2020届北京市高考物理押题卷试题二

2020届北京市高考物理押题卷试题二
本试卷共 10 页，总分：100 分。

考试时长 90 分钟。

一、选择题（本部分共14 小题，每小题3 分，共42 分。

在每小题列出的四个选项中，
选出最符合题目要求的一项。

）
1.关于热现象和热学规律，下列说法正确的是
A．布朗运动是液体分子的运动，说明分子永不停息的做无规则运动
B．随着分子间距离的减小，分子间的引力和斥力都增大，斥力增大的比引力快
C．两个分子的间距从小于 r0（r0为平衡位置时分子间距离）逐渐增大到 10 r0的过程中，它们的分子势能一直减小
D．“用油膜法估算分子直径”实验时，由于油酸未完全散开会导致实验测得的分子直径偏小
2.关于气体的压强，下列说法正确的是
A.单位体积内的分子数越多，分子的平均速率越大，气体的压强就越大
B．单位体积内的分子数越多，分子的平均速率越小，气体的压强就越大
C．一定质量的气体，体积越小，温度越高，气体的压强就越小
D．一定质量的气体，体积越小，温度越低，气体的压强就越小
3.关于α、β、γ三种射线，下列说法正确的是
A．α射线是一种波长很短的电磁波
B．γ射线是一种波长很短的电磁波
C．β射线的电离能力最强
D．γ射线的电离能力最强
a
b
d x/m c
2 4
t/s
m
α
4. 如图所示，一束由 两种单色光组成的复色光照射到横截面为三角形的玻璃砖上，经
玻璃砖折射后照到右侧光屏上。

光屏足够大，下列说法正确的 是
A. 玻璃砖对 光的折射率比 光大
B. 在真空中 光的传播速度比 光大
C. 若两种单色光分别照射某金属板时均发生光电效应，“光照射时光电子的最大初动能比
光大
D. 减小复色光的入射角，两种色光会在光屏上依次消失，最先消失的是 光
5. 一列简谐横波沿 x 轴传播，波速为 1.0m/s ，t =0 时波形如图 3 甲所示，此时质点 a 位于
波峰，质点 c 位于波谷，质点 b 、d 位于平衡位置。

图 3 乙是波上质点 b 的振动图象。

下 列说法中正确的是
4
A. 质点 b 与质点 d 的速度总是相同的
0 -4
B. 经 t =4.0s 质点 a 沿波传播方向运动 4.0m
C. 当质点 a 在波谷时，质点 c 可能在平衡位置
y/cm
y/cm
4
0 -4
图 3
D. 一观察者沿着 x 轴靠近波源运动时，其观测到的该波的频率将大于 0.25Hz
6. 如图所示，将质量为 m 的滑块无初速地轻放在倾角为 α 的固定斜面上．滑块与斜面之间
的动摩擦因数为 μ．重力加速度为 g ，则（ ）
A. 若 μ > tan α，则滑块保持静止，且斜面对滑块的支持力
为 N = μ mg
B. 若 μ > tan α，则滑块保持静止，且滑块受到的摩擦力为 f = μ mg cos α
C. 若 μ < tan α，则滑块加速下滑，且滑块下滑时的加速度为 a = g ( sin α + μ cos α )
D. 若 μ < tan α，则滑块加速下滑，且滑块下滑时的加速度为 a = g ( sin α - μ cos α )
7. 某交变电动势瞬时值表达式e = 10sin 2π t V ，则（ ）
A. 交变电流的频率为 2Hz
B. 交变电流的周期为 0.25 秒
C. 交变电流的有效值为10V
D. 当 t ＝0.25 秒时，感应电动势为10V
8.2020 年3 月9 日19 时55 分，我国在西昌卫星发射中心，成功发射北斗系统第五十四颗导
航卫星，北斗三号 GEO-2 是一颗地球同步轨道卫星，以下关于这颗卫星判断正确的是
A.地球同步轨道卫星的运行周期为定值
B. 地球同步轨道卫星所受引力保持不变
C. 地球同步轨道卫星绕地运行中处于平衡状态
D. 地球同步轨道卫星的在轨运行速度等于第一宇宙速度
9.某电容器的外壳上标有“1.5μF9V”的字样。

