2020年安徽省黄山市高考物理一模试卷

2020年安徽省黄山市高考物理一模试卷
二、选择题：本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
1．（6分）下列论述中正确的是（）
A．法拉第首先提出了场的概念
B．爱因斯坦把“能量子”引入物理学，正确地破除了“能量连续变化”的传统观念
C．库仑最早通过油滴实验测出了元电荷的电量
D．玻尔通过α粒子散射实验提出了原子核式结构模型
2．（6分）某行星的质量约为地球质量的4倍，若从该行星和地球的表面附近相同的高度处各由静止释放一金属小球，小球自由下落到表面经历的时间之比为3：4，已知地球的半径为R，由此可知，该行星的半径为（）A．R B．R C．2R D．R
3．（6分）如图所示，A、B两小球从相同高度同时水平抛出，不计空气阻力，下落高度为h时在空中相遇。

若两球的抛出位置不变，但水平抛出的速度都变为原来的2倍，则两球在空中相遇时下落的高度为（）
A．h B．h C．h D．h
4．（6分）如图所示，在水平放置的木棒上的M、N两点，系着一根不可伸长的柔软轻绳，绳上套有一光滑小金属环。

现将木棒绕其左端逆时针缓慢转动一个小角度，则关于轻绳对M、N两点的拉力F1、F2的变化情况，下列判断正确的是（）
A．F1和F2都变大B．F1变大，F2变小
C．F1和F2都变小D．F1变小，F2变大
5．（6分）如图所示，匀强电场中有一个以O为圆心、半径为R的圆，电场方向与圆所在平面平行，圆上有三点A、
B、C，其中A与C的连线为直径，∠A＝30°．有两个完全相同的带正电粒子，带电量均为q（q＞0），以相同
的初动能E k从A点先后沿不同方向抛出，它们分别运动到B、C两点。

若粒子运动到B、C两点时的动能分别为E kB＝2E k、E kC＝3E k，不计粒子的重力和粒子间的相互作用，则匀强电场的场强大小为（）
A．B．C．D．
6．（6分）下列说法正确的是（）
A．Th衰变成Pb要经过6次α衰变和4次β衰变
B．氢原子的核外电子从低轨道跃迁到高轨道的过程，原子要吸收光子，电子的动能减少，原子的电势能增大
C．发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比
D．原子核的结合能越大，原子核越稳定
7．（6分）两实心小球甲、乙的体积相同，但甲球的质量小于乙球的质量。

两球在空气中由静止下落，假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，与球的速度大小无关，若两球在空中下落相同的距离，则（）A．甲球的加速度小于乙球的加速度
B．甲球用的时间比乙的长
C．甲球的末速度大于乙球的末速度
D．甲球克服阻力做的功小于乙球克服阻力做的功
8．（6分）如图所示，光滑导轨MN和PQ固定在同一水平面上，两导轨距离为L，N、Q两端接有阻值为R的定值电阻，两导轨间有一边长为的正方形区域abcd，该区域内有方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B．一粗细均匀、质量为m的金属杆与导轨接触良好并静止于ab处，金属杆接在两导轨间的电阻为R．现用一恒力F 沿水平方向拉杆，使之由静止向右运动，若杆拉出磁场前已做匀速运动，不计导轨的电阻，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（）
A．金属杆做匀速运动时的速率
B．金属杆出磁场前的瞬间金属杆在磁场中的那部分两端的电压为
C．金属杆穿过整个磁场过程中金属杆上产生的电热为FL﹣
D．金属杆穿过整个磁场过程中通过定值电阻R的电荷量为
三、非选择题：共174分，第22～32题为必考题，每个试题考生都必须作答．第33～38题为选考题，考生根据要求作答．（一）必考题：共129分．
9．（5分）用如图所示的实验装置探究功和动能变化的关系。

一木板放在安装有定滑轮和光电门的气垫导轨上，木板左右两端安装了宽度均为d的相同遮光条A、B，木板（含遮光条）的质量为M，两遮光条间的距离为L，用不可伸长的细线绕过定滑轮，把木板与力传感器连接起来，传感器下方悬挂钩码，将木板由静止释放，由数字计时器可读出遮光条通过光电门的时间。

