2020届北京市东城区高考物理一模试卷(含答案详解)

2020届北京市东城区高考物理一模试卷

一、单选题（本大题共14小题，共42.0分）

1. 下列说法正确的是( )

A. 波尔根据光的波粒二象性，大胆提出假设，认为实物粒子也具有波动性

B. 按照玻尔理论，氢原子的核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子的动能减小，原子的总能量减小

C. 比结合能越大，表示原子核中结合得越牢靠，原子核越稳定

D. 汤姆逊首先发现了电子，从而说明原子核内有复杂的结构

2. 关于布朗运动，下列说法正确的是( )

A. 布朗运动就是分子的无规则运动

B. 布朗运动证明，组成固体小颗粒的分子在做无规则运动

C. 水中的胡椒粉加热时在翻滚，说明温度越高布朗运动越激烈

D. 在显微镜下观察到花粉颗粒在水中的无规则运动，说明水分子在做无规则运动

3. 下列说法正确的是( )

A. 放射性物质的温度降低，其半衰期将变大

B. 大量处于𝑛=4激发态的氢原子向低能级跃迁，将辐射出4种频率的光

C. 一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，改用波长较长的光照射就有可能发生

D. 氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道时，电子动能减小，电势能增大，总能量也增大

4. 关于物理学史的知识，下列事迹的叙述中不符合事实的是( )

A. 麦克斯韦认为，磁场变化时会在周围激发感生电场，处在其中的导体就会产生感应电动势

B. 奥斯特在对理论和实验资料进行严格分析后指出：闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一闭合回路的磁通量的变化率成正比，后人称之为法拉第电磁感应定律

C. 法拉第不仅提出场的概念，而且发明了人类历史上第一台发电机

D. 焦耳测量了热与机械功间的当量关系--热功当量，为热力学第一定律和能量守恒的建立奠定了实验基础

5. 在纳米技术中需要移动或修补原子，必须使在不停地做热运动(速率约几百米每秒)的原子几乎静止下来且能在一个小的空间区域内停留一段时间，为此已发明了“激光制冷”技术，若把原子和入射光分别类比为一辆小车和一个小球，则“激光制冷”与下述的力学模型很类似．一辆质量为𝑚的小车(一侧固定一轻弹簧)，如图所示以速度𝑣0水平向右运动，一个动量大小为𝑝的小球水平向左射入小车并压缩弹簧至最短，接着被锁定一段时间𝛥𝑇，再解除锁定使小球以大小相同的动量𝑝水平向右弹出，紧接着不断重复上述过程，最终小车停下来．设地面和车厢均为光滑，除锁定时间𝛥𝑇外，不计小球在小车上运动和弹簧压缩、伸长的时间．从小球第一次入射开始到小车停止运动所经历的时间为( )

A. 𝑚𝑣0𝑝⋅𝛥𝑇

B.

2𝑚𝑣0𝑝⋅𝛥𝑇

C.

𝑚𝑣04𝑝⋅𝛥𝑇 D. 𝑚𝑣02𝑝⋅𝛥𝑇

6. 如图所示，光滑绝缘水平面上有两条固定导线𝑎𝑏、𝑐𝑑相互垂直彼此绝缘，在角平分线上，对称固定着四个相同的圆形金属线圈。某段时间内两导线均通以由零均匀增加到某个值的电流，在这段时间内1、3线圈不受安培力，2、4线圈中电流方向分别为顺时针和逆时针，且受到指向各自圆心的安培力作用，则两导线的电流方向为( )

A. 𝑎→𝑏、𝑐→𝑑 B. 𝑎→𝑏、𝑑→𝑐

C. 𝑏→𝑎、𝑐→𝑑 D. 𝑏→𝑎、𝑑→𝑐

7. 原有一油滴静止在极板水平放置的平行板电容器中，给电容器再充上一些电荷△𝑄，油滴开始向上运动，经𝑡𝑠后，电容器突然放电失去一部分电荷△𝑄′，又经𝑡𝑠，油滴回到原位置，假如在运动过程中油滴电荷量一定，则( )

A. △𝑄′△𝑄=41 B. △𝑄′△𝑄=31 C. △𝑄′△𝑄=21 D. △𝑄′△𝑄=11

8. 两颗人造地球卫星，质量之比𝑚1：𝑚2=1：2，轨道半径之比𝑅1：𝑅2=2：1，下面数据之比正确的是( )

