青岛市达标名校2020年高考四月适应性考试物理试题含解析

青岛市达标名校2020年高考四月适应性考试物理试题
一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1．自空中的A点静止释放一个小球，经过一段时间后与斜面体的B点发生碰撞，碰后速度大小不变，方向变为水平，并经过相等的时间最终落在水平地面的C点，如图所示，水平面上的D点在B点正下方，不计空气阻力，下列说法正确的是
A．A、B两点的高度差和B、D两点的高度差之比为1∶3
B．A、B两点的高度差和C、D两点的间距之比为1∶3
C．A、B两点的高度差和B、D两点的高度差之比为1∶2
D．A、B两点的高度差和C、D两点的间距之比为1∶2
2．如图所示，重型自卸车装载一巨型石块，当利用液压装置使车厢缓慢倾斜到一定角度，车厢上的石块就会自动滑下．以下说法正确的是（）
A．石块没有下滑时，自卸车车厢倾角变大，石块对车厢的压力不变
B．石块没有下滑时，自卸车车厢倾角变大，石块对车厢的摩擦力变大
C．石块开始下滑时，自卸车车厢倾角变大，石块对车厢的作用力变大
D．石块开始下滑时，自卸车车厢倾角变大，石块受到的合力不变
3．下列说法正确的是（）
A．β射线是聚变反应过程中由原子核外电子电离产生的
B．汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子，并准确测出了电子的电荷量
C．天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构
D．卢瑟福的原子核式结构模型认为核外电子运行的轨道半径是量子化的
4．“S 路”曲线行驶是我国驾驶证考试中的一项科目，某次考试过程中，有两名学员分别坐在驾驶座和副驾驶座上，并且始终与汽车保持相对静止，汽车在弯道上行驶时可视作圆周运动，行驶过程中未发生打滑。

如图所示，当汽车在水平“S 路”上减速行驶时
A．两名学员具有相同的线速度
B．汽车受到的摩擦力与速度方向相反
C．坐在副驾驶座上的学员受到汽车的作用力较大
D．汽车对学员的作用力大于学员所受的重力
5．如图是世界物理学史上两个著名实验的装置图，下列有关实验的叙述正确的是
A．图甲是α粒子散射实验装置，卢瑟福指导他的学生们进行α粒子散射实验研究时，发现了质子和中子B．图甲是α粒子散射实验装置，汤姆孙根据α粒子散射实验，提出了原子“枣糕模型”结构
C．图乙是研究光电效应的实验装置，根据光电效应规律，超过极限频率的入射光频率越大，则光电子的最大初动能越大
D．图乙是研究光电效应的实验装置，根据光电效应规律，超过极限频率的入射光光照强度一定，则光的频率越大所产生的饱和光电流就越大
6．如图，通电导线MN与单匝矩形线圈abcd共面，位置靠近ab且相互绝缘。

当MN中电流突然减小时，线圈产生的感应电流I，线圈所受安培力的合力为F，则I和F的方向为（）
A．I顺时针，F向左B．I顺时针，F向右
C．I逆时针，F向左D．I逆时针，F向右
二、多项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分
7．如图所示，abcd为一正方形边界的匀强磁场区域，磁场边界边长为L，三个粒子以相同的速度从a点沿对角线方向射入，粒子1从b点射出，粒子2从c点射出，粒子3从cd边垂直射出，不考虑粒子的重力和粒子间的相互作用. 根据以上信息，可以确定
A．粒子1带负电，粒子2不带电，粒子3带正电
B．粒子1和粒子3的比荷之比为2：1
C．粒子1和粒子2在磁场中的运动时间之比为π：4
L
D．粒子3的射出位置与d点相距
2
8．如图所示，把半径为d的玻璃半球体放在纸面上，让它的凸面向上，分别从A、B两处（其中A处为玻璃半球体的最高点）观察玻璃半球体中心O处纸面上的文字，下列说法正确的是（）
A．从A处看到的字比从B处看到的字高
B．从B处看到的字比从A处看到的字高
C．从A处看到的字和从B处看到的字一样高
D．从A处看到的字和没有放玻璃半球体时一样高
9．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
10．拉格朗日点又称平动点。

