2020届北京市石景山区高考物理一模试卷(含答案详解)

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2020届北京市石景山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. 下列说法中,正确的是( )

A. 物体吸收热量,内能一定增加

B. 物体吸收热量,同时对外做功,内能可能不变

C. 热量不可能从低温物体传到高温物体

D. 气体自由膨胀是可逆过程

2. 下列说法正确的是( )

A. 用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象

B. 在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象

C. 用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象

D. 在𝐿𝐶振荡电路中,电容器刚放电完毕时,电容器极板上电量最多,电路电流最小

3. 下列说法中正确的是( )

A. 𝛼粒子散射实验的现象表明原子核有复杂结构

B. 天然放射现象表明原子核是由质子和中子组成的

C. 𝛾射线是波长很短的电磁波,它的贯穿能力很强

D. 一群处于𝑛=3状态的氢原子向较低能级跃迁时,只能辐射出两种不同频率的光子

4. 如图所示,一端封闭的玻璃管内有一定质量的气体,管内水面高于管外水面,现把玻璃管缓慢竖直向上提起,玻璃管下端没有离开水面,则( )

A. 管内气体体积增大,管内外水面高度差增大

B. 管内气体体积增大,管内外水面高度差减小

C. 管内气体体积减小,管内外水面高度差增大

D. 管内气体体积减小,管内外水面高度差减小

5. 一物体作匀加速直线运动,通过一段位移𝑥1所用的时间为𝑇,紧接着通过下一段位移𝑥2所用时间为3𝑇.则物体运动的加速度为( )

A. 𝑥2−3𝑥16𝑇2 B. 3𝑥1−𝑥26𝑇2 C. 𝑥2−𝑥14𝑇2 D. 𝑥2−𝑥12𝑇2

6. 图甲为一列简谐横波在𝑡−0时刻的波形图,𝑄是平衡位置𝑥=4.0𝑚处的质点,图乙是质点𝑄的振动图象,则( ) A. 𝑡=0.10𝑠时,质点𝑄的速度为零

B. 𝑡=0.10𝑠时,质点𝑄的速度最大且沿𝑦轴负方向

C. 从𝑡=0.10𝑠到𝑡=0.20𝑠,该波沿𝑥轴正方向传播了2.0𝑚

D. 从𝑡=0.10𝑠到𝑡=0.25𝑠,质点𝑄通过的路程为20𝑐𝑚

7. 一质点做直线运动的𝑣−𝑡图象如图所示,下列关于质点运动的描述不正确是( )

A. 1𝑠−4𝑠内的位移为24𝑚 B. 0−1𝑠内的加速度为8𝑚/𝑠2

C. 4𝑠−6𝑠内的平均速度为4𝑚/𝑠 D. 0−6𝑠内的总位移为48𝑚

8. 如图所示,小物体从𝐴处静止开始沿光滑斜面𝐴𝑂下滑,又在粗糙水平面上滑动,最终停在𝐵处。已知𝐴距水平面𝑂𝐵的高度ℎ为2𝑚,物体与水平面的动摩擦因数𝜇为0.4,质量为𝑀,则𝑂𝐵的距离( )

A. 0.5𝑚 B. 1𝑚 C. 2𝑚 D. 5𝑚

9. 如图所示,匀强电场𝐸的区域内有一球体,在球心𝑂点处放置一点电荷+𝑄,𝑎、𝑏、𝑐、𝑑、𝑒、𝑓为球面上的点,𝑎𝑒𝑐𝑓平面与电场平行,𝑏𝑒𝑑𝑓平面与电场垂直,则下列说法中正确的是:

A. 𝑏、𝑑两点的电场强度相同

B. 𝑎点的电势等于𝑓点的电势

C. 点电荷+𝑞在球面上任意两点之间移动时,电场力一定做功

D. 让点电荷+𝑞在球面上运动时,从𝑎点移动到𝑐点的电势能变化量一定最大

10. 质谱仪是一种测定带电粒子质量或分析同位素的重要设备,它的构造原理如图所示,含有两种不同带电粒子的离子束(所有粒子带电荷量相同)经𝑀𝑁间的同一加速电压𝑈从下底板由静止加速后从小孔𝑆垂直于磁感线进入匀强磁场,运转半周后,打在照相底片上的𝑃点和𝑄点,已知𝑆𝑃−𝑆𝑄−=1√2,则打在𝑃点和𝑄点的两种粒子的质量之比是( ) A. 1√2 B. 21 C. √21 D. 12

