匀减速运动，加速度不变，方向竖直向下。电梯的启动和制动阶段速度变化量大小相等，结合a−t图象与时间轴所围的面积表示速度变化量，可知，只有B图正确，故ACD错误，B正确。‎ ‎5.‎ ‎【答案】‎ B ‎【考点】‎ 人造卫星上进行微重力条件下的实验 万有引力定律及其应用 同步卫星 向心力 ‎【解析】‎ 根据开普勒第三定律确定周期与轨道半径的关系。 根据圆周运动向心加速度定义比较。‎ ‎【解答】‎ 北斗导航卫星的运行周期为‎1‎天，月球绕地球运行周期为‎27‎天， 根据开普勒第三定律可知，r‎3‎T‎2‎‎=k，则北斗导航卫星和月球的轨道半径之比为‎1:9‎ 根据圆周运动向心加速度公式可知，a=‎4‎π‎2‎T‎2‎r， 第‎55‎颗北斗导航卫星与月球的向心加速度之比为‎3‎‎4‎‎:1‎，故B正确，ACD错误。‎ ‎6.‎ 第17页 共18页 ◎ 第18页 共18页 ‎【答案】‎ A ‎【考点】‎ 光的折射定律 ‎【解析】‎ 分析光进入圆柱体的折射角与全反射的临界角关系，根据折射定律以及临界角与折射率的关系分析求解折射率。‎ ‎【解答】‎ 令光进入圆柱体时发生折射现象的折射角为β， 根据几何知识有：β+C＝‎90‎‎∘‎， 因为根据折射定律有：n=‎sinθsinβ， 且sinC=‎‎1‎n， 联立解得：n=‎‎1+sin‎2‎θ，故A正确，BCD错误。‎ ‎7.‎ ‎【答案】‎ D ‎【考点】‎ 通电直导线和通电线圈周围磁场的方向 ‎【解析】‎ 分别求出m点、n点到L‎1‎和L‎2‎的距离，根据安培定则判断导线L‎1‎和L‎2‎产生的磁场方向，根据磁场的叠加求解。‎ ‎【解答】‎ m点到L‎1‎和L‎2‎的距离均为：r‎1‎＝Rsin‎30‎‎∘‎=‎1‎‎2‎R，导线L‎1‎和L‎2‎的在m点处产生的磁场均向里，则m点的磁感应强度大小为：Bm＝‎2×kIr‎1‎=k‎4IR n点到L‎1‎和L‎2‎的距离均为：r‎2‎＝Rsin‎60‎‎∘‎=‎3‎‎2‎R，导线L‎1‎在n点处产生的磁场向外，导线L‎2‎在n点处产生的磁场向里，则n点的磁感应强度大小为‎0‎，故ABC错误、D正确。‎ ‎8.‎ ‎【答案】‎ C ‎【考点】‎ 力的合成与分解的应用 解直角三角形在三力平衡问题中的应用 ‎【解析】‎ 以小球为研究对象，将重力沿ON和OP进行分解，根据“矢量圆”方法画图进行分析。‎ ‎【解答】‎ 以小球为研究对象，将重力沿ON和OP进行分解，根据矢量三角形法则可知三个力构成矢量三角形，由于整体逆时针旋转‎90‎‎∘‎，根据“矢量圆”方法画出各力的变化情况如图所示： 由图可知：NO绳中拉力先变大后变小，PO绳中拉力变小，故C正确、ABD错误。 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．‎ ‎【答案】‎ B,D ‎【考点】‎ 理想气体的状态方程 热力学第一定律 ‎【解析】‎ 先对活塞受力分析，判断出ab部分气体的压强关系，开始两部分气体温度相同、体积相同，在把气缸缓慢转至水平放置，从而判定出活塞移动方向，进而判定体积关系，然后再根据热力学第一定律分析温度关系。‎ ‎【解答】‎ 设活塞的质量为m，横截面积为S，在开始时，则pb‎=pa+‎mgS，b部分压强大于a部分气体压强，把气缸缓慢转至水平放置，活塞向a部分气体移动，平衡时Va‎<‎Vb，P‎′‎a＝P‎′‎b．活塞移动过程中，a气体被压缩，气体内能增大，温度升高，b气体向外做功，内能减小，温度降低，平衡时Tb‎