2020年高考物理仿真试题() 一、单项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题只有一个选项符合题意 1.2018年11月16日第26届国际计量大会通过“修订国际单位制”决议,正式更新包括国际标准质 量单位“千克”在内的4项基本单位定义。科学研究发现,声音在气体中的速度仅取决于气体的压强p 和密度ρ及一些数字常数,小明根据所学的单位制知识判断计算气体中声速的公式可能正确的是 D. v=k Vp 1.B解析:压强p的单位是N/m2,用国际基本单位表示出来是kg(ms2),密度p的单位是kg/m 将这两个单位代入公式进行单位运算,可判定只有选项B中表达式单位运算的结果是m/s,所以选 项A、C、D都错。 2.如图所示,电路中完全相同的三只灯泡L1、L2、L3分别与电阻R、电感L、电容C串联,先把 双刀双掷开关S与“220V,100Hz”的交流电路a、b两端连接,三只灯泡亮度恰好相同。若保持交 变电压有效值不变,而将双刀双掷开关S变为与“220V,50Hz”的交流电路c、d两端连接,则发 生的现象是 220v100Hz A.三灯均变暗 B.三灯均变亮 L⑧l24⑧ C.L1亮度不变,L2变亮,L3变暗 220V,50Hz D.L1亮度不变,L2变暗,L3变亮 2.C解析:由题意知,交变电流的电压有效值不变,频率减小了,电阻R的阻值不随频率而变化, 交变电压不变,灯泡L1的电压不变,亮度不变。电感L的感抗减小,流过L2的电流增大,L2变亮。 电容C的容抗增大,流过L3的电流减小,L变暗,选项C正确,选项A、B、D错误。 3.如图所示,“嫦娥四号”由地面发射后进入地月转移轨道,经多次变轨最终进入距离月球表面 100公里、周期为118分钟的圆轨道Ⅲ,此后在该轨道再次成功实施变轨控制,顺利进入预定的着 陆准备轨道,并于2019年1月3日成功着陆在月球背面的艾特肯盆地冯.卡门撞击坑的预选着陆区, 自此中国成为全球首个在月球背面着陆的国家。不计四号卫星的质量变化,下列说法正确的是 A.“嫦娥四号”沿轨道Ⅱ运行的周期大于沿轨道Ⅰ运行的周期 轨道I--- B.“嫦娥四号”在轨道Ⅲ上经过P点时的加速度比在轨道Ⅰ上经过P点时的加速度 轨道Ⅱ 轨道I C.“嫦娥四号”在轨道Ⅲ上经过P点时的运行速度比在轨道Ⅱ上经过P点时的运行 图
1 图 2020 年高考物理仿真试题(一) 一、单项选择题:本题共 5 小题,每小题 3 分,共 15 分。每小题只有一个选项符合题意。 1. 2018 年 11 月 16 日第 26 届国际计量大会通过“修订国际单位制”决议,正式更新包括国际标准质 量单位“千克”在内的 4 项基本单位定义。科学研究发现,声音在气体中的速度仅取决于气体的压强 p 和密度 及一些数字常数,小明根据所学的单位制知识判断计算气体中声速的公式可能正确的是 ( ) A. p v k = B. p v = k C. p v k = D. 3 2 p v k = 1.B 解析:压强 p 的单位是 N/m2,用国际基本单位表示出来是 kg/(m·s2 ),密度 的单位是 kg/m3。 将这两个单位代入公式进行单位运算,可判定只有选项 B 中表达式单位运算的结果是 m/s,所以选 项 A、C、D 都错。 2.如图所示,电路中完全相同的三只灯泡 L1、L2、L3 分别与电阻 R、电感 L、电容 C 串联,先把 双刀双掷开关 S 与“220V,100Hz”的交流电路 a、b 两端连接,三只灯泡亮度恰好相同。