2020年普通高等学校招生统一考试物理卷2

一、单选题

1. 难度：中等

某弹簧振子沿x轴的简谐运动图象如图所示，下列描述正确的是（    ）

A.t =1 s时，振子的速度为零，加速度为负的最大值

B.t =2 s时，振子的速度为负，加速度为正的最大值

C.t =3 s时，振子的速度为负的最大值，加速度为零

D.t =4 s时，振子的速度为正，加速度为负的最大值

2. 难度：简单

如图所示，质量为m的木块A放在斜面体B上，对B施加一水平向左的推力F，使A、B保持相对静止向左做匀速直线运动，则B对A的作用力大小为(重力加速度为g)(　　)

A.mg B.mgsin θ C.mgcos θ D.0

3. 难度：简单

由于放射性元素Np的半衰期很短，所以在自然界中一直未被发现，只是在使用人工的方法制造后才被发现．已知Np经过一系列α衰变和β衰变后变成Bi，下列选项中正确的是(　　)

A.Bi的原子核比Np的原子核少28个中子

B.Np经过衰变变成Bi，衰变过程可以同时放出α粒子、β粒子和γ粒子

C.衰变过程中共发生了7次α衰变和4次β衰变

D.Np的半衰期等于任一个Np原子核发生衰变的时间

4. 难度：中等

科学家计划在2025年将首批宇航员送往火星进行考察．一质量为m的物体，假设在火星两极宇航员用弹簧测力计测得的读数为F₁，在火星赤道上宇航员用同一把弹簧测力计测得的读数为F₂．通过天文观测测得火星的自转角速度为ω，已知引力常量为G，将火星看成是质量分布均匀的球体，则火星的密度和半径分别为

A.和 B.和

C.和 D.和

5. 难度：中等

如图所示，aefc和befd是垂直于纸面向里的匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的边界。磁场Ⅰ、Ⅱ的磁感应强度分别为B₁、B₂，且B₂＝2B₁，其中bc=ea=ef.一质量为m、电荷量为q的带电粒子垂直边界ae从P点射入磁场Ⅰ，后经f点进入磁场 Ⅱ，并最终从fc边界射出磁场区域。不计粒子重力，该带电粒子在磁场中运动的总时间为(　　)

A. B. C. D.

6. 难度：中等

在平直公路上有甲、乙两辆汽车从同一位置沿着同一方向运动，它们的速度－时间图象如图所示，则(　　)

A.甲、乙两车同时从静止开始出发

B.在t＝2s时乙车追上甲车

C.在t＝4s时乙车追上甲车

D.甲、乙两车在公路上可能相遇两次

7. 难度：中等

如图所示，在圆形空间区域内存在关于直径ab对称、方向相反的两个匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小相等，一金属导线制成的圆环刚好与磁场边界重合，下列说法中正确的是

A.若使圆环向右平动，感应电流先沿逆时针方向后沿顺时针方向

B.若使圆环竖直向上平动，感应电流始终沿逆时针方向

C.若圆环以ab为轴转动，a点的电势高于b点的电势

D.若圆环以ab为轴转动，b点的电势高于a点的电势

8. 难度：简单

如右图所示，在一真空区域中，AB、CD是圆O的两条直径，在A、B两点上各放置一个电荷量为＋Q的点电荷，关于C、D两点的电场强度和电势，下列说法正确的是(　　)

A.场强相同，电势相等

B.场强不相同，电势相等

C.场强相同，电势不相等

D.场强不相同，电势不相等

9. 难度：简单

如图所示电路中，电流表A和电压表V均可视为理想电表．现闭合开关S后，将滑动变阻器滑片P向左移动，下列说法正确的是（ ）

A.电流表A的示数变小，电压表V的示数变大

B.小灯泡L变亮

C.电容器C上电荷量减少

D.电源的总功率变大

10. 难度：中等

某发电机通过理想变压器给定值电阻R提供正弦交流电，电路如图，理想交流电流表A，理想交流电压表V的读数分别为I、U，R消耗的功率为P。若发电机线圈的转速变为原来n倍，则

A. R消耗的功率变为nP

B. 电压表V的读数为nU

C. 电流表A的读数仍为I

D. 通过R的交变电流频率不变

二、多选题

11. 难度：中等

一位同学玩飞镖游戏，已知飞镖距圆盘为L，对准圆盘上边缘的A点水平抛出，初速度为v₀，飞镖抛出的同时，圆盘以垂直圆盘且过盘心O点的水平轴匀速转动。若飞镖恰好击中A点，下列说法正确的是(　　)

