2020年北京市高考物理试卷

第1页，共19页2020年北京市高考物理试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共14小题，共42.0分）1.以下现象不属于干涉的是（）A.白光经过杨氏双缝得到彩色图样B.白光照射肥皂膜呈现彩色图样C.白光经过三棱镜得到彩色图样D.白光照射水面油膜呈现彩色图样2.氢原子能级示意如图。现有大量氢原子处于n=3能级上，下列说法正确的是（）A.这些原子跃迁过程中最多可辐射出2种频率的光子B.从n=3能级跃迁到n=1能级比跃迁到n=2能级辐射的光子频率低C.从n=3能级跃迁到n=4能级需吸收0.66eV的能量D.n=3能级的氢原子电离至少需要吸收13.6eV的能量3.随着通信技术的更新换代，无线通信使用的电磁波频率更高，频率资源更丰富，在相同时间内能够传输的信息量更大。第5代移动通信技术（简称5G）意味着更快的网速和更大的网络容载能力，“4G改变生活，5G改变社会”。与4G相比，5G使用的电磁波（）A.光子能量更大B.衍射更明显C.传播速度更大D.波长更长4.如图所示，一定量的理想气体从状态A开始，经历两个过程，先后到达状态B和C．有关A、B和C三个状态温度TA、TB和TC的关系，正确的是（）A.TA=TB，TB=TCB.TA＜TB，TB＜TCC.TA=TC，TB＞TCD.TA=TC，TB＜TC5.我国首次火星探测任务被命名为“天问一号”。已知火星质量约为地球质最的10%，半径约为地球半径的50%，下列说法正确的是（）A.火星探测器的发射速度应大于地球的第二宇宙速度B.火星探测器的发射速度应介于地球的第一和第二宇宙速度之间C.火星的第一字宙速度大于地球的第一宇宙速度D.火星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度6.一列简谐横波某时刻波形如图甲所示。由该时刻开始计时，质点L的振动情况如图乙所示。下列说法正确的是（）第2页，共19页A.该横波沿x轴负方向传播B.质点N该时刻向y轴负方向运动C.质点L经半个周期将沿x轴正方向移动到N点D.该时刻质点K与M的速度、加速度都相同7.真空中某点电荷的等势面示意如图，图中相邻等势面间电势差相等。下列说法正确的是（）A.该点电荷一定为正电荷B.P点的场强一定比Q点的场强大C.P点电势一定比Q点电势低D.正检验电荷在P点比在Q点的电势能大8.如图所示，在带负电荷的橡胶圆盘附近悬挂一个小磁针。现驱动圆盘绕中心轴高速旋转，小磁针发生偏转。下列说法正确的是（）A.偏转原因是圆盘周围存在电场B.偏转原因是圆盘周围产生了磁场C.仅改变圆盘的转动方向，偏转方向不变D.仅改变圆盘所带电荷的电性，偏转方向不变9.如图所示，理想变压器原线圈接在u=Umsin（ωt+φ）的交流电源上，副线圈接三个阻值相同的电阻R，不计电表内电阻影响。闭合开关S后（）A.电流表A2的示数减小B.电压表V1的示数减小C.电压表V2的示数不变D.电流表A1的示数不变10.分子力F随分子间距离r的变化如图所示。将两分子从相距r=r2处释放，仅考虑这两个分子间的作用，下列说法正确的是（）第3页，共19页A.从r=r2到r=r0分子间引力、斥力都在减小B.从r=r2到r=r1分子力的大小先减小后增大C.从r=r2到r=r0分子势能先减小后增大D.从r=r2到r=r1分子动能先增大后减小11.某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器，传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板，传感器记录的F-t图象如图乙所示。下列说法正确的是（）A.实验中必须让木板保持匀速运动B.图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线C.最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10：7D.只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数12.图甲表示某金属丝的电阻R随摄氏温度t变化的情况。