2020年河北省唐山市高考物理一模试卷

2020年河北省唐山市高考物理一模试卷一、选择题：本题共8小题，每题6分.在每小题给出的4个选项中，第14〜18题只有一项符合题目要求，19〜21题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不选的得0分．1．（6分）花岗岩、大理石等装修材料中都不同程度地含有放射性元素，下列有关放射性的说法正确的是（）評U衰变成鞭U要经过8次B衰变和6次a衰变氡的半衰期为3.8天，4个氡原子核经过7.6天后只剩下1个氡原子核a射线与y射线都是电磁波，a射线穿透本领远比Y射线弱放射性元素发生B衰变时所释放的电子是原子核内的中子转化为质子时产生的（6分）甲、乙两物体在t=0时刻同地出发，其运动的x-t图象如图所示，下列说法正确的是（）甲物体做直线运动，乙物体做曲线运动0〜t2时间内，甲物体通过的路程大于乙物体通过的路程t］〜t2时间内，甲物体平均速度大于乙物体的平均速度t1时刻甲物体的速度大于乙物体的速度（6分）如图所示，光滑水平面上有质量为m足够长的木板，木板上放一质量也为m、可视为质点的小木块。现分别使木块获得向右的水平初速度v0和2v0，两次运动均在木板上留下划痕，则两次划痕长度之比为（）A.1：4B.1：4'.■卫C.1：8D.1：12（6分）随着空间探测技术的发展，中国人的飞天梦已经成为现实。某质量为m的探测器关闭发动机后被某未知星球捕获，在距未知星球表面一定高度的轨道上以速度v做匀速圆周运动，测得探测器绕星球运行n圈的总时间A.为t。已知星球的半径为R,引力常量为G,则该未知星球的质量为（）A.°2nTTG（6分）某同学用拇指和食指掐住质量为500g的玻璃瓶同高度的A、B位置处于静止状态，且瓶相对于手指恰好不下滑。该位置侧壁与竖直方向夹角为30°，其截面如图所示。若玻璃瓶与手指之间的动摩擦因数为=0.2,手指可视为形状不变的圆柱体，重力加速度g=10m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则拇指与玻璃瓶之间的摩擦力为()A.1.25NB.的摩擦力为()A.1.25NB.2.5NC.N22D.N22(6分)如图所示，理想变压器原线圈一端有a、b两接线柱，a是原线圈的一端点，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表。从某时刻开始在原线圈c、d两端加上交变电压，其瞬时值表达式为U]=Usin100n,则()当单刀双掷开关分别与a、b连接时，电压表的示数比为1：2当t=0时，c、d间的电压瞬时值为旦单刀双掷开关与a连接，在滑动变阻器触头P向上移动的过程中，电压表示数增大当单刀双掷开关由a扳向b时，电流表的示数增大(6分)两电阻不计的光滑金属导轨固定在竖直平面内，导轨足够长且间距为1。两质量均为m、电阻均为R的导体棒M、N位于边界水平的匀强磁场上方，距磁场的上边界有一定高度，磁场竖直方向宽度为导体距水平边界高度的3倍，磁场大小为B,方向垂直导轨所在平面，如图所示。先由静止释放导体棒M,M进入磁场恰好匀速运动，此时再由静止释放导体棒N,两导体棒始终水平且与导轨保持良好接触，重力加速度取g,则下列说法正确的是()2.2释放前导体棒M、N距磁场上边界的高度为㊁厂B414导体棒M离开磁场时的速度导体棒M、N均进入磁场后，两棒间距离减小两导体棒各自离开磁场时导体棒N的速度较小（6分）将两点电荷分别固定在x轴上的A、B两点，其坐标分别为（-4,0）和（2,0）,B处点电荷带电量绝对值为Q,两点电荷连线上各点电势卩随x变化的关系如图所示，其中x=0处电势最高，x轴上M、N两点的坐标分别为（-1，0）和（1,0），静电力常量为k,则下列说法正确的是（）两点电何一定为异种电何M点的电场强度大于N点的电场强度M点电场强度大小为詈正的试探电荷由M点运动到N点的过程，电势能先增大后减小三、非选择题：包括必考题和选考题两部分.