2020年普通高等学校招生全国统一考试适应性考试（一）理综-物理试题

2020年普通高等学校招生全国统一考试适应性考试（一）理综-物理试题

‎14．如图所示的装置研究光电效应现象, 当用光子能量为2.5eV的 光照射到光电管上时, 电流表G的读数为0.2mA. 移动变阻器 的触点c，当电压表的示数大于或等于0.7V时，电流表读数为 ‎0. 则 A．光电管阴极的逸出功为1.8eV ‎ B．电键k断开后,没有电流流过电流表G ‎ C．光电子的最大初动能为2.5eV ‎ D．改用能量为1.5eV的光子照射，电流表G也有电流，但电 流较小 ‎15．2019年央视春晚加入了非常多的科技元素，在舞台表演中还出现了无人机。现通过 传感器将某台无人机上升向前追踪拍摄的飞行过程转化为竖直向上的速度vy及水平 方向速度vx与飞行时间t的关系图象如图所示。则下列说法正确的是 A．无人机在t1时刻处于失重状态 B．无人机在0～t2这段时间内沿直线飞行 C．无人机在t2时刻上升至最高点 D．无人机在t2～t3时间内做匀变速运动 ‎16．如图是 “电磁炮”模型的原理结构示意图．光滑水平金属导轨M、N的间距L＝0.2 m，‎ 电阻不计，在导轨间有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小B＝100 T．装有弹体的导体棒ab垂直放在导轨M、N上的最左端，且始终与导轨接触良好，导体棒ab(含弹体)的质量m＝0.2 kg，在导轨M、N间部分的电阻R＝0.8 Ω，可控电源的内阻r＝0.2 Ω.在某次模拟发射时，可控电源为导体棒ab提供的电流恒为I＝4×103 A，不计空气阻力，导体棒ab由静止加速到4 km/s后发射弹体，则 A．导体棒ab所受安培力大小为1.6×105 N ‎ B．光滑水平导轨的长度至少为10 m C．该过程系统产生的焦耳热为3.2×106 J ‎ D．该过程系统消耗的总能量为1.76×106 J ‎17．如图所示，绝缘轻杆一端插入绝缘水平面固定，另一端与带正电的金属小球1连接，‎ 轻杆与水平面夹角为30°。带电量为+q的金属小球2放在绝缘水平面上，1、2小球间的连线与水平面间的夹角也为30°，此时轻杆对小球1的弹力恰好沿杆方向。现用与小球2完全相同的带电量为－3q小球3和小球2接触，稳定后再移走小球3．球1、2均看作点电荷。则小球2电荷量变化前后，轻杆对小球1的弹力大小之比为 A．1︰ B．2︰ ‎ C．1︰2 D．︰2‎ ‎18．小型登月器连接在航天站上，一起绕月球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球半径 的3倍，某时刻，航天站使登月器减速分离，登月器沿如图所示的椭圆轨道登月，在月球表面逗留一段时间完成科考工作后，经快速启动仍沿原椭圆轨道返回，当第一次回到分离点时恰与航天站对接，登月器的快速启动时间可以忽略不计，整个过程中航天站保持原轨道绕月运行．已知月球表面的重力加速度为g，月球半径为R，不考虑月球自转的影响，则登月器可以在月球上停留的最短时间约为 A．10π －6π 　　　 B．6π －4π C．10π －2π D．6π －2π ‎19．如图所示，矩形线圈abcd与理想变压器的原线圈组成闭合电路，灯泡L1、L2完全相同．当变压器原线圈中的抽头P置于最上端时，原、副线圈的匝数比为n∶1.矩形线圈abcd在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动，且磁场只分布在bc边的左侧，磁感应强度大小为B，线圈面积为S，转动的角速度为ω，匝数为N，线圈电阻不计．则下列说法正确的是 A．若增大矩形线圈abcd的转速，灯L1一定变亮 B．在图示位置时，矩形线圈中瞬时感应电动势最大 C．当抽头P置于最上端时，在线圈abcd转动的过程 中，电压表示数为 D．若仅将线圈abcd的转轴平移至ad边处，且转速不变，则电压表示数也不变 ‎20．在光滑的绝缘水平面上，有一个正三角形abc，顶点a、b、c处分别固定一个正点电 荷，电荷量相等，如图所示，D点为正三角形的中心，‎ E、G、H点分别为ab、ac、bc的中点，F点为E点 关于顶点c的对称点，则下列说法中正确的是 A．