2020年全国高考物理考前冲刺押题密卷07(已排版)

2020年全国高考物理考前冲刺押题卷七
一、选择题：第1~5题只有一项符合题目要求，第6~8题有多项符合题目要求。

1．烟雾探测器使用了一种半衰期为432年的放射性元素镅241
95
Am 来探测烟雾。

当正常空气分子穿过探测器时，镅241
95Am 衰变所释放的射线会将它们电离，从而产生电流。

一旦有烟雾进入探测腔内，烟雾中的微粒会吸附部分射线，导致电流减小，从而触发警报。

则( )
A ．镅241
95Am 放出的是X 射线 B ．镅241
95Am 放出的是γ射线
C ．1mg 的镅241
95Am 经864年将有0.75mg 发生衰变 D ．发生火灾时，镅241
95Am 因温度升高而半衰期变短
2．在真空中存在水平向右的匀强电场，一绝缘不可伸长的细线跨过光滑定滑轮两端系着两个带正电小球A 、B ，质量分别为m 1和m 2，两个小球在同一条竖直线上静止不动绳子与水平面的夹角分别为30°和60°，重力加速度为g 则下列说法正确的是( )
A ．绳子的张力231m m g
T +=- B ．A 、B 两小球的电荷量之比为13
C ．两个小球之间的库仑力12331m m g F -=+库
D ．以上说法都不对
3．胶州湾大桥是青岛市境内黄岛区、城阳区以及李沧区的跨海通道。

如图，设桥体中三块相同的钢箱梁1、2、3受到钢索a 、b 、c 拉力的方向相同，相邻钢箱梁间的作用力均沿水平方向，下列说法正确的是( )
A ．钢箱梁1对2的作用力大于 2对1的作用力
B ．钢箱梁3所受合力最大
C ．钢箱梁2、3间作用力大于 1、2间作用力
D ．钢索c 上的拉力大于 b 上的拉力
4．已知通电导线在空间某点产生的磁场的磁感应强度B 的大小与电流成正比，与该点到通电导线的距离成反比．现有平行放置的三根长直通电导线，分别通过一个直角三角形△ADC 的三个顶点且与三角形所在平面垂直，如图所示，∠ACD ＝60°，O 为斜边的中点．已知I 1＝2I 2＝2I 3，I 2在O 点产生的磁场的磁感应强度大小为B ，则关于O 点的磁感应强度，下列说法正确的是( )
A ．大小为2
B ，方向垂直于AD 向左 B ．大小为23B ，方向垂直于AD 向左
C ．大小为2B ，方向垂直于A
D 向右 D ．大小为23B ，方向垂直于AD 向右
5．甲、乙两质点在同一时刻、从同一地点沿同一方向做直线运动。

质点甲做初速度为零，加速度大小为a 1的匀加速直线运动，质点乙做初速度为v 0，加速度大小为a 2的匀减速直线运动至速度减为零后保持静止。

甲、乙两质点在运动过程中的x –v （位置–速度）图象如图所示，虚线与对应的坐标轴垂直，则( )
A ．在x –v 图象中，图线a 表示质点甲的运动，质点乙的初速度v 0=12 m /s
B ．质点乙的加速度大小a 2=2 m /s 2
C ．质点甲的加速度大小a 1=2 m /s 2
D ．图线a 、b 的交点表示两质点同时到达同一位置
6．A 、B 两三角形物块叠放在地面C 上且均保持静止，如图甲所示。

在物块A 上施加一个竖直向下、大小为F 的力而让系统保持静止，当所加竖直向下的力按图乙所示规律变化时( )
A . 0~t 2时间内物块A 可能下滑
B . 物块A 受到的摩擦力在0~t 1时间内减小，t 2时刻恢复原来的大小
C . 地面C 受到物块B 的摩擦力为零
D . 物块B 受到地面C 的支持力不变
7．空间内存在一垂直纸面向里的匀强磁场，磁场区域的横截面为等腰直角三角形，底边水平，其斜边长度为L 。

