2020年高考物理模拟试题与答案(一) 11页

1 2020年高考物理模拟试题与答案（一） （满分 110 分，考试时间 60 分钟） 一、选择题：本题共 8 小题，每小题 6 分。在每小题给出的四个选项中，第 1～6 题只有一项符合题 目要求，第 7～8 题有多项符合题目要求，全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。 1. 2019 年 1 月 3 日 10 时 26 分，嫦娥四号探测器成功着陆在月球背面南极 - 艾特肯盆地的预选着陆 区。存在“月球 . 背面”是因为月球绕地球公转的同时又有自转，使得月球在绕地球公转的过程 中始终以词一面朝向地球。根据所学物理知识，判断下列说法中正确的是 A. 月球绕地球公转的周期等于地球自转的周期 B. 月球绕地球公转的周期等于月球自转的周期 C. 月球绕地球公转的线速度大于地球的第一宇宙速度 D. 月球绕地球公转的角速度大于地球同步卫星绕地球运动的角速度 2. 如图所示，某兴趣小组制作了一个小降落伞，伞面底端是一半径为 R的刚性圆环，在圆环上等间 距地系有四根长均为 2R的细线， 将四根细线的另一端连接在一起， 并悬挂有一质量为 m的物体。 它们一起竖直向下加速降落，当物体下落的加速度大小为 0.2g 时 (g 为重力加速度 ) ，每根细线 的张力为 A. 2 3 15 mg B. 3 6 mg C. 2 14 35 mg D. 14 14 mg 3. 下列说法正确的是 A．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等 B．铀核裂变的一种核反应方程 235 92 U→ 141 56 Ba＋ 92 36Kr＋21 0n C．原子在 a、b 两个能级的能量分别为 Ea、Eb，且 Ea＞Eb，当原子从 a 能级跃迁到 b 能级时，放 出光子的波长 λ＝ h Ea－Eb ( 其中 h 为普朗克常量 ) D．设质子、中子、 α 粒子的质量分别为 m1、 m2、 m3，两个质子和两个中子结合成一个 α 粒子， 释放的能量是 (2 m1＋2m2－m3) c2 4. 如图所示， 质量均为 m的物体 A和物体 B，用跨过光滑定滑轮的轻质细绳相连， A 置于倾角 θ=30° 的固定斜面上，处于静止状态．现用水平力 F 作用在物体 B 上，缓慢的拉开一小角度，物体 A 一 2 直保持静止，此过程中 A 所受的摩擦力 A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 C. 先减少后增大 D. 先增大后减少 5. 如图，光滑斜面上放置一根通有恒定电流的导体棒，空间有垂直斜面向上的匀强磁场 B，导体棒 处于静止状态。 现将匀强磁场的方向沿图示方向缓慢旋转到水平方向， 为了使导体棒始终保持静 止状态，匀强磁场的磁感应强度应同步 A. 增大 B. 减小 C. 先增大，后减小 D. 先减小，后增大 6. 如图， 喷雾器可以喷出质量和电荷量都不尽相同的带负电油滴。 假设油滴以相同的水平速度射入 接有恒定电压的两水平正对金属板之间，有的沿水平直线①飞出，有的沿曲线②从板边缘飞出， 有的沿曲线③运动到板的中点上。不计空气阻力及油滴间的相互作用，则 A. 沿直线①运动的所有油滴质量都相等 B. 沿直线①运动的所有油滴电荷量都相等 C. 沿曲线②、③运动的油滴，运动时间之比为 1:2 D. 沿曲线②、③运动的油滴，加速度大小之比为 1:4 7．半圆柱体 P放在粗糙的水平地面上，其右端有固定放置的竖直挡板 MN.在 P 和 MN之间放有一个 光滑均匀的小圆柱体 Q，整个装置处于静止．如图所示是这个装置的纵截面图．若用外力使 MN 保持竖直，缓慢地向右移动，在 Q落到地面以前，发现 P始终保持静止．