2020年山东省高考物理压轴试卷 (含答案解析)

2020年山东省高考物理压轴试卷
一、单选题（本大题共8小题，共24.0分）
1.如图所示，实线表示一定质量的理想气体状态变化的p−T图像，变化过
程如图中箭头所示，下列说法正确的是()
A. bc过程中气体对外做功，放出热量
B. ab过程中气体内能增加，密度不变
C. cd过程中，分子平均动能不变，密度增大
D. da过程中，每个分子动能都减少
2.如图为波尔解释氢原子光谱画出的氢原子能级示意图，一群氢原子处于
n=4的激发态，下列说法中正确的是()
A. 这群氢原子能够发出6种不同频率的光
B. 由n=4跃迁到n=3时发出的光的波长最长
C. 由n=4跃迁到n=1时发出的光的频率最小
D. 这群氢原子能够吸收任意能量的光后向更高能级跃迁
3.如图所示四个运动图象中，表示物体在做匀速直线运动的是()
A. B.
C. D.
4.如图所示，一质量为2m的物块在水平外力F=√3
mg的作用下静止在角为30°的斜面体上.已知
3
物块与斜面体之间的动摩擦因数μ=0.8，重力加速度大小为g，关于物块所受的摩擦力f，下列说法正确的是()
A. f=mg、沿斜面向上
B. f=√3
3
mg、与F的方向相反
C. f=4√3
5
mg、与F方向的夹角为120°
D. f=2√3
3
mg、与F方向的夹角为120°
5.蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目.一个质量为60kg
的运动员，从离水平网面3.2m高处自由下落，着网后沿竖直方向弹回离水平网面5.0m高处.已知运动员与网接触的时间为1.2s.若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理，求此力的大小.(g取10m/s2)()
A. 700N
B. 900N
C. 1500N
D. 2400N
6.木星和地球都绕太阳公转，木星的公转周期约12年，地球与太阳的距离为1天文单位，则木星
与太阳的距离约为()
A. 2天文单位
B. 4天文单位
C. 5.2天文单位
D. 12天文
单位
7.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1原线圈输入交变电压
u=100√2sin50πtV，在副线圈中串接有理想交流电流表和定值电阻R，
电容器的电容C=2.0×10−6F，并联在电阻R两端，电阻阻值R=10Ω.关于电路分析，下列说法中正确的是()
A. 电流表的示数是1A
B. 电容器C所带的电荷量q=2.0×10−5C
C. 电阻R消耗的电功率为10W
D. 电容器的耐压值至少是10V
8.如图所示，水平传送带长为x，以速度v始终保持匀速运动，把质量为m的货物放到A点，货
物与皮带间的动摩擦因数为μ，当货物从A点运动到B点的过程中，摩擦力对货物做的功不可能()
A. 等于mv2
2B. 小于mv2
2
C. 大于μmgx
D. 小于μmgx
二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）
9.一束光从空气射向折射率n=√2的某种玻璃的表面，如图i代表入射角，
则()
A. 当i>45°时会发生全反射现象
B. 无论入射角i是多大，折射角r都不会超过45°
C. 欲使折射角r=30°，应以i=45°的角度入射
D. 当入射角i=arctan√2时，反射光线跟折射光线恰好互相垂直
10.某横波在介质中沿x轴传播，图甲是t=1s时的波形图，图乙是介质中x=2m处质点的振动图
象，则下列说法正确的是()
A. 波沿x轴正向传播，波速为1m/s
B. t=2s时，x=2m处质点的振动方向为y轴负向
C. 在t=1s到t=2s的时间内，x=0.5m处的质点运动速度一直增大
D. 在1s的时间内，波动图象上任意质点通过的路程都是l0cm
E. x=lm处质点和x=2m处质点振动步调总相反
11.如图所示，整个空间存在水平向左的匀强电场，一长为L的绝缘
轻质细硬杆一端固定在O点、另一端固定一个质量为m、电荷
量为+q的小球P，杆可绕O点在竖直平面内无摩擦转动，电场
.先把杆拉成水平，然后将杆无初速
的电场强度大小为E=√3mg
3q
释放，重力加速度为g，不计空气阻力，则()
A. 小球到最低点时速度最大
B. 小球从开始至最低点过程中动能先增大后减小
C. 小球对杆的最大拉力大小为8√3
mg
3
D. 小球可绕O点做完整的圆周运动
12.如图(a)所示，在光滑水平面上放置一质量为1kg的单匝均匀正方形铜线框，线框边长为0.1m.在
T.现用恒力F拉线框，线框到达1位置时，虚线区域内有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为10
3
以速度v0=3m/s进入匀强磁场并开始计时．在t=3s时刻线框到达2位置开始离开匀强磁场．此过程中v−t图象如图(b)所示，那么()
A. t=0时刻线框右侧边两端MN间的电压为0.75V
B. 恒力F的大小为0.5N
C. 线框完全离开磁场的瞬间的速度大小为3 m/s
D. 线框完全离开磁场的瞬间的速度大小为1 m/s
三、实验题（本大题共2小题，共14.0分）
13.如图所示为验证动量守恒的实验装置示意图．
(1)若入射小球质量为m1，半径为r1；被碰小球质量为m2，半径为r2。

