2020 年海南省高考物理试卷 1.100 年前,卢瑟福猜想在原子核内除质子外还存在着另一种粒子 X,后来科学家用 4 He 9 Be 12 C m X 粒子轰击铍核证实了这一猜想,该核反应方程为: 2 ,则( )46nA. B. C. D. ,m 1 n 0 m 1 n 0 ,m 0 n 1 ,,m 0 n 1 ,X 是中子 ,X 是电子 ,X 是中子 ,X 是电子 2.如图,上网课时小明把手机放在斜面上,手机处于静止状态。则斜面对手机的( )A.支持力竖直向上 B.支持力小于手机所受的重力 C.摩擦力沿斜面向下 D.摩擦力大于手机所受的重力沿斜面向下的分力 I3.图甲、乙分别表示两种电流的波形,其中图乙所示电流按正弦规律变化,分别用 1I和2 表示甲和乙两电流的有效值,则( )I : I 2:1 I : I 1: 2 A. C. B. D. 1212I1 : I2 1: 2 I1 : I2 2 :1 4.一车载加热器(额定电压为 )发热部分的电路如图所示,a、b、c 是三个接线 24V PPP、 bc ,则( 端点,设 ab、ac、bc 间的功率分别为 、)ab ac P P P P A. C. B. D. ab bc ab ac P P P P ac bc ab ac 5.下列说法正确的是( )A.单色光在介质中传播时,介质的折射率越大,光的传播速度越小 B.观察者靠近声波波源的过程中,接收到的声波频率小于波源频率 第 1 页 共 19 页 C.同一个双缝干涉实验中,蓝光产生的干涉条纹间距比红光的大 D.两束频率不同的光,可以产生干涉现象 6.如图,在一个蹄形电磁铁的两个磁极的正中间放置一根长直导线,当导线中通有垂 直于纸面向里的电流 I 时,导线所受安培力的方向为( )A.向上 B.向下 C.向左 D.向右 7.2020 年 5 月 5 日,长征五号 B 运载火箭在中国文昌航天发射场成功首飞,将新一代 载人飞船试验船送入太空,若试验船绕地球做匀速圆周运动,周期为 T,离地高度为 h, 已知地球半径为 R,万有引力常量为 G,则( )2 R TA.试验船的运行速度为 3R h 2 TB.地球的第一宇宙速度为 R32 R h C.地球的质量为 GT 2 24 2 R h D.地球表面的重力加速度为 RT 2 8.太空探测器常装配离子发动机,其基本原理是将被电离的原子从发动机尾部高速喷 490kg 出,从而为探测器提供推力,若某探测器质量为 ,离子以30km/s 的速率(远大 于探测器的飞行速率)向后喷出,流量为3.0103 g/s ,则探测器获得的平均推力大小 为( ) A. B. C. D. 0.009N ,某时刻的波形如图所示.则( 1.47N 0.147N 0.09N 9.一列简谐横波沿 x 轴正方向传播,波的周期为 )0.2s A.该波的波长为8m B.该波的波速为 50m/s C.该时刻质点 P 向 y 轴负方向运动 D.该时刻质点 Q 向 y 轴负方向运动 10.空间存在如图所示的静电场,a、b、c、d 为电场中的四个点,则( )试卷第 2 页,总 6 页 A.a 点的场强比 b 点的大 B.d 点的电势比 c 点的低 C.质子在 d 点的电势能比在 c 点的小 D.将电子从 a 点移动到 b 点,电场力做正功 11.小朋友玩水枪游戏时,若水从枪口沿水平方向射出的速度大小为 ,水射出后 10m/s 落到水平地面上。已知枪口离地高度为 ,g 10m/s2 ,忽略空气阻力,则射出 1.25m 的水( )A.在空中的运动时间为 0.25s B.水平射程为 5m C.落地时的速度大小为 15m/s D.落地时竖直方向的速度大小为 5m/s mm12.如图,在倾角为 的光滑斜面上,有两个物块P 和 Q,质量分别为 1 和 2 ,用与 斜面平行的轻质弹簧相连接,在沿斜面向上的恒力 F 作用下,两物块一起向上做匀加速 直线运动,则( )Fa A.