湖南省2020年高考物理模拟考试试题及答案

湖南省2020年高考物理模拟考试试题及答案注意事项：
1.本试题卷分选择题和非选择题两部分，总分110分，考试时间70分钟。

其中第13～14题为
选考题，其他题为必答题。

2．答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡指定的位置上。

一、选择题:本题共8小题，每小题6分,共48分。

在每小题给出的四个选项中，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。

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. 下列说法正确的是
A. 气体的温度升高，每个气体分子的运动速率都会增大
B. 从微观角度讲，气体压强只与气体分子的密集程度有关
C. 当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大
D. 若一定质量的气体膨胀对外做功50 J，则内能一定减少50 J
2. 如图所示，物块M左侧贴着一竖直墙面，物块N置于物块M上．现将竖直向上的恒力F作用在M
上，M、N一起向上做匀减速直线运动．M、N之间相对静止，物块N的质量为m，重力加速度为g，不计空气阻力．下列说法正确的是
A. 物体N可能只受到一个力
B. 物块M与墙面之间一定没有摩擦力
C. 物块N对物块M的作用力大小可能为mg
D. 物块M与N之间可能没有摩擦力，但一定有弹力
3. 如图所示，足够长的光滑平板AP与BP用铰链连接，平板AP与水平面成53°角固定不动，平板
BP可绕水平轴在竖直面内自由转动，质量为m的均匀圆柱体O放在两板间sin53°=0.8，
cos53°=0.6，重力加速度为g。

在使BP板由水平位置缓慢转动到竖直位置的过程中，下列说法正确的是
A. 平板BP受到的最小压力为4
5
mg
B. 平板BP受到的最大压力为mg
C. 平板AP受到的最小压力为3
5
mg
D. 平板AP受到的最大压力为mg
4. 甲、乙两个弹簧振子，它们的振动图像如图所示，则可知两弹簧振子
A. 振动强度完全相同
B. 振动快慢完全相同
C. 振子甲速度为零时，振子乙速度最大
D. 所受回复力最大值之比F甲∶F乙＝1∶2
5. 同一平面内固定有一长直导线PQ和一带缺口的刚性金属圆环，在圆环的缺口两端引出两根导线，
分别与两块垂直于圆环所在平面固定放置的平行金属板MN连接，如图甲所示。

导线PQ中通有正弦交流电流i，i的变化如图乙所示，规定从Q到P为电流的正方向，则在1~2s内
A. M板带正电，且电荷量增加
B. M板带正电，且电荷量减小
C. M板带负电，且电荷量增加
D. M板带负电，且电荷量减小
6. 如图所示，电路中的变压器为理想变压器，U为正弦式交变电压，R为变阻器，R1、R2是两个定值
电阻，A、V分别是理想电流表和理想电压表，则下列说法正确的是
A. 闭合开关S ，电流表示数变大、电压表示数变小
B. 闭合开关S ，电流表示数变小、电压表示数变大
C. 开关S 闭合时，变阻器滑片向左移动的过程中，电流表、电压表示数均变小
D. 开关S 闭合时，变阻器滑片向左移动的过程中，电流表、电压表示数均变大
7．下列说法正确的是( )
A ．原子的特征谱线是原子具有核式结构的有力证据
B ．考古专家测出某具骸骨1 g 碳样品中14
6C 的含量为活着的生物体1 g 碳样品中14 6
C 含量的14，已知14
6C 的半衰期为5730年，则该生物死亡时距今约11460年
C ．核泄漏事故污染物能够产生对人体有害的辐射，其核反应方程式为137 55Cs→137 56Ba ＋x ，可以判断x 为β射线
D ．核反应堆利用石墨吸收中子控制核反应速度
8．如图所示，在矩形区域ABCD 内有一垂直纸面向里的匀强磁场，AB ＝5 3 cm ，AD ＝10 cm ，磁感应强度B ＝0.2 T 。

在AD 的中点P 有一个发射正离子的装置，能够连续不断地向纸面内的各个方向均匀地发射出速率为v ＝1.0×105 m/s 的正离子，离子的质量m ＝2.0×10－12 kg ，电荷量q ＝1.0×10－5 C ，离子的重力不计，不考虑离子之间的相互作用，则( )
A ．从边界BC 边飞出的离子中，BC 中点飞出的离子在磁场中运动的时间最短
B ．边界AP 段无离子飞出
C ．从C
D 、BC 边飞出的离子数之比为1∶2
D ．若离子可从B 、C 两点飞出，则从B 点和C 点飞出的离子在磁场中运动的时间相等
二、非选择题:包括必考题和选考题两部分。

