2020年普通高等学校招生统一考试物理模拟卷2.doc

2020年普通高等学校招生统一考试物理模拟卷2 (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某弹簧振子沿x轴的简谐运动图象如图所示，下列描述正确的是()at1 s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值bt2 s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值ct3 s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零dt4 s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值at1 s时，振子位于正向位移最大处，速度为零，加速度为负向最大，故a正确；t2 s时，振子位于平衡位置并向x轴负方向运动，速度为负向最大，加速度为零，故b错误；t3 s时，振子位于负向位移最大处，速度为零，加速度为正向最大，故c错误；t4 s时，振子位于平衡位置并向x轴正方向运动，速度为正向最大，加速度为零，故d错误。2.(2019长春市一模)如图所示，质量为m的木块a放在斜面体b上，对b施加一水平向左的推力f，使a、b保持相对静止向左做匀速直线运动，则b对a的作用力大小为(重力加速度为g)()amgbmgsin cmgcos d0aa向左做匀速直线运动，则其所受合力为零，对a受力分析可知，b对a的作用力大小为mg，方向竖直向上，故a正确。3由于放射性元素np的半衰期很短，所以在自然界中一直未被发现，只是在使用人工的方法制造后才被发现。已知np经过一系列衰变和衰变后变成bi，下列选项中正确的是()abi的原子核比np的原子核少28个中子b.np经过衰变变成bi，衰变过程可以同时放出粒子、粒子和粒子c衰变过程中共发生了7次衰变和4次衰变d.np的半衰期等于任一个np原子核发生衰变的时间cbi的中子数为20983126，np的中子数为23793144，bi的原子核比np的原子核少18个中子，a错误；np经过一系列衰变和衰变后变成bi，可以同时放出粒子和粒子或者粒子和粒子，不能同时放出三种粒子，b错误；衰变过程中发生衰变的次数为7(次)，衰变的次数为27(9383)4(次)，c正确；半衰期是大量原子核衰变的统计规律，对少数原子核不适用，d错误。4科学家计划在2025年将首批宇航员送往火星进行考察。一质量为m的物体，假设在火星两极宇航员用弹簧测力计测得的读数为f1，在火星赤道上宇航员用同一个弹簧测力计测得的读数为f2，通过天文观测测得火星的自转角速度为，引力常量为g，将火星看成是质量分布均匀的球体，则火星的密度和半径分别为()a，b，c，d，a在火星的两极，宇航员用弹簧测力计测得的读数f1等于万有引力，即gf1，在火星的赤道上，物体的重力不等于万有引力，有gf2m2r，联立解得r，又mr3，解得，选项a正确，b、c、d错误。5.如图所示，aefc和befd是垂直于纸面向里的匀强磁场、的边界。磁场、的磁感应强度分别为b1、b2，且b22b1。一质量为m、电荷量为q的带电粒子垂直边界ae从p点射入磁场，后经f点进入磁场 ，并最终从fc边界射出磁场区域。不计粒子重力，该带电粒子在磁场中运动的总时间为()abcdb粒子在磁场中的运动周期t1，在磁场中的运动周期t2；由题意可知，粒子先在磁场中做1/4个圆周运动，再进入磁场中做1/2个圆周运动，再进入磁场中做 1/4个圆周运动，最后从fc边界射出磁场区域，则该带电粒子在磁场中运动的总时间为tt1t2，故选b。6.甲、乙两辆汽车从平直公路上同一位置沿着同一方向做直线运动，它们的vt图象如图所示，则()a甲、乙两车同时从静止开始出发b在t2 s时乙车追上甲车c在t4 s时乙车追上甲车d甲、乙两车在公路上能相遇两次c乙车比甲车晚1 s出发，故a错误。根据vt图线与时间轴围成的面积表示位移知，t2 s时，甲车的位移比乙的位移大，则知该时刻乙车还没有追上甲车，故b错误。