2020年陕西省汉中市高考物理一模试卷

一、选择题：本题共10个小题，每小题5分，在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一个选项符合题目要求，第8-10题有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分.(其中第5题包含解题视频，可扫描页眉二维码，点击对应试题进行查看)1.(5分)下列判断中正确的是()A.卢瑟福发现了电子，在原子结构研究方面做出了卓越的贡献B.在核反应过程的前后，反应体系的质量数守恒，但电荷数不守恒C.用加温、加压或改变其化学状态的方法都不能改变放射性原子核的半衰期D.光电效应实验中，只要照射光足够强就可以产生光电流2.(5分)滑雪深受人民群众的喜爱，雪面松紧程度和滑雪板与雪面角度的不同，造成运动员下滑过程中与雪面的动摩擦因数也不同。假设某滑雪运动员以一定的速度从半圆形场地坡顶下滑到坡最低点过程中速率不变，空气阻力忽略不计，则运动员下滑过程中()A.与雪面的动摩擦因数变小B.加速度不变C.所受的合外力越来越大D.受四个力作用3.(5分)一个小球被水平抛出，运动t时间重力做功为W,不计空气阻力，则时刻重力的瞬时功率为()4.(5分)据报道，2020年我国首颗“人造月亮”将完成从发射、人轨、展开到照明的整体系统演示验证。“人造月亮”是一种携带大型空间反射镜的人造空间照明卫星，将部署在距离地球500km以内的低地球轨道上，其亮度是月球亮度的8倍，可为城市提供夜间照明。假设“人造月亮”绕地球做圆周运动，则“人造月亮”在轨道上运动时()A.“人造月亮”的线速度等于第一宇宙速度B.“人造月亮”的角速度大于月球绕地球运行的角速度C.“人造月亮”的向心加速度大于地球表面的重力加速度D.“人造月亮”的公转周期大于月球的绕地球运行的周期5.(5分)如图所示，两块固定且相互垂直的光滑挡板POQ,OP竖直放置，OQ水平，小球a、b固定在轻杆的两端，现有一个水平向左的推力，作用于b上，使a、b紧靠挡板处于静止状态。现用力F推动小球b,使之缓缓到达b位置，则()A.推力F变大B.小球a对OP的压力变大C.小球b对OQ的压力变大D.杆上的弹力减小6.(5分)将质量为m=0.1kg的小球竖直向上抛出，初速度v₀=20m/s,小球在运动中所受空气阻力与速率的关系为f=kv;已知k=0.1Kg/s,其速率随时间变化规律如图所示，取g=10m/s²,则以下说法正确的是()A.小球在上升阶段的平均速度大小为10m/sB.小球在t₁时刻到达最高点，此时加速度为零C.小球落地前匀速运动，落地速度大小v₁=10m/sD.小球抛出瞬间的加速度大小为20m/s²7.(5分)在一小型交流发电机中，矩形金属线圈abcd的面积为S,匝数为n,线圈总电阻为r,在磁感应强度为B的匀强磁场中，绕轴OO'以角速度w匀速转动(如图甲所示),产生的感应电动势随时间的变化关系，如图乙所示，矩形线圈与阻值为R.的电阻构成闭合电路，下列说法中正确的是()A.从t1到t3这段时间内穿过线圈磁通量的变化量为零B.从t₃到t4这段时间通过电阻R的电荷量为C.t₄时刻穿过线圈的磁通量的变化率大小为E₀D.在0~t4时间内电阻R上产生的热量为·8.(5分)汉中市在校园冬季安全大检查中，某学习小组发现学校宿舍楼的火警报警装置的电路如图所示，R₁为热敏电阻，温度升高时，R₁的阻值急剧减小，当电铃两端电压达到一定值时，电铃会响，则下列说法正确的是()A.试验中发现当有火情时装置不响，应把R₂的滑片向上移B.试验中发现当有火情时装置不响，应把R₂的滑片向下移C.若报警器的电池老化(内阻变大，电动势不变),不会影响报警器的安全性能D.增大电源的电动势，会使报警的临界温度降低9.(5分)小明同学和小刚同学为了探究未知匀强电场的大小和方向，在该电场中引入了一个电荷量q=-2×10-⁶C的试探电荷，A、B、C是该电场中的三个点，已知电场线平行于△ABC所在的平面，∠ABC=∠CAB=30°,BC=2√3电场力做功6×10-⁶J,为方便计算，设B点电势为0,下列说法正确的是()A.B、C两点的电势差UBc=3VB.A点的电势高于B点的电势C.将负电荷由C点移到A点的过程中，电势能减少D.该电场的场强为1V/m,方向由A到B10.