在此过程中，下列说法 中正确的是 3 A. MN 对 Q的弹力逐渐减小 B. 地面对 P 的摩擦力逐渐增大 C. P 、Q间的弹力先减小后增大 D. Q 所受的合力始终为零 8. 某交变电路如图甲所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为 5：1，R1=30Ω，R2=20Ω，一示波器 接在电阻 R1 两端，示波器上的电压变化图象如图乙所示。 电压表与电流表均为理想电表， 不计示 波器的电流对电路的影响，下列说法正确的是 A. 电压表的示数为 35.4V B. 电流表的示数为 0.2A C. 原线圈的输人电压 u=250sin50 t (V) D. 电阻 R2 消耗的电功率为 15W 二、非选择题 : 包括必考题和选考题两部分。 第 9 题～第 12 题为必考题， 每个试题考生都必须作答。 第 13 题～第 14 题为选考题，考生根据要求作答。 （一）必考题（共 47 分） 9. (6 分 ) 某学习小组通过下图实验装置来验证动量守恒定律。 A 是同定在水平桌面上光滑的斜槽 . 斜槽末 端与水平桌面平行， B是气垫导轨， C是光电门， D是带有小孔的滑块（孔内粘有胶带， 小球进入 小孔即粘在胶带上） ，滑块上方有一窄挡光片。实验前将斜槽固定在水平桌面上，调整气垫导轨的高 度，使滑块小孔与斜槽末端在同一高度处，同时调整气垫导轨水平，多次改变小球释放高度 h。得 到挡光片通过光电门的时间 t ，做出 图象。小球质量为 m，滑块总质量为 M，挡光片宽度为 d， 重力加速度为 g。 4 （1）用螺旋测微器测量挡光片的宽度，如图所示 , 宽度 d=______mm； （2）请用题中所给的物理量来表示，只要满足关系式 h=______，就可以说明在误差允许范围内 碰撞中动量守恒； （3）如果图象是一条过原点的 ______ ( 填写“倾斜直线”或“抛物线”） ，同样可以验证动量 守恒。 10. （10 分） 某同学要把一个量程为 300μA，内阻约为 100Ω 的直流电流计 G，改装成量程范围是 0~3V 的直 流电压表。 （1）按如图 1 所示电路，用半偏法测定电流计 G的内电阻 Rg。电源电动势为 6V，内阻不计。在以 下器材中，可变电阻 R1 应选用 ______；可变电阻 R2 应选用 ______。（选填器材前的字母） A．电阻箱（ 0~999.9 Ω） B．滑动变阻器（ 0~200Ω） C．电位器（一种可变电阻，与滑动变阻器相当， 0~47kΩ） （2）该同学在开关断开情况下，检查电路连接无误。 a．后续的实验操作步骤依次是 _________，最后记录 R2 的阻值并整理好器材。 （请按合理的实 验顺序，选填下列步骤前的字母） A．将 R1 的阻值调至最大 B．闭合 K2 调节 R2 的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半 C．闭合 K1 调节 R1 的阻值，使电流表指针偏转到满刻度 b．若实验记录 R2 的阻值为 112.0 Ω ，则可测得电流计 G的内阻 Rg=_________Ω。 （3）测得电流计 G的内阻后，要将其改装成量程为 3V 的电压表，应将其 _____联（选填“串”或 “并”）一个电阻 R3，R3=_______Ω。 （4）按照上述方法将电流计 G与电阻 R3 改装成一电压表后， 用比改装电压表分度值更小的标准电压 表 V0 进行校准。 a．请你完成方框图 2 中的校准电路图 __________； 5 b．利用校准电路， 该同学将量程中的各个刻度都校准一遍， 可得到 30 组 Ux（改装电压表读数） 、 ΔUx（改装电压表读数 Ux与标准表读数 U的差值，即 Δ Ux = Ux - U）。以 Ux 为横坐标， ΔUx为纵 坐标，将相邻两点用直线连接，做出呈折线状的曲线，如图 3 所示，这条曲线我们称为校准曲线。 