A. 周期之比𝑇1：𝑇2=√2：1 B. 线速度之比𝑣1：𝑣2=1：2

C. 角速度比为𝜔1：𝜔2=1：√2 D. 向心加速度之比𝑎1：𝑎2=1：4

9. 介质中坐标原点𝑂处的波源在𝑡=0𝑠时刻开始振动，产生的简谐横波沿𝑥轴正方向传播，𝑡0时刻刚好传到𝑃点，波形如图甲所示。图乙中能正确描述𝑥0处质点振动图象的是( )

A. B.

C.

D.

10. 如图所示，匀强电场场强𝐸=100𝑉/𝑚，𝐴、𝐵两点相距10𝑐𝑚，𝐴、𝐵连线与电场线夹角为60°，则𝑈𝐵𝐴为( )

A. 5 𝑉

B. 5 √3

𝑉

C.

−5 𝑉

D. −5 √3 𝑉

11. 质量为𝑚的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度图象如图所示，从𝑡1时刻起汽车的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为𝐹𝑓，则( )

A. 𝑡1～𝑡2时间内，汽车的平均速度等于𝑣1+𝑣22

B. 0～𝑡1时间内，汽车的牵引力等于𝑚𝑣1𝑡1

C. 𝑡1～𝑡2时间内，汽车的功率等于𝑚𝑣12𝑡1

D. 若图象中的物理量均为已知量，则可求出𝑡1～𝑡2时间内汽车的位移

12. 如图所示，在摩擦力不计的水平面上，放一辆质量为𝑀的小车，小车左端放一只箱子，其质量为𝑚，水平恒力𝐹把箱子拉到小车的右端；如果第一次小车被固定在地面上，第二次小车没固定，可沿水平面运动，在上述两种情况下( )

A. 𝐹做的功一样多

B. 箱子与小车之间的摩擦力大小相等

C. 箱子获得的动能一样多

D. 由摩擦而产生的内能不一样多 13. 下列说法正确的是( )

A. 气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力

B. 气体分子热运动的平均动能减小，气体的压强一定减小

C. 相同质量的冰的体积比水的大，所以1𝑘𝑔的0℃冰比1𝑘𝑔的0℃水的内能大

D. 水底气泡在向水面上缓慢浮起的等温过程中，气泡内气体与外界不发生热交换

14. 当月球运动到太阳和地球中间且三者正好处在一条直线时，月球挡住太阳射向地球的光，地球处在月球的阴影区域内，即为日食现象，发生日食时月球距太阳中心的距离为1.5×1011𝑚.已知月球绕地球的公转周期约为27天，轨道半径为3.8×108𝑚，太阳质量2.0×1030𝑘𝑔，万有引力常量𝐺=6.67×10−11𝑁⋅𝑚2/𝑘𝑔2，则日食发生时，月球分别对地球与太阳的引力之比约为( )

A. 0.5 B. 2.5 C. 5.0 D. 7.5

二、填空题（本大题共1小题，共2.0分）

15. 如图所示，虚线区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一单匝正方形导线框垂直磁场放置，框的右边与磁场边界重合．现将导线框沿纸面垂直边界拉出磁场，则此过程中穿过导线框的磁通量______ (填“增加”或“减少”)；若这一过程磁通量变化了0.05𝑊𝑏，所用时间为0.1𝑠，导线框中产生的感应电动势是______𝑉.

三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）

16.

在探究“加速度与力、质量关系”的活动中：

(1)实验器材组装如图甲所示。实验装置图中的电源应为______(填“交流电源”或“直流电源”)

(2)在实验中保持小车质量不变，改变沙桶的质量，测得小车所受绳子的拉力𝐹和加速度𝑎的数据如下表： 𝐹/𝑁 0.21

0.30

0.40 0.49 0.60

𝑎/(𝑚/𝑠2) 0.10 0.21 0.29 0.41 0.49

①根据测量的数据在图乙中作出𝑎−𝐹图象；

②由作出的图象可知小车与长木板之间的摩擦力力大小为______𝑁.(保留一位有效数字)

