山东省2020年普通高中学业水平等级模拟考试物理模拟（一）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.下列关于近代物理知识的描述中，正确的是（）A. 氢原子的基态能级为13.6eV，当用光子能量为11.05eV的光照射处于基态的氢原子时，氢原子可以吸收光子而跃迁至的激发态B. 比结合能越小，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定C. 衰变中产生的射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的D. 在核反应中，X是质子，这个反应过程叫原子核的人工转变【答案】D【解析】【详解】A当用光子能量为11.02eV的光照射处于基态的氢原子时，氢原子可以吸收光子而跃迁至的激发态，A错误；B比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，B错误；C衰变中产生的射线实际上是原子核中的中子转变成质子，而放出电子，C错误；D在，这个反应过程不叫衰变，核反应类型为人工转变，D正确。故选D。2.某同学设计的喷水装置如图所示，内部装有2L水，上部密封1atm的空气0.5L保持阀门关闭，再充入1 atm的空气0.1L。设在所有过程中空气可看成理想气体，且温度不变，则（）A. 充气后，密封气体的压强不变B. 充气后，密封气体的分子平均动能增加C. 打开阀门后，密封气体对外界做正功D. 打开阀门后，不再充气也能把水喷光【答案】C【解析】【详解】A封闭气体中再充入1atm的空气0.1L后，由于体积不变，所以气体物质的量n变大，由克拉珀龙方程：可知，当n变大，则压强p变大，A错误；B温度是平均动能的标志，温度不变，所以分子的平均动能不变，B错误；C由公式可知封闭气体压强变为，大于大气压强，所以打开阀门后，气体膨胀，对外界做功，C正确；D膨胀过程温度不变属于等温变化，若都喷完容器中的水，由得喷完容器中的水后，容器的气体压强小于外界气体压强，所以水不能喷完，D错误。故选C。3.某地强风的风速约为，空气的密度为，如果把通过横截面积S的风的动能完全转化为电能，则用上述已知量计算电功率的公式为（）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】ABCD风能转变为电能，由能量守恒定律得其中联立解得ABD错误C正确。故选C。4.水袖是中国古典舞中用于情感表达和抒发的常用技巧。舞者的手有规律的振动传导至袖子上，给人营造出一种“行云流水”的美感，这一过程其实就是机械波的传播。在xy平面内有一沿x轴正方向传播的简谐横波。波速为1m/s，振幅为4cm，频率为2.5Hz。在时刻，P点位于其平衡位置上方最大位移处，则距P为0.2米的Q点（）A. 在0.1秒时加速度最大B. 在0.1秒时的速度最大C. 在0.1秒时的速度向下D. 在0到0.1秒时间内的路程是8cm【答案】B【解析】【详解】ABCD简谐波的周期波长为Q点距离P点为两点的振动情况总是相反，时刻P点位于其平衡位置上方最大位移处，在时P点经过平衡位置向下运动，则在时，Q点经过平衡位置向上运动，速度最大，加速度为0，在0到0.1秒时间内的路程Q点通过的路程等于一个振幅，即，ACD 错误B正确。故选B。5.2019年4月10日，包括中国在内，全球多地天文学家同步公布人类史上首张黑洞照片，照片中是室女座巨椭圆星系M87的黑洞照片，这是黑洞存在最直接的视觉证据。黑洞的发现是由全球200多位科学家，历时十年，从全球四大洲8个观测点共同合作完成的成果，这也表明当今世界合作才会共赢，单边主义只会越走越窄。黑洞是一个非常致密的天体，会形成强大的引力场，连光也无法遮脱，根据天体物理学知识，物体从某天体上的逃逸速度为其环绕速度的倍，引力常量，光速，已知某“黑洞”的半径为则该“黑洞”的质量为（结果保留两位有效数字）（）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】ABCD黑洞的第一宇宙速度为，则有 根据解得ACD错误B正确。故选B。6.光电管是把光信号转变为电信号的仪器，今用频率为的光照射光电管，发射光电子的最大初动能为E。若改用频率为的光照射该光电管，发射光电子的最大初动能是（是普朗克常量）（）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】ABCD设光电管的逸出功为，根据爱因斯坦光电效应方程得 ，解方程组得ACD错误B正确。故选B7.如图为一玻璃球过球心的横截面，玻璃球的半径为R，O为球心，AB为直径，来自B点的光线BM在M点射出，出射光线平行于AB。另一光线BN恰好在N点发生全反射，已知，则（）A. 光在玻璃球中的传播速度，c为光速B. 发生全反射时的临界角C. 球心到BN的距离为D. 球心到BN的距离为【答案】C【解析】【详解】A已知，由几何关系知入射角，折射角 ，则玻璃的折射率为光在玻璃中传播速度A错误；B发生全反射的临界角因为B错误；CD因为光线BN恰好在N点发生全反射，球心到光线BN的距离为D错误C正确。故选C。8.平板电脑配置的皮套在合上时能够使平板自动息屏，其实是“霍尔传感器”在发挥作用。