2020年山东省普通高中学业水平等级考试模拟卷(一)(解析版)

2020年山东省普通高中学业水平等级考试(模拟卷一)物理试题一、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.根据热力学定律，判断下列说法正确的是（）A.空调在制冷过程中，从室内吸收的热量大于向室外放出的热量B.海水降低温度可以放出大量的热量，科技的不断进步使得人类有可能通过降低海水的温度来发电，从而解决能源短缺的问题C.即使没有漏气、摩擦、不必要的散热等损失，热机也不可能把燃料产生的内能全部转化为机械能D.对能源的过度消耗使自然界的能量不断减少，形成“能源危机”【答案】C【解析】【详解】A．空调机在制冷过程中，把室内的热量向室外释放，消耗电能，产生热量，故从室内吸收的热量小于向室外放出的热量，故A错误；B．根据热力学第二定律降低海水温度要放出热量，但是要引起其他的变化，根据能量守恒定律，此方法不可能实行，选项B错误；C．根据热力学第二定律，即使没有漏气、摩擦、不必要的散热等损失，热机也不可以把燃料产生的内能全部转化为机械能，故C正确；D．对能源的过度消耗使自然界的可利用的能源不断减少，形成“能源危机”，自然界中能量总是守恒的，选项D错误。故选C。2.如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，a、b是x轴上离坐标原点由近及远的两质点，图甲和图乙分别为x轴上a、b两质点的振动图像，且x为6m。下列说法正确的ab是（）3A.b比a点至少晚振动了个周期4B.这列波的波速可能为2m/s1C.这列波的波速可能为6m/s3D.a、b两点的相位差为2【答案】C【解析】【详解】ABC．波沿x轴正方向传播，由振动图象读出t=0时刻，a质点经过平衡位置1nT向下运动，而b位于波峰，b比a点至少晚振动了T个周期，结合波形得到4x(n1)，n=0，1，2…4ab得到波长为4xab244n14n1m波速为6vT4n1m/s由于n是整数，当n=0时，v=6m/s。但是波速不能等于2m/s。故AB错误，C正确。D．a、b两点的相位差为，故D错误。2故选C。3.如图所示，线圈的自感系数0.1H，电阻忽略不计，电容器的电容40μF，电阻R的阻值3Ω，电源电动势1.5V，内阻不计。闭合开关S，待电路达到稳定状态后断开开关S。下列判断正确的是（）A.开关断开后，线圈中有正弦交流电，其最大值0.5AB.开关断开时，线圈两端的电压最大C.开关断开ms时，电容器左极板带正电D.开关断开2ms时，线圈中的电流沿ab方向【答案】A【解析】1的【详解】AB．电路稳定后通过线圈的电流为E1.5IA=0.5AR3此时电容器带电量为零；开关断开后，在LC回路形成振荡电流，即线圈中有正弦交流电，其最大值为0.5A，此时线圈两端电压为零，选项A正确，B错误；C．对LC振荡电路周期为s410s4ms3T2LC20.1401061msT时，电容器左极板带负电，右极板正电，选项C错误；4则开关断开1D．开关断开2msT时，线圈中的电流沿ba方向，电容器反向充电，选项D错误。2故选A。4.如图，将带负电的试探电荷沿着等量异种点电荷连线的中垂线从A点移动到B点，再沿连线从B点移动到C点。在此全过程中（）A.电荷受电场力先不变后增大C.电荷经过各点的电势不断增大【答案】DB.电荷受电场力方向不断变化D.电荷的电势能先不变后减小【解析】【详解】A．根据等量异种电荷的电场线分布规律可知，B点的场强大于A点，C点场强大于B点，则电荷受电场力一直增大，选项A错误；B．在AB直线上场强方向垂直AB向下，在BC直线上场强方向沿CB向下，则电荷受电场力方向不变，选项B错误；CD．在AB直线上的电势为零，而沿BC向上方向电势逐渐升高，则负电荷的电势能先不变后减小，选项C错误，D正确。