一正方形导体框边长也为L ，开始时正方形导体框的ab 边与磁场区域横截面的斜边刚好重合，如图所示。

从图示位置开始计时，正方形导体框以平行于bc 边的速度v 匀速穿越磁场。

若导体框中的感应电流为i ，a 、b 两点间的电压为u ab ，感应电流取逆时针方向为正，则在导体框穿越磁场的过程中，下列i 、u ab 随时间的变化规律正确的是( )
A B C D
8．如图，AB 为固定水平长木板，长为L ，C 为长木板的中点，AC 段光滑，CB 段粗糙，一原长为L 4
的轻弹簧一端连在长木板左端的挡板上，另一端连一物块，开始时将物块拉至长木板的右端B 点，由静止释放物块，物块在弹簧弹力的作用下向左滑动，已知物块与长木板CB 段间的动摩擦因数为μ，物块的质量为m ，弹簧的劲度系数为k ，且k >4μmg L
，物块第一次到达C 点时，物块的速度大小为v 0，这时弹簧的弹性势能为E 0，不计物块的大小，则( ) A ．物块可能会停在CB 面上某处 B ．物块最终会做往复运动
C ．弹簧开始具有的最大弹性势能为12mv 02＋E 0
D ．物块克服摩擦做的功最大为12mv 02＋12
μmgL 二、非选择题：
9．（6分）某同学在资料中查得弹簧弹性势能表达式为E p ＝12
kx 2(k 为弹簧的劲度系数，x 为弹簧的形变量)，他利用如图甲所示的装置进行实验，水平放置的弹射装置将质量为m 的小球弹射出去，测出小球通过两个竖直放置的光电门的时间间隔为Δt ，用刻度尺测出弹簧的压缩量为x,1、2光电门间距为L ，则
(1)小球射出时速度大小为v ＝ ________ ，弹簧弹性势能E p ＝ ________ (用题中的字母表示)．
(2)该同学改变弹簧压缩量x ，多次进行实验，利用测得数据，
画出如图乙所示E p 与x 2的关系图线，根据图线求得弹簧的
劲度系数k ＝ ________ .
(3)由于重力作用，小球被弹射出去后运动轨迹会向下偏转，
这对实验结果 ________ (选填“有”或“无”)影响．
10．（9分）某物理学习小组的同学在研究性学习过程中，用伏安法研究某电子元件R 1(6 V 2.5 W )的伏安特性曲线，要求多次测量并尽可能减小实验误差，备有下列器材
A .直流电源(6 V ，内阻不计)
B .电流表G (满偏电流3 mA ，内阻10 Ω)
C .电流表A (0～0.6 A ，约3 Ω)
D .滑动变阻器R (0～20 Ω，5 A )
E .滑动变阻器R ′(0～200 Ω，1 A )
F .定值电阻R 0(阻值为1990 Ω)
G .开关与导线若干
(1)根据题目提供的实验器材，请你设计测量电子元件R 1伏安特性曲线的电路原理图，R 1
可用“”表示．(请画在方框内)
(2)在实验中，为了操作方便且能够准确地进行测量，滑动变阻器应选用 ．(填字母序号)
(3)将上述电子元件R 1和另一个电子元件R 2接入如图甲所示电路，他们的
伏安特性曲线分别如图乙中Oa 、Ob 所示．电源的电动势E ＝7.0 V ，内阻
忽略不计，调节滑动变阻器R 3，使电子元件R 1和R 2消耗的电功率恰好相
等，则此时电子元件R 1的阻值为 Ω，R 3接入电路的阻值为 Ω.(结
果保留两位有效数字)
11．（14分）如图所示，水平方向的匀强电场场强为E ，场区宽度为L ，竖直方向足
够长。

紧挨着电场的是垂直于纸面向外的两个匀强磁场区域，其磁感应强度分别为B 和2B 。

一个质量为m ，电量为q 的带正电粒子，其重力不计，从电场的边界MN 上的a 点由静止释放，经电场加速后进入磁场，经过时间qB
m
t B 6π=穿过中间磁场，进入右边磁场后能按某一路径再返回到电场的边界MN 上的某一点b ，途中虚线为场区的分界面。

