贵州省贵阳市达标名校2020年高考四月仿真备考物理试题含解析

贵州省贵阳市达标名校2020年高考四月仿真备考物理试题
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．如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为m 、套在粗糙竖直固定杆A 处的圆环相连，弹簧水平且处于原长。

圆环从A 处由静止开始下滑，经过B 处的速度最大，到达C 处的速度为零，AC h =，此为过程Ⅰ；若圆环在C 处获得一竖直向上的速度v ，则恰好能回到A 处，此为过程Ⅱ．已知弹簧始终在弹性范围内，重力加速度为g ，则圆环（ ）
A ．过程Ⅰ中，加速度一直减小
B ．Ⅱ过程中，克服摩擦力做的功为212mv
C ．在C 处，弹簧的弹性势能为214
mv mgh - D ．过程Ⅰ、过程Ⅱ中克服摩擦力做功相同
2．如图所示，圆形磁场区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，三个带电粒子 A 、B 、C 先后从 P 点以相同的速度沿 PO 方向射入磁场，分别从 a 、b 、c 三点射出磁场，三个粒子在磁场中运动的时间分别用 t A 、t B 、t C 表示，三个粒子的比荷分别用 k A 、k B 、k C 表示，三个粒子在该磁场中运动的周期分别用 T A 、T B 、T C 表示， 下列说法正确的是（ ）
A ．粒子
B 带正电 B ．t A ＜t B ＜t
C C ．k A ＜k B ＜k C
D ．T A ＞T B ＞T C
3．下列四个实验中，能说明光具有粒子性的是（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
4．在物理学建立与发展的过程中，有许多科学家做出了理论与实验贡献。

关于这些贡献，下列说法正确的是（ ）
A．牛顿发现了万有引力定律，并通过扭秤实验测量了引力常量
B．安培提出了分子电流假说，研究了安培力的大小与方向
C．法拉第发现了磁生电的现象，提出了法拉第电磁感应定律
D．爱因斯坦在物理学中最早引入能量子，破除了“能量连续变化”的传统观念
5．米歇尔•麦耶和迪迪埃•奎洛兹因为发现了第一颗太阳系外行星﹣飞马座51b而获得2019年诺贝尔物理学奖。

飞马座51b与恒星相距为L，构成双星系统（如图所示），它们绕共同的圆心O做匀速圆周运动。

设它们的质量分别为m1、m2且（m1＜m2），已知万有引力常量为G．则下列说法正确的是（）
A．飞马座51b与恒星运动具有相同的线速度
B．飞马座51b与恒星运动所受到的向心力之比为m1：m2
C．飞马座51b与恒星运动轨道的半径之比为m2：m1
D．飞马座51b与恒星运动周期之比为m1：m2
6．由于空气阻力的影响，炮弹的实际飞行轨迹不是抛物线，而是“弹道曲线”，如图中实线所示。

图中虚
、、、、为弹道曲线上的五点，其中O点为发线为不考虑空气阻力情况下炮弹的理想运动轨迹，O a b c d
、为运动过程中经过的距地面高度相等的两点。

下列说射点，d点为落地点，b点为轨迹的最高点，a c
法正确的是（）
A．到达b点时，炮弹的速度为零
B．到达b点时，炮弹的加速度为零
C．炮弹经过a点时的速度大于经过c点时的速度
D．炮弹由O点运动到b点的时间大于由b点运动到d点的时间
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．下列说法中正确的有__________。

