2020年新疆高考物理一模试卷 (含答案解析)

2020年新疆高考物理一模试卷一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）1.在卢瑟福的α粒子散射实验中，有少数α粒子发生大角度偏转，其原因是()A. 原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上B. 正电荷在原子中是均匀分布的C. 原子中存在着带负电的电子D. 金箔中的金原子间存在很大的空隙，只有极少数碰到金原子2.关于伽利略研究自由落体运动规律的“斜面实验”和研究力与运动关系的“理想斜面实验”，下列说法正确的是A. 前者研究中的“斜面”一定是光滑斜面B. 后者研究中的“斜面”一定是光滑斜面C. 前者反驳亚里士多德“重的物体比轻的物体下落更快”的观点D. 后者反驳亚里士多德“物体的运动需要力来维持”的观点3.如图所示，由不同材料制成的直径AOB和半圆ACB组成的半圆形金属线框放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，半圆的半径为R，线框平面与磁场方向(垂直于纸面向外)垂直，直径AOB沿水平方向．若通以图示方向的电流，从A端流入的电流大小为I，则线框受到的安培力()A. 方向沿纸面向上，大小为0B. 方向沿纸面向上，大小为2BIRC. 向沿纸面向下，大小为BIRD. 方向沿纸面向下，大小为2BIR4.铁路转弯处的圆弧半径是300m，轨距是1.5m，规定火车通过这里的速度是20m/s(g=10m/s2，当tanα很小时可以近似认为sinα=tanα)，下列说法正确的是()A. 内外轨道高度差为0.2m时，外轨道受轮缘的挤压B. 内外轨道高度差为0.3m时，内轨道铁轨不受轮缘的挤压C. 内外轨道高度差为0.1m时，内轨道受轮缘的挤压D. 内外轨道高度差为0.2m时，铁轨不受轮缘的挤压5.关于自由落体加速度g，下列说法正确的是()A. 同一物体不论什么地点g相等B. 重的物体与轻的物体相比较，在同一地点总是重的物体g较大C. g的方向总是垂直于地面向下D. 长沙地区的g值小于北京地区的g值6.如图所示的电路中，当变阻器R1的滑动触头向上滑动时，A、B两灯亮度的变化情况为()A. A灯和B灯都变亮B. A灯和B灯都变暗C. A灯变亮，B灯变暗D. A灯变暗，B灯变亮7.一质点沿半径为R的圆形轨道运动，经时间t运动14圈，对于该过程()A. 物体运动的位移为12πR B. 物体运动的路程为√2RC. 物体的平均速度为√2Rt D. 物体的平均速度为πR2t二、多选题（本大题共3小题，共12.0分）8.比值法定义物理量是物理学中一种很重要的思想方法，下列物理量的表达式用比值法定义的是()A. 电场强度E=Fq B. 电势φ=E PQC. 电容C=QU D. 电流I=UR9.某静电场中的一条电场线与x轴重合，其电势的变化规律图象关于O点对称，如图所示．已知x轴上A、B两点中A到O点的距离更近．在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则下述正确的是()A. A、B两点的电场强度大小E A>E BB. A、B两点的电场强度方向相反C. 电子运动的加速度逐渐减小D. 电子将在−x0−+x0之间作往复运动10.如图所示，完全相同的磁铁A、B分别位于铁质车厢竖直面和水平面上，A、B与车厢间的动摩擦因数均为μ，小车静止时，A恰好不下滑，现使小车加速运动，为保证A、B无滑动，则()A. 速度可能向左，加速度可小于μgB. 加速度一定向右，不能超过(1+μ)gC. 加速度一定向左，不能超过μgD. 加速度一定向左，不能超过(1+μ)g三、填空题（本大题共1小题，共6.0分）11.厦门市为了缓解交通压力，今年初在几个交通要道实行了人、车分离．为了方便行人，在交通要道上建了一些人行天桥．有的天桥形状如图所示的拱形桥，请在图中的A点画出受力示意图，这种拱形桥的优点是______ ．四、实验题（本大题共1小题，共8.0分）12.某同学用内阻约为几十欧的电流表，内阻约为几千欧的电压表等仪器，测定在不同工作状态下小灯泡的电阻．(1)请在如图1的方框中画出测量电路的原理图；并根据所画原理图将以下实物图(图2)补充完整．(2)在闭合开关前，实物图中滑动变阻器的滑动触头应在______ 端(填写“左”或“右”)．(3)实验中该同学记录了7组数据，请在如图3的坐标纸中描绘出小灯泡的I−U图线．序号1234567电压/V0.000.400.80 1.20 1.60 2.00 2.40电流/A0.000.020.050.120.200.310.44五、计算题（本大题共5小题，共50.0分）13.如图所示，质量相等的小球A、B分别固定在轻杆的中点及端点，轻杆在光滑的水平面上绕O点匀速转动。