求：
（1）中间场区的宽度d ； （2）粒子从a 点到b 点所经历的时间t ab ；
（3）当粒子第n 次返回电场的MN 边界时与出发点之间的距离S n 。

12．（16分）如图所示，水平地面上静止放置一辆长度为L=1.5m、质量m A=4kg的小车A，小车的上表面粗糙，小车与地面间的摩擦力极小，可以忽略不计；小车左端固定一轻质弹簧，自然长度为L=0.5m，最右端静置一质量m B=2kg 的物块B（可视为质点）；现对A施加一个水平向右F=20N的恒力，小车运动一段时间后，物块B和弹簧接触，同
=．。

不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，求：
时撤掉恒力F，已知物块B和小车间的动摩擦因数02
（1）水平向右的恒力F作用的时间t；
（2）弹簧最大压缩量d=0.3m时，弹簧的弹性时能E p。

（二）选考题：共15分。

请考生从2道物理题中任选一题作答。

如果多做，则按所做的第一题计分。

13．[物理——选修3–3]（1）（5分）下列说法正确的是___________。

A．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在势能的缘故
B．物体温度升高时，速率小的分子数目减小，速率大的分子数目增多
C．一定量的100C o的水变成100C o的水蒸气，其分子平均动能增加
D．物体从外界吸收热量，其内能不一定增加
E．液晶的光学性质具有各向异性
（2）（10分）如图，一圆柱形绝热气缸开口向上竖直放置，通过绝热活塞封闭着一定质量的理想气体。

活塞的质量为m、横截面积为s，与容器底部相距h。

现通过电热丝缓慢加热气体，当气体吸收热量Q时停止加热，活塞上升了2h并稳定，此时气体的热力学温度为T1．已知大气压强为P0，重力加速度为g，活塞与气缸间无摩擦，求：
①加热过程中气体的内能增加量；
②停止对气体加热后，在活塞上缓缓。

添加砂粒，当添加砂粒的质量为m0时，活塞恰好下降了h。

求
此时气体的温度。

14．[物理——选修3–4]（15分）
（1）（5分）一列简谐横波沿x轴正方向传播，t时刻波形图如图中的实线所示，此时波刚好传到P点，t+0.6s时刻的波形如图中的虚线所示，a、b、c、P、Q是介质中的质点，则下列说法正确的是_______。

A. 这列波的波速可能为50m/s
B. 质点a在这段时间内通过的路程一定小于30cm
C . 若有另一周期为0.16s 的简谐横波与此波相遇，能产生稳定的干涉现象
D . 若T =0.8s ，当t +0.5s 时刻，质点b 、P 的位移相同
E . 若T =0.8s ，从t +0.4s 时刻开始计时，质点c 的振动方程为y =0.1sin 52
t π（）
cm （2）（10分）如图所示为三棱镜ABC 的横截面，∠A ＝70°，∠C ＝90°，一单色光垂直于AC 面入射，已知玻璃对该光全反射的临界角为45°，光在真空中的传播速度为c ，求：
(1)该单色光在三棱镜中传播的速度；
(2)光线最后从三棱镜AB 面射入空气时的折射角。

2020年全国高考物理考前冲刺押题卷七答案
1．【答案】C 【解析】AB ．镅
24195Am 会释放出射线将它们电离，从而产生电流，而三种射线中α射线能使空气电离，故镅241
95Am 放出的是α射线，故AB 错误；C ．半衰期为432年，当经864年，发生两次衰变，1mg 的镅将衰
变掉四分之三即0.75mg ，还剩下0.25 mg 没有衰变，故C 正确；D ．半衰期由原子核本身的性质决定，与物理条件和化学状态均无关，则温度升高而半衰期不变，故D 错误。

故选C 。

2．【答案】C 【解析】分别对带正电小球A 、B 进行受力分析，分别受重力、电场力、绳子的张力和库仑力。

运用正交分解根据平衡条件得：对于A ，在水平方向有Eq 1=Tcos 30°，竖直方向有mg =F 库+Tsin 30°，对于B ，在水平方向
有Eq 2=Tcos 60°，竖直方向有mg =Tsin 60°-F 库，联立解得231m m g
T +=+，12331m m g F -=+库 ，A 、B 两小球
31，故C 正确，ABD 错误。

