2020届江西省南昌市物理高考一模试题及答案

第 1 页（共 10 页） 2020 届江西省南昌市物理高考一模试题 一、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 至 17 题只有一项符合题目 要求，第 18 至 21 题有两项或三项符合题目要求．全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分．有选错的得 0 分．） 1．（6 分）在乒乓球比赛中，质量为 m 的乒乓球以速率 v 水平飞来，小南将其以原速率斜向上击出，球 在空中运动一段时间越过球网后落在对方的台面上，忽略空气阻力和乒乓球的旋转。下列说法正确的是 （　　） A．在下落过程中，乒乓球的重力做负功 B．在上升过程中，乒乓球的重力冲量竖直向下 C．击球过程乒乓球的动能变化了 mv2 D．击球过程乒乓球的动量变化了 2mv 2．（6 分）2019 年 12 月 16 日，我国成功发射第五十二、五十三颗北斗导航卫星，这两颗卫星属于中圆 地球轨道卫星；天宫空间站是由我国自主建设运行在低地轨道的大型空间站，将在 2022 年前后完成建 造并开始运营。万有引力常量为 G．根据以上信息请判断下列说法中正确的是（　　） A．这两颗卫星的线速度均大于天宫空间站的线速度 B．这两颗卫星做匀速圆周运动的圆心一定不相同 C．地球对这两颗卫星的万有引力一定大于地球对天宫空间站的万有引力 D．已知这两颗卫星运行的周期与轨道半径可以求出它们的向心加速度 3．（6 分）空间存在着平行纸面的匀强电场，但电场的具体方向未知，现用仪器在纸面内沿互成 60°角 的 OA、OB 两个方向探测该静电场中各点电势，得到各点电势 φ 与各点到 O 点距离的函数关系如图所 示 ， 则 下 列 关 于 该 电 场 的 电 场 强 度 E 的 说 法 中 ， 正 确 的 是 （ 　 　 ） A．E＝400V/m，沿 AO 方向 B．E＝200V/m，沿 BO 方向 C．F＝200 V/m，垂直 OB 向下 D．E＝200 V/m，垂直 OA 斜向右下方第 2 页（共 10 页） 4．（6 分）如图所示为由一对完全相同的理想弹簧和质量不计的弹射底盘构成的弹射装置，可将物体垂直 射向空中。设重力加速度为 g。现将质量为 m 的物体置于弹射底盘上，用竖直向下的外力 F 将底盘连同 物体缓慢下拉，当 F 的大小为 6mg 时，弹簧与竖直方向成 θ＝60°角，此时撤去外力 F，则下列说法中 正确的是（　　） A．撤去外力 F 时，每根弹簧的弹力大小为 6mg B．撤去外力 F 时，两弹簧对底盘的合力大小为 6mg C．撤去外力 F 时，物体的加速度大小为 5g D．撤去外力 F 时，底盘对物体的支持力大小为 7mg 5．（6 分）在卢瑟福的 α 粒子散射实验中，某一 α 粒子经过某一原子核附近时的轨迹如图中实线所示， 图中 P、Q 为轨迹上的点，虚线是过 P、Q 两点并与轨迹相切的直线，两虚线和轨迹将平面分为五个区 域，不考虑其他原子核对该 α 粒子的作用，下面说法正确的是（　　） A．α 粒子受到斥力 B．该原子核的位置可能在①区域 C．根据 α 粒子散射实验可以估算原子大小 D．α 粒子在 P、Q 间的运动为匀速圆周运动 6．（6 分）如图甲所示，固定光滑斜面 AC 长为 L，一物块在恒定拉力 F 作用下，从最低点 A 由静止开始 沿斜面向上拉到中点 B 点撤去拉力 F，物块继续运动，设物块由 A 运动到 B 的时间为 t，物块的动能 Ek 随位移 x 变化图象如图乙所示，设 A 点为重力势能零点，下列描述物体在斜面上的运动过程中机械能 E 随位移 x、重力势能 EP，随位移 x、加速度 a 随时间 t、物块的速度 v 随时间 t 变化规律的图象中，可能 正确的是（　　）第 3 页（共 10 页） A． B． C． D． 