当使用这块表测量时，就可以根据校准曲线对各数据点进行校准，从而获得更高的精度。若改装电 压表测量结果为 2.50V 时，电压更精确的值应为 _______V。 （ 5）在校准电压表时，该同学利用了“并联电路各支路两端电压总相等”的电路特点。实际上， 在恒定电流电路内，各处的电荷分布是稳定的，稳定分布的电荷产生了一种恒定电场，这种恒定电 场与静电场的性质基本相同，这成为我们认识电路问题的基础。请判断“并联电路各支路两端电压 总相等”这一电路特点， 是下列选项中哪一个说法的对应表现 ______。（填写选项前的字母） A．电荷在电场中受到力的作用 B ．匀强电场电场强度处处相等 C．电场力做功与路径无关 D ．沿电场线方向电势逐渐降低 11．（13 分） 2019 年 1 月 19 日中国南极考察队乘坐的极地考察船“雪龙”号在南极的密集冰区里航行时， 受到浓雾影响，意外与冰山碰撞。在与冰山碰撞前的紧急关头，由于控制人员处理得当，发动机及 6 时全速倒船（产生向后推力） ，使得船体减速前行，与冰山碰撞时并未出现严重后果。假设“雪龙” 号发现冰山时距离冰山 mx 50 ，船速 0 16 /v m s ，与冰山碰撞时的速度 4 /v m s，已知“雪龙” 号的质量 72 10m kg ，水的阻力 f 恒为船体重量的 0.05 倍，重力加速度 210 /g m s ，计算结 果均保留两位有效数字。 (1) 若减速过程可认为匀变速直线运动，求发动机产生的反向推力大小 F; (2) 实际上发动机是以恒定功率工作的，若发动机全速倒船的时间为 8s，求发动机全速倒船时的 功率 P. 12. （18 分） 如图所示， 半径为 3r 的圆形区域内有平行于纸面的匀强电场， 电场方向与水平方向成 60°角 斜向右下方，同心大圆半径为 3r ，两圆间有垂直于纸面向里的匀强磁场（内、外边界上均有磁场） 。 一比荷为 k 的带电粒子由静止经电压为 U0 的加速电场加速后恰好沿磁场边界的切线进入磁场，并恰 好从内圆的最高点 A 处垂直电场方向进入偏转电场，并从最低点 C处离开电场。不计粒子重力。 (1) 求匀强磁场的磁感应强度的大小； (2) 求偏转电场的电场强度的大小； (3) 若调整加速电场的电压，使该粒子不进入偏转电场，求加速电压的取值范围。 （二）选考题：共 15 分。请考生从 2 道物理题中每科任选一题作答。如果多做，则每学科按所做的 第一题计分。 13. 【物理－选修 3-3 】（ 15 分） （1）(5 分) 下列说法正确的是 ___________。 A. 温度相同的物体，内能不一定相等 B. 布朗运动是指在显微镜下观察到的液体分子的无规则运动 C. 所有晶体都有确定的熔点，非晶体没有确定的熔点 7 D. 液体表面层分子的分布比内部稀疏，分子力表现为引力 E. 若不考虑分子势能，则质量、温度都相同的氢气和氧气内能相等 （ 2）(10 分 ) 如图所示，在竖直放置的两端开口的“ U”型玻璃细管中，利用水银和活塞封闭着 一段气体（可看成理想气体） ，活塞与玻璃管气密性良好，玻璃管粗细均匀，管内直径相对气体或水 银柱长度而言可以忽略不计。已知外部大气压 P0=76cmHg，其他参数见图，若缓慢上提活塞，使所有 水银均进入左侧玻璃管中，活塞上提的高度 h 至少应为多少？（假设上提过程中气体温度及外部大 气压都不变） 。 14. 【物理——选修 3-4 】（ 15 分） (1)(5 分 ) 水槽中，与水面接触的两根相同细杆固定在同一个振动片上。振动片做简谐振动时， 两根细杆周期性触动水面形成两个波源。两波源发出的波在水面上相遇，在重叠区域发生干涉并形 成了干涉图样。关于两列波重叠区域内水面上振动的质点，下列说法正确的是 ________。( 填正确答 案标号。