（1）在完成实验时，下列不必要的实验要求是（填选项前字母）
A．应使木板质量远大于钩码和力传感器的总质量
B．应使木板释放的位置与光电门间的距离适当大些
C．应将气垫导轨调节水平
D．应使细线与气垫导轨平行
（2）按要求调整好实验装置后进行实验，主要测量步骤如下：
①将木板从距离光电门适当的位置由静止释放，木板在细线拉动下运动，记录力传感器的示数F及遮光条A、B
先后经过光电门的时间为t1、t2，则遮光条A、B通过光电门的过程中木板动能的变化量△E k＝，合外力对木板做功W＝。

（以上两空用字母M、t1、t2、d、L、F表示）
②增加所挂钩码的个数，重复①的操作，比较W、△E k的大小，可得出实验结论。

10．（10分）某课外兴趣小组用铜片和锌片插入苹果中，组成了一个苹果电池，并用“测定电动势和内电阻”的实验方法测定该苹果电池的电动势和内电阻。

实验前该小组同学通过上网查阅有关水果电池的资料获知：常见的水果电池的电动势一般在1V左右，内阻一千欧姆左右。

除了苹果电池以外，实验室还提供了如下器材：
①多用电表
②毫安表（量程0.6mA，内阻几十欧）
③电压表（量程1.5V，内阻约2kΩ）
④滑动变阻器R1（阻值0～20Ω）
⑤电阻箱R2（阻值0～9999.9Ω）
⑥开关一个，导线若干
（1）实验前，晓明同学利用调好的多用电表欧姆“×100”挡来粗测该苹果电池的内阻，测量结果如图甲所示。

他这样做是否正确？若正确，请读出其内阻值；若不正确，请说明理由。

答：
（2）根据提供的器材，该小组设计了四种可能的测量电路，如图所示，最合理的是
（3）根据最合理的测量电路，用铅笔划线代替导线将图乙中实物连接完整。

（4）该小组由实验数据作出的U﹣I图象如图丙所示，由图象可求得电源电动势为V，内电阻为kΩ．（结果保留两位小数）。

三、解答题（共2小题，满分32分）
11．（12分）在高速公路长下坡路端的外侧，常设有避险车道（可简化为倾角为θ的斜面，如右图所示），供刹车失灵的车辆自救，当失控车辆冲上该车道时，减速至停车。

若一辆货车关闭发动机后以初速度v0经A点冲上避险车道，前进一段距离时到B点速度减为0，该货车与避险车道的动摩擦因数为μ，忽略空气阻力，重力加速度为g。

求：
（1）货车在避险车道上减速运动的加速度；
（2）货车在避险车道上减速通过的距离l。

12．（20分）在光滑绝缘的水平面上建有如图所示的平面直角坐标系Oxy，在二、三象限的y＝L和y＝﹣L区域中，存在平行于y轴且与y轴正向相反的匀强电场；在一、四象限的正方形区域abcd内存在竖直向下的匀强磁场，正方形的边长为2L，坐标原点O为ab边的中点。

一质量为m的绝缘不带电小球甲，以速度v0沿x轴正向做匀速运动，与静止坐标原点的带正电小球乙发生弹性正碰（碰撞时间很短），乙球的质量为2m，带电量为q，碰撞前后电量保持不变，甲、乙两球均可视为质点，且m、q、L、v0均为已知，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6。

（1）求碰撞后甲、乙两球的速度大小；
（2）两球碰后，若乙球恰从d点离开磁场，求磁场的磁感应强度B的大小以及乙球在磁场中运动的时间；
（3）要使两球能再次发生碰撞，求电场的场强E和磁场的磁感应强度B的大小应满足的关系。

（二）选考题：共45分。

请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。

如果多做，则每学科按所做的第一题计分。

[物理-选修3-3]
13．（5分）下列说法中正确的有（）
A．已知某气体的摩尔体积及阿伏加德罗常数，可求得该气体分子的体积
B．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大
C．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点
D．一定温度下的饱和汽压，随饱和汽的体积增大而增大
E．一定质量的理想气体等压膨胀过程一定吸热
14．（10分）如图所示，一个内壁光滑的导热气缸竖直放置，用密闭性良好的活塞封闭一定质量的理想气体，活塞静止时密闭气体的压强为1.2p0，已知大气压强为p0，活塞的横截面积为S，重力加速度为g，环境温度为300K，忽略活塞及气缸壁的厚度。