故选D。5.小明在坐汽车的副驾驶位上看到一个现象：当汽车的电动机启动时，汽车的车灯会瞬时变暗。汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，已知汽车电源电动势为12.5V，内阻为0.05Ω。车灯接通电动机未启动时，电流表示数为10A1（车灯可看作不变的电阻）；电动机启动的瞬间，电流表示数达到60A，电动机的线圈电阻为0.05Ω。下列论述正确的是（）A.车灯接通电动机未启动时，车灯的功率约为125WB.电动机启动时，车灯的功率约为95WC.电动机启动时输出的机械功率约为500WD.电动机启动时，电源输出的功率约为570W【答案】D【解析】【详解】A．车灯接通电动机未启动时，车灯两端电压UEIr12.5V100.05V12V11车灯的功率PIU1012W=120W111选项A错误；B．电动机启动时，车灯两端的电压UEIr12.5V600.05V9.5V22车灯的电阻U121I10R1.211车灯的功率约为U9.521.22PW75.2W2R21选项B错误；C．电动机启动时通过灯泡的电流IU9.5A7.9A2R1.2R1则通过电动机的电流为I60A-7.9A=52.1AM1的刻度标记为电动机的输出的机械功率约为P=IUI2r52.19.5W52.120.05W359.2W出M2M选项C错误；D．电动机启动时，电源输出的功率约为PIEI2r6012.5W6020.05W570W22选项D正确。故选D。6.某同学制作了一个“竖直加速度测量仪”，可以用来测量竖直上下电梯运行时加速度，其构造如图所示。把一根轻弹簧上端固定在小木板上，下端悬吊0.9N重物时，弹簧下端的指针指木板上刻度为a的位置，把悬吊1.0N重物时0，以后该重物就固定在弹簧上，和小木板上的刻度构成了一个“竖直加速度测量仪”。g取10m/s2。设加速度的负，则（）指针位置的方向向上为正、向下为A.b点应标注的加速度数值为-1m/s2B.b点应标注的加速度数值为1m/s2C.a点应标注的加速度数值为0.1m/s2D.a点应标注的加速度数值为-0.1m/s2【答案】D【解析】【详解】设刻度尺每小格为L，则下端悬吊0.9N重物与下端悬挂1.0N的重物时弹簧伸长10L，则1.0-0.9=k∙10L当电梯加速度向上时，指针在b点，则由牛顿第二定律k10Lma1解得a=0.1m/s211当电梯加速度向下时，指针在a点，则由牛顿第二定律-k10Lma2解得a=-0.1m/s2；2故选D。7.一台空调外机用两个三角形支架固定在外墙上，如图所示，空调外机的重心恰好在支架横梁和斜梁的连接点O的上方，重力大小为240N。横梁37°，sin37°=0.6。对O点的拉力总沿OA方向，斜梁持力总沿BO方向。下列判断正确的是（）AO水平，斜梁BO跟横梁的夹角为假定横梁对O点的支A.如果把斜梁加长一点，仍保持连接点O的位置不变，横梁仍然水平，这时横梁对O点的作用力将变大B.如果把斜梁加长一点，仍保持连接点O的位置不变，横梁仍然水平，这时斜梁对O点的作用力将变大C.横梁对O点的拉力为160ND.斜梁对O点的支持力为400N【答案】D【解析】【详解】对O点受力分析，由平衡知识可知横梁对O点的拉力为mgTtan斜梁对O点的支持力为mgNsinA．如果把斜梁加长一点，仍保持连接点O的位置不变，横梁仍然水平，则θ角变大，则这时横梁对O点的作用力将变小，选项A错误；B．如果把斜梁加长一点，仍保持连接点O的位置不变，横梁仍然水平，则θ角变大，这时斜梁对O点的作用力将变小，选项B错误；1C．横梁对O点的拉力为Tmg240tan370.75N=320N选项C错误；D．斜梁对O点的支持力为mg240=N=400Nsin370.6N选项D正确。故选D。