2020高考物理模拟试题

2020年高考物理模拟试题

1.核反应方程表示中子轰击原子核可能发生的一种核反应，该

核反应释放出的核能为关于这个核反应，下列说法中正确的是

A. 该反应属于核聚变

B. 中的X为146

C. 中含有56个中子

D. 该反应的质量亏损为

【答案】D

【解析】解：A、裂变反应是较重的原子核在其它粒子的轰击下，分裂成几个中等的原子核，可知该反应属于裂变反应。故A错误；

B、根据电荷数守恒、质量数守恒知，X的质量数为：故B错误；

C、Ba的核子数为144，其中的质子数为56，所以中子数为：故C错误；

D、该核反应释放出的核能为根据爱因斯坦质能方程可知，该反应的质量亏损为故D正确。

故选：D。

根据核反应的特点判断核反应的类型；根据电荷数守恒、质量数守恒得出x的电荷数和质量数，从而确定Ba的质量数；根据原子核的构成特点求出中子数；根据质能方程求出质量亏损．

解决本题的关键知道核反应中电荷数守恒、质量数守恒，知道常见粒子的电荷数和质量数，以及知道聚变、裂变、衰变的特点，并能区分．

2.2018年10月9日10时43分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丙运载火箭成功将遥感三十二

号01组卫星发射升空，卫星进入距地面高为h的预定圆轨道。已知地球半径为R，地球两极的重力加速度为g，则遥感三十二号01组卫星在预定圆轨道上运行的速度大小为

A. B. C. D.

【答案】C

【解析】解：在预定的圆轨道上，根据万有引力提供向心力得：

在地球两极有万有引力等于重力，即为：

联立解得：，故C正确，ABD错误；

故选：C。

根据万有引力提供向心力列式，同时结合在两极重力等于万有引力，联立即可求解。

解决本题的关键有在地球两极万有引力等于重力可以求解地球的质量，根据万有引力提供向心力即可求解在预定轨道上运行的速度。

3.如图，理想变压器的原线圈与二极管一起接在

交流电源上，副线圈接有的电阻，

原、副线圈匝数比为2：假设该二极管的正向电阻为零，反向

电阻为无穷大，电流表为理想电表。则

A. 副线圈的输出功率为110w

B. 原线圈的输入功率为

C. 电流表的读数为lA

D. 副线圈输出的电流方向不变

【答案】A

【解析】解：A、B、因为原线圈上接有理想二极管，原线圈只有半个周期有电流，副线圈也只有半个周期有电流。：：

所以副线圈电压的最大值为：。

设副线圈电压的有效值为，则有：，

解得：

副线圈的输出功率为：

原线圈的输入功率为：故A正确，B错误。

C、电流表读数为：，故C错误。

D、因为原线圈上接有理想二极管，原线圈中电流方向不变，原线圈中电流增大和减小时在副线圈中产生的感应电流方向相反，副线圈输出的电流方向改变。故D错误。

故选：A。

可根据理想变压器的原副线圈的功率相等，且电压与匝数成正比，即可求解电压关系，电流变化情况，再由二极管的单向导电性，根据副线圈的电压与时间变化规律，从而可求得结果。

有效值是根据电流热效应来规定的，让一个交流电流和一个直流电流分别通过阻值相同的电阻，如果在相同时间内产生的热量相等，那么就把这一直流电的数值叫做这一交流电的有效值。计算电功率使用有效值，交流电表的读数是有效值。

4.如图所示，一个箱子内放置质量为m的物体，现让箱子以初速度为零从高空释放，箱

子所受的空气阻力与箱子下落速度成正比，在箱子下落过程中，下列说法正确的是

A. 箱内物体对箱子底部始终没有压力

B. 箱内物体对箱子底部刚开始存在压力，但随着箱子下降，压力逐渐减小直到为零

C. 箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大

D. 箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时小

【答案】C

【解析】解：以箱子和m整体为研究对象，设总质量为M，根据牛顿第二定律得：

得

可知，速度v增大时，a减小；

再对m研究，根据牛顿第二定律得：

得

所以随着速度的增大，受到的支持力增大，则箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大，根据牛顿第三定律得知，物体对箱子的压力不断增大，刚开始时物体对箱子压力为零，不可能为零。故C正确，ABD错误。

