2020年普通高等学校招生统一考试物理模拟卷6.doc

2020年普通高等学校招生统一考试物理模拟卷6 (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(2019黑龙江省重点中学三模)在物理学研究过程中科学家们创造出了许多物理学研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限法、理想模型法、微元法等。以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是()a牛顿采用微元法提出了万有引力定律，并计算出了太阳和地球之间的引力b根据速度定义式v，当t非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义采用了极限法c将插有细长玻璃管的玻璃瓶内装满水，用力捏玻璃瓶，通过细管内液面高度的变化，来反映玻璃瓶发生了形变，该实验采用了放大的思想d在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看成匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法a牛顿采用理想模型法提出了万有引力定律，没有计算出太阳和地球之间的引力，选项a的叙述错误；根据速度定义式v，当t非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义采用了极限法，选项b的叙述正确；将插有细长玻璃管的玻璃瓶内装满水，用力捏玻璃瓶，通过细管内液面高度的变化，来反映玻璃瓶发生了形变，该实验采用了放大的思想，选项c的叙述正确；在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看成匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，选项d的叙述正确。2关于近代物理学，下列说法正确的是()a光电效应现象揭示了光具有波动性b一群氢原子从n4的激发态跃迁时，最多能辐射6种不同频率的光子c卢瑟福通过粒子散射实验证实原子核由质子和中子组成d氡的半衰期为3.8天，若取4个氡原子核，经过7.6天后一定剩下1个氡原子核b光电效应现象揭示了光具有粒子性，故a错误；一群氢原子从n4的激发态跃迁时，最多能辐射c6，即6种不同频率的光子，故b正确；卢瑟福通过粒子散射实验证实原子的核式结构模型，故c错误；半衰期只适用大量原子核，对极个别原子核不适用，故d错误。3一个质点做简谐运动的图象如图所示，下列说法不正确的是()a质点振动的频率为4 hzb在10 s内质点经过的路程是20 cmc在5 s末，质点的速度为零，加速度最大dt1.5 s和t4.5 s两时刻质点的位移大小相等，都是 cma由题图图象可知，质点振动的周期为t4 s，故频率f0.25 hz，选项a错误；在10 s内质点振动了2.5个周期，经过的路程是10a20 cm，选项b正确；在5 s末，质点处于正向最大位移处，速度为零，加速度最大，选项c正确；由题图图象可得振动方程是x2sin cm，将t1.5 s和t4.5 s代入振动方程得x cm，选项d正确。4.2018年2月13日，平昌冬奥会女子单板滑雪u形池项目中，我国选手刘佳宇荣获亚军。如图所示为u形池模型，其中a、c为u形池两侧边缘且在同一水平面上，b为u形池最低点。刘佳宇(可视为质点)从a点上方高h的o点自由下落由左侧进入池中，从右侧飞出后最高点上升至相对c点高度为的d点。