8.a、b两物体的质量之比m：m＝2：1，只在摩擦力作用下，它们同时以不同的初速ab度在水平面上做匀减速直线运动，恰好同时停止，其v-t图像如图所示。此过程中（）A.a、b两物体受到的摩擦力之比F:F=2:1baB.a、b两物体与水平面的摩擦系数之比μ:μ=2:1baC.a、b两物体受到的摩擦力的冲量之比I:I=1:1abD.a、b两物体受到的摩擦力做的功之比W:W=1:1ba【答案】C【解析】【详解】A．由图像可知a、b两物体加速度之比为1:2，则由f=ma可知受到的摩擦力之比F:F=1:1，选项A错误；abfB．根据=可知，a、b两物体与水平面的摩擦系数之比μ:μ=1:2，选项B错误；abmgC．根据I=ft可知，a、b两物体受到的摩擦力的冲量之比I:I=1:1，选项C正确；baD．由图像可知a、b两物体位移之比为1:2，根据W=fs可知，两物体受到的摩擦力做的功之比W:W=1:2，选项D错误。ab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。9.如图是一种电感式微小位移传感器的原理图。1是待测位移的物体，3是空心线圈，1软铁芯2插在线圈3中并且可以随着物体1在线圈中左右平移。关于这种传感器的工作原理，下列说法正确的是（）A.这种传感器输入的物理量是位移，输出的物理量是自感系数B.通过这种传感器线圈的电流是交流电C.软铁芯是敏感元件，线圈是转换元件D.当物体1向右移动时，线圈的自感系数增大【答案】BC【解析】【详解】A．这种传感器输入的物理量是位移，输出的物理量是电流，选项A错误；B．当软铁芯插入或拔出线圈时，在线圈中产生方向相反的电流，则通过这种传感器线圈的电流是交流电，选项B正确；C．因软铁芯的移动导致线圈中产生感应电流，则软铁芯是敏感元件，线圈是转换元件，选项C正确；1向右移动时，软铁芯插入线圈的深度减小，则线圈的自感系数减小，选项D错误。D．当物体故选BC。10.如图所示，MN和PQ是两根互相平行、竖直放置的光滑金属导轨，已知导轨足够长，且电阻不计。ab是一根轨垂直而且始终与导轨接触良好的金属杆，金属杆具有开始时，将开关S断开，让杆ab由静止开始自由下落，经过一段时间后，再将S闭合。若从S闭合开始计时，下列金属杆的速度随时的可能图像是与导一定质量和电阻。间变化（）1A.C.B.D.【答案】CD【解析】【详解】AB．闭合开关时，金属杆的速度已经不为零，则图像AB都不可能，即AB错误；CD．闭合开关时，金属杆在下滑过程中，受到重力和安培力作用，若重力与安培力相等，金属杆做匀速直线运动；若安培力小于重力，则金属杆的合力向下，加速度向下，做加速运动，在加速运动的过程中，产生的感应电流增大，安培力增大，则合力减小，加速度减小，做加速度逐渐减小的加速运动，当重力与安培力相等时，做匀速直线运动；若安培力大于重力，则加速度的方向向上，做减速运动，减速运动的过程中，安培力减小，做加速度逐渐减小的减速运动，当重力与安培力相等时，做匀速直线运动。综上所述故CD正确。故选CD。11.如图为某人设计的电吹风电路图，a、b、c、d为四个固定触点。可动的扇形金属触片P可同时接触两个触点。触片P处于不同位置时，电吹风可处于停机、吹热风和吹冷风三种工作状态。n和n分别是理想变压器原、线副圈的匝数。该电吹风的各项参12数如下表所示，则（）A.吹冷风时触片P与bc两触点接触B.小风扇的内阻为8ΩC.变压器原、线副圈的匝数比n:n=3:1112D.电热丝中的电流约为2.1A1【答案】AB【解析】【详解】A．当电吹风机送出来的是冷风时，电路中只有电动机自己工作，触片P与触点b、c接触，故A正确；B．小风扇消耗的功率转化为机械功率和线圈上的热功率，则风扇消耗内阻消耗的功率为8W；通过小风扇的电流60IA=1A60所以小风扇的内阻P8r8I122故B正确；C．