A．光在介质中的速度小于光在真空中的速度
B ．紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射
C ．光的偏振现象说明光是纵波
D ．由红光和绿光组成的一细光束从水 中射向空气，在不断增大入射角时水面上首先消失的是绿光 E.某同学用单色光进行双缝干涉实验，在屏上观察到图甲所示的条纹，仅减小双缝之间的距离后，观察到如图乙所示的条纹
8．如图，正点电荷固定在O 点，以O 为圆心的同心圆上有a 、b 、c 三点，一质量为m 、电荷量为-q 的粒子仅在电场力作用下从a 点运动到b 点，速率分别为v a 、v b ．若a 、b 的电势分别为φa 、φb ，则
A ．a 、c 两点电场强度相同
B ．粒子的比荷2
22()
a b a b v v q m ϕϕ-=- C ．粒子在a 点的加速度大于在b 点的加速度 D ．粒子从a 点移到b 点，电场力做正功，电势能减少 9．分子力F 、分子势能E P 与分子间距离r 的关系图线如甲乙两条曲线所示(取无穷远处分子势能E P =0).下列说法正确的是
A ．乙图线为分子势能与分子间距离的关系图线
B ．当r=r 0时,分子势能为零
C ．随着分子间距离的增大,分子力先减小后一直增大
D ．分子间的斥力和引力大小都随分子间距离的增大而减小,但斥力减小得更快
E. 在r<r 0阶段,分子力减小时,分子势能也一定减小
10．对于热运动和热现象，下列说法正确的是（ ）
A ．玻璃裂口放在火上烧熔，其尖端变圆的原因是表面张力的作用
B ．云母片导热性能各向异性，是由于该物质的微粒在空间按一定的规则排列
C ．未饱和汽在降低温度时也不会变成饱和汽
D ．物体放出热量，其分子平均动能可能增大
E.气体压强达到饱和汽压时，蒸发和液化都停止了
11．两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有A 、B 、C 三点，如图甲所示，一个电荷量为2×10-5 C ，质量为1 g 的小物块在水平面上从C 点静止释放，其运动的v-t 图像如图乙所示，其中B 点处
为整条图线切线斜率最大的位置（图中标出了该切线）。

则下列说法正确的是（）
A．B点为中垂线上电场强度最大的点，场强E=100 N/C
B．由C点到A点电势逐渐减小
C．由C到A的过程中物块的电势能先变大后变小
D．A、B两点间的电势差U AB=－500 V
12．如图，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为T0，若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经过M、Q到N的运动过程中()
T
A．从P到M所用的时间等于0
4
B．从Q到N阶段，机械能逐渐变大
C．从P到Q阶段，速率逐渐变小
D．从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功
三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍。

某同学利用这一事实测盘电压表的内阻（半偏法）。

实验室提供的器材如下：待测电压表V（量程3V．内阻约为3000Ω），电阻箱R0（最大组值为99999.9Ω），滑动变阻器R1（最大阻值100Ω，额定电流2A）。

电源E（电动势6V，内阻不计），开关两个，导线若干。

（1）虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分。

将电路图补充完整_______。

（2）将这种方法测出的电压表内阻记为R'v．则R'v=______。

与电压表内阻的真实值R v相比，R'v____Rv．（选填“＞““=”或“＜“）
14．用如图所示装置可验证机械能守恒定律，轻绳两端系着质量相等的物体A、B，物体B上放一金属片C，铁架台上固定一金属圆环，圆环处在物体B的正下方，金属片C与圆环间的高度差为h，将A、B、C 组成的系统由静止释放．当物体B穿过圆环时，金属片C被搁置在圆环上，两个固定在铁架台P1、P2处的光电门，通过电子计时器可测出物体B通过P1、P2这段距离的时间．
(1)若测得P1、P2之间的距离为d，物体B通过这段距离的时间为t，则物体B刚穿过圆环后的速度v＝________．
(2)若物体A、B的质量均用M表示，金属片C的质量用m表示，重力加速度为g，该实验中验证了等式____________成立，即可验证机械能守恒定律．
(3)本实验中的测量仪器除刻度尺、光电门、电子计时器外，还需要________．
四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15．光滑水平面上，一个长木板与半径R未知的半圆组成如图所示的装置，装置质量M＝5 kg.在装置的右端放一质量为m＝1 kg的小滑块(可视为质点)，小滑块与长木板间的动摩擦因数μ＝0.5，装置与小滑块一起以v0＝10 m/s的速度向左运动．现给装置加一个F＝55 N向右的水平推力，小滑块与长木板发生相对滑动，当小滑块滑至长木板左端A时，装置速度恰好减速为0，此时撤去外力F并将装置锁定．小滑块继续沿半圆形轨道运动，且恰好能通过轨道最高点B.滑块脱离半圆形轨道后又落回长木板．已知小滑块在通过半圆形轨道时克服摩擦力做功W f＝2.5 J．g取10 m/s2.求：
(1)装置运动的时间和位移；
(2)长木板的长度l；
(3)小滑块最后落回长木板上的落点离A的距离．
16．2019年诺贝尔物理奖的一半授予詹姆斯·皮伯斯（James Peebles）以表彰他“在物理宇宙学方面的理论发现”，另一半授予了米歇尔·马约尔(Michel Mayor)和迪迪埃·奎洛兹(Didier Queloz)，以表彰他们“发现了一颗围绕太阳运行的系外行星”。

