2020年普通高等学校招生统一考试物理模拟卷8.doc

2020年普通高等学校招生统一考试物理模拟卷8 (满分：100分，时间：90分钟)一、选择题(本题共16小题，共38分，第110小题为单选题，每小题2分，第1116小题为多选题，每小题3分)1关于分子间相互作用力与分子间势能，下列说法正确的是()a在10r0(r0为分子间作用力为零的间距，其值为1010 m)距离范围内，分子间总存在着相互作用的引力b分子间作用力为零时，分子间的势能一定是零c当分子间作用力表现为引力时，分子间的距离越大，分子势能越小d分子间距离越大，分子间的斥力越大a分子间同时存在引力和斥力，在平衡距离以内表现为斥力，在平衡距离以外表现为引力，在10r0距离范围内，分子间总存在着相互作用的引力，a正确；设分子平衡距离为r0，分子距离为r，当rr0，分子力表现为引力，分子距离越大，分子势能越大；当rr0，分子力表现为斥力，分子距离越小，分子势能越大；故当rr0，分子力为0，分子势能最小；由于分子势能是相对的，其值与零势能点的选择有关，所以分子距离为平衡距离时分子势能最小，但不一定为零，b、c错误；分子间距离越大，分子间的斥力越小，d错误。2如图甲所示为氢原子能级图，大量处于n4激发态的氢原子向低能级跃迁时能辐射出多种不同频率的光，其中用从n4能级向n2能级跃迁时辐射的光照射如图乙所示光电管的阴极k时，电路中有光电流产生，则()甲乙a改用从n4能级向n1能级跃迁时辐射的光照射，一定能使阴极k发生光电效应b改用从n3能级向n1能级跃迁时辐射的光照射，不能使阴极k发生光电效应c改用从n4能级向n1能级跃迁时辐射的光照射，逸出光电子的最大初动能不变d入射光的强度增大，逸出光电子的最大初动能也增大a根据跃迁规律可知从n4向n2跃迁时辐射光子的能量小于从n4向n1跃迁时辐射光子的能量，一定能使阴极k发生光电效应，a正确。根据跃迁规律可知，从高能级向低能级跃迁时辐射光子的能量等于这两个能级差，从n3能级向n1能级跃迁时辐射的光子能量大于从n4能级向n2能级跃迁时辐射的光子的能量，一定能使阴极k发生光电效应，b错误。改用从n4能级向n1能级跃迁时辐射的光照射时，入射光能量变大，因此逸出光电子的最大初动能变大，c错误。入射光的强度增大，不会影响逸出光电子的最大初动能，只会使逸出的光电子数目增多，d错误。3.如图所示，在水平晾衣杆(可视为光滑杆)上晾晒床单时，为了尽快使床单晾干，可在床单间支撑轻质细杆。随着细杆位置的不同，细杆上边两侧床单间夹角(rc，其中a是地球同步卫星，不考虑空气阻力。则()aa的向心力小于c的向心力ba、b卫星的加速度一定相同cc在运动过程中不可能经过北京上空db的周期等于地球自转周期d因a、c的质量关系不确定，则无法比较两卫星的向心力的大小，选项a错误；a、b卫星的半径相同，则加速度的大小一定相同，选项b错误；c是一般的人造卫星，可能会经过北京的上空，选项c错误；a、b的半径相同，则周期相同，因a是地球的同步卫星，则两卫星的周期都等于地球自转的周期，选项d正确。7.如图所示，水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面，一带电金属滑块以ek030 j的初动能从斜面底端a冲上斜面，到顶端b时返回，已知滑块从a滑到b的过程中克服摩擦力做功10 j，克服重力做功24 j，则()a滑块带正电，上滑过程中电势能减小4 jb滑块上滑过程中机械能增加4 jc滑块上滑到斜面中点时重力势能增加14 jd滑块返回到斜面底端时动能为15 ja动能定理知上滑过程中w电wgwfek，代入数值得w电4 j，电场力做正功，滑块带正电，电势能减小4 j，a正确；由功能关系知滑块上滑过程中机械能的变化量为ew电wf6 j，即机械能减小6 j，b错误；由题意知滑块上滑到斜面中点时克服重力做功为12 j，即重力势能增加12 j，c错误；由动能定理知wfek0ek，所以滑块返回到斜面底端时动能为10 j，d错误。8.一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动，其电势能ep随位移x变化的关系如图所示，其中0x2段是关于直线xx1对称的曲线，x2x3段是直线，则下列说法正确的是()ax1处电场强度最小，但不为零b粒子在0x2段做匀变速运动，x2x3段做匀速直线运动c若x1、x3处电势为1、3，则13，故c错误；x2x3段斜率不变，所以这段电场强度大小、方向均不变，故d正确。