2020年陕西省高考物理一模试卷 (含答案解析)

2020年陕西省高考物理一模试卷

一、单选题（本大题共5小题，共30.0分）

1. 在卢瑟福的𝛼粒子散射实验中，绝大多数𝛼粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，有少数𝛼粒子发生大角度偏转，下列说法错误的是( )

A. 原子的正电荷集中在一个核上

B. 电子对𝛼粒子的作用很强

C. 原子内部很“空旷”，原子核很小

D. 原子中的原子核质量相对较大

2. 做匀加速运动的列车出站时，车头经过站台某点Q时速度是1𝑚/𝑠，车尾经过Q点时的速度是7𝑚/𝑠，则这列列车的中点经过Q点时的速度为( )

A. 5 𝑚/𝑠 B. 5.5 𝑚/𝑠 C. 4 𝑚/𝑠 D. 3.5 𝑚/𝑠

3. 2018年10月15日12时23分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第三十九、四十颗北斗导航卫星。这两颗卫星都属于中圆轨道卫星，其中一颗卫星的轨道距地球表面的高度为h。已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g。则此卫星运行时与地球球心的连线在t时间(𝑡小于周期)内扫过的面积为( )

A. 𝑅𝑡√𝑔(𝑅+ℎ)2

B. 𝑅𝑡√𝑔(𝑅+ℎ)4 C. 𝜋𝑅𝑡√𝑔(𝑅+ℎ)2 D. 𝜋𝑅𝑡√𝑔(𝑅+ℎ)4

4. 如图是跳远运动员在起跳、腾空和落地过程的情景。若运动员的成绩为8.00𝑚，腾空时重心离沙坑的最大高度为1.25𝑚。为简化情景，把运动员视为质点，空中轨迹视为抛物线，则( )

A. 运动员在空中运动的时间为0.5𝑠

B. 运动员在空中最高点时的速度大小为4𝑚/𝑠

C. 运动员落入沙坑时的速度大小为√98 m/s

D. 运动员落入沙坑时速度与水平面夹角正切值为tan𝛼=0.625 5. 如图，在水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面，斜面上有一带电金属块沿斜面滑下，已知在金属块滑下的过程中动能增加了14J，金属块克服摩擦力做功10J，重力做功22J，则以下判断正确的是( )

A. 金属块带正电荷 B. 金属块克服电场力做功8J

C. 金属块的电势能减少2J D. 金属块的机械能减少10J

二、多选题（本大题共4小题，共22.0分）

6. 图甲中A、B为两个相同的环形线圈，共轴并靠近放置，A线圈中通有如图乙所示的交流电i，则( )

A. 在𝑡1到𝑡2时间内A、B两线圈相吸 B. 在𝑡2到𝑡3时间内A、B两线圈相斥

C. 𝑡1时刻两线圈间作用力最大 D. 𝑡2时刻两线圈间吸力最大

7. 水平推力𝐹1和𝐹2分别作用于水平面上原来静止的、等质量的a、b两物体上，作用一段时间后撤去推力，物体将继续运动一段时间停下，两物体的𝑣−𝑡图象如图所示，已知图中线段𝐴𝐵//𝐶𝐷，则( )

A. 𝐹1的冲量小于𝐹2的冲量

B. 𝐹1的冲量等于𝐹2的冲量

C. 两物体受到的摩擦力大小相等

D. 两物体受到的摩擦力大小不等

8. 两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻．将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示．除电阻R外其余电阻不计．现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放．则( )

A. 金属棒的动能、重力势能与弹簧的弹性势能的总和保持不变

B. 金属棒最后将静止，静止时弹簧伸长量为𝑚𝑔𝑘 C. 金属棒的速度为v时，所受的安培力大小为𝐹=𝐵2𝐿2𝑣𝑅

D. 金属棒最后将静止，电阻R上产生的总热量为𝑚𝑔⋅𝑚𝑔𝑘

9. 如图，光源S从水下向空气中射出一束由红光、黄光和蓝光组成的复色光，在水面上的P点分裂成a、b、c三束单色光，下列说法正确的是( )

