2020年高考北京卷物理試題(含答案)

本試卷共8頁，100分?？荚嚂r(shí)長90分鐘?？忌鷦?wù)必將答案答在答題卡上，在試卷上作答無效?？荚嚱Y(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。第一部分本部分共14題，每題3分，共42分。在每題列出的四個(gè)選項(xiàng)中，選出最符合題目要求的一項(xiàng)。1．以下現(xiàn)象不屬于干涉的是B．白光照射肥皂膜呈現(xiàn)彩色圖樣C．白光經(jīng)過三棱鏡得到彩色圖樣B．從n3能級躍遷到n1能級比躍遷到n2能級輻射的光子頻率低C．從n3能級躍遷到n4能級需吸收0.66eV的能量D．n3能級的氫原子電離至少需要吸收13.6eV的能量3．隨著通信技術(shù)的更新?lián)Q代，無線通信使用的電磁波頻率更高，頻率資源更豐富，在相同時(shí)間內(nèi)能夠傳輸?shù)男畔⒘扛?。?代移動(dòng)通信技術(shù)（簡稱5G）意味著更快的網(wǎng)速和更大的網(wǎng)絡(luò)容載能力，“4G改變生活，5G改變社會”。與4G相比，5G使用的電磁波C．傳播速度更大4．如圖所示，一定量的理想氣體從狀態(tài)A開始，經(jīng)歷兩個(gè)過程，先后到達(dá)狀態(tài)B和C。有關(guān)A、B和C三個(gè)狀態(tài)ABBCABBCTT，TTD．ACBCACBC5．我國首次火星探測任務(wù)被命名為“天問一號”。已知火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的10%，半徑約為地球半徑的50%，A．火星探測器的B．火星探測器的C．火星的第一D．火星表面的某時(shí)刻波形如圖甲所示。由該時(shí)刻開始乙所示。下列說法正確的是6．一計(jì)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)L的振動(dòng)情況如圖發(fā)射速度應(yīng)大于地球的第二宇宙速度發(fā)射速度應(yīng)介于地球的第一和第二宇宙速度之間A．該橫波沿軸負(fù)方向傳播xB．質(zhì)點(diǎn)N該時(shí)刻向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)第2頁共16頁C．質(zhì)點(diǎn)D．該時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)7．真空中某點(diǎn)K與Ｍ的速度、加速度都相同電荷的等勢面示意如圖，圖中相鄰等勢面間電勢差相等。下列說法正確的是電荷一定為正電荷橡膠圓盤附近懸掛一個(gè)小磁針?，F(xiàn)驅(qū)動(dòng)圓盤繞中心軸高速旋轉(zhuǎn)，小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。下列說法正確的是A．偏轉(zhuǎn)原因是圓盤周B．偏轉(zhuǎn)原因是圓盤周C．僅改變圓盤的，偏轉(zhuǎn)方向不變D．僅改變圓盤所帶電荷的電性，偏轉(zhuǎn)方向不變圍存在電場圍產(chǎn)生了磁場轉(zhuǎn)動(dòng)方向9．如圖所示，理想變壓器原線圈接在uUsint的交流電源上，副線圈接三個(gè)阻值相同的電阻R，不計(jì)m電表內(nèi)電阻影響。閉合開關(guān)S后第3頁共16頁A2V1VC．電壓表的示數(shù)不變2A1,下列說法F2rr到分子間引力rr、斥力都在減小A．從20rr到分子力的rr大小先減小后增大B．從21rr到分子rr勢能先減小后增大C．從20rr到分子rr動(dòng)能先增大后減小D．從2111．某同學(xué)利用圖甲所示裝置研究摩擦力的變化情況。實(shí)驗(yàn)臺上固定一個(gè)力傳感器,傳感器用棉線拉住物塊,物塊放Ft圖像如圖水平向左拉木板,傳感器記錄的乙所示。下列說法正確的是A．實(shí)驗(yàn)中必須讓木板保持勻速運(yùn)動(dòng)B．圖時(shí)間的變化曲線C．最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力之比約為10:7D．只用圖據(jù)可得出物塊與木板間的動(dòng)摩擦數(shù)因置在粗糙的長木板上。乙中曲線就是摩擦力隨乙中數(shù)第4頁共16頁t變化的情況。