两物块一起运动的加速度大小为 m1 m2 m2 T FB.弹簧的弹力大小为 m1 m2 mC.若只增大 2 ,两物块一起向上匀加速运动时,它们的间距变大 D.若只增大 ,两物块一起向上匀加速运动时,它们的间距变大 13.如图,足够长的间距 的平行光滑金属导轨 MN、PQ 固定在水平面内,导轨 d 1m 间存在一个宽度 的匀强磁场区域,磁感应强度大小为 B 0.5T ,方向如图所 L 1m m 0.1kg v 4m/s 示.一根质量 ,阻值 的金属棒 a 以初速度 从左端开始 R 0.5Ω a0m 0.2kg 沿导轨滑动,穿过磁场区域后,与另一根质量 ,阻值 的原来静置 R 0.5Ω b在导轨上的金属棒 b 发生弹性碰撞,两金属棒始终与导轨垂直且接触良好,导轨电阻不 计,则( )第 3 页 共 19 页 A.金属棒 a 第一次穿过磁场时做匀减速直线运动 B.金属棒 a 第一次穿过磁场时回路中有逆时针方向的感应电流 C.金属棒 a 第一次穿过磁场区域的过程中,金属棒 b 上产生的焦耳热为 0.25J D.金属棒 a 最终停在距磁场左边界 处0.8m 14.(1)滑板运动场地有一种常见的圆弧形轨道,其截面如图,某同学用一辆滑板车和 手机估测轨道半径 R(滑板车的长度远小于轨道半径)。 主要实验过程如下: ①用手机查得当地的重力加速度 g; ②找出轨道的最低点 O,把滑板车从 O 点移开一小段距离至 P 点,由静止释放,用手 T 机测出它完成 n 次全振动的时间 t,算出滑板车做往复运动的周期 ________; ③将滑板车的运动视为简谐运动,则可将以上测量结果代入公式 ________(用 R T﹑g 表示)计算出轨道半径。 (2)某同学用如图(a)所示的装置测量重力加速度. 实验器材:有机玻璃条(白色是透光部分,黑色是宽度均为 架台,数字计时器(含光电门),刻度尺. 主要实验过程如下: 的挡光片),铁 d 1.00cm ①将光电门安装在铁架台上,下方放置承接玻璃条下落的缓冲物; ②用刻度尺测量两挡光片间的距离,刻度尺的示数如图(b)所示,读出两挡光片间的 距离 L ________cm; ③手提玻璃条上端使它静止在________方向上,让光电门的光束从玻璃条下端的透光部 分通过; t 10.003ms t 5.000ms 和④让玻璃条自由下落,测得两次挡光的时间分别为 ;122 (结果保留三位有效数 g ⑤根据以上测量的数据计算出重力加速度 字)。 ________ m/s 15.在测量定值电阻阻值的实验中,提供的实验器材如下:电压表 (量程 ,内阻 3V V1 r 3.0kΩ r 5.0kΩ ),电压表 2 (量程5V ,内阻 ),滑动变阻器R(额定电流1.5A ,V12100Ω R最大阻值 ),待测定值电阻 x ,电源 E(电动势 6.0V ,内阻不计),单刀开关 S, 导线若干: 回答下列问题: (I)实验中滑动变阻器应采用________接法(填“限流”或“分压”); 试卷第 4 页,总 6 页 (2)将虚线框中的电路原理图补充完整_____________; UU分别为电压表 2(3)根据下表中的实验数据( 、﹑2 的示数),在图(a)给 V1 V1U U 出的坐标纸上补齐数据点,并绘制 1 图像__________; 2测量次数 12345U1 /V 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 U2 /V 1.61 2.41 3.21 4.02 4.82 U U R ________ (4)由 1 图像得到待测定值电阻的阻值 Ω(结果保留三位有效数 2x字); R(5)完成上述实验后,若要继续采用该实验原理测定另一个定值电阻 y (阻值约为 b) 700Ω )的阻值,在不额外增加器材的前提下,要求实验精度尽可能高,请在图( 的虚线框内画出你改进的电路图______。 