A. c光为红色光

B. 在水中传播时a光速度最大，c光波长最小

C. 逐渐增大入射角，c光最先发生全反射

D. b光比a光更容易发生明显的衍射现象

E. a、b、c三种色光分别用同一双缝干涉实验装置发生干涉，a光相邻亮条纹间距最大

三、填空题（本大题共1小题，共5.0分）

10. 如图是萘晶体的熔化曲线，由图可知，萘的熔点是________，熔化时间为________.若已知萘的质量为m，熔化热为𝜆，萘熔化过程吸收的热量为________．

四、实验题（本大题共2小题，共15.0分）

11. 某同学用如图所示装置做“验证力的平行四边形定则”的实验。

(1)如图甲所示，橡皮条的一端C固定在木板上，用两只弹簧测力计把橡皮条的另一端(绳套和橡皮条的结点)拉到某一确定的O点。AO和BO的拉力是分力，CO的拉力________(填“是”或“不是”)合力。

(2)记录两个弹簧测力计的拉力𝐹1和𝐹2的大小和方向；只用一个弹簧测力计，将结点仍拉到位置O，记录弹簧测力计的拉力𝐹′的大小和方向；按照力的图示要求，作出拉力𝐹1、𝐹2、𝐹′；根据力的平行四边形定则作出𝐹1和𝐹2的合力F；如果没有操作失误，图乙中的F与𝐹′两力中，方向一定沿CO方向的是________(填“F”或“𝐹′”)。

(3)实验中，两个弹簧测力计的量程相同，用两个弹簧测力计同时拉时，两绳夹角约为60°，两个弹簧测力计的示数均约为量程的34，则这样的操作__________________(填“合理”或“不合理”)，理由是_____________________________________________________________。

12. 二极管是一种半导体元件，电路符号为 ，其特点是具有单向导电性．某实验小组要对一只二极管正向接入电路时的伏安特性曲线进行测绘探究．据了解，该二极管允许通过的最大电流为50mA．

(1)该二极管外壳的标识模糊了，同学们首先用多用电表的欧姆档来判断它的正负极：当红表笔接触二极管的左端、黑表笔接触二极管的右端时，发现指针的偏角比较小，当交换表笔再次测量时，发现指针有很大偏转，由此可判断______ (填“左”或“右”)端为二极管的正极．

(2)实验探究中他们可选器材如下：

A.直流电源(电动势3V，内阻不计) 𝐵.滑动变阻器(0～20𝛺)

C.电压表(量程15V、内阻约80𝑘𝛺) 𝐷.电压表(量程3V、内阻约50𝑘𝛺)

E.电流表(量程0.6𝐴、内阻约1𝛺) 𝐹.电流表(量程50mA、内阻约50𝛺)

G.待测二极管 𝐻.导线、开关

为了提高测量精度，电压表应选用______ ，电流表应选用______ .(填序号字母)

(3)实验中测量数据如下表，请在下图坐标纸上画出该二极管的伏安特性曲线．

电流

𝐼/𝑚𝐴 0 0 0.2 1.8 3.9 8.6 14.0 21.8 33.5 50.0

电压

𝑈/𝑉 0 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.25 2.50 (4)同学们将该二极管与阻值为10𝛺的定值电阻串联后接到电压恒为3V的电源两端，则二极管导通时定值电阻的功率为______ W．

五、计算题（本大题共4小题，共52.0分）

13. 如图所示，一光滑曲面与一水平传送带平滑连接，传送带以某一速度逆时针匀速运动。一质量𝑚=1.0 kg的物块从ℎ1=1.8 𝑚高处静止滑下，滑上传送带后，经过一段时间该物块还能滑到斜面最大高处ℎ2=0.2 𝑚。物块与传送带间的动摩擦因数𝜇=0.5，g取10 𝑚/𝑠2。求：