地球和月球连线之间，存在一个拉格朗日点，处在该点的空间站在地球和月球引力的共同作用下，可与月球一起以相同的周期绕地球做匀速圆周运动。

已知空间站、月球围绕地球做匀速圆周运动的轨道半径分别约为3.2×105km和3.8×105，月球围绕地球公转周期约为27天。

g取10 m/s2，下列说法正确的是（）
A．地球的同步卫星轨道半径约为4.2×104km
B．空间站的线速度与月球的线速度之比约为0.84
C．地球的同步卫星的向心加速度大于空间站的向心加速度
D．月球的向心加速度小于空间站向心加速度
11．天文学家观测发现的双子星系统“开普勒—47”有一对互相围绕运行的恒星，其中一颗大恒星的质量为M，另一颗小恒星只有大恒星质量的三分之一，引力常量为G，据此可知（）
A．大、小两颗恒星的转动周期之比为1：3 B．大、小两颗恒星的转动角速度之比为1：1
C．大、小两颗恒星的转动半径之比为3：1 D．大、小两颗恒星的转动半径之比为1：3
12．如图所示，粗细均匀的光滑直杆竖直固定，轻弹簧一端连接于竖直墙上，另一端连接于套在杆上的小球上，小球处于静止状态。

现用平行于杆向上的力F拉球，使小球沿杄缓慢向上移动，当弹簧水平时恰好处于原长，则从小球开始向上运动直到弹簧水平的过程中，下列说法正确的是（）
A．拉力F越来越大B．拉力F先减小后增大
C．杆对球的作用力一直减小D．杆对球的作用力先增大后减小
三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．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）使用多用电表粗测电阻时，将选择开关拨至欧姆挡“×100”挡，经正确操作后，指针指示如图甲a。

为了使多用电表测量的结果更准确，该同学应该选择欧姆挡_____档（选填“×10”“×1k”）；若经过正确操作，将两表笔接待测电阻两端时，指针指示如图甲b，则待测电阻为_____Ω。

（2）图乙是某多用电表欧姆挡内部电路示意图。

其中，电流表满偏电流为0.5mA、内阻为10Ω；电池电动势为1.5V、内阻为1Ω；变阻器R0的阻值范围为0〜5000Ω。

①该欧姆表的两只表笔中，_____是黑表笔。

（选填“A”或“B”）；
②该欧姆表的刻度值是按电池电动势为1.5V、内阻为1Ω进行刻度的。

当电池的电动势下降到1.45V、内阻增大到4Ω时，欧姆表仍可调零，则调零后R0接入电路的电阻将变_____（填“大”或“小”），若用重新调零后的欧姆表测得某待测电阻阻值为400Ω，则这个待测电阻的真实阻值为_____Ω．（结果保留三位有效数
字）
14．某同学为了测量一根铅笔芯的电阻率，设计了如图所示的电路测量该铅笔芯的电阻值．所用器材有电流表1A 、2A ，电阻箱1R 、滑动变阻器2R 、待测铅笔芯x R 、电源E 、开关S 及导线等．操作步骤如下：调节滑动变阻器和电阻箱的阻值达到最大；闭合开关，适当调节滑动变阻器和电阻箱的阻值：记录两个电流表1A 、2A 的示数分别为1I 、2I ，
请回答以下问题：
（1）若电流的内阻可忽略．则电流表示数2I =______1I 时，电阻箱的阻值等于待测笔芯的电阻值． （2）用螺旋测微器测量该笔芯的直径，螺旋测微器的示数如图所示，该笔芯的直径为______mm ． （3）已测得该笔芯的长度20.00 cm L =，电阻箱1R 的读数为5.00 Ω，根据上面测量的数据可计算出笔芯的电阻率ρ=______m Ω⋅．（结果保留3位有效数字）
（4）若电流表2A 的内阻不能忽略，仍利用（l ）中方法，则笔芯电阻的测量值______真实值（填“大于”“小于”或“等于”）．
四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15．光的干涉和衍射现象说明光具有波动性。

