2020年普通高等学校招生统一考试物理卷4

一、单选题

1. 难度：简单

下列说法正确的是(　　)

A.图甲中，有些火星的轨迹不是直线，说明炽热微粒不是沿砂轮的切线方向飞出的

B.图乙中，两个影子在x、y轴上的运动就是物体的两个分运动

C.图丙中，小锤用较大的力去打击弹性金属片，A、B两球可以不同时落地

D.图丁中，做变速圆周运动的物体所受合外力F在半径方向的分力大于所需要的向心力

2. 难度：简单

如图所示为某弹簧振子在0～5 s内的振动图象，由图可知，下列说法中正确的是(　　)

A.振动周期为5 s，振幅为8 cm

B.第2 s末振子的速度为零，加速度为负向的最大值

C.从第1 s末到第2 s末振子的位移增加，振子在做加速度减小的减速运动

D.第3 s末振子的速度为正向的最大值

3. 难度：中等

有一种灌浆机可以将某种涂料以速度v持续喷在墙壁上，假设涂料打在墙壁上后便完全附着在墙壁上，涂料的密度为ρ，若涂料产生的压强为p，不计涂料重力的作用，则墙壁上涂料厚度增加的速度u为(　　)

A. B. C. D.

4. 难度：困难

如图所示为一简易起重装置，（不计一切阻力）AC是上端带有滑轮的固定支架，BC为质量不计的轻杆，杆的一端C用铰链固定在支架上，另一端B悬挂一个质量为m的重物，并用钢丝绳跨过滑轮A连接在卷扬机上。开始时，杆BC与AC的夹角∠BCA>90°，现使∠BCA缓缓变小，直到∠BCA=30°。在此过程中，杆BC所产生的弹力（    ）

A. 大小不变

B. 逐渐增大

C. 先增大后减小

D. 先减小后增大

5. 难度：中等

分离同位素时，为提高分辨率，通常在质谐仪内的磁场前加一扇形电场．扇形电场由彼此平行、带等量异号电荷的两圆弧形金属板形成，其间电场沿半径方向．被电离后带相同电荷量的同种元素的同位素离子，从狭缝沿同一方向垂直电场线进入静电分析静电分器，经过两板间静电场后会分成几束，不考虑重力及离子间的相互作用，则

A.垂直电场线射出的离子速度的值相同

B.垂直电场线射出的离子动量的值相同

C.偏向正极板的离子离开电场时的动能比进入电场时的动能大

D.偏向负极板的离子离开电场时动量的值比进入电场时动量的值大

6. 难度：中等

如图所示，在纸面内半径为R的圆形区域中充满了垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，一点电荷从图中A点以速度v₀垂直磁场射入，与半径OA成30°夹角，当该电荷离开磁场时，速度方向刚好改变了180°，不计电荷的重力，下列说法正确的是(　　)

A.该点电荷离开磁场时速度方向的反向延长线通过O点

B.该点电荷的比荷为

C.该点电荷在磁场中的运动时间为t＝

D.该点电荷带正电

7. 难度：中等

如图甲所示，AB两绝缘金属环套在同一铁芯上，A环中电流i_A随时间t的变化规律如图乙所示，下列说法中正确的是（ ）

A.t₁时刻，两环作用力最大

B.t₂和t₃时刻，两环相互吸引

C.t₂时刻两环相互吸引，t₃时刻两环相互排斥

D.t₃和t₄时刻，两环相互吸引

8. 难度：简单

一平直公路上有甲、乙两辆车，从t＝0时刻开始运动，在0～6 s内速度随时间变化的情况如图所示．已知两车在t＝3 s时刻相遇，下列说法正确的是(　　)

A.两车的出发点相同

B.t＝2 s时刻，两车相距最远

C.两车在3～6 s之间的某时刻再次相遇

D.t＝0时刻两车之间的距离大于t＝6 s时刻两车之间的距离

9. 难度：中等

如图所示，平行板电容器与电动势为E的直流电源（内阻不计）连接，下极板接地．一带电油滴位于两板中央的P点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向下移动一小段距离（ ）

A.带电油滴将沿竖直方向向上运动

B.带电油滴将沿竖直方向向下运动

C.P点的电势将降低

D.电容器的电容减小，电容器的带电量将减小

10. 难度：中等

双星系统由两颗相距较近的恒星组成，每颗恒星的半径都远小于两颗星球之间的距离，而且双星系统一般远离其他天体。如图所示，相距为L的M、N两恒星绕共同的圆心O做圆周运动，M、N的质量分别为m₁、m₂，周期均为T。若另有间距也为L的双星P、Q，P、Q的质量分别为2m₁、2m₂，则(　　)