(1)物块在传送带上向右滑行的最远距离；

(2)从物块滑上传送带开始到第一次离开传送带的过程中，物块与传送带间产生的热量。

14. 如图所示，在xOy平面(纸面)内，𝑦>0空间存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，第三象限空间存在方向沿x轴正方向的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力)，以大小为v、方向与y轴正方向夹角𝜃=53∘的速度沿纸面从坐标为(0,−𝐿)的𝑃1点进入电场中，然后从坐标为(−2𝐿3,0)的𝑃2点垂直x轴进入磁场区域，并通过坐标为(0,2√3𝐿3)的𝑃3点，最后从x轴上的𝑃4点(图中未画出)射出磁场。取𝑠𝑖𝑛53∘=0.8，𝑐𝑜𝑠53∘=0.6，求：

(1)粒子通过𝑃2点时的速度大小𝑣2和电场强度的大小E；

(2)磁场的磁感应强度大小B；

(3)粒子从𝑃1点运动到𝑃4点所用的时间t。

15. 如图所示，用质量𝑚=2𝑘𝑔的绝热活塞在绝热气缸内封闭一定质量的理想气体，活塞与气缸壁间摩擦力忽略不计，开始时活寒距离气缸底部的高度ℎ1=0.2𝑚，气体的温度𝑡1=27℃.现用气缸内一电热丝(未画出)给气体缓慢加热，加热至𝑡2=177℃，活塞缓慢上升到距离气缸底部高度ℎ2处，此过程中被封闭气体吸收的热量为3000𝐽.已知大气压强𝑝0=1.0×105Pa，重力加速度g取10𝑚/𝑠2，活塞截面积𝑆=4.0×10−4𝑚2.求：

Ⅰ.初始时气缸内气体的压强p，和缓慢加热后活塞距离气缸底部的高度ℎ2；

Ⅱ.此过程中气体内能的变化量△𝑈。

16. 如图所示，甲是一个单摆振动的情形，O是它的平衡位置，B、C是摆球所能到达的最远位置．设摆球向右方向运动为正方向，图乙是这个单摆的振动图象．

(Ⅰ)求单摆振动的频率是多大？

(Ⅱ)求零时刻摆球在何位置？

(Ⅲ)若当地的重力加速度为9.86𝑚/𝑠2，试求这个单摆的摆长是多少？

-------- 答案与解析 --------

1.答案：B

解析：

本题考查了𝛼粒子的散射实验，意在考查考生的理解能力，以𝛼粒子散射实验为背景，注重培养考生物理观念中“物质观念”这一学科素养。

A、原子的正电荷集中在一个核上，故A正确，但不符合题意；

B、电子质量很小，对𝛼粒子的作用很弱，故B错误，符合题意；

C、原子内部很“空旷”，原子核很小，故C正确，但不符合题意；

D、原子中的原子核质量相对较大，故D正确，不符合题意；

故选B。

2.答案：A

解析：解：列车经过站台，可看成匀加速直线运动的物体经过车头的速度为𝑣0=1𝑚/𝑠，经过车尾的速度为𝑣=7𝑚/𝑠，求经过列车中间位置时的速度𝑣𝑥

令列车长度为L，加速度为a，则据速度位移关系𝑣2−𝑣02=2𝑎𝑥得：

𝑣𝑥2−𝑣02=2𝑎𝐿2

𝑣2−𝑣𝑥2=2𝑎𝐿2

联列解得𝑣𝑥=√𝑣02+𝑣22=√12+722=5𝑚/𝑠

故选A

列车出站做匀加速直线运动，车头经过站台和车尾经过站台，求车中部经过站台的速度，相当于求做匀加速直线运动的物体经过一段位移的初末速度求中间位移时的速度．

把列车的运动看成一个质点匀加速运动一个列车长度，求质点在位移中点的瞬时速度，利用速度位移关系求解即可．

3.答案：A

解析：