2020届北京市朝阳区高考物理一模试题及答案

第 1 页（共 10 页） 2020 届北京市朝阳区高考物理一模试题 一、本部分共 14 题，每题 3 分，共 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）能量守恒定律是自然界最普遍的规律之一。以下不能体现能量守恒定律的是（　　 ） A．热力学第一定律 B．牛顿第三定律 C．闭合电路欧姆定律 D．机械能守恒定律 2．（3 分）宇宙射线进入地球大气层时同大气作用产生中子，中子撞击大气中的氮核 引 发核反应，产生碳核 和原子核 X，则 X 为（　　） A． B． C． D． 3．（3 分）图甲为一列简谐横波在 t＝0 时的波动图象，图乙为该波中 x＝2cm 处质点 P 的 振动图象，则 t＝3.0s 时的波动图象是 （　　） A． B． C． D． 4．（3 分）把一块带负电的锌板连接在验电器上，验电器指针张开一定的角度。用紫外线 灯照射锌板发现验电器指针的张角发生变化。下列推断合理的是（　　）第 2 页（共 10 页） A．验电器指针的张角会不断变大 B．验电器指针的张角会先变小后变大 C．验电器指针的张角发生变化是因为锌板获得了电子 D．若改用红外线照射锌板也一定会使验电器指针的张角发生变化 5．（3 分）图示为一对同轴的螺线管（轴线水平）剖面图。现给线圈 A 通电，其中的电流 方向用“•”和“×”表示，且电流不断增大，线圈 B 中就会产生感应电流。下列说法正 确的是（　　） A．线圈 A 中的磁场方向向左 B．线圈 B 中感应电流的磁场方向向右 C．线圈 B 中产生的感应电流大小不可能保持恒定 D．从左向右看线圈 B 中产生的感应电流为逆时针方向 6．（3 分）图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极 N、S 间的磁场可视为水平方向的匀强 磁场，为交流电流表。线圈绕垂直于磁场的水平轴 OO′沿逆时针方向匀速转动，从图甲 所示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示。下列说法正确的是（　　 ） A．电流表的示数为 20A B．线圈转动的角速度为 50π rad/s C．t＝0.01s 时，穿过线圈的磁通量为零 D．t＝0.02s 时，线圈平面与磁场方向垂直第 3 页（共 10 页） 7．（3 分）中国探月工程三期主要实现采样返回任务，部分过程可简化如下：探测器完成 样本采集后从月球表面发射升空，沿椭圆轨道在远月点与绕月圆轨道飞行的嫦娥五号完 成对接。已知月球半径约为地球半径的 ，月球质量约为地球质量的 ，地球表面重 力加速度 g＝10m/s2．下列说法正确的是（　　） A．探测器从月球表面发射时的速度至少为 7.9km/s B．对接前嫦娥五号飞行的加速度小于 1.6m/s2 C．若对接后嫦娥五号在原轨道上运行，则其速度比对接前的大 D．对接前探测器在椭圆轨道运行的周期大于嫦娥五号的运行周期 8．（3 分）某简易电吹风简化电路如图所示，其主要部件为电动机 M 和电热丝，部分技术 参数如表，电吹风在 220V 电压下工作。下列说法正确的是（　　） 电吹风额定电压 220V 热风时：990W电吹风额定功率 冷风时：110W A．开关 S1、S2 都闭合时电吹风吹冷风 B．该电吹风中电动机的内电阻为 440Ω C．吹热风时电热丝的功率为 990W D．吹热风时通过电热丝的电流为 4A 9．（3 分）如图所示，一辆装满石块的货车在水平直道上以加速度 a 向右匀加速运动。货 箱中石块 B 的质量为 m。重力加速度为 g。下列说法正确的是（　　）第 4 页（共 10 页） A．货车速度增加的越来越快 B．货车相邻两个 1s 内的位移之差为 C．石块 B 对与它接触物体的作用力方向水平向左 D．与 B 接触的物体对 B 的作用力大小为 m 10．（3 分）如图所示，OBCD 为半圆柱体玻璃的横截面，OD 为直径，一束由紫光和红光 组成的复色光沿 AO 方向从真空射入玻璃分成 OB、OC 两束光。下列说法正确的是（　　） A．光束 OB 是红光 B．紫光在真空中的波长比红光在真空中的波长大 C．紫光在玻璃中的频率比红光在玻璃中的频率小 D．两束光分别在 OB、OC 段传播时所用的时间相等 11．（3 分）修建高层建筑时常用塔式起重机。某段时间内，重物在竖直方向上被匀加速提 升，同时在水平方向上向右匀速移动。不计空气阻力。在此过程中（　　） A．重物的运动轨迹为斜向右上方的直线 B．绳子对重物拉力所做的功等于重物机械能的增加量 C．重物所受合力冲量的方向斜向右上方 D．绳子对重物拉力的冲量等于重物动量的增加量 12．