3．【答案】C 【解析】钢箱梁1对2的作用力与钢箱梁2对1的作用力是作用力与反作用力，大小相等，方向相反，故A 错误；每个钢箱梁都处于平衡状态，合力均为零，故B 错误；对钢箱梁2受力分析，设钢索的拉力与水平方向的夹角为θ，由平衡条件知2312F F Tcos θ=+，所以钢箱梁1、2间作用力小于钢
箱梁2、3间作用力，故C 正确；由竖直方向受力平衡知Tsin mg θ=，可得mg T sin θ=，
钢索拉力的方向相同，所以三块钢箱梁受到钢索的拉力大小相等，故D 错误。

4．【答案】B 【解析】通电导线周围的磁场的磁感线是围绕导线形成的同心圆，空间某点的磁场方向沿该点的切线方向，即与该点和通电导线的连线垂直，根据安培定则，可知三根通电导线在O 点产生的磁场的磁感应强度方向如图所示．已知通电导线在空间某点产生的磁场的磁感应强度B 的大小与电流成正比，与该点到通电
导线的距离成反比，已知I 1＝2I 2＝2I 3，I 2在O 点产生的磁感应强度大小为B ，O 点到三根通电导线的
距离相等，可知B 3＝B 2＝B ，B 1＝2B ，由几何关系可知三根通电导线在平行于AD 方向的合磁感应强
度为零，在垂直于AD 方向的合磁感应强度为23B .方向垂直于AD 向左，故B 正确，A 、C 、D 错误．
5．【答案】C 【解析】由图可知，在x –v 图象中，图线a 表示质点甲的运动，质点乙的初速度v 0=6 m /s ，故A 错误；
质点乙、甲先后通过x =6 m 处时的速度均为v ，对质点甲：212v a x =，对质点乙：22202v v a x -=-，联立解得
2123m/s a a +=，当质点甲的速度v 1=8 m /s 、质点乙的速度v 2=2 m /s 时，两质点通过相同的位移均为x '，对质点甲：
2112v a x ='，对质点乙：222022v v a x -='-，联立解得122a a =，所以22122m/s 1m/s a a ==，，故B 错误，C 正
确；图线a 、b 的交点表示质点乙、甲先后通过x =6 m 处时的速度均为v ，故D 错误。

6．【答案】BC 【解析】设斜面的倾角为θ，物块与斜面间的动摩擦因数为μ，A 的重力为G ，以A 为研究对象，未加F 时物块静止在斜劈上，则有sin cos G G θμθ≤，即有sin cos θμθ≤，当用竖直向下
的力F 作用于物块上时，受力情况如图所。

沿斜面向下的分力为()sin G F θ+，最大静摩擦
力为()cos m f G F μθ=+，由于sin cos θμθ≤，则有()sin m G F f θ+≤，故当F 先减小后
增大的过程，此关系式仍然满足，故A 所受合力为零，一直处于静止状态，不可能下滑，故A 错误。

由A 项分析，可知A 一直处于静止状态，合力为零，此时所受的摩擦力为静摩擦力，根据平衡条件有()sin f G F θ=+，由乙图可知，F 在先减小后增大到原来的大小过程中，静摩擦力也是先减小后增大到原来的大小，故B 正确。

以AB 整体为研究对象受力分析，受重力、向下的力F 、地面给B 向上的支持力，因F 是在竖直方向先减小后增大，而水平方向上没有分量，所以B 不会运动也没有运动趋势，所以B 不会受水平地面的摩擦力作用，即地面C 受到物块B 的摩擦力为零；而在竖直方向上整体的重力不变，但向下的F 先减小后增大，所以地面对B 向上的支持力也是先减小后增大，故C 正确，D 错误。

