1、山东省潍坊市五县2020届高三物理下学期3月联合模拟考试试题（含解析）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.如图所示，导体棒原来不带电，将电荷量为Q的正点电荷放在棒左侧O处，当棒达到静电平衡后，棒上的感应电荷在棒内A点处产生的场强为E1。下列说法正确的是（）A. E1的大小与电荷量Q成正比B. E1的方向沿OA连线向右C. 在导体棒内部，离O点越远场强越小D. 在O点放置电荷量为2Q的点电荷，A点的场强为2E1【答案】A【解析】【详解】AB导体棒达到静电平衡后，棒上感应电荷在棒内A点处产生的场强大小与一带电量为Q的点电荷在该
2、处产生的电场强度大小相等，方向相反，则有正点电荷在A点产生的场强方向向右，则E1的方向沿OA连线向左，故A正确，B错误；C导体棒达到静电平衡后，棒内场强处处为0，故C错误；D在O点放置电荷量为2Q的点电荷，导体棒达到静电平衡后，棒内场强处处为0，故D错误。故选A。2.正三角形金属框架ABC边长为a，将其放置在水平绝缘桌面上，俯视如图所示。现施加竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场，将AC接入电路，图中电流表示数为I，金属框架静止。则（）A. 金属框架所受的安培力为0B. 金属框架所受摩擦力大小BIaC. 金属框架所受摩擦力方向水平向左D. 若增大磁感应强度B，金属框架一定静止【答案】B【解析】【
3、详解】A导线ABC的等线长度为AC边长度，由左手定则可知，两段导线所受安培力方向水平向左，即安培力合力不为0，故A错误；BC由于电流表示数为I，即为导线AC和ABC的电流之和，由于导线ABC的等线长度为AC边长度，则金属框架所受的安培力合力为由平衡可知，金属框架所受摩擦力大小为BIa，由于安培力合力方向水平向左，则金属框架所受摩擦力方向水平向右，故B正确，C错误；D若增大磁感应强度B，金属框架所受安培力增大，如果安培力大于最大静摩擦力，金属框架则运动，故D错误。故选B。3.一简谐横波沿x轴传播，图甲是t=0s时刻的波形图，图乙是介质中质点P的振动图象，下列说法正确的是（）A. 该波沿x轴正方向
4、传播B. 该波的波速为1.25m/sC. t=2s时，P的速度最大，加速度最小D. 在t=0到t=10s的时间内，P沿传播方向运动2m【答案】C【解析】【详解】A由图乙可知，t=0s时质点P在平衡位置将向上振动，结合图甲由同侧法可知，该波沿x轴负方向传播，故A错误；B由图甲知波长，由图乙知周期，则波速为故B错误；C由图乙可知，t=2s时，质点P处于平衡位置，则P的速度最大，加速度最小，故C正确；D质点只能在各自平衡位置附近振动，并不会随波逐流，故D错误。故选C。4.如图所示，某种单色光从光导纤维左端射入，经过多次全反射后从右端射出。已知该单色光在光导纤维中的折射率为n，则该单色光从右端射出时出
5、射角的正弦值最大为（）A. B. nC. D. 【答案】A【解析】【详解】设介质中发生全反射的临界角为，如图，由全反射定律得，经过多次全反射后从右端射出，入射角和折射角满足联立解得5.图甲为氢原子部分能级图，大量的氢原子处于n=4的激发态，向低能级跃迁时，会辐射出若干种不同频率的光。用辐射出的光照射图乙光电管的阴极K，已知阴极K的逸出功为4.54eV，则（）A. 这些氢原子能辐射4种不同频率的光子B. 某氢原子辐射出一个光子后，核外电子的速率减小C. 阴极K逸出光电子的最大初动能为8.21eVD. 若滑动变阻器的滑片右移，电路中的光电流一定增大【答案】C【解析】【详解】A大量氢原子处于n=4的