L 60cm 16.如图,圆柱形导热气缸长 ,缸内用活塞(质量和厚度均不计)密闭了一 0定质量的理想气体,缸底装有一个触发器 D,当缸内压强达到 p 1.5105 Pa 时,D 被 t 27C 触发,不计活塞与缸壁的摩擦。初始时,活塞位于缸口处,环境温度 ,压强 0p 1.0105 Pa 。0(1)若环境温度不变,缓慢向下推活塞,求 D 刚好被触发时,到缸底的距离; (2)若活塞固定在缸口位置,缓慢升高环境温度,求 D 刚好被触发时的环境温度。 第 5 页 共 19 页 17.如图,光滑的四分之一圆弧轨道 PQ 竖直放置,底端与一水平传送带相切,一质量 m 1kg 的小物块 a 从圆弧轨道最高点 P 由静止释放,到最低点 Q 时与另一质量 am 3kg 小物块 b 发生弹性正碰(碰撞时间极短)。已知圆弧轨道半径 ,传 R 0.8m b送带的长度 L=1.25m,传送带以速度 v 1m/s 顺时针匀速转动,小物体与传送带间的动 0.2 摩擦因数 ,g 10m/s2 。求 (1)碰撞前瞬间小物块 a 对圆弧轨道的压力大小; (2)碰后小物块 a 能上升的最大高度; (3)小物块 b 从传送带的左端运动到右端所需要的时间。 18.如图,虚线 MN 左侧有一个正三角形 ABC,C 点在 MN 上,AB 与 MN 平行,该三 角形区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场;MN 右侧的整个区域存在垂直于纸面向里 v的匀强磁场,一个带正电的离子(重力不计)以初速度 0 从 AB 的中点 O 沿 OC 方向射 入三角形区域,偏转 后从MN 上的 Р 点(图中未画出)进入 MN 右侧区域,偏转后 60 恰能回到 O 点。已知离子的质量为 m,电荷量为 q,正三角形的边长为 d: (1)求三角形区域内磁场的磁感应强度; (2)求离子从 O 点射入到返回 O 点所需要的时间; (3)若原三角形区域存在的是一磁感应强度大小与原来相等的恒磁场,将 MN 右侧磁场变 为一个与 MN 相切于 P 点的圆形匀强磁场让离子从 P 点射入圆形磁场,速度大小仍为 v0 ,方向垂直于 BC,始终在纸面内运动,到达 О 点时的速度方向与 OC 成120角,求 圆形磁场的磁感应强度。 试卷第 6 页,总 6 页 参考答案 1.A 【解析】 【分析】 【详解】 根据电荷数和质量数守恒,则有 ,4 9 12 m 2 4 6 n 解得 m=1,n=0,故 X 是中子 故选 A。 2.B 【解析】 【分析】 【详解】 设手机的质量为 m,斜面倾角为 θ。对手机进行受力分析,如图所示 由图可知支持力方向垂直斜面向上,摩擦力方向沿斜面向上,根据平衡条件则有 f mg sin F mg cos ,NF mg 因,故 ,且摩擦力等于手机所受的重力沿斜面向下的分力 cos 1 N故选 B。 3.D 【解析】 【分析】 【详解】 对图甲的交流电分析,可知一个周期内交流电的电流方向变化,而电流的大小不变,故图甲 I I 的电流有效值为 0 ;对图乙的交流电分析可知,其为正弦式交流电,故其有效值为 1I0 I2 ,故 ,故选 D。 I1 : I2 2 :1 24.D 【解析】 【分析】 【详解】 接 ab,则电路的总电阻为 9R R 9R 90R Rab R 9R 9R 19 答案第 1 页,总 13 页 接 ac,则电路的总电阻为 接 bc,则电路的总电阻为 R 9R 9R 18R Rac Rbc R 9R 9R 19 9R R 9R 90R R 9R 9R 19 由题知,不管接那两个点,电压不变,为 U=24V,根据 U2 P R可知 P P P ab bc ac 故选 D。 