2020年北京市平谷区高考物理一模试卷 (有详解)

2020年北京市平谷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. 用 24𝐻𝑒轰击 714𝑁生成新核X的同时放出了 11𝐻。已知上述核反应中各原子核的质量分别为𝑚𝑁=14.00753𝑢，𝑚𝛼=4.00387𝑢，𝑚𝑋=17.00454 𝑢，𝑚𝐻=1.00815𝑢，1u相当于931.5𝑀𝑒𝑉的能量，则下列说法正确的是( )

A. 新核X为 917𝐹 B. 新核X为 1017𝑁𝑒

C. 该反应释放的能量约为1.2𝑀𝑒𝑉 D. 该反应吸收的能量约为1.2𝑀𝑒𝑉

2. 分子动理论较好地解释了物质的宏观热力学性质。据此可判断下列说法中错误．．的是( )

A. 显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停的作无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性

B. 在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其它元素

C. 水的体积很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观表现

D. 分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大

3. 一细束复色光由红、紫两色光组成的，从空气斜射向玻璃三棱镜．下面四幅图中能正确表示该复色光经三棱镜分离成两束单色光的是( )

A. B.

C. D.

4. 如图所示，物体A，B用细线与弹簧连接后跨过光滑的滑轮。A静止在倾角为60°的粗糙斜面上，B也静止。A与斜面的动摩擦因数为𝜇，现将斜面倾角由60°减小到30°，B未碰到地面，A，B仍然静止。则在此过程中( )

A. 物体A受到的摩擦力方向一定沿斜面向上

B. 物体A对斜面的压力一定增大

C. 物体A受到的摩擦力方向一定发生变化

D. 物体A受到的摩擦力一定减小 5. 如图所示为一列简谐横波在某时刻的波形图，P是平衡位置为𝑥=1 𝑚处的质点，Q是平衡位置为𝑥=4 𝑚处的质点，若质点Q相继出现两个波峰的时间间隔为4 𝑠，则下列说法正确的是( )

A. 该波的传播速度𝑣=1 𝑚/𝑠

B. P、Q两质点的振动方向总是相同

C. P、Q两质点的振动方向总是相反

D. 从图示计时，若P质点比Q质点先到达波峰，则波的传播方向沿x轴负向

6. 如图所示，发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步轨道3.轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点(如图所示)，则当卫星分别在1、2、3轨道正常运行时，以下说法正确的是( )

①卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率

②卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角速度

③卫星在轨道1上的经过Q点时的加速度大于它在轨道2上经过Q点时的加速度

④卫星在轨道2上的经过P点时的加速度等于它在轨道3上经过P点时的加速度。

A. ①③ B. ②③ C. ①④ D. ②④

7. 如图所示，理想变压器的原线圈接在𝑢=220sin(100𝜋𝑡)(𝑉)的交流电源上，副线圈接有𝑅=55𝛺的负载电阻。原、副线圈匝数之比为2：1.电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是( )

A. 此交流电的周期为50s B. 副线圈中电压表的读数为110V

C. 原线圈中电流表的读数为2A D. 原线圈中的输入功率为220W

8. 一定质量的理想气体，状态变化过程如𝑉～𝑡图中直线ab所示(直线ab通过坐标原点)，根据图象可以判定( )

A. 𝑝𝑎>𝑝𝑏

B. 𝑝𝑎=𝑝𝑏

C. 𝑝𝑎<𝑝𝑏

D. 无法判断 9. 如图所示电路中，𝑅1=4𝛺，𝑅2=6𝛺，电源内阻不可忽略，当开关𝑆2闭合时，电流表的示数为3A，则当开关𝑆2断开时，电流表示数可能为( )

A. 3.2 A

B. 2.1 A

C. 1.2 A

D. 0.8 A

10. 一人乘电梯从底楼到顶楼，若从电梯启动时开始计时，18s末电梯到达顶楼停下，此过程中他对电梯地板的压力大小F与其重力大小G的比值随时间变化的图象如图所示，g取10𝑚/𝑠2，则底楼地板距顶楼地板的距离为( )

A. 36m B. 40.5𝑚 C. 42m D. 45m

11. 如图A、B是场源电荷Q的电场中的两点，将一负电荷q从A移到B，下列正确的是( )

A. 电场力做正功，电势能增加 B. A点电势比B点高

C. 电场力不做功，电势能减少 D. A点电势比B点低

12. 2019年4月10日晚9时许，全球多地天文学家同步公布的首张黑洞照片(如图)。假设银河系中两个黑洞A，B，它们以二者连线上的O点为圆心做匀速圆周运动，测得A，B到O点的距离分别为r和2r。黑洞A、B均可看成质量分布均匀的球体，不考虑其他星球对黑洞的引力，两黑洞的半径均远小于它们之间的距离。下列说法正确的是( )

A. 黑洞A，B的质量之比为1∶2 B. 黑洞A，B所受引力之比为1∶2

C. 黑洞A，B的角速度之比为1∶1 D. 黑洞A，B的线速度之比为1∶2

13. 利用伏安法测未知电阻时，用图甲测得结果为𝑅1，用图乙测得结果为𝑅2，若待测电阻的真实值为R，则( ) A. 𝑅1>𝑅>𝑅2 B. 𝑅1<𝑅<𝑅2

C. 𝑅1>𝑅，𝑅2>𝑅 D. 𝑅1<𝑅，𝑅2<𝑅

14. 如图所示，将一个铝框放在蹄形磁铁的两个磁极间，铝框可以绕竖直轴线𝑂𝑂′自由转动。转动磁铁，会发现静止的铝框也会发生转动。下列说法正确的是( )

