全国卷Ⅰ卷2020届高中物理易错题汇总

（全国Ⅰ卷）2020届高三物理易错题卷

第I 卷（选择题）

一、单选题（本题共5题，每小题5分，共25分） 1．【2019年湖南省名校试题】【年级得分率：0.5313】 子与氢原子核(质子)构成的原子称为μ氢原子(hydrogen muon atom),它在原子核物理的研究中有重要作用.图为μ氢原子的能级示意图.假定光子能量为E 的一束光照射容器中大量处于n=2能级的μ氢原子,μ氢原子吸收光子后,发出频率为ν1、ν2、ν3、ν4、ν5和ν6的光,且频率依次增大,则E 等于（ ）

A ．

B ．

C ．

D ． 2．【2019年广东省名校试题】【年级得分率：0.3562】

如图所示，在电场强度大小为E 0的水平匀强电场中，a 、b 两点电荷分别固定在光滑水平面上，两者之间的距离为l ．当a 、b 的电量均为+Q 时，水平面内与两点电荷距离均为l 的O 点处有一电量为+q 的点电荷恰好处于平衡状态．如果仅让点电荷a 带负电，电量大小不变，其他条件都不变，则O 点处电荷的受力变为（ ）

A ．0qE

B ．02qE

C ．

03

qE D ．

023

qE 3．【2019年江西省名校试题】【年级得分率：0.4927】

使用高压水枪作为切割机床的切刀具有独特优势，得到广泛应用，如图所示，若水柱截面为S ，水流以速度v 垂直射到被切割的钢板上，之后水速减为零，已知水的密度为ρ，则水对钢板的冲力为（ ）

A ．Sv ρ

B ．2

Sv ρ

C ．22

Sv ρ

D ．

2

Sv

ρ

4．【2019年湖南省名校试题】【年级得分率：0.5327】

如图所示，电源E ，导线，导电细软绳ab 、cd ，以及导体棒bc 构成闭合回路，导电细软绳ab 、cd 的a 端和d 端固定不动，加上恰当的磁场后，当导体棒保持静止时，闭合回路

中abcd 所在平面与过ad 的竖直平面成300

，已知ad 和bc 等长且都在水平面内，导体棒

bc 中的电流I ＝2A ，导体棒的长度L ＝0.5m ，导体棒的质量m ＝0.5kg ，g 取10 m/s 2

，以下说法正确的是（ ）

A ．磁场的最小值为2.5T ，方向沿ba 所在直线，由b 指向a

B ．磁场的最小值为2.5T ，方向沿ab 所在直线，由a 指向b

C ．磁场的最小值为53T ，方向竖直向上

D ．磁场的最小值为53T ，方向竖直向下

5．【2019年广东省名校试题】【年级得分率：0.3256】 某时刻甲同学从地面竖直向上以v 0=10m/s 抛出一个小球A ；与此同时，乙同学在甲同学出

手点正上方h=10m 处由静止释放另一个小球B ，不计空气阻力，g 取10m/s 2

，下列说法正确的是（ ）

A ．两小球将在A 上升的过程中相遇

B ．两球相遇时速度大小相等

C ．两球相遇时A 球的速度为零

D ．两小球将无法在空中相遇

二、多选题（本题共4题，每小题5分，共20分） 6．【2019年湖北省名校试题】【年级得分率：0.4796】

如图所示，a 、b 、c 为三个质量均为m 的物块，物块a 、b 通过水平轻绳相连后放在水平面上，物块c 放在b 上．现用水平拉力作用于a ，使三个物块一起水平向右匀速运动．各接触面间的动摩擦因数均为，重力加速度大小为g ．下列说法正确的是（ ）