求：
（i）活塞的质量m；
（ii）若在活塞上放置一质量也为m的小重物，再让周围环境温度缓慢升高，稳定
后使活塞刚好回到初始位置，则环境温度应升高到多少？
[物理一选修3-4]
15．如图所示，一横截面为等腰直角三角形的玻璃棱镜，两种颜色不同的可见光细光束a、b，垂直于斜边从空气射向玻璃，光路如图所示，则下列说法正确的是（）
A．玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率
B．a光和b光由空气进入玻璃棱镜后频率都变小
C．a光和b光在玻璃中传播时a光的波长小于b光的波长
D．在相同条件下进行双缝干涉实验，a光的条纹间距比b光小
E．a光和b光以相同的入射角由玻璃射向空气，若逐渐增大入射角，则a光先发生全反射
16．如图所示，一列简谐横波在沿x轴方向传播的过程中，波形由实线变为虚线经历的时间△t＝1.0s。

（i）若该列波沿x轴正方向传播，且在△t时间内传播的距离小于波长，求传播速度；
（ii）若该列波沿x轴负方向传播，求传播速度的可能值。

2020年安徽省黄山市高考物理一模试卷
参考答案与试题解析
二、选择题：本题共8小题，每小题6分．在每小题给出的四个选项中，第14～18题只有一项符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求．全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分．
1．【解答】解：A、法拉第首先提出了场的概念。

故A正确；
B、普朗克把“能量子”引入物理学，正确地破除了“能量连续变化”的传统观念，故B错误；
C、密立根最早通过油滴实验测出了元电荷的电量，故C错误；
D、卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子核式结构模型，故D错误；
故选：A。

2．【解答】解：A、根据h＝gt2，得g＝，
又根据任意一星球表面物体重力等于万有引力G＝mg，得g＝，
联立解得：R＝t，则＝＝，则R′＝R
故选：B。

3．【解答】解：两球同时抛出，竖直方向上做自由落体运动，相等时间内下降的高度相同，始终在同一水平面上，根据x＝v A t+v B t知，x不变，当两球的抛出速度都变为原来的2倍，则两球从抛出到相遇经过的时间为，根据h＝可知，小球下落高度h'＝，故D正确，ABC错误。

故选：D。

4．【解答】解：以金属环为研究对象，受到两边绳子的拉力和重力mg，由于同一条绳子拉力相等，设为F，根据对称性可知每边绳子与竖直方向的夹角θ相等，根据平衡条件可得：2Fcosθ＝mg
解得F＝；
将木棒绕其左端逆时针缓慢转动一个小角度，根据几何关系可知θ变小，则绳子拉力F减小，故轻绳对M、N 两点的拉力F1、F2均减小，故C正确、ABD错误。

故选：C。

5．【解答】解：粒子从A运动到B的过程，根据动能定理得qU AB＝E kB﹣E k＝2E k﹣E k＝E k 粒子从A运动到C的过程，根据动能定理得qU AC＝E kC﹣E k＝3E k﹣E k＝2E k
则AO间的电势差为U AO＝U AC＝E k
则U AB＝U AO，B、O两点电势相等，BO连线为一条等势线，过C点的垂线是一条电场线。

BC间电势差为U BC＝U AC﹣U AB＝
BC两点沿电场方向的距离为d＝Rsin60°
故电场强度的大小为E＝＝．故ABC错误，D正确。

故选：D。

6．【解答】解：A、根据质量数和电荷数守恒知232﹣208＝6×4，即6次α衰变，90＝82+6×2﹣4，即4次β衰变，故A正确
B、氢原子的核外电子从低轨道跃迁到高轨道的过程，原子要吸收光子，电子的动能减少，电阻克服电场力做功
原子的电势能增加，故B正确
C、最大初动能：E Km＝hγ﹣W0可知光电子的最大初动能与入射光的频率有关，频率大最大初动能大，但不成正
比，故C错误
D、原子核的比结合能越大，原子核越稳定，不是结合能，故D错误
故选：AB。