第22题〜第32题为必考题，每个试题考生都必须作答•第33题〜第38题为选考题，考生根据要求作答.（一）必考题（6分）某同学利用如图1所示实验装置探究橡皮筋做功与速度变化的关系。他进行了如下操作：将长木板放在水平桌面上，调节一端高度，平衡小车及纸带的摩擦力并固定长木板；把橡皮筋一端固定在墙上，另一端系在小车上，将橡皮筋拉长d。由静止释放小车，带动穿过打点计时器的纸带沿长木板运动，得到一条纸带。增加橡皮筋的条数，重复上述操作，长木板得到多条纸带。打点计时器电源的频率为50Hz。（1）本实验中，该同学应怎样判断长木板及纸带的摩擦力已经被平衡：（2）实验时得到一条纸带，如图2所示，此次操作中应选择的速度大小为m/s；（结果保留三位有效数字）（3）该同学由多次实验数据做出W-v2图象如图3所示，则橡皮筋弹力做功与速度平方变化的关系为。（9分）某实验小组欲测量一电压表V的内阻（约为30kQ）,已知电压表量程约25V〜35V,表盘共有30个均匀小格。（1）首先该小组用电阻刻度中间值为30的多用表粗测该表的内阻。请你用实线连接两表笔和电压表接线柱；在实验过程中，欧姆挡的选择开关拨至倍率（选填：X1挡、X10挡、X100挡或X1k挡）；（2）若在实验过程中测得该电压表内阻为RV=30kQ，为了精确校对电压表的量程，要求测量多组数据，现有下列器材可供选用：标准电压表V1（量程3V,内阻RV1=3kQ）；电流表A（量程0〜3A,内阻未知）；稳压电源E（30V，内阻不能忽略）；电键、导线若干。已给出部分实验电路，请你用实线替代导线完成实验电路；实验电路连接正确，请用各测量值和已知量表示电压表的量程的表达式U=；式中各测量值的含义是：。（14分）如图所示，某小型滑雪场的雪道倾角为已知AB=BC=L，其中BC部分粗糙，其余部分光滑。现把滑雪车P和Q固定在雪道上，两车质量均为m且可看作质点，滑雪车P恰在A点。滑雪车P上固定一长为L的轻杆，轻杆与雪道平行，左端与滑雪车Q接触但不粘连。现同时由静止释放两滑雪车，已知滑雪车与BC段的动摩擦因数为=tanB,重力加速度为g。求：（1）滑雪车P刚进入BC段时，轻杆所受的压力多大？（2）滑雪车Q刚离开BC段时，滑雪车P和Q之间的距离为多少？12.（18分）在直角坐标系xOy中，x轴上方空间分布着竖直向上的匀强电场，场强大小为E=，在第一象限(包括x和y轴的正方向)存在垂直坐标平面的周期性变化的磁场，磁感应强度的大小B0=，变化规律如图所示，规定垂直坐标平面向外为磁场正方向。一带量为+q、质量为m的小球P被锁定在坐标原点，带电小球可视为质点。t=0时刻解除对P球的锁定，Is末带电小球P运动到y轴上的A点。此后匀强电场方向不变，大小变为原来的一半。已知重力加速度为10m/s2，求：小球P运动到A点时的速度大小和位移大小；定性画出小球P运动的轨迹(至少在磁场中两个周期)并求出小球进入磁场后的运动周期；若周期性变化的磁场仅存在于某矩形区域内，区域左边界与y轴重合，下边界与过A点平行于x轴的直线重合。为保证带电小球离开磁场时的速度方向沿y轴正方向，则矩形磁场区域的水平及竖直边长应同时满足什么条件？TOC\o"1-5"\h\z1f"nnnI/-]:!丄一F・L]■-・1n.—■・IA,__IaM]2*f启丁召卑】卩甲牡呛打杓*Iiiii1II丄I[物理--选修3-3](15分)13．