7．（6 分）如图所示，ABCO 为一边界为半圆周的匀强磁场区域，圆弧半径为 R，O 点为圆心，P 点、B第 4 页（共 10 页） 点、M 点为圆弧边界上的点，B 点为半圆弧中点，Q 点为 OA 中点，N 点为边界 OC 中点，且 PQ∥BO∥ MN．现有三个完全相同的带电粒子以相同速度射入磁场（不计粒子重力），其中粒子 l 从 B 点正对圆 心 O 射入，恰从 A 点射出，粒子 2 从 P 点射入，粒子 3 从 M 点射入，则（　　） A．粒子 2 从 A 点射出磁场 B．粒子 3 在磁场中的轨道半径等于 R C．粒子 2 和粒子 3 离开磁场时方向不同 D．粒子 1、粒子 2、粒子 3 在磁场中的运动时间之比为 2：3：3 8．（6 分）如图所示，半径 R＝0.8m 的光滑绝缘的半圆环轨道处于竖直平面内，匀强电场竖直向下，E＝ 1000N/C，半圆环与粗糙的绝缘水平地面相切于圆环的端点 A．一不带电小铁块，以初速度 v0＝8m/s 从 C 点水平向左运动，冲上竖直半圆环，并恰好通过最高点 B 点，最后金属块落回 C 点；若换为一个 比荷为 1×10﹣2C/kg 的铁块仍以相同的初速度从 C 点水平向左运动，重力加速度 g＝10m/s2，则（　　） A．AC 的距离为 3.2m B．金属块与水平面之间的动摩擦因数为 0.75 C．若金属块带正电，它在半圆环轨道上运动的最大高度为 0.8m D．若金属块带负电，它在离开 B 点后与 C 点的最小距离为 l.6m 二、非选择题：包括必做题和选做题两部分．第 22 题～第 32 题为必做题，每个试题考生都必须做答． 第 33 题一第 38 题为选傲题，考生根据要求作答．（一）必做题（11 题，共 129 分） 9．（6 分）某同学用如图 1 所示的装置探究物体动能变化与合外力对它所做功的关系。一根细线系住边长 为 d 的正方体铝块，悬挂在铁架台上，铝块静止于 A 点。现将光电门固定在 A 点，将铝块拉至不同位 置由静止释放，铝块经过光电门的挡光时间 t 可由计时器测出，取 v＝ 作为铝块经过 A 点时的速度。第 5 页（共 10 页） 记录铝块每次下落的高度 h 和计时器示数 t，计算并比较铝块在释放点和 A 点之间的动能变化大小△Ek 与重力做功大小 WG，从而找出动能变化与合外力对它所做功的关系。 （1）用 20 等分游标卡尺测量正方体边长，示数如图 2 所示（图 2 为局部放大图），其读数为　 　cm 。 （2）下列有关实验的说法正确的有　 　 A．应该用天平称出铝块的质量 B．经过 A 点时的速度也可以公式 v＝ 来计算 C．本实验装置也可以用于验证机械能守恒定律 D．下落高度 h 应测量释放时的铝块中心到铝块在 A 点时的中心之间的竖直距离 （3）下表为该同学的实验结果： △Ep（×10﹣ 2J） 4.89 9.78 14.69 19.59 29.38 △Ek（×10﹣ 2J） 4.66 9.54 14.41 19.41 29.20 经观察，表中的△Ep 与△Ek 之间存在差异，请提出一条减小上述差异的改进建议。　 　第 6 页（共 10 页） 10．（9 分）在水果中插入两个电极，就构成水果电池。小江同学想测量水果电池的电动势和内阻。 （1）小江同学找来了脐橙做实验，把铜片和锌片平行插入脐橙中制成一个脐橙电池，第一次用欧姆表 连接脐橙电池的两极，读数为 30kΩ；第二次用量程为 0～3V、内阻约 50kΩ 的伏特表连接该脐橙电池两 极，指针稳定时读数为 0.99V；第三次用量程为 0～0.6A、内阻约 10Ω 的安培表连接该脐橙电池两极， 读数几乎为零。结合以上操作，下列说法正确的是　 　。 A．脐橙电池的内阻为 30kΩ B．脐橙电池实际应用较少，主要原因是内阻太大 C．