梅契尼科夫2019年山东省泰安市高考物理二模试卷

2021年1月19日发(作者：江育林)

2019
年山东省泰安市高考物理二模试卷

一、选择题

1
．
（
6
分）下列说法正确的是（


）

A
．
β
射线是由原子核外电子电离产生


B
．氢原子从基态跃迁到激发态时，电势能变大，总能量变大，电子动能变小


C
．用加温、加压或改变其化学状态的方法都能改变原子核衰变的半衰期


D
．氡的半衰期为
3.8
天，
8
个氡的原子核， 经过
7.6
天只剩下
2
个氡原子核

2
．
（
6
分）在远距离输电电路中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出
电压和输电线的电阻
R
均不变。发电厂输出功率减小时（


）


A
．升压变压器的输出电压减小


B
．降压变压器的输出电压减小


C
．输电线上的电流增大

D
．输电线上损耗的功率占发电厂输出功率的比例减小

3
．
（
6
分）
如图所示，
正方形区域
abcd
内存在磁感应强 度为
B
的匀强磁场，
e
是
ad
的中点，
f
是
cd
的中点。如果在
a
点沿对角线方向以速率
v
射入一带 负电的粒子（重力不计）
，恰
好从
e
点射出。若磁场方向不变磁感应强度变为
，粒子的射入方向不变速率变为
2v
。
则粒子的射出点位于（


）


A
．
e
点

B
．
d
点

C
．
df
间

D
．
fc
间

4
．
（
6
分）
2019
年
1
月
3
日嫦娥四号月球探测器成功软着陆在 月球背面的南极﹣艾特肯盆地
冯卡门撞击坑，成为人类历史上第一个在月球背面成功实施软着陆的人类探 测器。如图
所示，在月球椭圆轨道上，已关闭动力的探月卫星在月球引力作用下向月球靠近，并在
第
1
页（共
24
页）



B
处变轨进入半径为
r
、周期为
T
的环月圆轨道运行。已知引力常量为
G
，下列说法正确
的是（


）


A
．图中探月卫星飞向
B
处的过程中速度越来越小


B
．图中探月卫星飞向
B
处的过程中加速度越来越小


C
．由题中条件可以计算出探月卫星受到月球引力大小


D
．由题中条件可以计算出月球的质量

5
．
（
6
分）
如图所示的轨道由倾角为
45
°的斜面与水平面连接而成，
将一 小球
（可看成质点）
从斜面顶端以
3J
的初动能水平抛出。不计空气阻力，经 过一段时间，
．小球以
9J
的动能
第一次落在轨道上。若将此小球以
6J
的初动能从斜面顶端水平抛出，则小球第一次落在
轨道上的动能为（


）


A
．
9J

B
．
12J

C
．
15J

D
．
30J

6
．
（
6
分）两个 点电荷
Q
1
，
Q
2
固定于
x
轴上，将一带 正电的试探电荷从足够远处沿
x
轴负
方向移近
Q
1
（位于坐 标原点
O
）
，在移动过程中，试探电荷的电势能随位置的变化关系
如图所示，
M
点电势能最小，
N
点电势能为零。则下列判断正确的是（


）


A
．
Q
1
带负电，
Q
2
带正电

B
．
Q
1
带正电，
Q
2
带负电



C
．
Q
2
电荷量较小，
Q
1
电量较大


D
．
M
点场强为零，
N
点电势为零

第
2
页（共
24
页）



7< br>．
（
6
分）如图所示，一足够长的木板静止在粗糙的水平面上，
t＝
0
时刻滑块从板的左端以
速度
v
0
水平向右滑行，木 板与滑块间存在摩擦，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。滑块
的
v
﹣
t
图象可能是（


）


A
．

B
．

C
．

D
．

8
．
（
6
分）直线坐标系
Ox
轴原点处有
a
、
b
两质点，
t
＝
0
时
a
、
b< br>同时沿
x
轴正方向做直线
运动，其位置坐标
x
与时间
t
的比值随时间
t
变化的关系如图所示，则（