第9题～第12题为必考题，每个试题考生都必须作答。

第13题～第14题为选考题，考生根据要求作答。

（一）必考题（共47分）
9. (6分)
为了验证碰撞中的动量和能量是否守恒，长郡中学髙三物理兴趣小组找来了一端倾斜另一端水平的光滑轨道，如图所示。

在距离水平部分高为h 处和水平部分安装了1、2两个光电门，然后找来两个直径均为d 但质量分别为m A 和m B 的小球A 、B 进行实验。

先将小球B 静放在水平轨道上两光电
门之间，让小球A从倾斜轨道上较高位置释放，光电门1记录了小球A碰撞前后通过的时间t1、t1′，光电门2记录了碰后小球B通过的时间t2′。

通过对实验结果的分析可知m A___________(填“大于”“小于”或“等于”)m B，若满足关系式___________，则说明碰撞中能量守恒。

如果两小球的位置互换，该实验___________(填“能”或“不能”)成功。

10.（10分）
在“测定金属丝的电阻率”的实验中,某同学进行了如下测量:
(1)用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属丝的有效长度,测量结果如图甲所示,金属丝的另一端与刻度尺的零刻线对齐,则接入电路的金属长度________cm.用螺旋测微器测量金属丝的直径,测量结果如图乙所示,则金属丝的直径为________mm.
(2)某同学通过实验测定金属丝的电阻Rx(约为5Ω),现有电源(4V,内阻忽略不计)、滑动变阻器(0~50Ω).额定电流(2A)、开关和导线若干,以及下列电表:
A.电流表(0~3A,内阻约0.025Ω)
B.电流表(0~0.6A,内阻约为0.125Ω)
C.电压表(0~3V,内阻约3KΩ)
D.电压表(0~15V,内阻约15KΩ)
为减小测量误差,在实验中,电流表应选用_______,电压表应选用____(选填器材前的字母);
(3)若选用丙电路,产生误差的主要原因是____________；若选用丁电路,产生误差的主要原因是___________．
(4)实验电路应采用图______(填“丙”或“丁”)
11．（13分）
如图甲所示，绝缘的水平桌面上铺有两根不计电阻的足够长的光滑金属轨道AB、CD，轨道间距为d，其左端接一阻值为R的电阻。

一长为L且与导轨垂直的金属棒置于两导轨上，单位长度的电阻为r。

在电阻、导轨和金属棒中间有一边长为a的正方形区域，区域中存在垂直于水平桌面向下的均匀磁场，磁感应强度的大小随时间的变化规律如图乙所示，其中坐标值已知。

在金属棒右侧还有一匀强磁场区域，区域左边界MN(虚线)与导轨垂直，磁场的磁感应强度大小为B1，方向垂直于水平桌面向上。

某时刻，金属棒在电动机的水平恒定牵引力作用下从静止开始向右运动，在t1时刻恰好以速度v1越过MN，此后向右做匀速运动。

金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好。

求：
(1)在t＝0到t＝t1时间间隔内，电阻R产生的焦耳热；
(2)在时刻t(t>t1)流过电阻R的电流方向、大小和电动机的输出功率。

12.（18分）
如图所示，两平行金属板与一直流电源两极相连，上极板接地，电源的电动势为U内阻不可忽
的粒子，不间断的从两平行略，两板间形成的电场可认为是匀强电场。

有质量为m，电荷量为q
v沿垂直场强的方向射入电场，从右侧射出电场。

已知单位时间入射的粒子数板左侧中点以初速度
为n，两平行板的间距为d，金属板长度为L，不计粒子重力。

（1）a.求粒子射出电场时沿电场方向的侧移量y；
b.证明：粒子出射时，沿速度方向的反向延长线一定经过其水平位移的中点。

（2）改变电源的电动势，使粒子刚好偏转后打在下极板上，求此时电源的输出功率。

（二）选考题：共15分。

请考生从2道物理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。

13. 【物理－选修3-3】（15分）
（1）以下说法中正确的是_____。

A. 气体分子速率呈现出“中间多，两头少”的分布规律
B. 一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行
C. 随着分子间距离增大，分子间作用力减小，分子势能也随之减小
D. 因为液体表面层中分子间的相互作用力表现为引力，从而使得液体表面具有收缩的趋势
E. 当空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的差距较大时，我们会感觉空气是较为潮湿的
（2）绝热气缸A 和导热气缸B 固定在水平地而上，由钢性杆连接的两个等大活塞封闭着两部分体积均为V 的理想气体，此时气体的压强与外界大气压强p 0相同，气体的温度与环境温度T 0也相同。