若保持交 变电压有效值不变,而将双刀双掷开关 S 变为与“220V,50Hz”的交流电路 c、d 两端连接,则发 生的现象是 ( ) A.三灯均变暗 B.三灯均变亮 C.L1 亮度不变,L2 变亮,L3 变暗 D.L1 亮度不变,L2 变暗,L3 变亮 2.C 解析:由题意知,交变电流的电压有效值不变,频率减小了,电阻 R 的阻值不随频率而变化, 交变电压不变,灯泡 L1 的电压不变,亮度不变。电感 L 的感抗减小,流过 L2 的电流增大,L2 变亮。 电容 C 的容抗增大,流过 L3 的电流减小,L3 变暗,选项 C 正确,选项 A、B、D 错误。 3. 如图所示,“嫦娥四号”由地面发射后进入地月转移轨道,经多次变轨最终进入距离月球表面 100 公里、周期为 118 分钟的圆轨道Ⅲ,此后在该轨道再次成功实施变轨控制,顺利进入预定的着 陆准备轨道,并于 2019 年 1 月 3 日成功着陆在月球背面的艾特肯盆地冯.卡门撞击坑的预选着陆区, 自此中国成为全球首个在月球背面着陆的国家。不计四号卫星的质量变化,下列说法正确的是( ) A.“嫦娥四号”沿轨道Ⅱ运行的周期大于沿轨道Ⅰ运行的周期 B.“嫦娥四号”在轨道Ⅲ上经过 P 点时的加速度比在轨道Ⅰ上经过 P 点时的加速度 小 C.“嫦娥四号”在轨道Ⅲ上经过 P 点时的运行速度比在轨道Ⅱ上经过 P 点时的运行 图 220V,50Hz 220V,100Hz
速度大 D.“嫦娥四号”在轨道Ⅰ上的机械能比在轨道Ⅲ上的机械能大 3.D解析:根据开普勒第三定律:=k,因为在轨道Ⅱ运行的半长轴小于在轨道1运行的圆 周半径,所以“嫦娥四号ˆ沿轨道Ⅱ运行的周期小于沿轨道Ⅰ运行的周期,选项A错误;在P点时, 由CMm=m可知,无论在哪个轨道上加速度a均相等,选项B错误:因为从轨道Ⅲ到轨道Ⅱ“嫦 娥四号”做离心运动,速度须变大,选项C错误;轨道越高,机械能越大,选项D正确 4.新能源电动汽车是当代生活中重要的交通工具。某品牌观光新能源电动车的动力电源上的铭牌标 有96V、210Ah”字样。假设工作时电源的输出电压恒为96V,额定输出功率504kW。由于电动机 发热造成的损耗(其它损耗不计),电动汽车的效率为80%。根据上述有关数据,下列说法不正确 的是 A.动力电源充满电后总电荷量为3.6×105C B.额定工作电流为52.5A C.电动机的内阻约为0469 D.电动汽车保持额定功率行驶的最长时间是4h 图 4.A解析:由动力电源上的铭牌可知,q=1=210×3.6×10C=7.56×105C,选项A错误;由公式l P=525A,所以额定工作电流为525A,选项B正确:由题意可知,额定输出功率504kW,发 P 热功率为O8-P=1.26kW,额定工作电流为525A,由公式P=Pr,解得r≈0460,选项C正 确:根据电池容量Q=210Ah,电流为525A,则可得==4h,选项D正确。 5.如图所示,在离水平地面高为h28上方A处有一小球,在竖直向上的恒力F作用下由静止 开始竖直向上运动,经过时间t到达B点后立即撤去力F,再经过时间为2t小球恰好落到地面。已 知重力加速度为g,忽略空气阻力,可求得小球的质量为( 3F F B 2
