2020年普通高等学校招生统一考试物理卷5

一、单选题

1. 难度：简单

在国际单位制中，电荷量的单位是库仑，符号是C，静电力常量k=9.0×10⁹ N·m² /C²．关于电荷量与库仑力，下列说法不正确的是

A.两个电荷量为1 C的点电荷在真空中相距1 m时，相互作用力相当于地球上一百万吨的物体所受的重力

B.我们几乎不可能做到使相距1 m的两个物体都带1 C的电荷量

C.在微观带电粒子的相互作用中，库仑力比万有引力强得多

D.库仑定律的公式和万有引力的公式在形式上很相似，所以它们是性质相同的两种力

2. 难度：中等

如图所示，弹簧振子在a、b两点间做简谐振动当振子从平衡位置O向a运动过程中

A.加速度和速度均不断减小

B.加速度和速度均不断增大

C.加速度不断增大，速度不断减小

D.加速度不断减小，速度不断增大

3. 难度：中等

摩天轮是的乐场一种大型转轮状设施，摩天轮边缘悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直平面内做匀速圆周运动，下列叙述正确的是

A.摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变

B.摩天轮物动一周的过程中，乘客所受合外力的冲量为零

C.在最低点，乘客处于失重状态

D.摩天轮转动过程中，乘客所受的重力的瞬时功率保持不变

4. 难度：中等

下列说法正确的是（     ）

A. 铀核裂变的核反应是U→Ba+Kx+2n

B. 玻尔根据光的波粒二象性，大胆提出假设，认为实物粒子也具有波动性

C. 原子从低能级向髙能级跃迁，不吸收光子也能实现

D. 根据爱因斯坦的“光子说”可知，光的波长越大，光子的能量越大

5. 难度：中等

汽车甲和乙在同一公路上做直线运动，下图是它们运动过程中的U-t图像，二者在t₁和t₂时刻的速度分别为v₁和v₂，则在t₁到t₂时间内

A.t₁时刻甲的加速度小于乙的加速度

B.乙运动的加速度不断增大

C.甲与乙间距离越来越大

D.乙的平均速度等于

6. 难度：中等

为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计．该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口．在垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为B的匀强磁场，在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极．污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压U．若用Q表示污水流量（单位时间内排出的污水体积），下列说法中正确的是 ( )

A.若污水中正离子较多，则前表面比后表面电势高

B.若污水中负离子较多，则前表面比后表面电势高

C.污水流量Q与U成正比，与a、b无关

D.污水中离子浓度越高电压表的示数将越大

7. 难度：中等

电路如图所示，当a、b两端接入100 V电压时，用理想电压表测得c、d两端电压为20 V；当c、d两端接入100 V电压时，用理想电压表测得a、b两端电压为50 V，则R₁∶R₂∶R₃等于(　　)

A.4∶2∶1 B.2∶1∶1

C.3∶2∶1 D.5∶3∶2

8. 难度：中等

如图所示，一细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A上的顶端O处，细线另一端拴一质量为m=0.2kg的小球静止在A上．若滑块从静止向左匀加速运动时加速度为a．(取)则(   )

A.当a=5m/s²时，线中拉力为

B.当a=10m/s²时, 小球受的支持力为

C.当a=12m/s²时, 经过1秒钟小球运动的水平位移是6m

D.在稳定后，地面对A的支持力一定小于两个物体的重力之和

9. 难度：困难

如图所示，光滑的圆环固定在竖直平面内，圆心为O，三个完全相同的小圆环a、b、c穿在大环上，小环c上穿过一根轻质细绳，绳子的两端分别固定着小环a、b，通过不断调整三个小环的位置，最终三小环恰好处于平衡位置，平衡时a、b的距离等于绳子长度的一半.已知小环的质量为m，重力加速度为g，轻绳与c的摩擦不计.则

A. a与大环间的弹力大小mg    B. 绳子的拉力大小为mg

C. c受到绳子的拉力大小为3mg    D. c与大环间的弹力大小为3mg

10. 难度：简单

如图所示，A、B两小球静止在光滑水平面上，用轻弹簧相连接，A球的质量小于B球的质量．若用锤子敲击A球使A得到v的速度，弹簧压缩到最短时的长度为L₁；若用锤子敲击B球使B得到v的速度，弹簧压缩到最短时的长度为L₂，则L₁与L₂的大小关系为(　　)

A.L₁>L₂ B.L₁<L₂

C.L₁＝L₂ D.不能确定

二、多选题

11. 难度：中等

图甲是工厂静电除尘装置的示意图，烟气从管口M进入，从管口N排出，当A、B两端接直流高压电源后，在电场作用下管道内的空气分子被电离为电子和正离子，而粉尘在吸附了电子后最终附着在金属管壁上，从而达到减少排放烟气中粉尘的目的，图乙是金属丝与金属管壁通电后形成的电场示意图。下列说法正确的是(　　)