6、激发态，向低能级跃迁时，会辐射出即6种不同频率的光子，故A错误；B某氢原子辐射出一个光子后，能量减小，轨道半径减小，库仑力做正功，核外电子的速率增大，故B错误；C处于n=4的氢原子向低能级跃迁时放出光子最大能量为由光电效应方程可知故C正确；D若滑动变阻器的滑片右移，正向电压增大，如果光电流达到最大光电流时，则电路中的光电流不变，故D错误。故选C6.随着科技的不断发展，小到手表、手机，大到电脑、电动汽车，都已经在无线充电方面实现了从理论研发到实际应用的转化。如图所示为某品牌手机无线充电的原理图，下列说法正确的是（）A. 无线充电时，手机上接收线圈的工作原理是“电流的磁效应”B. 发送端和接收端间
7、的距离不影响充电的效率C. 所有手机都能用该品牌无线底座进行无线充电D. 接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同【答案】D【解析】【详解】A无线充电手机接收线圈部分工作原理是电磁感应，故A错误；B由于充电工作原理为电磁感应，发送端和接收端间的距离越远，空间中损失的能量越大，故B错误；C不是所有手机都能进行无线充电，只有手机中有接受线圈时手机利用电磁感应，进行无线充电，故C错误；D根据电磁感应原理，接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中频率相同，故D正确。故选D。7.卡车沿平直公路运输质量为m的匀质圆筒状工件，将工件置于两光滑斜面之间，如图所示。两斜面、固定在车上，倾角分别为和。重
8、力加速度为g，圆筒对斜面、压力的大小分别为F1、F2。则（）A. 当卡车匀速行驶时F1=mgB. 当卡车匀速行驶时F2=mgC. 卡车安全启动最大加速度为gD. 卡车安全刹车的最大加速度为g【答案】C【解析】【详解】AB将重力进行分解如图所示，根据几何关系可得故AB错误。C当匀质圆筒状工件对斜面压力为0时，启动加速度最大，则有得故C正确；D当匀质圆筒状工件对斜面I压力为0时，刹车加速度最大，则有得故D错误。故选C。8.2019年1月3日，我国发射的“嫦娥四号”探测器在月球背面成功着陆。若已知地球半径是月球半径的p倍，地球质量是月球质量的q倍，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，“嫦娥四号
9、”绕月球做匀速圆周运动的半径为月球半径的k倍。则下列说法正确的是（）A. 月球的第一宇宙速度为B. 月球表面的重力加速度大小是C. “嫦娥四号”绕月球运行的周期为2D. “嫦娥四号”绕月球运行的速度大小为【答案】B【解析】【详解】AB由公式得则月球表面重力加速度为月球的第一宇宙速度为故A错误，B正确；C由公式得故C错误；D由公式得故D错误。故选B。二、多项选择题：本题共4小题，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.从同一高度以相同的初动能竖直向上拋出两个小球a、b，a达到的最高点比b的高，不计空气阻力。以下说法正确的是（
10、）A. a的质量比b的大B. a的质量比b的小C. 拋出时，a的动量比b的大D. 抛出时，a的动量比b的小【答案】BD【解析】【详解】AB小球抛出后做竖直上抛运动，由公式可知，a球抛出的初速度比b大，由于两球初动能相同，则a球的质量比b球的小，故A错误，B正确；CD由动能与动量关系可知，质量越大，初动量越大，则a球的初动量比b的小，故C错误，D正确。故选BD。10.如图，虚线圆是正点电荷O周围的两个等势面。检验电荷a、b，仅在电场力的作用下，分别由M点沿图中实线运动到N点，经过N点时，a、b的速率相等，以下判断正确的是（）A. a带正电B. 在M点时，a、b的速率可能相等C. M点电势比N点的