7．【解答】解：A、设小球的半径为r，则小球下落时受到的阻力大小为f＝kr
小球的加速度：a＝＝g﹣．可知，两球体积相同，则半径相同，质量越大，下降的加速度越大，所以甲球的加速度小于乙球的加速度，故A正确。

B、两个小球下降的距离是相等的，根据x＝at2可知，加速度比较小的甲球运动的时间长，故B正确。

C、根据2ax＝v2可知，加速度比较小的甲球末速度的大小小于乙球末速度的大小，故C错误。

D、由题可知，它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，两球半径相同，所受的阻力大小相等，根据W＝FS
可知，甲球克服阻力做的功等于乙球克服阻力做的功，故D错误。

故选：AB。

8．【解答】解：A．设流过金属杆中的电流为I，由平衡条件得：F＝F安＝BI⋅
解得：I＝，
根据欧姆定律有：I＝，
所以金属杆匀速运动的速度为：v＝，故A正确。

B．由法拉第电磁感应定律得，杆切割磁感线产生的感应电动势大小为：E＝Bv⋅
所以金属杆出磁场前的瞬间金属杆在磁场中的那部分两端的电压为：U＝＝，故B正确。

C．设整个过程电路中产生的总电热为Q，根据能量守恒定律得：
Q＝F⋅﹣mv2
代入v可得：Q＝FL﹣
所以金属杆上产生的热量为：＝，故C错误。

D．根据电荷量的计算公式可得全电路的电荷量为：q＝It＝＝，故D正确。

故选：ABD。

三、非选择题：共174分，第22～32题为必考题，每个试题考生都必须作答．第33～38题为选考题，考生根据要求作答．（一）必考题：共129分．
9．【解答】解：（1）A、此题根据力传感器测量力的大小，不是利用重力等于拉力，所以无需使木板质量远大于钩码和力传感器的总质量，故A不必要。

B、应使A位置与光电门间的距离适当大些，有利于减小误差，故B必要。

CD、应将气垫导轨调节水平，保持拉线方向与木板平面平行，这样拉力才等于合力，故CD必要。

本题选不必要的，故选：A。

（2）遮光条A、B先后经过光电门的时间为t1、t2，则遮光条A、B通过光电门的速度分别为v1＝，v2＝，则动能的变化为：△E k＝M（）2M（）2；
合力所做的功就是绳子拉力做的功，W合＝FL。

故答案为：（1）A（2）M（）2M（）2，FL。

10．【解答】解：（1）晓明同学利用调好的多用电表欧姆“×100”挡来粗测该苹果电池的内阻，这种方法不正确因
为水果电池为电源，欧姆表不能电源的内阻；
（2）由于水果电池的内阻较大，所以电流表采用外接法，另变阻器也将选用阻值较大的电阻箱，故图D符合题目要求；
（3）实物图连接如图所示，
（4）由图丙求电源电动势和内阻，将图丙的直线正反向延长，从与纵轴的交点读出电源电动势E＝1.00V，直线的斜率绝对值是内阻，r＝＝1.00kΩ
故答案为：（1）不正确，水果电池为电源，欧姆表不能电源的内阻；
（2）D；
（3）实物连接如图所示，
（4）1.00，1.00
三、解答题（共2小题，满分32分）
11．【解答】解：（1）设车的质量为M，根据牛顿第二定律可得：
Mgsinθ+μMgcosθ＝Ma
解得货车在避险车道上减速运动的加速度大小为a＝gsinθ+μgcosθ，方向沿轨道向下；
（2）根据速度位移关系可得：v02＝2al
解得：l＝。

