2020年陕西省汉中市高考物理二模试卷

一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分.在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求.全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分.1.(6分)1933年至1934年间科学家用α粒子轰击铝箔时，发生的核反应方程,反应生成物P可以像天然放射性元素一样发生衰变，核反应方程.其中v为中微子，e为正电子。则下列说法正确的A.当温度、压强等条件变化时，放射性元素P的半衰期随之变化B.中微子的质量数A=0,电荷数Z=2C.正电子产生的原因可能是核外电子转变成的D.两个质子和两个中子结合成一个α粒子，则两个质子与两个中子的质量之和大于a粒子的质量2.(6分)某次空降演练中，跳伞运动员从飞机上跳下，10s后打开降落伞，并始终保持竖直下落，在0～14s内其下落速度随时间变化的v-t图象如下图所示，则()A.跳伞运动员在0～10s内下落的高度为5v₂B.跳伞运动员(含降落伞)在0～10s内所受的阻力越来越大C.10s时跳伞运动员的速度方向改变，加速度方向保持不变3.(6分)2018年12月12日，在北京飞控中心工作人员的精密控制下，嫦娥四号开始实施近月制动，成功进入环月圆轨道1.12月30日成功实施变轨，进入椭圆着陆轨道Ⅱ,为下一步月面软着陆做准备。如图所示B为近月点，A为远月点，关于嫦娥四号卫星，下列说法正确的是()A.卫星在轨道II上A点的加速度大于在B点的加速度B.卫星沿轨道I运动的过程中，卫星中的科考仪器处于超重状态C.卫星从轨道I变轨到轨道Ⅱ,机械能增加D.卫星在轨道Ⅱ经过A点时的动能小于在轨道Ⅱ经过B点时的动能4.(6分)一质量为m的物体用一根足够长细绳悬吊于天花板上的0点，现用一光滑的金属钩子勾住细绳，水平向右缓慢拉动绳子(钩子与细绳的接触点A始终在一条水平线上),下列说法正确的是()A.钩子对细绳的作用力始终水平向右B.OA段绳子的力逐渐增大C.钩子对细绳的作用力逐渐增大D.钩子对细绳的作用力可能等于√2mg5.(6分)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6.(6分)水平地面上有一个质量为6kg的物体，在大小为12N的水平拉力F的作用下做匀速直线运动，从x=2.5m位置处拉力逐渐减小，拉力F随位移x变化规律如图所示，当x=7m时拉力减为零，物体也恰好停下，取g=10m/s²,下列说法正确的是()A.2.5m后物体做匀减速直线运动B.合外力对物体所做的功为-27JC.物体在减速阶段所受合外力的冲量为-12N·SD.物体匀速运动时的速度大小3m/s7.(6分)如图所示，在光滑的水平面上方有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场区域，磁场宽度均为L.一个边长为L、电阻为R的单匝正方形金属线框，在水平外力作用下沿垂直磁场方向运动，从如图实线位置I进入磁场开始到线框运动到分别有一半面积在两个磁场中的位置旧时，线框的速度始终为v,则下列说法正确的是()A.在位置Ⅱ时外力F为B.在位置I时线框中的总电流为C.此过程中回路产生的电能为D.此过程中通过导线横截面的电荷量为08.(6分)如图所示，粗糙绝缘的水平面附近存在一平行于水平面的电场，其中某一区域的电场线与x轴平行，在x轴上的电势φ与坐标x的关系如图中曲线所示，曲线过(0.1,4.5)和(0.15,3)两点，图中虚线为该曲线过点(0.15,3)的切线。现有一质量为0.20kg、电荷量为+2.0×10-⁸C的滑块P(可视为质点),从x=0.10m处由静止释放，其与水平面的动摩擦因数为0.02,取重力加速度g=10m/s².则下列说法中正确的是()A.滑块P运动过程中的电势能逐渐减小B.滑块P运动过程中的加速度逐渐增大C.x=0.15m处的电场强度大小为2.0×10⁶N/CD.