2020山东高考物理试题word解析版

山东省2020年普通高中学业水平等级考试物理试题注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。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。每小题只有一个选项符合题目要求。1.一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼，其位移s与时间t的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用FN表示，速度大小用v表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的是（）A.0~t1时间内，v增大，FNmgB.t1~t2时间内，v减小，FNmgC.t2~t3时间内，v增大，FNmgD.t2~t3时间内，v减小，FNmg【答案】D【解析】【详解】A．由于s-t图像的斜率表示速度，可知在0~t1时间内速度增加，即乘客的加速度向下，处于失重状态，则FNmg，选项A错误；B．在t1~t2时间内速度不变，即乘客的匀速下降，则FN=mg，选项B错误；CD．在t2~t3时间内速度减小，即乘客的减速下降，超重，则FNmg，选项C错误，D正确；故选D。2.氚核H31发生β衰变成为氦核He32。假设含氚材料中H31发生β衰变产生的电子可以全部定向移动，在3.2×104s时间内形成的平均电流为5.0×10-8A。已知电子电荷量为1.6×10-19C，在这段时间内发生β衰变的氚核H31的个数为（）A.5.0×1014B.1.0×1016C.2.0×1016D.1.0×1018【答案】B【解析】【详解】根据tnetqI可得产生的电子数为个个16194810106.1102.3100.5eItn因在β衰变中，一个氚核产生一个电子，可知氚核的个数为1.0×1016个。故选B．3.双缝干涉实验装置的截面图如图所示。光源S到S1、S2的距离相等，O点为S1、S2连线中垂线与光屏的交点。光源S发出的波长为λ的光，经S1出射后垂直穿过玻璃片传播到O点，经S2出射后直接传播到O点，由S1到O点与由S2到O点，光传播的时间差为Δt。玻璃片厚度为10λ，玻璃对该波长光的折射率为1.5，空气中光速为c，不计光在玻璃片内的反射。以下判断正确的是（）A.ct5B.ct215C.ct10D.ct15【答案】A【解析】【详解】光在玻璃中的传播速度为ncv可知时间差ccvt51010故选A。4.一列简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播，已知45x处质点的振动方程为)2cos(tTAy，则Tt43时刻的波形图正确的是（）A.B.C.D.【答案】D【解析】【详解】根据题意可知，Tt43时，在4145处的质点处于0)23cos()432cos()2cos(ATTAtTAy则此时质点位于平衡位置；下一时刻，该质点向上运动，远离平衡位置，根据题意，横波沿x轴负方向传播，根据同侧法判断可知，ABC错误，D正确。故选D。5.图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2=22：3，输入端a、b所接电压u随时间t的变化关系如图乙所示。灯泡L的电阻恒为15Ω，额定电压为24V。定值电阻R1=10Ω、R2=5Ω，滑动变阻器R的最大阻值为10Ω。为使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路的电阻应调节为（）A.1ΩB.5ΩC.6ΩD.8Ω【答案】A【解析】【详解】输电电压的有效值为（即原线圈电压的有效值）V220V222201U根据理想变压器电压规律2121nnUU可知副线圈电压有效值为V30V2202231122UnnU灯泡正常工作，根据欧姆定律可知分压为24V，则通过灯泡的电流，即副线圈部分的干路电流为A6.1A1524LLLRUI根据串联分压规律可知，R1和R2、R构成的并联电路部分的分压为V6V24V302LUUU通过R1的电流为A6.0A10611RUI通过R2、R的电流为A1A6.0A6.112IIILR2、R的分压为)(22RRIU解得滑动变阻器的阻值为151622RIURA正确，BCD错误。故选A。6.一定质量的理想气体从状态a开始，经a→b、b→c、c→a三个过程后回到初始状态a，其p-V图像如图所示。已知三个状态的坐标分别为a（V0，2p0）、b（2V0，p0）、c（3V0，2p0）以下判断正确的是（）A.气体在a→b过程中对外界做的功小于在b→c过程中对外界做的功B.气体在a→b过程中从外界吸收的热量大于在b→c过程中从外界吸收的热量C.在c→a过程中，外界对气体做的功小于气体向外界放出的热量D.气体在c→a过程中内能的减少量大于b→c过程中内能的增加量【答案】C【解析】【详解】A．根据气体做功的表达式VppSxFxW可知p-V图线和体积横轴围成的面积即为做功大小，所以气体在a→b过程中对外界做的功等于b→c过程中对外界做的功，A错误；B．气体从a→b，满足玻意尔定律pV=C，所以Ta=Tb所以0abU，根据热力学第一定律WQU可知ababWQ0气体从b→c，温度升高，所以0bcU，根据热力学第一定律可知bcbcbcWQU结合A选项可知0bcabWW所以abbcQQb→c过程气体吸收的热量大于a→b过程吸收的热量，B错误；C．气体从c→a，温度降低，所以0caU，气体体积减小，外界对气体做功，所以0caW，根据热力学第一定律可知0caQ，放出热量，C正确；D．理想气体的内能只与温度有关，根据Ta=Tb可知bccaTT所以气体从c→a过程中内能的减少量等于b→c过程中内能的增加量，D错误。故选C。7.我国将在今年择机执行“天问1号”火星探测任务。