5.A 【解析】 【分析】 【详解】 A.根据 cv n可知单色光在介质中传播时,介质的折射率越大,光的传播速度越小,故 A 正确; B.根据多普勒效应,若声波波源向观察者靠近,则观察者接收到的声波频率大于波源频率, 故 B 错误; C.根据 Lx d同一个双缝干涉实验中,蓝光的波长小于红光的波长,故蓝光产生的干涉条纹间距比红光的 小,故 C 错误; D.根据光的干涉的条件可知,两束频率不同的光不能产生干涉现象,故 D 错误。 故选 A。 6.B 【解析】 【分析】 【详解】 根据安培定则,可知蹄形电磁铁的分布情况,如图所示 答案第 2 页,总 13 页 故导线所处位置的磁感应线的切线方向为水平向右,根据左手定则,可以判断导线所受安培 力的方向为向下。 故选 B。 7.B 【解析】 【分析】 【详解】 2 (R h) A.试验船的运行速度为 ,故 A 错误; TB.近地轨道卫星的速度等于第一宇宙速度,根据万有引力提供向心力有 Mm R2 v2 RG m 根据试验船受到的万有引力提供向心力有 Mm船 G2 T m船 ( )2 (R h) (R h)2 联立两式解得第一宇宙速度 3R h 2 Tv R故 B 正确; C.根据试验船受到的万有引力提供向心力有 Mm船 (R h)2 2 TG m船 ( )2 (R h) 解得 34 2 R h M GT 2 故 C 错误; D.地球重力加速度等于近地轨道卫星向心加速度,根据万有引力提供向心力有 Mm R2 v2 G m mg R根据试验船受到的万有引力提供向心力有 答案第 3 页,总 13 页 Mm船 (R h)2 2 TG m船 ( )2 (R h) 联立两式解得重力加速度 34 2 R h g R2T 2 故 D 错误。 故选 B。 8.C 【解析】 【分析】 【详解】 对离子,根据动量定理有 Ft mv m 3.0103 103 t 而解得 F=0.09N,故探测器获得的平均推力大小为 0.09N,故选 C。 9.AC 【解析】 【分析】 【详解】 A.由波形图可知,波长为 8m,故 A 正确; B.根据公式 Tv 代入数据解得 ,故 B 错误; v 40m / s CD.由题知,沿 x 轴正方向传播,根据“上下坡法”,可知该时刻质点 P 向 y 轴负方向运动, 该时刻质点 Q 向 y 轴正方向运动,故 C 正确,D 错误。 故选 AC。 10.AD 【解析】 【分析】 【详解】 A.根据电场线的疏密程度表示电场强度的大小,可知 a 点的电场线比 b 点的电场线更密, 故 a 点的场强比 b 点的场强大,故 A 正确; B.根据沿着电场线方向电势不断降低,可知 d 点的电势比 c 点的电势高,故 B 错误; C.根据正电荷在电势越高的点,电势能越大,可知质子在 d 点的电势能比在 c 点的电势能 大,故 C 错误; D.由图可知,a 点的电势低于 b 点的电势,而负电荷在电势越低的点电势能越大,故电子 在 a 点的电势能高于在 b 点的电势能,所以将电子从 a 点移动到 b 点,电势能减小,故电场 力做正功,故 D 正确。 故选 AD。 答案第 4 页,总 13 页 11.BD 【解析】 【分析】 【详解】 1h gt2 A.根据 得,运动时间 22h 21.25 t s 0.5s g10 故 A 错误; B.水平射程为 x v0t 100.5m 5m 故 B 正确; CD.竖直方向分速度为 vy gt 100.5m/s 5m/s vx v0 10m/s 水平分速度为 落地速度为 v vy2 vx2 5 5m/s 故 C 错误,D 正确。 故选 BD。 12.BC 【解析】 【分析】 【详解】 A.