2020届北京市通州区高考物理一模试题及答案

第 1 页（共 10 页） 2020 届北京市通州区高考物理一模试题 一、选择题（共 14 小题，每小题 3 分，满分 42 分.在每题列出的四个选项中选出最符合题 目要求的一项。） 1．（3 分）关于分子的热运动，下列说法正确的是（　　） A．扩散现象说明分子间存在斥力 B．物体对外做功，其内能一定减少 C．温度升高，物体的每一个分子的动能都增大 D．气体密封在容积不变的容器内，若温度升高，则气体的压强增大 2．（3 分）关于泊松亮斑，下列说法正确的是（　　） A．是光的衍射现象，显著表现出光的波动性 B．是光的衍射现象，显著表现出光的粒子性 C．是光的干涉现象，显著表现出光的波动性 D．是光的干涉现象，显著表现出光的粒子性 3．（3 分）关于核反应方程 ，下列说法正确的是（　　） A．此核反应方程中的 X 代表的粒子为氢原子核 B．通过降低温度的方法，一定能缩短 的半衰期 C．此核反应释放能量 D．此核反应方程属于 β 衰变，β 粒子是 核外的电子电离形成的 4．（3 分）如图所示，理想变压器的原线圈接入 的交变电压， 副线圈对“220V 880W”的用电器 RL 供电，该用电器正常工作。由此可知（　　） A．原、副线圈的匝数比为第 2 页（共 10 页） B．交变电压的频率为 100Hz C．原线圈中电流的有效值为 4A D．变压器的输入功率为 880W 5．（3 分）一弹簧振子做简谐振动，在 t＝0 时位移为零，它的能量 E 随时间 t 的变化关系 示意图如图所示，其中正确的是（　　） A． B． C． D． 6．（3 分）如图所示为氢原子能级图，现有大量处于 n＝3 能级的氢原子，向 n＝1 能级跃 迁时，会辐射一些不同频率的光，分别标记为①、②、③，让这些光照射一个逸出功为 2.29eV 的金属板。下列说法正确的是（　　） A．①比②的能量低 B．③比②的波长小 C．①、②、③都能发生光电效应 D．让①和②通过同一双缝干涉装置，①的条纹间距小于②的 7．（3 分）在垂直纸面向外的匀强磁场 B 中，有不计重力的 a、b 两个带电粒子，在纸面内 做匀速圆周运动，运动方向和轨迹示意如图所示。下列说法正确的是（　　） A．a、b 两粒子所带电性相同第 3 页（共 10 页） B．a 粒子所带的电荷量较大 C．a 粒子运动的速率较大 D．a 粒子所做圆周运动的周期较长 8．（3 分）如图所示，是一条形磁铁周围部分磁感线分布示意图，线 OO'是条形磁铁的中 轴线。在磁场中取两个圆环 S1、S2 位置进行研究，圆环 S1、S2 面积相等，P、Q 两点位 于圆环 S1 上下对称点上，P、P'两点位于两圆环 S1、S2 相同位置的点上。下列说法正确 的是（　　） A．P 点磁感应强度的大小比 Q 点大 B．P 点磁感应强度的大小比 P'点小 C．穿过 S1 的磁通量比穿过 S2 的大 D．穿过 S1 的磁通量与穿过 S2 的一样大 9．（3 分）如图所示，上、下表面平行的玻璃砖放在空气中，光以入射角 θ 从玻璃砖的上 表面 A 点射入，从下表面的 B 点射出的光线相对于入射光线的侧移距离为 d，当 θ 增大 一个小角度时，下列说法正确的是（　　） A．侧移距离 d 增大 B．在 A 点可能发生全反射 C．在 B 点一定发生全反射 D．光在玻璃中的传播时间变短 10．（3 分）某同学在测量金属丝电阻 Rx 的实验时，采用试触的方法，电路如图所示，让 电压表的一端接在 c 点，另一端先后接到 a 点和 b 点。他发现电压表示数有明显变化，第 4 页（共 10 页） 而电流表示数没有明显变化。下列说法正确的是（　　） A．