爱因斯坦的光电效应理论和康普顿效应理论表明，光在某些方面确实也会表现得像是由一些粒子（即一个个有确定能量和动量的“光子”）组成的。

人们意识到，光既具有波动性，又具有粒子性。

（c 为光速，h 为普朗克常量）
(1)物理学家德布罗意把光的波粒二象性推广到实物例子，他提出假设：实物粒子也具有波动性，即每一个运动的粒子都与一个对应的波相联系，粒子的能量E 和动量p 跟它所对应波的频率v 和波长λ之间也遵从如下关系：E νh
=，h p λ=。

请依据上述关系以及光的波长公式，试推导单个光子的能量E 和动量p 间存在的关系；
(2)我们在磁场中学习过磁通量Φ，其实在物理学中有很多通量的概念，比如电通量、光通量、辐射通量等等。

辐射通量c Φ表示单位时间内通过某一截面的辐射能，其单位为J /s 。

①光子具有能量。

一束波长为λ的光垂直照射在面积为S 的黑色纸片上，其辐射通量为c Φ，且全部被黑纸片吸收，求该束光单位体积内的光子数n ；
②光子具有动量。

当光照射到物体表面上时，不论光被物体吸收还是被物体表面反射，光子的动量都会发生改变，因而对物体表面产生一种压力。

求上一问中的光对黑纸片产生的压力大小，并判断若将黑纸片换成等大的白纸片，该束光对白纸片的压力有何变化。

16．如图所示是一种叫“蹦极跳”的运动。

跳跃者用弹性长绳一端绑在脚踝关节处，另一端固定在距地面几十米高处，然后从该高处自由跳下。

某人做蹦极运动时，从起跳开始计时，他对弹性长绳的弹力F随时间t变化为如图所示的曲线。

为研究方便，不计弹性长绳的重力，忽略跳跃者所受的空气阻力，并假设他仅在竖直方向运动，重力加速度g取10m/s2。

根据图中信息求：
(1)该跳跃者在此次跳跃过程中的最大加速度；
(2)该跳跃者所用弹性绳的原长；
(3)假设跳跃者的机械能都损耗于与弹性绳相互作用过程中。

试估算，为使该跳跃者第一次弹回时能到达与起跳点等高处，需要给他多大的初速度。

17．如图所示，长l＝1m的轻质细绳上端固定，下端连接一个可视为质点的带电小球，小球静止在水平向右的匀强电场中，绳与竖直方向的夹角θ＝37°.已知小球所带电荷量q＝1.0×10－6C，匀强电场的场强E＝3.0×103N/C，取重力加速度g＝10m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求：
(1)小球所受电场力F的大小；
(2)小球的质量m；
(3)将电场撤去，小球回到最低点时速度v的大小．
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合
题目要求的
1．D
【解析】
【详解】
AC 、AB 段小球自由下落，BC 段小球做平抛运动，两段时间相同，根据212
h gt =，可知A 、B 两点间距离与B 、D 两点间距离相等，A 、B 两点的高度差和B 、D 两点的高度差之比为1∶1，故AC 错误；
BD 、设A 、B 两点的高度差为h ，根据速度位移公式可得BC 段平抛初速度v =持续的时间t =，所以CD 两点间距离x vt 2h ==，所以AB 两点的高度差和CD 两点的间距之比为1∶2，故B 错误，D 正确；
故选D ．
2．B
【解析】
【分析】
【详解】
AB ．货物处于平衡状态，则有：mgsinθ=f ，N=mgcosθ，θ增大时，支持力F N 逐渐减小，静摩擦力F f 增大．由牛顿第三定律可知，石块对车厢的压力会减小．故A 错误，B 正确；
CD ．石块开始下滑时受力近似平衡，自卸车车厢倾角变大，石块向下做加速运动，且加速度随角度增大而增大，石块受到的合外力变大；石块对车厢的正压力和摩擦力均减小，可知石块对车厢的作用力变小，故CD 错误．
3．C
【解析】
【分析】
【详解】
A ． β射线是核衰变过程中由原子核释放出来的。