D点的电场强度为零 B．E、F两点的电场强度等大反向、电势相等 C．E、G、H三点的电场强度和电势均相同 D．若释放c处的电荷，电荷在电场力作用下将做加速运动（不计空气阻力）‎ ‎21．如图甲所示，质量为0.1 kg 的小球从最低点A冲入竖直放置在水平地面上、半径为 ‎0.4 m的半圆轨道，小球速度的平方与其高 度的关系图象如图乙所示。已知小球恰能 到达最高点C，轨道粗糙程度处处相同，空 气阻力不计。g取10 m/s2，B为AC轨道 中点。下列说法正确的是 A．图乙中x＝4 m2·s－2 ‎ B．小球从B到C损失了0.125 J的机械能 C．小球从A到C合外力对其做的功为－1.05 J ‎ D．小球从C抛出后，落地点到A的距离为0.8 m 第Ⅱ卷（非选择题）‎ 二、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。第22-32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33-37题为选考题，考生根据要求作答。‎ ‎（一）必考题（共47分）‎ ‎22．（6分）某物理兴趣小组利用电子秤探究小球在竖直面内的圆周运动，‎ 他们到物理实验室取来电子秤、铁架台、长度为L的轻质细线和小球 等。‎ ‎（1）将铁架台放在电子秤上，其读数为M；撤去铁架台将小球放在电 子秤上，其读数为m。‎ ‎（2）组装好实验装置如图所示。保持细线自然伸长，将小球拉起使细 线处于水平位置，此时电子秤读数为______（填写“M＋m” “M” “大于M＋m” ‎ 或“处于M和M＋m之间”）。‎ ‎（3）忽略空气阻力，当小球运动到最低点时，细线的拉力为________；电子秤的读 数为________。（已知重力加速度为g）‎ ‎23．（9分)甲同学设计了如图甲所示的电路来测量电源电动势E及电阻R1和R2阻值．‎ 实验器材有：待测电源E(不计内阻)，待测电阻R1，待测电阻R2，电压表V(量程为 ‎1.5 V，内阻很大)，电阻箱R(0～99.99 Ω)，单刀单掷开关S1，单刀双掷开关S2，导 线若干．‎ ‎（1）先测电阻R1的阻值．请将甲同学的操作补充完整：‎ A．闭合S1, 将S2切换到a,调节电阻箱,读出其示数R0和对应的电压表示数U1.‎ B．保持电阻箱示数不变， ，读出电压表的示数U2.‎ C．则电阻R1的表达式为R1＝ .‎ ‎（2）甲同学已经测得电阻R1＝4.80 Ω，继续测电源电动势E和电阻R2的阻值．该 同学的做法是：闭合S1，将S2切换到a，多次调节电阻箱，读出多组电阻箱示 数R和对应的电压表示数U，由测得的数据，绘出了如图乙所示的－图线，‎ 则电源电动势E＝ V，电阻R2＝ Ω(保留三位有效数字)．‎ ‎24.(12)如图1甲所示，将两根足够长、间距为L的平行光滑金属导轨固定在同一水平面内，左端接一阻值为R的电阻，与导轨垂直的虚线ef右边区域存在方向竖直向下的匀强磁场，质量为m的金属杆PQ静止在导轨上．现对杆施加一水平向右的恒定拉力，经过时间t，杆进入磁场并开始做匀速直线运动，杆始终与导轨垂直并接触良好，导轨和杆的电阻均不计．‎ 图1‎ ‎（1）求匀强磁场的磁感应强度大小B；‎ ‎（2）若杆进入磁场后的某时刻撤去拉力，杆运动的速度与此后的位移关系图象如图 乙所示，求0～x0与x0～3x0两个过程中电阻R产生的热量之比．‎ ‎25．（20分）如图所示，水平地面上固定有A、B两个等高的平台，之间静止放置一长 为5l、质量为m的小车Q，小车的上表面与平台等高，左端靠近平台A．轻质弹簧 原长为2l，将弹簧竖直放置在地面上，在其顶端将一质量为5m的物体由静止释放，‎ 当弹簧被压缩到最短时，弹簧长度为l．现将该弹簧水平放置，一端固定在平台A的 左端，另一端与质量为m的小物块P(可视为质点)接触但不连接．另一弹簧水平放置，‎ 一端固定在平台B的右端．现用外力推动物块P，将弹簧压缩至长度l，然后由静止 释放，P开始沿平台运动并滑上小车，当小车右端与平台B刚接触时，物块P恰好 滑到小车右端且相对小车静止．