2020届山东高三物理模拟试题二及答案解析

1、绝密启用前i2020年山东新高考模拟卷（二）物理注意事项：1 .答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2 .回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动， 用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无 效。3 .考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。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 .在平直公路上行驶的a车和b车,其位移一时间图象分别为图中直线 a和曲线b,由图可知（）014A.b车运动方向始终不变B.在ti时刻a车的位移大

2、于b车C.ti到t2时间内a车的平均速度小于b车D.ti到t2时间内某时刻两车的速度可能相同【答案】D【解析】因s-t图线的斜率等于物体的速度，则由图线可知，b车的速度先为正后为负，速度方向发生改变，选项A错误；在ti时刻a车的位移等于解小选项B错误；ti到t2时间内a车的位移等于b车，则a车的 平均速度等于b车，选项B错误；ti到t2时间内某时刻，当b的s-t图线的切线的斜率等于 a的斜率时两车的 速度相同，选项D正确；故选D.A与B的接触面光滑。已知 A2 .如图，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，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。B与斜

3、面之间的动摩擦因数是（）A. tanB. cot【解析】B与斜面之间的动摩擦因数是内则A与斜面之间的动摩擦因数是2 mg cosmg cos 2mg sin ,解得2，tan ,故选 C. 33.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 . 33 1 1B. 1:1C. 1：匹D. 2 ： 1【答案】D【解析】 如图所示，在 。点重力势能等于动能的2倍，mgH 2Eko 2 mv（2 , v0 JgH ,由2O到M小球的机械能守恒，减少的重力势能转化为动能，在 M点动能和势能相等，Ekm Epm ,

4、即Eko mg（H h） mgh，得 h ： H ,而 v2 2g（H h）,则 Vy -g-H , 42L2B. L1VL2 C. L1=L2【答案】C【解析】若用锤子敲击A球，两球组成的系统动量守恒，当弹簧最短时，两者的共速，则mAVmA mB v解得 vmAVmAmB弹性势能最大，最大为Ep121mAvmA22“12mB v2mAmBV一 ；若用垂直敲击B球，同理可得mBv2 mAmB解得v一怛一，弹性势能最大为mAmBEp -mBv2 1 mA mB v2 p 222 mUmlBv2 mAmB,即两种情况17下弹簧压缩最短时，弹性势能相等，故L1 L2, C正确.二、多项选择题：本题共

5、 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。9 .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的点电荷.一质量为m、带电荷量为+ q的物块（可视为质点的检验电荷），从轨道上的A点以初速度vo沿轨道向右运动，雷 运动到P点正下方B点时速度为v.已知点电荷产生的电场在 A点的电势为。（取无穷远处电势为零） P到物块的重心竖直距离为 h, P、A连线与水平轨道的夹角为 60, k为静电常数，下列说法正确的是（）A.物块在A点的电势能Epa = + Q/kqQ 选项b正确；

6、点电荷+ Q产生的电场在B点的电场强度大小8hEbkQ，选项C错误；由能量守恒关系可知：1 mv2q 1 mv2q B，解得：B -（v2 v2） +Bh2222q,选项D正确；故选BD.10 .如图甲所示，一对间距为 l=20cm的平行光滑导轨放在水平面上，导轨的左端接 R=1 的电阻，导轨 上垂直放置一导体杆，整个装置处在磁感应强度大小为B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下。杆在沿导轨方向的拉力 F作用下做初速为零的匀加速运动。测得力F与时间t的关系如图乙所示。杆及两导轨的电阻均可忽略不计，杆在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，则杆的加速度大小和质量分别为（）

