2020届高三高考仿真模拟考试物理试题（含答案）

2020 年普通高等学校招生仿真模拟考 物理学科 本试题卷分选择题和非选择题两部分，共 6 页，满分 100 分，考试时间 90 分 钟。 考生注意： 1. 答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试 题卷和答题纸规定的位置上。 2. 答题时，请按照答题纸上“注意事项”的要求，在答题纸相应的位置上规范作答， 在本试题卷上的作答一律无效。 3. 非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内，作 图时先使用 2B 铅笔，确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。 4. 可能用到的相关参数：重力加速度 g 均取 10m/s2。 一、选择题Ⅰ（本题共 13 小题，每小题 3 分，共 39 分。每小题列出的 四个备选项中只有一个符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1.张老师要开车从舟山去杭州，右图是他手机导航的截图，下列说法 正确的是（ ） A.“3 小时 26 分”指的是时刻 B.“方案三”的平均速度大小约为 77km/h C.若研究轿车通过公交站牌的时间，可以把车看成质点 D.三种方案的位移是一样的，方案一路程最短 2.目前，我市每个社区均已配备了公共体育健身器材．如图所示器材为一秋千，用两根等长轻 绳将一座椅悬挂在竖直支架上等高的两点．由于长期使用，导致两根支架向内发生了稍小倾斜， 如图中虚线所示，但两悬挂点仍等高．座椅静止时用 F 表示所受合力的大 小，F1 表示单根轻绳对座椅拉力的大小，与倾斜前相比（ ） A．F 不变，F1 变小 B．F 不变，F1 变大 C．F 变小，F1 变小 D．F 变大，F1 变大3.一光滑小球放在圆锥内表面某处，现与圆锥相对静止地围绕轴 O1O2 以角速度휔匀速转动，如 图所示。若圆锥转动的휔突然增大，小球将（ ） A.沿圆锥面上弧 AC 离心运动 B.仍以휔在原轨道上圆周运动 C.沿 AB 方向运动 D.沿 AO2 方向运动 4.篮球运动深受同学们的喜爱，打篮球时某同学伸出双手接传来的篮球，双手随篮球迅速收缩 至胸前，如图所示。下列说法正确的是 （ ） A.手对篮球的作用力大于篮球对手的作用力 B.手对篮球的作用力与篮球对手的作用力是一对平衡力 C.这样做的目的是减小篮球动量的变化量 D.这样做的目的是减小篮球对手的冲击力 5.德国物理学家冯·克里芩在 1980 年发现了量子霍尔效应，霍尔电阻值出现量子化现象，与 量子数 n 成反比，还与普朗克常量 h 和电子电荷量 e 有关。下列关于霍尔电阻公式正确的是 （ ） A. 푅H = ℎ 푛푒 B.푅H = ℎ 푛푒2 C. 푅H = ℎ푒2 푛 D.푅H = ℎ푒 푛 6.下列说法正确的是（ ） A.若要准确地测量宏观物体的动量，由不确定关系可知其位置无法确定 B.在康普顿效应中入射光子与晶体中的电子发生碰撞，光子散射后频率变低 C.用电子流工作的显微镜比用相同大小加速电压下的质子流工作的显微镜放大倍数更好 D. 只要空间中某区域有均匀变化的电场或均匀变化的磁场就能产生电磁波 7.如图所示，实线为两个点电荷 Q1、Q2 产生的电场的电场线，虚线为正电荷从 A 点运动到 B 点的运动轨迹，则下列判断正确的是（　　）A．A 点的场强小于 B 点的场强 B．Q1 的电荷量大于 Q2 的电荷量 C．正电荷在 A 点的电势能小于在 B 点的电势能 D．正电荷在 A 点的速度小于在 B 点的速度 8.在抗击新冠病毒的战役中，非接触式温度计在公共场所被广泛应用，其测温原理是基黑体辐 射规律。下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射规律的是 （ ） 9.