求轻杆的OA段与AB段的拉力大小的比值。

14.如图所示，轻质绝缘细线的上端固定在天花板上，下端拴着一个质量为m的带电小球，细线长为L，当空间中加上一个水平向右的匀强电场时，小球由静止开始从A点向左边摆动，经过B点之后到达最高点C。

小球经过B点时，细线与竖直方向夹角为37°角，到达C点时，细线与竖直方向成74°角，sin37°=0.6，cos37°=0.8，当地重力加速度为g，求(1)小球带何种电荷？(2)小球经过B点时，细线的拉力是多少？(3)若保持电场强度的大小不变，将其方向变为竖直向下，让小球从B点由静止释放，小球经过A点时，细线的拉力是多少？15.如图所示，电子在电势差为U0=4500V的加速电场中，从左极板由静止开始运动，经加速电场加速后从右板中央垂直射入电势差为U=45V的偏转电场中，经偏转电场偏转后打在竖直放置的荧光屏M上，整个装置处在真空中，已知电子的质量为m=9.0×10−31kg，电荷量为e=1.6×10−19C，偏转电场的板长为L1=10cm，板间距离为d=1cm，光屏M到偏转电场极板右端的距离L2=15cm。

求：(1)电子从加速电场射入偏转电场的速度v0；(2)电子飞出偏转电场时的偏转距离(侧移距离)y；(3)电子飞出偏转电场时偏转角的正切值tanθ；16..某运动员做跳伞训练，他从悬停在空中的直升机上由静止跳下，跳离直升机一段时间后打开降落伞减速下落，他打开降落伞后的速度−时间图象如图(a)所示。

降落伞用8根对称的悬绳悬挂运动员，每根悬绳与中轴线的夹角为37°，如图(b)所示。

已知运动员和降落伞的质量均为50kg，不计运动员所受的阻力，打开降落伞后，降落伞所受的阻力f与下落速度v成正比，即f=kv.重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8.求：(1)打开降落伞前运动员下落的高度；(2)阻力系数k和打开降落伞瞬间的加速度；(3)降落伞的悬绳能够承受的拉力至少为多少。

17.如图甲所示，带正电粒子以水平速度v0从平行金属板MN间中线OO,连续射入电场中。

MN板间接有如图乙所示的随时间t变化的电压U MN，两板间电场可看作是均匀的，且两板外无电场。

紧邻金属板右侧有垂直纸面向里的匀强磁场B，分界线为CD，EF为屏幕。

金属板间距为d，长度为l，磁场的宽度为d。

已知B=2.5xl0−3T.l=d=0.2m，每个带正电粒子的速度v0=105m/s，=l02C/kg，MN板间最大电压U=75V，重力忽略不计，在每个粒子通过电场区域的极比荷qm短时间内，电场可视作是恒定不变的。

取sin37°=0.6，cos37°=0.8。

求：(l)带电粒子进入磁场做圆周运动的最小半径；(2)带电粒子向上偏转射出电场的最大速度；(3)带电粒子打在屏幕上的范围。

-------- 答案与解析 --------1.答案：A解析：【分析】这是因为原子核带正电荷且质量很大，阿尔法粒子也带正电荷，由于同种电荷相互排斥和阿尔法粒子被质量较大的原子核弹回。

本题考查的是α粒子散射实验，对这个实验要清楚两点：一是α粒子散射实验的实验现象；二是对实验现象的微观解释--原子的核式结构。

【解答】A.原子核集中了原子的全部正电荷和绝大部分质量，当α粒子十分接近原子核时，就会受到很大的库仑斥力，发生大角度偏转，由于原子核很小，α粒子穿过金箔时接近原子核的机会很少，所以，只有少数α粒子发生大角度偏转，故A正确；B.若原子的正电荷是均匀分布的，α粒子穿过原子时，它受到原子内部两侧正电荷的斥力大部分互相抵消，使α粒子偏转的力不会很大，不会产生大角度的偏转现象，故B错误；C.原子中有电子，但电子的质量很小，不到α粒子的七千分之一，α粒子碰到它，就像飞行的子弹碰到一粒尘埃一样，运动方向不会发生明显的改变，故C错误；D.实验中所使用的金箔尽管很簿，但也有上万层原子，由此可知，少数α粒子发生大角度偏转显然不是碰到金原子，故D错误。