电压表的另一端应接 a 点，Rx 的测量值大于真实值 B．电压表的另一端应接 b 点，Rx 的测量值小于真实值 C．电压表的另一端应接 a 点，Rx 的测量值小于真实值 D．电压表的另一端应接 b 点，Rx 的测量值大于真实值 11．（3 分）如图 1 所示，把一铜线圈水平固定在铁架台上，其两端连接在电流传感器上， 能得到该铜线圈中的电流随时间变化的图线。利用该装置可探究条形磁铁在穿过铜线圈 的过程中，产生的电磁感应现象。两次实验中分别得到了如图 2、3 所示的电流﹣时间图 线（两次用同一条形磁铁，在距铜线圈上端不同高度处，由静止沿铜线圈轴线竖直下落， 始终保特直立姿态，且所受空气阻力可忽略不计），下列说法正确的是（　　） A．条形磁铁的磁性越强，产生的感应电流峰值越大 B．条形磁铁距铜线圈上端的高度越小，产生的感应电流峰值越大 C．条形磁铁穿过铜线圈的过程中损失的机械能越大，产生的感应电流峰值越大 D．两次实验条形磁铁穿过铜线圈的过程中所受的磁场力都是先向上后向下 12．（3 分）真空中有一半径为 r0 的带电金属球壳，通过其球心的一直线上各点的电势 φ 分布如图，r 表示该直线上某点到球心的距离，r1、r2 分别是该直线上 A、B 两点离球心 的距离。下列说法正确的是（　　）第 5 页（共 10 页） A．该球壳带负电 B．A 点的电场强度小于 B 点的电场强度 C．若 r2﹣r1＝r1﹣r0，则 φA﹣φB＜φ0﹣φA D．将一个正电荷沿直线从 A 移到 B 的过程中，电场力做负功 13．（3 分）用如图所示的实验装置来探究影响向心力大小的因素。长槽横臂的挡板 B 到转 轴的距离是挡板 A 的 2 倍，长槽横臂的挡板 A 和短槽横臂的挡板 C 到各自转轴的距离相 等。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横 臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测 力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的相对 大小。 表中给出了 6 次实验的结果。 组 次 小球 1 的质 量 小球 2 的质 量 小球 1 的位 置 小球 2 的位 置 左标尺/格 右标尺/格 1 m m A C 2 2 2 m 2m A C 2 4 第一组 3 2m m A C 4 2 4 m m B C 4 2 5 m 2m B C 4 4 第二组 6 2m m B C 8 2 由表中数据得出的论断中不正确的是（　　）第 6 页（共 10 页） A．两组实验都显示了向心力大小与小球质量有关 B．两组实验时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上 C．若小球 1、2 质量同时都为 2m 时，它们分别放在 A、C 位置，左、右两个标尺露出 的格数相同 D．若小球 1、2 质量同时都为 2m 时，它们分别放在 B、C 位置，左、右两个标尺露出 的格数之比应为 2：1 14．（3 分）当温度从低到高变化时，通常物质会经历固体、液体和气体三种状态，当温度 进一步升高，气体中的原子、分子将出现电离，形成电子、离子组成的体系，这种由大 量带电粒子（有时还有中性粒子）组成的体系便是等离子体。等离子体在宏观上具有强 烈保持电中性的趋势，如果由于某种原因引起局部的电荷分离，就会产生等离子体振荡 现象。其原理如图，考虑原来宏观电中性的、厚度为 l 的等离子体薄层，其中电子受到 扰动整体向上移动一小段距离（x≪l），这样在上、下表面就可分别形成厚度均为 x 的负 、正电薄层，从而在中间宏观电中性区域形成匀强电场 E，其方向已在图中示出。