在04 s内，甲车的位移x甲84 m16 m，乙车的位移x乙(13)8 m16 m，所以x甲x乙，两者又是从同一位置沿着同一方向运动的，则在t4 s时乙车追上甲车，故c正确。在t4 s时乙车追上甲车，由于t4 s以后，甲车比乙车的速度大，两车不可能再相遇，所以两车只相遇一次，故d错误。7.如图所示，在圆形空间区域内存在关于直径ab对称、方向相反的两个匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小相等，一金属导线制成的圆环大小刚好可与磁场边界重合，现从图示位置开始，下列说法中正确的是()a若使圆环向右平动穿出磁场区域，感应电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向b若使圆环竖直向上平动穿出磁场区域，感应电流始终沿逆时针方向c若圆环以ab为轴转动，a点的电势始终高于b点的电势d若圆环以ab为轴转动，b点的电势始终高于a点的电势a若圆环向右平动，穿过圆环的磁通量先是向里增加，后是向里减少，由楞次定律及安培定则知感应电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向，选项a正确；若圆环竖直向上平动，由于穿过圆环的磁通量始终为零，未发生变化，所以圆环中无感应电流产生，选项b错误；若圆环以ab为轴转动，在090内，由右手定则知b点的电势高于a点的电势，在90180内，由右手定则知a点的电势高于b点的电势，以后a、b两点电势按此规律周期性变化，选项c、d错误。8.(2019长春市高三一模)如图所示，某一真空区域中，ab、cd是圆o的两条直径，在a、b两点各放置一电荷量为q的点电荷，关于c、d两点的电场强度和电势，下列说法正确的是()a场强相同，电势相等b场强不同，电势相等c场强相同，电势不相等d场强不同，电势不相等b等量同种点电荷的电场线和等势线都是关于连线、连线的垂直平分线对称的，所以c、d两点的场强大小相等，但方向不同，c、d两点电势相等，故b正确。9.如图所示电路中，电流表a和电压表v均可视为理想电表。现闭合开关s后，将滑动变阻器滑片p向左移动，下列说法正确的是()a电流表a的示数变小，电压表v的示数变大b小灯泡l变亮c电容器c上电荷量减少d电源的总功率变大a闭合开关s后，将滑动变阻器滑片p向左移动时，变阻器接入电路的电阻增大，根据闭合电路欧姆定律得，电路中总电流i减小，则小灯泡l变暗，电流表a的示数变小；电压表的示数uei(rlr)，i减小，其他量不变，则u增大，即电压表v的示数变大，故a正确，b错误；电容器的电压等于变阻器两端的电压，即等于电压表的示数，u增大，由qcu知电容器c上的电荷量增多，故c错误；电源的总功率pei，i减小，则电源的总功率变小，故d错误。10(2019东北六校高三联考)某发电机通过理想变压器向定值电阻r提供正弦交流电，电路如图所示，理想交流电流表a、理想交流电压表v的读数分别为i、u，r消耗的功率为p。若发电机线圈的转速变为原来的n倍，则()ar消耗的功率变为npb电压表v的读数为nuc电流表a的读数仍为id通过r的交变电流频率不变b发电机的线圈中产生的感应电动势有效值为e，线圈的转速变为原来的n倍，则线圈中产生的感应电动势变为原来的n倍，原、副线圈的匝数不变，由理想变压器的变压规律可知，副线圈的输出电压变为原来的n倍，即电压表的示数为nu，b正确；由欧姆定律i可知，副线圈中的电流变为原来的n倍，由理想变压器的变流规律，可知原线圈中的电流变为原来的n倍，c错误；由p，可知定值电阻消耗的电功率为原来的n2倍，a错误；线圈的转速变为原来的n倍，产生的交变电流的频率变为原来的n倍，则通过定值电阻r的交变电流的频率变为原来的n倍，d错误。11.一位同学玩飞镖游戏，已知飞镖距圆盘为l，对准圆盘上边缘的a点水平抛出，初速度为v0，飞镖抛出的同时，圆盘以垂直圆盘且过盘心o点的水平轴匀速转动。