2020年高考名校物理考前提分仿真卷 （带答案及评分标准）

绝密 ★ 启用前 2020 届高考名校考前提分仿真卷 物 理 注意事项： 1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答题前，考生务必将自 己的姓名、考生号填写在答题卡上。 2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题的答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑， 如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在试卷上无效。 3．回答第Ⅱ卷时，将答案填写在答题卡上，写在试卷上无效。 4．考试结束，将本试卷和答题卡一并交回。 二、选择题：本题共 8 小题，每小题 6 分。在每小题给出的四个选项中，第 14～18 只有一项 是符合题目要求，第 19～21 题有多项符合题目要求，全部选对得 6 分，选对但不全的得 3 分，有 选错的得 0 分。 14．下列关于近代物理知识的描述中，正确的是 A．康普顿效应实验说明了光不但具有粒子性，还具有能量和动量 B．一个处于 n＝3 能级状态的氢原子自发跃迁时，能发出 3 种频率的光子 C．结合能越大，原子核越稳定 D．衰变中产生的 β 射线实际上是原子核外电子挣脱原子核形成的 15．2019 年 8 月 8 日 10 时，台风“利奇马”(超强台风级)位于浙江省象山县南偏东方大约 830 公里的台湾以东洋面上，随后在浙江登陆，登陆时中心附近最大风力达 v＝162 km/h，空气的密度 ρ＝1.3 kg/m3，当这登陆的台风正对吹向一块长 10 m、宽 4 m 的玻璃幕墙时，假定风遇到玻璃幕墙 后速度变为零，由此可估算出台风对玻璃幕墙的冲击力 F 大小最接近 A．2.6×103 N B．5.3×104 N C．1.1×105 N D．1.4×106 N 16．如图所示，绝缘水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角 θ＝30°。一根轻 质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球 A，细线与斜面平行，且小球 A 正好 静止在斜面中点。在小球 A 的正下方地面处固定放置一带电小球 B，两球相距为 d。已知两球的质 量均为 m、电荷量均为＋q，静电力常量为 k，重力加速度为 g，两球均可视为点电荷。则下列说法 正确的是 A．地面对 B 球的支持力为 mg－kq2 d2 B．q d＝ mg 2k时，斜面对小球 A 的支持力为 3mg 4 C．q d＝ mg 2k时，细线上拉力为 0 D．将小球 B 移到斜面底面左端 C 点，q d＝2 mg k 时，斜面对小球 A 的支持力不为 0 17．如图所示，总质量为 m，边长为 L 的正方形线圈共三匝，放置在倾角为 α 的光滑斜面上， 刚好关于磁场边界 MN 对称，MN 上方存在匀强磁场，若线圈通以图示方向的恒定电流 I 后刚好在 斜面上保持静止，重力加速度为 g，则 A．磁场方向可以竖直向下，且 B＝mgtan α IL B．磁场方向可以竖直向上，且 B＝mgtan α 3IL C．磁场方向可以水平向左，且 B＝mg IL D．磁场方向可以垂直斜面向下，且 B＝mgsin α 3IL 18．如图所示为嫦娥三号的飞行轨道示意图，则下列说法正确的是 此 卷 只 装 订 不 密 封 班级 姓名 准考证号 考场号 座位号 A．嫦娥三号的发射速度应该大于 11.2 km/s B．嫦娥三号在环月轨道 1 上 P 点的加速度大于在环月轨道 2 上 P 点的加速度 C．嫦娥三号在环月轨道 2 上运行周期比在环月轨道 1 上运行周期小 D．嫦娥三号在动力下降段中一直处于完全失重状态 19．