A ．该水平拉力大于轻绳的弹力

B ．物块c 受到的摩擦力大小为mg μ

C ．当该水平拉力增大为原来的

23倍时，物块c 受到的摩擦力大小为mg μ2

1

D ．剪断轻绳后，在物块b 向右运动的过程中，物块c 受到的摩擦力大小为mg μ3

1

7．【2019年安徽省名校试题】【年级得分率：0.3218】

如图甲所示，abcd边长为20 cm、总电阻为0.2 的正方形闭合导线框，固定在与线圈平面垂直的匀强磁场中。磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，取垂直纸面向里为正。下列说法正确的是（）

A．t=0时，线框a、b两点间电压为0.04V

B．t=1s时，线框中产生的感应电流为0.2 A，方向为 adcba

C．t=2.5s时，线框中a、d两点间电压为0.06 V

D．在5 s~6 s内，通过线框某横截面的电荷量为0.4C

8．【2019年河北省名校试题】【年级得分率：0.4431】

金星和地球绕太阳的运动可以近似地看作同一平面内的匀速圆周运动．已知金星绕太阳公

转半径约为地球绕太阳公转半径的3

5

，金星半径约为地球半径的

19

20

，质量约为地球质量

的4

5

.忽略星体的自转，以下判断正确的是（）

A．金星公转的向心加速度大于地球公转的向心加速度B．金星绕太阳运行的线速度小于地球绕太阳运行的线速度

C．金星的第一宇宙速度约为地球的第一宇宙速度的16 19

倍

D．金星表面重力加速度约为地球表面重力加速度的16 19

倍

9．【2019年福建省名校试题】【年级得分率：0.6127】

两列简谐横波的振幅都是10cm，传播速度大小相同．实线波的频率为2Hz，沿x轴正方向传播；虚线波沿x轴负方向传播．某时刻两列波在如图23所示区域相遇，则（）

A．在相遇区域会发生干涉现象

B．实线波和虚线波的频率之比为3:2

C．平衡位置为x=6m处的质点此刻速度为零

D．平衡位置为x=8.5m处的质点此刻位移y>10cm

E. 从图示时刻起再经过0.25s，平衡位置为x=5m处的质点的位移y<0

第II卷（非选择题)

三、填空题（本题共1题，每小题5分，共5分）

10．【2019年湖南省名校试题】【年级得分率：0.6218】

一定质量的理想气体压强p 与热力学温度T 的关系图象如图，AB 、BC 分别与p 轴、T 轴平行，气体在状态A 时体积为V 0，则在状态C 时的体积为

；从状态A 经状态B 变化到状态C 的过程中，气体对外界做功为W ，内能增加了ΔU ，则此过程中该气体吸收的热量为 。

四、实验题（本题共2题，其中第11题6分，第12题9分，共15分） 11．【2019年安徽省名校试题】【年级得分率：0.5398】 如图甲所示为探究加速度与质量关系的实验装置示意图。

(1)某位同学设计的实验步骤如下： A ．用天平称出小车的质量。 B ．按图装好实验器材。

C ．把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂钩码。

D ．将打点计时器接在6V 电压的蓄电池上,接通电源,放开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,并在纸带上标明小车质量。

E.保持悬挂钩码的质量不变,增加小车上的砝码个数,并记录每次增加后的M 值,重复上述实验。

F.分析每条纸带,测量并计算出加速度的值。

G.作a M 关系图象,并由图象确定a 、M 关系。

①该同学漏掉的重要实验步骤是_______,该步骤应排在_______________步实验之后。 ②在上述步骤中,有错误的是______,应把____________改为_____________。 ③在上述步骤中,处理不恰当的是____,应把___________改为____________。

(2)某次实验中打出了如图乙所示的纸带(打点计时器所用电源的频率50Hz ),则这个加速度值a=_______2

/m s 。

12．【2019年湖北省名校试题】【年级得分率：0.4926】 实验室有一卷铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度．

(1)该同学首先用螺旋测微器测得导线直径如图a 所示，则其大小为___________ mm ；

p T

B A

p 0 20 T 0

2T 0 C

(2)根据铜导线的长度，他估计其电阻大约有5Ω，随后他设计了一个实验，较为准确地测定了这卷铜导线的电阻，实验室有以下器材供选择：

A．电池组(6V，内阻约1 Ω)