把这段金属丝与电池、电流表串联起来（图乙），用这段金属丝做测温探头，把电流表的刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简易温度计。下列说法正确的是（）A.tA应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是线性关系B.tA应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是非线性关系C.tB应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是线性关系D.tB应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是非线性关系13.在同一竖直平面内，3个完全相同的小钢球（1号、2号、3号）悬挂于同一高度，静止时小球恰能接触且悬线平行，如图所示。在下列实验中，悬线始终保持绷紧状态，碰撞均为对心正碰。以下分析正确的是（）第4页，共19页A.将1号移至高度h释放，碰撞后，观察到2号静止、3号摆至高度h。若2号换成质量不同的小钢球，重复上述实验，3号仍能摆至高度hB.将1、2号一起移至高度h释放，碰撞后，观察到1号静止，2、3号一起摆至高度h，释放后整个过程机械能和动量都守恒C.将右侧涂胶的1号移至高度h释放，1、2号碰撞后粘在一起，根据机械能守恒，3号仍能摆至高度hD.将1号和右侧涂胶的2号一起移至高度h释放，碰撞后，2、3号粘在一起向右运动，未能摆至高度h，释放后整个过程机械能和动量都不守恒14.在无风的环境里，某人在高处释放静止的篮球，篮球竖直下落：如果先让篮球以一定的角速度绕过球心的水平轴转动（如图）再释放，则篮球在向下掉落过程中偏离竖直方向做曲线运动。其原因是，转动的篮球在运动过程中除受重力外，还受到空气施加的阻力f1和偏转力f2．这两个力与篮球速度v的关系大致为：f1=k1v2，方向与篮球运动方向相反；f2=k2v，方向与篮球运动方向垂直。下列说法正确的是（）A.k1、k2是与篮球转动角速度无关的常量B.篮球可回到原高度且角速度与释放时的角速度相同C.人站得足够高，落地前篮球有可能向上运动D.释放条件合适，篮球有可能在空中持续一段水平直线运动二、实验题（本大题共2小题，共18.0分）15.在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中，做如下探究：（1）为猜想加速度与质量的关系，可利用图1所示装置进行对比实验。两小车放在水平板上，前端通过钩码牵引，后端各系一条细线，用板擦把两条细线按在桌上，使小车静止。抬起板擦，小车同时运动，一段时间后按下板擦，小车同时停下。对比两小车的位移，可知加速度与质量大致成反比。关于实验条件，下列正确的是：______（选填选项前的字母）。A．小车质量相同，钩码质量不同B．小车质量不同，钩码质量相同C．小车质量不同，钩码质量不同（2）某同学为了定量验证（1）中得到的初步关系，设计实验并得到小车加速度a与质量M的7组实验数据，如表所示。在图2所示的坐标纸上已经描好了6组数据点，请将余下的一组数据描在坐标纸上，并作出a-图象。次数1234567a/（m•s-2）0.620.560.480.400.320.240.15M/kg0.250.290.330.400.500.711.00（3）在探究加速度与力的关系实验之前，需要思考如何测“力”。请在图3中画出小车受力的示意图。为了简化“力”的测量，下列说法正确的是：______（选填选项前的字母）。A．使小车沿倾角合适的斜面运动，小车受力可等效为只受绳的拉力第5页，共19页B．若斜面倾角过大，小车所受合力将小于绳的拉力C．无论小车运动的加速度多大，砂和桶的重力都等于绳的拉力D．让小车的运动趋近于匀速运动，砂和桶的重力才近似等于绳的拉力16.用图1所示的甲、乙两种方法测量某电源的电动势和内电阻（约为1Ω）。其中R为电阻箱，电流表的内电阻约为0.1Ω，电压表的内电阻约为3kΩ。（1）利用图1中甲图实验电路测电源的电动势E和内电阻r，所测量的实际是图2中虚线框所示“等效电源”的电动势E'和内电阻r′．若电流表内电阻用RA表示，请你用E、r和RA表示出E'、r'，并简要说明理由。