滑块P运动的最大速度为0.5m/s二、非选择题：共174分.第22～32题为必考题，每个试题考生都必须作答.第33～38题为选考题，考生根据要求作答.(一)必考题：共129分.1.(6分)精密测量工具的原理及读数：(2)乙同学用螺旋测微器测量铅笔芯的直径D如图2所示，读数D=mm。2.(9分)多用电表的原理：图为简易多用电表的电路图。图中E是电池；R₁、R₂、R₃、R₄和R₅是固定电阻，R₆是可变电阻；表头G的满偏电流为250μA,内阻为480Ω.虚线方框内为换挡开关，A端和B端分别与两表笔相连。该多用电表有5个挡位，5个挡位为：直流电压1V挡和5V挡，直流电流1mA挡和2.5mA挡，欧姆×100Ω挡。 3.(12分)如图所示，水平向右的匀强电场中，某倾角为θ=37°的绝缘斜面固定于水平面上，顶端静置一质量为m=2kg的物块，带正电，电量为q=10-⁶C.若物块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.2,电场强度为E=5×10⁶V/m,且物块能自由下滑到斜面底端。斜面高度为h=1m,已知：g=10m/s²,sin37°=0.6,cos37°=0.8试问，物块下滑到斜面底端过程中：(1)物块与斜面摩擦产生的内能为多少；(2)物块动能的改变量；(3)物块机械能的改变量。4.(20分)如图所示，水平地面上方MN边界左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场和沿竖直方向的匀强电场，磁感应强度B=1.0T,边界右侧离地面高h=0.45m处有光滑绝缘平台，右边有一带正电的a球，质量ma=0.1kg、电量q=0.1C,以初速度v₀=0.9m/s水平向左运动，与大小相同但质量为m₆=0.05kg静止于平台左边缘的不带电的绝缘球b发生弹性正碰，碰后a球恰好做匀速圆周运动，两球均视为质点，g取10m/s².(答案保留两位有效数字)求：(1)电场强度的大小和方向；(2)碰后两球分别在电磁场中运动的时间；(3)碰后两球落地点的相距多远。1.(5分)下列说法正确的是()A.根据热力学定律知，热量能够从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体B.当分子间距离变小时，分子间的作用力可能减小，也可能增大C.墨汁滴入水中，墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子产生化学反应而引起的D.在宇宙飞船中的水滴呈球形是因为失重的水的表面张力作用的结果E.石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同1.(10分)如图所示，一圆柱形气缸竖直放置，气缸正中间有挡板，位于气缸口的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.开始时，活塞与气缸底部相距L,测得气体的温度为T₀.现缓慢降温，让活塞缓慢下降，直到恰好与挡板接触但不挤压。然后在活塞上放一重物P,对气体缓慢升温，让气体的温度缓慢回升到T₀,升温过程中，活塞不动。已知大气压强为po,重力加速度为g,不计活塞与气缸间摩擦。(i)求活塞刚与挡板接触时气体的温度和重物P的质量的最小值。(ii)整个过程中，气体是吸热还是放热，吸收或放出热量为多少?质点的速度方向为-y方向，下列说法正确的是()B.A质点比B质点晚振动0.1sC.B质点此时的位移为1cmD.由图示时刻经0.2s,B质点的运动路程为2cmE.该列波在传播过程中遇到宽度为d=4m的障碍物时不会发生明显的衍射现象1.如图所示，有一棱镜ABCD,∠B=LC=90°,∠D=75°.某同学想测量其折射率，他用激光笔从BC面上的P点射入一束激光，从Q点射出时与AD面的夹角为45°,Q点到BC面垂线的垂足为E,∠PQE=15°.求：①该棱镜的折射率②改变入射激光的方向，使激光在AD边恰好发生全反射，其反射光直接到达CD边后是否会从CD边出射?