A. 铝框与磁极转动方向相反

B. 铝框始终与磁极转动的一样快

C. 铝框是因为磁铁吸引铝质材料而转动的

D. 铝框是因为受到安培力而转动的

二、实验题（本大题共2小题，共18.0分）

15. 在图甲中，不通电时电流计指针停在正中央，当闭合开关时，观察到电流计指针向左偏。现在按图乙连接方式将电流计与螺线管B连成一个闭合回路，将螺线管A与电池、滑动变阻器和开关S串联成另一个闭合回路：

(1)将开关S闭合后，将螺线管A插入螺线管B的过程中，螺线管B的_______端(填“上”或“下”)为感应电动势的正极；

(2)螺线管A放在B中不动，开关S突然断开的瞬间，电流计的指针将________ (填“向左”“向右”或“不发生”)偏转；

(3)螺线管A放在B中不动，滑动变阻器的滑片向左滑动，电流计的指针将______(填“向左”“向右”或“不发生”)偏转；

16. 某学习小组用如图甲所示的实验装置测定匀变速运动的加速度。他们在气垫导轨上B处的适当位置安装了一个光电门，带遮光条的滑块M用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与钩码m相连，将滑块M从A处由静止释放。

(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度，游标标尺的示数如图乙所示，其读数为________mm。

(2)某次实验中，测得遮光条通过光电门的时间𝛥𝑡=5.95×10−3𝑠，A、B之间的距离为40.0𝑐𝑚，则滑块M运动的加速度为________𝑚/𝑠2(结果保留两位有效数字)。

三、简答题（本大题共2小题，共9.0分）

17. 如图所示，abcd为用粗细均匀的同种材料制成的金属线框，其中ab长度只有bc长度的一半．现将线框放在水平光滑绝缘的桌面上，在外力F的作用下让线框以速度v匀速穿过右边两个磁感应强度大小相等、方向相反的磁场区域．若以图示位置开始计时，规定逆时针电流方向为正，磁感线向下穿过线框时的磁通量为正，外力F的功率P随时间变化的图象如何？

18. 如图所示，两条足够长的光滑平行金属导轨所在平面与水平面的夹角𝜃=37°，间距𝑑=0.5𝑚。导轨处于磁感应强度𝐵=2𝑇、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。导轨上端连接一阻值𝑅=2𝛺的电阻，垂直导轨放置的质量𝑚=0.5𝑘𝑔、电阻𝑟=1𝛺的金属棒ab在水平外力F的作用下沿导轨匀速向下运动，电压表的示数为𝑈=2𝑉，导轨电阻不计，重力加速度g取10𝑚/𝑠2，𝑠𝑖𝑛37°=0.6，𝑐𝑜𝑠37°=0.8，求：

(1)金属棒的速度大小；

(2)画出金属棒的受力分析图并求出水平外力F；

(3)金属棒沿导轨下滑𝑥=1𝑚的过程中，电阻R上产生的热量。

四、计算题（本大题共5小题，共31.0分）

19. 如图所示，Ⅰ、Ⅲ区域(足够大)存在着垂直纸面向外的匀强磁场，虚线MN、PQ分别为磁场区域边界，在Ⅱ区域内存在着垂直纸面向里的半径为R的圆形匀强磁场区域，磁场边界恰好与边界MN、PQ相切，S、T为切点，A、C为虚线MN上的两点，且𝐴𝑆=𝐶𝑆=√3𝑅，有一带正电的粒子以速度v沿与边界成30°角的方向从C点垂直磁场进入Ⅰ区域，随后从A点进入Ⅱ区域，一段时间后粒子能回到出发点，并最终做周期性运动，已知Ⅱ区域内磁场的磁感应强度𝐵2为Ⅰ区域内磁场的磁感应强度𝐵1的6倍，Ⅲ区域与Ⅰ区域磁场的磁感应强度相等，不计粒子的重力。求：

(1)粒子第一次进入Ⅱ区域后在Ⅱ区域中转过的圆心角；

(2)粒子从开始运动到第一次回到出发点所经历的总时间。

20. 如图所示，光滑水平直轨道上两滑块A、B用橡皮筋连接，A的质量为m，开始时橡皮筋松弛，B静止，给A向左的初速度𝑣0，一段时间后，B与A同向运动发生碰撞并黏在一起，碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间A的速度的两倍，也是碰撞前瞬间B的速度的一半，求：

(𝑖)𝐵的质量；

(ii)碰撞过程中A、B系统机械能的损失．

21. 如图所示，粒子发射器发射出一束质量为m，电荷量为q的粒子(不计重力)，从静止经加速电压𝑈1加速后，沿垂直于电场方向射入两平行板中央，受偏转电压𝑈2作用后，以某一速度离开电场。已知平行板长为L，两板间距离为d，求：

(1)粒子在偏转电场中运动的时间t；

(2)粒子在离开偏转电场时的纵向偏移量y。

22. 一只气球以10𝑚/𝑠的速度匀速竖直上升，某时刻在气球正下方距气球𝑆0=−6𝑚处有一小球以20𝑚/𝑠的初速度竖直上抛，g取10𝑚/𝑠2，不计小球受到的空气阻力．

(1)不考虑上方气球对小球运动的可能影响，求小球抛出后上升的最大高度和时间？

(2)小球能否追上气球？若追不上，说明理由；若能追上，需要多长时间？