）


A
．质点
a
做匀加速运动的加速度为
10m/s

2


B
．
a
、
b
从原点出发后 再次到达同一位置时，
a
的速度为
10m/s

C
．
a
、
b
从原点出发后再次到达同一位置之前，最远相距
1.25m


D
．
a
、
b
从原点出发后，
t
＝
1s
时再次到达同一位置

二、非选择题：包括必考题和选考题两部分．
（一）必考题

9
．< br>（
6
分）一组同学利用如图
1
所示的装置来验证机械能守恒定律。在铁 架台的顶端有一电
磁铁，
电磁铁吸住直径为
d
、长度为
a
的 小圆柱体，
电磁铁下方固定一光电门，小圆柱体
的中心到光电门的距离为
h
（
a
远小于
h
）
。断开电源，小圆柱体下落，
通过光电门的挡 光
时间为
t
。不计空气阻力。请回答下列问题：

第
3
页（共
24
页）



< br>（
1
）如图
2
所示，用螺旋测微器测量小圆柱体的直径
d＝





mm
，用游标卡尺测量
小圆柱体的长度
a
＝





cm
；

（
2
）若小圆柱 体的质量为
m
，重力加速度为
g
，则该实验需要验证的表达式为





；
（用题中字母表示）

（3
）
若考虑小圆柱体的长度，
小圆柱体由静止下落
h
过程中的重 力势能减少量





测
算出的动能的增加量。
（填“大于”
、
“等于”或“小于”
）

10
．< br>（
9
分）为了测量某电学元件的额定功率，一小组利用下列器材进行实验


A
．待测元件（额定电压
5V
，额定功率约
2.5W）

B
．电压表
V
（量程
3V
，内阻约
5k
Ω
）

C
．电流表
A
（量程
0.6 A
，内阻约
1.5
Ω
）

D
．电阻箱
R< br>（
0
～
9999
Ω
）

E
．滑动变阻器（
0
～
1k
Ω
）

F
．滑动变阻器（
0
～
20
Ω
）

G
．电池（
8V
）

H
．开关，导线若干

（
1
）测定电压表内阻，扩大电压表量程

i
．在图甲中闭 合
S
，滑动变阻器
R
1
的滑片
P
置于某一位置。调 节电阻箱，记录此时电阻
箱阻值
R
及电压表示数
U

第
4
页（共
24
页）



ii
．保持滑片
P
位置不变，改变电阻箱阻值
R
，记录多组
R< br>、
U
值。以
为纵轴，
R
为横
轴，作
﹣
R
图象如图乙所示。

①
实验中滑动变阻器
R
1
应选择





（填写器材前序号）
；

②
电压表内阻
R
v
＝





k
Ω
；

③
为使电压表指针指在满偏处，电阻箱的阻值
R
＝





k
Ω
。

（
2
） 用改装后的电压表及其他器材进行测量
R
x
，请用笔画线代替导线，将图丙中的实物电路连接完整。

11
．
（
14
分）如图，间距为< br>L
的足够长光滑平行金属导轨固定在同一水平面内，虚线
MN
右
侧区域 存在磁感应强度为
B
，方向竖直向下的匀强磁场。质量均为
m
、长度均为L
、电
阻均为
R
的导体棒
a
、
b
，垂 直导轨放置且保持与导轨接触良好。开始导体棒
b
静止于与
MN
相距为
v
0
处，导体棒
a
以水平速度
v
0
从
M N
处进入磁场。不计导轨电阻，忽略因电
流变化产生的电磁辐射，运动过程中导体棒
a
、
b
没有发生碰撞。求：

（
1
）导体棒
b
中产生的内能；

（
2
）导体棒
a
、
b
间的最小距离。


12
．
（
18
分）如图，可视为质点的小球
1< br>、
2
由不可伸长的细绳相连，小球
1
悬挂在定滑轮
O
的下方，
小球
2
在半径为
R
的半球形固定容器内，
定滑轮< br>O
与容器的边缘
D
及球心
C
在同一水平线上。系统静止时，小 球
1
在定滑轮正下方
R
处的
A
点，小球
2
位于
B
点，
BD
间的细绳与水平方向的夹角
θ
＝
6 0
°．已知小球
1
的质量为
m
，重力加速度为
g
， 不
计一切摩擦，忽略滑轮的质量。
（结果用根号表示）