请说明理由.一、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分.在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求.全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分.1.解：A、半衰期由核内部本身的因素决定，不会随着温度、压强等条件变化而变化，故A错误。B、根据质量数和电荷数守恒可知，中微子的质量数A=0,电荷数Z=0,故B错误。C、正电子产生的原因是核内的质子转化为中子时放出的，故C错误。D、两个质子和两个中子结合成一个a粒子要释放能量，根据质能方程及质量亏损可知，两个质子与两个中子的质量之和大于α粒子的质量，故D正确。【解析】半衰期由核内部本身的因素决定，跟原子所处的物理或化学状态无关；由质量数和核电荷守恒可以推出，中微子的质量数和电荷数都为零；根据质能方程及质量亏损来判断。2.解：A、图象与坐标轴围成的面积表示物体的位移，由图可知，0～10s内，空降兵下落的高度,故A错误；B、图象的斜率表示物体的加速度，由图可知，0～10s内空降兵的加速度a越来越小，根据牛顿第二定律有G-f=ma,可C、0～14s内，空降兵下落的速度始终为正方向，即速度方向不变，由图可知，0～10s内加速度为正方向，10～14s内，加速度为负方向，故C错误；D、由图可知，10~14s内，空降兵的加速度越来越小，根据牛顿第二定律有：F合=ma,空降兵所受的合力逐渐减小，【解析】v-t图象中图象与坐标轴围成的面积表示物体的位移，根据面积分析得到0～10s内下降高度；根据图象的斜率分析跳伞运动员在0-10s内的加速度变化情况，结合牛顿第二定律分析其受到的阻力的变化情况；10s时速度减小，但方向不变，根据斜率的正负分析加速度的方向的变化情况；根据牛顿第二定律分析10～14s内，跳伞运动员的合力的变化情况。3.解：A、卫星在轨道Ⅱ上运动，A为远月点，B为近月点，卫星运动的加速度由万有引力产生知，卫星在B点运行加速度大，故A错误；B、卫星在轨道I上运动，万有引力完全提供圆周运动向心力，故卫星中仪器处于完全失重状态，故B错误；C、卫星从轨道I变轨到轨道II的过程中卫星轨道要减小做近心运动，提供的向心力大于所需向心力(,又因在轨道I上运动时万有引力和向心力相等，故变轨时需在A点做减速运动，使得卫星满做近心运动，机械能减小，故C错误；Ⅱ上的速度小于在轨道I上经过A点的速度，故D正确。【解析】卫星在轨道上运动，万有引力产生加速度，根据万有引力大小判断加速度的大小，卫星绕月球做匀速圆周运动过程中万有引力完全提供向心力，卫星中的物体处于完全失重状态，从轨道I变轨到轨道II要做近心运动，提供的向心力大于运动所需向心力，故从轨道到轨道II上要减速，故在轨道I上运行时的动能大于在轨道I上运行时的动能。4.解：A、钩子对绳的力与绳子对钩子的力是相互作用力，方向相反，两段绳子对钩子的作用力的合力是向左下方的，故钩子对细绳的作用力向右上方，故A错误；B、物体受重力和拉力而平衡，故拉力T=mg,而同一根绳子的张力处处相等，故OA段绳子的力T=mg,大小不变，故C、两段绳子拉力大小相等，均等于mg,夹角在减小，根据平行四边形定则，合力变大，故根据牛顿第三定律，钩子对细绳的作用力也是逐渐变大，故C正确；D、由于是水平向右缓慢拉动绳子，如果两段绳子的夹角等于90°,竖直方向受力不平衡，所以两段绳子拉力的夹角一直大于90°,故钩子对细绳的作用力不可能等于√2mg,故D错误。【解析】物体受重力和拉力而平衡；同一根绳子的张力处处相等；两个等大的力合成时，夹角越小，合力越大，由此分析。5.