2020年北京市东城区高考物理一模试卷 (含答案解析)
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2020年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. 关于天然放射现象，下列说法中正确的是( )
A. 𝛽衰变说明原子核里有电子
B. 放射性物质的温度升高，其半衰期将缩短
C. 𝛾射线的电离作用很强，可用来消除有害静电
D. 原子核经过一次𝛽衰变后，核内中子数减少1个
2. 已知阿伏伽德罗常数为𝑁𝐴，水的摩尔质量为M，密度为𝜌，则一个水分子的质量可表示为( )
A. 𝑀𝑁𝐴 B. 𝑁𝐴𝑀 C. 𝜌𝑀𝑁𝐴 D. 𝜌𝑁𝐴𝑀
3. 新冠肺炎疫情突发，中华儿女风雨同舟、守望相助，筑起了抗击疫情的巍峨长城。志愿者用非接触式体温测量仪，通过人体辐射的红外线测量体温，防控人员用紫外线灯在无人的环境下消杀病毒，为人民健康保驾护航。红外线和紫外线相比较( )
A. 红外线的光子能量比紫外线的大
B. 真空中红外线的波长比紫外线的长
C. 真空中红外线的传播速度比紫外线的大
D. 红外线能发生偏振现象，而紫外线不能
4. 如图所示为氢原子能级示意图，现有大量的氢原子处于𝑛=4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光，照射逸出功为2.5𝑒𝑉的金属，能发生光电效应的有( )
A. 2种
B. 3种
C. 4种
D. 5种
5. 伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展。利用如图所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升。斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐减低的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3.根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是( ) A. 如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置
B. 如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态
C. 如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变
D. 小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小
6. 两根长度不同的细线下面分别悬挂两个小球，细线上端固定在同一点，若两个小球以相同的角速度，绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两个摆球在运动过程中，相对位置关系示意图正确的是( )
A. B.
C. D.
7. 如图，一列简谐横波沿x轴正方向传播，实线和虚线分别表示𝑡1=0，𝑡2=0.5𝑠<𝑇时的波形，能正确反映𝑡3=7.5𝑠时波形的是图( )
A. B.
C. D.
8. 在一个匀强电场中有a、b两点，相距为d，电场强度为E，把一个电量为q的负电荷由a移到b点时，电场力对电荷做正功W，以下说法正确的是( )
①𝑎点电势比b点电势低 ②𝑎、b两点电势差大小为𝑈=𝐸𝑑 ③𝑎𝑏两点电势差大小为𝑈=𝑊𝑞
④该电荷在b点电势能较a点大
A. ①② B. ②③ C. ①③ D. ③④
9. 如图所示，电源电动势𝐸=12 𝑉，内阻𝑟=1.0𝛺，电阻𝑅1=4.0𝛺，𝑅2=7.5𝛺，𝑅3=5.0𝛺，电容器的电容𝐶=10𝜇𝐹。闭合开关S，电路达到稳定后电容器的电荷量为( )
A. 4.5×10−5𝐶 B. 6.0×10−5𝐶 C. 7.5×10−5𝐶 D. 1.2×10−4𝐶
10. 如图所示，在探究变压器圈两端的电压与匝数之间的关系实验中，与学生电源交流输出端相连的线圈匝数𝑛1=400匝，与额定电压为3.8𝑉的小灯泡相连的线圈匝数𝑛2=200匝，把电压调至8V，接通开关，发现小灯泡亮度较暗，变压器有较大的声音发出．为探究其原因，某同学找来多用电表，用交流电压10V挡测得小灯泡两端的电压为2.1𝑉，取下小灯泡后，用电压表测得(灯泡底座)量接线柱之间电压为4.0𝑉.对此现象，下列分析正确的是( )
A. 学生电源的实际输出电压小于8V
B. 接上小灯泡后，与之相连的线圈上感应电动势降为2.1𝑉
C. 小灯泡的电阻较大
D. 铁芯振动发声、线圈发热等原因导致副线圈实际输出电压只有2.1𝑉
11. 三个质点A、B、C的运动轨迹如图2所示，同时从N点出发，同时到达M点，下列说法中正确的是( )
A. 三个质点任意时刻的速度方向都相同
B. 三个质点从N点出发到M的任意时刻速度大小都相同
C. 三个质点从N点到M点的平均速度大小和方向均相同
D. 三个质点从N点到M点的平均速率相同
12. 一颗人造卫星在地球引力作用下，绕地球做匀速圆周运动，已知地球的质量为M，地球的半径为R，卫星的质量为m，卫星离地面的高度为h，引力常量为G，则地球对卫星的万有引力大小为( )