对宇宙探索一直是人类不懈的追求。

现假设有这样模型：图示为宇宙中一恒星系的示意图，A为该星系的一颗行星，它绕中央恒星O的运行轨道近似为圆．已知引力常量为G，天
文学家观测得到A 行星的运行轨道半径为R 0，周期为T 0，求：
（1）中央恒星O 的质量M 是多大？
（2）长期观测发现A 行星每隔t 0时间其运行轨道便会偏离理论轨道少许，天文学家认为出现这种现象的原因可能是A 行星外侧还存在着一颗未知的行星B （假设其运行的圆轨道与A 在同一平面内，且与A 的绕行方向相同）．根据上述现象和假设，试求未知行星B 的运动周期和轨道半径．
17．如图所示，一块质量为2M =kg ，长为3L =m 的均质薄木板静止在足够长的水平桌面上，在木板的左端静止摆放着质量为1m =kg 的小木块（可视为质点），薄木板和小木块之间的动摩擦因数为10.1μ=，薄木板与地面之间的动摩擦因数为20.2μ=．在0t =时刻，在木板M 左端施加一水平向左恒定的拉力12F =N ，g 取10m/s 1．则：
（1）拉力F 刚作用在木板上时，木板M 的加速度大小是多少？
（1）如果F 一直作用在M 上，那么经多少时间m 将离开M ？
（3）若在时间1t =s 末撤去F ，再经过多少时间M 和m 第一次速度相同？在此情况下，最终m 在M 上留下的痕迹的长度是多少？
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】
【分析】
【详解】
A ．圆环从A 处由静止开始下滑，经过
B 处的速度最大，则经过B 处的加速度为零，到达
C 处的速度为零，所以圆环先做加速运动，再做减速运动，所以加速度先减小，后增大，故A 错误；
BCD ．在过程Ⅰ、过程Ⅱ中，圆环经过同一位置所受的摩擦力大小相等，则知在两个过程中，克服摩擦力做功相同，设为f W ，研究过程Ⅰ，运用动能定理列式得
0f mgh W W --=弹
研究过程Ⅱ，运用动能定理列式得
2102f mgh W W mv --+=-弹 联立解得克服摩擦力做的功为
214
f W mv = 弹簧弹力做功
214
W mgh mv =-弹 所以在C 处，弹簧的弹性势能为
214
P E W mgh mv ==-弹 故B 、C 错误，D 正确；
故选D 。

2．B
【解析】
【详解】
根据题意做出ABC 三种粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，
A ．根据左手定则，可以判断
B 粒子带的电荷为负电荷，A 错误；
C ．由图可知，三粒子做圆周运动的半径C 最大，A 最小，根据
mv r qB
=
又粒子的速度都相等，所以比荷的大小关系是：k A ＞k B ＞k C ，故C 错误；
D ．根据周期公式
2m T qB
π= 及比荷的大小关系可知：T C ＞T B ＞T A ，故D 错误；
B ．由图，AB
C 三个粒子形成的图象在磁场区域留下的弧长C 最长，A 最短，而三个粒子的速度相同，根据l t v
=，所以有：t A ＜t B ＜t C ，故B 正确。