A.从飞镖抛出到恰好击中A点，A点一定转动到最低点位置 B.从飞镖抛出到恰好击中A点的时间为

C.圆盘的半径为 D.圆盘转动的角速度为 (k＝1,2,3，…)

12. 难度：中等

荷兰某研究所推出了2023年让志愿者登陆火星、建立人类聚居地的计划. 登陆火星需经历如图所示的变轨过程，已知引力常量为，则下列说法正确的是（        ）

A. 飞船在轨道上运动时，运行的周期

B. 飞船在轨道Ⅰ上的机械能大于在轨道Ⅱ上的机械能

C. 飞船在点从轨道Ⅱ变轨到轨道Ⅰ，需要在点朝速度方向喷气

D. 若轨道Ⅰ贴近火星表面，已知飞船在轨道Ⅰ上运动的角速度，可以推知火星的密度

13. 难度：简单

封闭在气缸内一定质量的气体，如果保持气体体积不变，当温度升高时，以下说法正确的是（   ）

A.气体的密度增大 B.气体的压强增大

C.气体分子的平均动能减小 D.每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多

14. 难度：简单

如图所示，足够长的光滑导轨倾斜放置，其上端接有电阻R，匀强磁场垂直于导轨所在平面向上，始终垂直导轨的导体棒EF接入电路的有效电阻为r，导轨和导线电阻不计，在导体棒EF沿着导轨下滑的过程中，下列判断正确的是（    ）

A.感应电流在导体棒EF中方向从F到E

B.导体棒受到的安培力方向沿斜面向下，大小保持恒定

C.导体棒的机械能一直减小

D.导体棒克服安培力做的功等于电阻R消耗的电能

15. 难度：困难

如图所示，物体A、B的质量分别为m、2m，物体B置于水平面上，物体B上部半圆形槽的半径为R，将物体A从圆槽右侧顶端由静止释放，一切摩擦均不计。则(    )

A.A能到达B圆槽的左侧最高点

B.A运动到圆槽的最低点时A的速率为

C.A运动到圆槽的最低点时B的速率为

D.B向右运动的最大位移大小为

16. 难度：中等

如图所示，竖直放置的两块很大的平行金属板a、b，相距为d，a、b间的电场强度为E，今有一带正电的微粒从a板下边缘以初速度v₀竖直向上射入电场，当它飞到b板时，速度大小不变，而方向变为水平方向，且刚好从高度也为d的狭缝穿过b板进入bc区域，bc区域的宽度也为d，所加电场的场强大小为E，方向竖直向上，磁感应强度方向垂直纸面向里，磁场磁感应强度大小等于，重力加速度为g，则下列关于微粒运动的说法正确的

A.微粒在ab区域的运动时间为

B.微粒在bc区域中做匀速圆周运动，圆周半径r＝d

C.微粒在bc区域中做匀速圆周运动，运动时间为

D.微粒在ab、bc区域中运动的总时间为

三、实验题

17. 难度：中等

(1)在“研究平抛物体的运动”实验的装置如下左图所示，下列说法正确的是_____

A．将斜槽的末端切线调成水平

B．将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行

C．斜槽轨道必须光滑

D．每次释放小球时的位置越高，实验效果越好

(2) 为了描出物体的运动轨迹，实验应有下列各个步骤：

A．以O为原点，画出与y轴相垂直的水平轴x轴；

B．把事先做的有缺口的纸片用手按在竖直木板上，使由斜槽上滚下抛出的小球正好从纸片的缺口中通过，用铅笔在白纸上描下小球穿过这个缺口的位置；

C．每次都使小球由斜槽上固定的标卡位置开始滚下，用同样的方法描出小球经过的一系列位置，并用平滑的曲线把它们连接起来，这样就描出了小球做平抛运动的轨迹；

D．用图钉把白纸钉在竖直木板上，并在木板的左上角固定好斜槽；

E．在斜槽末端抬高一个小球半径处定为O点，在白纸上把O点描下来，利用重垂线在白纸上画出过O点向下的竖直直线，定为y轴．

在上述实验中，缺少的步骤F是___________________________________________________，

正确的实验步骤顺序是__________________．

(3)如图所示，在“研究平抛物体运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=1.25cm．若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v_o=_____（用L、g表示），其值是_____（取g=9.8m/s²）．