11. 一定质量的理想气体,其起始状态和终了状态分别与如图所示的𝐴点和𝐵点相对应,它们的体积相等,则下列过程中可能的是( )

A. 先保持压强不变升高温度,后保持温度不变减小压强

B. 先保持温度不变增大体积,后保持压强不变升高温度

C. 先保持温度不变减小体积,后保持压强不变升高温度

D. 先保持压强不变减小体积,后保持温度不变减小压强

12. 下列说法正确的是( )

A. 汽车速度计显示的速度可以看成一段较长时间内的平均速度

B. 初速度为零、加速度竖直向下的匀加速直线运动一定是自由落体运动

C. 伽利略设想,斜面的倾角越接近90°,小球沿斜面滚下的运动越接近自由落体运动

D. 物体做直线运动时,路程和位移的大小一定相等

13. 如图所示,闭合矩形线框𝑎𝑏𝑐𝑑位于磁感应强度为𝐵的匀强磁场中,线框平面与磁场垂直,让线框以沿与𝑎𝑏边垂直的速度𝑣在磁场中匀速运动,则关于线框中感应电流和感应电动势判断正确的是( )

A. 𝑐𝑑中有向上的电流,且𝑐点电势高于𝑑点电势

B. 𝑐𝑑中有向上的电流,且𝑑点电势高于𝑐点电势

C. 𝑐𝑑中没有感应电流,且𝑑点电势不等于𝑐点电势

D. 𝑐𝑑中没有感应电流,且𝑑点电势等于𝑐点电势

14. 如图所示,交流电流表𝐴1、𝐴2、𝐴3分别与电阻𝑅、电容器𝐶和电感线圈𝐿串联后接在同一个正弦式交流电源上。交流电流表𝐴4与电阻𝑅串联后接在理想变压器副线圈两端。如果保持供电电压的最大值不变,而增大供电电压的频率,电流表示数会变大的是( )

A. 电流表𝐴1 B. 电流表𝐴2 C. 电流表𝐴3 D. 电流表𝐴4

二、实验题(本大题共2小题,共18.0分)

15. 为了探究质量一定时加速度与力的关系,一同学设计了如图甲所示的实验装置。其中𝑀为带滑 轮的小车的质量,𝑚为砂和砂桶的质量。(滑轮质量不计)

(1)实验时,一定要进行的操作是______;

A.用天平测出砂和砂桶的质量

B.将带滑轮的长木板右端垫高,以平衡摩擦力

C.小车靠近打点计时器,先接通电源,再释放小车,打出一条纸带,同时记录弹簧测力计的示数

D.改变砂和砂桶的质量,打出几条纸带

E.减小误差,实验中一定要保证砂和砂桶的质量𝑚远小于小车的质量𝑀

(2)该同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带(两计数点间还有两个点没有画出),已知打点计 时器采用的是频率为50𝐻𝑧的交流电,根据纸带可求出小车的加速度为______𝑚/𝑠2 (结果保留三位有效数字);

(3)以弹簧测力计的示数𝐹为横坐标,加速度𝑎为纵坐标,画出的图丙𝑎−𝐹图象是一条直线,图线与横坐标的夹角为𝜃,求得图线的斜率为𝑘,则小车的质量为______。

16. 某同学将铜片和锌片插人水果中制成一个“水果电池”,并利用下列所给器材测量水果电池的电动势𝐸和内阻𝑟。

A.电流表(量程1𝑚𝐴、约50𝛺)

B.电流表(量程10𝑚𝐴、约1𝛺)

C.电压表(量程3𝑉、约5𝑘𝛺)

D.电压表(量程15𝑉、约50𝑘𝛺)

E.滑动变阻器(阻值范围0~10𝛺、额定电流2𝐴)