(5分)如图1所示，竖直光滑杆固定不动，套在杆上的弹簧下端固定，将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度h=0.1m处，滑块与弹簧不拴接。现由静止释放滑块，通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h并作出如图2滑块的E-h图象，其中高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线，其余部分为曲线，以地面为零势能面，取g=10m/s²,由图象可知()A.小滑块的质量为0.15kgB.轻弹簧原长为0.2mC.弹簧最大弹性势能为0.32JD.小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为0.38J二、非选择题：包括必考题和选考题两部分.第11题～第15题为必考题，每个试题考生都必须作答.第16题～第17题为选考题，考生根据要求作答.(一)必考题(共45分)1.(6分)某同学用如图甲所示装置测量小物块做匀减速运动时的加速度，将曲面固定在水平桌面上，把光电门固定在桌面上的○点，当光电门有物体通过时，与之连接的数字计时器(图中未画出)能够显示挡光时间。(1)用20分度的游标卡尺测量遮光条的宽度如图乙所示，其读数为mm(2)将带有遮光条的小物块由曲面的顶端无初速度释放，经过一段时间小物块停在桌面上的P点。为了完成本实验，除了测量遮光条的宽度d,还需要测量光电门到P点的距离s、遮光条通过光电门的时间t,可得小物块从O到P做匀减速运动的加速度大小的表达式，a=。(用测量的物理量d、t、s表示)遮光条光电门遮光条02.(10分)LED绿色照明技术已经走进我们的生活。某实验小组要精确测定额定电压为3V的LED灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时电阻大约500Ω,电学符号与小灯泡电学符号相同。电表2实验室提供的器材有：A.电流表A₁(量程为0～10mA,内阻RA₁约为32)B.电流表A₂(量程为0～4mA,内阻RA₂=102)C.电压表V(量程为0～10V,内阻Ry=10002)D.定值电阻R₁=5902E.定值电阻R₂=9902F.滑动变阻器R(最大阻值为202)G.蓄电池E(电动势为4V,内阻很小)H.开关S一只，导线若干(1)如图1所示，请选择合适的器材，电表1为,电表2为,定值电阻为(填写器材前的字母序号)(2)请将图2中的实物连线补充完整(3)请写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式：R=.(电表1的读数用a表示，电表2的读数用b表示，其余电学量用题中所对应的电学符号表示)3.(8分)如图所示，光滑水平面上放着质量为0.3kg长木板B,质量为0.2kg的小木块A以速度v₀=5m/s滑上静止的长木板B的上表面，已知A、B之间的动摩擦因数为0.5,重力加速度g=10m/s².若木块不从长木板B上滑出，则长木板B至少多长。4.(8分)在水平地面上，固定着光滑平行金属导轨MN、PQ,导轨宽度d=0.5m,在MP端连接着阻值为R=1.5Ω的电阻，空间存在着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=1T,在导轨上放置着垂直于导轨，阻值r=0.5Ω的导体棒ab,导体棒与导轨保持良好接触，导体棒的长度与导轨宽度相等，其余电阻忽略不计，导体棒在恒力F=1N的水平拉力作用下，从静止开始向右运动。求：(1)当导体棒的速度为4m/s时，ab两端的电压和流经R的电流方向(2)导体棒所能达到的最大速度E5.(13分)如图所示，将某正粒子放射源置于原点0,其向各方向射出的粒子速度大小均为v₀、质量均为m、电荷量均为q.在0≤y≤d的一、二象限范围内分布着一个匀强电场，方向与y轴正向相同，在d<y≤2d的一、二象限范围内分布着一个匀强磁场，方向垂直于xoy平面向里.粒子离开电场上边缘E(1.5d,d).最终恰没有粒子从y=2d的边界离开磁场.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计粒子重力以及粒子间的相互作用，XX(3)粒子在磁场中运动的最长时间.【选修3一3】1.