2020年北京市高考物理试卷（原卷版）.pdf

机密本科目考试启用前 北京市 2020 年普通高中学业水平等级性考试 物 理 本试卷共 8 页，100 分。考试时长 90 分钟。考生务必将答案答在答题卡上，在试卷上作答无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。第一部分 本部分共 14 题，每题 3 分，共 42 分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。1.以下现象不属于干涉的是 A.白光经过杨氏双缝得到彩色图样 B.白光照射肥皂膜呈现彩色图样 C.白光经过三棱镜得到彩色图样 D.白光照射水面油膜呈现彩色图样 2.氢原子能级示意如图。现有大量氢原子处于能级上，下列说法正确的是 3n A.这些原子跃迁过程中最多可辐射出 2 种频率的光子 B.从能级跃迁到能级比跃迁到能级辐射的光子频率低 3n 1n 2n C.从能级跃迁到能级需吸收的能量 3n 4n 0.66eVD.能级的氢原子电离至少需要吸收的能量 3n 13.6eV 3.随着通信技术的更新换代，无线通信使用的电磁波频率更高，频率资源更丰富，在相同时间内能够传输的信息量更大。第 5 代移动通信技术(简称 5G)意味着更快的网速和更大的网络容载能力，“4G 改变生活，5G 改变社会”。与 4G 相比，5G 使用的电磁波 A.光子能量更大 B.衍射更明显 C.传播速度更大 D.波长更长 4.如图所示，一定量的理想气体从状态A开始，经历两个过程，先后到达状态B和C。有关A、B和C三个状态温度和的关系，正确的是 ABTT、CT A.B.ABBCTTTT，ABBCTTTT，C.D.ACBCTTTT，ACBCTTTT，5我国首次火星探测任务被命名为“天问一号”。已知火星质量约为地球质量的 10%，半径约为地球半径的50%，下列说法正确的是 A火星探测器的发射速度应大于地球的第二宇宙速度 B火星探测器的发射速度应介于地球的第一和第二宇宙速度之间 C火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度 D火星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度 6一列简谐横波某时刻波形如图甲所示。由该时刻开始计时，质点L的振动情况如图乙所示。下列说法正确的是 A该横波沿轴负方向传播 xB质点N该时刻向y轴负方向运动 C质点L经半个周期将沿轴正方向移动 xD该时刻质点K与的速度、加速度都相同 7真空中某点电荷的等势面示意如图，图中相邻等势面间电势差相等。下列说法正确的是 A该点电荷一定为正电荷 BP点的场强一定比Q点的场强大 CP点电势一定比Q点电势低 D正检验电荷在P点比在Q点的电势能大 8如图所示，在带负电荷的橡胶圆盘附近悬挂一个小磁针。现驱动圆盘绕中心轴高速旋转，小磁针发生偏转。下列说法正确的是 A偏转原因是圆盘周围存在电场 B偏转原因是圆盘周围产生了磁场 C仅改变圆盘的转动方向，偏转方向不变 D仅改变圆盘所带电荷的电性，偏转方向不变 9如图所示，理想变压器原线圈接在的交流电源上，副线圈接三个阻值相同的电阻 R，不msinuUt计电表内电阻影响。闭合开关 S 后 A电流表的示数减小 2AB电压表的示数减小 1VC电压表的示数不变 2VD电流表的示数不变 1A10.分子力随分子间距离的变化如图所示。将两分子从相距处释放,仅考虑这两个分于间的作用,下列Fr2rr说法正确的是 A.从到分子间引力、斥力都在减小 2rr0rrB.从到分子力的大小先减小后增大 2rr1rrC.从到分子势能先减小后增大 2rr0rrD.从到分子动能先增大后减小 2rr1rr11.某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器,传感器用棉线拉住物块,物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板,传感器记录的图像如图乙所示。下列说法正确的是 FtA.实验中必须让木板保持匀速运动 B.图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线 C.最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为 10:7 D.只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数 12.图甲表示某金属丝的电阻随摄氏温度 变化的情况。把这段金属丝与电池、电流表串联起来（图乙）,用Rt这段金属丝做测温探头,把电流表的刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简易温度计。下列说法正确的是 A.应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是线性关系 AtB.应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是非线性关系 AtC.应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是线性关系 BtD.应标在电流较大的刻度上,且温度与电流是非线性关系 Bt 13.在同一竖直平面内，3 个完全相同的小钢球（1 号、2 号、3 号）悬挂于同一高度；静止时小球恰能接触且悬线平行，如图所示。在下列实验中，悬线始终保持绷紧状态，碰撞均为对心正碰。以下分析正确的是 A.将 1 号移至高度释放，碰撞后，观察到 2 号静止、3 号摆至高度hh。若 2 号换成质量不同的小钢球，重复上述实验，3 号人能摆至高度 hB.将 1、2 号一起移至高度释放，碰撞后，观察到 1 号静止，2、3 号h一起摆至高度，释放后整个过程机械能和动量都守恒 hC.将右侧涂胶的 1 号移至高度释放，1、2 号碰撞后粘在一起，根据机械能守恒，3 号仍能摆至高度 hhD.