(5分)下列说法正确的是()在完全失重的环境中，空中的水滴是个标准的球体气体的内能是分子热运动的平均动能与分子势能之和晶体有固定的熔点且物理性质具有各向异性气体的温度变化时，气体分子的平均动能一定也变化金属是多晶体，在各个方向具有相同的物理性质(10分)如图所示，水平放置的汽缸内封闭一定质量的理想气体，活塞的质量m=10kg,横截面积S=100cm2，活塞可沿汽缸壁无摩擦滑动且不漏气，活塞到汽缸底部的距离L]=11cm，到汽缸口的距离L2=4cm。现将汽缸缓慢地转到开口向上的竖直位置，待稳定后对缸内气体逐渐加热，使活塞上表面刚好与汽缸口相平。已知g=10m/s2，外界气温为27°C，大气压强为1.0X105Pa,活塞厚度不计，求：活塞上表面刚好与汽缸口相平时气体的温度是多少？(ii)在对缸内气体加热的过程中，气体膨胀对外做功，同时吸收Q=350J的热量，则气体增加的内能AU多大?［物理--选修3-4］（15分）位于坐标原点的波源在t=0时刻开始沿y轴做简谐运动，它激起的横波沿x轴正向传播，经一小段时间停止振动。当t=0.15s时，波的图象如图所示，此时波恰好传到P点，则下列说法正确的是（）P点频率是5Hz波长是0.4mP点沿y轴正方向运动P点振动的总时间为0.015sQ点再经0.05s停止振动如图所示，一横截面为环形的均匀玻璃管，内圆半径为R,外圆半径为2R,圆心为O,PQ为过圆心的水平直线。细光束a平行于PQ射到玻璃管上，入射方向恰好与内圆相切。已知光在真空中的速度为c=3X108m/so（i）试证明无论该玻璃的折射率多大，光束a经过一次折射后在内圆边界处发生全反射；（ii）若玻璃环的折射率为n=12,光束a经过一次折射和一次全反射，从玻璃管的外圆边界射出（不考虑多次反射情况），贝恍线a在玻璃中传播的时间t为多少？（^7=2.646,计算结果保留两位有效数字）2020年河北省唐山市高考物理一模试卷参考答案与试题解析一、选择题：本题共8小题，每题6分•在每小题给出的4个选项中，第14〜18题只有一项符合题目要求，19〜21题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不选的得0分．【解答】解：A、因为B衰变的质量数不变，所以a衰变的次数n==8,在a衰变的过程中电荷数总共少16,则B衰变的次数m=16JO=6，故A错误；B、半衰期具有统计规律，对大量的原子核适用，对少量的原子核不适用，故B错误；C、a射线实质是氦核，Y射线实质是电磁波，a射线穿透本领远比Y射线弱，故C错误；D、放射性元素发生B衰变时，原子核中的一个中子，转变为一个质子和一个电子，电子释放出来就是B射线，故D正确。故选：Do【解答】解：A、x-t图象只能表示直线运动的规律，知甲、乙两物体均做直线运动，故A错误；B、图线的交点表示甲、乙两物体相遇，结合图象的斜率表示速度，可知，0〜t2时间内，甲、乙两物体同向运动，通过的路程相等，故B错误；C、t]〜t2时间内，甲物体的位移大于乙物体的位移，所用时间相等，贝％〜t2时间内，甲物体平均速度大于乙物体的平均速度，故C正确；D、根据图线切线的斜率大小表示物体运动的速度大小，知t1时刻甲物体的速度小于乙物体的速度，故D错误。故选：Co【解答】解：以长木板为参考系，设木块在长木板上滑动时相对于长木板的加速度为a,则相对于长木板的末速度为零，相对于长木板的初速度分别为v0和2v0,相对于长木板的位移分别为x1和x2,根据速度位移关系可得:Vq-0（2Vq）2-02a两次划痕长度之比为上丄=斗，故A正确、BCD错误。七42a两次划痕长度之比为上丄=斗，故A正确、BCD错误。