故A 错误；
B ． 汤姆孙在研究阴极射线时发现电子，美国物理学家密立根精确地测出电子的电荷量，故B 错误；
C ． 天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构，故C 正确；
D ． 玻尔的原子核式结构模型认为核外电子运行的轨道半径是量子化的，故D 错误。

故选：C 。

4．D
【解析】
【详解】
A.两名学员的线速度大小和方向均不相同；
B.汽车所需向心力由摩擦力提供，不与速度方向相反；
C.学员质量未知，无法比较受到汽车的作用力大小;
D.汽车对学员的作用力竖直分力等于学员所受的重力，水平分力提供合力，故大于重力.
故选D 。

5．C
【解析】
【详解】
AB 、图甲是α粒子散射实验装置，卢瑟福提出了核式结构模型；卢瑟福通过用α粒子轰击氮原子放出氢核，发现了质子；查得威克发现了中子；汤姆孙通过研究阴极射线中粒子的性质发现了电子，故选项A 、B 错误；
C 、图乙是研究光电效应的实验装置，根据光电效应方程km E hv W =-可知超过极限频率的入射光频率越大，则光电子的最大初动能越大，故选项C 正确；
D 、光较强时，包含的光子数较多，照射金属时产生的光电子较多，因而饱和电流较大，入射光的光强一定时，频率越大，光电子的最大初动能最越大，而不是所产生的饱和光电流就越大，故选项D 错误． 6．B
【解析】
【详解】
金属线框abcd 放在导线MN 上，导线中电流产生磁场，根据安培定则判断可知，线框abcd 左右两侧磁场方向相反，线框左侧的磁通量小于线框右侧的磁通量，磁通量存在抵消的情况。

若MN 中电流突然减小时，穿过线框的磁通量将减小。

根据楞次定律可知，感应电流的磁场要阻碍磁通量的变化，则线框abcd 感应电流方向为顺时针；再由左手定则可知，左边受到的安培力水平向右，而右边的安培力方向也水平向右，故安培力的合力向右。

A ．I 顺时针，F 向左，与结论不相符，选项A 错误；
B ．I 顺时针，F 向右，与结论相符，选项B 正确；
C ．I 逆时针，F 向左，与结论不相符，选项C 错误；
D ．I 逆时针，F 向右，与结论不相符，选项D 错误；
故选B 。

二、多项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分
7．BC
【解析】
【详解】
A.根据左手定则可得：粒子1带正电，粒子2不带电，粒子3带负电。

故A 错误；
B.做出粒子运动的轨迹如图，则粒子1运动的半径：r1＝
2，由
mv
r
qB
＝
可得：1
11
2
q v v
m Br BL
＝＝
粒子3的运动的轨迹如图，则：r3＝2L，3
33
2
2
q v v
m Br BL
＝＝
所以：3
1
13
21
q
q
m m
：＝：．故B正确；
C.粒子1 在磁场中运动的时间：1
1
2
1
422
r
t
v v
π
⋅
＝＝；粒子2 在磁场中运动的时间：
2
2L
t；所以：
1
2
4
t
t
π
＝，故C正确；
D.粒子3射出的位置与d点相距：
3
221
x r L L L L
=--=（）．故D错误。