设电 子电量为﹣e（e＞0）、质量为 m、数密度（即单位体积内的电子数目）为 n，等离子体 上下底面积为 S．电荷运动及电场变化所激发的磁场及磁相互作用均可忽略不计。（平 行板电容器公式 ，其中ε0 为真空介电常量，s 为电容器极板面积，d 为极板间 距）结合以上材料，下列说法正确的是（　　） A．上表面电荷宏观电量为 Q＝nexS第 7 页（共 10 页） B．上表面电荷宏观电量为 Q＝ne C．该匀强电场的大小为 D．该匀强电场的大小为 二、解答题（共 6 小题，满分 58 分） 15．（6 分）某同学利用如图 1 所示传感器装置做“探究气体等温变化的规律”实验中，按 如下操作步骤进行实验： a．将注射器活塞移动到体积适中的 V0 位置，接上软管和压强传感器，通过 DIS 系统记 录下此时的体积 V0 与压强 p0； b．用手握住注射器前端，开始缓慢推拉活塞改变气体体积； c．读出注射器刻度表示的气体体积 V，通过 DIS 系统记录下此时的 V 与压强 p； d．重复 b、c 两步操作，记录 6 组数据，作 p﹣V 图。 结合上述步骤，请你完成下列问题： （1）该同学对器材操作的错误是，因为该操作通常会影响气体的　 　（选填“温度” “压强”或“体积”）。 （2）我们在探究一定质量气体压强跟体积关系的实验中，一定质量气体等温变化的 p﹣ V 图线如图 2 所示，图线的形状为双曲线。一定质量的气体，不同温度下的等温线是不 同的，如图 3 所示。请判断图 3 中的两条等温线的温度 T1　 　T2 （选填“＞”“＜” “＝”）。 16．（12 分）某同学探究加速度与物体受力、物体质量的关系。 （1）为达到实验目的，下列说法正确的是　 　。（选填选项前的字母） A．可以用天平测物体的质量 B．必须用弹簧秤测物体受力第 8 页（共 10 页） C．同时研究某个物理量与另外两个物理量的关系，可采用控制变量的方法 （2）为了测量（或比较）出物体运动的加速度 a，同学们还提出了以下三种方案，其中 可行的是　 　（选填选项前的字母） A．小车做初速度为 0 的匀加速直线运动，用刻度尺测量其移动的位移 x，用秒表测出发 生这段位移所用的时间 t，由 计算出加速度 B．将打点计时器的纸带连在小车上，通过纸带上打出的点来测量加速度 a C．让两辆相同的小车同时做初速度为零且加速度不同的匀加速直线运动，并同时停下， 那么它们的位移之比就等于加速度之比，测量（或比较）加速度就转换为测量（或比较） 位移了 （3）实验中用图 1 所示的装置，补偿打点计时器对小车的阻力和其他阻力的具体做祛是 ：将小车放在木板上，后面固定一条纸带，纸带穿过打点计时器。把木板一端垫高，调 节木板的倾斜度，使小车在不受绳的拉力时能拖动纸带滑木板做直线运动　 　（选填 “匀速”或“匀加速”）。 （4）该实验中“细线作用于小车的拉力 F 等于砂和桶所受的总重力 mg”是有“条件” 的。已知小车和车上砝码的总质量为 M、砂和桶的质量为 m，不计摩擦阻力与空气的阻 力，请将小车和车上砝码的加速度 aM 与砂和桶的加速度 am 的大小关系、拉力 F 的表达 式以及该“条件”的内容填在表格相应的位置中。 aM 与 am 的大小关系 拉力 F 的表达式 “条件” 　 　 　 　 　 　 （5）在研究 a 与 M 的关系时，已经补偿了打点计时器对小车的阻力及其他阻力。理论 上也可以以小车加速度的倒数 为纵轴、小车和车上砝码的总质量 M 为横轴，可作出 图象。请在图 2 所示的坐标系中画出 图象的示意图并在图中标出截距数值。 17．（9 分）如图 1 所示，一个匝数 n＝10 的圆形导体线圈，面积 S1＝0.4m2，电阻 r＝1Ω． 