A.P、Q运动的轨道半径之比为m₁∶m₂

B.P、Q运动的角速度之比为m₂∶m₁

C.P、Q运动的周期均为T

D.P与M的运动速率相等

二、多选题

11. 难度：中等

质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点，如右图所示，绳a与水平方向成θ角，绳b在水平方向且长为l，当轻杆绕轴AB以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是(　　)

A. a绳的张力不可能为零

B. a绳的张力随角速度的增大而增大

C. 当角速度，b绳将出现弹力

D. 若b绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化

三、单选题

12. 难度：简单

如图甲所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一匝数为n，面积为S，总电阻为r的矩形线圈abcd绕轴OO’做角速度为ω的匀速转动，矩形线圈在转动中可以保持和外电路电阻R形成闭合电路，回路中接有一理想交流电流表．图乙是线圈转动过程中产生的感应电动势e随时间t变化的图象，下列说法中正确的是

A.从t_l到t₃这段时间穿过线圈磁通量的变化量为2nBS

B.从t₃到t₄这段时间通过电阻R的电荷量为Nbs/R

C.t₃时刻穿过线圈的磁通量变化率为nBSω

D.电流表的示数为

四、多选题

13. 难度：简单

下列说法中正确的是(　　)

A.只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积

B.悬浮在液体中微粒的无规则运动并不是分子运动，但微粒运动的无规则性，间接反映了液体分子运动的无规则性

C.理想气体在某过程中从外界吸收热量，其内能可能减小

D.热量能够从高温物体传到低温物体，也能够从低温物体传到高温物体

14. 难度：中等

如图甲所示，为测定物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移x与斜面倾角的关系，将某一物体每次以大小不变的初速度沿足够长的斜面向上推出，调节斜面与水平方向的夹角，实验测得与斜面倾角的关系如图乙所示，g取10 m/s²，根据图象可求出

A. 物体的初速度=6 m/s

B. 物体与斜面间的动摩擦因数=0.6

C. 取不同的倾角，物体在斜面上能达到的位移x的最小值

D. 当某次=时，物体达到最大位移后将沿斜面下滑

15. 难度：中等

在风洞实验室内的竖直粗糙墙面上放置一钢板，风垂直吹向钢板，在钢板由静止开始下落的过程中，作用在钢板上的风力恒定．用E_K、E、v、P分别表示钢板下落过程中的动能、机械能、速度和重力的功率，关于它们随下落高度或下落时间的变化规律，下列四个图象中正确的是（　　）

A. B.

C. D.

16. 难度：困难

如图所示，在某行星表面上有一倾斜的匀质圆盘，盘面与水平面的夹角为30°，圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度转动，盘面上离转轴距离L处有一小物体与圆盘保持相对静止，当圆盘的角速度为ω时，小物块刚要滑动．物体与盘面间的动摩擦因数为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，该星球的半径为R，引力常量为G，下列说法正确的是

A.这个行星的质量

B.这个行星的第一宇宙速度

C.这个行星的同步卫星的周期是

D.离行星表面距离为R的地方的重力加速度为

五、实验题

17. 难度：简单

某同学利用拉力传感器来验证力的平行四边形定则，实验装置如图甲所示．在贴有白纸的竖直板上，有一水平细杆MN，细杆上安装有两个可沿细杆移动的拉力传感器A、B，传感器与计算机相连接．两条不可伸长的轻质细线AC、BC(AC>BC)的一端结于C点，另一端分别与传感器A、B相连。结点C下用轻细线悬挂重力为G的钩码D。实验时，先将拉力传感器A、B靠在一起，然后不断缓慢增大两个传感器A、B间的距离d，传感器将记录的AC、BC绳的张力数据传输给计算机进行处理，得到如图乙所示张力F随距离d的变化图线。AB间的距离每增加0.2 m，就在竖直板的白纸上记录一次A、B、C点的位置．则在本次实验中，所用钩码的重力G＝________ N；当AB间距离为1.00 m时，AC绳的张力大小F_A＝________ N；实验中记录A、B、C点位置的目的是________________。