把這段金屬絲與電池串聯(lián)起來（圖乙）,用這段做測溫探頭,把電,就得到了一個(gè)簡易溫度計(jì)。下列說法正確的是A．t應(yīng)標(biāo)在電流較大的刻度流是線性關(guān)系上,且溫度與電AB．t應(yīng)標(biāo)在電AC．t應(yīng)標(biāo)在電BD．t應(yīng)標(biāo)在電B13．在同一豎直平面內(nèi)，3個(gè)完全相同的小鋼球（1號、2號、3號）懸掛于同一高度；靜止時(shí)小球恰能接觸且懸線平行，如圖所示。在下列實(shí)驗(yàn)中，懸線始終保持繃緊狀態(tài)，碰撞均為對心正碰。以下分析正確的是A．將1號移至高度2號靜止、3號擺至高度h。若2號換成質(zhì)量不同的小鋼球，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，3號仍能擺至高度B．將1、2號一起移至高度h，后觀察到能和動(dòng)量都守恒C．將右側(cè)涂膠的1號移至高度D．將1號和右側(cè)涂膠的2號一起移至高度h，后h，后觀察到h1號靜止，2、3號一起擺至高度h，釋放后整個(gè)過程機(jī)械h1、2號碰撞后粘在一起，根據(jù)機(jī)械能守恒，3號仍能擺至高度h2、3號粘在一起向右運(yùn)動(dòng)，未能擺至高度h，釋第5頁共16頁14．在無風(fēng)的環(huán)境里，某人在高處釋放靜止的籃球，籃球豎直下落；如果先讓籃球以一定的角速度繞過球心的水平軸轉(zhuǎn)動(dòng)（如圖）再釋放，則籃球在向下掉落過程中偏離豎直方向做曲線運(yùn)動(dòng)。其原因是，轉(zhuǎn)動(dòng)的籃球在運(yùn)動(dòng)過f和偏轉(zhuǎn)力v2，1211fkv，方向與籃球運(yùn)動(dòng)方向垂直。下列說法正確的是22方向與籃球運(yùn)動(dòng)方向相反；A．k、k是與籃球轉(zhuǎn)動(dòng)角速度無關(guān)的常量12B．籃球C．人D．釋放可回到原高度且角速度與釋放時(shí)的角速度相同站得足夠高，落地前籃球有可能向上運(yùn)動(dòng)條件合適，籃球有可能在空中持續(xù)一水段平直線運(yùn)動(dòng)第二部分本部分共6題，共58分。15．（9分）在“探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，做如下探究：可利用圖1所示裝置進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)。兩小車放在水平條細(xì)線，用板擦把兩條細(xì)線按在桌上，使小車靜止。抬起板擦，小車同時(shí)運(yùn)動(dòng)，一時(shí)間后按下板擦，小車同時(shí)停下。對比兩小車的位移，可知加速度與質(zhì)量大致成反比。關(guān)于實(shí)驗(yàn)條件，（選填選項(xiàng)前的字母）。（1）為猜想加速度與質(zhì)量的關(guān)系，板上，前端通過鉤碼牽引，后端各系一段下列正確的是：A．小車質(zhì)量相B．小車質(zhì)量不同，鉤碼質(zhì)量相C．小車質(zhì)量不同，鉤碼質(zhì)量不同，鉤碼質(zhì)量不同同同第6頁共16頁（2）某同學(xué)為了定量驗(yàn)證（1）中得到的初步關(guān)系，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并得到小車加速度a與質(zhì)量M的7組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，6組數(shù)據(jù)點(diǎn)，請將余下的一組數(shù)據(jù)描在坐標(biāo)紙上，并作出a1M圖像。次數(shù)1234567a/ms0.620.560.480.400.320.240.152M/kg0.250.290.330.400.500.711.00力的關(guān)系實(shí)驗(yàn)之前，受力的示意圖。為了簡化（3）在探究加速度與需要思考如何測“力”。請?jiān)趫D3中畫出小車“力”的測量，下列說法正確的是：__________（選填選項(xiàng)前的A．使小車只受繩的拉力B．若斜面傾角過大，小車所C．無論小車D．讓小車的字母）。