若飞镖恰好击中a点，下列说法正确的是()a从飞镖抛出到恰好击中a点，a点一定转动到最低点位置b从飞镖抛出到恰好击中a点的时间为c圆盘的半径为d圆盘转动的角速度为(k1,2,3，)abc从飞镖抛出到恰好击中a点，a点转到了最低点位置，选项a正确；飞镖水平抛出，在水平方向做匀速直线运动，因此t，选项b正确；飞镖击中a点时，a恰好在最下方，有2rgt2，解得r，选项c正确；飞镖击中a点，则a点转过的角度满足t2k(k0,1,2，)，故(k0,1,2)，选项d错误；故选a、b、c。12(2019湖南省六校高三联考)荷兰“mars one”研究所推出了2023年让志愿者登陆火星、建立人类聚居地的计划。假设登陆火星需经历如图所示的变轨过程。已知引力常量为g，则下列说法正确的是()a飞船在轨道上运动时，运行的周期tttb飞船在轨道上的机械能大于在轨道上的机械能c飞船在p点从轨道变轨到轨道，需要在p点朝速度方向喷气d若轨道贴近火星表面，已知飞船在轨道上运动的角速度，可以推知火星的密度acd根据开普勒第三定律可知，飞船在轨道上运动时，运行的周期ttt，选项a正确；飞船在p点从轨道变轨到轨道，需要在p点朝速度方向喷气，从而使飞船减速，则飞船在轨道上的机械能小于在轨道上的机械能，选项b错误，c正确；若轨道贴近火星表面，可认为轨道半径等于火星半径，根据万有引力提供向心力，gmr2，以及密度公式，火星体积vr3，联立解得，已知飞船在轨道上运动的角速度，可以推知火星的密度，选项d正确。13封闭在汽缸内一定质量的气体，如果保持气体体积不变，当温度升高时，以下说法正确的是()a气体的密度增大b气体的压强增大c气体分子的平均动能减小d每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多bd等容变化温度升高时，压强一定增大，分子密度不变，分子平均动能增大，单位时间撞击单位面积器壁的气体分子数增多，b、d正确。14.如图所示，足够长的光滑导轨倾斜放置，其上端接有电阻r，匀强磁场垂直于导轨所在平面向上，垂直导轨的导体棒ef电阻为r，导轨和导线电阻不计，当导体棒ef在下滑过程中()a感应电流在导体棒ef中方向从f到eb受到的安培力方向沿斜面向下，大小保持恒定c导体棒的机械能一直减小d克服安培力做的功等于电阻r消耗的电能ac根据右手定则知，感应电流的方向为f到e，故a正确。下滑过程中，根据左手定则知，安培力的方向沿斜面向上，初始阶段，由于导体棒下滑的过程中速度增大，则感应电动势增大，电流增大，安培力增大，故b错误。导体棒向下运动的过程中，除重力做功外，安培力做负功，则导体棒的机械能一直减小，故c正确。根据功能关系知，克服安培力做的功等于整个回路产生的电能，故d错误。15.如图所示，物体a、b的质量分别为m、2m，物体b置于水平面上，b物体上部半圆形槽的半径为r，将物体a(可视为质点)从圆槽右侧顶端由静止释放，一切摩擦均不计。则()aa能到达b圆槽的左侧最高点ba运动到圆槽的最低点时a的速率为ca运动到圆槽的最低点时b的速率为db向右运动的最大位移大小为ad运动过程不计一切摩擦，故由能量守恒可得：机械能守恒，且两物体水平方向动量守恒，那么a可以到达b圆槽的左侧最高点，且a在b圆槽的左侧最高点时，a、b的速度都为零，故a正确；a、b整体在水平方向上合外力为零，故在水平方向上动量守恒，所以mva2mvb0，即va2vb，a的水平速度向左，b的水平速度向右；又有a在水平方向的最大位移和b在水平方向上的最大位移之和为2r，故b向右运动的最大位移大小为r，故d正确；对a运动到圆槽的最低点的运动过程中，对a、b整体应用机械能守恒可得：mgrmv2mv3mv；所以a运动到圆槽的最低点时b的速率为：vb；a的速率为：va2vb，故b、c错误。16.