故选：C。

先以整体为研究对象，根据牛顿第二定律分析加速度的变化情况，再对m研究，根据牛顿第二定律分析支持力的变化情况．

解决本题的关键是灵活选择研究对象，根据牛顿第二定律得到支持力的表达式，再进行分析．

5.如图甲所示，、是两个固定的点电荷，一个带负电的

试探电荷仅在电场力作用下以初速度沿两点电荷连线的

中垂线从a点向上运动，其图象如图乙所示下列说法

正确的是

A. 两点电荷一定都带正电，但电量不一定相等

B. 两点电荷一定带正电，时间内试探电荷所经过的各点场强越来越大

C. 、两时刻试探电荷在同一位置

D. 时刻试探电荷的电势能最大，试探电荷所在处电场的电势最高

【答案】C

【解析】解：A、由图乙可知，试探电荷先向上做减速运动，再反向向下做加速运动，说明粒子受到的电场力应先向下后向上，故两点电荷一定都带正电；由于电场线只能沿竖直方向，故两个点电荷带电量一定相等；故A错误；

B、图象的斜率表示加速度的大小，由图可知，加速度先增大后减小，故说明各点的场强先增大后减小，故B错误；

C、图象与时间轴所围成的面积表示位移，由图可知，、两时刻之间的图象面积相等，且方向相反，则说明试探电荷在同一位置，故C正确；

D、时刻试探电荷的速度为零，动能为零，根据能量守恒定律可知试探电荷的电势能最大。由于粒子带负电，故此时电势最低，故D错误。

故选：C。

根据速度图象明确试探电荷的运动情况，再根据受力分析即可明确试探电荷的受力情况，从而判断电场分布；则可得出两点电荷的带电情况，由能量守恒定律分析电势能最大的位置．

解决本题的关键根据速度图象的斜率表示加速度，速度的正负表示电荷的运动方向，来分析试探电荷的运动状态，从而确定电荷的受力情况．

二、多选题（本大题共5小题，共27.0分）

6.如图所示，在光滑绝缘的水平面上方，有两个方向相反的水平方向匀强磁场，PQ为两个磁场的边界，

磁场范围足够大，磁感应强度的大小分别为、一个竖直放置的边长为质量为m、电阻

为R的正方形金属线框，以速度垂直磁场方向从图中实线位置开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时，线框的速度为，则下列结论中正确的是

A. 此过程中通过线框横截面的电量为

B. 此过程中回路产生的电能为

C. 此时线框的加速度为

D. 此时线框中的电功率为

【答案】AC

【解析】解：A、根据电荷量的经验公式可得：，根据题意可得：，所以通过线框横截面的电荷量为，故A正确。

B、由能量守恒定律得，此过程中回路产生的电能为：，故B错误；

C、此时感应电动势为：，线框电流为：，由牛顿第二定律得：

，解得：，故C正确；

D、此时线框的电功率为：，故D错误；

故选：AC。

根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律和电量相结合求解电量。根据能量守恒定律求解产生的电能。由安培力公式求出安培力，由牛顿第二定律求解加速度。根据法拉第电磁感应定律计算线框中感应电动势，根据闭合电路的欧姆定律计算感应电流，由求解电功率。

对于电磁感应问题研究思路常常有两条：一条从力的角度，根据牛顿第二定律或平衡条件列出方程；另一条是能量，分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题，根据动能定理、功能关系等列方程求解。