7、XXXXKXXxfXXx xXxx|XXXXXXXA. 20m/s2 0.5kg甲B. 20m/s2 0.1kg C. 10m/s2 0.5kg D. 10m/s2 0.1kg【解析】导体杆在轨道上做初速度为零的匀加速直线运动，用v表示瞬时速度，t表示时间，由安培力 B212at 公式和牛顿第二定律得：F-Blv=ma ,由以上得 F=ma+ B 广,在乙图线上取两点代入联立方程得:a=10m/s2 , m= 0.1kg ,选项 D 正确。故选 D.11 .利用如图所示的电路研究光电效应现象，其中电极K由金属钾制成，其逸出功为 2. 25V。用某一频率的光照射时，逸出光电子的最大初动能为1.5

8、0eV,电流表的示数为I。已知普朗克常量约为 6.6X104Js,下列说法正确的是（）A.金属钾发生光电效应的截止频率约为5.5 X 10HzB.若入射光频率加倍，光电子的最大初动能变为3.00eVC.若入射光频率加倍，电流表的示数变为2ID.若入射光频率加倍，遏止电压的大小将变为5.25V【答案】AD【解析】设金属的截止频率为Vc,由Wo=hv解得Vc=5.5 X 110Hz , A正确；由光电效应方程得，若入射光的频率加倍， W0不变，所以光电子的最大初动能并不加倍，B错误；若入射光的频率加倍，电流表的示数不一定是原来的 2倍，C错误；入射光的能量为hv=3.75eV ,若入射光的频率加倍

9、，则EK=5.25eV,所以遏止电压 Uc=5.25V, D正确；故选 AD。12 .如图所示，半圆光滑绝缘轨道MN固定在竖直平面内，。为其圆心，M、N与。高度相同，匀强磁场方向与轨道平面垂直。现将一个带正电的小球自M点由静止释放，它将沿轨道在M、N间做往复运动.下列说法中正确的是（）A .小球在M点和N点时均处于平衡状态B.小球由M至ij N所用的时间等于由 N至ij M所用的时间C .小球每次经过轨道最低点时对轨道的压力大小均相等D .小球每次经过轨道最低点时所受合外力大小均相等【答案】BD【解析】A、小球在 M点和N点只受到重力，所以小球在这两点不能处于平衡状态，故 A错误;B、由于洛仑

10、磁力总是与运动垂直，由于没有摩擦力，故对其速度大小由影响的只有重力，故小球无论从哪边滚下，时间都是一样的，故 B正确；D、小球不管从哪边滚下，只有重力做功，且重力2做功相等，由动能定理可知，小球在最低点是，速度大小总是相等的，由F合=m可知合力不变， 口 r故D正确。C、小球从M到N运动，在最低点受到向上的洛仑磁力、向上的支持力和向下的重力，22由牛顿运动定律可得：F1 F洛 mg m匕，故此时小球对轨道的压力为：F1 m mg F洛；rr小球从N到M运动，在最低点受到向下的洛仑磁力、向上的支持力和向下的重力，由牛顿可得：22F2 mg F洛 m,故此时小球对轨道的压力为 F2 m F洛 mg

11、,所以小球每次经过轨 rr道最低点时对轨道的压力大小不相等，故c错误。三、非选择题：共 6小题，共60分13.某同学利用如图甲所示的装置探究小车的加速度与所受合外力的关系”，具体实验步骤如下:012 cm山”恤*卅，加州十A.按照图示安装好实验装置，挂上砂桶（含少量砂子）;B.调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车沿长木板向下运动，且通过两个光电门的时间相等;C.取下细绳和砂桶，测量砂子和桶的总质最m,并记下；D .保持长木板的倾角不变，不挂砂桶，将小车置于靠近滑轮的位置，由静止释放小车，记录小车先后通过光电门甲和乙时显示的时间；E.重新挂上细绳和砂桶，改变砂桶中砂子的质量，重复B、C、D步骤。