三次测量中，欧姆表的红表笔和伏特表、安培表的正接线柱均与同一金属片连接 D．四个这样的脐橙电池串联起来绐标称值为“3V，0.3A”的小灯泡供电时，灯泡可以发光 （2）为了尽可能准确测定“脐橙电池”的电动势和内阻，小江同学采用如图甲所示电路进行脐橙电池 电动势与内阻的测量。着实验室除了导线和开关外，还有以下一些器材可供选择： A．灵敏电流表 A，（量程为 0～10mA，内阻为 800Ω） B．灵敏电流表 A：（量程为 0～lmA，内阻为 1500Ω） C．定值电阻（阻值 2kΩ） D．变阻箱（0～9999Ω） E．变阻箱（0～999.9Ω） ①实验中应选择的器材是　 　（填器材前的字母代号）。 ②多次改变电阻箱的电阻值，记录下电阻箱的阻值及相应的电流表示数，并算出电流的倒数，将数据 记录表格中。并据此在图乙的坐标纸上描点，请根据已描出的点在图乙上作出图象。 ③利用你作出的图象，可求出该脐橙电池的电动势为　 　V，内阻为　 　Ω．（结果保留 2 位小 数）第 7 页（共 10 页） 11．（12 分）据悉，下一艘国产航母将配备电磁弹射技术，电磁弹射的优点在于加速均匀且力量可调控。 如图为航母起飞甲板，航母的水平跑道总长 L＝155m，其中电磁弹射区的长度 L1＝80m，在该区域可 以给飞机提供恒定的牵引力 F1．设某重型舰载飞机空载时的质量为 15t，从跑道末端起飞速度为 50m/s， 起飞过程喷气发动机可以持续提供 F2＝1.2×105N 的恒定推力，其所受平均阻力与重力之比为 k＝0.2， 航空母舰处于静止状态，重力加速度 g＝l0m/s2，求： （1）飞机离开电磁弹射区的速度大小； （2）若该飞机满载时质量为 24t，从跑道末端起飞速度 60m/s，则 F1 的值应调整为多大？（结果保留 2 位小数） 12．（20 分）如图甲所示，平行金属导轨 abcde、a'b'c'd'e'分别固定在两个竖直平面内，间距 d＝1.0m，电 阻不计，仅有倾斜段 ab、a'b'粗糙，其 ab、a'b′的长度 l1＝3.125m，倾角为 37°，动摩擦因数 μ＝0.25； bc、b'c'为长度可忽略的圆弧，ce、c'e'是同一水平面上的水平段，cd 长度 l2＝8m，de 足够长，各段之间 平滑连接，圆弧段与两端直导轨相切。在 cc'ee'区间分布匀强磁场 B，其变化规律如图乙，方向竖直向 上。在 dd'位置处锁定质量 m1＝0.2kg、电阻 R1＝4Ω 的导体棒 PQ．在 t＝0 时将质量为 m2＝0.8kg、电 阻 R2＝1Ω 的导体棒 MN 从 aa'位置由静止释放；两棒均与导轨垂直；两棒若相碰，碰撞前后系统动能 不变；g 取 l0m/s2。第 8 页（共 10 页） （l）求 MN 滑至位置 bb'时的速度大小； （2）当 MN 进入磁场时，立即解除 PQ 锁定，求 MN 从开始到匀速运动时所产生的焦耳热； （3）当 MN 达到匀速时，PQ 再次被锁定，求 PQ 再次被锁定后 MN 运动的路程（结果保留 2 位小数） 。 三、【物理选修 3-3】（共 15 分） 13．（5 分）用油膜法估测分子的大小。 ①下面给出的实验步骤中，正确排序应为　 　。（填序号） A．待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上 B．用滴管将浓度为 0．l%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下滴入 1mL 油酸酒精溶液的滴 数 N C．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，以坐标纸上边长为 lcm 的正方形为单位，计算轮廓 内正方形的个数约为 M 个，算出油酸薄膜的面积 D．