7.质量为2千克的物体，放在动摩擦因数的水平面上，

在水平拉力的作用下，由静止开始运动，水平拉力做的功W和物体发生的位移S之间的关系如图所示，则

A. 此物体在AB段做匀加速直线运动

B. 此物体在AB段做匀速直线运动

C. 此物体在OA段做匀加速直线运动

D. 此物体在OA段做匀速直线运动

【答案】BC

【解析】解：物体在水平面上运动，水平拉力与物体运动方向相同，物体受到的滑动摩擦力大小。

物体在0A段受到的水平拉力大小等于，可见，水平拉力大于摩擦力，则物体在OA 段做匀加速直线运动。

物体在AB段受到的水平拉力大小等于，水平拉力等于摩擦力，则物体在AB段做匀速直线运动。

故选：BC。

物体在水平面上运动，水平拉力与物体运动方向相同，由功的公式可知，F等于图象斜率的大小由数学知识求出两段图象的斜率，解得水平拉力的大小，根据拉力与摩擦力大小比较，分析物体的运动情况．

本题关键从图象的斜率大小确定水平拉力的大小，即从图象的数学意义来理解在其物理意义．

8.如图所示，一个半径的圆形轨道固定在竖直面内，以其最

高点O为坐标原点建立平面直角坐标系xOy，其中x轴沿水平方向，

y轴沿竖直方向，整个空间存在范围足够大、方向竖直向下的匀强电场，规定O点为电势能及重力势能的零点。若从O点将一个质量、可视为质点的带正电小球以的速度平行于x 轴抛出，小球落于轨道上处的A点。若该小球抛出速度增至，小球将沿轨道做完整的圆周运动，已知重力加速度，则下列说法正确的是

A. 小球所受电场力大小等于其重力的4倍

B. 小球以的速度抛出后运动至A点的过程中，其速度变化量为8 ，

方向竖直向下

C. 小球以的速度抛出后的运动过程中，小球与轨道间的最大弹力为N

D. 小球以的速度抛出后的运动过程中，小球机械能的最大值为J

【答案】BD

【解析】解：AB、小球以的速度抛出后运动至A点的过程中，做类平抛运动，根据几何关系知A点的纵坐标

水平方向有：

竖直方向有：

根据牛顿第二定律有：

可得，电场力与重力的关系为：

且得，方向竖直向下

所以其速度变化量为：，方向竖直向下，故A错误，B正确。

C、该小球抛出速度增至，小球将沿轨道做完整的圆周运动，运动到最低点时速度最大，小球与轨道间的弹力最大，小球从O到最低点的过程，由动能定理得：

小球在轨道最低点时有：

联立解得：，，故C错误。

D、小球以的速度抛出后的运动过程中，当小球运动到最低点时电场力做正功最多，小球机械能最大，其机械能的最大值为：

解得：，故D正确。

故选：BD。

小球以的速度抛出的过程做类平抛运动，根据分位移公式和牛顿第二定律求解电场力与重力的大小关系。由求其速度变化量大小和方向。

该小球抛出速度增至，小球将沿轨道做完整的圆周运动，运动到最低点时速度最大，小球与轨道间的弹力最大，以小球为研究对象，由动能定理和牛顿第二定律求小球所受的最大弹力。由功能关系求小球机械能的最大值。

本题是类平抛运动与圆周运动的综合，对于类平抛运动，采用运动的分解法研究。对圆周运动，结合动能定理和牛顿第二定律解答。

9.下列说法正确的是

A. 分子间距离增大时分子势能一定增大

B. 物体温度升高，组成物体的所有分子速率均增大

C. 物体从外界吸收热量的同时，物体的内能可能在减小

D. 理想气体除了碰撞外，分子间没有作用力

E. 一定质量的理想气体等压膨胀过程中气体一定从外界吸收热量

【答案】CDE

【解析】解：A、当分子间距离增大时，若分子间为斥力时，分子力做正功，分子势能减小；故A错误；

B、温度是分子的平均动能的标志，物体温度升高，物体内分子运动的平均动能增大，所以平均速率增加，但不是组成物体的所有分子速率均增大，故B错误；

C、改变内能的方式有做功和热传递，物体从外界吸收热量的同时，若气体对外做功，则物体内能可能减小。故C正确；

D、理想气体分子间距离较大，分子作用力不显著，所以除了碰撞之外，分子间没有作用力，故D正确；

E、一定质量的理想气体等压膨胀，根据盖吕萨克定律可知，温度升高，则气体内能增大，又气体对外做功，根据热力学第一定律可知，气体一定从外界吸热，故E正确；

故选：CDE。

通过分子力做功分析分子势能与分子之间距离变化关系；温度越高，分子平均动能越大；改变内能的方式有做功和热传递，根据理想气体状态方程和热力学第一定律综合分析吸放热情况。