A.金属丝与管壁间的电场为匀强电场

B.粉尘在吸附了电子后动能会增加

C.粉尘在吸附了电子后电势能会减少

D.粉尘在吸附了电子后电势能会增加

12. 难度：中等

如图所示，一列简谐波沿x轴传播，实线为t＝0时的波形图，此时P质点向y轴负方向振动；虚线为0.02 s(小于1个周期)时的波形图，则(　　)

A.波沿x轴正方向传播

B.波速为3.5 m/s

C.t＝0.02 s时，x＝8 cm处质点向y轴负方向振动

D.t＝0至t＝0.08 s，质点P通过的路程为0.04 m

13. 难度：中等

如图所示，A、B两物体用两根轻质细线分别悬挂在天花板上，两细线与水平方向夹角分别为60°和45°，A、B间拴接的轻质弹簧恰好处于水平状态，则下列判断正确的是（   ）

A.A、B的质量之比为1：

B.A、B所受弹簧弹力大小之比为：

C.悬挂A、B的细线上拉力大小之比为：1

D.快速撤去弹簧的瞬间，A、B的瞬时加速度大小之比为1：

14. 难度：中等

如图所示，xOy平面位于光滑水平桌面上，在O≤x≤2L的区域内存在着匀强磁场，磁场方向垂直于xOy平面向下．由同种材料制成的粗细均匀的正六边形导线框，放在该水平桌面上，AB与DE边距离恰为2L，现施加一水平向右的拉力F拉着线框水平向右匀速运动，DE边与y轴始终平行，从线框DE边刚进入磁场开始计时，则线框中的感应电流i(取逆时针方向的电流为正)随时间t的函数图象和拉力F随时间t的函数图象大致是

A.

B.

C.

D.

15. 难度：简单

如图所示，理想变压器的原副线圈的匝数比为4︰1，原线圈接有u=31lsin100πt(V)的交变电压，副线圈上接有定值电阻R、线圈L、灯泡D及理想电压表.以下说法正确的是

A.副线圈中电流的变化频率为50HZ

B.灯泡D两端电压为55V

C.若交变电压u的有效值不变，频率增大，则电压表的示数将减小

D.若交变电压u的有效值不变，频率增大，则灯泡D的亮度将变暗

16. 难度：困难

如图所示，光滑半圆轨道竖直放置，在轨道边缘处固定一光滑定滑轮(忽略滑轮大小)，一条轻绳跨过定滑轮且两端分别连接小球A、B，小球A在水平拉力F作用下静止于轨道最低点P。现增大拉力F使小球A沿着半圆轨道运动，当小球A经过Q点时速度为v，OQ连线与竖直方向的夹角为30°，则下列说法正确的是(　　)

A.小球A、B的质量之比为∶2

B.小球A经过Q点时，小球B的速度大小为

C.小球A从P运动到Q的过程中，小球A、B组成的系统机械能一定在增加

D.小球A从P运动到Q的过程中，小球B的动能一直增加

三、实验题

17. 难度：中等

在测定电容器电容的实验中，将电容器、电压传感器、阻值为3 kΩ的电阻R、电源、单刀双掷开关S按图甲所示电路图进行连接。先使开关S与1相连，电源给电容器充电，充电完毕后把开关S掷向2，电容器放电，直至放电完毕，实验得到的与电压传感器相连接的计算机所记录的电压随时间变化的图线如图乙所示，图丙为由计算机对图乙进行数据处理后记录了“峰值”及图线与时间轴所围“面积”的图像。

(1)根据图甲所示的电路，观察图乙可知：充电电流与放电电流方向________(填“相同”或“ 相反”)，大小都随时间________(填“增大”或“ 减小”)。

(2)该电容器的电容为________F(结果保留两位有效数字)。

(3)某同学认为：仍利用上述装置，将电压传感器从电阻两端改接在电容器的两端，也可以测出电容器的电容值，请你分析并说明该同学的说法是否正确________。

18. 难度：困难

某科技小组想测定弹簧托盘秤内部弹簧的劲度系数k，拆开发现其内部简易结构如图(a)所示，托盘A、竖直杆B、水平横杆H与齿条C固定连在一起，齿轮D与齿条C啮合，在齿轮上固定指示示数的指针E，两根完全相同的弹簧将横杆吊在秤的外壳I上。托盘中不放物品时，指针E恰好指在竖直向上的位置。指针随齿轮转动一周后刻度盘的示数为P₀＝5 kg。