18. 难度：困难

某同学准备利用下列器材测量干电池的电动势和内电阻。

A．待测干电池两节，每节电池电动势约为1.5V，内阻约几欧姆

B．直流电压表V₁、V₂，量程均为3V，内阻约为3kΩ

C定值电阻R₀未知

D．滑动变阻器R，最大阻值R_m

E．导线和开关

(1)根据如图甲所示的实物连接图，在图乙方框中画出相应的电路图______。

(2)实验之前，需要利用该电路图测出定值电阻R₀，方法是先把滑动变阻器R调到最大阻值R_m，再闭合开关，电压表V₁和V₂的读数分别为U₁₀、U₂₀，则R₀=___________(用U_m、U₁₀、U₂₀、R_m表示)

(3)实验中移动滑动变阻器触头，读出电压表V₁和V₂的多组数据U₁、U₂，描绘出U₂-U₁图象如图丙所示，图中直线斜率为k，与纵轴的截距为a，则两节干电池的总电动势E=___________，总内阻r=___________(用k、a、R₀表示)。

19. 难度：简单

在做“用单摆测定重力加速度”的实验过程中：

(1)小李同学用游标卡尺测得摆球的直径如图所示，则摆球直径d＝________cm。

(2)小张同学实验时却不小心忘记测量小球的半径，但测量了两次摆线长和周期，第一次测得悬线长为L₁，对应振动周期为T₁；第二次测得悬线长为L₂，对应单摆的振动周期为T₂，根据以上测量数据也可导出重力加速度的表达式为_________________。

六、解答题

20. 难度：中等

如图所示，上表面光滑、下表面粗糙的木板放置于水平地面上，可视为质点的滑块静止放在木板的上表面。t＝0时刻，给木板一个水平向右的初速度v₀，同时对木板施加一个水平向左的恒力F，经一段时间，滑块从木板上掉下来。已知木板质量M＝3kg，高h＝0.2m，与地面间的动摩擦因数μ＝0.2；滑块质量m＝0.5kg，初始位置距木板左端L₁＝0.46m，距木板右端L₂＝0.14m；初速度v₀＝2m/s，恒力F＝8N，重力加速度g＝10m/s²。求：

(1)滑块从离开木板开始到落至地面所用时间；

(2)滑块离开木板时，木板的速度大小。

21. 难度：中等

如图所示，开口向下竖直放置的内部光滑气缸，气缸的截面积为S，其侧壁和底部均导热良好，内有两个质量均为m的导热活塞，将缸内理想分成I、II两部分，气缸下部与大气相通，外部大气压强始终为p₀，，环境温度为，平衡时I、II两部分气柱的长度均为l，现将气缸倒置为开口向上，求：

（i）若环境温度不变，求平衡时I、II两部分气柱的长度之比；

（ii）若环境温度缓慢升高，但I、II两部分气柱的长度之和为2l时，气体的温度T为多少？

22. 难度：中等

某工地一传输工件的装置可简化为如图所示的情形，为一段足够大的圆弧固定轨道，圆弧半径，为水平轨道，为一段圆弧固定轨道，圆弧半径，三段轨道均光滑.一长为、质量为的平板小车最初停在轨道的最左端，小车上表面刚好与轨道相切，且与轨道最低点处于同一水平面.一可视为质点、质量为的工件从距轨道最低点高处沿轨道自由滑下，滑上小车后带动小车也向右运动，小车与轨道左端碰撞（碰撞时间极短）后即被粘在处.工件只有从轨道最高点飞出，才能被站在台面上的工人接住.工件与小车间的动摩擦因数为，重力加速度取.当工件从高处静止下滑，求：

（1）工件到达圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小；

（2）工件滑上小车后，小车恰好到达处时与工件共速，求之间的距离；

（3）若平板小车长，工件在小车与轨道碰撞前已经共速，则工件应该从多高处下滑才能让台面上的工人接住？

23. 难度：中等

如图所示，半径分别为R₁、R₂的两个同心圆，圆心为O，小圆内有垂直纸面向里的磁场，磁感应强度为B₁，大圆外有垂直纸面的磁感应强度为B₂的磁场，图中未画出，两圆中间的圆环部分没有磁场。今有一带正电的粒子从小圆边缘的A点以速度v沿AO方向射入小圆的磁场区域，然后从小圆磁场中穿出，此后该粒子第一次回到小圆便经过A点。(带电粒子重力不计)求：

(1)若，则带电粒子在小圆内的运动时间t为多少？

(2)大圆外的磁场B₂的方向；

(3)磁感应强度B₁与B₂的比值为多少。