据报道，我国准备在 2020 年发射火星探测器，并于 2021 年登陆火星．如图所示为载着登陆 舱的探测器经过多次变轨后登陆火星的轨迹图，其中轨道Ⅰ、Ⅲ为椭圆，轨道Ⅱ为圆．探测器 经轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ运动后在 Q 点登陆火星，O 点是轨道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的交点，轨道上的 O、P、Q 三点与火星中心在同一直线上，O、Q 两点分别是椭圆轨道Ⅲ的远火星点和近火星点．已知火 星的半径为 R，OQ＝4R，轨道Ⅱ上经过 O 点的速度为 v.下列说法正确的是 (　　) A. 在相等时间内，轨道Ⅰ上探测器与火星中心的连线扫过的面积与轨道Ⅱ 上探测器与火星中心的连线扫过的面积相等 B. 探测器在轨道Ⅱ运动时，经过 O 点的加速度等于푣2 3푅 C. 探测器在轨道Ⅰ运动时，经过 O 点的速度小于 v D. 在轨道Ⅱ上第一次由 O 点到 P 点与轨道Ⅲ上第一次由 O 点到 Q 点的时间之比是 3∶2 10.如图所示，电路中푅1、R2是材料相同、上下表面均为正方形的长方体导体，R1、R2厚度相 同，R1的上下表面积大于R2的上下表面积。闭合开关后，以下判断正确的是（ ）A.通过R1的电流大于通过R2的电流 B.R1两端的电压小于R2两端的电压 C.R1两端的电压等于R2两端的电压 D.R1的电功率小于R2的电功率 11.如图所示，平面上有一个厚度不计的发光圆环，半径为 r，圆心为 O。 现用一个半径为 R 的透明半球盖住圆环（球心与圆环圆心重合），若圆环 发出的光能全部射出半球，则半球的折射率可能为 （ ） A.2푅 푟 B. 푅 2푟 C. 푅 푟 D. 3푅 푟 12.静止在匀强磁场中的23892 U核发生衰变后生成 Th 核，衰变后α粒子的速度方向垂直磁场方向， 则以下结论中正确的是 （ ） ①衰变方程可以表示为：23892 U = 23490 Th + 42He ②衰变后的 Th 核和α粒子的轨迹是两个内切圆，轨道半径之比为 1：45 ③Th 核和α粒子的动能之比为 2：117 ④23892 U的比结合能比 Th 核的比结合能小 A.①③ B.②④ C. ①② D.③④ 13.如图所示，一倾角为300的粗糙绝缘斜面固定在水平面上，在斜面的底端 A 和顶端 B 分别固 定等量的同种负电荷。质量为 m、带电荷量为-q 的物块从斜面上的 P 点由静止释放，物块向下 运动的过程中经过斜面中点 O 时速度达到最大值 ，运动的最低点为 Q（图中没有标出），则 下列说法正确的是（ ） A．P、Q 两点场强相同 B．푈PO = 푈OQ C．P 到 Q 的过程中，物体先做加速度减小的加速，再做加速度增加的减速运动 D．物块和斜面间的动摩擦因数μ = 1 2 二、选择题 II（本题共 3 小题，每小题 2 分，共 6 分。每小题列出的四个备选项中）符合题目要 求的。全部选对的得 2 分，选对但不全的得 1 分，有选错的得 0 分） mv14.如图所示，有两列相干简谐横波在同一媒介中相向传播，两列波在介质中的传播速度均为 v=4m/s，在 t=0 时刚好分别传到 A、B 两点。P 点为振动减弱点。已知 AB 间距 20m，AP=5m， PB=15m，则下列说法正确的是（ ） A.两波源的起振方向均向上 B.两列波的周期一定为 1s C.两列波的周期可能为 5s D.两列波的波长可能为 4m 15.在单缝衍射实验中，分别用两种不同的可见光经同一衍射装置做实验，得到如图 1 所示的 a,b 两个衍射图样，图 2 为氢原子能级图，已知 可见光的光子能量在 1.62eV 到 3.11eV 之间，下 列说法正确的是 （ ） A.a 光的波长比 b 光大 B.a 光的光子动量比 b 光的光子动量大 C.若 a 光是氢原子从 n=4 能级跃迁到 n=2 能级时 发出的光，则 b 光可能是从 n=3 能级跃迁到 n=2 能级时发出的光 D.