对整体受力分析,根据牛顿第二定律有 F m m gsin m m a 2 2 11Fa g sin ,故 A 错误; 解得 m1 m2 B.对 m2 受力分析,根据牛顿第二定律有 F弹 m2 g sin m2a m2F F 解得 ,故 B 正确; 弹m1 m2 m2F Fm1 F弹 m,可知若只增大 2 ,两物块一起向上匀加速运动时,弹力 C.根据 m1 m2 1 m2 答案第 5 页,总 13 页 变大,根据胡克定律,可知伸长量变大,故它们的间距变大,故 C 正确; m2F F D.根据 ,可知只增大 ,两物块一起向上匀加速运动时,弹力不变,根据 弹m1 m2 胡克定律,可知伸长量不变,故它们的间距不变,故 D 错误。 故选 BC。 13.BD 【解析】 【分析】 【详解】 A.金属棒 a 第一次穿过磁场时受到安培力的作用,做减速运动,由于速度减小,感应电流 减小,安培力减小,加速度减小,故金属棒 a 做加速度减小的减速直线运动,故 A 错误; B.根据右手定则可知,金属棒 a 第一次穿过磁场时回路中有逆时针方向的感应电流,故 B 正确; C.电路中产生的平均电动势为 BLd E t t 平均电流为 EI 2R 金属棒 a 受到的安培力为 F BId 规定向右为正方向,对金属棒 a,根据动量定理得 BId t mava mav0 解得对金属棒第一次离开磁场时速度 va 1.5m/s 金属棒a第一次穿过磁场区域的过程中,电路中产生的总热量等于金属棒a机械能的减少量, 即11Q mav02 mava2 22联立并带入数据得 Q 0.6875J 由于两棒电阻相同,两棒产生的焦耳热相同,则金属棒 b 上产生的焦耳热 QQb 0.34375J 2故 C 错误; D.规定向右为正方向,两金属棒碰撞过程根据动量守恒和机械能守恒得 mava mava mbvb 答案第 6 页,总 13 页 1211222 mava mava mbvb 22联立并带入数据解得金属棒 a 反弹的速度为 va 0.5m/s x设金属棒 a 最终停在距磁场左边界 处,则从反弹进入磁场到停下来的过程,电路中产生的 平均电动势为 B(L x)d E t t 平均电流为 EI 2R 金属棒 a 受到的安培力为 F BI d 规定向右为正方向,对金属棒 a,根据动量定理得 ‘BI dt 0 mava 联立并带入数据解得 x 0.8m 故 D 正确。 故选 BD。 gt2 4n2 2 t14. 竖直 15.40 9.74 n【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]滑板车做往复运动的周期为 tT nRgT 2 [2]根据单摆的周期公式 ,得 gT 2 gt2 R 4 2 4n2 2 (2)[3]两挡光片间的距离 L 15.40cm 0cm 15.40cm [4]手提玻璃条上端使它静止在竖直方向上,让光电门的光束从玻璃条下端的透光部分通过。 [5]玻璃条下部挡光条通过光电门时玻璃条的速度为 d1.00102 v1 m/s 1m/s t1 10.003103 答案第 7 页,总 13 页 玻璃条上部挡光条通过光电门时玻璃条的速度为 d1.00102 v2 m/s 2m/s t2 5.000103 根据速度位移公式有 代入数据解得加速度 v22 v12 2gL v22 v12 2L g 9.74m/s2 15.