沿傾角合適的斜面運(yùn)動(dòng)，小車受力可等效為受合力將小于繩的拉力運(yùn)動(dòng)的加速度多大，砂和桶的重力都等于繩的拉力重力才近似等于繩的拉力運(yùn)動(dòng)趨近于勻速運(yùn)動(dòng)，砂和桶的第7頁共16頁、乙兩種方法測量某電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻（約為1Ω）。其中R為電阻箱，電流表的內(nèi)電阻約實(shí)驗(yàn)電路測電源的電動(dòng)勢E和內(nèi)電阻r，所測量的實(shí)際是圖（1）利用圖1中甲圖2中虛線框所示“等效電源”的電動(dòng)勢E和內(nèi)電阻r。若電流表內(nèi)電阻用，請你用、和表示出E、r，并簡要說明理A、乙兩種方法中由電表內(nèi)電阻引起的3中，實(shí)線是根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得到的圖像；虛線是該電源的路端電壓U隨電流I變化的U-I：=，圖乙：IU）描點(diǎn)作圖（圖甲UIRR圖像（沒有電表內(nèi)電阻影響的理想情況）。U-I第8頁共16頁3中，對應(yīng)圖甲電路分析的U-I圖像是：__________；對應(yīng)圖乙電路分析的U-I圖像是：________。為了減小由電表內(nèi)電阻引起的實(shí)驗(yàn)誤差，本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選擇圖（3）綜合上述分析，1中的（填“甲”或“乙”）。17．（9分）v0y豎直向下為軸方向，建立平面直角坐標(biāo)系，寫出該包阻相連，線N200匝的所示，圈內(nèi)有指向紙內(nèi)方向的（1）判斷通過電阻R的電第9頁共16頁19．（10分）如圖甲所示，真空中有一長直細(xì)金屬導(dǎo)線MN，與導(dǎo)線同軸放置一半徑為R的金屬圓柱面。假設(shè)導(dǎo)線沿徑向均me勻射出速率相同的電子，已知電子質(zhì)量為，電荷量為。不考慮出射電子間的相互作用。（1）可以用以下兩種實(shí)驗(yàn)方案測量出射電子的初速度：A．在柱面和導(dǎo)線之間，只加恒定電壓；UBv0當(dāng)電壓為或磁感應(yīng)強(qiáng)度為時(shí)，剛好沒有電子到達(dá)柱面。分別計(jì)算出射電子的初速度。00（2）撤去柱面，沿柱面原位置放置一個(gè)弧長為a、長度為片，如圖乙所示。在該金屬片上檢測到出b的金屬p射電子形成的電流為流對該金屬片的壓強(qiáng)為。求單位長度導(dǎo)線單位時(shí)間內(nèi)出射電子的總動(dòng)能。I，電子第10頁共16頁20．（12分）某試驗(yàn)列車按照設(shè)定的直線運(yùn)動(dòng)模式，利用計(jì)算機(jī)控制制動(dòng)裝置，實(shí)現(xiàn)安全準(zhǔn)確地進(jìn)站停車。制動(dòng)裝置包括電氣制動(dòng)和機(jī)械制動(dòng)兩部分。圖1所示為該列車在進(jìn)站停車過程中設(shè)定的加速度大小隨速度的變化曲線。av車tx（2）有關(guān)列車電氣制動(dòng)，可以借助圖2模型來理解。圖中水平平行金屬導(dǎo)軌處于豎直方向的勻強(qiáng)磁場中，回路中的電阻阻值為R，不計(jì)金屬棒MN及導(dǎo)軌的電阻。MN沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)的過程，對應(yīng)列車的電氣制動(dòng)過程，可假設(shè)MN棒運(yùn)動(dòng)的速度與列車的速度車開始制動(dòng)時(shí)，、棒的加速度與列車電氣制動(dòng)產(chǎn)生的加速度成正比。列其速度和電氣制動(dòng)產(chǎn)生的加速度大小對應(yīng)圖論證電氣制動(dòng)產(chǎn)生的加速度大1中的P點(diǎn)。（3）制動(dòng)過程中，除機(jī)械制動(dòng)和電氣制動(dòng)外，列車還會受到隨車速減小而減小的空氣阻力。分析說明列車從100m/s減到3m/s的過程中，在哪個(gè)速度附近所需機(jī)械制動(dòng)最強(qiáng)?（注意：解題過程中需要用到、但題目沒有給出的物理量，要在解題時(shí)做必要的說明）（考生務(wù)必將答案答在答題卡上，在試卷上作答無效）第11頁共16頁15.