本题考查理想气体和热力学定律的相关知识，意在考查考生的识记能力，属于基础题目。

10.下列说法正确的是

A. 简谐运动的质点在四分之一周期内通过的路程一定为一个振幅

B. 用标准平面来检查光学面的平整程度是利用光的干涉现象

C. 电磁波能发生偏振现象，说明电磁波是横波

D. 红光和绿光通过同一干涉装置，绿光形成的干涉条纹间距大

E. 用单摆测重力加速度实验时，为了减小实验误差，应从单摆摆到最低点时开始计时

【答案】BCE

【解析】解：A、根据简谐运动的对称性知，一个周期内的路程一定是4倍振幅，但四分之一周期内的路程不一定是一个振幅，与物体的初始位置有关，故A错误；

B、检查光学面的平整程度是利用光的干涉现象，利用两平面所夹空气薄层的反射，获得频率相同的光波，

从而进行相互叠加，故B正确；

C、偏振是横波特有的现象，由于电磁波能发生偏振现象，说明电磁波是横波，故C正确；

D、根据干涉条纹间距公式，同一实验装置观察，红色光的波长大于绿光，绿光的双缝干涉条纹间距小，故D错误；

E、做单摆测重力加速度实验时，小球在最低点的速度最快，所以从单摆摆到最低点时开始计时，能减小实验误差，故E正确；

故选：BCE。

四分之一周期内的路程不一定是一个振幅，与初始位置有关；

检查光学面的平整程度是利用光的干涉；

偏振是横波特有的现象；

根据干涉条纹的宽度公式分析；

根据做单摆测重力加速度实验的注意事项分析。

该题考查横波与纵波的区别，掌握干涉条纹间距公式，理解单摆计时的起点，注意掌握检查平整度的原理。

三、实验题探究题（本大题共2小题，共15.0分）

11.小明探究弹力和弹簧伸长量的关系实验时。

将弹簧悬挂在铁架台上，保持弹簧轴线竖直，将刻度尺竖直固定在弹簧一侧；

弹簧自然悬挂，待弹簧静止时，记下弹簧长度，弹簧下端挂上砝码盘时，弹簧长度记为；在砝码盘中每次增加10g砝码，弹簧长度依次记为至，数据如下表：

代表符号

数值

下图是小明根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与______的差值

填“或或”。

由图可知弹簧的劲度系数为______；结果保留两位有效数字，重力加速度取

由于弹簧自身有重量，小明在测量时没有考虑弹簧的自重，这样导致劲度系数的测量值与真实值相比______，填“偏大”、“偏小”、“相等”。

【答案】相等

【解析】解：由胡克定律，其中x为弹簧的形变量；结合图象的意义可知，横坐标表示弹簧的形变量，所以横轴是弹簧长度与的差值。

图象的斜率表示劲度系数，故有：

开始时，弹簧自然悬挂，待弹簧静止时，记下弹簧长度，所以图线与x轴的交点坐标表示弹簧不挂钩码时的长度，其数值虽然大于弹簧原长，但对实验的结果没有影响。所以劲度系数的测量值与真实值相比是相等的。

故答案为：；；相等

根据图象的意义，结合胡克定律即可判断；

根据胡克定律可得：，即斜率表示劲度系数；

弹簧自身有重力会导致弹簧竖直放置时长度变长。

本题关键明确胡克定律中x为伸长量，不是长度，同时题目中弹簧自身的重力不能忽略不计。

12.某同学测量一只未知阻值的电阻。

他先用多用电表欧姆档粗测其电阻，按照正确的步骤操作后，测量的结果如图甲所示。请你读出其阻值大小为______为了使多用电表测量的结果更准确，该同学接着测量前应该完成下列步骤中的______