七4故选：Ao【解答】解：由题知，探测器绕星球运行n圈的总时间为t,则周期为T=主,n设探测器的轨道半径为r,则有叮罟£解得半径为-探测器绕星球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，则有0罟rzT匕47T2r3解得M=GT23代入半径表达式得，故B正确，ACD错误。2兀口G故选：B。5.【解答】解：玻璃瓶质量m=500g=0.5kg，手对B处的支持力和摩擦力方向如图所示:AB、沿摩擦力方向根据平衡条件可得：□能0°故AB错误;CD、竖直方向根据平衡条件可得：fcos30°+Nsin30°=ymg由于f=N，所以N=联立解得：=专N，故C正确、D错误。故选：C。TOC\o"1-5"\h\zUin1n9【解答】解：A、由得：，所以U2与n1成反比，当单刀双掷开关分别与a、b连接时，珥之比是2：1,所以U2之比是1：2,即电压表示数为1：2,故A正确；B、电压瞬时值应将对应时间直接带入表达式中即可，当t=0时，U]=Usin100nt=0V，故B错误；U1n-|tioC、由得：，匝数与U1都没变，所以U2不变，即电压表示数不变，故C错误；££]U1n-1ilnD、由得：，所以U2与n1成反比，当单刀双掷开关由a扳向b时，n1减小，U2变大，电U2流表的示数，R不变，U2变大，所以电流表的示数增大，故D正确。故选：AD。2q【解答】解：A、M进入磁场恰好匀速运动，根据平衡条件可得mg=FA=，解得：v=，根据动

能定理可得：mgh=，解得h=，故A错误；丄B1B、导体棒N下落h的过程中经过的时间为t==旦，此过程中导体棒M在磁场中运动的距离为H=vt=2h,邑v2最后的h高度以加速度g加速运动，设离开磁场的速度为V,根据速度-位移关系可得:V2-v2=2gh,解得:2』2』2唇B2!2故B正确;C、导体棒M、N均进入磁场后的速度大小相等，加速度也相同，两棒间距离不变，故C错误;D、导体棒M在磁场中先匀速后加速，导体棒N进入磁场后先加速h,后减速，所以两导体棒各自离开磁场时导体棒N的速度较小，故D正确。故选：BD。【解答】解：A、（p-x图线的斜率表示场强，由图可知，在x=0处图线的斜率为零，说明在x=0处电场强度为零，所以两点电荷一定是同种电荷，故A错误；B、由图可知图线在M点的斜率小于N点的斜率，即M点的电场强度小于N点的电场强度，故B错误；C、因为在x=0处图线的斜率为零，根据点电荷场强公式E二吕可知，所以吕斗食，所以Qa=4Q，沿电场线方向电势逐渐降低，所以可知两点电荷都是带负电荷，则A点到M点的距离为3m，B点到M点的距离也为3m,为3m,所以M点的场强大小为故C正确;D、对正电荷来说，电势越高，其电势能越大，由图可知从M到N点电势是先升高后降低，所以正的试探电荷由M点运动到N点的过程中，电势能先增大后减小，故D正确。故选：CD。三、非选择题：包括必考题和选考题两部分.第22题〜第32题为必考题，每个试题考生都必须作答.第33题〜第38题为选考题，考生根据要求作答.（一）必考题【解答】解：（1）实验时将长木板的左端垫高以平衡摩擦力，确定摩擦力已经平衡的方法是：不挂橡皮筋，穿好纸带打开打点计时器，轻推小车若所得纸带点迹均匀即平衡了摩擦力。（2）小车的运动情况，先加速，再匀速，橡皮条做功完毕，速度最大，做匀速运动，因此算速度时要选取点距均匀的部分。f=50Hz,T=0.02s，根据速度公式可知，v=m/s=2.00m/s。0.02（3）分析图象可知，橡皮筋弹力做功与速度平方变化的关系为W*v2。故答案为：（1）不挂橡皮筋，穿好纸带打开打点计时器，轻推小车若所得纸带点迹均匀即平衡了摩擦力；（2）2.00；W*v2。