A. 𝐺𝑀𝑚(𝑅+ℎ)2 B. 𝐺𝑀𝑚𝑅2 C. 𝐺𝑀𝑚ℎ2 D. 𝐺𝑀𝑚𝑅+ℎ 13. 下列声学现象属于多普勒效应的是( )
A. 有经验的战士可以根据炮弹飞行时的尖叫声判断飞行的炮弹是接近还是远离他
B. 敲响一只音叉，另一只与其相隔不远的音叉也能发出声音
C. 敲响一只音叉，在其周围某些区域声音较强，某些区域声音较弱
D. 屋子外的人虽然看不到屋内的人，但却能听到屋内人的谈笑声
14. a、b两种单色光组成的光束从介质进入空气时，其折射光束如图所示．用a、b两束光( )
A. 先后照射双缝干涉实验装置，在缝后屏上都能出现干涉条纹，由此确定光是横波
B. 先后照射某金属，a光照射时恰能逸出光电子，b光照射时也能逸出光电子
C. 从同一介质以相同方向射向空气，其界面为平面，若b光不能进入空气，则a光也不能进入空气
D. 从同一介质以相同方向射向空气，其界面为平面，a光的反射角比b光的反射角大
二、实验题（本大题共3小题，共26.0分）
15. 某同学采用如图所示的装置来验证动量守恒定律．图中MN是斜槽，NR为水平槽．实验时先使A球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹．重复上述操作10次，得到10个落点痕迹平均位置P；再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从固定位置由静止开始滚下，与B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹．重复这种操作10次得到10个落点痕迹平均位置E、F．
①若A球质量为𝑚1，半径为𝑟1；B球质量为𝑚2，半径为𝑟2，则______ ；
A.𝑚1>𝑚2 𝑟1>𝑟2 𝐵.𝑚1>𝑚2 𝑟1<𝑟2
C.𝑚1>𝑚2 𝑟1=𝑟2 𝐷.𝑚1<𝑚2 𝑟1=𝑟2
②以下提供的器材中，本实验必需的______ ．
A.刻度尺 𝐵.打点计时器 𝐶.天平 𝐷.秒表
③𝐴球每次从斜槽上某一固定位置由静止滚下，这是使______ ．
④设A球的质量为𝑚1，B球的质量为𝑚2，则本实验验证动量守恒定律的表达式为(用装置图中的字母表示) ______ ．
16. 某同学用如图甲所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内电阻r，R为电阻箱。实验室提供的器材如下：电压表(量程0～3𝑉，内阻约3𝑘𝛺)，电阻箱(阻值范围0～99.9𝛺)；开关、导线若干。
(1)请根据图甲的电路图，在图乙中画出连线，将器材连接成实验电路；
(2)实验时，改变并记录电阻箱R的阻值，记录对应电压表的示数U，得到如下表所示的若干组R、U的数据。根据图丙所示，表中第4组对应的电阻值读数是_________𝛺；
(3)请推导1𝑈−1𝑅的函数关系式(用题中给的字母表示) _________，根据实验数据绘出如图丁所示的图线，由图线得出电池组的电动势𝐸 =
_________V，内电阻𝑟 = _________𝛺。(保留三位有效数字)
17. 对于一定质量的理想气体，以p、V、T三个状态参量中的两个为坐标轴建立直角坐标系，在坐标系上描点能直观地表示这两个参量的数值。如图所示，每个坐标系中的两个点都表示相同质量的某种理想气体的两个状态。根据坐标系中不同点的位置来比较第三个参量的大小。
(1)𝑝−𝑇图象(图甲)中A、B两个状态，______状态体积小。
(2)𝑉−𝑇图象(图乙)中C、D两个状态，______状态压强小。
(3)𝑝−𝑉图象(图丙)中E、F两个状态，______状态温度低。
三、简答题（本大题共2小题，共20.0分）
18. 如图，质量为m、阻值为R、边长为L的正方形导线框，从位置A由静止下落，恰能竖直且匀速进入下方磁感应强度为B的有界匀强磁场(不计空气阻力)。求：
(1)在A位置时线框的下边到磁场上边界的距离h；
(2)线框进入磁场的过程中通过导线截面的电量q和线框上产生的热量Q；
(3)分析并说明从开始下落到线框下边到达磁场下边界的过程中，线框机械能的变化情况。
19. 如图所示，质量为M、内有半径R的半圆形轨道的槽体放在光滑的平台上，左端紧靠一台阶，质量 为m的小球从槽顶端A点由静止释放，若槽内光滑． 求：
①小球滑到圆弧最低点时，槽体对其支持力𝐹𝑁的大小；
②小球在槽右端上升的最大高度h．
四、计算题（本大题共1小题，共12.0分）
20. 如图所示为回旋加速器的结构示意图，匀强磁场的方向垂直于半圆型且中空的金属盒D 1和D 2，磁感应强度为R，金属盒的半径为R，两盒之间有一狭缝，其间距为d，且𝑅》𝑑，两盒间电压为U。A处的粒子源可释放初速度不计的带电粒子，粒子在两盒之间被加速后进入D 1盒中，经半个圆周之后再次到达两盒间的狭缝。通过电源正负极的交替变化，可使带电粒子经两盒间电场多次加速后获得足够高的能量。已知带电粒子的质量为m、电荷量为+𝑞。
(1)不考虑加速过程中的相对论效应和重力的影响。
①求粒子可获得的最大速度vm；
②若粒子第1次进入𝐷1盒在其中的轨道半径为𝑟1，粒子第1次进入𝐷2盒在其中的轨道半径为𝑟2，求𝑟1与𝑟2之比。