平直公路上行驶的 a 车和 b 车，其位移－时间图象分别为图中直线 a 和曲线 b，已知 b 车 做匀变速直线运动，t＝2 s 时，直线 a 和曲线 b 刚好相切，下列说法正确的是 A．b 车的加速度大小为 1 m/s2 B．a 车的速度大小为 1 m/s C．b 车做匀加速直线运动 D．t＝2 s 时，a、b 两车相遇，速度不相等 20．如图所示，平面直角坐标系的第二象限内存在着垂直纸面向外、磁感应强度大小为 2B 的 匀强磁场，第三象限内存在着垂直纸面向里、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场。一带负电的粒子从 原点 O 以某一速度沿与 y 轴成 30°角方向斜向上射入磁场，且在第二象限运动时的轨迹圆的半径为 R，已知带电粒子的质量为 m，所带电荷量为 q，且所受重力可以忽略．则 A．粒子在第二象限和第三象限两磁场中运动的轨迹圆半径之比为 1∶2 B．粒子完成一次周期性运动的时间为2πm 3qB C．粒子从 O 位置入射后第二次经过 x 轴时的位置到坐标原点的距离为 3 3R D．若仅将粒子的入射速度大小变为原来的 2 倍，则粒子完成一次周期性运动的时间将缩短 21．如图所示，平直木板 AB 倾斜放置，小物块与木板间的动摩擦因数由 A 到 B 均匀增大，小 物块从 A 点由静止释放，恰好可以到达 B 点，小物块的速度 v、加速度 a、动能 Ek 和机械能 E 机(取 地面为零势能面)随下滑位移 x 变化的图象可能正确的是 第 II 卷 三、非选择题(包括必考题和选考题两部分。第 22 题～第 25 题为必考题，每个试题考生都必 须作答。第 33 题～第 34 题为选考题，考生根据要求做答) (一)必考题(共 47 分) 22．(6 分)某组同学用图甲所示装置测量重力加速度，铁架台上固定着光电门，让直径为 d 的 小球从一定高度处由静止开始自由下落，小球球心正好通过光电门。光电门可记录小球通过光电门 的时间。 (1)用游标卡尺测量小球直径时，卡尺的刻度如图乙所示，则小球的直径为________cm。 (2)某次实验中小球的下边缘与光电门间的距离为 h，小球通过光电门的时间为 Δt，若小球通过 光电门的速度可表示为 d Δt，重力加速度可表示为 g＝________(用字母表示)。 (3)严格来说 d Δt并不等于小球球心经过光电门时的速度，由此计算出的速度比真实值 ________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。 23．(9 分)某实验小组欲将内阻、量程未知，但表盘刻度均匀、清晰的一个灵敏电流计 G 改装 成量程为 3 mA 的电流表 A1，并对电流表 A1 进行校对，实验室提供了以下器材： A．灵敏电流计 G(量程未知，内阻未知)B．电阻箱 R(最大阻值为 999.0 Ω) C．标准电流表 A2(量程为 3 mA，内阻未知) D．电源 E E．滑动变阻器 R1、开关、导线若干 (1)图中已画出了把灵敏电流计 G 改装成电流表 A1 的部分电路，请补充出校对电流表 A1 的实 验电路原理图。 (2)按画好的电路图连接好电路，通过调节滑动变阻器将电流表 A1 两端的电压调到最小，然后 闭合开关，将电阻箱 R 调整到 150 Ω，移动滑动变阻器 R1 的滑片，发现当电流表 A2 的示数为 1.5 mA 时，电流计 G 的示数为满偏刻度的2 3，将电阻箱 R 调整到 250 Ω，再移动滑动变阻器 R1 的滑 片，发现当电流表 A2 的示数为 1.1 mA 时，电流计 G 的示数仍为满偏刻度的2 3。则电流计 G 的内阻 Rg＝________ Ω，满偏电流 Ig＝________ mA。 (3)如果将电流计 G 改装成量程为 3 mA 的电流表，则电阻箱 R 需要调到________Ω。 24．