该参数表明
A．该电容器只有在电压为 9V 时电容才为1.5μF
B．当两端电压为 4.5V 时，该电容器的电容为0.75μF
C．该电容器正常工作时所带电荷量不超过 1.510-6C
D．给该电容器充电时，电压每升高 1V，单个极板的电荷量增加 1.5 10-6C
10.为了研究平抛物体的运动，用两个相同小球A、B 做下面的实验：如图所示，用小锤打击弹性
金属片，A 球立即水平飞出，同时B 球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面。

A、B 两小球开始下落到落地前瞬间的过程中，下列对A、B 球描述正确的是
A．A 球与B 球的速率变化量相同
B．A 球与B 球的动量变化量相同
C．A 球与B 球的速度变化率不同
D．A 球与B 球的动能变化量不同
11.质量为m 的物体，从静止开始，以g
的加速度竖直下落高度h 的过程中（）2
A.物体的机械能守恒B．物体的机械能减少了mgh /2
C．物体的重力势能减少了mgh /2 D．物体克服重力做功mgh /2
12.如图所示，站在车上的人，用锤子连续敲打小车。

初始时，人、车、
锤都静止。

假设水平地面光滑，关于这一物理过程，下列说法正确的
是
A.连续敲打可使小车持续向右运动
B.人、车和锤组成的系统机械能守
恒
C.当锤子速度方向竖直向下时，人和车水平方向的总动量为零
D．人、车和锤组成的系统动量守恒
13.M 、N 是一条电场线上的两点。

在M 点由静止释放一个电子，电子仅在电场力的作用，沿着电场线从M 点运动到N 点，粒子的速度随时
间变化的规律如图所示。

以下正确的是( )
A.该电场可能是匀强电场
B.M 点的电势高于N 点的电势
C.从M 点到N 点，电子的电势能逐渐增大
D.电子在M 点所受电场力小于在N 点所受电场力
14.如图 7 所示，正方形区域内有匀强磁场，现将混在一起的质子 H 和α粒子加速后从正方形区域的左下角射入磁场，经过磁场后质子 H 从磁场的左上角射出，α粒子从磁场右上角射出磁场区域，由此可知( )
A.质子和α粒子具有相同的速度
B.质子和α粒子具有相同的动量C
质子和α粒子具有相同的动能。

D.质子和α 粒子由同一电场从静止加速
15.如图，线圈M 和线圈N 绕在同一铁芯上．M 与电源、开关、滑动变阻器相连，P 为滑动变阻器的滑动端，开关 S 处于闭合状态．N 与电阻R 相连．下列说法正确的是（）
A.当P 向右移动，通过R 的电流为b 到a
B.当P 向右移动，通过R 的电流为a 到b
C.断开 S 的瞬间，通过R 的电流为b 到a
C．断开 S 的瞬间，通过R 的电流为a 到b
16.笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件。

当显示屏开启时磁体远离霍尔元件，电脑正常工作:当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件，屏幕熄灭，电脑进入休眠状态。

如图 10 所示，一块宽为 a、长为 c 的矩形半导体霍尔元元件，元件内的导电粒子是电荷量为 e 的自由电子，通入方向向右的电流 I 时，电子的定向移动速度v，当显示屏闭合时元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场 B 中，于是元件的前、后表面间出现电压 U,以此控制屏幕的熄灭。

