2020年普通高等学校招生统一考试物理卷3

一、单选题

1. 难度：中等

人类在对自然界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用。下列有关说法中不正确的是（　　）

A. 伽利略将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动

B. 法国科学家笛卡尔指出：如果物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动

C. 海王星是在万有引力定律发现之前通过观测发现的

D. 密立根通过油滴实验测得了基本电荷的数值

2. 难度：简单

图为一定质量理想气体的压强p与体积V的关系图象，它由状态A经等容过程到状态B，再经等压过程到状态C.设A、B、C状态对应的温度分别为T_A、T_B、T_C，则下列关系式中正确的是(　　)

A.T_A<T_B，T_B<T_C B.T_A>T_B，T_B＝T_C

C.T_A>T_B，T_B<T_C D.T_A＝T_B，T_B>T_C

3. 难度：中等

“世界上第一个想利用火箭飞行的人”是明朝的士大夫万户。他把47个自制的火箭绑在椅子上，自己坐在椅子上，双手举着大风筝，设想利用火箭的推力，飞上天空，然后利用风筝平稳着陆。假设万户及所携设备(火箭(含燃料)、椅子、风筝等)总质量为M，点燃火箭后在极短的时间内，质量为m的炽热燃气相对地面以v₀的速度竖直向下喷出。忽略此过程中空气阻力的影响，重力加速度为g，下列说法中正确的是

A. 火箭的推力来源于空气对它的反作用力

B. 在燃气喷出后的瞬间，火箭的速度大小为

C. 喷出燃气后万户及所携设备能上升的最大高度为

D. 在火箭喷气过程中，万户及所携设备机械能守恒

4. 难度：简单

北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性三维卫星定位与通信系统(CNSS)，建成后的北斗卫星导航系统包括5颗同步卫星和30颗一般轨道卫星．对于其中的5颗同步卫星，下列说法中正确的是

A.它们运行的线速度一定大于第一宇宙速度 B.地球对它们的吸引力一定相同

C.一定位于赤道上空同一轨道上 D.它们运行的速度一定完全相同

5. 难度：简单

下列叙述正确的是(　　)

A.光电效应深入地揭示了光的粒子性的一面，表明光子除具有能量之外还具有动量

B.氢原子的核外电子，由离核较远的轨道自发跃迁到离核较近轨道，放出光子，电子的动能减小，电势能增加

C.处于基态的氢原子吸收一个光子跃迁到激发态，再向低能级跃迁时辐射光子的频率一定大于吸收光子的频率

D.卢瑟福依据极少数α粒子发生大角度偏转提出了原子的核式结构模型

6. 难度：简单

如图所示，足够长的传送带与水平面的夹角为θ，传送带以速度v₀逆时针匀速转动。在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块，小木块与传送带间的动摩擦因数μ>tanθ，则能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的图象是（  ）

A. B. C. D.

二、多选题

7. 难度：中等

飞艇常常用于执行扫雷、空中预警、电子干扰等多项作战任务。如图所示为飞艇拖拽扫雷具扫除水雷的模拟图。当飞艇匀速飞行时，绳子与竖直方向恒成θ角。已知扫雷具质量为m，重力加速度为g，扫雷具所受浮力不能忽略，下列说法正确的是(　　)

A. 扫雷具受4个力作用

B. 绳子拉力大小为

C. 海水对扫雷具作用力的水平分力小于绳子拉力

D. 绳子拉力一定大于mg

三、单选题

8. 难度：中等

如图所示，某竖直弹射装置由两根劲度系数为 k 的轻弹簧以及质量不计的底 盘构成，当质量为 m 的物体竖直射向空中时，底盘对物体的支持力为 6mg(g 为 重力加速度)，已知两根弹簧与竖直方向的夹角为θ＝60°，则此时每根弹簧的伸 长量为

A.     B.     C.     D.

9. 难度：中等

如图所示，真空中位于x轴上的两个等量负点电荷，关于坐标原点O对称。下列关于E随x变化的图像正确的是

A.  B.

C.  D.

10. 难度：简单

如图所示，两质量分别为m₁和m₂的弹性小球又叠放在一起，从高度为h处自由落下，且远大于两小球半径，所有的碰撞都是完全弹性碰撞，且都发生在竖直方向．已知m₂=3m₁，则小球m₁反弹后能达到的高度为（ ）

A.h B.2h C.3h D.4h

四、多选题

11. 难度：简单

下列说法正确的是(　　)