解：A、根据“电场线的密疏表示场强的大小”可知，A点的场强比B点的场强大，故A错误；B、根据电场线分布情况可知，Q₁、Q₂是同种电荷，由点电荷周围电场线较密可知点电荷带电荷量较多，即Q₁<Q₂,C、正电荷做曲线运动，受到的合力方向指向曲线的凹处，得正电荷过B点时受到的电场力F方向如图所示，由于正电荷从A点运动到B点的过程中，电场力方向与速度方向的夹角总是大于90°,电场力做负功，电势能增大，即正电荷在A点的电势能小于在B点的电势能，故C正确；D、正电荷从A点运动到B点，电场力做负功，电势能增大，动能减小，故电荷在A点的速度大于在B点的速度，故D错【解析】根据电场线的密疏表示场强的大小判断场强大小；根据电场线分布情况判断电荷量的大小；根据曲线运动的特点判断电场力的方向，再根据电场力做功正负判断电势能大小，以及速度大小。6.解：A、物体最开始做匀速运动，牵引力与摩擦力相等F=f,z=2.5m后，随着牵引力F的减小摩擦力不变，合外力增大且与速度方向相反，物体做的是加速度增大的变减速运动，故A错误；B、0~2.5m物体做匀速直线运动，合外力为零，做功为零，所以减速阶段合外力对物体做的功与全过程做的功相等，全过程拉力做正功,摩擦力做负功w=-fs=-12×7J=-84J,合外力做功W=(57-C、根据动量定理可得物体在减速阶段所受合外力的冲量I=0-mv₀=-6×3N·s=-18N·s,故C错误；D、根据动能定理可得,可得物体匀速运动时的速度大小v₀=3m/s,故D正确。【解析】物体做匀速运动时，受力平衡，拉力等于摩擦力，2.5m后根据合外力变化判断加速度的变化，结合初速度判断物体的运动类型，图象与r轴围成的面积表示拉力做的功，从而求出合外力做的功，根据动量定理求解冲量，根据动能定理求出初速度。7.解：AB、在位置II时，两边都切割磁感应线，感应电动势E=2BLv,线框中的总电流为：,根据平衡条件可得外力为：,故A正确、B错误；C、在位置I进入磁场过程中，只有一条边切割磁感应线，产生的感应电动势为BLu,安培力为：D、此过程中线圈内磁通量的变化△Φ=0,通过导线横截面的电荷量为：,故D正确。【解析】在位置II时，两边都切割磁感应线，两边都受安培力，根据平衡条件可得外力；全过程中产生的电能等于克服安培力做的功；根据电荷量的经验公式求解通过导线横截面的电荷量。8.解：A、电势φ与位移z图线的斜率表示电场强度可知，电场方向未变，滑块运动的过程中，电场力始终做正功，电势能逐渐减小，故A正确；C、电势φ与位移x图线的斜率表示电场强度，则z=0.15m处的场强为：V/m=2×10⁶V/m=2.0×10⁶B、此时的电场力为：F=qE=2×10-⁸×2×10⁶N=0.04N,滑动摩擦力大小为：f=μmg=0.02×2N=0.04N,在x=0.15m前，电场力大于摩擦力，做加速运动，加速度逐渐减小，z=0.15m后电场力小于摩擦力，做减速运动，加速度逐渐增大，所以滑块运动过程中的加速度先减小后增大，故B错误；D、在x=0.15m时，电场力等于摩擦力，速度最大，根据动能定理得，,根据图象可知0.10m和0.15m处的电势差U≈1.5×10⁵V,可得最大速度v≈0.1m/s,故D错误。【解析】电势φ与位移z图线的斜率表示电场强度，根据斜率判断电场强度的变化，从而判断出电场力的变化，根据牛顿第二定律判断出加速度的变化，根据加速度方向与速度方向的关系，判断出速度的变化，从而知道何时速度最大。二、非选择题：共174分.第22～32题为必考题，每个试题考生都必须作答.第33～38题为选考题，考生根据要求作答.(一)必考题：共129分.1.解：(1)游标卡尺的精确度为0.05mm,固定刻度读数为2mm,游标读数为0.05×5mm=0.25mm,所以最终读数为2mm+0.25mm=2.25mm=0.225cm。(2)螺旋测微器的固定刻度读数为2mm,可动刻度读数为0.01×15.0mm=0.150mm,所以最终读数为2mm+0.150mm=2.150mm。故答案为：(1)0.225;【解析】(1)游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读。(2)螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读。2.