11、低D. a在M点的电势能比在N点大【答案】CD【解析】【详解】A由做曲线运动物体的合力指向曲线内侧且点电荷为正电荷，检验电荷a运动过程中受到点电荷的吸引力，说明a带负电，故A错误；B由做曲线运动物体的合力指向曲线内侧且点电荷为正电荷，检验电荷b运动过程中受到点电荷的吸引力，说明b带正电，检验电荷a从M到N电场力做正功，动能增大，检验电荷a从M到N电场力做负功，动能减小，由于检验电荷a、b，经过N点时，a、b的速率相等，所以在M点时，a、b的速率可能相等不可能相等，故B错误；C由于M点离正点电荷更远，则M点的电势比N点电势更低，故C正确；D由于a电荷带负电且M点的电势比N点电势更低，根据负电荷在
12、电势低处电势能大，说明a电荷在M点电势更大，故D正确。故选CD。11.如图所示，质量为M的长木板静止在光滑水平面上，上表面OA段光滑，AB段粗糙且长为l，左端O处固定轻质弹簧，右侧用不可伸长的轻绳连接于竖直墙上，轻绳所能承受的最大拉力为F质量为m的小滑块以速度v从A点向左滑动压缩弹簧，弹簧的压缩量达最大时细绳恰好被拉断，再过一段时间后长木板停止运动，小滑块恰未掉落则（ ）A. 细绳被拉断瞬间木板的加速度大小为B. 细绳被拉断瞬间弹簧的弹性势能为C. 弹簧恢复原长时滑块的动能为D. 滑块与木板AB间的动摩擦因数为【答案】ABD【解析】【详解】A细绳被拉断瞬间，对木板分析，由于OA段光滑，没有摩擦
13、力，在水平方向上只受到弹簧给的弹力，细绳被拉断瞬间弹簧的弹力等于F，根据牛顿第二定律有：解得，A正确；B滑块以速度v从A点向左滑动压缩弹簧，到弹簧压缩量最大时速度为0，由系统的机械能守恒得：细绳被拉断瞬间弹簧的弹性势能为，B正确；C弹簧恢复原长时木板获得的动能，所以滑块的动能小于，C错误；D由于细绳被拉断瞬间，木板速度为零，小滑块速度为零，所以小滑块的动能全部转化为弹簧的弹性势能，即，小滑块恰未掉落时滑到木板的右端，且速度与木板相同，设为，取向左为正方向，由动量守恒定律和能量守恒定律得联立解得，D正确。故选ABD。12.习总书记提出的绿水青山就是金山银山的理念，树立了保护自然环境就是保护人类、
14、建设生态文明就是造福人类的新理念。某化工厂为检测污水排放量，技术人员在排污管末端安装一台污水流量计，如图所示，该装置由非磁性绝缘材料制成，长、宽、高分别为a=1m、b=0.2m、c=0.2m，左、右两端开口，在垂直于前、后面的方向加磁感应强度为B=1.25T的匀强磁场，在上、下两个面的内侧固定有金属板，污水充满装置以某一速度从左向右匀速流经该装置时，测得两个金属板间的电压U=1V。下列说法中正确的是（）A. M电势高，金属板N的电势低B. 污水中离子浓度对电压表的示数有影响C. 污水的流量（单位时间内流出的污水体积）Q=0.16m3/sD. 电荷量为1.61019C的离子，流经该装置时受到的静
15、电力F=8.01019N【答案】ACD【解析】【详解】A根据左手定则，知负离子所受的洛伦兹力方向向下，则向下偏转，N板带负电，M板带正电，则M板的电势比N板电势高，故A正确；B最终离子在电场力和洛伦兹力作用下平衡，有解得与离子浓度无关，故B错误；C污水的流速则流量为故C正确；D流经该装置时受到的静电力故D正确。故选ACD。三、非选择题：本题共6小题，共计60分。13.某同学用如图所示的装置做“验证动量守恒定律”的实验，操作步骤如下：固定斜槽，并使轨道的末端水平；一块平木板表面先后钉上白纸和复写纸，将该木板竖直并贴紧槽口，让小球a从斜槽轨道上某固定点由静止开始滚下，撞到木板，在白纸上留下压痕O；
16、将木板向右平移适当距离，再使小球a从原固定点由静止释放，撞到木板，在白纸上留下压痕B；把半径相同的小球b放在斜槽轨道水平段的右边缘，让小球a仍从原固定点由静止开始滚下，与b球相碰后，两球撞在木板上，在白纸上留下压痕A和C；(1)本实验必须测量的物理量是_（填序号字母）；A、小球a、b的质量B、小球a、b的半径rC、斜槽轨道末端到木板的水平距离xD、球a的固定释放点到斜槽轨道末端的高度差HE、记录纸上O点到A、B、C的距离h1、h2、h3(2)用(1)中所测得的物理量来表示两球碰撞过程动量守恒，其表达式为_；(3)对该实验的探究结果没有影响的是_。（填序号字母）A、木板是否竖直B、斜槽轨道末端部