(13 分)如图所示，AB 和 CDO 都是处于竖直平面内的光滑圆弧形轨道，OA 处于水平位 置。AB 是半径为 R＝1 m 的1 4圆弧轨道，CDO 是半径为 r＝0.5 m 的半圆轨道，最高点 O 处固定一 个竖直弹性挡板(可以把小球弹回不损失能量，图中没有画出)，D 为 CDO 轨道的中点。BC 段是水 平粗糙轨道，与圆弧形轨道平滑连接。已知 BC 段水平轨道长 L＝2 m，与小球之间的动摩擦因数 μ ＝0.2。现让一个质量为 m＝1 kg 的小球 P 从 A 点的正上方距水平线 OA 高 H 处自由落下：(取 g＝ 10 m/s2) (1)当 H＝2 m 时，问小球第一次到达 D 点对轨道的压力大小； (2)为使小球仅仅与弹性挡板碰撞一次，且小球不会脱离 CDO 轨道，问 H 的取值范围。 25．(19 分)如图所示，在坐标系 xOy 中，x 轴水平向右，y 轴竖直向下，在 x≥2L 区域内存在与 x 轴平行的匀强电场(未画出)，一带正电小球，电荷量为 q，从原点 O 水平抛出，再从 A 点进入电 场区域，并从 C 点离开，其运动的轨迹如图所示，B 点是小球在电场中向右运动的最远点，B 点的 横坐标 xB＝3L。已知小球抛出时的动能为 Ek0，在 B 点的动能为 4 3Ek0，重力加速度为 g，不计空气 阻力。求： (1)小球在 OA 段运动的时间与在 AB 段运动的时间之比； (2)匀强电场的场强和小球的质量； (3)小球在电场中运动的最小动能。(二)选考题(共 15 分。请考生从给出的 2 道物理题中任选一题作答，如果多做，则按所做的第 一题计分) 33．【物理——选修 3－3】(15 分) (1)(5 分)下列说法正确的是 。（填正确答案标号。选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分。每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分） A．功可以全部转化为热，但热量不能全部转化为功 B．物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加 C．食盐溶化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体 D．布朗运动是指液体分子的无规则运动 E．当分子力表现为引力时，分子势能都随分子间距离的增大而增大 (2)(10 分)如图所示，一端封闭且粗细均匀的“L”型细玻璃管，竖直部分长为 l＝50 cm，水平部 分足够长。当温度为 288 K 时，竖直管内有一段长为 h＝20 cm 的水银柱，封闭着一段长 l1＝20 cm 的空气柱，外界大气压强始终保持 76 cmHg。求： (i)被封闭气柱长度为 l2＝40 cm 时的温度； (ii)温度升高至 627 K 时，被封闭空气柱的长度 l3。 34．【物理——选修 3－4】(15 分) (1)(5 分)光纤通信中，光导纤维传递光信号的物理原理是利用光的________现象，要发生这种 现象，必须满足的条件是：光的入射方向应该是____________________(填“从光密介质到光疏介 质”或“从光疏介质到光密介质”)，且入射角________临界角(填“≤”或“≥”)。 (2)(10 分)一简谐横波以 4 m/s 的波速沿水平绳向 x 轴正方向传播。已知 t＝0 时的波形如图所 示，绳上两质点 M、N 的平衡位置相距3 4波长。设向上为正，经时间 t1(小于一个周期)，此时质点 M 向下运动，其位移仍为 0.02 m。求： (ii)该横波的周期； (ii)t1 时刻质点 N 的位移。绝密 ★ 启用前 2020 届高考名校考前提分仿真卷 物理答案 二、选择题：本题共 8 小题，每小题 6 分。在每小题给出的四个选项中，第 14～18 只有一项 是符合题目要求，第 19～21 题有多项符合题目要求，全部选对得 6 分，选对但不全的得 3 分，有 选错的得 0 分。 