9.如图所示，abcd是边长为l的正方形回路，处在斜向左上的匀强磁场中，磁场方向与回路平面呈45角，ab、cd为金属棒，ad、bc为细的金属丝，金属丝的质量不计，ab金属棒固定且两端通过导线与另一侧的电源相连，连接在另一端的cd金属棒刚好能悬在空中且正方形回路处于水平，cd段金属棒的质量为m，通过回路的磁通量为，重力加速度为g，则cd棒中电流大小和方向为()a，方向从c到db，方向从d到cc，方向从d到cd，方向从c到dc设磁场的磁感应强度为b，则bl2sin 45，求得b，cd棒处于静止，则受到的安培力垂直于磁感应强度指向右上，设cd中的电流为i，则bilcos 45mg，解得i，根据左手定则可知，cd棒中的电流方向从d到c，故选项c正确。10.如图所示，长l的轻杆两端固定两个质量相等的小球甲和乙，初始时它们直立在光滑的水平地面上。后由于受到微小扰动，系统从图示位置开始倾倒。当小球甲刚要落地时，其速度大小为()ab cd0b两球组成的系统水平方向动量守恒，以向右为正方向，在水平方向，由动量守恒定律得mvmv0，即vv；由机械能守恒定律得mv2mv2mgl，解得v；故选b。11.如图所示，在水平面上放置间距为l的平行金属导轨mn、pq，导轨处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小随时间的变化规律为bkt(k为常数，k0)。m、n间接一阻值为r的电阻，质量为m的金属杆ab垂直导轨放置，与导轨接触良好，其接入轨道间的电阻为r，与轨道间的动摩擦因数为，pbmal(不计导轨电阻，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g)，从t0到ab杆刚要运动的这段时间内()a通过电阻r的电流方向为mpb回路的感应电流ic通过电阻r的电量qdab杆产生的热功率pac由楞次定律可知，通过电阻r的电流方向为mp，故a正确；产生的感应电动势为eskl2，根据欧姆定律可得电流为i，故b错误；杆刚要运动时，mgktil0，又因qit，联立可得q，故c正确；根据功率公式pi2r，故d错误。12如图所示，甲图为沿x轴传播的一列简谐横波在t0时刻的波动图象，乙图为参与波动质点p的振动图象，则下列判断正确的是()甲乙a该波的传播速率为4 m/sb该波的传播方向沿x轴正方向c经过0.5 s，质点p沿波的传播方向向前传播2 md该波在传播过程中若遇到4 m的障碍物，能发生明显衍射现象ad由甲图读出该波的波长为4 m，由乙图读出周期为t1 s，则波速为v4 m/s，故a正确；在乙图上读出t0时刻p质点的振动方向沿y轴负方向，在甲图上判断出该波的传播方向沿x轴负方向，故b错误；质点p只在自己的平衡位置附近上下振动，并不沿波的传播方向向前传播，故c错误；由于该波的波长为4 m，与障碍物尺寸相差不多，能发生明显的衍射现象，故d正确。13.如图所示，竖直平面内有一光滑圆环，圆心为o，oa连线水平，ab为固定在a、b两点间的光滑直杆，在直杆和圆环上分别套着一个相同的小球m、n。先后两次让小球m、n以角速度和2随圆环一起绕竖直直径bd做匀速圆周运动。则()a小球m第二次的位置比第一次时离a点近b小球m第二次的位置比第一次时离b点近c小球n第二次的竖直位置比第一次时高d小球n第二次的竖直位置比第一次时低bcm小球做匀速圆周运动，则mgtan 45m2r，则当变为2时，r变为原来的，则小球m第二次的位置比第一次时离a点远，离b点近，选项a错误，b正确；对放在n点的小球，n与o点的连线与竖直方向的夹角为，则mgtan m2rsin ，则cos ，则当越大，越大，物体的位置越高，故选项c正确，d错误。14.一质量为m的物体以某一速度冲上一个倾角为37的斜面，其运动的加速度的大小为0.9g。这个物体沿斜面上升的最大高度为h，则在这过程中()a物体克服重力做功0.9mghb物体克服摩擦力做功0.6mghc物体的动能损失了1.5mghd物体的重力势能增加了mghcd重力势能的增加量等于克服重力做的功mgh，故重力势能增加了mgh，故a错误，d正确；物体上滑过程，根据牛顿第二定律，有mgsin 37fma，解得摩擦力大小f0.3mg，物体克服摩擦力做功wf0.3mg0.5mgh，故b错误；物体上滑过程，根据牛顿第二定律，得合外力大小为f合ma0.9mg，根据动能定理得ekf合1.5mgh，故物体的动能减少了1.5mgh，故c正确。