17、分是否水平C、斜槽轨道是否光滑【答案】 (1). AE (2). (3). C【解析】【详解】(1)1设a单独滚下经过斜槽轨道末端的速度为va，两球碰撞后a、b的速度分别为va和vb，若两球碰撞动量守恒，则根据平抛运动规律得联立得应满足的表达式为本实验必须测量的物理量是小球a、b的质量ma、mb，记录纸上O点到A、B、C的距离h1、h2、h3；故AE正确故选AE；(2)2由以上分析可知，需要验证的表达式为(3)3A由表达式可知，木板是否竖直，对实验结果有影响，故A错误；B斜槽轨道末端部分是否水平影响小球离开斜槽是否做平抛运动，则对实验结果有影响，故B错误；C只要小球a每次从同一高度静止放下，小
18、球a到达斜槽轨道末端的速度相同，所以斜槽轨道是否光滑，则对实验结果没有影响，故C正确。故选C。14.某同学在实验室发现一根粗细均匀、中空的圆柱形导电元件，其横截面为同心圆环，如图甲所示，该同学想知道中空部分的内径d，但该元件的内径太小，无法直接测量，他设计了如下实验进行测量，已知该元件的长度L及电阻率。(1)用螺旋测微器测元件的外径D，结果如图乙所示，该读数为_mm；(2)用多用电表测粗其阻值，多用电表的“”挡有“1”“10”“100”“1k”四挡，选用“100”挡测量时，发现指针偏转角度过大，换用相邻的某倍率，重新调零后进行测量，结果如图丙所示，则该元件的电阻为_；(3)为精确地测量该元件电
19、阻，有下列器材可供选择：A.电流表A1（量程50mA，内阻r1=100）B.电流表A2（量程150mA，内阻r2大约为40）C.电流表A3（量程3A，内阻r3大约为0.1）D.滑动变阻器R（020，额定电流2A）E.直流电源E（9V，内阻不计）F.导电元件RxG.开关一只，导线若干请选择合适的仪器，将实验电路图画在方框内，并标明所选器材的代号_；(4)若测得该元件的电阻为R，则元件的内径d=_。（用已知量和所测物理量的符号表示）【答案】 (1). 6.005 (2). 90 (3). (4). 【解析】【详解】(1)1螺旋测微器的固定刻度为6.0mm，可动刻度为0.50.01mm=0.005m
20、m，所以最终读数为6.0mm+0.005mm=6.005mm；(2)2选用“100”挡测量时，发现指针偏转角度过大，则选用的是“10”，由图可知，该元件的电阻为；(3)3由于实验器材中没有电压表但电流表A1内阻已知，且电流表A1能测最大电压为则可能电流表A1充当电压表，由于测量过程中流过电阻的电流不宜太大，则电流表选A2，为了多测量数据而减小误差，则滑动变阻器应用分压式，由电流表A2的内阻未知，则用外接法，电路图如图(4)4由电阻定律有 解得15.如图所示，倾角为的斜面固定在水平地面上，可视为质点的小铁块放在斜面底端，对小铁块施加沿斜面向上的推力F0，可将其从斜面底端A缓慢的推到B点。若将小铁
21、块置于水平地面上P点，对小铁块施加水平推力F0，运动到A点时撤去推力，小铁块恰好到达B点。已知小铁块质量为5kg，AB间距离为4m，小铁块与斜面、水平地面间的摩擦因数均为0.25，取g=10m/s2，sin=0.6，cos=0.8，求：(1)推力F0大小；(2)小铁块从P到B的时间（结果保留三位有效数字）。【答案】（1）40N；（2）2.45s【解析】【详解】(1)取铁块为研究对象，受力分析如图所示，沿斜面方向F0=mgsin+N垂直斜面方向N=mgcos解得F0=40N(2)铁块从A点冲到B点，在A点的速度为v，由P到A由动量定理(F0-mg)t1=mv由A到B过程减速的加速度为a，则 由匀