14．【答案】A 【解析】康普顿效应说明光具有粒子性，且有动量和能量，动量大小为 p＝h λ，能量大小为 E＝ hν，故 A 正确；一个处于 n＝3 能级状态的氢原子自发跃迁时，最多只能发出 2 种频率的光，分别 为 n＝3 跃迁到 n＝2，n＝2 跃迁到 n＝1，故 B 错误；原子核的结合能越大，原子核的比结合能不 一定越大，原子核的稳定性用比结合能来表示，比结合能越大表示该原子核越稳定，故 C 错误；β 衰变中产生的 β 射线实际上是原子的核中的一个中子转化为质子同时生成一个电子，故 D 错误。 15．【答案】C 【解析】假设经过 t 时间，由动量定理得：v2tSρ－0＝Ft，代入数据得 F＝v2Sρ≈1.1×105 N，故选 C。 16．【答案】B 【解析】两球电性相同，可知地面对 B 球的支持力为 mg－kq2 d2，选项 A 错误；当q d＝ mg 2k时， 则有 kq2 d2＝1 2mg，对球受力分析，如图甲所示， 根据矢量的合成法则，依据三角知识，则斜面对小球 A 的支持力为 N＝ 3mg 4 ，T＝mg 4 ，选项 B 正确，C 错误；当小球 B 移到斜面底面左端 C 点，对球受力分析，如图乙所示，F＝k q2 2d2＝ mg，mg、F、T 三个力的合力为零，致使 N＝0，小球恰要离开斜面，选项 D 错误。 17．【答案】D 【解析】当磁场方向竖直向下时，由平衡条件得 3BIL＝mgtan α，则 B＝mgtan α 3IL ，选项 A 错 误；当磁场方向竖直向上时，由受力分析可知线圈不会静止，选项 B 错误；当磁场方向水平向左 时，由受力分析可知线圈不会静止，选项 C 错误；当磁场方向垂直斜面向下时，由平衡条件得 3BIL＝mgsin α，则 B＝mgsin α 3IL ，选项 D 正确。 18．【答案】C 【解析】在地球表面发射卫星的速度大于 11.2 km/s 时，卫星将脱离地球束缚，绕太阳运动， 故 A 错误；根据万有引力提供向心力，由 GMm r2 ＝ma 得，a＝GM r2，由此可知嫦娥三号在环月轨道 2 上经过 P 的加速度等于在环月轨道 1 上经过 P 的加速度，故 B 错误；根据开普勒第三定律r3 T2＝ k，由此可知，轨道半径越小，周期越小，故嫦娥三号在环月轨道 2 上运行的周期比在环月轨道 1 上运行的周期小，故 C 正确；嫦娥三号在动力下降段中，除了受到重力还受到动力，故不是完全失 重状态，故 D 错误。 19．【答案】AB 【解析】位移－时间图象中的斜率代表物体的速度，所以 a 物体做匀速运动，t＝2 s 时，直线 a 和曲线 b 刚好相切，所以 vb＝va＝6－4 2 m/s＝1 m/s，对 b 车从 0 到 2 s，设初速度 v0：vb＝v0－ at，v0＋vb 2 t＝x＝6 m－2 m＝4 m，联立解得：v0＝3 m/s，a＝1 m/s2，A、B 正确；因为斜率代表速 度，而 b 车的斜率越来越小，所以 b 车做匀减速运动，C 错误；因为 t＝2 s 时，直线 a 和曲线 b 刚 好相切，斜率相同，所以两车在该时刻速度相等，D 错误。 20．【答案】AC 【解析】由半径公式 r＝mv qB知，轨道半径与磁感应强度 B 成反 比，所以粒子在第二象限和第三象限两磁场中运动的轨迹圆半径之 比为 1∶2，故 A 正确；粒子在磁场中运动一个周期的轨迹如图所示， 在第二象限的周期 T1＝2πm q·2B＝πm qB，圆心角为 120°，运动时间 t1＝ 120° 360°T1＝ πm 3qB，在第三象限运动的周期 T2＝2πm qB ，圆心角为 120°，运动时间 t2＝120° 360°T2＝2πm 3qB，所以 粒子完成一次周期性运动的时间 T0＝t1＋t2＝πm qB，故 B 错误；粒子在第三象限轨迹圆的半径为 2R， 从 O 点入射后第一次经过 x 轴到原点的距离 x1＝ 3R，第二次圆弧的弦长 x2＝ 3R2＝2 3R，所以粒 子从 O 位置入射后第二次经过 x 轴时的位置到坐标原点的距离为 3 3R，故 C 正确；若仅将粒子的 入射速度变为原来的 2 倍，周期 T＝2πm qB 与速度无关，圆心角不变，所以在磁场中运动时间 t＝ θ 2πT不变，故 D 错误。 