B．电流表(0～3 A，内阻约0.01Ω)

C．电流表(0～0.6 A，内阻约0.2Ω)

D．电压表(0～3 V，内阻约4 kΩ)

E．电压表(0～15 V，内阻约15 kΩ)

F．滑动变阻器(0～20 Ω，允许最大电流1 A)

G．滑动变阻器(0～2000 Ω，允许最大电流0.3 A)

H．保护电阻R0＝3 Ω

I．开关、导线若干

①除了选项A、H和I外，电流表应选用_______，电压表应选用________，滑动变阻器应选用_________；（填写器材前的编号）

②为了使测量结果尽量准确，且从零开始多测几组数据，该同学设计了图b所示电路，其中保护电阻R0与铜导线串联，请用笔画线完成剩余部分的连接____________．

③通过上述实验，设测出的铜导线电阻为R，查询资料知道铜的电阻率为ρ，若用d表示铜导线的直径，请写出计算铜导线长度的表达式L＝________________.

五、解答题（本题共4题，其中第13题8分，第14题12分，第15题6分，第16题9分，共35分）

13．【2019年山东省名校试题】【年级得分率：0.5211】

如图所示，坐标平面第Ⅰ象限内存在大小为E＝4×105N/C方向水平向左的匀强电场，在

第Ⅱ象限内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场。质荷比为＝4×10﹣10kg/C的带正电粒子从x轴上的A点以初速度v0＝2×107m/s垂直x轴射入电场，OA＝0.2m，不计重力。求：

（1）粒子经过y轴时的位置到原点O的距离；

（2）若要求粒子不能进入第三象限，求磁感应强度B的取值范围（不考虑粒子第二次进

入电场后的运动情况）。 14．【2019年安徽省名校试题】【年级得分率：0.2269】

如图所示，光滑轨道槽ABCD 与粗糙轨道槽GH （点G 与点D 在同一高度但不相交，FH 与圆相切）通过光滑圆轨道EF 平滑连接，组成一套完整的轨道，整个装置位于竖直平面内。现将一质量1m kg =的小球甲从AB 段距地面高02h m =处静止释放，与静止在水平轨道上、质量为1kg 的小球乙发生完全弹性碰撞。碰后小球乙滑上右边斜面轨道并能通过轨道的最高点E 点。已知CD 、GH 与水平面的夹角为θ=37°，GH 段的动摩擦因数为μ=0.25，圆轨道的半径R ＝0.4m ，E 点离水平面的竖直高度为3R （E 点为轨道的最高点），（2

10/g m s =，s 370.6o in =，cos370.8o =）求两球碰撞后：

（1）小球乙第一次通过E 点时对轨道的压力大小； （2）小球乙沿GH 段向上滑行后距离地面的最大高度；

（3）若将小球乙拿走，只将小球甲从AB 段离地面h 处自由释放后，小球甲又能沿原路径返回，试求h 的取值范围。 15．【2019年河北省名校试题】【年级得分率：0.6532】

如图所示，劲度系数k=500N/m 的弹簧下端固定在水平地面上，上端与一活塞相连，导热良好的汽缸内被活塞密封了一定质量的理想气体，整个装置处于静止状态。已知汽缸质量

m 1=5kg ，汽缸底面积S=10cm 2，大气压强5

0 1.010p Pa =?，此时活塞离汽缸底部的距离

h 1=40cm 。现在汽缸顶部加一质量m 2=5kg 的重物。忽略汽缸壁厚度以及活塞与汽缸之间的摩擦力，汽缸下端离地足够高，环境温度保持不变，取g=10m/s 2。求汽缸稳定时下降的距离。