不计空气阻力，下列判断正确的是()a运动员从o到d的过程中机械能减少b运动员再次进入池中后，刚好到达左侧边缘a然后返回c运动员第一次进入池中，由a到b的过程与由b到c的过程相比损耗机械能较小d运动员从d返回到b的过程中，重力势能全部转化为动能a运动员从高h处自由下落由左侧进入池中，从右侧飞出后上升的最大高度为，此过程中摩擦力做负功，机械能减小，且减少的机械能为；再由右侧进入池中时，平均速率要小于由左侧进入池中过程中的平均速率，根据圆周运动的知识，可知速率减小，对应的正压力减小，则平均摩擦力减小，克服摩擦力做的功减小，即摩擦力做的功小于，则运动员再次进入池中后，能够冲击左侧边缘a然后返回，故a正确，b错误；同理可知，运动员第一次进入池中，由a到b过程的平均速率大于由b到c过程的平均速率，由a到b过程中的平均摩擦力大于由b到c过程中的平均摩擦力，前一过程损耗机械能较大，故c错误；运动员从d返回到b的过程中，摩擦力做负功，重力势能转化为动能和内能，故d错误。5(2019湖南六校联考)甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其vt图象如图所示。已知两车在t3 s时相遇，则()a在t1 s时，甲车在乙车后面b在t0时，甲车在乙车前7.5 mc两车另一次相遇的时刻是t2 sd两车两次相遇的位置之间沿公路方向的距离为45 mb根据速度时间图线与横轴围成图形的面积表示位移可知，在13 s时间内两车位移相等，已知两车在t3 s时相遇，所以在t1 s时，甲车和乙车也相遇，选项a、c错误；在01 s时间内，甲车的位移为x15 m，乙车的位移为x212.5 m，则在t0时，甲车在乙车前xx2x17.5 m，选项b正确；在13 s时间内两车位移相等，甲车的位移是x2 m40 m，所以两车两次相遇的位置之间沿公路方向的距离为40 m，选项d错误。6(2019重庆七校高三联考)如图所示，金属棒ab置于水平放置的u形光滑导轨上，导轨左端接一定值电阻r，在ef右侧存在有界匀强磁场b，磁场方向垂直导轨平面向下，在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环l，圆环与导轨在同一平面内。金属棒ab在水平恒力f的作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动，导轨电阻不计，在金属棒匀速运动前，下列有关圆环的说法正确的是()a圆环内产生变大的感应电流，圆环有收缩的趋势b圆环内产生变小的感应电流，圆环有收缩的趋势c圆环内产生变大的感应电流，圆环有扩张的趋势d圆环内产生变小的感应电流，圆环有扩张的趋势b金属棒ab在水平恒力f的作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动，金属棒ab切割磁感线产生感应电动势和感应电流，由于受到与速度成正比的安培力作用，金属棒ab的速度逐渐增大，加速度逐渐减小，左侧金属圆环内的磁通量逐渐增大，但磁通量变化率逐渐减小，根据法拉第电磁感应定律可知，圆环内产生逐渐变小的感应电流；根据楞次定律可知，圆环有收缩的趋势，选项b正确，a、c、d错误。7.将由两根相同的短杆组成的一个自锁定起重吊钩放入空罐内，使其张开一定的夹角压紧罐壁，罐的内部结构如图所示。当钢绳向上提起时，两杆对罐壁越压越紧，摩擦力足够大时，就能将空罐提起来。若罐的质量为m，短杆与竖直方向的夹角均为60。则匀速吊起该罐时，短杆对罐壁的压力大小为(短杆的质量不计，重力加速度为g)()amg bmg cmg dmgb先对罐和两根短杆组成的整体受力分析，受重力和拉力，根据平衡条件，拉力等于重力，故：tmg；再将钢绳的拉力沿着两个短杆方向分解，则有t1t2tmg，最后将沿短杆方向的分力在水平和竖直方向正交分解，可知在水平方向短杆对罐壁的压力为fnmg，b正确。8.一理想自耦变压器如图所示，环形铁芯上只绕有一个线圈，将其接在a、b间作为原线圈，通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈，副线圈两端连有一电阻r。