（
1
）试求小球
2
的质量；

（
2
）现将小球
2
置于
D
处由静止释放（小球
1
未触及地面）
，求小球
1
到达
A
点时的动
能；

（3
）在第（
2
）问中，小球
2
经过
B
点时，突 然剪断细绳，求小球
2
经过容器晟低点时
对容器的压力。

第
5
页（共
24
页）



< br>【物理
-
选修
3-3
】
（
15
分）

13
．
（
5
分）
固定的水平气缸内由活塞
B
封闭着一定质量的理想气体，
气缸的导热性能良好，
环境温度保持不变。若用外力将活塞B
缓慢地向右拉动，如图所示，则在拉动活塞的过
程中，对于气缸内的气体下列结论正确的 是（


）


A
．外界对气体做正功，气体内能不变

B
．气体对外界做正功，气体内能不变

C
．气体从外界吸热全部用来对外做功

D
．气体向外界放热，气体压强减小


E
．被封气体单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数减小

14
．
（
10
分）
某兴趣小组设计了如图所示的便携式水银气压计，
粗细均 匀的细
U
型管竖直放
置，左管密封，上方为真空，右管开口，两管均标有刻度，根据左 右两管中水银面高度
差便可直接得到大气压的数值。某次因使用不当，导致有气泡进入左管顶部，此时两 水
银液面高度差只有
750mm
，左侧水银面到管顶的距离为
80mm
。为修正上述测得的大气
压值，将右管直接连接在压强恒为
678mmHg
的气压仓 上，此时，气压计两水银液面高
度差为
670mm
，不考虑过程中的温度变化。求：< br>
（
i
）大气压的准确数值；

（
ii
）若 断开气压仓，将
U
型管开口向上倾斜放在与水平面成
30
°角的实验架上，则 水
银是否会溢出？并简述理由。


第
6
页（共
24
页）



< br>【物理
-
选修
3-4
】
（
15
分）

15
．如图甲所示为一列沿
x
轴传播的简谐横渡在
t
＝0
时刻的波形图，图乙表示该波传播的
介质中
x
＝
2m
处的
a
质点从
t
＝
0
时刻起的振动图象。下列说法正确的是 （


）


A
．波沿
x
轴正方向传播

B
．波传播的速度为
20m/s





C
．
a
质点在
0
～
1.0s
内，通过的路 程为
20m

D
．
t
＝
0.25s
时，< br>a
质点的位移沿
y
轴正方向

E
．
t
＝
0.25s
时，
x
＝
4m
处的
b
质点 的加速度沿
y
轴负方向

16
．如图为用一个折射率为
n< br>＝
的透明介质做成的四棱柱的横截面图，其中∠
A
＝∠
C
＝< br>90
°，∠
B
＝
60
°．现有一条光线从图示的位置垂直入射 到棱镜的
AB
面上，请回答下列
问题：

（
i
）画出完整的光路图，确定射出的光线。
（标注好角的度数）

（
ii
）为实现上述光路，该透明介质的折射率取值应该在什么范围？




第
7
页（共
24
页）



2019
年山东省泰安市高考物理二模试卷

参考答案与试题解析

一、选择题

1
．
（
6
分）下列说法正确的是（


）

A
．
β
射线是由原子核外电子电离产生


B
．氢原子从基态跃迁到激发态时，电势能变大，总能量变大，电子动能变小


C
．用加温、加压或改变其化学状态的方法都能改变原子核衰变的半衰期


D
．氡的半衰期为
3.8
天，
8
个氡的原子核， 经过
7.6
天只剩下
2
个氡原子核

【分析】
衰变 时释放的电子来自原子核。根据玻尔理论分析；半衰期具有统计意义，对
大量的原子核适用；
半 衰期由原子核内部因素决定，
与所处的物理环境和化学状态无关。

【解答】
解：
A
、
β
衰变的实质是原子核内的一个中子转化成一个质子，同时释放出一 个
电子。故
A
错误；

B
、氢原子从基态跃迁到激发态时， 需要吸收能量，电子的轨道半径增大，电势能变大，
总能量变大；根据库仑力提供向心力
qvB
＝
可知电子动能变小；故
B
正确；