(5分)下列说法正确的是()A.在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，这与液体的种类和毛细管的材质有关B.物体的温度越高，分子的平均动能就越大C.气体从外界吸收热量，气体的内能一定增加D.在空间站完全失重的环境下，水滴能收缩成标准球形是因为液体表面张力的作用E.在一定温度下，当人们感到潮湿时，水蒸发慢，空气的绝对湿度一定较大2.(10分)如图，绝热气缸A与导热气缸B均固定于地面，由刚性杆连接的绝热活塞与两气缸间均无摩擦.两气缸内装有处于平衡状态的理想气体，开始时体积均为V₀、温度均为T₀.缓慢加热A中气体，停止加热达到稳定后，A中气体压强为原来的1.2倍.设环境温度始终保持不变，求气缸A中气体的体积VA和温度TA·3.如图甲为一列简谐横波在某一时刻的波形图，图乙为介质中x=2m处的质点P以此时刻为计时起点的振动图象。下列说法正确的是()A.这列波的传播方向是沿x轴正方向B.这列波的传播速度是20m/sC.经过0.15s,质点P沿x轴的正方向传播了3mD.经过0.1s时，质点Q的运动方向沿y轴正方向E.经过0.35s时，质点Q距平衡位置的距离小于质点P距平衡位置的距离4.如图所示，某种材料制成的扇形透明砖放置在水平桌面上，光源S(未画出)发出一束平行于桌面的光线从OA的中点垂直射人透明砖，恰好经过两次全反射后，垂直OB射出，并再次经过光源S.已知光在真空中传播的速率为c,ii()该过程中，光在空气中传播的时间与光在材料中传播的时间之比。一、选择题：本题共10个小题，每小题5分，在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一个选项符合题目要求，第8-10题有多个选项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分.(其中第5题包含解题视频，可扫描页眉二维码，点击对应试题进行查看)1.解：A、卢瑟福发现了质子，在原子结构研究方面做出了卓越的贡献，故A错误。B、在核反应过程的前后，反应体系的质量数守恒，电荷数也守恒，故B错误。C、放射性原子核的半衰期非常稳定，用加温、加压或改变其化学状态的方法都不能改其半衰期，故C正确。D、光电效应实验中，是否产生光电效应和光强无关，和入射光的频率有关，故D错误。【解析】卢瑟福发现了质子，汤姆逊发现了电子；在核反应过程的前后，反应体系的质量数和电荷数都守恒；放射性原子核的半衰期非常稳定，和温度、压强、化学状态无关；光电效应实验中，是否产生光电效应和光强无关。2.解：A、运动员在运动方向(切线方向)上合力为零才能保证速率不变，在该方向，重力的分力不断减小，所以摩擦力F不断减小，而运动员下滑过程中重力沿径向的分力变大，所需向心力的大小不变，故弹力Fγ增大，由F=μFn可知，运动员下滑过程中与雪面的动摩擦因数变小，故A正确。B、滑雪运动员速率不变，必做匀速圆周运动，向心加速度的大小不变，方向时刻变化，故B错误；C、运动员做匀速圆周运动，所受合外力大小不变，故C错误；D、滑雪运动员下滑的过程中受重力、弹力和摩擦力三个力作用，故D错误；【解析】滑雪运动员的速率不变做匀速圆周运动，加速度不为零，运动员所受合外力大小不变，由于运动员对山坡的压力逐渐增大，滑动摩擦力逐渐增大。运动员下滑过程中的加速度是向心加速度，其大小不变，方向始终指向圆心。3.解：由题意知，小球运动t时间重力做功为：t时刻小球的速度为：重力的瞬时功率为：【解析】由功的公式求出功W的表达式，然后由速度公式求出速度，由瞬时功率的表达式即可求出即可。4.解：A、第一宇宙速度是人造卫星的最小发射速度，也是人造卫星的最大运行速度，根据可得,所以“人造月亮”的运行速度不可能等于第一宇宙速度，故A错误；B、根据得,由于“人造月亮”绕地球做圆周运动的半径小于月球绕地球运行的半径，所以“人造月亮”的角速度大于月球绕地球运行的角速度，故B正确；C、根据,由于“人造月亮”绕地球做圆周运动的半径大于地球半径，所以“人造月亮”的向心加速度小于地球表面的重力加速度，故C错误；D、根据可,由于“人造月亮”绕地球做圆周运动的半径小于月球绕地球运行的半径，所以“人造月亮”的公转周期小于月球的绕地球运行的周期，故D错误；【解析】知道第一宇宙速度的物理意义，研究“人造月亮”绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式表示出所要比较的物理量。