2 速度大 D.“嫦娥四号”在轨道Ⅰ上的机械能比在轨道Ⅲ上的机械能大 3. D 解析:根据开普勒第三定律: k T a = 2 3 ,因为在轨道Ⅱ运行的半长轴小于在轨道Ⅰ运行的圆 周半径,所以“嫦娥四号”沿轨道Ⅱ运行的周期小于沿轨道Ⅰ运行的周期,选项 A 错误;在 P 点时, 由 ma r GMm = 2 可知,无论在哪个轨道上加速度 a 均相等,选项 B 错误;因为从轨道Ⅲ到轨道Ⅱ“嫦 娥四号”做离心运动,速度须变大,选项 C 错误;轨道越高,机械能越大,选项 D 正确。 4.新能源电动汽车是当代生活中重要的交通工具。某品牌观光新能源电动车的动力电源上的铭牌标 有“96V 、210Ah”字样。假设工作时电源的输出电压恒为 96V,额定输出功率 5.04k W。由于电动机 发热造成的损耗(其它损耗不计),电动汽车的效率为 80%。根据上述有关数据,下列说法不.正确.. 的是 ( ) A.动力电源充满电后总电荷量为 3.6×105 C B.额定工作电流为 52.5 A C.电动机的内阻约为 0.46 Ω D.电动汽车保持额定功率行驶的最长时间是 4 h 4.A 解析:由动力电源上的铭牌可知,q=It=210×3.6×103 C=7.56×105 C,选项 A 错误;由公式 I = P U =52.5 A,所以额定工作电流为 52.5 A,选项 B 正确;由题意可知,额定输出功率 5.04k W,发 热功率为 Pr= P 0.8-P=1.26k W,额定工作电流为 52.5 A,由公式 Pr=I 2 r,解得 r≈0.46Ω,选项 C 正 确;根据电池容量 Q=210 A·h,电流为 52.5 A,则可得 t= q I =4 h,选项 D 正确。 5.如图所示,在离水平地面高为 2 2 1 h = gt 上方 A 处有一小球,在竖直向上的恒力 F 作用下由静止 开始竖直向上运动,经过时间 t 到达 B 点后立即撤去力 F,再经过时间为 2t 小球恰好落到地面。已 知重力加速度为 g,忽略空气阻力,可求得小球的质量为 ( ) A. g F 8 3 B. g F 2 C. g F 8 5 D. g F 图 F A 图
5.C解析:小球在恒力F作用下做初速度为零的匀加速直线运动,设加速度为a,经过时间t到 达B点,上升的高度为h,速度为,则应有h=2a2,W=a。撤去力F后,小球继续向上做 竖直上抛运动后做自由落体运动,整个过程位移有-(h+h)=v121-a(21)2,联立解得a=3g 根据牛顿第二定律有F-mg=ma,解得m=F 88选项C正确。 二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共计16分。每小题有多个选项符合题意。全部选对 的得4分,选对但不全得2分,错选或不答的得0分。 6.如图所示,让一铝制圆盘靠近U形磁铁的两级,但不接触,且磁铁的中心轴线与圆盘的中心在 同一竖直线上。现让磁铁按照图示的方向转动,则下列说法正确的是() A.磁铁转动时,圆盘内磁通量发生了变化 B.圆盘内产生感应电动势 C.圆盘跟随磁铁一起同步转动 D.圆盘跟随磁铁转动的原因是内部产生的涡流引起的 6.BD解析:磁铁转动时,穿过整个圆盘的磁通量不发生变化,选项A错误;可将铝制圆盘沿半径 方向分割成无数条金属导体棒,当磁铁转动时,这些导体棒会切割磁感线,故圆盘内产生感应电势, 选项B正确:当磁铁转动起来时,紧靠磁铁的圆盘因电磁感应而产生涡流,根据楞次定律,涡流与 磁场相互作用,驱动圆盘运动,但圆盘要比磁铁转动速度慢,选项C错误:圆盘内的涡流受到安培 力的作用,使得圆盘开始转动起来,选项D正确 7.微信朋友圈被一款名叫ˆ跳一跳ˆ的小游戏刷屏了。游戏要求操作者通过控制一质量为m的“i形 小人(可视为质点脱离平台时的速度,使其能从同一水平面上的平台跳到旁边的另一平台上。如图所 示的抛物线为ˆ形小人在某次跳跃过程中的运动轨迹,轨迹的最高点距平台上表面高度为h,落点 水平距离为l,不计空气阻力,重力加速度为g,则下列说法正确的是 A.“”形小人在跳跃过程中的运动时间为2 g C.“形小人的水平初速度为8 D.“”形小人落到另一平台上时的速度大于√2gh C.“i”形小人落地时速度方向与水平方向的夹角的正切值