质量为m的着陆器在着陆火星前，会在火星表面附近经历一个时长为t0、速度由v0减速到零的过程。已知火星的质量约为地球的0.1倍，半径约为地球的0.5倍，地球表面的重力加速度大小为g，忽略火星大气阻力。若该减速过程可视为一个竖直向下的匀减速直线运动，此过程中着陆器受到的制动力大小约为（）A.)4.0(00tvgmB.)4.0(00tvgmC.)2.0(00tvgmD.)2.0(00tvgm【答案】B【解析】【详解】忽略星球的自转，万有引力等于重力mgRMmG2则4.05.011.0222火地地火地火RRMMgg解得ggg4.04.0地火着陆器做匀减速直线运动，根据运动学公式可知000atv解得00tva匀减速过程，根据牛顿第二定律得mamgf解得着陆器受到的制动力大小为)4.0(00tvgmmamgfACD错误，B正确。故选B。8.如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为m和2m的物块A、B，通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平面的夹角为45°时，物块A、B刚好要滑动，则μ的值为（）A.31B.41C.51D.61【答案】C【解析】【详解】当木板与水平面的夹角为45°时，两物块刚好滑动，对A物块受力分析如图沿斜面方向，A、B之间的滑动摩擦力45cos1mgNf根据平衡条件可知45cos45sinmgmgT对B物块受力分析如图沿斜面方向，B与斜面之间的滑动摩擦力45cos2'2mgNf根据平衡条件可知45cos345cos45sin2mgmgTmg两式相加，可得45cos345cos45cos45sin45sin2mgmgmgmgmg解得51ABD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。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9.截面为等腰直角三角形的三棱镜如图甲所示。DE为嵌在三棱镜内部紧贴BB'C'C面的线状单色可见光光源，DE与三棱镜的ABC面垂直，D位于线段BC的中点。图乙为图甲中ABC面的正视图。三棱镜对该单色光的折射率为2，只考虑由DE直接射向侧面AA'C'C的光线。下列说法正确的是（）A.光从AA'C'C面出射的区域占该侧面总面积的21B.光从AA'C'C面出射的区域占该侧面总面积的32C.若DE发出的单色光频率变小，AA'C'C面有光出射的区域面积将增大D.若DE发出的单色光频率变小，AA'C'C面有光出射的区域面积将减小【答案】AC【解析】【详解】AB．由题可知21sinC可知临界角为45o，因此从D点发出的光，竖直向上从M点射出的光线恰好是出射光线的边缘，同时C点也恰好是出射光线的边缘，如图所示，因此光线只能从MC段射出，根据几何关系可知，M恰好为AC的中点，因此在AA'C'C平面上有一半的面积有光线射出，A正确，B错误；C．由于频率越高，折射率越大，当光源发出的光的频率变小，，折射率也会变小，导致临界角会增大，这时M点上方也会有光线出射，因此出射光线区域的面积将增大，C正确，D错误。故选AC。10.真空中有两个固定的带正电的点电荷，电荷量不相等。一个带负电的试探电荷置于二者连线上的O点时，仅在电场力的作用下恰好保持静止状态。过O点作两正电荷连线的垂线，以O点为圆心的圆与连线和垂线分别交于a、c和b、d，如图所示。以下说法正确的是（）A.a点电势低于O点B.b点电势低于c点C.该试探电荷在a点的电势能大于在b点的电势能D.该试探电荷在c点的电势能小于在d点的电势能【答案】BD【解析】【详解】A．由题意可知O点合场强为零，根据同种电荷之间电场线的分布可知aO之间电场线由a到O，故a点电势高于O点电势，故A错误；B．同理根据同种电荷电场线分布可知b点电视低于c点电势，故B正确；C．根据电场线分布可知负电荷从a到b电场力做负功，电势能增加，即该试探电荷在a点的电势能小于在b点的电势能，故C错误；D．同理根据电场线分布可知负电荷从c点到d点电场力做负功，电势能增加，即该试探电荷在c点的电势能小于在d点的电势能，故D正确。故选BD。11.如图所示，质量为M的物块A放置在光滑水平桌面上，右侧连接一固定于墙面的水平轻绳，左侧通过一倾斜轻绳跨过光滑定滑轮与一竖直轻弹簧相连。现将质量为m的钩码B挂于弹簧下端，当弹簧处于原长时，将B由静止释放，当B下降到最低点时（未着地），A对水平桌面的压力刚好为零。轻绳不可伸长，弹簧始终在弹性限度内，物块A始终处于静止状态。以下判断正确的是（）A.M2mB.2mM3mC.在B从释放位置运动到最低点的过程中，所受合力对B先做正功后做负功D.在B从释放位置运动到速度最大的过程中，B克服弹簧弹力做的功等于B机械能的减少量【答案】ACD【解析】【详解】AB．由题意可知B物体可以在开始位置到最低点之间做简谐振动，故在最低点时有弹簧弹力T=2mg；对A分析，设绳子与桌面间夹角为θ，则依题意有Mgmgsin2故有M2m，故A正确，B错误；C．由题意可知B从释放位置到最低点过程中，开始弹簧弹力小于重力，物体加速，合力做正功；后来弹簧弹力大于重力，物体减速，合力做负功，故C正确；D．对于B，在从释放到速度最大过程中，B机械能的减少量等于弹簧弹力所做的负功，即等于B克服弹簧弹力所做的功，故D正确。12.如图所示，平面直角坐标系的第一和第二象限分别存在磁感应强度大小相等、方向相反且垂直于坐标平面的匀强磁场，图中虚线方格为等大正方形。一位于Oxy平面内的刚性导体框abcde在外力作用下以恒定速度沿y轴正方向运动（不发生转动）。从图示位置开始计时，4s末bc边刚好进入磁场。在此过程中，导体框内感应电流的大小为I，ab边所受安培力的大小为Fab，二者与时间t的关系图像，可能正确的是（）A.B.C.D.【答案】BC【解析】【详解】AB．因为4s末bc边刚好进入磁场，