将痱子粉均匀地撤在浅盘内水面上，用滴管吸取浓度为 0.1%的油酸酒精溶液，从低处向水面中央 滴入一滴 ②利用以上测量数据，写出单个油酸分子直径的表达式为　 　。 14．（10 分）“拔火罐”是一种中医疗法，为了探究“火罐”的“吸力”，设计了如图实验。圆柱形气缸 （横截面积为 S）固定在铁架台上，轻质活塞通过细线与质量为 m 的重物相连，将一团燃烧的轻质酒精 棉球从缸底的开关 K 处扔到气缸内，酒精棉球熄灭时（此时缸内温度为 t℃）闭合开关 K，此时活塞下 的细线刚好拉直且拉力为零，而这时活塞距缸底为 L，由于气缸传热良好，随后重物会被吸起，待重物 稳定时，活塞上升的距离恰好等于 ．已知环境温度为 27℃不变，p0 为大气压强，气缸内的气体可看 做理想气体，求： ①重物质量 m 与酒精棉球熄灭时的温度 t 的关系式； ②若 t＝127℃，气缸内温度降低到重新平衡的过程中外界对气体做的功。第 9 页（共 10 页） 五、【物理选修 3-4】 15．用单摆测定重力加速度的实验装置如图甲所示。 ①用多组实验数据作出 T2﹣L 图象，可以求出重力加速度 g。已知三位同学作出的 T2﹣L 图线的示意 图乙如图中的 a、b、c 所示，其中，a 和 b 都过原点，b 和 c 平行图线 b 对应的 g 值最接近当地重力加 速度的值。则相对于图线 b，下列分析正确的是　 　（选填选项前的字母）。 A．图线 a 对应的 g 值小于图线 b 对应的 g 值 B．出现图线 c 的原因可能是误将 49 次全振动记为 50 次 C．出现图线 c 的原因可能是误将悬点到小球上端的距离记为摆长 L D．假设 a 和 b 是小南和小昌分别在北京大学和南昌大学用同样的实验装置描绘的图线，不考虑其他误 差，则图线 a 是小南所绘 ②某同学在家里测重力加速度。他找到细线和铁锁，制成一个单摆，如图丙所示。由于家里只有一根 量程为 30cm 的刻度尺。于是他在细线上的 A 点做了一个标记，使得 O 点到 A 点间的细线长度等于刻 度尺量程。保持该标记以下的细线长度不变，分别以 O 点和 A 点为悬点，测得相应单摆的周期为 1.5s、 1s。由此可得重力加速度 g＝　 　（结果保留 2 位小数，π2＝9.86）。 16．如图所示为某种透明介质的截面图，ACB 为半径 R＝10cm 的二分之一圆弧，AB 与水平面屏幕 MN 垂直并接触于 A 点。由红光和紫光两种单色光组成的复色光射向圆心 O，当 AB 分界面上的入射角 i 只 在区间（45°，60°）取值时，在水平屏幕 MN 上才会出现两个亮斑。求： ①该介质对红光和紫光的折射率分别为多大； ②这两个亮斑间的距离的最大值（保留两位有效数字）。第 10 页（共 10 页） 2020 届江西省南昌市物理高考一模试题答案 一、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 至 17 题只有一项符合题目 要求，第 18 至 21 题有两项或三项符合题目要求．全部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分．有选错的得 0 分．） 1．B； 2．D； 3．A； 4．D； 5．A； 6．B； 7．AB； 8．BD； 二、非选择题：包括必做题和选做题两部分．第 22 题～第 32 题为必做题，每个试题考生都必须做答． 第 33 题一第 38 题为选傲题，考生根据要求作答．（一）必做题（11 题，共 129 分） 9．1.435；CD；换用密度更大的材料； 10．BC；BD；1.0；9.6×103； 11．　　　； 12．　　　； 三、【物理选修 3-3】（共 15 分） 13．BDAC；d＝ （m）； 14．　　　； 五、【物理选修 3-4】 15．CD；9.47； 16．　　　；