（3 分）彩虹圈有很多性质和弹簧相似，在弹性限度内彩虹圈间的弹力随着形变量的增 加而增大，但彩虹圈的重力不能忽略。用手拿起彩虹圈的上端，让彩虹圈的下端自由下 垂且离地面一定高度，然后由静止释放。设下落过程中彩虹圈始终没有超出弹性限度。 则（　　）第 5 页（共 10 页） A．刚释放瞬间彩虹圈上端的加速度大于当地的重力加速度 B．刚释放瞬间彩虹圈下端的加速度等于当地的重力加速度 C．刚开始下落的一小段时间内彩虹圈的长度变长 D．彩虹圈的下端接触地面前彩虹圈的长度不变 13．（3 分）如图所示，电荷量为+q 的点电荷与均匀带电薄板相距 2d，点电荷到带电薄板 的垂线通过板的几何中心 O，图中 AO＝OB＝d，A 点的电场强度为零。下列说法正确的 是（　　） A．薄板带负电，电子在 A 点所具有的电势能一定为零 B．B、O 两点间的电势差与 A、O 两点间的电势差相等 C．电子在 B 点所具有的电势能小于在 A 点所具有的电势能 D．带电薄板产生的电场在图中 B 点的电场强度为 14．（3 分）某同学查阅资料发现：石英钟的工作电流可视为定值 I0，当电源电压大于 U0 时，其内部机芯能驱动表针走动；当电源电压小于 U0 时，石英钟停止走动。他由此猜想 ：用充电电压相同、但电容不同的电容器作为石英钟电源，石英钟的走动时长 t 正比于 电容 C．为此，他设计了如图甲所示的实验，图中电源电动势 E＝1.5V．实验时先使开关 S 掷向 1，对电容器充电完毕后再把开关 S 掷向 2，电容器对石英钟供电，记录表针停止 前的走动时长 t。实验中分别更换 7 个不同的电容器重复上述实验，数据记录如表格所示 。使用 Excel 处理数据得到图乙所示的图线，其斜率为 k。下列推断正确的是（　　）第 6 页（共 10 页） 电容器编号 1 2 3 4 5 6 7 标称电容 C/F 0.22 0.47 1 1.5 2 4 5 走动时长 t/min 8.5 22.0 43.0 49.5 80.0 144.5 173.0 A．该石英钟正常工作时的电流大小为 I0＝ B．利用该图象能推算出电压 U0 的大小 C．根据此石英钟的工作特点，从理论上也能推断出该同学的猜想是正确的 D．由本实验可知该石英钟的走动时长 t 与电容器的电容 C 和电压 U0 均成正比 二、填空题（共 7 小题，每小题 8 分，满分 58 分） 15．（8 分）在“测量电源的电动势和内阻”的实验中，已知待测电池的电动势约 1.5V，内 阻约 1.0Ω．某同学利用图甲所示的电路进行测量，已知实验室除待测电池、开关、导线 外 ， 还 有 下 列 器 材 可 供 选 用 ： 电流表 A1：量程 0～0.6A，内阻约 0.125Ω 电流表 A2：量程 0～3A，内阻约 0.025Ω第 7 页（共 10 页） 电压表 V：量程 0～3V，内阻约 3kΩ 滑动变阻器 R1：0～20Ω，额定电流 2A 滑动变阻器 R2：0～100Ω，额定电流 1A （1）为了调节方便，测量结果尽量准确，实验中电流表应选用　 　，滑动变阻器应 选用　 　（填写仪器的字母代号）。 （2）经过多次测量并记录对应的电流表示数 I 和电压表示数 U，利用这些数据在图乙中 画出了 U﹣I 图线。由此得出电源的电动势 E＝　 　V；内阻 r＝　 　Ω。 （3）该同学实验中发现，在保证所有器材安全的情况下，调节滑动变阻器的滑片时电压 表的示数取不到 1.0V 以下，出现这一现象的原因可能是　 　；改进的方法为　 　。 16．（10 分）在“油膜法估测分子直径”的实验中，我们通过宏观量的测量间接计算微观 量。 （1）本实验利用了油酸分子易在水面上形成　 　（选填“单层”或“多层”）分子 油膜的特性。若将含有纯油酸体积为 V 的一滴油酸酒精溶液滴到水面上，形成面积为 S 的油酸薄膜，则由此可估测油酸分子的直径为　 　。 （2）某同学实验中先取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液，测量 并 计算一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积后，接着又进行了下列操作： A．将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，在水面上自由地扩展为形状稳定的油酸薄膜 B．将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算油酸薄膜的面积 C．将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸薄膜的轮廓画在玻璃板上 D．向浅盘中倒入约 2cm 深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上 以上操作的合理顺序是　 　（填字母代号）。 （3）若实验时痱子粉撒的太厚，则所测的分子直径会　 　（选填“偏大”或“偏小” ）。 （4）本实验中油膜的形成是分子力的作用效果。图甲为分子力 F 随分子间距 r 的变化图 线，图乙为某同学参照图甲所做的分子势能 Ep 随分子间距 r 的变化图线。请你对图乙的 合理性做出分析，填在表格相应的位置中。 指出合理或不合理之处并简述理由 合理之处 　 　第 8 页（共 10 页） 不合理之处 　 　 17．（9 分）2022 年将在我国举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之 一。某滑道示意图如下，长直助滑道 AB 与弯曲滑道 BC 平滑衔接，滑道 BC 高 h＝10m， C 是半径 R＝20m 圆弧的最低点。质量 m＝60kg 的运动员从 A 处由静止开始匀加速下滑 ，加速度 a＝4m/s2，到达 B 点时速度 vB＝30m/s。取重力加速度 g＝10m/s2。 （1）求运动员在 AB 段运动的时间 t； （2）求运动员在 AB 段所受合外力的冲量 I 的大小； （3）若不计 BC 段的阻力，求运动员经过 C 点时所受支持力 FC 的大小。 18．（9 分）如图所示，质量为 m、电荷量为+q 的粒子从 A（0，2l）点以初速度 v0 沿 x 轴 正方向射出，为使其打在 x 轴上的 C（2l，0）点，可在整个空间施加电场或磁场。不计 粒子所受重力。 （1）若仅施加一平行于 y 轴的匀强电场，求该电场场强 E 的大小和方向； （2）若仅施加一垂直于 xOy 平面的匀强磁场，求该磁场磁感应强度 B 的大小和方向； （3）某同学认为若仅施加一由 A 点指向 C 点方向的匀强电场，该粒子仍能打在 C 点。第 9 页（共 10 页） 请简要分析该同学的说法是否正确。 19．（5 分）由相互作用的物体所组成的系统中，能量和动量可以相互转化或传递，但其总 量往往可以保持不变。质量为 m1 的正点电荷 A 和质量为 m2 的负点电荷 B，仅在彼此间 电场力的作用下由静止开始运动，已知两者相遇前某时刻 A 的速度大小为 v1。 a．求此时 B 的速度大小 v2； b．求此过程中 A、B 系统电势能的减少量△Ep。 20．（5 分）由相互作用的物体所组成的系统中，能量和动量可以相互转化或传递，但其总 量往往可以保持不变。在地球表面附近，质量为 m 的物体自高为 h 处自由下落，根据重 力势能的减少量等于动能的增加量有 mgh＝ ，可得出物体落地时的速度大小 v3＝ ．然而，表达式中的 mgh 是下落过程中地球和物体所组成系统的重力势能减少量， 这样处理即认为系统减少的势能单独转化为物体的动能。请通过计算说明这样处理的合 理性。 21．（12 分）小明学习自感后进行了以下实验。在图甲所示的电路中，E 为电源，L 为线圈 ，闭合开关使灯泡 A 发光，然后断开开关，发现灯泡 A 不会立即熄灭，而是持续一小段 时 间 再 熄 灭 。 （1）断开开关后，灯泡上的电流方向　 　（选填“向左”或“向右”）；若在线圈 中插入铁芯后再重复该实验，则断开开关后灯泡上电流持续的时间　 　（选填“变长 ”、“变短”或“不变”）。 （2）小明为了进一步研究影响灯泡上电流持续时间的因素，保持线圈一定，仅更换电源第 10 页（共 10 页） （内阻不计）或仅更换灯泡进行实验，并用电流传感器（图中未画出）测量开关断开后 灯泡中的电流 i 随时间 t 的变化。其中的一组图象如图乙所示。 若①②两条曲线对应的电源电动势分别为 E1、E2，则其大小关系为　 　； 若①②两条曲线对应的灯泡电阻分别为 R1、R2，则其大小关系为　 　。 （3）已知穿过螺线管的磁通量 Φ 与其电流 i 成正比，且断开开关后小灯泡持续发光的能 量来源于线圈储存的磁场能，假设线圈中储存的磁场能 E0 全部转化为电路中的电能。请 在图丙中作出 Φ﹣i 图象并推证 E0∝I02（式中 I0 为开关闭合时线圈中的稳定电流值）。 2020 届北京市朝阳区高考物理一模试题答案 一、本部分共 14 题，每题 3 分，共 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．B； 2．A； 3．A； 4．B； 5．D； 6．C； 7．B； 8．D； 9．D； 10．D； 11．B ； 12．A； 13．C； 14．B； 二、填空题（共 7 小题，每小题 8 分，满分 58 分） 15．A1；R1；1.5；0.83；电源内阻太小；给电源串联一个定值电阻； 16．单层；d＝ ；DACB ；偏大；分子力为零，分子势能最小；分子势能图象的斜率； 17．　　　； 18．　　　； 19．　　　； 20．　　　； 21．向左；变长；E1＝E2；R1＞R2；