18. 难度：中等

市场上销售的铜质电线电缆产品中，部分存在导体电阻不合格问题，质检部门检验发现一个是铜材质量不合格，使用了再生铜或含杂质很多的铜；再一个就是铜材质量可能合格，但横截面积较小．某兴趣小组想应用所学的知识来检测实验室中一捆铜电线的电阻率是否合格．小组成员经查阅，纯铜的电阻率为．现取横截面积约为1 mm²、长度为100m（真实长度）的铜电线，进行实验测量其电阻率，实验室现有的器材如下：

A．电源（电动势约为5V，内阻不计）；

B．待测长度为100m的铜电线，横截面积约1 mm²；

C．电压表V₁（量程为3V，内阻约为0．5 kΩ）；

D．电压表V₂（量程为5V，内阻约为3 kΩ）；

E．电阻箱R（阻值范围0~999．9Ω）；

F．定值电阻

G．开关、导线若干．

（1）小组成员先用螺旋测微器测量该铜电线的直径d，如图甲所示，则_________mm．

（2）小组设计的测量电路如图乙所示，则P是___________，N是____________，（填器材名称及对应符号）通过实验作出的图象如图丙所示．

（3）图乙电路测得铜电线的电阻测量值比真实值___________（选填“偏大”、“不变”或“偏小”），原因是_______________________________．

（4）这捆铜电线的电阻率______________（结果保留三位有效数字）；从铜电线自身角度，你认为电阻率大的可能原因是______________．

19. 难度：中等

小张同学利用“插针法”测定玻璃的折射率．

（1）小张将玻璃砖从盒子拿出放到白纸上，图示操作较为规范与合理的是____________．

（2）小张发现玻璃砖上下表面不一样，一面是光滑的，一面是磨砂的，小张要将玻璃砖选择_______（填“磨砂的面”或“光滑的面”）与白纸接触的放置方法进行实验较为合理．

（3）小张正确操作插好了4枚大头针，如图所示，请帮助小张画出正确的光路图____.然后进行测量和计算，得出该玻璃砖的折射率n=__________（保留3位有效数字）

四、解答题

20. 难度：中等

如图所示，倾角α＝30°的足够长光滑斜面固定在水平面上，斜面上放一长L＝1．8 m、质量M ＝3 kg的薄木板，木板的最上端叠放一质量m＝1 kg的小物块，物块与木板间的动摩擦因数μ＝．对木板施加沿斜面向上的恒力F，使木板沿斜面由静止开始做匀加速直线运动．设物块与木板间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g＝10 m/s²．

（1）为使物块不滑离木板，求力F应满足的条件；

（2）若F＝37．5 N，物块能否滑离木板？若不能，请说明理由；若能，求出物块滑离木板所用的时间及滑离木板后沿斜面上升的最大距离．

21. 难度：中等

如图所示，一圆柱形绝热气缸竖直放置，通过绝热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，与容器底部相距h，此时封闭气体的温度为T₁．现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时，气体温度上升到T₂．已知大气压强为p₀，重力加速度为g，T₁ 和T₂均为热力学温度，不计活塞与气缸的摩擦．求：

（1）活塞上升的高度；

（2）加热过程中气体的内能增加量．

22. 难度：中等

如图所示，水平轨道BC两端连接竖直的光滑圆弧，质量为2m的滑块b静置在B处，质量为m的滑块a从右侧圆弧的顶端A点无初速释放，滑至底端与滑块b发生正碰，碰后粘合在一起向左运动，已知圆弧的半径为R＝0.45 m，水平轨道长为L＝0.2 m，滑块与水平轨道的动摩擦因数μ＝0.1，重力加速度取g＝10 m/s²。求：

(1)两滑块沿左侧圆弧上升的最大高度h；

(2)两滑块静止时的位置。

23. 难度：困难

如图所示的坐标系内，以垂直于x轴的虚线PQ为分界线，左侧的等腰直角三角形区域内分布着匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，AC边有一挡板可吸收电子，AC长为d. 右侧为偏转电场，两极板长度为，间距为d. 电场右侧的x轴上有足够长的荧光屏. 现有速率不同的电子在纸面内从坐标原点O沿y轴正方向射入磁场，电子能打在荧光屏上的最远处为M点，M到下极板右端的距离为，电子电荷量为e，质量为m，不考虑电子间的相互作用以及偏转电场边缘效应，求：

（1）电子通过磁场区域的时间t；

（2）偏转电场的电压U；

（3）电子至少以多大速率从O点射出时才能打到荧光屏上.