C
、半衰期的 大小与温度、压强以及化学状态无关，所以用加温、加压或改变其化学状态
的方法都不能改变原子核衰变 的半衰期。故
C
错误。

D
、半衰期具有统计意义，对个别的放射性 原子没有意义，故
D
错误。

故选：
B
。

【点评】
本题考查了衰变的实质、玻尔理论的内容以及半衰期的概念，比较简单，关键
熟悉教 材，牢记这些基础知识点。

2
．
（
6
分）在远距离输电电 路中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出
电压和输电线的电阻
R
均不变。发电厂输出功率减小时（


）


A
．升压变压器的输出电压减小


B
．降压变压器的输出电压减小


C
．输电线上的电流增大

D
．输电线上损耗的功率占发电厂输出功率的比例减小

第
8
页（共
24
页）



【分 析】
理想变压器的输入功率由输出功率决定，输出电压由输入电压决定；明确远距
离输电过程中 的功率、
电压的损失与哪些因素有关，
明确整个过程中的功率、
电压关系。
理 想变压器电压和匝数关系。

【解答】
解：
A
、输出电压不变，变压 器匝数比不变，故升压变压器的输出电压不会变，
故
A
错误；

BC
、发电厂输出功率减小，根据
P
＝
UI
知，输出电压不变，则升压变 压器原线圈中的电
流减小，
则副线圈中的电流也减小，
即输电线上电流减小，
输电线上损失电压：
△
U
＝
I
2
R
也减小，根据< br>U
3
＝
U
2
﹣△
U
可知降压变压器的输入电 压增大，则降压变压器的输出电压
也增大，故
BC
错误。

D
、输电线上损耗的功率占总功率的比例
η
＝
，电压损失减小，
U
2
不变，所以
输电线上损耗的功率占总功率的比例减小。故
D
正确。

故选：
D
。

【点评】
对于远距离输电问题，一定要明确整 个过程中的功率、电压关系，尤其注意导
线上损失的电压和功率与哪些因素有关。

3
．
（
6
分）
如图所示，
正方形区域
abcd
内存在磁感应强度为
B
的匀强磁场，
e
是
ad
的中点，< br>f
是
cd
的中点。如果在
a
点沿对角线方向以速率
v
射入一带负电的粒子（重力不计）
，恰
好从
e
点射出。若磁场方向不 变磁感应强度变为
，粒子的射入方向不变速率变为
2v
。
则粒子的射出点位于 （


）


A
．
e
点

B
．
d
点

C
．
df
间

D
．
fc
间

【分析】
粒子在磁场中做圆周运动，
洛伦兹力提供向心力，
根据题意求出粒子轨道半径；
根据磁感应强度与粒子速率的变化 应用牛顿第二定律求出粒子轨道半径，然后确定粒子
的出射点。

【解答】
解 ：设正方形的边长为
2a
，则粒子从
e
点射出时，轨迹半径为：
r< br>＝
第
9
页（共
24
页）


a
，


粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，

由牛顿第二定律得：
qvB
＝
m
解得：
r
＝
，


若磁场方向不变磁感应强度变为
，粒子的射入方向不变速率变为2v
，

则粒子轨道半径：
r
′＝
4r
＝2
a
，

a
﹣
2a
≈
0.8a
，

粒子轨迹圆心在
cd
延长线上，设粒子将
g
点射出磁场，则
dg
＝
2
所以粒子从
fd
之间射出磁场，故
ABD
错误，
C正确；

故选：
C
。


【点评】
本 题考查了带电粒子在磁场中的运动，洛伦兹力提供向心力，根据题意作出粒
子轨道半径是解题的前提，应 用牛顿第二定律即可解题。

4
．
（
6
分）
201 9
年
1
月
3
日嫦娥四号月球探测器成功软着陆在月球背面的南极﹣艾 特肯盆地
冯卡门撞击坑，成为人类历史上第一个在月球背面成功实施软着陆的人类探测器。如图
所示，在月球椭圆轨道上，已关闭动力的探月卫星在月球引力作用下向月球靠近，并在
B
处变轨 进入半径为
r
、周期为
T
的环月圆轨道运行。已知引力常量为
G，下列说法正确
的是（