A.换“”档再机械调零换“”档再欧姆调零

C.换“”档再机械调零；换“”档再欧姆调零

若该同学再用“伏安法测量该电阻，实验室中备有如下器材

电压表，量程为3V，内阻约为

电压表，量程为15V，内阻约为

电流表，量程为3mA，内阻约为；

电流表，量程为，内阻约为；

滑动变阻器，最大阻值；

滑动变阻器，最大阻值；

电池组E，电动势为3V，内阻很小电键和导线若干。

实验时要求电压从零开始连续变化，以便多测几组数据，使测量结果尽量准确电压表应选用______，电流表应选用______，滑动变阻器应选用______。填写器材的符号

请你在图乙完成其余的连线。

【答案】1000 D

【解析】解：待测电阻值为倍率与示数的积，

从所指的位置来看，偏转角太小，示数太大，

所以示数变得适中此，则应增大倍率，即选项D符合。

先估算电路中的电流，则电流表选A1，根据电

动势确定电压表的量程，即电压表V1。

由于待测电阻远大于电流表的内阻，所以电流表采用内接法，要使测量精确，且有多组数据测量，所以滑动变阻器采用分压接法。由此可确定实物连线如图所示。

故答案为： D

连线如图所示。

欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数用欧姆表测电阻要选择合适的挡位，使指针指在中央刻度线附近，欧姆表换挡后要重新进行欧姆调零。

根据待测电阻阻值与电表内阻的关系确定电流表的接法，根据待测电阻阻值与滑动变阻器的最大阻值间的关系确定滑动变阻器的接法。

根据伏安法测电阻原理连接实物电路图。

本题考查了欧姆表读数与使用注意事项、电流表与滑动变阻器接法的选择、连接实物电路图；知道实验原理、确定电流表与滑动变阻器的接法是正确连接实物电路图的关键，当待测电阻阻值远大于电流表内阻时，电流表采用内接法，当电压表内阻远大于待测电阻阻值时，电流表采用外接法。

四、计算题（本大题共4小题，共52.0分）

13.如图所示为工厂里一种运货过程的简化模型，货物可视为质点质量，以初速度滑

上静止在光滑轨道OB上的小车左端，小车质量为，高为。在光滑的轨道上A处设置一固定的障碍物，当小车撞到障碍物时会被粘住不动，而货物继续运动，最后恰好落在光滑轨道上的B点。已知货物与小车上表面的动摩擦因数，货物做平抛运动的水平距离AB长为，重力加速度g取。

求货物从小车右端滑出时的速度；

若已知OA段距离足够长，导致小车在碰到A之前已经与货物达到共同速度，则小车的长度是多少？

【答案】解：设货物从小车右端滑出时的速度为，滑出之后做平抛运动，

在竖直方向上：，

水平方向：

解得：

在小车碰撞到障碍物前，车与货物已经到达共同速度，以小车与货物组成的系统为研究对象，系统在水平方向动量守恒，

由动量守恒定律得：，

解得：，

由能量守恒定律得：，

解得：，

当小车被粘住之后，物块继续在小车上滑行，直到滑出过程，对货物，由动能定理得：

，

解得：，

车的最小长度：故L；

答：货物从小车右端滑出时的速度是；

小车的长度是。

【解析】货物离开小车后做平抛运动，由平抛运动的规律可求得货物从小车右端滑出时的速度；

对于货物在车上滑行过程，应用能量守恒定律与动能定理、运动学公式求出车的长度L。

本题是多过程的力学问题，把复杂的过程分解成几个分过程是基本思路，然后根据运动学公式和功能关系列式求解。

14.如图所示，在平面直角坐标系xOy中的第一象限内存在磁感应强度大小为B、方向垂直于坐标平面向

里的有界矩形匀强磁场区域图中未画出；在第二象限内存在沿x轴负方向的匀强电场。一粒子源固定在x轴上坐标为的A点。粒子源沿y轴正方向释放出速度大小为的电子，电子通过y轴上的C点时速度方向与y轴正方向成角，电子经过磁场偏转后恰好垂直通过第一象限内与x 轴正方向成角的射线OM已知电子的质量为m，电荷量为e，不考虑粒子的重力和粒子之间