③下图丙是实验中得到的一条纸带，图中相邻两计数点之间的时间间隔为0.1𝑠，由图中的数据可得小车的加速度𝑎=______𝑚/𝑠2(结果保留两位有效数字)，𝐶点的速度𝑉𝑐=______𝑚/𝑠。(结果保留两位有效数字)

17. 我们知道：小灯泡的电阻随通电电流的增加而非线性地增大。现要测定当一个小灯泡的电阻𝑅0时，通过它的电流大小，选用的实验器材有：

A.待测小灯泡𝑅𝐿：标称值为“2.5𝑉，0.3𝐴”

B.直流电源𝐸：电动势约为6𝑉

C.滑动变阻器𝑅′：标称值为“50𝛺，1.5𝐴”

D.微安表𝜇𝐴：量程0～200𝜇𝐴、内阻500𝛺

E.已知定值电阻：𝑅0=6𝛺

F.三个可供选择的电阻：𝑅1=3.0𝑘𝛺，𝑅2=10𝑘𝛺，𝑅3=100𝑘𝛺

G.一个单刀单掷开关𝑆1、一个单刀双掷开关𝑆2、导线若干

(1)利用三个可供选择的电阻中的一个或几个，将微安表改装成一个量程略大于2.5𝑉的电压表，将改装表的电路图画在答题卡的方框里，此电压表的量程是______𝑉。

(2)现利用改装好的电压表𝑉和选用的器材设计如图所示的电路来测量通过小灯泡的电流大小。将滑动变阻器𝑅′的滑动触头置于最______端，闭合开关𝑆1.𝑆2先与𝑎连接，测得定值电阻𝑅0两端的电压𝑈0；再将开关𝑆2改接𝑏，测得小灯泡𝑅𝐿两端的电压𝑈1.若𝑈1≠𝑈0，则需反复调节滑动变阻器𝑅′，直到开关𝑆2分别接𝑎和𝑏时，定值电阻𝑅0两端的电压与小灯泡𝑅𝐿两端的电压相同。若测得此时电压表𝑉的示数为1.5𝑉，则通过小灯泡的电流大小为______𝐴。

四、计算题（本大题共3小题，共31.0分）

18. (18分)在“极限”运动会中，有一个在钢索桥上的比赛项目．如图所示，总长为的均匀粗钢丝绳固定在等高的、处，钢丝绳最低点与固定点、的高度差为，动滑轮起点在处，并可沿钢丝绳滑动，钢丝绳最低点距离水面也为.若质量为的人抓住滑轮下方的挂钩由点静止滑下，最远能到达右侧点，、间钢丝绳相距为，高度差为.若参赛者在运动过程中始终处于竖直状态，抓住滑轮的手与脚底之间的距离也为，滑轮与钢丝绳间的摩擦力大小视为不变，且摩擦力所做功与滑过的路程成正比，不计参赛者在运动中受到的空气阻力、滑轮(含挂钩)的质量和大小，不考虑钢索桥的摆动及形变．

(1)滑轮与钢丝绳间的摩擦力是多大？

(2)若参赛者不依靠外界帮助要到达点，则人在点处抓住挂钩时至少应该具有多大的初动能？

(3)比赛规定参赛者须在钢丝绳最低点脱钩并到达与钢丝绳最低点水平相距为、宽度为，厚度不计的海绵垫子上．若参赛者由点静止滑下，会落在海绵垫子左侧的水中．为了能落到海绵垫子上，参赛者在点抓住挂钩时应具有初动能的范围？

19. 如图是等离子体发电机示意图，平行金属板间的匀强磁场的磁感强度𝐵=0.5𝑇，两板间距离为20𝑐𝑚，要使输出电压为220𝑉，则等离子体垂直射入磁场的速度𝑣=______𝑚/𝑠.𝑎是电源的______极．

20. 太阳现正处于主序星演化阶段．它主要是由电子和 11𝐻、 24𝐻𝑒等原子核组成．维持太阳辐射的是它内部的核聚交反应，核反应方程是411𝐻→24𝐻𝑒+释放的核能，这些核能最后转化为辐射能．根据目前源于恒星演化的理论，若由于聚交反应而使太阳中的 11𝐻核数目从现有数减少10％，太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段．为了简化，假定目前太阳全部由电子 11𝐻核组成．