线圈处于垂直线圈平面向里的匀强磁场区域中，磁感应强度 B 随时间 t 变化的关系如图第 9 页（共 10 页） 2 所示。有一个 R＝4Ω 的电阻，将其两端与图 1 中的圆形线圈相连接，求： （1）在 0～0.2s 时间内产生的感应电动势 E 的大小； （2）在 0～0.2s 时间内通过电阻 R 的电荷量 q 的大小； （3）线圈电阻 r 消耗的功率 Pr 的大小。 18．（9 分）我们通常采用如图 1 所示的装置验证动量守恒定律的实验。实验测得：A 球的 质量 m1，B 球的质量 m2，水平轨道末端距地面的高度 H．O 点是水平轨道末端在记录纸 上的竖直投影点，记录的落点平均位置 M、N 几乎与 OP 在同一条直线上，测量出三个 落点位置与 O 点距离 OM、OP、ON 的长度。 （1）先仅研究 A 球单独做平抛运动的情况。始终让 A 球从斜槽的同一位置 S 处由静止 滚下，而多次改变斜槽的倾斜角度，即改变 S 处的高度 h。A 球的水平射程 OP 用 x 表示 。请在图 2 中画出 x2﹣h 图象的示意图，并求出其斜率；（设斜槽及水平轨道光滑） （2）再研究 A 球和 B 球相碰的情况。因为两球的碰撞动量守恒，其表达式为 m1×OP＝ m1×OM+m2×ON。 a．关于该实验，也可以根据牛顿运动定律及加速度的定义，从理论上推导得出碰撞前后 两球的动量变化量大小相等、方向相反。请写出推导过程（推导过程中对所用的物理量 做必要的说明）。第 10 页（共 10 页） b．某同学在做这个实验时，记录下小球三个落点的平均位置 M、P、N，如图 3 所示。 他发现 M 和 N 偏离了 OP 方向。这位同学猜想两小球碰撞前后在 OP 方向上依然动量守 恒，请你帮他写出验证这个猜想的办法。 19．（10 分）已知地球半径为 R，地球表面的重力加速度为 g。地可视为质量分布均匀的球 体，不考虑空气的影响。 （1）北京时间 2020 年 3 月 9 日，中国在西昌卫星发射中心成功发射北斗系统第 54 颗导 航卫星，此次发射的是北斗第 2 颗地球静止轨道卫星（又称地球同步卫星），它离地高 度为 h。求此卫星进入地球静止轨道后正常运行时 v 的大小（不考虑地球自转的影响）； （2）为考察地球自转对重力的影响，某研究者在赤道时，用测力计测得一小物体的重力 是 F1．在南极时，用测力计测得该小物体的重力为 F2．求地球的质量 M．（已知地球自 转周期为 T） 20．（12 分）有些知识我们可能没有学过，但运用我们已有的物理思想和科学方法，通过 必要的分析和推理可以解决一些新的问题。 （1）单摆做简谐振动，请推导出其振动频率 f 表达式（已知单摆摆长为 L、单摆摆球质 量为 m、当地重力加速度为 g）； （2）在弹吉他时，当拨动琴弦时，琴弦会发生振动，琴弦振动的频率 f 由琴弦的质量 m 、长度 L 和所受弹拨力 F 决定。请写出琴弦振动的频率 f 与琴弦的质量 m、长度 L 和所 受弹拨力 F 的关系式； （3）现将弦的长度 L 减小 18%，论证琴弦振动的频率将如何改变？ 2020 届北京市通州区高考物理一模试题答案 一、选择题（共 14 小题，每小题 3 分，满分 42 分.在每题列出的四个选项中选出最符合题 目要求的一项。） 1．D； 2．A； 3．C； 4．D； 5．A； 6．D； 7．A； 8．C； 9．A； 10．B； 11． C； 12．C； 13．B； 14．AD； 二、解答题（共 6 小题，满分 58 分） 15．温度；＜； 16．AC；BC；匀速；相等； ；m＜＜M； 17．　　　； 18．　　　； 19．　　　； 20．　　　；