的相互作用。求：

匀强电场的电场强度E的大小；

电子在电场和磁场中运动的总时间t

矩形磁场区域的最小面积。

【答案】解：电子从A到C的过程中，由动能定理得：

联立解得：

电子在电场中做类平抛运动，沿电场方向有：

其中

由数学知识知电子在磁场中的速度偏向角等于圆心角：

电子在磁场中的运动时间：

其中

电子在电场和磁场中运动的总时间

联立解得：

电子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，

则有

最小矩形区域如图所示，由数学知识得：

最小矩形区域面积：

联立解得：

答：匀强电场的电场强度E的大小是；

电子在电场和磁场中运动的总时间是

矩形磁场区域的最小面积是。

【解析】电子从A到C的过程中，由动能定理得求解电场强度；

画出带电粒子的运动轨迹，电子在电场中做类平抛运动，根据平抛运动的知识求解在电场中的时间，在磁场中做匀速圆周运动，根据洛伦兹力通过向心力结合几何关系求解在磁场中的时间，相加即可；

由洛伦兹力提供向心力求解半径，根据几何关系求解磁场最小边长，再根据矩形的面积公式求解磁场的最小面积。

对于带电粒子在磁场中的运动情况分析，一般是确定圆心位置，根据几何关系求半径，结合洛伦兹力提供向心力求解未知量；根据周期公式结合轨迹对应的圆心角求时间；对于带电粒子在电场中运动时，一般是按类平抛运动的知识进行解答。

15.一汽缸竖直放在水平地面上，缸体质量，活塞质量，活

塞横截面积，活塞上面的汽缸内封闭了一定质量的理想气

体，下面有气孔O与外界相通，大气压强活塞下面与劲

度系数的轻弹簧相连。当汽缸内气体温度为时弹簧

为自然长度，此时缸内气柱长度，重力加速度g取，活塞不漏气且与缸壁无摩擦。

求：

此时缸内气体的压强为多少？

缓慢升高缸内气体温度，当缸体对地面压力刚好为0时，缸内气体的压强为多少？

当缸体缓慢离开地面，缸内气柱长度时，缸内气体温度为多少K？此时弹簧的压缩量为多少？

【答案】解：开始时活塞受重力、封闭气体向下压力和空气向上的支持力，

由平衡得：

解得：

当缸体对地面压力刚好为0时，气缸受重力，封闭气体向上的支持力和空气向下的压力

根据平衡得：

解得：

以封闭气体为研究对象

初态：、

末态：、

由理想气体状态方程得：

代入数据解得：

对气缸和活塞整体为研究对象，根据平衡得：

解得：

答：此时缸内气体的压强为；

缓慢升高缸内气体温度，当缸体对地面压力刚好为0时，缸内气体的压强为；

当缸体缓慢离开地面，缸内气柱长度时，缸内气体温度为1200K，此时弹簧的压缩量为7cm。

【解析】对活塞为研究对象，受力分析根据平衡列式求解缸内气体压强；

对气缸为研究对象，受力分析，根据平衡列式求解压强；

对封闭气体为研究对象，根据理想气体状态方程列式求解。

本题考查气体压强计算和理想气体状态方程，计算压强时关键是选择好研究对象，根据平衡列式求解即可。

16.直角三棱镜ABC的横截面如图所示，其顶角，边长

将三棱镜放在光屏MN的正前方，B点恰好与光屏

接触，AC与MN平行。现让一细束红、蓝复色光垂直AC从AC

的中点射向MN，复色光通过棱镜后分成两束，在光屏上、处

形成两个光斑。若撤去三棱镜，复色光恰好射到O点。测得

，已知光在真空中的传播速度为。

射到处的光是哪一种色光？为什么？

求射到处的光在该三棱镜中的传播时间。

【答案】解：射到处的光是蓝色光。

因为玻璃对蓝色光的折射率比红色光的大，通过玻璃砖后偏折角也大。

画出光路图如图所示。

由几何关系有

，故

所以光由三棱镜射入空气中时，入射角折射角

三棱镜的折射率为