故选BC 。

7．【答案】AD 【解析】由楞次定律可以判断出导体框进磁场时电流方向为逆时针，出磁场时电流方向为顺时针，
由E ＝Blv 可得i ＝E R 总＝Blv R 总
，进、出磁场时导体框切割磁感线的有效长度l 均由大变小，所以电流也是从大变小，选项A 正确，B 错误；进磁场时ab 为电源，u ab <0且u ab 由－34
Blv 增大至零，出磁场时ab 不是电源，电流从b 到a ，u ab <0且u ab 由－Blv 4
增大至零，选项C 错误，D 正确。

8．【答案】BD 【解析】由于k >4μmg L ，由此k ·14
L >μmg ，由此，物块不可能停在BC 段，故A 错误；只要物块滑上BC 段，就要克服摩擦力做功，物块的机械能就减小，所以物块最终会在AC 段做往返运动，故B 正确；物块从
开始运动到第一次运动到C 点的过程中，根据能量守恒定律得E pm ＝E 0＋12mv 02＋μmg ·L 2
，故C 错误；物块第一次到达C 点时，物块的速度大小为v 0，物块最终会在AC 段做往返运动，到达C 点的速度为0，可知物块克服摩擦做的
功最大为W fm ＝E pm －E 0＝12mv 02＋12
μmgL ，故D 正确． 9．【解析】(1)由图甲可知，弹簧在小球进入光电门之前就恢复形变，故其弹射速度为通过光电门的水平速度，v ＝L Δt
，根据机械能守恒有E p ＝12mv 2＝mL 22Δt 2. (2)根据E p ＝12kx 2得，0.03 J ＝12
k ×3×10－4 m 2，解得k ＝200 N /m .
(3)由于重力作用，小球被弹射出去后运动轨迹会向下偏转，由于重力不影响弹力做功的结果，有没有重力做功，小球的水平速度均不会变化，所以对实验结果无影响．
10．【解析】(1)描绘伏安特性曲线，需要电压从零开始，所以采用滑动变阻器的分压接法，
没有电压表，需要用已知内阻的电流表G 与定值电阻R 0串联测电压，灯泡电阻R ＝622.5
Ω＝14.4 Ω，电压表内阻为(10＋1990) Ω＝2000 Ω，电压表内阻远大于灯泡电阻，电流表应采用
外接法，电路图如图所示． (2)选用阻值小的滑动变阻器便于操作，所以选D .
(3)因为两个电子元件消耗的电功率相等，说明两者的电压和电流相等，所以根据图乙可知，此时电阻两端的电压为
U ＝2.5 V ，I ＝0.25 A ，根据欧姆定律得R 1＝2.50.25
Ω＝10 Ω，根据串并联电路特点可知，此时流过R 3的电流为I ′＝I ＝0.25 A ，两端的电压为U ′＝E －2U ＝7 V －2.5×2 V ＝2 V ，故R 3＝20.25
Ω＝8.0 Ω. 11．【解析】粒子从a 点出发，在电场中加速和在磁场中偏转，回到MN 上的b 点，轨迹如图所示。

（1）粒子在电场中加速运动时有 221mv qEL = （1分） 解得：m
qEL v 2= （1分） 由 T qB m
t B 12
16==π知：粒子在中间磁场通过的圆弧所对的圆心角为α=30°。