15.如图所示，边长为l的等边三角形abc内外分布着两方向相反的匀强磁场，三角形内磁场方向垂直纸面向里，两磁场的磁感应强度大小均为b。三角形顶点a处有一粒子源，粒子源能沿bac的角平分线发射不同速度的粒子，粒子质量均为m、电荷量均为q，粒子重力不计，则其中能通过c点的粒子速度大小可能为()ab cdabd粒子带正电，且经过c点，其可能的轨迹如图所示：所有圆弧所对圆心角均为60，所以粒子运行半径r(n1,2,3)，粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得qvbm，解得v(n1,2,3)，故a、b、d正确。16.如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷，距离为d，电荷量分别为q和q，在它们连线的竖直中垂线上固定一根长为l、内壁光滑的绝缘细管，有一带电荷量为q的小球以初速度v0从上端管口射入，重力加速度为g，静电力常量为k，则小球()a下落过程中加速度始终为gb受到的库仑力先做正功后做负功c速度先增大后减小，射出时速度仍为v0d管壁对小球的弹力最大值为8kad电荷量为q的小球以初速度v0从管口射入的过程，因库仑力与速度方向垂直，竖直方向只受重力作用，加速度始终为g，故a正确；小球下落过程中，库仑力与速度方向垂直，则库仑力不做功，故b错误；电场力不做功，只有重力做功，根据动能定理，速度不断增加，故c错误；在两个电荷的中垂线的中点，单个电荷产生的电场强度为e，根据矢量的合成法则，则有电场强度最大值为，因此电荷量为q的小球受到最大库仑力为8k，结合受力分析可知，弹力与库仑力平衡，则管壁对小球的弹力最大值为8k，故d正确。二、非选择题(本题共7小题，共62分)17(5分)(1)用游标卡尺测量小球的直径如图甲、乙所示。测量方法正确的是_(选填“甲”或“乙”)。甲乙(2)用螺旋测微器测量金属丝的直径，如图丙所示，则此示数为_mm。丙(3)在“用打点计时器测速度”实验中，交流电源的频率为50 hz，打出一段纸带如图丁所示。测得打下计数点2时的瞬时速度v_m/s。丁解析：(1)用游标卡尺测量小球的直径，应将小球卡在外测量爪中，故应选图甲。(2)螺旋测微器的示数为固定读数加上可动读数，即6.5 mm20.00.01 mm6.700 mm。(3)打下计数点2时纸带的瞬时速度可以利用计数点1和计数点3间的平均速度来计算，即v m/s0.36 m/s。答案：(1)甲(2)6.700(3)0.3618(7分)某物理兴趣小组设计了如图甲所示的欧姆表电路，通过控制开关s和调节电阻箱，可使欧姆表具有“10”和“100”两种倍率，所用器材如下：甲乙a干电池：电动势e1.5 v，内阻r0.5 b电流表g：满偏电流ig1 ma，内阻rg150 c定值电阻r11 200 d电阻箱r2和r3：最大阻值999.99 e电阻箱r4：最大阻值9 999 f开关一个，红、黑表笔各1支，导线若干(1)该实验小组按图甲正确连接好电路。当开关s断开时，将红、黑表笔短接，调节电阻箱r2_，使电流表达到满偏，此时闭合电路的总电阻叫作欧姆表的内阻r内，则r内_，欧姆表的倍率是_(选填“10”或“100”)。(2)闭合开关s：第一步：调节电阻箱r2和r3，当r2_且r3_时，将红、黑表笔短接，电流表再次满偏；第二步：在红、黑表笔间接入电阻箱r4，调节r4，当电流表指针指向图乙所示的位置时，对应的欧姆表的刻度值为_。解析：(1)由闭合电路欧姆定律可知：欧姆表的内阻为r内 1 500 ，则r2r内r1rgr(1 5001 2001500.5)149.5 ，中值电阻应为1 500 ，根据多用电表的刻度设置可知，表盘上只有两种档位，若为10，则中值刻度太大，不符合实际，故欧姆表倍率应为“100”。(2)为了得到“10”倍率，应让满偏时对应的电阻为150 ；电流为i1 a0.01 a；此时表头中电流应为0.001 a，则与之并联电阻r3电流应为(0.010.001)a0.009 a，并联电阻为r3 150 ；r2r 15 故r2(150.5)14.5 ；图示电流为0.60 ma，干路电流为6.0 ma则总电阻为r总103 250 故待测电阻为r测(250150)100 ；故对应的刻度应为10。