在a、b间输入电压为u1的交变电压时，c、d间的电压为u2，在将滑动触头从图中m点逆时针旋转到n点的过程中()au2有可能大于u1bu1、u2均增大cu1不变、u2增大da、b间输入功率不变c根据变压器的电压关系有 ，由于n2n1，所以u2u1，故a错误。当滑动触头逆时针转动时，即n2增大时，输入电压u1不变，电压u2u1应该增大，b错误，c正确。因负载不变，故输出功率增大，则变压器的输入功率增大，d错误。9(2019武汉市三模)2018年7月29日09时48分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第33、34颗北斗导航卫星。火箭将两颗卫星送入同一个轨道上的不同位置，如图所示。如果这两颗卫星与地心连线的夹角为(弧度)，在轨运行的加速度大小均为a，均沿顺时针方向做圆周运动。已知地球的半径为r，地球表面的重力加速度为g，则第33颗北斗卫星从图示位置运动到第34颗北斗卫星图示位置所用的时间为()abcdb设卫星绕地球运动的轨道半径为r，由万有引力定律和牛顿运动定律有，gma，gm0g，gm，t，联立解得t，选项b正确。10(2019安徽示范高中联考)平面om和平面on之间的夹角为30，其横截面(纸面)如图所示，平面om上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为b，方向垂直于纸面向外。一带电粒子的质量为m，电荷量为q(q0)。粒子沿纸面以大小为v的速度从om上某点向左上方射入磁场，速度方向与om成30角。已知该粒子在磁场中的运动轨迹与on只有一个交点，并从om上另一点射出磁场。不计粒子重力。则粒子离开磁场的出射点到两平面交线o的距离为()ab cdd带电粒子垂直进入磁场中做匀速圆周运动，qvbm，则r，由题意可知，粒子运动轨迹与on相切，如图所示，由图中几何关系知出射点q到o的距离等于半径的4倍，d正确。11(2019成都二诊)如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与一轻质水平状态的弹簧相连，弹簧的另一端固定在墙上o点，且处于原长。现让圆环从a点由静止开始下滑，滑到o点正下方b点时速度为零。则在圆环下滑过程中()a圆环的机械能先减小再增大，再减小b弹簧的弹性势能先增大再减小c与圆环在a点的加速度相同的位置还有两处d弹簧再次恢复到原长时圆环的速度最大ac弹簧的弹力对圆环先做负功再做正功再做负功，故圆环的机械能先减小后增大，再减小，a正确。弹簧的弹性势能先增大后减小，再增大，b错误。圆环在a处agsin ，当弹簧恢复原长时和弹簧与杆垂直时，也有agsin ，c正确。合力为零时，圆环的速度最大，不是弹簧再次恢复到原长时，d错误。12.如图所示，在光滑的水平桌面上有体积相同的两个小球a、b，质量分别为m0.1 kg和m0.3 kg，两球中间夹着一根压缩的轻弹簧，原来处于静止状态，同时放开a、b球和弹簧，已知a球脱离弹簧时的速度为6 m/s，接着a球进入与水平面相切、半径为0.5 m的竖直面内的光滑半圆形轨道运动，p、q为半圆形轨道竖直的直径，g取10 m/s2。下列说法正确的是()a弹簧弹开过程，弹力对a的冲量大小大于对b的冲量大小ba球脱离弹簧时b球获得的速度大小为2 m/sca球从p点运动到q点过程中所受合外力的冲量大小为1 nsd若半圆轨道半径改为0.9 m，则a球不能到达q点bcd弹簧弹开两小球的过程，弹力相等，作用时间相同，根据冲量定义可知，弹力对a的冲量大小等于对b的冲量大小，选项a错误；由动量守恒定律得mv1mv2，解得a球脱离弹簧时b球获得的速度大小为v22 m/s，选项b正确；设a球运动到q点时速度为v，对a球从p点运动到q点的过程，由机械能守恒定律得mvmg2rmv2，解得v4 m/s，根据动量定理得imv(mv1)1 ns，即a球从p点运动到q点过程中所受合外力的冲量大小为1 ns，选项c正确；若半圆轨道半径改为0.9 m，小球到达q点的临界速度为vc3 m/s，对a球从p点运动到q点的过程，由机械能守恒定律，mvmg2rmv2，解得v2 m/s，小于小球到达q点的临界速度vc，则a球不能到达q点，选项d正确。