3 图 5.C 解析:小球在恒力 F 作用下做初速度为零的匀加速直线运动,设加速度为 a ,经过时间 t 到 达 B 点,上升的高度为 1 h ,速度为 1 v ,则应有 2 1 2 1 h = at ,v = at 1 。撤去力 F 后,小球继续向上做 竖直上抛运动后做自由落体运动,整个过程位移有 2 1 1 (2 ) 2 1 − (h + h ) = v 2t − a t ,联立解得 a g 5 3 = , 根据牛顿第二定律有 F − mg = ma ,解得 g F m 8 5 = ,选项 C 正确。 二、多项选择题:本题共 4 小题,每小题 4 分,共计 16 分。每小题有多个选项符合题意。全部选对 的得 4 分,选对但不全得 2 分,错选或不答的得 0 分。 6.如图所示,让一铝制圆盘靠近 U 形磁铁的两级,但不接触,且磁铁的中心轴线与圆盘的中心在 同一竖直线上。现让磁铁按照图示的方向转动,则下列说法正确的是 ( ) A.磁铁转动时,圆盘内磁通量发生了变化 B.圆盘内产生感应电动势 C.圆盘跟随磁铁一起同步转动 D.圆盘跟随磁铁转动的原因是内部产生的涡流引起的 6.BD 解析:磁铁转动时,穿过整个圆盘的磁通量不发生变化,选项 A 错误;可将铝制圆盘沿半径 方向分割成无数条金属导体棒,当磁铁转动时,这些导体棒会切割磁感线,故圆盘内产生感应电势, 选项 B 正确;当磁铁转动起来时,紧靠磁铁的圆盘因电磁感应而产生涡流,根据楞次定律,涡流与 磁场相互作用,驱动圆盘运动,但圆盘要比磁铁转动速度慢,选项 C 错误;圆盘内的涡流受到安培 力的作用,使得圆盘开始转动起来,选项 D 正确。 7. 微信朋友圈被一款名叫“跳一跳”的小游戏刷屏了。游戏要求操作者通过控制一质量为 m 的“i”形 小人(可视为质点)脱离平台时的速度,使其能从同一水平面上的平台跳到旁边的另一平台上。如图所 示的抛物线为“i”形小人在某次跳跃过程中的运动轨迹,轨迹的最高点距平台上表面高度为 h,落点 水平距离为 l,不计空气阻力,重力加速度为 g,则下列说法正确的是 ( ) A.“i”形小人在跳跃过程中的运动时间为 g 2h 2 C.“i”形小人的水平初速度为 h l g 2 D.“i”形小人落到另一平台上时的速度大于 2gh C.“i”形小人落地时速度方向与水平方向的夹角的正切值 l 2h 图 l
7.AC解析:由平抛运动规律有h=gi,1=2mn,分别解得1=21=22h,水平初速度为 1=2gh,选项A正确,选项B错误:根据动能定理有mgh=1m+1m2,解得 2 W04Vgh(16h2+1/2gh,选项C正确;设宁形小人落地时速度方向与水平方向的夹角为0, 位移与与水平方向的夹角为a,经分析有tanb=2tana= ’选项D错误。 8.如图所示,A、B、C为直角三角形的三个顶点,∠A=30°,D为AB的中点。在A、C两点分别 放置一个点电荷qA、qc后,使得B点的场强方向竖直向上。下列说法正确的是 A.qA一定是正电荷,qB一定是负电荷 A B.q=8aBl C.D点电势高于B点电势 D.