如图所示，一块半导体样品放在垂直于纸面的匀强磁场中，当有恒定电流沿垂直于磁场方向通过样品板时，在板的上下两个面1，2之间会产生一个恒定的电势差，这就是“霍尔效应”现象。设磁感应强度为B，样品板的厚度为d，每个载流子所带电量的绝对值为e，已知P型半导体形成电流的载流子为带正电的空穴，N型半导体的载流子为带负电的自由电子，则（）A. 若，该半导体为N型半导体B. 若，该半导体为P型半导体C. 样品板的单位体积内参加导电的载流子数为D. 样品板的单位体积内参加导电的载流子数为【答案】C【解析】【详解】A电流向右，磁场垂直向内，若上表面电势高，即，故粒子受到的洛伦兹力向上，故载流子是带正电的“空穴”，是P型半导体，A错误；B电流向右，磁场垂直向内，若下表面电势高，即，故粒子受到的洛伦兹力向下，载流子为带负电的自由电子，是N型半导体，B错误；CD若，载流子最终会洛伦兹力和电场力平衡，设上下两个面高度为b，则有故电流的微观表达式为解得单位体积内的载流子数目若，载流子最终会洛伦兹力和电场力平衡，设上下两个面高度为b，则有电流的微观表达式为得D错误C正确。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.如图所示。某无限长粗糙绝缘直管道与等量异种电荷连线的中垂线重合，管道水平放置。管道上有A。O。B三点，其中O为等量异种电荷连线中点，现有一带电小球（小球直径略小于管道直径）从管道上A点以初速度向B点滑动，滑到B点时速度恰好为0，则关于小球的运动，下列说法正确的是（）A. 运动的加速度先变大后变小B. 电场力先做负功后做正功C. 运动到O点的动能为初动能的一半D. AO段摩擦力的冲量等于OB段摩擦力的冲量【答案】AC【解析】【详解】A等量异号电荷连线的中垂线上，从A到B电场强度先增大后减小，O点的电场强度最大，所以小圆环受到的电场力先增大后减小，小球对轨道的压力为小球的重力和电场力的合力，也是先变大在变小，根据所以小圆环受到的摩擦力先增大后减小，它的加速度则a先增大后减小，A正确；B一对等量异号电荷的连线的中垂线是等势面，故小圆环从A到B过程电场力不做功，故B错误；C等量异号电荷的连线的中垂线上，从A到B电场强度先增大后减小，O点的电场强度最大，是对称的，则AO段平均电场力等于OB段平均电场力，所以，AO段平均摩擦力等于OB段平均摩擦力，两段摩擦力的功一样，小圆环从A到B的过程中，电场力不做功，摩擦力做功，设到达O设点速度为 ，根据动能定理得：过程过程联立以上两个公式解得即即运动到O点的动能为初动能的一半，C正确；DAO段平均摩擦力等于OB段平均摩擦力，则所受到的平均合力也是相等，根据则两段的平均加速度相等，但是两段的速度变化不一样，则运动时间不同，根据AO段摩擦力的冲量不等于OB段摩擦力的冲量，D错误。故选AC。10.以前人们盖房打地基叫打夯，夯锤的结构如图所示。参加打夯的共有5人。四个人分别握住夯锤的一个把手，一个人负责喊号，喊号人一声号子，四个人同时向上用力将夯锤提起，号音一落四人同时松手，夯锤落至地面将地基砸实。某次打夯时，设夯锤的质量为m。将夯锤提起时，每个人都对夯锤施加竖直向上的力，大小均为，持续的时间为t，然后松手，夯锤落地时将地面砸出一个凹痕。不计空气阻力，则（）A. 在上升过程中，夯锤一定处于超重状态B. 在下落过程中，夯锤一定处于超重状态C. 松手时夯锤的速度大小D. 夯锤上升的最大高度【答案】CD【解析】【详解】A上升过程中分为两个过程，第一个过程，四人的合力大于夯锤的重力，加速度向上，是超重，放手后只受重力，加速度向下是失重，A错误；B下降过程，加速度向下，是失重，B错误；CD设每个人对夯锤施加的力为F松手时夯锤的速度为设施力过程中上升的高度为，松手后上升的高度为，则能上升的最大高度为，根据运动规律有由上述各式代入数值后，解得CD正确。故选CD。11.我国第一艘国产航空母舰山东舰于2015年12月17日下午在海南三亚某军港交付海军，经中央军委批准，航母命名为“中国人民解放军海军山东舰”，舷号为“17”，彰显了我国强大的军工实力。如果航母在海面上由静止匀加速启动。假设运动过程中所受阻力不变，最终航母的速度达到最大。用F表示牵引力，P表示发动机的输出功率，v表示速度，以下图像能正确表示该过程各物理量变化关系的是（）A. B. C. D. 【答案】BCD【解析】【详解】A航母先做加速度不变的加速运动，根据速度时间图像是过原点一段倾斜直线，达到额度功率后，再以额定功率不变进行加速，根据当速度增大时，牵引力变小，根据则加速度变小，做加速度减小的加速运动，当牵引力等于阻力时，做匀速直线运动，速度时间图像如图所示，A错误；B航母运动过程中，航母先做加速度不变的加速运动，根据航母的功率和时间的图像是一段倾斜直线，增大到最大功率后，再以额定功率不变进行加速，功率和时间图像是平行于时间轴的直线 ，B正确；C由即当航母以恒定的功率行驶，F与成正比，牵引力F与是一段倾斜直线，当牵引力等于摩擦阻力以最大速度做匀速直线运动，是平行于时间轴的直线，C正确；D根据得当航母以恒定的功率行驶，与成正比，速度与是一段倾斜直线，D正确。故选BCD。12.如图甲所示，左侧接有定值电阻的水平平行且足够长的光滑导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度