【解答】解：（1）①欧姆表内置电源正极与黑表笔相连，负极与红表笔相连，电压表正接线柱与电源正极相连,电路图如图所示。②由题意可知，电压表V的内阻约为30kQ，多用电表的电阻刻度中间值为30,用多用电表测电阻应选择X1k欧姆挡；（2）①由于标准电压表量程远小于待校准的电压表量程，校准电压表量程时两电压表不能并联，两电压表应串联，为校准电压表，电压应从零开始变化，滑动变阻器应采用分压接法，实验电路图如图所示；②标准电压表示数为U］时，待校准电压表V指针所指格数为N,电压表V的示数：U=*-RV，电压表V的量程：Ug=30X总N300U1解得：Ug=3Q0U1故答案为：（1）①电路图如图所示；②X1k挡；（2）①电路图如图所示；②；U1是电压表V1的示数,N是电压表V指针所指格数。【解答】解：（1）P车刚进入BC段时，对P和Q整体由牛顿第二定律得2mgsin0-mgcosB=ma…①对P车分析，由牛顿第二定律得：mgsinB+Fz-mgcosB=ma…②联立①②解得：弘二鸥;门日（2）Q车刚进入BC段时，P车和Q车有共同速度设为v,则从两车开始释放至Q刚进入BC段的过程中，由动能定理得：2mgp2mgp2Lsin6-P-mgLcosB寺乂玄収2…③因为=tanB,所以Q车在BC段受力平衡，做匀速运动，故Q车在BC段的运动时间为:■…④P车在t这段时间内沿坡道匀加速下滑，由牛顿第二定律和运动学规律可得：mgsinB=ma…⑤盟“+^■自/••⑥联立以上各式解得：答：(1)滑雪车P刚进入BC段时，轻杆所受的压力为砲$；门°；7(2)滑雪车Q刚离开BC段时，滑雪车P和Q之间的距离为。o12．【解答】解：(1)根据牛顿第二定律和运动学公式得：qE-mg=mav=at带入数据得：v=10m/s，x1=5m(2)小球P的运动轨迹如图所示：ls末小球进入磁场后，由于小球所受重力和电场力平衡，小球在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,2根据牛顿第二定律可得：qvB=-圆周运动周期：T]=空卫=4sv由B-t图象可知，小球在1-2s顺时针旋转四分之一圆周，接下来2-3s做匀速直线运动，3-5s逆时针旋转半个圆周，5-6s做匀速直线运动，6-7s顺时针旋转四分之一圆周，完成一次周期性运动，即带电小球在复合场中运动的周期T=6s带电小球1秒内做匀速直线运动的位移x=vt要使带电小球沿y轴正方向离开磁场需满足:

Lx22R+xxLy=2nR(n=l、2、3)qvB=mv2qvB=mv2解得：Lx三兀TQIT(n=1、2、3答：（1）小球P运动到A点时的速度大小为10m/s，位移大小为5m；（2）小球P运动的轨迹如图所示，小球进入磁场后的运动周期为6s；（3）矩形磁场区域的水平及竖直边长应同时满足条件为Lx尹；,Ly=^（n=1、2、3……）［物理--选修3-3］（15分）【解答】解：A、液体表面张力是液体表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大，分子力表现为引力的结果，液体的表面张力使液面具有收缩到液面表面积最小的趋势，所以在完全失重的环境中，空中的水滴是个标准的球体，故A正确。B、气体的内能是分子热运动的所有分子动能与分子势能之总和，故B错误。C、晶体有固定的熔点，多晶体的物理性质具有各向异性，多晶体的物理性质具有各向同性，故C错误。D、温度是分子平均动能的标志，气体的温度变化时，气体分子的平均动能一定也变化，故D正确。E、金属是多晶体，在各个方向具有相同的物理性质，故E正确。故选：ADE。【解答】解