解：(1)根据欧姆表原理可知，内部电源的正极应接黑表笔，这样才能保证在测电阻时电流表中电流“红进黑出”,故图中的A端与黑色表笔相连接；(2)根据题意可得表头G的满偏电流为：I=250μA=2.5×10⁻⁴A,内阻为R₉=4802。直流电流挡分为1mA和2.5mA,由图可知：当接2时量程为I=1mA=1×10⁻³A,根据串并联电路规律可知：当接1时量程为I=2.5mA=2.5×10³A,根据串并联电路规律可知：(P-Ig)R₁=I₉(Rg+R₂)联立解得：R₁=64Ω;R₂=962;电流表与R₁+R₂并联的总电阻接4时，为电压挡，因串入的电阻较小，故应为量程1V的电压表；此时电流计与R₁、R₂并联后再与R₄串联，即改装后的1mA电流表与R₄串联再改装后电压表；根据串联电路规律可知，接5时为量程是5V的电压表，则故答案为：(1)黑；(2)64;96;880;4000。【解析】(1)明确欧姆表原理，知道内部电源的正极接黑表笔，负极接红表笔；(2)根据给出的量程和电路进行分析，再结合串并联电路的规律即可求得各电阻的阻值。3.解：(1)物块受到的滑动摩擦力大小为：f=μ(mgcosθ+qEsinθ)=3.8N则物块下滑过程产生的内能为：(2)物块下滑过程中重力做功为：WG=mgh=20J电场力做功为：W电=-qEh/tan37°≈-6.67J摩擦力做功为：W=-6.33J根据动能定理有：△Eκ=W合=Wg+W电+W=7J(3)根据功能关系可知，机械能的改变量为：△E=W电+W=-13J。答：(1)物块与斜面摩擦产生的内能为6.33J;(2)物块动能的改变量为7J;(3)物块机械能的改变量为-13J。【解析】(1)分析物块受到的滑动摩擦力大小，根据Q=fz求解物块与斜面摩擦产生的内能；(2)分析物块下滑过程中受到的各个力做功情况，根据动能定理求解物块动能的改变量；(3)物块机械能的改变量等于电场力和摩擦力做功之和。4.解：(1)a球碰后在叠加场中做匀速圆周运动，满足mg=qEa球带正电，电场力方向向上，则电场强度方向向上。(2)a球与b球发生碰撞，由动量守恒定律得由能量守恒定律得对a球，洛伦兹力提供向心力设a球落地点与圆心的连线和地面夹角为θ,由几何关系有故a球离开电磁场用b球不带电，碰撞后做平抛运动，竖直方向有代入得t=0.3s答：(1)电场强度的大小为10N/C,方向竖直向上。(2)碰后a、b两球在电磁场中运动的时间分别为2.18和0.3s。(3)碰后两球落地点的相距0.10m。【解析】(1)由a球在叠加场中做匀速圆周运动知道，两个恒力重力和电场力相互抵消，于是可以求出电场强度的大小和(2)两球碰撞由动量守恒定律和能量守恒定律列方程可求得碰后两球的速度，那么,带电的a球在磁场中做匀速圆周运动，不带电的b球做平抛运动，由相应的规律就能求出两球的运动时间。(3)根据a球做匀速圆周运动的半径与高度的关系求出a球的水平位移，b球做平抛运动，由水平的匀速直线运动求出水平位移，两者之差就是所求。[物理-选修3-3](15分)1.解：A、热力学第二定律可知热量能够从高温物体传到低温物体，但也能从低温物体传到高温物体而引起其它变B、分子间有间隙，存在着相互作用的引力和斥力，当分子间距离比较大时，表现为引力，当分子间距离减小时，分子引力先增大后减小；当表现为斥力时，分子间距离变小时分子力增大。故B正确；C、墨汁的扩散运动是由于微粒受到的来自各个方向的液体分子的撞击作用不平衡引起的，故C错误；D、在宇宙飞船中的水滴呈球形是因为失重的水的表面张力作用的结果，故D正确；E、石墨和金刚石的物理性质不同，是由于组成它们的物质微粒排列结构不同造成的，故E正确。【解析】热量能够从高温物体传到低温物体，也可能从低温物体传到高温物体；分子间有间隙，存在着相互作用的引力和斥力，当分子间距离增大时，表现为引力，当分子间距离减小时，表现为斥力，而分子间的作用力随分子间的距离增大先减小后增大，再减小；布朗运动的实质是液体分子不停地做无规则撞击悬浮微粒，悬浮微粒受到的来自各个方向的液体分子的撞击作用不平衡的导致的无规则运动.单晶体结构规则且具有各向异性.1.解：(2)缓慢降温，让活塞缓慢下降过程，封闭气体作等压变化。得活塞刚