将负检验电荷从B点移到D点,电势能增加 8.BD解析:由题意知B点的电场强度方向水平向上,有矢量的合成可知,C点的qc在B点产生 的电场强度方向水平向右,A点的qA在B点产生的电场强度方向沿BA并指向A,故可判定q 定是负电荷,q一定是正电荷,选项A错误:同理根据矢量合成和数学知识可知,点电荷qA、qc 在B点产生的电场强度关系为E,=2E2,再由点电荷产生的场强公式E=鸟和0=2可解得 选项B正确;正电荷qc形成的电场中,D点电势等于B点电势,而在负电荷qA形成 的电场中,D点电势低于B点电势,故在点电荷qA、qc共同产生的电场中,D点电势低于B点电 势,选项C错误;将负检验电荷从B点移到D点,电场力做负功,电势能増加,选项D正确ε 9.如图所示,ab是一段长度为2R的粗糙水平面,其中动摩擦因数为=0.5,右端与一固定在竖直 面内的S形轨道相切于b点,S形轨道由半径分别为r和R的两个一光滑圆弧构成,且R=2r。圆弧 交接处的距离略大于小球的直径,忽略小球在进入S形轨道时能量损失。现有一质量为m的小球受 到水平恒力F=mg的作用,自a处从静止开始向右运动至b点撤去外力,重力加速度大小为g,不 计空气阻力。则下列说法正确的是() A.在半径为R的轨道上,小球处于超重状态 B.在b点,小球对轨道的压力为5mg C.当水平恒力F≥=mg时,小球才能到达最高点
4 O1 图 7.AC 解析:由平抛运动规律有 h= 2 1 gt 2 1,l=2v0t1,分别解得 g h t t 2 2 2 = 1 = ,水平初速度为 gh h l v 2 4 0 = ,选项 A 正确,选项 B 错误;根据动能定理有 2 0 2 2 1 2 1 mgh = mv + mv ,解得 gh h l gh h v 2 (16 ) 2 4 1 2 2 0 = + ,选项 C 正确;设“i”形小人落地时速度方向与水平方向的夹角为 θ, 位移与与水平方向的夹角为 α,经分析有 l 4h tan = 2 tan = ,选项 D 错误。 8.如图所示,A、B、C 为直角三角形的三个顶点,∠A=30°,D 为 AB 的中点。在 A、C 两点分别 放置一个点电荷 qA、qC后,使得 B 点的场强方向竖直向上。下列说法正确的是 ( ) A.qA 一定是正电荷,qB一定是负电荷 B. qA = 8qB C. D 点电势高于 B 点电势 D.将负检验电荷从 B 点移到 D 点,电势能增加 8. BD 解析:由题意知 B 点的电场强度方向水平向上,有矢量的合成可知,C 点的 qC在 B 点产生 的电场强度方向水平向右,A 点的 qA 在 B 点产生的电场强度方向沿 BA 并指向 A,故可判定 qA 一 定是负电荷,qC一定是正电荷,选项 A 错误;同理根据矢量合成和数学知识可知,点电荷 qA、qC 在 B 点产生的电场强度关系为 EA = 2EC ,再由点电荷产生的场强公式 2 r kq E = 和 AB CB r = 2r 可解得 qA = 8qB ,选项 B 正确;正电荷 qC形成的电场中,D 点电势等于 B 点电势,而在负电荷 qA 形成 的电场中,D 点电势低于 B 点电势,故在点电荷 qA、qC共同产生的电场中,D 点电势低于 B 点电 势,选项 C 错误;将负检验电荷从 B 点移到 D 点,电场力做负功,电势能增加,选项 D 正确。 9.如图所示,ab 是一段长度为 2R 的粗糙水平面,其中动摩擦因数为 μ=0.5,右端与一固定在竖直 面内的 S 形轨道相切于 b 点,S 形轨道由半径分别为 r 和 R 的两个 1 4 光滑圆弧构成,且 R=2r。圆弧 交接处的距离略大于小球的直径,忽略小球在进入 S 形轨道时能量损失。现有一质量为 m 的小球受 到水平恒力 F=mg 的作用,自 a 处从静止开始向右运动至 b 点撤去外力,重力加速度大小为 g,不 计空气阻力。则下列说法正确的是 ( ) A.在半径为 R 的轨道上,小球处于超重状态 B.在 b 点,小球对轨道的压力为 5mg C.当水平恒力 F mg 8 7 时,小球才能到达最高点 图