(1).B(2).(3).A16.(1).EE，rR，理由見解析(2).CA(3).乙A【解析】【詳解】(1)[1]將電源和電流表視為等效電源，電源電動(dòng)勢是電源本身具有的屬性，電流表不具有產(chǎn)生電動(dòng)勢的本領(lǐng)，所以等效電源的電動(dòng)勢仍然為EE而電流表的內(nèi)阻和電動(dòng)勢的內(nèi)阻作為等效電源的內(nèi)阻，即rrRA(2)[2]對甲圖，考慮電表內(nèi)阻時(shí)，根據(jù)閉合電路歐姆定律得EUIrUI(rR)路內(nèi)A變形得U(rR)IEA直接通過實(shí)驗(yàn)獲得數(shù)據(jù)，可得UrIE圖像與縱軸截距均為電源電動(dòng)勢E，虛線對應(yīng)的斜率大小為r，實(shí)線對應(yīng)的斜率大小為(rR)，所以對應(yīng)圖甲電A路分析的UI圖像是C；[3]對乙圖，考慮電表內(nèi)阻時(shí)（即虛線對應(yīng)的真實(shí)情況），根據(jù)閉合電路歐姆定律得UrEUIrU(I)rUIrUR路內(nèi)RVV第12頁共16頁變形得RrVRVRrRrUIEVV直接通過實(shí)驗(yàn)獲得數(shù)據(jù)，可得UrIERRrrr，虛線對應(yīng)的縱軸截距為E，實(shí)線對應(yīng)的縱軸截距虛線對應(yīng)的斜率大小為r，實(shí)線對應(yīng)的斜率大小為VVRE；兩圖線在時(shí)，對應(yīng)的短路電流均為，所以對應(yīng)圖乙電路分析的圖像是A。IU0短rEEUI為VRrV(3)[4]圖甲雖然測量的電源電動(dòng)勢準(zhǔn)確，但電流表分壓較為明顯，所以內(nèi)阻測量的誤差很大；圖乙雖然電動(dòng)勢和內(nèi)阻測量均偏小，但是電壓表內(nèi)阻很大，分流不明顯，所以電動(dòng)勢和內(nèi)阻的測量誤差較小，所以選擇圖乙可以減小由電表內(nèi)電阻引起的實(shí)驗(yàn)誤差。17.(1)包裹脫離無人機(jī)后做平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，則h1gt22解得2htg水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以水平距離為2hxvtvg00(2)包裹落地時(shí)，豎直方向速度為2hvgtgyg落地時(shí)速度為vv2v2v22gh0y0(3)包裹做平拋運(yùn)動(dòng)，分解位移xvt0y1gt22兩式消去時(shí)間得包裹的軌跡方程為gyx22v20第13頁共16頁18.(1)根據(jù)圖像可知，線圈中垂直于紙面向里的磁場增大，為了阻礙線圈中磁通量的增大，根據(jù)楞次定律可知線圈R中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場垂直于紙面向外，根據(jù)安培定則可知線圈中的感應(yīng)電流為逆時(shí)針方向，所通過電阻的電流ab方向?yàn)?。根?jù)法拉第電磁感應(yīng)定律(2)ENt2000.0150.010V10V0.10R電阻兩端的電壓為路端電壓，根據(jù)分壓規(guī)律可知(3)R48URrE48210V9.6VU（）在柱面和導(dǎo)線之間，只加恒定電壓，粒子剛好沒有電子到達(dá)柱面，此時(shí)速度為零，根據(jù)動(dòng)能定理有19.1a.0eU1mv2200解得v2eU0m0MNb.在柱面內(nèi)，只加與平行的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為剛好沒有電B時(shí)，0子到達(dá)柱面，設(shè)粒子的偏轉(zhuǎn)半徑為r，根據(jù)幾何關(guān)系有2rR根據(jù)洛倫茲力提供向心力，則有Bevmv20r00解得veBR02m0Q（2）有電流的定義式I可得，單位時(shí)間都到金屬片的粒子數(shù)為tnI0e0由于電子流對金屬片的壓強(qiáng)為子流對金屬片單位時(shí)間內(nèi)的壓力為p，則電F=p·ab由牛頓第三定律可得，金屬片對電子流的作用為F'Fp·ab根據(jù)動(dòng)量定理有第14頁共16頁0En1mv2ep2a2b222mIk00單位長