16．【2019年湖南省名校试题】【年级得分率：0.5789】

如图所示为一直角棱镜的截面图，∠ACB＝90°，∠CAB＝53°，AC边长为L．一平行细光東从AB面上的O点沿垂直于AB面的方向射入棱镜，在AC面的中点P恰好发生全反射，在BC面上的M点发生反射和折射(M点图中未画出)，反射光线从AB面的O’射出．已知光在真空中的传播速度为c(sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)。求

①该棱镜的折射率；

②光在棱镜中传播时从O点到O’点所用的时间。

参考答案

1．C

【解析】μ子吸收能量后从n=2能级跃迁到较高m 能级，然后从m 能级向较低能级跃迁，若从m 能级向低能级跃迁时如果直接跃迁到基态n=1能级，则辐射的能量最大，否则跃迁到其它较低的激发态时μ子仍不稳定，将继续向基态和更低的激发态跃迁，即1、2、3…m 任意两个轨道之间都可以产生一种频率的辐射光 故总共可以产生的辐射光子的种类为

，解得m=4

即μ子吸收能量后先从n=2能级跃迁到n=4能级，然后从n=4能级向低能级跃迁

辐射光子的按能量从小到大的顺序排列为4能级到3能级，能级3到能级2，能级4到能级2，能级2到能级1，能级3到能级1，能级4到能级1．所以能量E 与h ν3相等 故应选C 。 2．D

【解析】开始时，对放在O 点的点电荷由平衡知识可知：0

02cos30a F E q = ；当让点电

荷a 带负电时，则a 、b 对O 点点电荷的库仑力竖直向上在，则O 点处电荷的受力变为

0220023

(2cos 60)()a F F E q E q =+=

，故选D. 3．B

【解析】设t 时间内有V 体积的水打在钢板上，则这些水的质量为：m=ρV=ρSvt ，以这部分水为研究对象，它受到钢板的作用力为F ，以水运动的方向为正方向，由动量定理有： Ft=0-mv ，即：2mv

F sv t

ρ=-

=-，负号表示水受到的作用力的方向与水运动的方向相反；由牛顿第三定律可以知道，水对钢板的冲击力大小也为ρSv 2．故选B ． 4．A

【解析】对棒受力分析，根据安培力公式和左手定则，及结合平衡条件方程，即可求得B 的大小．对bc 棒受力分析，受到竖直向下的重力，绳子的拉力，和安培力，其中绳子的拉力方向恒定，重力的大小和方向恒定，故根据矢量三角形可知，当安培力和绳子方向垂直时，安培力最小，最小为

12mg ，故1

2

mg BIL =，解得min 2.5B T =，根据左手定则可知方向沿ba 所在直线，由b 指向a ，A 正确。

5．C

【解析】设两球相遇时间为t ，A 、B 球运动的位移量分别为h A 、h B ，则有：

2012

A h v t gt =-

，21

2B h gt =，A B h h h +=，联立解得t=1s

相遇时，A 、B 的速度00At v v gt =-=，10m/s Bt v gt ==

可知C 项正确，ABD 三项错误。 6．AC

【解析】A ：对a 水平方向受力分析： 受向右的F 、向左的轻绳弹力、地面对它向左的摩擦力，物体匀速，故水平拉力大于轻绳的弹力即A 正确．

B ：对物块c 受力分析：受重力、支持力，不受摩擦力，B 错误．

C ：原来匀速时，对整体分析：F 3μmg =；

当该水平拉力增大为原来的

32倍时，对整体分析()3332F mg m a μ-=,得1

a 2

g μ= 对c 水平方向分析：1

2

c f ma mg μ== 故C 正确．

D ：剪断轻绳后，物块bc 向右运动的过程中，对bc 研究：()22μmg 2m a = 对c 水平方向分析：22c f ma mg μ==，故D 错误． 7．BD