小车与平台相碰 后立即停止运动，但不粘连，物块P滑上平台B，‎ 与弹簧作用后再次滑上小车．已知平台A的长度 为2l，物块P与平台A间的动摩擦因数μ=0.5，平台B、水平地面光滑，重力加速度 大小为g，求：‎ ‎（1）物块P离开平台A时的速度大小； ‎ ‎（2）平台A右端与平台B左端间的距离；‎ ‎（3）若在以后运动中，只要小车与平台相碰，‎ 则小车立即停止运动，求物块P最终停止的位置距小车右端多远．‎ ‎33．[物理——选修3–3]（15分）‎ ‎（1）（5分）下列说法正确的是___________。（填正确答案标号，选对1个给2分，‎ 选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3分，最低得分0分）‎ A．液体的饱和汽压随温度的升高而增大 B．温度相同的氮气和氧气的分子平均动能相同 C．做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动能也越来 越大 D．水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃板上却不能，这是 油脂使水的表面张力增大的缘故 E．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数与单位体积内气体的分子 数和温度都有关 ‎（2）（10分）如图所示，一圆柱形汽缸竖直放置，汽缸正中间有挡板，位于汽缸口的 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 塞与汽缸底部相距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，对气体缓慢加热，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p0，重力加速 度为g，不计活塞与汽缸间摩擦。‎ ‎（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，吸收或放出的热量为多少？‎ ‎34．[物理——选修3–4]（15分）‎ ‎（1）（5分）在如图所示的轴上有M、N两质点，两点之间的距离为x=12m，已知空 间的简谐横波由M向N传播，某时刻两质点的振动图像如图所示，已知该简谐 横波的波长介于8m和10m之间，则下列说法正确的是_______。（填正确答案 标号，选对1个给2分，选对2个得4分，选对3个得5分，每选错1个扣3‎ 分，最低得分0分）‎ A．该简谐横波的传播周期为0.8s ‎ B．该简谐波的波长可能为48m C．该简谐波的波长一定等于9.6m ‎ D．该简谐横波的传播速度大小为12m/s E．0~1.2s的时间内质点M点的路程为120cm ‎（2）（10分）有一个透明的工艺品，其切面形状图如图所示，其底部A为矩形形状，‎ 该部分的高CM=d，边长CD=L，顶部B为等边三角形，它们都是同一种材料。‎ 现让一束光线从B部分MH边的中点O1表面处沿竖直方向射入，光线进入B 后发现折射光线恰好与B部分的HM′平行且经过MM′，最后光线从A部分的 CD边上某点o处射出。取光在真空中的传播速度为c，求：‎ ‎①工艺品的折射率；‎ ‎②光在工艺品中传播的时间。‎ 物理部分 ‎14.【答案】A 【解析】根据光电效应方程，电路中加以反向电压时，当EK为0是对应的电压即为额之电压：，在本题中将各参数代入后得：;求得：故AC正确，当电键断开后光电效应还在发生所以电路中还有电流，当入射光携带的能量小于1.8ev时不发生光电效应，所以BCD选项错误 ‎15【答案】D 【解析】依据图象可知，无人机在t1时刻，在竖直方向上匀加速直线运动，而水平方向则是匀减速直线运动，则无人机有竖直向上的加速度，那么处于超重状态，不是失重状态，故A错误；由图象可知，无人机在0～t2这段时间，竖直方向向上匀加速直线运动，而水平方向匀减速直线运动，那么合加速度与合初速度不共线，所以物体做曲线运动，即物体沿曲线上升，故B错误；无人机在竖直方向，先向上匀加速直线，后向上匀减速直线运动，因此在t2时刻没有上升至最高点，故C错误；无人机在t2～t3时间内，水平方向做匀速直线运动，而竖直向上方向做匀减速直线运动，因此合运动做匀变速运动，故D正确。