根据变压器的原线圈、副线圈的匝数与电压的关系n22011＝6031n2故C错误；D．电热丝消耗的功率为P′=460W-60W=400W则电热丝中的电流约为P400A1.8A'I'U220故D错误。故选AB。12.2019年1月3日10时26分，大约1400kg重的“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面的预选着陆区，实现了人类探测器首次在月球背面着陆。着陆过程中，探测器在距月面100m处开始悬停，对障碍物和坡度进行识别，选定相对平坦的区域后，在7500N变推力发动机的作用下，开始缓速垂直下降，经过大约690s，距月球表面4m处平稳降落在月球表面。发动机关闭，探测器自由下降，在缓冲机构的保护下，探测器若假定地球质量约为月球质量的81倍，地球半径约为月球半径的3.8倍，已知地球表面的重力加速度为9.8m/s2。下列判断正确的是（）A.探测器自由下落时的加速度约为1.75m/s2B.探测器落到月球表面时的速度约为8.85m/s1C.探测器从距月面100m处落到月球的过程中，克服发动机推力做功约为2.35×105JD.若探测器与月面接触后的缓冲时间为2s，且落月后不跳起，则月面与探测器的平均相互作用力约为5110N【答案】AD【解析】GM【详解】A．根据g可得R2MR2g=13.829.8m/s21.75m/s2地81g月地月MR2地月选项A正确；B．探测器落到月球表面时的速度约为v2gh=21.754m/s3.8m/s月选项B错误；C．探测器从距月面100m处落到月球的过程中，克服发动机推力做功约为WFh'750096J7.2105J选项C错误；D．探测器接触月球表面时，由动量定理(Nmg)tmv月解得N=5110N选项D正确。故选AD。三、非选择题：本题共小题，共60分。13.（1）在用单摆测量重力加速度的实验中，下面的叙述正确的是_______。A.摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些B.摆球尽量选择质量大些、体积小些的C.为了使摆的周期大一些，以方便测量，开始时拉开摆球，使摆角较大D.用刻度测尺量摆线的长度l，这就是单摆的摆长E.释放摆球，从摆球经过平衡位置开始计时，记下摆球做50次全振动所用的时间t，则单摆周期Tt50（2）某同学用单摆测重力加速度。实验时改变摆长，测出几组摆长l和对应的周期T1的数据，作出l-T2图像，如图所示。①利用A、B两点的坐标可求得重力加速度g，请写出重力加速度的表达式：__的②本实验用l-T2图像计算重力加速度，是否可以消除因摆球质量分布不均匀而造成的测量误差？____；请说明理由___________。ll2【答案】(1).ABE(2).g4()1TT(3).可以(4).直线的斜率22221不变【解析】【详解】（1）[1]．A.摆线要选择细些的、伸缩性小些的，并且尽可能长一些，选项A正确；B.摆球尽量选择质量大些、体积小些，以减小振动过程中的阻力影响，选项B正确；C.单摆摆动时摆角不超过5°，选项C错误；D.用刻度尺测量摆线的长度l，加小球的半径就是单摆的摆长，选项D错误；E.释放摆球，从摆球经过平衡位置开始计时，记下摆球做50次全振动所用的时间t，则单摆周期Tt，选项E正确。50故选ABE。L[2]．由周期公式T2（2）①，可得gglT242则gll2T2T2k42121可得ll2T2T2g42()1211的②[3][4]．由以上分析可知，若摆球的质量分布不均匀，但是直线的斜率不变，则计算重力加速度不会产生误差。14.为了节能和环保，一些公共场所使用光控开关控制照明系统．光控开头可采用光敏电阻来控制，光敏电阻是阻值随着光照度而发生变化的元件（照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度单位为Lx）．