（1分） 在中间磁场匀速圆周12r mv qv =B （1分） 由几何关系知0130sin r d = （1分）联立得：q
mEL B d 21=（1分） （2）粒子在右边磁场圆周运动的圆心角β＝120°，则：B
m T t B q 332π='=（1分） 粒子在电场中加速时：mv t E E =⋅q （1分），qE
mL t E 2=（1分） 由对称性知B
m Eq mL t t t t B B E ab q 3222222π+=++=（1分） （3）由轨迹图得：12211232r d r r y -=--=
（1分）11)232(230cos r y r S ab -=+=ο（1分） 再由周期性可得：q
ELm B n Bq nmv nS S ab n 2)34()232(-=-== （2分） 12．【解析】（1）根据牛顿第二定律，有物块B 的加速度B B B m g
a m μ=（1分）
小车A 的加速度B A A F m g a m μ-=（1分）物块B 的位移212B B x a t =（1分）小车A 的位移212
A A x a t =（1分）
根据位移关系有0A B x x L L -=-（2分）联立解得1t =s （2分）
（2）撤掉外力时，物块B 的速度B B v a t =（1分）撤掉外力时，小车的速度A A v a t =（1分）
从撤掉外力到弹簧压缩最短的过程中，根据动量守恒定律()A A B B A B m v m v m m v +=+（2分） 从撤掉外力到弹簧压缩最短的过程中，根据能量关系
()222111222P A A B B A B B m v m v m m v m gd E μ+=+++（2分） 由上式解得23J 15
p E =（2分） 13．【答案】BDE 【解析】A . 气体如果失去了容器的约束就会散开，是因为分子间距较大，相互的作用力很微弱，而且分子永不停息地做无规则运动，所以气体分子可以自由扩散；故A 错误.B . 温度从微观角度看表示了大量分子无规则运动的剧烈程度，物体温度升高时，速率小的分子数目减少，速率大的分子数目增多；故B 正确.C . 一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，因温度不变则分子平均动能不变，由于吸热，内能增大，则其分子之间的势能增大；C 错误.D . 物体从外界吸收热量，若同时对外做功，根据热力学第一定律可知其内能不一定增加；故D 正确.E . 液晶的光学性质具有晶体的各向异性；故E 正确.故选BDE .
（2）【解析】①等压过程气体的压强为10mg p p S
=+则气体对外做功为10(2)2()W PS h p S mg h ==+ 由热力学第一定律得U Q W ∆=- 解得02()U Q p S mg h ∆=-+
②停止对气体加热后,活塞恰好下降了h ,气体的温度为2T ;则初态10mg p p S
=+，13V hS =，热力学温度为1T ， 末态020()m m g p p S
+=+，22V hS =，热力学温度为2?=T ，由112212p V p V T T =，解得02102(1)3m g T T p S mg =++． 14．【答案】ACD 【解析】由图可知，波的波长为40m ；两列波相距3
0.64s n T =
+（），故周期 2.443T s n =+ ； 波速为4020043/50/2.43
v n m s n m s T λ
==⨯+=+（）（），（n =0，1，2，…）；当n =0时，当v =50m /s 时，故A 正确；质点a 在平衡位置上下振动，振动的最少时间为34
T ，故路程最小为3A 即30cm ，故B 错误；当n =3s 时，T =0.16s ，故若有另一周期为0.16s 的简谐波与此波相遇，能产生稳定的干涉现象，选项C 正确；在 t 时刻，因波沿X 轴正方向传播，所以此时质点P 是向上振动的，经0.5秒后，P 是正在向下振动（负位移），是经过平衡位置后向下运动0.1秒；而质点b 是正在向上振动的（负位移），是到达最低点后向上运动0.1秒，因为0.2秒等于
4
T ，可见此时两个质点的位移是相同的． 故D 正确；当T =0.8s ，当t +0.4s 时刻时，质点c 在上端最大位移处，据22/ 2.5?/0.8
rad s rad s T ππω=== ，据图知A =0.1m ，当从t +0.4s 时刻时开始计时，则质点c 的振动方程为：x =0.1cos （2.5πt ）（m ），故E 错误．故选ACD .
（2）【解析】(1) 据题意知，玻璃对该光全反射的临界角45C =︒，由1sinC
n =解得三棱镜的折射率为2n =由c
n v =解得该单色光在三棱镜中传播的速度为2
2v c =
(2) 画出光在三棱镜中传播的光路图，如图所示,光线先射到AB 面，图中入射角170i =︒，大于全反射临界角45︒，光线在AB 面发生了全反射；在BC 面，由几何关系知入射角250i =︒，大于全反射临界角45︒，光线在BC 面发生了全反射；光线第二次入射到AB 面时，由几何关系知入射角180204030i =︒-︒-︒=︒小于全反射临界角45︒，光线从三棱镜射出；由折射定律有sinr
n sini =
解得45r =︒。