已知理想气体的内能U 与温度T 的关系为，为常量且>0。

现给气缸A 的电热丝通电，当电热丝放出的热量为Q 1时气缸B 的体积减为原来的一半。

若加热过程是缓慢的，求：
(i)气缸A 内气体的压强；
(ii)气缸B 在该过程中放出的热量Q 2。

14.【物理——选修3-4】（15分）
（1）图甲为一简谐横波在0.10t s =时波形图，P 是平衡位置在0.5x m =处的质点， Q 是平衡位置在 2.0x m =处的质点；图乙为质点Q 的振动图象。

下列说法正确的是
A. 这列波沿x 轴负方向传播
B. 这列波的传播速度为2/m s
C. 从0t =到0.15t s =，这列波传播的距离为3m
D. 从0.10t s =到0.15t s =，P 通过的路程为cm 10
E. 0.15t s =，P 的加速度方向与y 轴正方向相反
（2）如图，有一玻璃圆柱体，横截面半径为R =10cm ，长为L =100cm ．一点光源在玻璃圆柱体中心轴线上的A 点，与玻璃圆柱体左端面距离d =4cm ，点光源向各个方向发射单色光，其中射向玻璃圆柱体从左端面中央半径为r =8cm 圆面内射入的光线恰好不会从柱体侧面射出．光速为c =3×108
m/s ；求：
(i)玻璃对该单色光的折射率；
(ii)该单色光通过玻璃圆柱体的最长时间．
参考答案
一、选择
1.C
2.B
3.A
4.C
5.A
6.AC
7.BC
8.ACD
二、非选择题
（一）必考题
9．小于；
； 能
10. (1)22.41~22.44cm 0.849~0.851mm (2) B C
(3) 电压表分流作用 电流表分压作用 (4) 丙
11.(1)0到t 1过程，左边的磁场产生的感生电动势E 1＝B 1a 2
t 1
， 根据闭合电路欧姆定律：I ＝E 1R ＋rd
根据焦耳定律，电阻R 产生的焦耳热Q ＝I 2Rt 1，解得：Q ＝RB 21a 4(R ＋rd )2t 1。

(2)金属棒匀速向右运动，受到的安培力水平向左，电流由A 经R 到C 。

t 时刻，金属棒切割磁感线产生的动生电动势：E 2＝B 1dv 1，方向为顺时针，而感生电动势方向为逆时针，故总电动势为：E ＝E 2－E 1
回路中的电流：I ＝E
R ＋rd ，解得：I ＝B 1(dv 1t 1－a 2)(R ＋rd )t 1。

发动机的牵引力与安培力相等，电动机的输出功率
P ＝B 1Idv 1，
解得：P ＝B 2
1v 1d (dv 1t 1－a 2)(R ＋rd )t 1。

12.（1）a. 22012Uq L y md v =；b.见解析（2）2202
mnd v P L =出 解：（1）a.电子进入偏转电场，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，设电子在偏转电场中运动的时间为t 水平方向：0
L t v = 电子未落到板上，电路不同，两板间电压为电源电动势E ，板间场强U E d =
竖直方向：Uq F d =，Uq a md
= 2
220
1122Uq L y at md v == b.粒子出射的偏转角为θ，其反向延长线通过O 点，O 点与板右端的水平距离为x
竖直方向的速度为：y v at =
tan y
x v y v x
θ== 联立解得：2
L x =； 粒子出射时，沿速度方向的反向延长线一定经过其水平位移的中点； （3）粒子打在极板上，电路导通，电流n t q I nq t ∆⋅=
=∆ 设此时电源的路端电压为U ，粒子偏转/2d ，有
220
1'22d U q L dm v =得2202md v U qL '= 电源输出功率2202'mnd v P U I L
==出 13.（1）ABD
（2）（i ）设AB 内气体末态压强为P ，对B 气体由玻意耳定律得：P 0V ＝P
解得：P=2P 0
（ii ）对A 气体由理想气体状态方程得：
解得：T=3T 0
气缸A 内气体升温时内能增加：△U=α（T-T 0）=2αT 0
气缸B 内气体内能不变；以气缸AB 内两部分气体为研究对象，由热力学第一定律得：Q 1=△U+Q 2
解得气缸B 内气体放出热量为：Q 2=Q 1-2αT 0
14.（1）ACE
（2）
(i)n=;(ii) t＝6×10－9 s
解：(i)由题意可知，光线AB从圆柱体左端面射入，其折射光BD射到柱面D点恰好发生全反射．设光线在B点的入射角为i．
则sini==
由折射定律得：
sini n
sinθ=
1
sinC
n
=
根据几何知识得：sin cosC
θ==
得：
5
n=
(ii)折射光BD在玻璃柱体内传播路程最长，因而传播时间最长．最长的路程为：
L
S nL
sinC
==
光在玻璃中传播的速度为：
c v
n =
则该单色光通过玻璃圆柱体的最长时间为：
s
10
69
2
-
⨯
=
=
=
c
L
n
v
S
t。