5.解：对a进行受力分析，如图所示：aaOP挡板和a球之间的压力N₁=G₁tanθ,弹簧对a球的作用力.用力F推动小球b,使之缓缓到达b位置，θ减小，对整体ab进行受力分析，ab的重力和OQ挡板的支持力是一对平衡力，OQ挡板的支持力，根据牛顿第三定律，小球b对OQ的压力也不变，故C错误；对于整体ab,OP挡板对a球的压力和F是一对平衡力，OP挡板对a球的压力减小，推力F也变小，故A错误。【解析】先对a进行受力分析，如图所示，ab进行受力分析，根据平衡条件，ab的重力和OQ挡板的支持力是一对平衡力，OP挡板对a球的压力和F是一对平衡力。6.解：A、根据速度时间图象与时间轴包围的面积表示位移，则从图象可以看出，位移小于阴影部分面积，而阴影部分面积是匀减速直线运动的位移，匀减速直线运动的平均速度等于,故小球上升过程的平均速度小于10m/s,故A错误。B、小球在t₁时刻速率为零，到达最高点，空气阻力为零，只受重C、由图象可知，小球落地前匀速运动，由mg=f=kv₁;得D、小球抛出瞬间，有：mg+kv₀=mao;【解析】根据图象得到小球上升过程和下降过程的运动规律，然后进行受力分析，根据牛顿第二定律进行分析.7.解：A、磁通量由正向BS变为负向BS;故t到t3这段时间穿过线圈磁通量的变化量不为零，所以为△=2Bs,故A错B、通过电阻的电荷量,又E₀=nBSw,所以t3到t4这段时间通过电阻R的电荷量,故B正确。C、t4时刻感应电动势最大，为E₀,则穿过线圈磁通量的变化率大小为,故C错误。D、在0～t4时间内整个电路产生的热量4,那么电阳R上产生的热量为,故D错误。【解析】根据交流电的产生过程可明确磁通量的变化，由法拉第电磁感应定律可求得通过的电荷量，再依据焦耳定律，结合有效值与最大值关系，即可求解。8.解：AB、若试验时发现有火点时装置不响，说明报警器的电压较小，要增大其电压，根据串联电路分压的特点可知，必须增大R₂,应把R₂的滑片向上移。故A正确，B错误；C、若报警器的电池老化(内阻变大、电动势不变),报警器的电压变小，电铃将不会响，所以会影响报警器的安全性D、增大电源的电动势，报警器的电压变大，相当于电动势不变，R₁变小，所以会使报警的临界温度降低。故D正确。【解析】若试验时发现有火情时装置不响，说明报警器的电压较小，要增大其电压，必须R₂的滑片向上移；若报警器的电池老化(内阻变大)电动势不变，报警器的电压变小，电铃将不会响；增大电源的电动势，会使报警的临界温度降低。B、A、B两点的电势差,则有A、B两点的电势差UAB=4A-4B>0,则A点的电势高于B点的电势，故B正确。C、由上知，A、C两点的电势差UAc=UAB+UBc=6V,即知A点电势高于C点电势，负电荷在电势低处电势能大，则将负电荷由C点移到A点的过程中，电势能减小，故C正确。D、因UAB=6V,则知C点与AB连线的中点电势相等，则场依据电场线方向与等垫线垂直因此电场强度方向由A到B.故D正确【解析】根据公式U,求解B、C两点的电势差UBC·求出A、B间的电势差，根据三点电势关系，确定电场线的方向，由求出场强；电场力做正功，电势能减小。10.解：A.在从0.2m上升到0.35m范围内，△Eκ=-mg△h,图线的斜率绝对值为：B.在E₆-h图象中，图线的斜率表示滑块所受的合外力，由于高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线，其余部分为曲线，说明滑块从0.2升到0.35m范围内所受作用力为恒力，所以从h=0.2m,滑块与弹簧分离，弹簧的原长的0.2m,故B正确；C.根据能的转化与守恒可知，当滑块上升至最大高度时，增加的重力势能即为弹簧最大弹性势能，所以有：EPm=mg△h=0.2×10×(0.35-0.1)=0.5J,D.由图可知，当h=0.18m时的动能最大；在滑块整个运动过程中，系统的动能、重力势能和弹性势能之间相互转化，因此动能最大时，滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小，根据能的转化和守恒可知：Epmin=E-Ekm=Epm+mgh-Ekm=0.5+0.2×10×0.1-0.32=0.38J,故D正确。