‎ ‎16.【答案】D 【解析】导体棒ab所受安培力大小为F＝BIL＝8×104 N，A错误；导体棒ab由静止加速到4 km/s，由动能定理知Fx＝mv2，则水平导轨长度至少为x＝＝20 m，B错误；导体棒ab做匀加速运动，由F＝ma、v＝at，解得该过程需要的时间t＝0.01 s，则该过程中系统产生的焦耳热Q＝I2(R＋r)t＝1.6×105 J，C错误；该过程导体棒ab(含弹体)增加的动能Ek＝mv2＝1.6×106 J，系统消耗的总能量E＝Ek＋Q＝1.76×106 J，D正确．‎ ‎17.【答案】A 【解析】设金属小球1的质量为m，球2与球3接触前，小球1、2之间表现为斥力，大小设为F，由平衡条件可得轻杆对球1的弹力与球1的重力和F的合力等大反向，由几何关系得球1的重力和F的夹角为°，又由于此时轻杆对小球1的弹力恰好沿杆的方向，根据平行四边形定则可知，故轻杆对小球1的弹力大小为；球2与球3接触后，小球2的电荷量变为，根据库仑定律得，小球1、2之间库仑力大小还是F，表现为引力，由平衡条件得轻杆对小球1的弹力与球的1的重力和F的合力等大反向，由几何关系得小球1的重力和F的夹角为60°，再根据平行四边形定则可知，轻杆对小球1的弹力大小变为，所以，故选项A正确，B、C、D错误；故选A。‎ ‎18.【答案】B 【解析】当登月器和航天站在半径为3R的轨道上绕月球做匀速圆周运动时，应用牛顿第二定律有＝m，r＝3R，则有T＝2π ＝6π .在月球表面的物体所受重力近似等于万有引力，可得GM＝gR2，所以T＝6π，登月器在椭圆轨道上运行的周期用T1表示，航天站在圆轨道上运行的周期用T2表示，对登月器和航天站依据开普勒第三定律有＝＝　，为使登月器仍沿原椭圆轨道回到分离点与航天站实现对接，登月器可以在月球表面停留的时间t应满足t＝nT2－T1(其中n＝1、2、3、…)　，联立上式得t＝6πn ‎－4π(其中n＝1、2、3、…)，当n＝1时，登月器可以在月球上停留的时间最短，即tmin＝6π －4π .‎ 19. AC ‎ ‎20．【答案】AD 【解析】D点到a、b、c三点的距离相等，故三个电荷在D点的场强大小相同，且夹角互为120°，故D点的场强为0，故A正确；由于a、b在E点的场强大小相等方向相反，故E点的场强仅由电荷c决定，故场强方向向左，而电荷c在DF位置的场强大小相同方向相反，但电荷a、b在F点的场强矢量和不为0，故EF两点的电场强度大小不同，方向相反，故B错误；E、G、H三点分别为ab、ac、bc的中点，故E的场强仅由电荷c决定，同理G点的场强仅由电荷b决定，H点的场强仅由电荷a决定，故三点的场强大小相同，但方向不同，故C错误；若释放电荷c，则a、b在C点的合场强水平向右，故a、b始终对c有斥力作用，故c电荷将一直做加速运动，故D正确 ‎21.【答案】ACD 【解析】当h＝0.8 m时小球在C点，由于小球恰能到达最高点C，故mg＝m，所以v＝gr＝10×0.4 m2·s－2＝4 m2·s－2，故选项A正确；由已知条件无法计算出小球从B到C损失了0.125 J的机械能，故选项B错误；小球从A到C，由动能定理可知W合＝mv－mv＝×0.1×4 J－×0.1×25 J＝－1.05 J，故选项C正确；小球离开C点后做平抛运动，故2r＝gt2，落地点到A的距离x1＝vCt，解得x1＝0.8 m，故选项D正确。‎ ‎22.【答案】（2）M（2分）　（3）3mg（2分）　 M＋3m（2分）‎ ‎【解析】（2）将小球拉起使细线处于水平位置时，电子秤读数为铁架台的质量M。‎ ‎（3）小球向下运动到最低点的过程，由机械能守恒定律有mgL＝mv2，当小球运动到最低点时，设细线中拉力为F，对小球，由牛顿第二定律有F－mg＝m，联立解得F＝3mg；对铁架台受力分析，设电子秤对铁架台的支持力为FN，由平衡条件得FN＝Mg＋F，电子秤的读数为＝M＋3m。‎ ‎23.