）


A
．图中探月卫星飞向
B
处的过程中速度越来越小


B
．图中探月卫星飞向
B
处的过程中加速度越来越小


C
．由题中条件可以计算出探月卫星受到月球引力大小


D
．由题中条件可以计算出月球的质量

【分析】
探月卫星靠近月球 时，受月球的万有引力占主导，知道卫星在月球轨道上变轨
第
10
页（共
24
页）



时的操作，根据万有引力提供圆周运动向心力可以计算中心天体的质量。

【解答】< br>解：
A
、在椭圆轨道上，探月卫星向月球靠近过程，万有引力做正功，根据动能
定理，卫星的速度要增加，故
A
错误；

B
、探月卫星飞向
B
处的过程中受到地球的引力越来越小，受到月球的引力越来越大，
合外力越来越大，所以加速 度越来越大，故
B
错误；

C
、
探月卫星质量未知，
故由题设条件无法计算探月卫星受到月球引力大小，
故
C
错误；

D
、在环月轨道，万有引力提供圆周运动向心力，有：

＝
mr
，

可得中心天体质量：

M
＝
故选：
D
。

【点评】
知道卫星变轨 原理，环绕天体绕中心天体做圆周运动时万有引力提供圆周运动
向心力，据此可以分析卫星轨道问题及计 算中心天体质量问题，掌握相关规律是解决问
题的关键。

5
．
（< br>6
分）
如图所示的轨道由倾角为
45
°的斜面与水平面连接而成，将一小球
（可看成质点）
从斜面顶端以
3J
的初动能水平抛出。不计空气 阻力，经过一段时间，
．小球以
9J
的动能
第一次落在轨道上。若将此小球以
6J
的初动能从斜面顶端水平抛出，则小球第一次落在
轨道上的动能为（


）

，故
D
正确；


A
．
9J

B
．
12J

C
．
15J

D
．
30J

【分 析】
小球做平抛运动，根据平抛运动规律可得出竖直方向与初速度的比值关系，根
据比值关系可 推算出小球落地点是否在斜面上；接着，根据小球的动能增加量可知，最
后的落地动能。
【解答】
解：若落在斜面上，不论以多大的速度水平抛出，从抛出到落下，竖直位移和
第< br>11
页（共
24
页）



水平位移始终满足：

解得：

那么，

但是题目 中，当初动能为
3J
时，末动能为
9J
，已经不满足比例条件，说明小球落在 水平
面上，其竖直方向动能增加量已达到最大值。所以以
6J
初动能抛出时，末动能增 加
6J
，
落在轨道上的动能应该为
12J
，故
B
正 确，
ACD
错误。

故选：
B
。

【点评 】
本题考查了动能定理，但增加了平抛运动的知识，具有一定的综合性。解题的
关键是根据平抛 运动的速度关系，找出初末动能的比值关系，再进行相应的推理解题。

6
．
（
6
分）两个点电荷
Q
1
，
Q
2
固定于< br>x
轴上，将一带正电的试探电荷从足够远处沿
x
轴负
方向移近
Q
1
（位于坐标原点
O
）
，在移动过程中，试探电荷的电势能随位置 的变化关系
如图所示，
M
点电势能最小，
N
点电势能为零。则下列判 断正确的是（


）


A
．
Q
1
带负电，
Q
2
带正电

B
．
Q
1
带正电，
Q
2
带负电



C
．
Q
2
电荷量较小，
Q
1
电量较大


D
．
M
点场强为零，
N
点电势为零

【分 析】
由图读出电势能
E
P
，由
φ
＝
，分析电势。< br>E
P
﹣
x
图象的斜率
＝
F
，即
斜率 大小等于电场力大小。由
F
＝
qE
，分析场强。根据正电荷在电势高处电势能 大，分
析电势变化，确定场强的方向，由
N
点场强为零，判断两电荷的电性和电量的大 小。

【解答】
解：
ABC
、根据正电荷在电势高处电势能大，可知 ，带正电的试探电荷从远处
移近
Q
2
的过程中，电势能先减小后增大，电势先 降低后升高，说明
Q
2
带负电，
Q
1
带正
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