8．CD
【解析】
【分析】
【详解】
只有入射角不等于零时才会发生折射，当人通过玻璃半球体看中心O处的字的时候，进入眼睛的光线沿着半球体半径，也就是球面法线，所以不发生折射，物像重合，从A处看到的字和从B处看到的字一样高，而且和没有放玻璃半球时一样高，CD正确，AB错误。

故选CD。

9．BCD
【解析】
【详解】
A．知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，能算出一个气体分子所占有的体积，故A错误；
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，故B正确；
C．理想气体在吸收热量的同时，若对外做功，其内能可能减小，故C正确；
D ．若有第三者介入，热量可以从低温物体传到高温物体，故D 正确。

故选BCD 。

10．ABC
【解析】
【详解】
A ．由题知，月球的周期T 2=27天=648h ，轨道半径约为r 2=3.8×105km ，地球同步卫星的周期T 1=24h ，轨道半径约r 1，根据开普勒第三定律有：
331222
12r r T T = 代入数据解得：r 1=4.2×104km ，A 正确；
B ．空间站与月球相对静止，角速度相同，根据
v r ω=
得两者线速度之比为：
55
3.2100.843.810v v ⨯=≈⨯空月 B 正确；
C ．根据万有引力提供向心力有：
2Mm G
ma r
= 解得：2GM a r =，地球同步卫星的轨道半径小于空间站的轨道半径，所以地球的同步卫星的向心加速度大于空间站的向心加速度，C 正确；
D ．空间站与月球相对静止，角速度相同，根据
2a r ω=
月球的轨道半径大于同步卫星的轨道半径，所以月球的向心加速度大于空间站向心加速度，D 错误。

故选ABC 。

11．BD
【解析】
【详解】
AB ．互相围绕运行的恒星属于双星系统，大、小两颗恒星的转动周期和角速度均相等，故A 错误，B 正 确；
CD ．设大恒星距离两恒星转动轨迹的圆心为1x ，小恒星距离两恒星转动轨迹的圆心为2x ，由 22123
M M x x ωω= 可得大，小两颗恒星的转动半径之比为1：3，故C 错误、D 正确。

故选BD 。

12．AC
【解析】
【分析】
【详解】
AB ．弹簧的弹力一直减小到零，弹力与竖直方向的夹角一直增大，设弹簧弹力F 弹与竖直方向的夹角为α，在小球缓慢向上运动的过程中
cos F mg F α=-弹
可以分析得到F 一直增大，故A 正确，B 错误；
CD ．设弹簧的原长为L ，则杆对小球弹力
sin sin (1sin )sin N L F F k L kL αααα⎛⎫==-=- ⎪⎝⎭
随α增大，N F 减小，故C 正确，D 错误。

故选AC 。

三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．×1k 30000Ω B 调小 387Ω
【解析】
【详解】
(1)[1]使用多用电表粗测电阻时，将选择开关拨至欧姆挡“×100”挡，经正确操作后，指针指示如图甲a 。

显然是批针偏转过小，示数太大，为了减小示数，则必增大倍率，即要欧姆档的倍率调到×1k ；
[2]若经过正确操作，将两表笔接待测电阻两端时，指针指示如图甲b ，则待测电阻为
30000x R =Ω
(2)[3]由于欧姆表与其他档位的表是共用表头的，所以欧姆表的内接电源的+接线柱必从表头的+相接，电流要求从+接线柱（即红接线柱）流进，所以A 是红接线柱，B 是黑接线柱；
[4]欧姆表的刻度值是按电池电动势为1.5V 、内阻为1Ω进行刻度的。