【答案】(1)将S2切换到b（2分）　R0（3分）　(2)1.43（2分）　1.20（2分）‎ ‎【解析】(1)保持电阻箱示数不变，将S2切换到b，由于R0和R1串联，所以通过R1的电流I＝，R1两端的电压为U2－U1，所以R1＝＝R0.‎ ‎(2)根据闭合电路欧姆定律，E＝(4.8＋R2＋R)，所以＝·(4.8＋R2)＋，由此式看出，－图线的截距为＝0.7，斜率k＝·(4.8＋R2)＝＝4.2，由此两式得，E＝1.43 V，R2＝1.20 Ω.‎ ‎24.答案　(1)　(2) ‎【解析】　(1)设拉力大小为F，杆的加速度为a，进入磁场时的速度为v0，则F＝ma 杆做匀加速运动，则v0＝at 杆在磁场中做匀速运动，则F＝F安＝BIL I＝ E＝BLv0 联立解得：B＝ ‎(2)撤去拉力后，由题图乙可知，杆在x＝x0处的速度大小为v＝ 由能量关系，在0～x0过程中，电阻R产生的热量Q1＝mv02－mv2‎ 在x0～3x0过程中，电阻R产生的热量Q2＝mv2 解得＝.‎ ‎25.【答案】（1）（2）（3）‎ ‎【解析】（1）设弹簧压缩最短时，弹簧的弹性势能为．由机械能守恒得：（1分） ‎ 设物块P离开A平台的速度为，由能量守恒得：（2分）‎ 解得: （2分）‎ ‎（2）设物块P运动到小车最右端与小车的共同速度为，从物块P离开平台A到物块与小车共速过程中，物块位移为s1，小车位移为s2，由动量守恒得（1分） 对物块P：（1分） 对小车：（1分） （1分） 联立得平台A右端与平台B左端间的距离为：（2分）‎ ‎（3）由能量守恒可知，物块离开平台B时，速度为,设物块P与小车再次共时，速度为，从物块P离开平台B到物块与小车共速过程中，物块位移为s3，小车位移为s4，由动量守恒得：（1分）‎ 对物块P：（1分） 对小车：（1分）‎ 设小车到达平台A碰后，物块运动的位移为s5，由动能定理得（2分）联立解得物块P最终停止的位置距小车右端为：（2分）‎ ‎33.（1）【答案】ABE ‎【解析】温度越高，蒸发越快，故液体的饱和汽压随温度的升高而增大，故选项A正确；温度是分子热运动平均动能的标志，故温度相同的氢气和氧气的分子平均动能也相同，故选项B正确；做加速运动的物体，由于速度越来越大，物体分子的平均动能不一定增大，因为分子的平均动能是由温度决定，和物体的宏观运动无关，故选项C错误；水在涂有油脂的玻璃板上能形成水珠，而在干净的玻璃板上却不能，是由于水浸润玻璃，但不浸润涂油的玻璃，故选项D错误；气体压强取决于分子的数密度和分子热运动的平均动能的大小，故气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数与单位体积内气体的分子数和温度都有关，故选项E正确；故选选项ABE。‎ ‎(2)【答案】（ⅰ）　m＋ （ⅱ）放热　 ‎ ‎【解析】（（ⅰ）由题意可得，缓慢降温过程是一个等压过程 初态：温度T0，体积V0＝LS， 末态：温度T1，体积V1＝ 由盖—吕萨克定律有＝，解得T1＝ 升温过程中，活塞不动，是一个等容过程，设重物P的质量的最小值为M 初态：温度T1＝，压强p1＝p0＋，‎ 末态：温度T2＝T0，压强p2＝p0＋ 由查理定律有＝，解得M＝m＋。‎ ‎（ⅱ）整个过程中，理想气体的温度不变，内能不变 ‎ 降温过程，气体体积变小，外界对气体做的功为 W＝·＝ 升温过程，气体体积不变，气体不对外界做功，外界也不对气体做功 由热力学第一定律，整个过程中，气体放出热量 Q＝W＝。‎ ‎34(1)【答案】ACD ‎【解析】由振动图像可知这列波的周期为T=0.8s，A正确；由于简谐波由M向N传播，则有，（n=0、1、2、3…），又因为8m<λ<10m，所以n=1时，λ=9.6m，则波速由，可得v=12m/s，B错误，CD正确；一个周期内质点通过的路程为振幅的4倍，1.2s为1.5个周期，则M点通过的路程为振幅的6倍，即60cm，E错误。 故选ACD。‎ ‎(2)【答案】①介质的折射率n=；②t=。‎ ‎【解析】①光路图如图所示，根据题意可知，‎ 光进入介质B的入射角为α=60º，折射角为β=30º；则介质的折射率n=； ‎ ‎②由几何关系得：光在工艺品中的路程：x′=‎ 而n= 则光在该工艺品中传播的时间为t=。‎