答案：(1)149.51 500100(2)14.51501019(3分)(2019济南质检)某同学测量玻璃砖的折射率，准备了下列器材：激光笔、直尺、刻度尺、一面镀有反射膜的平行玻璃砖。如图所示，直尺与玻璃砖平行放置，激光笔发出的一束激光从直尺上o点射向玻璃砖表面，在直尺上观察到a、b两个光点，读出oa间的距离为20.00 cm，ab间的距离为6.00 cm，测得图中直尺到玻璃砖上表面距离d110.00 cm，玻璃砖厚度d24.00 cm。玻璃的折射率n_，光在玻璃中的传播速度v_ m/s。(光在真空中传播速度c3.0108 m/s，结果保留2位有效数字)解析：作出光路图如图所示，根据几何知识可得入射角i45，折射角r37，故折射率n1.2，故v2.5108 m/s。答案：1.22.510820(10分)4100 m接力赛是运动会上最为激烈的比赛项目之一，在甲、乙两运动员训练交接棒的过程中发现，甲短距离加速后能保持9 m/s的速度跑完全程。为了确定乙起跑的时机，甲在接力区前s0处作了标记，当甲跑到此标记时向乙发出起跑口令，乙在接力区的前端听到口令时立即起跑(忽略声音传播的时间及人的反应时间)，先做匀加速运动，速度达到最大后，保持这个速度跑完全程。已知接力区的长度为l20 m。(1)若s013.5 m，且乙恰好在速度达到与甲相同时被甲追上，完成交接棒，则在完成交接棒时乙离接力区末端的距离为多大？(2)若s016 m，乙的最大速度为8 m/s，要使甲、乙能在接力区内完成交接棒，且比赛成绩最好，则乙在加速阶段的加速度应为多少？解析：(1)设经过时间t，甲追上乙，根据题意有vts0将v9 m/s，s013.5 m代入得t3 s此时乙离接力区末端的距离为slm6.5 m。(2)因为甲、乙的最大速度v甲v乙，所以在完成交接棒时甲跑过的距离越长，成绩越好。因此应当在接力区的末端完成交换，且乙达到最大速度v乙。设乙的加速度为a，加速的时间t1，在接力区的运动时间t由运动学公式latv乙(tt1)解得a m/s2。答案：(1)6.5 m(2) m/s221(10分)(2019合肥模拟)如图所示，u形管右管内径为左管内径的2倍，管内水银在左管内封闭了一段长为l76 cm、温度为300 k的空气柱，左右两管水银面高度差为h16 cm，大气压为76 cmhg。(1)给左管的气体加热，则当u形管两边水银面等高时，左管内气体的温度为多少？(结果保留1位小数)(2)在(1)问的条件下，保持温度不变，往右管缓慢加入水银直到左管气柱恢复原长，问此时两管水银面的高度差h2。解析：(1)左管内气体压强p1pp70 cmhg当左右两管内水银面相等时，气体压强p276 cmhg由于右管截面积是左管的两倍，所以左管水银面将下降4 cm，右管中水银面将上升2 cm，管内气柱长度l280 cm根据得t2342.9 k。(2)设气柱恢复原长时压强为p3p2v2p3v3得p380 cmhg又pp3p4 cmhg所以高度差为4 cm。答案：(1)342.9 k(2)4 cm22(13分)(2019贵阳模拟)如图所示，半径为r0.5 m，内壁光滑的圆轨道竖直固定在水平地面上。圆轨道底端与地面相切，一可视为质点的物块a以v06 m/s的速度从左侧入口向右滑入圆轨道，滑过最高点q，从圆轨道右侧出口滑出后，与静止在地面上p点的可视为质点的物块b碰撞(碰撞时间极短)，p点左侧地面光滑，右侧粗糙段和光滑段交替排列，每段长度均为l0.1 m，两物块碰后粘在一起做直线运动。已知两物块与各粗糙段间的动摩擦因数均为0.1，物块a、b的质量均为m1 kg，重力加速度g取10 m/s2。(1)求物块a到达q点时的速度大小v和受到的弹力fn；(2)若两物块最终停止在第k个粗糙段上，求k的数值；(3)求两物块滑至第n(nk)个光滑段上的速度vn与n的关系式。解析：(1)物块a滑入圆轨道到达q的过程中机械能守恒，根据机械能守恒得mvmv22mgr物块a做圆周运动：fnmgm由联立得v4 m/sfn22 n，方向向下。(2)在与b碰撞前，系统机械能守恒，a和b在碰撞过程中动量守恒mav0(mamb)v1a、b碰后向右滑动，由动能定理得(mamb)gs0(mamb)v由联立得s4.5 m所以k45。(3)碰后a、b滑至第n个光滑段上的速度vn，由动能定理得(mamb)gnl(mamb)v(mamb)v解得vn m/s。答案：(1)4 m