A.在摆角很小时单摆的周期与振幅无关

B.只有发生共振时，受迫振动的频率才等于驱动力频率

C.变化的电场一定能产生变化的磁场

D.两列波相叠加产生干涉现象，振动加强区域与减弱区域应交替出现

12. 难度：简单

如图为嫦娥三号登月轨迹示意图．图中M点为环地球运动的近地点，N为环月球运动的近月点．a为环月运行的圆轨道,b为环月球运动的椭圆轨道，下列说法中正确的是

A.嫦娥三号在环地球轨道上的运行速度大于11.2km/s

B.嫦娥三号在M点进入地月转移轨道时应点火加速

C.设嫦娥三号在圆轨道a上经过N点时的加速度为a₁，在椭圆轨道b上经过N点时的加速度为a₂，则a₁＞ a₂

D.嫦娥三号在圆轨道a上的机械能小于在椭圆轨道b上的机械能

五、单选题

13. 难度：简单

如图所示，质量为m的物块从A点由静止开始下落，加速度是，下落H到B点后与一轻弹簧接触，又下落h后到达最低点C，在由A运动到C的过程中，空气阻力恒定，则(　　)

A.物块机械能守恒

B.物块和弹簧组成的系统机械能守恒

C.物块机械能减少

D.物块和弹簧组成的系统机械能减少

六、多选题

14. 难度：中等

如图两根足够长光滑平行金属导轨PP′、QQ′倾斜放置，匀强磁场垂直于导轨平面向上，导轨的上端与水平放置的两金属板M、N相连，板间距离足够大，板间有一带电微粒，金属棒ab水平跨放在导轨上，下滑过程中与导轨接触良好．现在同时由静止释放带电微粒和金属棒ab，则(　　)

A.金属棒ab一直加速下滑

B.金属棒ab最终可能匀速下滑

C.金属棒ab下滑过程中M板电势高于N板电势

D.带电微粒可能先向N板运动后向M板运动

15. 难度：简单

如图甲所示，用一水平力F拉着一个静止在倾角为θ的光滑斜面上的物体，逐渐增大F，物体做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图像如图乙所示，若重力加速度g取10 m/s²，根据图乙中所提供的信息不能计算出

A.物体的质量

B.斜面的倾角

C.物体能静止在斜面上所施加的最小外力

D.加速度为6 m/s²时物体的速度

16. 难度：中等

如图所示，两个中心重合的正三角形线框内分别存在着垂直于纸面向里和垂直于纸面向外的匀强磁场，已知内部三角形线框ABC边长为2a，内部磁感应强度大小为B₀，且每条边的中点开有一个小孔。有一带电荷量为＋q、质量为m的粒子从AB边中点D垂直AB进入内部磁场。如果要使粒子恰好不与边界碰撞，在磁场中运动一段时间后又能从D点射入内部磁场，下列说法正确的是(　　)

A.三角形ABC与A′B′C′之间的磁感应强度大小也为B₀

B.三角形A′B′C′的边长可以为2a

C.粒子的速度大小为

D.粒子再次回到D点所需的时间为

七、实验题

17. 难度：中等

某班同学在学习了向心力的公式F＝m和F＝mω²r后，分学习小组进行实验探究向心力。同学们用细绳系一纸杯(杯中有30 mL的水)在空中甩动，使纸杯在水平面内做圆周运动(如图乙所示)，来感受向心力。

(1)下列说法中正确的是________。

A．保持质量、绳长不变，增大转速，绳对手的拉力不变

B．保持质量、绳长不变，增大转速，绳对手的拉力增大

C．保持质量、角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力不变

D．保持质量、角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力增大

(2)如图甲所示，绳离杯心40 cm处打一结点A,80 cm处打一结点B，学习小组中一位同学用手表计时，另一位同学操作，其余同学记录实验数据。

操作一：手握绳结A，使杯在水平方向每秒运动一周，体会向心力的大小。

操作二：手握绳结B，使杯在水平方向每秒运动一周，体会向心力的大小。

操作三：手握绳结A，使杯在水平方向每秒运动两周，体会向心力的大小。

操作四：手握绳结A，再向杯中添30 mL的水，使杯在水平方向每秒运动一周，体会向心力的大小。

①操作二与一相比较：质量、角速度相同，向心力的大小与转动半径大小有关；

操作三与一相比较：质量、半径相同，向心力的大小与角速度的大小有关；

操作四与一相比较：________相同，向心力大小与________有关；

②物理学中这种实验方法叫________法。

③小组总结阶段，在空中甩动纸杯的同学谈感受时说：“感觉手腕发酸，感觉力不是指向圆心的向心力而是背离圆心的离心力，跟书上说的不一样”，你认为该同学的说法正确吗？答：________。