12、(1)若砂桶和砂子的总质量为m,小车的质量为 M,重力加速度为 g,则步骤D中小车加速下滑时所受合力大小为。(忽略空气阻力)(2)如图乙所示，用游标卡尺测得小车上遮光片的宽度为 mm。若遮光片的宽度为 d,光电门甲、乙之间的距离为 1,通过光电门甲和乙时显示的时间分别为ti、t2,则小车的加速度 a=。(4)有关本实验的说法正确的是()A.砂桶和砂子的总质量必须远小于小车的质量B.小车的质量必须远小于砂桶和砂子的总质量C.平衡摩擦力时要取下细绳和砂桶D.平衡摩擦力时不能取下细绳和砂桶电 2- (3) 2【答案】(1)mg (2)6.75 (3)2 (4)D【解析】(1)根据题述实验步骤 B可知

13、取下细绳和砂桶后，小车加速下滑时所受合力大小等于砂桶和砂 子的总重力mg;(2)根据游标卡尺读数规则，遮光片宽度为6 mm + 15 X 0.05 mm= 6.75 mm ;d d(3)遮光片通过两个光电门的速度分别为V1 = 、V2=t2，由v2v2=2a1(d)2解得a= (d) 2t121(4)设平衡摩擦力时木板的倾角为0,则mg+Mgcos =0 Mgsin 8可以看出 m与M之间只需满足上式即可，选项 A、B错误，由于此题中实验步骤B在砂桶拉力作用下小车平衡，取下细绳和砂桶后，小车加速下滑时所受合力大小等于砂桶和砂子的总重力mg,平衡摩擦力时不能取下细绳和砂桶，小车重力沿斜面的分力必

14、须与砂桶和砂子的总重力以及小车向下运动所受摩擦力之和相等，选项C错误、D正确。14.指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器，请回答下列问题:(1)在使用多用电表测量时，若选择开关扳至25V挡，指针的位置如图(a)所示，则测量结果为 V;(2)多用电表测量未知电阻阻值的电路如图( b)所示，电源的电动势为 E, Ro为调零电阻。某次 将待测电阻用电阻箱代替时，电路中电流I与电阻箱的阻值 Rx关系图象如图(c)所示，则此时多用电表的内阻为 ，该电池的电动势 E=V。(3)下列判断正确的是 A.在图(b)中、电表的左、右插孔处分别标注着“一、”“+”B.由图线(c)的特点可知，欧姆表的刻度盘上的数字

15、左小右大C.欧姆表调零的实质是通过调节R,使Rx=0时电路中的电流达到满偏电流D.电阻Rx的变化量相同时，Rx越小，则对应的电流变化量就越小(4)如果随着使用时间的增长，该多用电表内部的电源电动势减少，内阻增大，但仍然能够欧姆调零，如仍用该表测电阻，则测量结果是 。(填 偏大偏小“或 不变”)【答案】(1) 11.5 1.5 X04 12 (3) AC (4)偏大【解析】(1)选择开关置于 25V时，选择表盘第二排刻度进行读数，分度值为0.5 V,对应刻度示数为：11.5 V。(2)根据闭合电路的欧姆定律得：Ig -f-, I 一E一RjRj Rx由题图可得 Ig=0.8 mA,当 I=0.3

16、 mA 时，Rx=15 kQ,解得 R内=15 kQ =1.5 X41O, E=12 V。(3)根据电流红进黑出，在题图 b中，电表的右、左插孔处分别标注着“+” ；被A正确；函数图象是非线性变化，导致欧姆表刻度不均匀，欧姆表的刻度盘上的示数左大右小，由于外电阻增大电路电流减小造成的， 故B错误；欧姆表调零通过调节滑动变阻器R。，调节至待测电阻 Rx为零(即两表笔短接)时，电流表满偏，对应欧姆表示数为零，故 C正确；欧姆表刻度不均匀的原因是待测电阻和电路电流关系非线性变化，而且IRx切线斜率大小随待测电阻值增大而减小，即Rx阻值变化量对应电流变化量随待测电阻增大而减小，欧姆表刻度左密右疏，故