【解析】A ．由公式2

Bl E t

?=?知，0t =时线框产生的电动势为0.04V ，线框a 、b 两点间

电压为0.01V ，选项A 错误；

B ．1t =s 时，由闭合电路的欧姆定律：E

I R

=

，解得0.2I =A ， 由楞次定律可得，感应电流的方向为adcba ，选项B 正确；

C ． 2.5t =s 时，电动势为2

0.08Bl E t

?==?V ，

则线框a 、d 两点间电压为0.02V ，选项C 错误；

D ．由电量公式2

Bl q R R

?Φ?==

可得，在5s~6s 内通过线框某横截面的电荷量为0.4C ，选项D 正确。故选BD 。

8．AC

【解析】对于任一行星，由万有引力提供向心力，2

2=mM v G m ma r r

= 得2GM a r =，

v =

的向心加速度大于地球公转的向心加速度，金星绕太阳运行的线速度大于地球绕太阳运行

的线速度。故A 正确，B 错误。根据v =

选项C 正确；由2Gm

g R =，则金星表面重力加

速度约为地球表面重力加速度的222420320

=()519361

m R R m ??=金地地金，选项D 错误。

9．BDE

【解析】A 、两列波波速相同，波长不同，根据v f λ=，频率不同，不能发生干涉现象，故A 错误.B 、两列波波速相同，波长分别为4m 、6m ，为2:3，根据v f λ=，频率之比为3:2，故B 正确.C 、平衡位置为x=6m 处的质点此刻位移为零，两列波单独引起的速度均向

上，故合速度不为零，故 C 错误.D 、平衡位置为x="8.5m" 处的质点，两列波单独引起的

位移分

2

A 、12A ，故合位移大于振幅A ，故 D 正确.E 、传播速度大小相同，实线波的

频率为2Hz ，其周期为0.5s ，可知虚线波的周期为0.75s ，从图示时刻起再经过0.25s ，

实线波在平衡位置为x=5m 处的质点处于波谷，而虚线波处于y 轴上方，但不在波峰处，所以质点的位移y <0 ，故E 正确.故选BDE. 10． V 0，W ＋ΔU 【解析】根据理想气体状态方程可知，一定质量的理想气体在由状态A 变化至状态C 的过程中有：

000p V T ＝00

22C

p V T ，解得：V C ＝V 0； 根据热力学第一定律有：ΔU ＝Q ＋(－W)

该气体在从状态A 经状态B 变化到状态C 的过程中，吸收的热量为：Q ＝W ＋ΔU 11． 平衡摩擦力 B D 6V 电压的蓄电池 220V 交流电源 G a M - 1a M

-

0.80 【解析】（1）①在做实验前首先应该平衡摩擦力，此过程应排在把轻绳系在小车上并绕过定滑轮悬挂砂桶之前，即B 之后；②电火花打点计时器使用的是220V 交流电源，故步骤D 中不能使用直流电源，而应该使用220V 交流电源；③根据牛顿第二定律可知物体的加速度a 与物体的质量M 成反比，所以a M -图象是曲线，而仅仅根据曲线很难判定加速度a 与物体的质量M 到底是什么关系，但1

a M

-应该成正比例关系，而正比例关系图象是一条过坐标原点的直线，所以应作1

a M

-

图象．（2）由图可知，两已知长度对应的时间间隔为0.1t s =，由2x at ?=可得()()2

23.53 1.931020.1a --?=，解得2

0.8/a m s =。

12．0.730mm C D F 图见解析 24d R L πρ

=

【解析】（1）螺旋测微器的固定刻度为0.5mm ，可动刻度为23.00.010.230mm mm ?=，所以最终读数为0.50.2300.730mm mm mm +=．

（2）①据题，电路电动势为6V，待测电阻两端的电压不超过6V，所以电压表应选用D，

03V

～，而电压表（0～15 V）的量程过大；电路中最大电流约为

6

1.2

5

max

x

E

I

A A

R

===，故电流表应选用C，00.6A

～，而电流表（0～3 A）量程过大；滑动变阻器应选F，使得电路中电流变化范围较大．

②如图所示：

③根据电阻定律：

L

R

S

ρ

=，而且：2

1

4

S d

π

=，整理可以得到：

2

4

d R

L

π

ρ

=．13．(1)0.4m； (2)