F.滑动变阻器(阻值范围0−400𝛺、额定电流1𝐴)

G.待测水果电池(电动势𝐸约2𝑉,内阻约200𝛺) H.开关𝑆,导线若干

(1)如图所示为实验电路图则要正确完成实验,电流表应选择______。电压表应选择______。滑动变阻器应选择______(填对应器材前的字母序号)

(2)为减小测量误差,电路图中电压表的另一根接线柱应接______(填“𝑎”或“𝑏“)。

(3)用这种方案测量出来的电动势和内阻的测量值与真实值进行比较,有𝐸测______𝐸真;𝑟测______𝑟真(填“>”“=”或“<”)

三、简答题(本大题共1小题,共8.0分)

17. 人类航天技术发展迅速,已经可以发射飞行器登陆到太阳系的一些星体上。在某次星球探测中,飞行器登陆到质量分布均匀的某星球上后,做了一个小实验,将一可视为质点的小球沿与水平地面成𝜃角的方向,从水平地面以初速度𝑣0抛出,小球经过时间𝑡落回到水平地面上,已知该星球的半径为𝑅,引力常量为𝐺,求:

(1)该星球表面的重力加速度;

(2)该星球的密度。

四、计算题(本大题共3小题,共32.0分)

18. 如图1所示,一小车放于平直木板上(木板一端固定一个定滑轮),木板被垫高一定角度𝜃,该角度下,小车恰能做匀速直线运动(假设小车所受摩擦力与小车对木板的正压力成正比,比例系数为𝜇),小车总质量为𝑀。

(1)请推导𝜃与𝜇应满足的定量关系;并分析说明若增大小车质量,仍使小车做匀速直线运动,角度𝜃是否需要重新调整。

(2)如图2所示,将小车上栓一根质量不计,且不可伸长的细绳,细绳通过滑轮(滑轮与细绳之间摩擦不计)下挂一个砝码盘(内放砝码),在木板上某位置静止释放小车后,小车做匀加速直线运动。已知砝码盘及砝码的总质量为𝑚,求:

①𝑎.如果𝑚=𝑀,小车所受细绳拉力与砝码盘及砝码总重力的比值; 𝑏.用𝐹表示小车所受细绳的拉力,如果要求|𝐹−𝑚𝑔|𝐹<5%,此时𝑀𝑚应该满足的条件;

②小车沿木板运动距离为𝑥的过程中,其机械能的变化量△𝐸。

19. 如图1所示,一对平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道间距𝐿=0.20𝑚,电阻𝑅=1.0𝛺;有一导体杆静止地放在轨道上,与两轨道垂直,杆及轨道的电阻皆可忽略不计,整个装置处于磁感强度𝐵=0.50𝑇的匀强磁场中,磁场方向垂直轨道面向下.现用一拉力𝐹沿轨道方向拉杆,使之做匀加速直线运动,加速度𝑎=2𝑚/𝑠2.设导轨无限长,测得10𝑠末拉力𝐹=3.2𝑁.求:

(1)10秒末通过𝑅电流的大小;

(2)杆的质量𝑚

(3)若10𝑠内𝑅上所产生的热量为𝑄=13𝐽,求10𝑠内拉力𝐹所做的功

(4)作出拉力随时间变化的𝐹−𝑡图象(不用写出过程)(图2)

20. 如图所示,在𝑥<0且𝑦<0的区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度𝐵大小为2×10−4𝑇,在𝑥>0且𝑦<0的区域内存在与𝑥轴正方向成45°角向上方向的匀强电场.已知质量𝑚为1.60×10−27𝑘𝑔的质子从𝑥轴上的𝑀点沿与𝑥轴负方向成45°角向下垂直射入磁场,结果质子从𝑦轴的𝑁点射出磁场而进入匀强电场,经电场偏转后打到坐标原点𝑂,已知𝑂𝑀=𝑂𝑁=𝑙=0.2√2𝑚.不计质子的重力,带电量𝑒=1.60×10−19𝐶,求:

(1)质子从射入匀强磁场到𝑂点所用的时间;

(2)匀强电场的场强大小.