【解析】根据E-h图象的斜率表示滑块所受的合外力，高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线，其余部分为曲线，结合能量守恒定律求解。注意直线过程中弹力应为零是解题的关键二、非选择题：包括必考题和选考题两部分.第11题～第15题为必考题，每个试题考生都必须作答.第16题~第17题为选考题，考生根据要求作答.(一)必考题(共45分)1.解：(1)游标卡尺的主尺读数为9mm,游标尺的读数为0.05×12mm=0.60mm,所以最终读数为(2)遮光条经过光电门的瞬时速度为,根据匀减速运动的规律得：-2as=0-v²,所以小物块从○到P做匀减速运动的加速度大小为故答案为：(1)【解析】游标卡尺的读数等于主尺上的读数加上游标尺的读数；求出经过光电门的瞬时速度，根据运动学公式求出减速运动的加速度。2.解：(1)要精确测定额定电压为3V的LED灯正常工作时的电阻，需测量LED灯两端的电压和通过LED灯的电流，由于电压表的量程较大，测量误差较大，不能用已知的电压表测量LED两端的电压，可以将电流表A₂与定值电阻串联改装为电压表测量电压，改装后的电压表的内阻：,由于A₂的内阻仅为10.Ω,则定值电阻应选E,电表2应选B;为了测定过LED灯泡的电流，在电表1处放电流表A₁,过电流表A₁的电流a和图2过电流表A₂的电流b的差值(a-b)为过LED灯泡的电流值；(2)按照上述分析，连接电路实物图如图所示；(3)根据闭合电路欧姆定律知，灯泡两端的电压U=b(R₂+RA₂),通过灯泡的电流I=(a-b),所以LED灯正常工作时的电阻故答案为：(1)A,B,E;(2)实物连接图如图所示：(3)【解析】滑动变阻器阻值远小于LED的电阻，所以滑动变阻器采用分压式接法。LED灯的额定电压为3V,题目所给的电压表量程太大，测量不准确，需通过电流表和定值电阻改装一个电压表，因为通过LED的电流较小，可用两个电流表的差值表示过灯泡电流，根据闭合电路欧姆定律求出LED正常工作时的电阻的表达式；3.解：当木块滑到木板的右侧恰好相对静止时，木板长度为最小值；设向右为正方向，根据动量守恒定律有：代入数据解得：v=2m/s再根据功能关系有：答：木板长度至少为1.5m。【解析】要使木块不滑出，当木块到达B的右侧时恰好相对静止，根据动量守恒定律可确定共同的速度，再根据功能关系确定木板的长度。4.解：(1)导体棒切割产生的电动势为：由闭合电路欧姆定律可知，ab端的电压为：由右手定则可得电流方向M到P;(2)设最大速度为vm;感应电动势为：由闭合电路欧姆定律有：导体棒中的安培力为：F安=BI由平衡条件可得：联立以上各式并代入数据解得：vm=8m/s答：(1)当导体棒的速度为4m/s时，ab两端的电压为1.5V;流经R的电流方向由(2)导体棒所能达到的最大速度为8m/s。【解析】(1)根据E=BLu求出产生的电动势，再根据闭合电路欧姆定律求出ab两端的电压，由右手定则求出R的方向；(2)导体棒最终做匀速运动，拉力与安培力平衡，根据平衡条件即可求出最大速度。5.解：(1)沿x轴正方向发射的粒子有：x=1.5d,y=d,由类平抛运动基本规律得：x=vot,(2)沿z轴正方向发射的粒子射入磁场时有：1.5d=vot,联立可得：,方向与水平成53°,斜向右上方，据题意知该粒子轨迹恰与上边缘相切，则其余粒子均达不到y=2d边界，由几何关系可知：解得：(3)粒子运动的最长时间对应最大的圆心角，经过(1.5d,d)恰与上边界相切的粒子轨迹对应的圆心角最大，由几何关系可知圆心角为：θ=254°,粒子运动周期为：(3)粒子在磁场中运动的最长时间为【解析】(1)沿x轴正方向发射的粒子做类平抛运动，根据平抛运动基本公式列式求解E;(2)粒子沿z轴正方向射出的粒子进入磁场偏转的角度最大，若该粒子进入磁场不能打在ab板上，则所有粒子均不能打在ab板上.根据带电粒子在电场中类平抛运动，求出进入磁场中的偏转角度，结合几何关系得出轨道半径，从而得出磁感应强度的大小；(3)粒子运动的最长时间对应最大的圆心角，经过(1.5d,d)恰与上边界相切的粒子轨迹对应的圆心角最大，根据几何关系结合周期公式求解.【选修3—3】1.解：A、在毛细现象中，毛细管中的液面有的升高，有的降低，浸润液体一般会上升，不浸润的液体会下降，也就是说与液体的种