故选A。

2.答案：D解析：【分析】明确伽利略关于自由落体和理想实验的基本内容，知道伽利略对运动和力的关系研究，其科学思想方法的核心是把把实验和逻辑推理和谐结合起来。

本题考查的就是学生对于物理常识的理解，这些在平时是需要学生了解并知道的，本题中要注意体会伽利略所用到的物理方法。

【解答】伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比；由于当时用滴水法计算，无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，由于“冲淡”重力的作用，小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所用时间长的多，所以容易测量。

伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推；得出自由落体也是匀加速直线运动，故斜面不需要光滑；后者是理想实验，光滑斜面只是一种理想情况，该实验说明：一旦物体具有某一速度，如果它不受力，就将以这一速度永远运动下去，说明了力不是维持物体运动状态的原因，故ABC错误D正确；故选D。

3.答案：B解析：解：圆弧ACB的有效长度为2R，设通过ACB的电流为I1，则该部分导线受到的安培力为：F1=B×I1×2R=2BI1R，有左手定则可知方向竖直向上。

通过直径AOB的电流为：I2=I−I1，则该部分导线受到的安培力为：F2=B×I2×2R=2BI2R，有左手定则可知方向竖直向上。

合力为：F=F1+F2=2BI1R+2BI2R=2BIR所以选项B正确，ACD错误。

故选：B。

首先找出圆弧ACB的有效长度，在设出分别通过圆弧ACB的电流和直径AOB的电流，分别求出其所受的安培力，在进行合成，即可得知安培力的大小，利用左手的可判知安培力的方向．对于该题首先要求学生要熟练地掌握左手定则，能准确的判断安培力的方向，再者就是对于安培力的大小的计算，整体要分为两种情况：一是直导线，二是导线是弯曲的．1、对于直导线要分为三种情况：①、导线与磁场平行时，不受安培力作用．②、当与磁场垂直时，安培力的大小为F=BIL．③当与磁场有一定的夹角θ时，安培力为F=BILsinθ．2、当导线为曲线时，就像该题，要首先求出导线两端连线的长度，再看连线与磁场之间的关系，结合上种情况进行解答．4.答案：D解析：解：A、当内外轨道不受作用力使，根据牛顿第二定律得，mgtanθ=m v2R解得：tanθ=v 2gR =20210×300=43．又sinθ=ℎL =ℎ1.5=43得：ℎ=0.2m；故A错误，D正确B、内外轨道高度差为0.3m时，此时受到的合力大于所需要的向心力，故内轨道受到作用力，故B 错误；C、内外轨道高度差为0.1m时，此时受到的合力小于所需要的向心力，故外轨道受到作用力，故C 错误；故选：D火车拐弯时不侧向挤压车轮轮缘，靠重力和支持力的合力提供向心力，求得内外轨道的高度差，即可判断．解决本题的关键理清向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解．5.答案：D解析：解：A、在地球上不同的纬度、不同的高度的物体的重力加速度不同，故A错误；B、重力加速度与物体的质量无关，同一地点重力加速度相同，故B错误；C、重力的方向总是竖直向下，故重力加速度的方向也总是竖直向下，故C错误；D、长沙地区的纬度小于北京的纬度，故长沙地区的重力加速度小于北京地区的重力加速度，故D 正确；故选D．物体仅受重力时运动的加速度就是自由落体的加速度，在地球上不同的纬度、不同的高度的物体的重力加速度不同，重力加速度的方向总是竖直向下．明确重力加速度随着纬度和高度的增加而减小是关键，基础题．6.答案：A解析：解：由图可知，灯泡B与滑动变阻器并联后与电阻R2串联，然后再与A并联；当滑片向上滑动时，滑动变阻器接入电阻增加，则总电阻增加；由闭合电路欧姆定律可知，总电流减小，则路端电压增加，故灯泡A亮度变亮；由并联电路规律可知，并联部分的总电流减小，则电阻R2两端的电压减小，B灯泡两端的电压增加，故B灯泡也变亮；故只有A正确；故选：A．首先分析电路结构，再由闭合电路欧姆定律即可分析电路中电流及电压的变化；再由欧姆定律即可分析两灯泡的变化．对于闭合电路欧姆定律的动态分析问题首先要明确电路结构，再按“局部−整体−局部”的思路进行分析即可求解．7.答案：C解析：。