D.当水平恒力F≥mg时,小球才能到达最高点 9.【答案】BC 【解析】在半径为R的轨道上,受到重力与轨道对小球的压力,合力产生的加速度向下,故小球处 于失重状态,选项A错误:在b段由动能定理有(F-m,2≈m ,在b点轨道对小球的支 持力F=mg+m"=5mg,根据牛顿第三定律知小球对轨道的压力为5mg,选项B正确:若小 球能够到达S形轨道最高点,根据牛顿第二定律知F+mg=m,临界条件是FN=0,解得小球 在最高点的临界速度为"≥VgR,整个过程运用动能定理有(F-mg)2R-mg(R+nmy2 解得F≥ 88,选项C正确,选项D错误。 三、简答题:本题分必做题第10、11、12题和选做题(第13题两部分,共计42分。 【必做题】 10.(8分)某同学设计出如图甲所示的实验装置来“验证机械能守恒定律”,让小铁球从A点自由下 落,下落过程中经过A点正下方的光电门B时,光电计时器记录下小球通过光电门时间t,当地的 重力加速度为g B I 光电门 3 cm 接计时器 05101520 甲 (1)为了验证机械能守恒定律,除了该实验准备了如下器材:铁架台、夹子、铁质小球,光电门 数字式计时器、游标卡尺(20分度),请问还需要』(选填“天平”、“刻度尺”或“秒表”) (2)用游标卡尺测量铁球的直径.主尺示数(单位为cm)和游标的位置如图所示,则其直径为 cme (3)用游标卡尺测出小球的直径d和调整AB之间距离h,记录下通过光电门B的时间t,多次重
5 D.当水平恒力 F mg 4 7 时,小球才能到达最高点 9.【答案】BC 【解析】在半径为 R 的轨道上,受到重力与轨道对小球的压力,合力产生的加速度向下,故小球处 于失重状态,选项 A 错误;在 ab 段由动能定理有 2 ( ) 2 2 mvb F − mg R = ,在 b 点轨道对小球的支 持力 mg r v F mg m b 5 2 = + = ,根据牛顿第三定律知小球对轨道的压力为 5mg ,选项 B 正确;若小 球能够到达 S 形轨道最高点,根据牛顿第二定律知 R v F mg m 2 N + = ,临界条件是 FN=0,解得小球 在最高点的临界速度为 v gR ,整个过程运用动能定理有 2 ( ) 2 ( ) 2 mv F − mg R − mg R + r = , 解得 F mg 8 7 ,选项 C 正确,选项 D 错误。 三、简答题:本题分必做题(第 10、11、12 题)和选做题(第 13 题)两部分,共计 42 分。 【必做题】 10.(8 分) 某同学设计出如图甲所示的实验装置来“验证机械能守恒定律”,让小铁球从 A 点自由下 落,下落过程中经过 A 点正下方的光电门 B 时,光电计时器记录下小球通过光电门时间 t,当地的 重力加速度为 g。 (1)为了验证机械能守恒定律,除了该实验准备了如下器材:铁架台、夹子、铁质小球,光电门、 数字式计时器、游标卡尺(20 分度),请问还需要 (选填“天平”、“刻度尺”或“秒表”)。 (2)用游标卡尺测量铁球的直径.主尺示数(单位为 cm)和游标的位置如图所示,则其直径为 d=_____cm。 (3)用游标卡尺测出小球的直径 d 和调整 AB 之间距离 h,记录下通过光电门 B 的时间 t,多次重 乙 0 h 2 1 B t 甲 接计时器 光电门 A 图 图