选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分。每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分) A．不同质点的振幅都相同 B．不同质点振动的频率都相同 C．不同质点振动的相位都相同 D．不同质点振动的周期都与振动片的周期相同 E．同一质点处，两列波的相位差不随时间变化 (2)(10 分 ) 如图，直角三角形 ABC为一棱镜的横截面，∠ A＝90°，∠ B＝30°。一束光线平行 于底边 BC射到 AB边上并进入棱镜，然后垂直于 AC边射出。 8 ( ⅰ) 求棱镜的折射率； ( ⅱ) 保持 AB边上的入射点不变，逐渐减小入射角，直到 BC边上恰好有光线射出。求此时 AB边 上入射角的正弦。 9 参考答案 一、选择题： 1.B 2.A 3.D 4.A 5.A 6.D 7.BD 8.AC 二、非选择题： 共 6 题，共 62 分。 9. （ 1）2.150 （2） （3）倾斜直线 10. （1）C A （2）a. ACB b. 112.0 (5). （3）串 9888.0 （4）a. 如图； b.2.480 或 2.48 （5）C 11.(1) 73.8 10F N (2) 82.4 10P W 解： (1) 由匀变速直线运动规律可知： 2 2 0 2v v ax 对船体受力分析得： F f ma 解得： 73.8 10 NF (2) 减速过程，由动能定理得： 2 2 0 1 1 2 2F fW W mv mv 由题意知： FW Pt 船体阻力做功： fW fx 解得： 82.4 10 WP 12.(1) 02 2 kU B kr (2) 04UE r (3) 0 6 3 30 8 U U 和 0 6 3 3 8 U U 解：（1）设带电粒子在磁场中运动的半径为 R，由几何关系得： 22 23 3r R r R 解得： R=2r 10 由公式 2vqvB m R ， 2 0 1 2 U q mv ，解得： 02 2 kU B kr （2）粒子在偏转电场中做类平抛运动，由几何关系知： 212 3 cos30 2 qEr t m 2 3 sin 30r vt 解得： 04UE r （3）粒子在加速电场中运动时有： 21 2 qU mv 而： 2mvqv B R ， 02 2 kU B kr ，解得： 2 024 RU U r ①当 1 3 3 2 R r 时，粒子经过电场左边界，解得： 1 0 6 3 3 8 U U ②当 2 3 3 2 R r 时，粒子经过电场右边界，解得： 2 0 6 3 3 8 U U 所以加速电压的取值范围为： 0 6 3 30 8 U U 和 0 6 3 3 8 U U （说明：“ ”写为“ <”也 得分） 13. （1）ACD （2）对于玻璃管中的气体，由玻意耳定律有： 1 1 2 1PL S P L S 其中 1 0 4 2 80cmHgP P g L L 2 0 4 3 2 50cmHgP P g L L L 解得上提后空气柱长度 1 24L cm 11 因此活塞上提的高度 1 3 4 1 29cmh L L L L 14.(1)BDE (2)( ⅰ) 光路图及相关量如图所示。 光束在 AB边上折射，由折射定律得 sin i sin α＝ n 式中 n 是棱镜的折射率。由几何关系可知 α ＋β＝60° 由几何关系和反射定律得 β ＝β′＝∠ B 联立①②③式，并代入 i ＝60°得 n＝ 3 ( ⅱ) 设改变后的入射角为 i ′，折射角为 α′，由折射定律得 sin i ′ sin α′＝ n 依题意，光束在 BC边上的入射角为全反射的临界角 θ c，且 sin θ c＝1 n 由几何关系得 θ c＝α′＋ 30° 由④⑤⑥⑦式得入射角的正弦为 sin i ′＝ 3－ 2 2 。