21．【答案】CD 【解析】设斜面的倾角为 α，根据题意有 μ＝kx，k 是常数。小物块所受的滑动摩擦力大小 f＝ μmgcos α＝kxmgcos α，知 f∝x。根据动能定理得 mgxsin α－0＋kxmgcos α 2 ·x＝1 2mv2－0，得 v2＝ 2gxsin α－kx2g·cos α，知 v－x 图象为曲线，故 A 错误；根据牛顿第二定律得 mgsin α－f＝ma，得 a ＝gsin α－kxgcos α，a 随 x 先均匀减小后反向均匀增大，加速度先正后负，故 B 错误；根据动能定 理得 mgxsin α－0＋kxmgcos α 2 ·x＝Ek－0，得 Ek＝mgxsin α－1 2kx2mgcos α，知 Ek－x 是开口向下的抛 物线，故 C 正确；根据功能关系知 ΔE 机＝－Wf＝－0＋kxmgcos α 2 ·x＝－1 2kx2mgcos α，随着 x 的增 大，E 机－x 图象斜率绝对值增大，故 D 正确。 第 II 卷 三、非选择题(包括必考题和选考题两部分。第 22 题～第 25 题为必考题，每个试题考生都必 须作答。第 33 题～第 34 题为选考题，考生根据要求做答) (一)必考题(共 47 分) 22．(6 分) 【答案】(1)2.540　(2) 　(3)偏小 【解析】(1)由 20 分度的游标卡尺的读数规则知小球的直径 d＝2.5 cm＋8×0.005 cm＝2.540 cm。 (2)由运动学公式 v2＝2gh⇒( d Δt )2＝2g(h＋d 2 )，解得 g＝ 。 (3) d Δt为小球通过光电门的平均速度，是通过光电门时间中点的瞬时速度，而小球球心通过光电 门的速度为位移中点的瞬时速度，由位移中点的瞬时速度大于时间中点的瞬时速度知速度比真实值 偏小。 23．(9 分) 【答案】(1)见解析图　(2)300　0.75　(3)100 【解析】(1)根据题意，电路图如图所示。 (2)由题意可得：2 3IgRg＝(1.5－2 3Ig)×150，2 3IgRg＝(1.1－2 3Ig)×250，联立解得：Ig＝0.75 mA，Rg＝ 300 Ω。 (3)由 IgRg＝(3－Ig)R，解得：R＝100 Ω。 24．(13 分) 【解析】(1)设小球第一次到达 D 点的速度为 vD，对小球从 P 到 D 点的过程，根据动能定理 有： mg(H＋r)－μmgL＝1 2mvD2 在 D 点轨道对小球的弹力 FN 提供向心力，则有 FN＝mvD2 r 联立解得：FN＝84 N，由牛顿第三定律得，小球对轨道的压力为：FN′＝FN＝84 N。 (2)为使小球仅仅与挡板碰撞一次，且小球不会脱离 CDO 轨道，H 最小时必须满足能上升到 O 点，有： mgHmin－μmgL＝1 2mvO2 在 O 点有：mg＝mvO2 r 联立解得：Hmin＝0.65 m 仅仅与弹性挡板碰撞一次，且小球不会脱离 CDO 轨道，H 最大时，碰后再返回最高点能上升 到 D 点，有： mg(Hmax＋r)－3μmgL＝0 代入数据解得：Hmax＝0.7 m 故有：0.65 m≤H≤0.7 m。 2 2 (2 )h d d t+ ∆ 2 2 (2 )h d d t+ ∆25．(19 分) 【解析】(1)设小球质量为 m，初速度为 v0，从 O 到 A，小球水平方向做匀速直线运动，有： 2L＝v0tOA① 从 A 运动到 B 点，小球水平方向做匀减速直线运动，依据题意小球在 B 点水平方向的速度为 0，由运动学公式得： L＝v0 2tAB② ①②联立解得：tOA＝tAB 即tOA tAB＝1 1。 (2)设小球在 B 点竖直方向上的速度为 vBy，有 4 3Ek0＝1 2mvBy2③ 又 Ek0＝1 2mv02④ 设小球在 A 点竖直方向的速度为 vAy，由于小球在竖直方向做自由落体运动，而且 tOA＝tAB⑤ ③④⑤联立解得：vAy＝ 3 3 v0⑥ 从 A 运动到 B 点，小球水平方向做匀减速直线运动，由牛顿第二定律和运动学公式得： v02＝2qE m L⑦ ④⑦联立解得：E＝Ek0 qL，方向水平向左 又由运动学公式得 vAy＝gtOA⑧ v0＝qE m tAB⑨ ⑥⑧⑨联立解得：m＝ 3Ek0 3gL 。 (3)由以上所得结果可知 F 合与水平方向夹角为 30°，vA 与水平方向夹角为 30°，建立如图所示 坐标系 将 vA 分解到 x′、y′上，小球在 x′方向上做匀速运动，在 y′方向上做类似于竖直上抛运动，所以 小球在电场中运动的最小动能为 Ekmin＝1 2mvAx′2 而 vAx′＝vAcos 30°＝v0 解得 Ekmin＝Ek0。 (二)选考题(共 15 分。请考生从给出的 2 道物理题中任选一题作答，如果多做，则按所做的第 一题计分) 33．【物理——选修 3－3】(15 分) (1)(5 分) 【答案】BCE 【解析】功可以全部转化为热，根据热力学第二定律可知，在外界的影响下热量也可以全部转 化为功，故 A 错误；物体吸收热量 Q，同时对外做功 W，若二者相等，则内能不变，若 Q＞W，则 内能增加，若 W＞Q，则内能减少，故 B 正确；晶体的特点是在熔化过程中温度保持不变，有固定 的熔点，食盐熔化过程中，温度保持不变，说明食盐是晶体，所以 C 正确；布朗运动的实质是液体 分子不停地做无规则运动撞击悬浮微粒，悬浮微粒受到的来自各个方向的液体分子的撞击作用不平 衡导致做无规则运动，反映的是液体分子的无规则运动，故 D 错误；当分子力表现为引力时，距 离增大时，分子力做负功，故分子势能增大，故 E 正确。 (2)(10 分) 【解析】(i)气体在初态时有：p1＝96 cmHg，T1＝288 K，l1＝20 cm 末态时有：p2＝86 cmHg，l2＝40 cm 由理想气体状态方程得：p1l1S T1 ＝p2l2S T2 所以可解得：T2＝516 K。 (ii)当温度升高后，竖直管中的水银将可能有一部分移至水平管内，甚至水银柱全部进入水平管。因此当温度升高至 627 K 时，水银柱如何分布，需要分析后才能得知。设水银柱刚好全部进入 水平管，则此时被封闭气柱长为 l＝50 cm，压强 p＝76 cmHg，此时的温度为： T＝plT1 p1l1 ＝76 × 50 × 288 96 × 20 K＝570 K 现温度升高到 627 K>T＝570 K，可见水银柱已全部进入水平管内，末态时 p3＝76 cmHg，T3＝ 627 K，此时空气柱的长度为：l3＝p1l1T3 p3T1 ＝96 × 20 × 627 76 × 288 cm＝55 cm。 34．【物理——选修 3－4】(15 分) (1)(5 分) 【答案】全反射 从光密介质到光疏介质 ≥ 【解析】(1)光纤通信中，是利用光从光密介质射向光疏介质，且入射角大于等于临界角，使光 线在纤维中发生全反射。 (2)(10 分) 【解析】(i)由波形图象知，波长：λ＝4 m 又波长、波速和周期关系为：v＝λ T 联立得该波的周期为：T＝1 s。 (ii)由已知条件知从 t＝0 时刻起，质点 M 做简谐振动的位移表达式为：yM＝0.04 sin(2πt＋π 6) 经时间 t1(小于一个周期)，M 点的位移仍为 0.02 m，运动方向向下。可解得：t1＝1 3 s 由于 N 点在 M 点右侧3 4波长处，所以 N 点的振动滞后3 4个周期，其振动方程为： yN＝0.04sin[2π T (t－3 4T)＋π 6]＝0.04sin(2πt－4π 3 ) 当 t1＝1 3 s 时， yN＝0.04sin(2π·1 3－4π 3 )＝－0.02 3 m。