如图所示，竖直放置的两块很大的平行金属板a、b，相距为d，ab间的电场强度为e，今有一带正电的粒子从a板下边缘以初速度v0竖直向上射入电场，当它飞到b板时，速度大小不变，而方向变成水平方向，且刚好从高度也为d的狭缝穿过b板而进入bc区域，bc区域的宽度也为d，所加电场的场强大小为e，方向竖直向上；磁感应强度方向垂直纸面向里，磁感应强度大小等于，重力加速度为g，则下列说法中正确的是()a粒子在ab区域中做匀变速运动，运动时间为b粒子在bc区域中做匀速圆周运动，圆周半径rdc粒子在bc区域中做匀速直线运动，运动时间为d粒子在ab、bc区域中运动的总时间为ad粒子在ab区域中竖直方向受到重力作用，水平方向受到电场力作用，由于都是恒力，故粒子做匀变速运动，由对称性可知eqmg，在竖直方向v0gt1，则t1，或t1，选项a正确；粒子在刚进入bc区域时，受到向下的重力、向上的电场力和向上的洛伦兹力作用，由于b，则bqv0eqmg，由于重力和电场力平衡，故粒子做匀速圆周运动，半径为r2d，故选项b、c错误；由几何关系可知，粒子在bc区域运动的圆心角为30，故所用时间t2，所以粒子在ab、bc区域中运动的总时间为tt1t2，选项d正确。二、非选择题(本题共7小题，共62分)17(5分)“研究平抛物体的运动”的实验装置如图甲所示。甲(1)下列说法正确的是()a将斜槽的末端切线调成水平b将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行c斜槽轨道必须光滑d每次释放小球时的位置越高，实验效果越好(2)为了描出小球的运动轨迹，实验应有下列各个步骤：a以o为原点，画出与y轴相垂直的水平轴x轴；b把事先做的有缺口的纸片用手按在竖直木板上，使由斜槽上滚下抛出的小球正好从纸片的缺口中通过，用铅笔在白纸上描下小球穿过这个缺口的位置；c每次都使小球由斜槽上固定的位置开始滚下，用同样的方法描出小球经过的一系列位置，并用平滑的曲线把它们连接起来，这样就描出了小球做平抛运动的轨迹；d用图钉把白纸钉在竖直木板上，并在木板的左上角固定好斜槽；e在斜槽末端将小球上端定为o点，在白纸上把o点描下来，利用重锤线在白纸上画出过o点向下的竖直直线，定为y轴。在上述实验中，缺少的步骤f是_，正确的实验步骤是_。(3)如图乙所示，在“研究平抛物体运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长l1.25 cm。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球做平抛运动的初速度的计算公式为v0_(用l、g表示)，其值是_(取g9.8 m/s2)。乙解析(1)将斜槽的末端切线调成水平，以保证小球做平抛运动，选项a正确；将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行，防止小球下落时碰到木板，选项b正确；斜槽轨道没必要必须光滑，只要小球到达底端的速度相等即可，选项c错误；每次释放小球时的位置必须相同，并非越高实验效果越好，选项d错误。(2)在实验中，缺少的步骤f是：调整斜槽使放在斜槽末端的小球可停留在任何位置，说明斜槽末端切线已水平；正确的实验步骤是dfeabc。(3)设相邻两点间的时间间隔为t，竖直方向有2llgt2，得到t，水平方向有v02，计算得出v02 m/s0.7 m/s。答案(1)ab(2)调整斜槽，使放在斜槽末端的小球可停留在任何位置，说明斜槽末端切线已水平dfeabc(3)20.7 m/s18(7分)市场上销售的铜质电线电缆产品中，部分存在导体电阻不合格问题，质检部门检验发现不合格的原因有两个，一个是铜材质量不合格，使用了再生铜或含杂质很多的铜；再一个就是铜材质量可能合格，但导体横截面积较小。某兴趣小组想应用所学的知识来检测实验室中一捆铜电线的电阻率是否合格。小组成员查阅资料得知，纯铜的电阻率为1.7108 m。现取横截面积约为1 mm2、长度为100 m(真实长度)的铜电线，进行实验测量其电阻率，实验室现有的器材如下：a电源(电动势约为5 v，内阻不计)b待测长度为100 m的铜电线，横截面积约为1 mm2c电压表v1(量程为03 v，内阻约为0.5 k)d电压表v2(量程为05 v，内阻约为3 k)e电阻箱r(阻值范围为0999.9 )f定值电阻r01 g开关、导线若干(1)小组成员先用螺旋测微器测量该铜电线的直径d，如图甲所示，则d_mm。(2)小组设计的测量电路如图乙所示，则p是_，n是_，(填器材名称及对应符号)通过实验作出的图象如图丙所示。