则要完成该实验须满足()
A.m1>m2，r1>r2
B.m1>m2，r1<r2
C.m1>m2，r1=r2
D.m1<m2，r1=r2
(2)0为斜槽末端垂足，P为碰前入射小球落点的平均位置，M、N两点为碰后两球平均落点位置，
则在误差允许的范围内，关系式m1OP=_______________________________(用m1、m2及图中字母表示)成立，即表示碰撞中动量守恒．
14.多用电表的欧姆挡刻度盘是根据电动势为1.5V的内电池标注的，所以多用电表内电池的电动势
对电阻的测量有一定的影响．某学生想利用一个电流表和一个电阻箱来测量多用电表内电池的电动势．使用的器材有：多用电表，电流表(量程0−50mA，内阻约20Ω)，电阻箱(最大阻值999.9Ω，额定电流10mA)，导线若干．回答下列问题：
(1)将多用电表挡位调到欧姆“×1”挡，再将红、黑表笔________，进行欧姆调零．
(2)将图甲中多用电表的红表笔和________(填“1”或“2”)端相连，黑表笔连接另一端．
(3)将电阻箱的旋钮调到如图乙所示位置，这时电流表的示数如图丙所示．电阻箱的阻值R和电
流表的读数I分别为________Ω和________mA．
(4)调节电阻箱的阻值，分别记录对应的电阻箱和电流表的读数，作出图丁所示的图像，则此多
用电表内电池的电动势为________V．
(5)当用装有该电池的多用电表测量电阻时，所测得的阻值将________(填“偏大”“偏小”或
“不变”)．
四、计算题（本大题共4小题，共46.0分）
15.炎热的夏天，我们在课室打开空调后，由于课室并非是完全密闭的空间，室内空气的质量会发
生变化。

已知标准状况下(压强为1个标准大气压、温度为0℃)空气的密度为ρ0，且降温前后，室内外压强始终保持1个标准大气压。

欲估算降温前后室内空气质量变化的大小，则
i.需要直接测量哪些物理量？
ii.根据这些测量量(分别用字母表示)，写出演算过程及结果。

16.如图，一列沿x轴正方向传播的简谐横波，振幅为2cm，波速为2m/s，
在波的传播方向上两质点α、b的平衡位置相距0.4m(小于一个波长)，当
时刻t=0时质点α在波峰位置，质点b在x轴下方与x轴相距1cm的位置。

试求：
①该波的周期；
②t=0.5s时质点b的位置。

17.如图所示，半径为R的光滑圆周轨道AB固定在竖直平面内，O为圆心，OA与水平方向的夹角
为30°，OB在竖直方向．一质量为m且可视为质点的小球从O点正上方某处以某一水平初速度向右抛出，小球恰好能无碰撞地从A点进入圆轨道内侧，此后沿圆轨道运动到达B点．已知重力加速度为g，求：
(1)小球初速度的大小；
(2)小球运动到B点时对圆轨道压力的大小．
18.如图所示，直线y=x与y轴之间有垂直于xOy平面向外的匀强磁场B1，直线x=d与y=x间有
沿y轴负方向的匀强电场，电场强度E=1.0×104V/m，另有一半径R=1.0m的圆形匀强磁场区域，磁感应强度B2=0.20T，方向垂直坐标平面向外，该圆与直线x=d和x轴均相切，且与x轴相切于S点。