则元件的( )
A.前表面的电势比后表面的低。

B.
前、后表面间的电压 U=Bve
C.前、后表面间的电压U与I成正比
D.自由电子受到的洛伦兹力大小为 eU/c
C
A B
重
垂
线
二、实验题（本部分共2 小题，共18 分。

）
15. （8 分）
如图1 所示，在“验证动量守恒定律”实验中，A、B 两球半径相同。

先让
质量为m1 的A 球从斜槽上某一固定位置C 由静止开始滚下，从轨道末端抛出，
落到位于水平地面的复写纸上，在下面的白纸上留下痕迹。

重复上述操作10 次，
得到10 个落点痕迹。

再把质量为m2 的B 球放在水平轨道末端，让A 球仍从位置C 由静止滚下，A 球和B 球碰撞后，分别在白纸上留下各自的落点痕迹，重复操
作10 次。

M、P、N 为三个落点的平均位置，未放B 球时，A 球的落点是P 点，
O 点是轨道末端在记录纸上的竖直投影点，如图2 所示。

O M P N
图1 图2
（1）为了尽量减小实验误差，A球碰后要沿原方向运动，两个小球的质量应满足
m1m2（选填“>”或“<”）。

（2）实验中，不容易直接测定小球碰撞前后的速度。

但是，可以通过仅测量 (填选项前的符号)，间接地解决这个问题。

A．小球开始释放高度h
B．小球抛出点距地面的高度H
C．小球做平抛运动的水平位移。

（3）关于本实验的条件和操作要求，下列说法正确的是。

A．斜槽轨道必须光滑
B．斜槽轨道末端必须水平
C．B 球每次的落点一定是重合的
D. 实验过程中，复写纸和白纸都可以移动
（4）已知A、B 两个小球的质量m1、m2，三个落点位置与O点距离分别为OM、OP 、ON 。

在实验误差允许范围内，若满足关系式
，则可以认为两球碰撞前后的总动量守恒。

C 入射小球A
h
H
被碰小球 B
16．（12 分）
同学们想测量由两节干电池串联而成的电池组的电动势 E 和内阻 r 。

⑴第一小组的同学用电压表、电阻箱、开关、若干导线和待测电池组连成电路，如图甲所示。

电路中用到的器材均完好无损。

①检查电路时，他们发现在开关闭合前电压表示数不为零，这是由于导线 （填写表示导线的字母）连接错误造成的。

改正错误连接后再次闭合开关，他们发现电压表有示数，但改变电阻箱连入电路的阻值时，电压表示数保持不变，原因可能是（写出一条即可） 。

1 / V -1 U
a 2
a 1
O
图甲
图乙
1 / Ω-1 R
b 1
②排除故障后，他顺利完成实验，并根据测得的数据画出图乙所示的1
U
−1
R
图线，其中
U 为电压表示数，R 为电阻箱连入电路的阻值。

由图知：电池组的电动势 E = ，内 阻 r = 。

⑵第二小组的同学用一块检查完好的灵敏电流计（满偏电流 Ig 已知， 内阻 Rg 未知）、电阻箱、开关、若干导线和待测电池组连成电路， 如图丙所示。

闭合开关后，调节电阻箱阻值为 R 1 时灵敏电流计指针达到满偏，调节电阻箱阻值为 R 2 时灵敏电流计指针达到半偏。

请你通过推导说明，在这种测量方法中由于灵敏电流计的内阻 Rg 图乙
未知是否会对电动势和内阻的测量造成系统误差。

G
E r
a V
b
c d
e
三、计算题（本部分共 4 个题，共 40 分。

）
1
17.（9 分）如图所示，半径为R 的
4
圆弧光滑导轨AB 与水平面相接，物块与水平面间的动摩擦因数为μ。

从圆弧导轨顶端A静止释放一个质量为m的小木块（可视为质点），经过连接点B 后，物块沿水平面滑行至C 点停止，重力加速度为g。

求：
（1）物块沿圆弧轨道下滑至B 点时的速度v ；
（2）物块刚好滑到B 点时对圆弧轨道的压力N B 及物块静止于水平面C 点时对水平面的压
力N C；
（3）BC 之间的距离S。