13(2019广东六校联考)如图所示，两条平行导轨mn、pq的间距为l，水平导轨的左端与两条竖直固定、半径为r的光滑圆弧导轨相切，水平导轨的右端连接阻值为r的定值电阻，从水平导轨左端起宽度为d的区域内存在磁感应强度大小为b、方向竖直向上的匀强磁场。现将一金属杆从圆弧导轨的最高处由静止释放，金属杆滑到磁场右边界时恰好停止。已知金属杆的质量为m、电阻也为r，且与水平导轨间的动摩擦因数为，金属杆在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，导轨的电阻不计，重力加速度大小为g，则()a金属杆到达圆弧导轨的最低点前瞬间对导轨的压力大小为3mgb金属杆在磁场中运动的最大加速度为 c整个过程中，通过金属杆横截面的电荷量为 d整个过程中，定值电阻上产生的焦耳热为mg(rd)ac金属杆沿圆弧导轨下滑过程中机械能守恒，mgrmv2，在到达最低点前瞬间，fmgm，解得f3mg，结合牛顿第三定律可知a项正确；金属杆刚进入磁场时，所受安培力最大，加速度最大，对金属杆受力分析，由牛顿第二定律有mgmam，解得amg，b项错误；根据q可知，整个过程中通过金属杆横截面的电荷量为q，c项正确；根据能量的转化和守恒可知，整个过程中系统产生的热量q总mgrmgd，定值电阻上产生的焦耳热q焦mg(rd)，故d项错误。14如图甲所示，物块a与木板b叠放在粗糙水平面上，其中a的质量为m，b的质量为2m，且b足够长，a与b、b与地面间的动摩擦因数均为。对木板b施加一水平变力f，f随t变化的关系如图乙所示，a与b、b与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是()甲乙a在0t1时间内，a、b间的摩擦力为零b在t1t2时间内，a受到的摩擦力方向水平向左c在t2时刻，a、b间的摩擦力大小为0.5mgd在t3时刻以后，a、b间的摩擦力大小为mgada、b间的滑动摩擦力fabmg，b与地面间的滑动摩擦力f3mg，故在0t1时间内，推力小于木板与地面间的滑动摩擦力，故b静止，此时a、b无相对滑动，故a、b间摩擦力为零，故a正确；a在木板上产生的最大加速度为ag，此时对b分析可知f3mg2ma，解得f5mg，故在t1t2时间内，a、b一起向右做加速运动，对a分析可知，a受到的摩擦力水平向右，故b错误；在t2时刻，a、b未发生滑动，加速度ag，对物块a：fmamg，故c错误；在t3时刻以后，a、b发生滑动，故a、b间的摩擦力大小为mg，故d正确。15如图所示，光滑绝缘的水平面附近存在一个平行于水平面的电场，其中某一区域的电场线与x轴平行，现有一个质量为0.1 kg、电荷量为2.0108 c的滑块p(可看做质点)，仅在电场力作用下由静止沿x轴向左运动。电场力做的功w与物块坐标x的关系用图中曲线表示，图中斜线为该曲线过点(0.3,3)的切线。则下列说法正确的是()a此电场一定是匀强电场b电场方向沿x轴的正方向c点x0.3 m处的场强大小为1.0105 n/cdx0.3 m与x0.7 m间的电势差是100 vbd根据weqx可知，滑块p向左运动的过程中，随x的增加，图线的斜率逐渐减小，则场强逐渐减小，此电场一定不是匀强电场，选项a错误；滑块p向左运动的过程中，电场力对带负电的电荷做正功，则电场方向沿x轴的正方向，选项b正确；点x0.3 m处的电场力大小为feqk n1.0105 n，则e v/m500 v/m，选项c错误；x0.3 m与x0.7 m间，电场力做功为w2106 j，可知电势差是u v100 v，选项d正确。