答：（1）货车在避险车道上减速运动的加速度为gsinθ+μgcosθ，方向沿轨道向下；
（2）货车在避险车道上减速通过的距离为。

12．【解答】解：（1）设碰撞后甲、乙的速度大小分别为v1、v2，以x轴方向为正方向，根据动量守恒定律可得：mv0＝mv1+2mv2，
根据能量守恒可得：mv02＝mv12+2mv22，
联立解得v1＝﹣v0，说明碰撞后甲球速度方向沿﹣x方向；
v2＝v0，方向沿+x方向；
故碰撞后甲、乙两球的速度大小分别为v1＝v0，v2＝v0；
（2）乙球恰从d点离开磁场，运动轨迹如图所示，
根据图中几何关系可得R2＝（2L）2+（R﹣L）2，
解得：R＝2.5L，
根据洛伦兹力提供向心力可得qv2B＝2m，
解得B＝；
根据几何关系可得sinθ＝＝0.8，
解得θ＝53°，
乙球在磁场中运动的时间t＝＝；
（3）要使两球能再次发生碰撞，乙球必须从Oa之间返回电场，然后在电场中做类平抛运动，轨迹如图所示；
根据洛伦兹力提供向心力可得r＝＝，
乙球在磁场中运动的时间为t1＝＝＝，
在电场中，乙球的加速度大小为a＝，
乙球从磁场中射出，再经过t2追上甲球，则有：2r＝，解得：t2＝，
根据位移关系可得：v2t2＝v1（t1+t2），
代入t1、t2和v1、v2可解得：
E＝。

答：（1）碰撞后甲、乙两球的速度大小分别为v0、v0；
（2）两球碰后，若乙球恰从d点离开磁场，磁场的磁感应强度B的大小为，乙球在磁场中运动的时间为；
（3）要使两球能再次发生碰撞，电场的场强E和磁场的磁感应强度B的大小应满足的关系为E＝。

（二）选考题：共45分。

请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物题中每科任选一题作答。

如果多做，则每学科按所做的第一题计分。

[物理-选修3-3]
13．【解答】解：A、已知某气体的摩尔体积及阿伏伽德罗常数，可以求出该分子占据的空间，不能求出该分子的体积，故A错误；
B、当分子力表现为斥力时，分子力总是随分子间距离的减小而增大，克服分子力做功，故分子势能随分子间距
离的减小而增大，故B正确；
C、液晶的光学性质具有各向异性，彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，故C正确；
D、一定温度下的饱和汽压，随饱和汽的体积增大而减小，故D错误。

E、根据理想气体状态方程＝C，等压膨胀过程中，P不变，V增大，可以推出T增大，理想气体的内能也增
大，即△U＞0；再根据热力学第一定律△U＝W+Q，△U＞0，W＜0，可以推出Q＞0，所以一定质量理想气体等压膨胀过程一定吸热，故E正确。

故选：BCE。

14．【解答】解：（i）对活塞受力分析得：P0S+mg＝1.2p0S
解得：m＝
（ii）稳定后，对活塞受力分析得：P0S+2mg＝PS
活塞刚好回到初始位置，气体的体积不变，气体做等容变化，
则＝
联立解得：T＝350k
答：（i）活塞的质量为；
（ii）稳定后使活塞刚好回到初始位置，则环境温度应升高到350k。

[物理一选修3-4]
15．【解答】解：A、根据光路图看出，通过棱镜后a光线的偏折程度大，则玻璃对a光的折射率比b光的大，故A 错误。

B、光的频率由光源决定，与介质无关，当a光和b光由空气进入玻璃棱镜后频率都不变，故B错误。

C、设光在真空中的波长为λ0，在介质中波长为λ，由n＝＝＝得λ＝，由于在真空中a光的
波长较短，而a光的折射率较大，则知a光和b光在玻璃中传播时a光的波长小于b光的波长，故C正确。

D、a光的波长较短，因为双缝干涉条纹的间距与波长成正比，则相同条件下a光的干涉条纹间距小。

故D正确。

E、据sinC＝得知，a光全反射临界角较小，则a光和b光以相同的入射角由玻璃射向空气，若逐渐增大入射
角，则a光的入射角先达到临界角，先发生全反射。

故E正确。

故选：CDE。

16．【解答】解：分析波形图可知，波长λ＝8m，
（i）波沿x轴正方向传播，在△t时间内传播的距离小于波长，波形由实线变为虚线，传播的距离为3m，则△x ＝3m，
根据速度公式可知，v＝＝3 m/s。

（ii）波沿x轴负方向传播，波形由实线变为虚线，传播最短距离为5m，则△x＝nλ+（n＝0、1、2……）
根据波速公式可知，v═＝8n+5 m/s （n＝0、1、2、……）。

答：（i）若该列波沿x轴正方向传播，且在△t时间内传播的距离小于波长，传播速度为3m/s。

（ii）若该列波沿x轴负方向传播，传播速度的可能值为8n+5 m/s （n＝0、1、2、……）。