用大量 E=12.5eV 的电子去轰击基态的氢原子，可以得到 a,b 两种可见光 16.如图所示，abcd 是电阻不计的金属丝制成的正方形线框。质量为 m 的导体棒 MN 的长度为푙， 电阻为 R，可在 ac 边与 bd 边上无摩擦的滑动，且接触良好。线框处在垂直纸面向里的磁感应 强度为 B 的匀强磁场中。MN 在力 F 的作用下，在 ab 与 cd 之间运动，且 MN 都与 ab 平行，其 v-t 图线是如图 2 所示的周期为 T 的余弦曲线。下列说法正确的是（ ） A.棒两端 M、N 的电势差푈MN是周期变化的B.0~푇 2时间内，电阻消耗的焦耳热为퐵2푙2푣2푚 2푅 푇 C.t=T 时，电阻消耗的电功率为퐵2푙2푣2푚 2푅 D. 0~3푇 4 时间内，外力做功为3퐵2푙2푣2푚 8푅 푇 ― 1 2푚푣2m 三、非选择题（本题共 6 小题，共 55 分） 17.（7 分）（1）某同学用如图 1 所示的装置做“探究加速度与力，质量关系”的实验时得到 一条如图 2 所示的纸带，他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点，标为 A，第六个点标 为 B，第十一个点标为 C，第十六个点标为 D，第二十 一个点标为 E。测量时发现 B 点已模糊不清，于是他测 得 AC 长为 14.56cm，CD 长为 11.15cm,DE 长为 13.73cm， 则打 C 点时瞬时速度大小为______m/s，小车运动的加 速度大小为______m/s2,AB 的长度应为_______cm。（保留三位有效数字） （2）该同学掌握了测量加速度的方法后，在 保持小车质量 M 不变条件下，用两种方法探 究小车的加速度 a 与其所受力 F（即小挂盘 和其中的砝码的重力 mg）之间的关系。一是 用图 1 所示的装置，经平衡摩擦后，在不同 外力 F 作用下，测得小车的加速度푎1；二是 将图 1 所示的装置改为图 3 所示，进行如下 实验：①改变垫块高度，调节휃角，使车匀速 下滑；②取下 m（记录 m）后，让小车下滑， 测出푎2；③改变 m 重新挂上，重复上面的①②操作，得到在不同外力作用下小车的加速度。 现在同一坐标中以 a 为纵坐标，F 为横坐标做出푎 ― 퐹图像如图 4 所示，则푎1 ―퐹图像是 _______（填“Ⅰ”或“Ⅱ”），小车质量 M=________kg（保留两位有效数字）。两条曲线不 重叠，且随 F 增加偏差越来越大，其主要原因是_____________________________。 18.（7 分）在“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验中，实验器材有规格为 2.5V，0.6W 的小电 珠，电源，电压表（量程为 3V），电流表（量程为 0.6A），滑动变阻器，开关和导线若干等。 （1）小明经过正确连线后开始实验，调节电路，电压从零开始，每增加相同的∆푈测量对 应的电流。某次测量电压表和电流表的示数如图 1 所示，则电流表读度数 I =______A，电压表 读数 U =____V。然后，他将测量数据在坐标纸上标出，如图 2 所示。为了获得更准确的实验图 像，更合理的测量方案是（ ） A.增加∆푈，在 Oe 间少测几组数据 B.减少∆푈，在 Oa 间多测几组数据 C.减小∆푈，在 ae 间多测几组数据 D. ∆푈不变，增加测量组数，直至电压表满量程 （2）做好实验后，小明找来带铁芯的线圈，想验证断电自感现象。如图 3 所示，部分线路 已接好，试在答题纸上完成连线，实现小明的如下设想：闭合开关 S，小灯泡发光；再断开开 关 S，小灯泡出现明显的闪亮然后延时熄灭的现象。但实验时发现：闭合开关 S，小灯泡发光； 再断开开关 S，小灯泡仅出现不明显的延后熄灭现象，经检查电路无误后，虽经多次重复，仍 未见明显的闪亮然后熄灭现象。