故选B 。

3．C
【解析】
【分析】
【详解】
A ．该实验是α粒子散射实验，该实验揭示了原子的核式结构模型，A 错误；
B ．该实验是双缝干涉实验，该实验揭示了光具有波动性，B 错误；
C ．该实验是光电效应现象的实验，该实验揭示了光具有粒子性，C 正确；
D ．该实验是放射性现象的实验，从而得出αβγ、、射线的性质，D 错误。

故选C 。

4．B
【解析】
【详解】
A ．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许通过扭秤实验测量了引力常量，选项A 错误；
B ．安培提出了分子电流假说，研究了安培力的大小与方向，选项B 正确；
C ．法拉第发现了“磁生电”的现象，纽曼和韦伯归纳出法拉第电磁感应定律，故C 错误；
D ．普朗克在物理学中最早引入能量子，破除了“能量连续变化”的传统观念，选项D 错误。

故选B 。

5．C
【解析】
【详解】
BD ．双星系统属于同轴转动的模型，具有相同的角速度和周期，两者之间的万有引力提供向心力，故两者向心力相同，故BD 错误；
C ．根据211m r ω＝222m r ω，则半径之比等于质量反比，飞马座51b 与恒星运动轨道的半径之比，即r 1：r 2
＝m 2：m 1，故C 正确；
A ．线速度之比等于半径之比，即v 1：v 2＝m 1：m 2，故A 错误。

故选C.
6．C
【解析】
【分析】
【详解】
A ．炮弹在最高点竖直方向上的速度为零，水平方向上的速度不为零，故炮弹在最高点速度不为零，A 错误；
B ．在最高点受空气阻力（水平方向上的阻力与水平速度方向相反），重力作用，二力合力不为零，故加速度不为零，B 错误；
C ．由于空气阻力恒做负功，所以根据动能定理可知经过a 点时的速度大于经过c 点时的速度，C 正确；
D ．从O 到b 的过程中，在竖直方向上，受到重力和阻力在竖直向下的分力，即
1mg f ma +=
解得
1mg f a m
+'= 在从b 到d 的过程中，在竖直方向，受到向下的重力和阻力在竖直向上的分力，即
2mg f ma -='
解得
22mg f a m
-= 故12a a >，根据逆向思维，两个阶段的运动可看做为从b 点向O 点和从b 点向d 点运动的类平抛运动，竖直位移相同，加速度越大，时间越小，所以炮弹由O 点运动到b 点的时间小于由b 点运动到d 点的时间，故D 错误；
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．ADE
【解析】
【分析】
【详解】
A ．依据
c v n
= 可知，光在介质中的速度小于在真空中的速度，故A 正确；
B ．紫外线比紫光的波长短，更不容易发生衍射，而对于干涉只要频率相同即可发生，故B 错误；
C ．光的偏振现象说明光是横波，并不是纵波，故C 错误；
D ．绿光的折射率大于红光的折射率，由临界角公式
1sin C n
= 知，绿光的临界角小于红光的临界角，当光从水中射到空气，在不断增大入射角时，在水面上绿光先发生全反射，从水面消失，故D 正确；
E ．从图甲所示的条纹与图乙所示的条纹可知，条纹间距变大，根据双缝干涉的条纹间距公式 L x d
λ=V 可知，当仅减小双缝之间的距离后，可能出现此现象，故E 正确。