某光敏电阻Rp在不同照度下的阻值如下表：照度（lx）0.20.4400.60.81.01.2电阻(k)1875282320①根据表中数据，请在给定的坐标系（见答题卡）中描绘出阻值随照度变化的曲线___________，并说明阻值随照度变化的特点_________．②如图所示，当1、2两端所加电压上升至2V时，控制开关列器材设计一个简单电路．给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗照度1.0(1x)时启动照明系统，在虚线框内完成电路原理图_________．（不考虑控制开关对自动启动照明系统，请利用下降低至所设计电路的影响）提供的器材如下：光敏电源E(电动势3V，内阻不计)；定值电阻：R=10k，R=20k，R=40k（限选其中之一并在图中标出）123开关S及导线若干．【答案】(1).光敏电阻的阻值随光照变化的曲线如图所示．1(2).特点：光敏电阻的阻值随光照强度的增大非线性减小(3).电路原理图如图所示．【解析】【详解】（1）光敏电阻的阻值随光照变化的曲线如图所示．特点：光敏电阻的阻值随光照强度的增大非线性减小．（2）电路原理图如图所示．控制开关自动启动照明系统，给1、2两端提供电压，要求当天色渐暗照度降低至1.0（Lx）时启动照明系统，即此时光敏电阻阻值为20kΩ，两端电压为2V，电源电动势为3V，所以应加上一个分压电阻，分压电阻阻值为10kΩ，即选用R．115.如图，图中阴影部分ABC为一透明材料做成的柱形光学元件的横截面，该种材料折11射率n=2，AC为一半径为R的圆弧，D为圆弧面圆心，ABCD构成正方形，在D处有4一点光源。若只考虑首次从圆弧AC直接射向AB、BC的光线，从点光源射入圆弧AC的光中，有一部分不能从AB、BC面直接射出，求这部分光照射圆弧AC的弧长？R【答案】6【解析】【详解】设该种材料的临界角为C，则sinC1n解得C=30°如图所示，若沿DE方向射到AB面上的光线刚好发生全反射，则∠ADF=30°同理，若沿DG方向射入的光线刚好在BC面上发生全反射，则∠CDG=30°因此∠FDH=30°据几何关系可得,弧RFH12R12616.如图，质量均为m的木块A和B，并排放在光滑水平面上，A上固定一竖直轻杆，1轻杆上端的O点系一长为L的细线，细线另一端系一质量为m的球C。现将C球拉起0使细线水平伸直，并由静止释放C球。求A、B两木块分离时，A、B、C的速度大小？mmgLmgL2mm【答案】vAB；v2C0m2mm00【解析】【详解】小球C下落到最低点时，AB开始分离，此过程水平方向动量守恒．根据机械能守恒有mgL1mv212mv22200CAB取水平向左为正方向，由水平方向动量守恒得mv-2mv=00CAB联立解得mgL2mmv2C0vmmgLm2mm0AB017.为了测量一些形状不规则而又不便浸入液体的固体体积，可用如图所示的装置测量。操作步骤和实验数据如下：a．打开阀门K，使管A、容器C、容器B和大气相通。上下移动D，使左侧水银到面达刻度n的位置；b．关闭K，向上到刻度m的位置。这时测得两管水银面高度差为19.0cm；c．打开K，把被测固体放C中，上下移动D，使银面重新到达位置n，然后关闭K；d．向上举D，使左侧水银面重新到达刻度m处，这时测得两管水银面高度差为20.6cm。已知容器C和管A的总体积为1000cm3，求被测固体的体积？举D，使左侧水银面达入左侧水1【答案】7.8×10-5m3【解析】【详解】设水银的密度为ρ，大气压强为p，容器B体积为V，矿物体积V．0B以C、A、B中封闭的气体为研究对象，以封闭时水银面处于n处为初状态，以水银面调至m处为末状态．由玻意耳定律得p（V+