一带负电的粒子从S点沿y轴的正方向以速度v0进入圆形磁场区域，经过一段时间进入磁场区域B1，且第一次进入磁场B1时的速度方向与直线y=x垂直。

粒子速度大小v0=
=5.0×105C/kg，粒子重力不计。

求：
1.0×105m/s，粒子的比荷为q
m
(1)坐标d的值。

(2)要使粒子无法运动到x轴的负半轴，则磁感应强度B1应满足的条件。

-------- 答案与解析 --------
1.答案：B
解析：
【分析】
根据图像可知，a→b气体做的是等容变化，b→c气体做的是等压变化，c→d气体做的是等温变化，根据气体的不同状态来分析即可。

本题考查了理想气体的状态方程、热力学第一定律。

利用气体的状态方程，逐项分析即可，关键的是掌握住气体的状态方程并能够灵活的应用。

【解答】
A.b→c的过程中，气体做的是等压变化，温度升高，内能增大；气体体积增大，对外做功，吸收热量，故A错误；
B.有图像可知，a→b的过程中，气体做的是等容变化，温度上升所以内能增加，密度不变，故B正确；
C.c→d的过程中，气体做的是等温变化，气体的压强减小，气体体积增大，密度减小，故C错误；
D.在d→a的过程中，气体温度减小，内能减小，分子平均动能减小，不能说明每个分子动能的变化，故D错误。

故选B。

2.答案：A
解析：解：A、根据C62=6知，大量处于n=4能级的氢原子跃迁时能辐射出6种不同频率的光子．故A正确；
B、从n=4跃迁到n=3辐射的光子能量最小，根据：E=ℎv可知，频率最小，则波长最长．故B
错误；
C、一群处于n=4的氢原子，由n=4跃迁到n=1，辐射的光子能量最大，根据：E=ℎv可知，发出的光的频率最大．故C错误；
D、氢原子发生跃迁，吸收的能量必须等于两能级的能级差．故D错误．
故选：A
根据C62=6知，大量处于n=4能级的氢原子跃迁时能辐射出6种不同频率的光子．能级差是不连续的，吸收或辐射的光子能量等于两能级的能级差，所以光子能量不连续．轨道半径越小，原子能量越小．
该题考查氢原子的南极与跃迁，解决本题的关键知道能级间跃迁满足的规律，即E m−E n=ℎv.基础题目．
3.答案：B
解析：
【分析】
看清楚图象中的横坐标和纵坐标所代表的物理量，再根据图象的形状判断物理量间的关系或变化规律
图象能直观形象地表示两个物理量之间的变化规律，是物理上常用的研究物理物体的方法，分析图象时，看清楚图象中的横坐标和纵坐标所代表的物理量，再根据图象的形状判断物理量间的关系或变化规律。

【解答】
AB、匀速直线运动x=vt，位移随时间均匀增大，故A错误，B正确；
CD、匀速直线运动v不随时间变化，故CD错误。

故选：B。

4.答案：D
解析：解：物体静止在倾角为30°的斜面体上，受到的摩擦力为静摩擦力；
重力沿斜面向下的分力为G x=2mgsin30°=mg
mg，
摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反，所以f=√G x2+F2=2√3
3
=√3，则θ=60°
设摩擦力的反方向与F的夹角为θ，则tanθ=G x
F
所以摩擦力方向与F方向的夹角为180°−60°=120°，故D正确，ABC错误。

故选：D。

物体受到的摩擦力为静摩擦力，方向与相对运动趋势方向相反，根据共点力的平衡条件求解摩擦力的大小和方向。

本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐标轴上建立平衡方程进行解答。