故选ADE 。

8．BC
【解析】
【详解】
A.根据正点电荷电场的特征可知，a 、c 两点电场强度大小相同，方向不同，故A 错误；
B.电荷量为-q 的粒子仅在电场力作用下从a 点运动到b 点，由能量守恒定律，
212a mv -qφa =212
b mv -qφb ， 解得
22v v 2()
a b a b q m φφ-=-， 选项B 正确；
C.根据点电荷电场强度公式可知，a 点的电场强度大于b 点，粒子在a 点所受的库仑力大于在b 点所受的库仑力，由牛顿第二定律可知粒子在a 点的加速度大于在b 点的加速度，故C 正确；
D.电荷量为-q 的粒子粒子从a 点移到b 点，克服电场力做功，电势能增大，选项D 错误．
9．ADE
【解析】
【详解】
A 、
B 项：在r ＝r 0时，分子势能最小，但不为零，此时分子力为零，故A 项正确，B 项错误；
C 项：分子间作用力随分子间距离增大先减小，然后反向增大，最后又一直减小，C 项错误；
D 项：分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，但斥力比引力变化得快，D 项正确；
E 项：当r ＜r 0时，分子力表现为斥力，当分子力减小时，分子间距离增大，分子力做正功，分子势能减少，E 项正确。

故选：ADE 。

10．ABD
【解析】
【分析】
【详解】
A ．玻璃裂口放在火上烧熔，其尖端变圆的原因是表面张力的作用，选项A 正确；
B ．云母片导热性能各向异性，是由于该物质的微粒在空间按一定的规则排列，选项B 正确；
C ．饱和汽压是物质的一个重要性质，它的大小取决于物质的本性和温度，温度越高，饱和气压越大，则降低温度可使未饱和汽变成饱和汽，故C 错误；
D ．物体放出热量，若外界对物体做功大于放出的热量，则物体内能增大，温度升高，则其分子平均动能会增大，选项D 正确；
E ．气体压强达到饱和汽压时，进入液体内的和跑出液体的分子数相等，蒸发和液化都没有停止，选项E 错误。

故选ABD 。

11．ABD
【解析】
【分析】
【详解】
A ．根据v —t 图象可知物块在
B 点的加速度最大
2402m/s 75
v a t ∆-===∆- 所受的电场力最大为
331102210N F ma --==⨯⨯=⨯
故B 点的场强最大为
3
5210100N/C 210
F E q --⨯===⨯ 故A 正确；
B ．根据两个等量的同种正电荷，其连线中垂线上电场强度方向由O 点沿中垂线指向外侧，故由
C 点到A 点电势逐渐减小，B 正确；
C ．根据v —t 图象可知C 到A 的过程中物块的速度增大，电场力做正功，电势能减小，故C 错误；
D ．由A 到B 根据动能定理可得
22110.01J 22
AB k B A W E mv mv =∆=
-=- 又因 AB AB W qU =
故 50.01V 500V 210AB AB W U q --===-⨯ 故D 正确。

故选ABD 。

12．CD
【解析】
【详解】
A ．海王星在PM 段的速度大小大于MQ 段的速度大小，则PM 段的时间小于MQ 段的时间，所以P 到M 所用的时间小于04
T ，故A 错误； B ．从Q 到N 的过程中，由于只有万有引力做功，机械能守恒，故B 错误；
C ．从P 到Q 阶段，万有引力做负功，速率减小，故C 错误；
D ．根据万有引力方向与速度方向的关系知，从M 到N 阶段，万有引力对它先做负功后做正功，故D 正确。