22、变速运动0v2=2aL0=vat2解得v=8m/st=t1+t2=2.45s16.如图所示，汽缸放置在水平桌面上，开口向上，用活塞将一定质量理想气体封闭在汽缸内，活塞距缸底=10cm，气体温度t1=17oC。加热缸内气体至温度t2时，活塞距，缸底=12cm。已知活塞横截面积S=210-3m2，大气压强=1.0105Pa，重力加速度g=10m/s2，活塞与汽缸壁无摩擦且不漏气，活塞重力忽略不计。(1)求温度t2；(2)保持气体温度为t2，将一铁块放在活塞上，再次稳定后活塞回到初始位置，求铁块质量m。【答案】(1) 75；(2)4kg【解析】【详解】(1)气体被加热过程中压强不变，由盖吕萨克定律可
23、得初态：l1=10cm，T1=（t1+273）=（17+273）K=290K末态：l2=12cm，T2=？解得T2=348K故t2=T2-273K=75(2)设活塞再次稳定后气体压强p由平衡条件可知mg+p0S=pS由玻意耳定律可知p0l2S=pl1S其中l1=10cm，l2=12cm联立解得m=4kg17.如图所示的坐标系xOy中，第一象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B0，第二象限存在沿y轴负方向的匀强电场，x轴下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度未知。一带正电粒子从A（d，0）点以初速度v0开始运动，初速度方向与x轴负方向夹角=，粒子到达y轴时速度方向与y轴垂直，粒子经
24、过电场区域、x轴下方磁场区域恰好回到A点，且速度方向与初速度方向相同。粒子重力不计，sin=0.8，cos=0.6，求：(1)粒子的比荷；(2)匀强电场的电场强度；(3)x轴下方磁场的磁感应强度B。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】(1)设粒子在第一象限内做圆周运动的半径为r1，则有由图中几何可知解得(2)设粒子平抛过程竖直位移为，则由题意可知，粒子平抛运动的末速度与x轴负方向夹角=则vy=v0tan平抛运动过程vy=at联立解得，(3)设粒子平抛过程水平位移为，则，设粒子在y轴下方磁场区域运动的半径为r2，则粒子运动速度解得18.如图所示的装置由三部分组成，传送带左边是光滑的水平
25、面，一轻质弹簧左端固定，右端连接着质量M=3.0kg的物块A，开始物块A静止。装置的中间是水平传送带，它与左右两边的台面等高，并平滑对接，传送带以u=2.0m/s的速度逆时针转动。传送带的右边是一位于竖直平面内的光滑圆轨道，最低点为C，最高点为D，半径R=1.25m。从D点正上方h高处无初速释放质量为m=1.0kg的物块B，B从D点进入圆轨道，物块B与A只发生一次碰撞，且为弹性正碰。已知B与传送带之间的动摩擦因数=0.2，传送带长l=4m，取g=10m/s2。求：(1)物块B与A碰撞后弹簧的最大弹性势能；(2)物块B对圆轨道的最大压力；(3)物块B释放点距D点的高度h。【答案】（1）24J（2
26、）74N，方向竖直向下；（3）2.75m【解析】【详解】(1)如果B与A只发生一次碰撞，则B碰后返回圆轨道最低点C的速度为0，B碰后速度为v1，碰后返回C点过程解得v1=4m/sB与A碰前速度为v，A碰后速度为v2，由动量守恒定律得mv=mv1+Mv2由机械能守恒定律得解得v=8m/s，v2=4m/s物块A速度为零时弹簧压缩量最大，弹簧弹性势能最大，由能量守恒定律得:(2)设物块B在圆轨道最低点的速度大小为v0，从C到与A相碰过程因碰前速度v=8m/s2m/s，物块在带上减速运动在圆弧最低点C，由牛顿第二定律得解得F=74N由牛顿第三定律可知，物块B对轨道的压力大小F=F=74N方向竖直向下(3)由释放点到B与A碰撞过程由动能定理解得h=2.75m