18. 难度：中等

指针式多用电表是实验室中常用的测量仪器，请回答下列问题：

（1）在使用多用电表测量时，若选择开关拨至“1mA”挡，指针的位置如图（a）所示，则测量结果为_________；

（2）多用电表测未知电阻阻值的电路如图（b）所示，电池的电动势为E、R₀为调零电阻，某次将待测电阻用电阻箱代替时，电路中电流I与电阻箱的阻值Rx关系如图（c）所示，则此时多用电表的内阻为_________Ω，该电源的电动势E=______V.

（3）下列判断正确的是__________。

A．在图（b）中，电表的左、右插孔处分别标注着“﹢”、“﹣”

B．因为图（c）是非线性变化的，所以对应欧姆表的刻度盘上的数字左小右大

C．欧姆表调零的实质是通过调节R₀，使R₀=0时电路中的电流达到满偏电流

D．电阻R_x的变化量相同时，R_x越小，则对应的电流变化量就越大

19. 难度：中等

某同学在做“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，实验装置如图1所示．

某同学经过粗略的调试后，出现了干涉图样，但不够清晰，以下调节做法正确的是______．

A.旋转测量头

上下拨动金属拨杆

C.左右拨动金属拨杆

前后拨动金属拨杆

该同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，如图2所示，若要使两者对齐，该同学应如何调节_______．

A.仅左右转动透镜

仅旋转单缝

C.仅旋转双缝

仅旋转测量头

如图3所示中条纹间距表示正确是______．

八、解答题

20. 难度：简单

如图所示，一长为200 m的列车沿平直的轨道以80 m/s的速度匀速行驶，当车头行驶到进站口O点时，列车接到停车指令，立即匀减速停车，因OA段铁轨不能停车，整个列车只能停在AB段内，已知＝1 200 m，＝2 000 m，求：

(1)列车减速运动的加速度的取值范围；

(2)列车减速运动的最长时间．

21. 难度：中等

如图所示，直角三角形ABC为某种透明介质的横截面，∠B＝30°，BC＝30cm，AB面涂有反光材料．某单色光从BC上的D点垂直BC射入介质，经AB面反射后从AC面上射出，射出方向与AB面垂直．已知BD＝21cm，不考虑光在AC面的反射．求：

（i）介质的折射率；

（ii）光在介质中的传播时间．

22. 难度：中等

如图所示，有一长为L＝6 m，质量为m₁＝1 kg的长木板放在水平面上，木板与水平面间的动摩擦因数为μ₁＝0.2，右端固定一挡板，左端放一质量为m₂＝1 kg的小滑块，滑块与木板间的动摩擦因数为μ₂＝0.1，现在滑块的左端瞬间给滑块施加一个水平冲量I＝4 N·s，滑块与挡板发生碰撞的时间和能量损失均忽略不计，g取10 m/s²，求：

(1)滑块与挡板碰撞后瞬间木板的速度；

(2)木板在水平面上发生的位移。

23. 难度：困难

如图所示，MN和M′N′为两竖直放置的平行光滑长直金属导轨，两导轨间的距离为L。在导轨的下部有垂直于导轨所在平面、方向向里的匀强磁场，磁感应强度为B。在导轨的MM′端连接电容为C、击穿电压为U_b、正对面积为S、极板间可认为是真空、极板间距为d的平行板电容器。在t＝0时无初速度地释放金属棒ef，金属棒ef的长度为L、质量为m、电阻可忽略不计．假设导轨足够长，磁场区域足够大，金属棒ef与导轨垂直并接触良好，导轨和各接触处的电阻不计，电路的电感、空气的阻力可忽略，已知重力加速度为g。

(1)求电容器两端的电压达到击穿电压所用的时间；

(2)金属棒ef下落的过程中，速度逐渐变大，感应电动势逐渐变大，电容器极板上的电荷量逐渐增加，两极板间存储的电场能也逐渐增加。单位体积内所包含的电场能称为电场的能量密度。已知两极板间为真空时平行板电容器的电容大小可表示为C＝。试证明平行板电容器两极板间的空间内的电场能量密度ω与电场强度E的平方成正比，并求出比例系数(结果用ε₀和数字的组合表示)。