【解析】画出粒子的运动轨迹如图

（1）粒子在电场中做类平抛运动，设粒子在电场中运动的时间为，粒子经过轴时的位置与原点的距离为

在轴方向，粒子做匀加速运动，粒子到达轴时，在轴方向的位移为：

粒子的加速度为：

在轴方向，粒子做匀速运动，粒子到达轴时，在轴方向的位移为：

由以上方程解得：

（2）粒子经过轴时在电场方向的分速度为：

粒子经过轴时的速度大小为：

与轴正方向的夹角为，且，所以

要粒子不进入第三象限，如图所示，此时粒子做圆周运动的轨道半径为，则：

由洛伦兹力提供向心力

，由以上方程联立解得：

14．（1）30N ；（2）1.62m ；（3）h ≤0.8m 或h ≥2.32m

【解析】（1）小球甲从A 点到B 点由机械能守恒定律可得：20012

m gh m v =

甲甲 两小球碰撞时由动量守恒定律可得：'

00m v m v m v '=+甲甲乙

由机械能守恒定律可得：

2'2'200111222

m v m v m v =+甲甲乙 小球乙从BC 轨道滑至E 点过程，由机械能守恒定律得：

'22111

322

m v m g R m v =?+乙乙乙 小球乙在E 点，根据牛顿第二定律及向心力公式，2

1v N m g m R

+=乙乙

根据牛顿第三定律小球乙对轨道的压力N ＇=N ，由以上各式并代入数据得：210/v m s ='，

'N =30N

（2）D 、G 离地面的高度12cos370.48h R R m =-=o

设小球乙上滑的最大高度为m h ，则小球乙在GH 段滑行的距离1sin37m h h s -=

o

小球乙从水平轨道位置滑至最高点的过程，根据动能定理：21

02

m m gh fs m v '--=-乙乙 其中cos37f mg μ=o ，210m /s v '=， 由以上各式并代入数据得 1.62m m h =

（3）只有小球甲时，小球甲要沿原路径返回，若未能完成圆周运动，则20.8h R m ≤= 若能完成圆周运动，则小球甲返回时必须能经过圆轨道的最高点E 。设小球沿GH 上升的

竖直高度为h ?，上升过程克服摩擦力做功为f W ，则：cos37sin37f h W fs mg μ?'==?o

o

小球甲从释放位置滑至最高点的过程，根据动能定理：1()0f mg h h h W --?-= 设小球甲返回至G 点时的速度为G v ，根据动能定理：212

f G m

g

h W mv ?-= 从G 点返回至E 点的过程，根据机械能守恒：

2211(cos37)22

G E mv mg R R mv =++o 在E 点，2

E

v mg m R

=，由以上各式得h=2.32m

故小球甲沿原路径返回的条件为0.8h m ≤或 2.32h m ≥。 15．0.2m

【解析】设未加重物时汽缸内部气体的压强为p 1，由平衡条件可得

110p S m g p S =+①，解得51 1.510Pa p =?②

加重物后，设汽缸内气体的压强变为p 2，由平衡条件可得

2102p S m g p S m g =++③，解得52 2.010Pa p =?④

由玻意耳定律1122p h S p h S =⑤，解得h 2=0.3m ⑥ 活塞下降距离20.1m m g

x k

?=

=⑦ 所以汽缸下降距离为120.2m h h h x ?=-+?=⑧ 16．（1）n=1.25；（2）2L

t c

=

【解析】①在AC 面的中点P 由1

sin C n

=得：n=1.25 ②由图可知：2sin 5325L OP L =

?=，52sin 538

L PM L ==?

cos5332sin 538L MC L ?=

=?，2324MB BC MC L =-=，23cos5340

MO MB L '=?=

总路程85x OP PM MO L =++='，c v n =，2x L

t v c ==。