17、D错误。故选ACE Ig% IgR一良%Rx1 Rx，因 R 中(4)测量原理为闭合电路欧姆定律：当电池电动势变小、内阻变大时，欧姆得重新调零，由于满偏电流Ig不变，由公式Ig -E-欧姆表内阻R中得调小，I %变小，则同一 R则电流要变小，对应电阻刻度值偏大。15.如图甲所示，为一倾角0= 37。足够长的斜面，将一质量为m=1 kg的物体无初速度在斜面上释放，同时施加一沿斜面向上的拉力，拉力随时间变化关系图象如图乙所示，与斜面间动摩擦因数尸0.25.取 g=10 m/s2, sin 37 =0.6, cos 37 = 0.8.求：(1)2 s末物体的速度；(2)前16 s内物体发生的位移.【

18、答案】(1)5 m/s (2)30 m 方向沿斜面向下由牛顿第二定律【解析】(1)分析可知物体在前 2 s内沿斜面向下做初速度为零的匀加速直线运动,可得mgsin 0 F1一科 mgos 0= ma1,v1 = a1t1,代入数据可得v1= 5 m/s.(2)设物体在前2 s内发生的位移为 xi,则1 _ .2xi= ,ait1= 5 m.当拉力为F2=4.5 N时，由牛顿第二定律可得F2+mgos 0 mgsin 0= ma2,代入数据可得a2= 0.5 m/s2,物体经过t2时间速度减为0,则vi= a2t2, t2= 10 s,设t2时间发生的位移为 X2,则2 2X2= 2a2t2=

19、25 m,由于mgsin 0mgos 0 F2V科mgos 0+ mgsin 0,则物体在剩下 4 s时间内处于静止状态.故物体在前16 s内发生的位移 x= xi+x2=30 m,方向沿斜面向下.16 .如图所示，上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置，横截面积为40 cm2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体 A封闭在汽缸内.在汽缸内距缸底 60 cm处设有a、b两限制装置，使活塞只能 向上滑动.开始时活塞搁在a、b上，缸内气体的压强为 P0(p0= 1.0 x 5(Pa为大气压强)，温度为300 K.现 缓慢加热汽缸内气体，当温度为330 K时，活塞恰好离开a、b;当温度为360 K时，

20、活塞上移了 4 cm.g取10 m/s2求活塞的质量和物体 A的体积.【答案】4 kg 640 cm3【解析】设物体A 的体积为AV,T1 = 300 K ,p1=1.0X5(Pa,V1=60X 40 cm3AV,T2= 330 K ,5 mg,p2= 1.0 X 50 40x 104 Pa, V2=V1, T3 = 360 K, p3=p2, V3 = 64X 40 crmAV.由状态1到状态2为等容过程，则p1 = p2,I 1 I 2代入数据得m= 4 kg.由状态2到状态3为等压过程，则 三=三， T2 T3代入数据得 加= 640 cm3.17 .如图所示，内圆半径为 r、外圆半径为

21、3r的圆环区域内有垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场.圆环左侧的平行板电容器两板间电压为U,靠近M板处静止释放质量为 m、电荷量为q的正离子，经过电场加速后从N板小孔射出，并沿圆环直径方向射入磁场，不计离子的重力，忽略平行板外的电场.求：(1)离子从N板小孔射出时的速率；(2)离子在磁场中做圆周运动的周期；(3)要使离子不进入小圆区域，电压U的取值范围.崎(3)U【解析】(1)设离子射入匀强磁场时的速率为v,由动能定理得1qU = 2mv2,斛得 v=2qUm(2)设离子在磁场中做圆周运动的半径为R,离子所受洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律可得丫2 qvB= m-, R运动周期丁二号，联立解得T = 符.(3)若离子恰好不进入小圆区域，设离子与小圆相切时轨道半径为Ro,此时轨迹如图所示.由几何关系得 R0+ (3r)2= (Ro+ r)2,解得Ro= 4r.需满足的条件为 RRo,又qvB = mvR, qU = gmv2.联立解得