故选D 。

三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13． R 0 ＞
【解析】
【详解】
（1）[1]．待测电压表电阻（3000欧姆）远大于滑动变阻器R 1的电阻值（100欧姆），故滑动变阻器R 1采用分压式接法；电路图如图所示：
（2）[2][3]．根据设计的电路进行的实验步骤是：移动滑动变阻器的滑片，以保证通电后电压表所在的支路分压最小；
闭合开关s 1、s 2，调节R 1，使电压表的指针满偏；
保持滑动电阻器滑片位置不变，断开s 2，调节电阻箱R 0，使电压表的指针半偏；
读取电阻箱所示的电阻值，此即为测得的电压表内阻；
电压表串联电阻箱后认为电压不变，而实际该支路电压变大，则电阻箱分压大于计算值，则会引起测量值的偏大，故R v ＜R v ′
14．d/t ()21mgh 22d M m t ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭
天平 【解析】
(1)由于A 、B 两物体的质量相等，当物体B 通过圆环，金属片C 被搁置在圆环上后，A 、B 系统做匀速直线运动，故物体B 刚穿过圆环后的速度d v t
=． (2)A 、B 、C 系统由初态至金属片C 被搁置在贺环上的教程中，系统减少的重力势能为p E mgh ∆=，系统增加的动能()()22112222k d E M m v M m t ⎛⎫∆=+=+ ⎪⎝⎭
．若()2122d mgh M m t ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭，则可验证机械能守恒定律．
(3)从表达式可得：本实验中的测量仪器除刻度尺、光电门、电子计时器外，还需要天平来测量物体及金属片的质量．
四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15． (1)1 s 5 m (2)2.5 m (3)0.8 m
【解析】
(1)对M ：F －μmg ＝Ma 1 解得：a 1＝10 m/s 2
设装置运动的时间为t 1，由v 0－a 1t 1＝0
解得：t 1＝1 s
装置向左运动的距离：x 1＝v 0t 1－12
a 1t 12＝5 m (2)对m ：μmg ＝ma 2，解得a 2＝5 m/s 2
设滑块到A 点的速度为v 1，则v 1＝v 0－a 2t 1 解得：v 1＝5 m/s
小滑块向左运动的距离：x 2＝v 0t 1－
12a 2t 12＝7.5 m 则木板长为l ＝x 2－x 1＝2.5 m
(3)设滑块在B 点的速度为v 2，从A 至B ：－mg×2R －W f ＝
22211122
mv mv - 在B 点：mg ＝m 22v R 联立解得：R ＝0.4 m ，v 2＝2 m/s 小滑块平抛运动时：22122
R gt = 落点离A 的距离：x ＝v 2t 2，解得：x ＝0.8 m
16．（1）230204R M GT π= （2）()230000200300B B T t t T R R t T t T ==--；
【解析】
【详解】
（１）由万有引力定律得：令A 星质量为m
2
02200
4Mm G m R R T π= 求得：
23020
4R M GT π=. （2）令B 星运动周期为T B 轨道半径为R B
0022()2B
t T T πππ-= 求得：
0000
B T t T t T =- 由开普勒第三定律：
330220B B
R R T T = 得到：
2
30
02
300()
B t R R t T =-. 17．（1）1m/s 1；1.5m/s 1；（1）1s ；（3）
13
s ；1m 。

【解析】
【分析】
【详解】 （1）F 刚作用在木板上时，由牛顿第二定律，对m 有： μ1mg=ma 1
代入数据得
a 1=1m/s 1
对M 有：
F-μ1mg-μ1（M+m ）g=Ma 1
代入数据解得：
a 1=1.5m/s 1
（1）设m 离开M 的时间为t 1，则对m 有： 211112
x a t = 对M 有： 222112x a t =
又有
L=x 1-x 1
联立解得：
t 1=1s
（3）t=1s 时m 的速度
v 1=a 1t 1=1×1m/s=1m/s
M 的速度为：
v 1=a 1t 1=1.5×1m/s=1.5m/s
此过程中m 相对M 的位移
2111()0.75m 22
v v x t ∆=-= 1s 后m 仍以a 1的加速度作匀加速运动，M 将以a 3的加速度匀减速运动，且有： μ1mg+μ1（M+m ）g=Ma 3
解得：
3 3.5a =m/s 1
设再经t 1后二者速度相等，有：
11223v a t v a t +=-1
解得
213
t s = 此时两者的共同速度为 v=43
m/s 此过程中m 相对M 的位移
21222()()0.25m 22
v v v v x t t ++∆=-= 则在此情况下，最终m 在M 上留下的痕迹的长度： 12x 1m x x ∆=∆+∆=。