（2）某同学利用图象分析甲、乙两种方法中由电表内电阻引起的实验误差。在图3中，实线是根据实验数据（图甲：U═IR，图乙：I=）描点作图得到的U-I图象；虚线是该电源的路端电压U随电流I变化的U-I图象（没有电表内电阻影响的理想情况）。在图3中，对应图甲电路分析的U-I图象是：______：对应图乙电路分析的U-I图象是：______。（3）综合上述分析，为了减小由电表内电阻引起的实验误差，本实验应选择图1中的______（填“甲”或“乙”）。第6页，共19页三、计算题（本大题共3小题，共28.0分）17.无人机在距离水平地面高度h处，以速度v0水平匀速飞行并释放一包裹，不计空气阻力，重力加速度为g。（1）求包裹释放点到落地点的水平距离x；（2）求包裹落地时的速度大小v；（3）以释放点为坐标原点，初速度方向为x轴方向，竖直向下为y轴方向，建立平面直角坐标系，写出该包裹运动的轨迹方程。18.如图甲所示，N=200匝的线圈（图中只画了2匝），电阻r═2Ω，其两端与一个R=48Ω的电阻相连，线圈内有指向纸内方向的磁场。线圈中的磁通量按图乙所示规律变化。（1）判断通过电阻R的电流方向：（2）求线圈产生的感应电动势E；（3）求电阻R两端的电压U。第7页，共19页19.如图甲所示，真空中有一长直细金属导线MN，与导线同轴放置一半径为R的金属圆柱面。假设导线沿径向均匀射出速率相同的电子，已知电子质量为m，电荷量为e。不考虑出射电子间的相互作用。（1）可以用以下两种实验方案测量出射电子的初速度：a．在柱面和导线之间，只加恒定电压；b．在柱面内，只加与MN平行的匀强磁场。当电压为U0或磁感应强度为B0时，刚好没有电子到达柱面。分别计算出射电子的初速度v0。（2）撤去柱面，沿柱面原位置放置一个弧长为a、长度为b的金属片，如图乙所示。在该金属片上检测到出射电子形成的电流为I，电子流对该金属片的压强为p。求单位长度导线单位时间内出射电子的总动能。四、综合题（本大题共1小题，共12.0分）20.某试验列车按照设定的直线运动模式，利用计算机控制制动装置，实现安全准确地进站停车。制动装置包括电气制动和机械制动两部分。图1所示为该列车在进站停车过程中设定的加速度大小a车随速度v的变化曲线。（1）求列车速度从20m/s降至3m/s经过的时间t及行进的距离x。（2）有关列车电气制动，可以借助图2模型来理解。图中水平平行金属导轨处于竖直方向的匀强磁场中，回路中的电阻阻值为R，不计金属棒MN及导轨的电阻。MN沿导轨向右运动的过程，对应列车的电气制动过程，可假设MN棒运动的速度与列车的速度、棒的加速度与列车电气制动产生的加速度成正比。列车开始制动时，其速度和电气制动产生的加速度大小对应图1中的P点。论证电气制动产生的加速度大小随列车速度变化的关系，并在图1中画出图线。（3）制动过程中，除机械制动和电气制动外，列车还会受到随车速减小而减小的第8页，共19页空气阻力。分析说明列车从100m/s减到3m/s的过程中，在哪个速度附近所需机械制动最强？（注意：解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明）第9页，共19页答案和解析1.【答案】C【解析】解：A、用白光做光源，根据双缝干涉条纹的间距公式△x=λ知，不同波长的，条纹宽度不一，则得到彩色的干涉条纹，B、肥皂液是无色的，吹出的肥皂泡却是彩色的，是由于光线在肥皂膜的表面发生干涉造成的，C、阳光通过三棱镜形成彩色光带，是光的色散现象，不属于干涉现象，D、水面上的油膜呈现彩色是光的干涉现象，属于薄膜干涉，本题选现象不属于干涉的，故选：C。白光过杨氏双缝形成彩色图样属于干涉现象；白光照射肥皂泡和水面油膜属于薄膜干涉；白光过三菱镜得到彩色图样属于光的色散；考查光的干涉、光的色散现象，理解它们的原理与区别，注意色散与干涉的区别。2.【答案】C【解析】解：A．大量氢原子处于n=3能级跃迁到n=1多可辐射出C=3种不同频率的光子，故A错误；B．根据能级图可知从n=3能级跃迁到n=1能级辐射的光子能量为：=13.6eV-1.51eV=12.09eV从n=3能级跃迁到n=2能级辐射的光子能量为：=3.4eV-1.51eV=1.89eV比较可知从n=3能级跃迁到n=1能级比跃迁到n=2能级辐射的光子频率高，故B错误；C．根据能级图可知从n=3能级跃迁到n=4能级，需