则此时调零电阻连入电路的电阻 0A 2989g
E R r R I =--=Ω 当电池的电动势下降到1.45V 、内阻增大到4Ω时，欧姆表仍可调零，此时要使电流表仍满偏，则 ''0A 2884g
E R r R I =--=Ω 所以0R 要调小；
[5]若用重新调零后的欧姆表测得某待测电阻阻值为400Ω，则有：此时正常电阻400Ω在正常原电动势中
的电流
A 00.441A 400
E I R R r ==+++ 若把此电阻接入旧的欧姆表中时电流I 对应的阻值
'
''A 0387x E R R R r I
=---=Ω 14．12
1.000 71.9610-⨯ 小于 【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]若电阻箱的阻值等于待测笔芯的电阻值，则两条支路的电流相等，所以： 2112
I I = (2)[2]主尺上的刻度为0.5mm ，副尺上的刻度为50格，所以读数为：
0.5mm 0.01mm 50 1.000mm d =+⨯=
(3)[3] 铅笔芯的横截面积：
2
2()24
d d S ππ== 1R R = 带入电阻定律L R S
ρ=得： 2
4RS Rd L L
πρ== 带入数据得：
71.9610Ωm ρ-=⨯g
(4)[4]若电流表2A 的内阻不能忽略，则笔芯电阻的测量值为1R ，真实值为21A R R +,则笔芯电阻的测量值小于真实值．
四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15． (1)E pc =；(2)①
c 2Shc λΦ，②c c
Φ，变大 【解析】
【分析】
【详解】
(1)单个光子的能量
c
E h h νλ== 根据单个光子的动量h
p λ=可知
E pc =
(2)①假设t ∆时间内通过黑纸片光束的体积为V ，则光子总个数为
N n V n S c t =⋅=⋅⋅∆
辐射通量
2c c nSc t h N h nShc t t νλλ
∆⋅⋅Φ===∆∆
解得单位体积内的光子数
c
2n Shc λΦ=
②光束照射黑纸片，全部被吸收，根据动量定理
F t Np ∆=
解得黑纸片对光的作用力
c c 2h n S c t Np Shc F t t Shc c
λλλ⋅⋅∆⋅ΦΦ===⋅=∆∆ 根据牛顿第三定律可知光对黑纸片的压力为
c c Φ；若将黑纸片换为等大的白纸片，光子在白纸片表面全部反弹，若全部发生弹性碰撞，则根据动量定理
2F t Np '∆=
则
F F '>
所以根据牛顿第三定律可知该束光对白纸片的压力变大。

16． (1) 20m/s 2 (2) 11.25m (3) 5.4m/s
【解析】
【详解】
(1)由图象可知，运动员的重力
mg=500N ，
弹性绳对跳跃者的最大弹力
F m =1500N
对运动员受力分析，由牛顿第二定律得：
m m F mg ma -=
联立解得：运动员的最大加速度
2m m 20m/s F mg a m
-== (2)由图象可知，从起跳开始至弹性绳拉直所经时间为t 1=1.5s
这一时间内跳跃者下落的距离即为弹性绳的原长，则其原长
21111.25m 2
L gt == (3)弹性绳第一次被拉直时跳跃者的速度
1115m/s v gt ==
由图象可知，从弹性绳第一次恢复原长至再次被拉直所经时间为
2 5.6 2.8s 2.8s t =-=
弹性绳第二次被拉直时跳跃者的速度
2214m/s 2
t v g == 第一次弹性绳绷紧损耗的机械能为
221211725J 22
E mv mv ∆=-= 为使该跳跃者第一次弹回时能到达与起跳点等高处，所需初速度为v 0，则有 2012
mv E =∆ 代入数据得：
02 5.4m/s E v m
∆=≈。

17． (1)F=3.0×10－3N (2)m=4.0×10－4kg (3)v=2.0m/s
【解析】
【详解】
(1)根据电场力的计算公式可得电场力6331.010 3.010N 3.010N F qE --==⨯⨯⨯=⨯；
(2)小球受力情况如图所示：
根据几何关系可得tan qE mg θ
=，所以34310kg 410kg tan 10tan 37qE m g θ--⨯===⨯⨯︒； (3)电场撤去后小球运动过程中机械能守恒，则21(1cos37)2
mgl mv -︒=，解得v=2m/s ．。