将 1 号和右侧涂胶的 2 号一起移至高度释放，碰撞后，2、3 号粘在一起向右运动，未能摆至高度，释hh放后整个过程机械能和动量都不守恒 14.在无风的环境，某人在高处释放静止的篮球，篮球竖直下落；如果先让篮球以一定的角速度绕过球心的水平轴转动（如图）再释放，则篮球在向下掉落的过程中偏离竖直方向做曲线运动。其原因是，转动的篮球在运动过程中除受重力外，还受到空气施加的阻力和偏转力。这两个力与篮球速度的关系大致为：1f2fv，方向与篮球运动方向相反；，方向与篮球运动方向垂直。下列说法正确的是 211vkf vkf22A.、是与篮球转动角速度无关的常量 1k2kB.篮球可回到原高度且角速度与释放时的角速度相同 C.人站得足够高，落地前篮球有可能向上运动 D.释放条件合适，篮球有可能在空中持续一段水平直线运动 第二部分 本部分共 6 题，共 58 分。15.(9 分)在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中，做如下探究：(1)为猜想加速度与质量的关系，可利用图 1 所示装置进行对比实验。两小车放在水平板上，前端通过钩码牵引，后端各系一条细线，用板擦把两条细线按在桌上，使小车静止。抬起板擦，小车同时运动，一段时间后按下板擦，小车同时停下。对比两小车的位移，可知加速度与质量大致成反比。关于实验条件，下列正确的是：(选填选项前的字母)。A.小车质量相同，钩码质量不同 B.小车质量不同，钩码质量相同 C.小车质量不同，钩码质量不同 (2)某同学为了定量验证(1)中得到的初步关系，设计实验并得到小车加速度与质量的 7 组实验数据，aM如下表所示。在图 2 所示的坐标纸上已经描好了 6 组数据点，请将余下的一组数据描在坐标纸上，并作出图像。1aM次数 1 2 3 4 5 6 7 2/am s0.62 0.56 0.48 0.40 0.32 0.24 0.15 /Mkg0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 （3）在探究加速度与力的关系实验之前，需要思考如何测“力”。请在图 3 中画出小车受力的示意图。为了简化“力”的测量，下列说法正确的是：_（选填选项前的字母）。A使小车沿倾角合适的斜面运动，小车受力可等效为只受绳的拉力 B若斜面倾角过大，小车所受合力将小于绳的拉力 C无论小车运动的加速度多大，砂和桶的重力都等于绳的拉力 D让小车的运动趋近于匀速运动，砂和桶的重力才近似等于绳的拉力 16（9 分）用图 1 所示的甲、乙两种方法测量某电源的电动势和内电阻（约为 1）。其中 R 为电阻箱，电流表的内电阻约为 0.1，电压表的内电阻约为 3k。（1）利用图 1 中甲图实验电路测电源的电动势 E 和内电阻 r，所测量的实际是图 2 中虚线框所示“等效电源”的电动势和内电阻。若电流表内电阻用 表示，请你用 E、r 和 RA 表示出、，并简要说明E rARE r理由。（2）某同学利用图像分析甲、乙两种方法中由电表内电阻引起的实验误差。在图 3 中，实线是根据实验数据（图甲：U=IR，图乙：）描点作图得到的 U-I 图像；虚线是该电源的路端电压 U 随电流 I 变化的UIRU-I 图像（没有电表内电阻影响的理想情况）。在图 3 中，对应图甲电路分析的 U-I 图像是：_；对应图乙电路分析的 U-I 图像是：_。（3）综合上述分析，为了减小由电表内电阻引起的实验误差，本实验应选择图 1 中的（填“甲”或“乙”）。17.(9 分)无人机在距离水平地面高度处，以速度水平匀速飞行并释放一包裹，不计空气阻力，重力加速度为。h0vg(1)求包裹释放点到落地点的水平距离；x(2)求包裹落地时的速度大小；v(3)以释放点为坐标原点，初速度方向为轴方向，竖直向下为轴方向，建立平面直角坐标系，写出该包xy裹运动的轨迹方程。18.(9 分)如图甲所示，匝的线圈(图中只画了 2 匝)，电阻，其两端与一个的电阻相连，线200N 2r 48R 圈内有指向纸内方向的磁场。线圈中的磁通量按图乙所示规律变化。(1)判断通过电阻的电流方向；R(2)求线圈产生的感应电动势；E(3)求电阻两端的电压。RU 19.(10 分)如图甲所示，真空中有一长直细金属导线，与导线同轴放置一半径为的金属圆柱面。假设导线沿径MNR向均匀射出速率相同的电子，已知电子质量为，电荷量为。不考虑出射电子间的相互作用。me(1)可以用以下两种实验方案测量出射电子的初速度：a.在柱面和导线之间，只加恒定电压；b.在柱面内，只加与平行的匀强磁场。MN当电压为或磁感应强度为时，刚好没有电子到达柱面。分别计算出射电子的初速度。0U0B0v(2)撤去柱面，沿柱面原位置放置一个弧长为、长度为的金属片，如图乙所示。在该金属片上检测到出ab射电子形成的电流为，电子流对该金属片的压强为。求单位长度导线单位时间内出射电子的总动能。Ip 20.(12 分)某试验列车按照设定的直线运动模式，利用计算机控制制动装置，实现安全准确地进站停车。制动装置包括电气制动和机械制动两部分。图 1 所示为该列车在进站停车过程中设定的加速度大小随速度的变化曲a车v线。(1)求列车速度从降至经过的时间t及行进的距离。20/m s3/m sx(2)有关列车电气制动，可以借助图 2 模型来理解。图中水平平行金属导轨处于竖直方向的匀强磁场中，回路中的电阻阻值为，不计金属棒及导轨的电阻。沿导轨向右运动的过程，对应列车的电气制动RMNMN过程，可假设棒运动的速度与列车的速度、棒的加速度与列车电气制动产生的加速度成正比。列车开始MN制动时，其速度和电气制动产生的加速度大小对应图 1 中的点。论证电气制动产生的加速度大小随列车速P度变化的关系，并在图 1 中画出图线。(3)制动过程中，除机械制动和电气制动外，列车还会受到随车速减小而减小的空气阻力。分析说明列车从减到的过程中，在哪个速度附近所需机械制动最强?100/m s3/m s(注意：解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明)