要获得明显的实验效果，下列做法正确的是（ ） A.改用电阻更小的小电珠 B.改用电阻更小的线圈 C.改用自感系数更小的线圈 D.改用内阻更小的电源19.（9 分）2020 年 1 月 7 日 23 时 20 分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭， 成功将通信技术试验卫星五号发射升空。若长征三号乙运载火箭质量 460 吨，总长 58.3m，发 射塔高 105.0m，点火后，经 5.0s 火箭离开发射塔，已知火箭离开发射塔的过程中做匀加速直 线运动，忽略一切阻力和运载火箭质量的变化，求： （1）火箭离开发射塔瞬间的速度大小； （2）火箭起飞时推动力的大小（保留 2 位有效数字）； （3）若火箭刚离开发射塔瞬间，一个小零件从火箭的尾部自然脱落，求该零件运动过程中离 地面的最大高度。 20.（12 分）如图所示为某个趣味游戏的简化图。长度퐿1=2m 的水平传送带以速度푣 = 3m/s 顺 时针匀速转动，距传送带末端 B 点的正下方 h=0.8m 处铺有一张长为퐿2=1.6m 的弹性网，在距离 弹性网的右端 C 点 x 处放有一个半径 R=0.4m 的半圆形轨道，D 为半圆形轨道的最低点。质量 m=0.2kg 的物块从传送带的左端 A 点由静止释放，经过 B 点后抛出并落到弹性网上，经弹性网发弹（无能量损失）后恰好能够水平进入半圆形轨道的最高点 E。已知物块与传送带间的动摩 擦因数휇 = 0.4，不计空气阻力，传送带皮带轮的大小可以忽略。求： （1）物块离开 B 点时的速度푣B以及物块和传送带之间因摩擦产生的热量 Q； （2）C 到 D 点的距离 x 以及物块经过 E 点时对轨道的压力大小； （3）若传送带的速度 v 可以在0~6m/s之间调节，为使物块始终能水平进入半圆形轨道的最高 点并安全通过，试写出 C，D 间的距离 x 与传送带速度 v 的关系式。 21.（10 分）如图 1 所示，在光滑的水平面上，有一质量 m=1kg，足够长的 U 型金属导轨 abcd， 间距 L=1m.一质量不计，电阻值 R=0.5Ω的细导体棒 MN 垂直于导轨放置，并被固定在水平面上 的两立柱挡住，导体棒 MN 与导轨间的动摩擦因数 μ=0.2，在 M、N 两端接有一理想电压表 （图中未画出）。在 U 型导轨 bc 边右侧存在垂直向下、大小 B=0.5T 的足够大的匀强磁场(从上向下看)；在两立柱左侧 U 型金属 导轨内存在方向水平向左，大小为 B 的匀强磁场。以 U 型导轨 bc 边初始位置为原点 O 建立坐标 x 轴。t=0 时，U 型导轨 bc 边在外力 F 作用下从静止开始运动时，测得电压与时间的关系如图 2 所示。经 过时间 t1=2s，撤去外力 F，直至 U 型导轨静止。已知 2s 内外力 F 做功 W=14.4J。不计其他电阻，导体棒 MN 始终与导轨垂直，忽略导 体棒 MN 的重力。求： （1）外力 F 随时间 t 的变化规律； （2）在整个运动过程中，电路消耗的焦耳热 Q； （3）在整个运动过程中，U 型导轨 bc 边速度与位置坐标 x 的函数关系式。22.（10 分）如图所示是研究光电效应的实验电路图，MN，PQ 为两正对的半径为 R 的金属圆形 板，板间距为 d。当一细束频率为휐的光照极板 PQ 圆心时，产生沿不同方向运动的光电子。调 节滑片改变两板间电压，发现当电压表示数为푈C时，电流表示数恰好为零。假设光电子只从极 板圆心处发出，且速度大小相同，忽略场的边界效应（已知普朗克常量为 h，电子电量为 e， 电子质量为 m，不计电子间的相互作用） （1）求金属板的逸出功； （2）若交换电源正负极，调节滑片逐渐增大两极板间电压，求电流达到饱和时的最小电压； （3）断开开关，在两板间半径为 R 的柱形区域内加上方向垂直纸面的匀强磁场。若两板距离 d 可以在 R 到 3R 之间变化，求电流为零时 B 的最小值与 d 的 关系式。