(3)图乙电路测得的铜电线的电阻测量值比真实值_(选填“偏大”“不变”或“偏小”)，原因是_。(4)这捆铜电线的电阻率_(结果保留三位有效数字)；从铜电线自身角度考虑，你认为电阻率大的可能原因是_。解析(1)铜电线的直径d1 mm12.50.01 mm1.125 mm。(2)p测量的电压大于n测量的电压，故p是电压表v2，n是电压表v1。(3)偏大，由于没考虑电压表v1的分流作用，使测得的铜电线的电阻偏大。(4)分析电路可知，通过铜电线的电流ixir，rxr1r，整理得1rx，根据题图丙可知斜率krx 2.60 ，sr20.994 mm2， m2.58108 m，故这捆铜导线的电阻率达不到要求，使用的有可能是再生铜或含过多杂质的铜。答案(1)1.125(2)电压表v2电压表v1(3)偏大电压表v1有分流作用(4)2.58108 m可能是再生铜或含过多杂质的铜19(3分)小张同学利用“插针法”测定玻璃的折射率。(1)小张将玻璃砖从盒子拿出放到白纸上，图示操作较为规范与合理的是_。abc(2)小张发现玻璃砖上下表面不一样，一面是光滑的，一面是磨砂的，小张要将玻璃砖选择_(填“磨砂的面”或“光滑的面”)与白纸接触的放置方法进行实验较为合理。(3)小张正确操作插好了4枚大头针，如图所示，请帮助小张画出正确的光路图。然后进行测量和计算，得出该玻璃砖的折射率n_(保留三位有效数字)。解析(3)光路图如图所示。设方格纸上小正方形的边长为1，光线的入射角为1，折射角为2，则sin 10.798，sin 20.521，所以该玻璃砖的折射率n1.53。也可用单位圆法求解。答案(1)b(2)磨砂的面(3)如解析图所示1.53(1.511.54)20(10分)如图所示，倾角30的足够长光滑斜面固定在水平面上，斜面上放一长l1.8 m、质量m3 kg的薄木板，木板的最上端叠放一质量m1 kg的小物块，物块与木板间的动摩擦因数。对木板施加沿斜面向上的恒力f，使木板沿斜面由静止开始向上做匀加速直线运动。设物块与木板间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g10 m/s2。(1)为使物块不滑离木板，求力f应满足的条件；(2)若f37.5 n，物块能否滑离木板？若不能，请说明理由；若能，求出物块滑离木板所用的时间及滑离木板后沿斜面上升的最大距离。解析(1)对m和m整体，由牛顿第二定律得f(mm)gsin 30(mm)a对m，由牛顿第二定律得ffmgsin 30maffmgcos 30联立以上三式代入数据得f30 n。(2)f37.5 n30 n，物块能滑离木板。对于m，有fmgcos 30mgsin 30ma1对m，有mgcos 30mgsin 30ma2设物块滑离木板所用的时间为t，由运动学公式得x1a1t2x2a2t2x1x2l代入数据得t1.2 s物块离开木板时的速度va2t物块离开木板后的加速度为a3gsin 30由公式2a3s0v2代入数据得s0.9 m。答案(1)f30 n(2)能1.2 s0.9 m21(10分)如图所示，一圆柱形绝热汽缸竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。活塞的质量为m，横截面积为s，与容器底部相距h，此时封闭气体的温度为t1。现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量q时，气体温度上升到t2。已知大气压强为p0，重力加速度为g，不计活塞与汽缸的摩擦，求：(1)活塞上升的高度；(2)加热过程中气体的内能增加量。解析(1)气体发生等压变化，有解得hh。(2)加热过程中气体对外做功为wpsh(p0smg)h由热力学第一定律知内能的增加量为uqwq(p0smg)h。答案(1)h(2)q(p0smg)h22(13分)如图所示，水平轨道bc两端连接竖直的光滑圆弧，质量为2m的滑块b静置在b处，质量为m的滑块a从右侧圆弧的顶端a点无初速释放，滑至底端与滑块b发生正碰，碰后粘合在一