科技小组设计了下列操作：

A．在托盘中放上一物品，读出托盘秤的示数P₁，并测出此时弹簧的长度l₁；

B．用游标卡尺测出齿轮D的直径d；

C．托盘中不放物品，测出此时弹簧的长度l₀；

D．根据测量结果、题给条件及胡克定律计算弹簧的劲度系数k；

E．在托盘中增加一相同的物品，读出托盘秤的示数P₂，并测出此时弹簧的长度l₂；

F．再次在托盘中增加一相同的物品，读出托盘秤的示数P₃，并测出此时弹簧的长度l₃；

G．数出齿轮的齿数n；

H．数出齿条的齿数N并测出齿条的长度l。

(1)小组同学经过讨论得出一种方案的操作顺序，即a方案：采用BD步骤。

①用所测得的相关量的符号表示弹簧的劲度系数k，则k＝________。

②某同学在实验中只测得齿轮直径，如图(b)所示，并查资料得知当地的重力加速度g＝9.80 m/s²，则弹簧的劲度系数k＝________。(结果保留三位有效数字)

(2)请你根据科技小组提供的操作，设计b方案：采用：________步骤；用所测得的相关量的符号表示弹簧的劲度系数k，则k＝________。

19. 难度：简单

如图所示，在用“插针法”测定平行玻璃砖的折射率实验中：

测定平行玻璃砖的折射率实验中：

(1)下列措施对提高实验精度没有作用的是________。

A．入射角α不宜过小

B．P₁P₂间距适当大些

C．选用d稍微大点的玻璃砖

D．OP₂间距尽可能小些

(2)下列因素对Δy大小没有影响的是________。

A．入射角α

B．玻璃砖的折射率n

C．P₁P₂之间的距离

D．玻璃砖的厚度d

四、解答题

20. 难度：简单

两物体A、B并排放在水平地面上，且两物体接触面为竖直面，现用一水平推力F作用在物体A上，使A、B由静止开始一起向右做匀加速运动，如图(a)所示，在A、B的速度达到6m/s时，撤去推力F.已知A、B质量分别为m_A＝1kg、m_B＝3kg，A与地面间的动摩擦因数μ＝0.3，B与地面间没有摩擦，B物体运动的v-t图象如图(b)所示.g取10m/s²，求：

(1)推力F的大小.

(2)A物体刚停止运动时，物体A、B之间的距离.

21. 难度：中等

一半径为R的半圆柱玻璃体，上方有平行截面直径AB的固定直轨道，轨道上有一小车，车上固定一与轨道成45°的激光笔，发出的细激光束始终在与横截面平行的某一平面上，打开激光笔，并使小车从左侧足够远的地方以匀速向右运动。已知该激光对玻璃的折射率为，光在空气中的传播速度大小为c。求：

(1)该激光在玻璃中传播的速度大小；

(2)从圆柱的曲侧面有激光射出的时间多少？（忽略光在AB面上的反射）

22. 难度：中等

如图所示，质量为m₂＝2kg的滑道静止在光滑的水平面上，滑道的AB部分是半径为R＝0.3m的四分之一圆弧，圆弧底部与滑道水平部分相切，滑道水平部分右端固定一个轻弹簧．滑道CD部分粗糙，长为L＝0.2m，动摩擦因数μ＝0.10，其他部分均光滑．现让质量为m₁＝1kg的物块(可视为质点)自A点由静止释放，取g＝10m/s²．求：

(1)物块到达最低点时的速度大小；

(2)在整个运动过程中，弹簧具有的最大弹性势能；

(3)物块最终停止的位置．

23. 难度：困难

如图所示，在竖直平面内，第二象限存在方向竖直向下的匀强电场(未画出)，第一象限内某区域存在一边界为矩形、磁感应强度B₀＝0.1 T、方向垂直纸面向里的匀强磁场(未画出)，A(m，0)处在磁场的边界上，现有比荷＝10⁸ C/kg的离子束在纸面内沿与x轴正方向成θ＝60°角的方向从A点射入磁场，初速度范围为×10⁶ m/s≤v₀≤10⁶ m/s，所有离子经磁场偏转后均垂直穿过y轴正半轴，进入电场区域。x轴负半轴上放置长为L的荧光屏MN，取π²＝10，不计离子重力和离子间的相互作用。

(1)求矩形磁场区域的最小面积和y轴上有离子穿过的区域长度；

(2)若速度最小的离子在电场中运动的时间与在磁场中运动的时间相等，求电场强度E的大小(结果可用分数表示)；

(3)在第(2)问的条件下，欲使所有离子均能打在荧光屏MN上，求荧光屏的最小长度及M点的坐标。