16(2019福建省五校联考)如图所示，空间存在水平向左的匀强电场e和垂直纸面向外的匀强磁场b，在竖直平面内从a点沿ab、ac方向抛出两带电小球，不考虑两带电小球间的相互作用，两小球的电荷量始终不变，关于小球的运动，下列说法正确的是()a沿ab、ac方向抛出的小球都可能做直线运动b若小球沿ac方向做直线运动，则小球带负电，可能做匀加速运动c若小球沿ab方向做直线运动，则小球带正电，且一定做匀速运动d两小球在运动过程中机械能均守恒ac先分析沿ab方向抛出的带电小球，若小球带正电，则小球所受电场力方向与电场强度方向相同，重力竖直向下，由左手定则知小球所受洛伦兹力方向垂直ab斜向上，小球受力可能平衡，可能做直线运动；若小球带负电，则小球受力不可能平衡。再分析沿ac方向抛出的带电小球，同理可知，只有小球带负电时可能受力平衡，可能做直线运动。若小球做直线运动，假设小球同时做匀加速运动，则小球受到的洛伦兹力持续增大，那么小球将无法做直线运动，假设不成立，小球做的直线运动一定是匀速运动，故选项a、c正确，选项b错误；在小球的运动过程中，洛伦兹力不做功，电场力对小球做功，故小球的机械能不守恒，选项d错误。二、非选择题(本题共7小题，共62分)17(5分)如图所示为弹簧弹射装置，在内壁光滑、水平固定的金属管中放有轻弹簧，在弹簧两端各放置一个金属小球(两球直径略小于管径且与弹簧不相连)，压缩弹簧并锁定。现解除锁定，则两个小球同时沿同一直线向相反方向弹射。按下述步骤进行实验：用天平测出1、2两球的质量分别为m1、m2；用刻度尺测出两管口离地面的高度均为h；解除弹簧锁定弹出两球，记录两球在水平地面上的落点p、q。回答下列问题。(1)要测定弹射装置在弹射时所具有的弹性势能，还需测量的物理量有_。(已知重力加速度为g)a弹簧的压缩量xb两球的落点p、q到对应管口m、n的水平距离x1、x2c小球直径dd两球从管口弹出到落地的时间t1、t2(2)根据测量结果，可得弹性势能的表达式为ep_。(3)如果满足关系式_，那么说明弹射过程中两小球组成的系统动量守恒(用上述所测得的物理量来表示)。解析(1)弹簧的弹性势能等于两球的初动能之和，要求解两球的初动能必须知道两球的质量和各自弹射的初速度，由平抛运动规律，可知初速度公式为v0，故还需要测出两球落点p、q到对应管口m、n的水平距离x1、x2，b项正确。(2)因弹簧的弹性势能全部转化为两小球的初动能，故弹簧的弹性势能epm1vm2v。(3)如果满足关系式m1v1m2v2，那么说明弹射过程中两小球组成的系统动量守恒，因x1v1t1，x2v2t2，由平抛运动规律知，t1t2，故m1v1m2v2成立，即m1x1m2x2成立，则说明弹射过程中两小球组成的系统动量守恒。答案(1)b(2)(3)m1x1m2x218(7分)如图甲，用伏安法测定电阻约5 的均匀电阻丝的电阻率，电源是两节干电池。每节电池的电动势约为1.5 v，实验室提供电表如下：a电流表a1(03 a，内阻0.0125 )b电流表a2(00.6 a，内阻约为0.125 )c电压表v1(03 v，内阻4 k)d电压表v2(015 v，内阻15 k)(1)为了使测量结果尽量准确，电流表应选_，电压表应选_(填写仪器前字母代号)。(2)用螺旋测微器测电阻丝的直径如图乙所示，电阻丝的直径为_mm。(3)根据原理图连接图丙的实物图。丁(4)闭合开关后，滑动变阻器滑片调至一合适位置后不动，多次改变线夹p的位置，得到几组电压、电流和对应的op段的长度l，计算出相应的电阻后作出rl图线如图丁。取图线上适当的两点计算电阻率。这两点间的电阻之差为r，对应的长度变化为l，若电阻丝直径为d，则电阻率_。