18.（9 分）如图所示，在匀强磁场中倾斜放置的两根平行光滑的金属导轨，它们所构成的导轨平面与水平面成θ＝30︒角，平行导轨间距L=1.0 m。

匀强磁场方向垂直于导轨平面向下，磁感应强度B=0.20T。

两根金属杆ab 和cd 可以在导轨上无摩擦地滑动。

两金属杆的质量均为m=0.20 kg，电阻均为R=0.20Ω。

若用与导轨平行的拉力作用在金属杆ab 上，使ab 杆沿导轨匀速上滑并使cd 杆在导轨上保持静止，整个过程中两金属杆均与导轨垂直且接触良好。

金属导轨的电阻可忽略不计，取重力加速度g=10m/s2。

求：
（1）cd 杆受安培力F 安的大小；
（2）通过金属杆的感应电流I；
（3）作用在金属杆ab 上拉力的功率P。

a
c b
dθ
B
19．（10 分）
我国将于 2020 年首次探测火星。

火星与地球的环境非常相近，很有可能成为人类的第二个家园。

已知火星的质量为 m ，火星的半径为 R ，太阳质量为 M ，且M ≫m ，万有引力常量为G 。

太阳、火星均可视为质量分布均匀的球体。

不考虑火星自转。

（1） 设想在火星表面以初速度 v 0 竖直上抛一小球，求小球从抛出至落回抛出点所经历的时
间 t 。

（2） 为简化问题，研究太阳与火星系统时可忽略其他星体的作用，只考虑两者之间的引力作
用。

a . 通常我们认为太阳静止不动，火星绕太阳做匀速圆周运动。

已知火星绕太阳运动的轨道
半径为 r ，请据此模型求火星的运行周期 T 1。

b .
事实上太阳因火星的吸引不可能静止，但二者并没有因为引力相互靠近，而是保持间 距 r 不变。

请由此构建一个太阳与火星系统的运动模型，据此模型求火星的运行周期 T 2 与 T 1 的比值T
2 ；并说明通常认为太阳静止不动的合理性。

T 1
20.（12 分）构建理想化模型，是处理物理问题常见的方法。

（1） 在研究平行板电容器的相关问题时，我们是从研究理想化模型——无限大带电平 面
开始的。

真空中无限大带电平面的电场是匀强电场，电场强度为 E 0= 2k ，其中k 是静电力常量，σ 为电荷分布在平面上的面密度，单位为 C/m 2。

如图 1 所示，无限大平面带正电，电场指向两侧。

若带负电则电场指向中央（图中未画出）。

在实际问题中，当两块相同的带等量异种电荷的较大金属板相距很近时，其中间区域， 可以看作是两个无限大带电平面所产生的匀强电场叠加；如果再忽略边缘效应，平行板电容器两板间的电场就可以看作是匀强电场，如图 2 所示。

已知平行板电容器所带电量为 Q ，极板面积为 S ，板间距为 d ，求： a. 两极板间电场强度的大小 E ；
b. 请根据电容的定义式，求出在真空中，该平行板电容器的电容 C ；
c. 求解图 2 中左极板所受电场力的大小 F 。

（提示：因为带电左极板的存在已经影响到带电右极板单独存在时空间场强的分布，所以不能使用 a 问中计算出的场强，而是应该将电场强度“还原”到原来右极板单独存在时，在左极板所在位置产生的电场强度。

）
根据以上思路，请求解真空中均匀带电球面（理想化模型，没有厚度）上某微小 面元所受电场力。

如图 3 所示，已知球面半径为 R ，所带电量为 Q ，该微小面元的积为∆S ，带电球面在空间的电场强度分布为E= 0 （r <R )
k Q
r 2 (r ≥R) ，其中 r 为空间某点
到球心 O 的距离。

（提示：“无限大”是相对的，在实际研究中，只要被研究点距离带电面足够近，就可认为该带电面为无限大带电平面）
-Q
Q
图 1
图 2
图 3
Q
∆S
R
R
O。