解析(1)由于电源电动势为3 v，电表读数要达到半偏，则电压表选c；由i可知电路中最大电流约为0.6 a，则电流表选b。(2)螺旋测微器的固定刻度为0.5 mm，可动刻度为20.00.01 mm0.200 mm，所以最终读数为0.5 mm0.200 mm0.700 mm。(3)(4)根据电阻定律r，s，解得。答案(1)bc(2)0.700(3)图见解析(4)19(3分)如图是用双缝干涉测光的波长的实验设备实物图。(1)双缝放在图中哪个位置_(填“”或“”)。(2)要使单缝和双缝相互平行，应该使用_进行调节。(3)已知双缝到毛玻璃之间的距离是l，双缝之间的距离是d，单缝到双缝之间的距离是s，在某次实验中，先将目镜中的中心刻线对准某条亮纹(记作第1条)的中心，这时手轮上的示数为x1，转动手轮使中心刻线对准第7条亮纹的中心，这时手轮上的示数为x7。由此可以计算出这次实验中所测得的单色光的波长为_。解析(1)相干光频率必须相同，所以双缝应该放在位置；(2)相干光为单色光，振动方向相同，所以要保证单缝与双缝平行，需要借助拨杆调节；(3)根据相邻两条明条纹或者暗条纹之间的距离公式x可知，x，得。答案(1)(2)拨杆(3)20(10分)我国不少省市etc联网已经启动运行，etc是电子不停车收费系统的简称，汽车分别通过etc通道和人工收费通道的流程如图所示。假设汽车以v112 m/s的速度朝收费站沿直线行驶，如果过etc通道，需要在距收费站中心线前d10 m处正好匀减速至v24 m/s，匀速通过中心线后，再匀加速至v1正常行驶；如果过人工收费通道，需要恰好在中心线处匀减速至零，经过t020 s缴费成功后，再启动汽车匀加速至v1正常行驶，设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为1 m/s2。求：(1)汽车过etc通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小？(2)汽车通过人工收费通道，应在离收费站中心线多远处开始减速？(3)汽车通过etc通道比通过人工收费通道节约的时间是多少？解析(1)过etc通道时，减速的位移和加速的位移相等，则x164 m故总的位移x总12x1d138 m。(2)经人工收费通道时，开始减速时距离中心线为x272 m。(3)过etc通道的时间t1218.5 s过人工收费通道的时间t22t044 sx总22x2144 m二者的位移差xx总2x总16 m在这段位移内汽车以正常行驶速度做匀速直线运动，则tt2(t1)25 s。答案(1)138 m(2)72 m(3)25 s21(10分)如图所示，绝热汽缸倒扣放置，质量为m的绝热活塞在汽缸内封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸间摩擦可忽略不计，活塞下部空间与外界连通，汽缸底部连接一u形细管(管内气体的体积忽略不计)。初始时，封闭气体温度为t0，活塞距离汽缸底部为h0，细管内两侧水银柱存在高度差。已知水银密度为，大气压强为p0，汽缸横截面积为s，重力加速度为g。求：(1)u形细管内两侧水银柱的高度差；(2)通过加热装置缓慢提升气体温度使活塞下降h0，求此时的温度；此加热过程中，若气体吸收的热量为q，求气体内能的变化。解析(1)设封闭气体的压强为p，对活塞分析，得p0spsmg用水银柱表示气体的压强pp0gh解得h。(2)加热过程中气体变化是等压变化tt0气体对外做功为wpsh0(p0smg)h0根据热力学第一定律：uqw可得uq(p0smg)h0。答案(1)(2)t0q(p0smg)h022(13分)如图甲所示，一质量为m的长木板静置于光滑的斜面上，其上放置一质量为m的小滑块，斜面倾角37，木板受到沿斜面向上拉力f作用时，用传感器测出长木板的加速度a与力f的关系如图乙