分压 1.83103 【解析】 【分析】 【详解】 (1)[1]由于各电压表的电阻值比较大,为让待测电阻分得较大电压,所以要选择分压接法; (2)[2]完整的电路图,如图所示 U U (3)[3]根据下表中的实验数据,绘制的 1 图像,如图所示 2答案第 8 页,总 13 页 (4)[4]根据实验电路图,则有 U2 U1 Rx U1 r1变形得 Rx r U2 1 U1 r1则图线的斜率为 Rx r 1k r1U U 根据 则有 1 图像可得斜率 24.82 1.61 3.00 1.00 k 1.61 Rx r 11.61 r1R 1.83103 Ω r 3.0kΩ 代入 ,解得 1xR(5)[5]因待测电阻 y (阻值约为 700Ω )的阻值较小,若仍与电压表 1 串联,则所分得 VR的电压过小,不利于测量,故待测电阻 y 与其中一个电压表并联,由于电源电动势只有 R6V,为让待测电阻分得较大电压,故待测电阻 y 应与电压表 并联,再与电压表 1 串联, VV2 故改进后的电路图,如图所示 答案第 9 页,总 13 页 16.(1) ;(2) 450K 0.4m 【解析】 【分析】 【详解】 (1) 设气缸横截面积为 ;D 刚好被触发时,到缸底的距离为 ,根据玻意耳定律得 SLp0SL0 pSL 带入数据解得 p0 p1105 L L0 0.6m 0.4m 1.5105 (2)此过程为等容变化,根据查理定律得 p0 T0 pT带入数据解得 p1.5105 1105 T T0 (27 273)K 450K p0 17.(1)30N;(2)0.2m;(3)1s 【解析】 【分析】 【详解】 v(1)设小物块 a 下到圆弧最低点未与小物块 b 相碰时的速度为 a ,根据机械能守恒定律有 1ma gR mava2 2v 4m / s 代入数据解得 a小物块 a 在最低点,根据牛顿第二定律有 va2 FN ma g ma RF 30N 代入数据解得 N根据牛顿第三定律,可知小物块 a 对圆弧轨道的压力大小为 30N。 (2)小物块 a 与小物块 b 发生弹性碰撞,根据动量守恒有 mava mava mbvb 答案第 10 页,总 13 页 根据能量守恒有 1211222 mava mava mbvb 22v 2m / sv 2m / s ,联立解得 ab小物块 a 反弹,根据机械能守恒有 12 ma gh mava 2解得 h 0.2m v 2m / s v 1m / s (3)小物块 b 滑上传送带,因 ,故小物块 b 先做匀减速运动,根据 b牛顿第二定律有 mb g mba 2解得 a 2m / s 则小物块 b 由 2m/s 减至 1m/s,所走过的位移为 vb2 v2 2a x1 x 0.75m 代入数据解得 运动的时间为 1vb v at1 t 0.5s 代入数据解得 1x 0.75m L 1.25m 因,故小物块 b 之后将做匀速运动至右端,则匀速运动的时间为 1L x1 1.25 0.75 t2 s 0.5s v1故小物块 b 从传送带的左端运动到右端所需要的时间 t t1 t2 1s 2mv0 (11 3 3)d 3v0 B t 18.(1) ;(2) ;(3)见解析 qd 【解析】 【分析】 【详解】 (1)画出粒子运动轨迹如图 答案第 11 页,总 13 页 粒子在三角形 ABC 中运动时,有 2v0 rqBv0 m 2r v0 T 又粒子出三角形磁场时偏转 联立解得 ,由几何关系可知 60 dr 2Td 6v0 2mv0 B t1 qd 6(2)粒子从 D 运动到 P,由几何关系可知 CP d DP CPsin 60 运动时间 DP v0 3d t2 2v0 粒子在 MN 右侧运动的半径为 r 2d 则有 2v0 qB v0 m r2r v0 T 答案第 12 页,总 13 页 运动时间 510d 3v0 t3 T 6故粒子从 O 点射入到返回 O 点所需要的时间 t 2(t1 t2 ) t3 (11 3 3)d 3v0 (3)若三角形 ABC 区域磁场方向向里,则粒子运动轨迹如图中①所示,有 dR Rcos60 d cos60 2解得 5R d 62v0 此时根据 有qB2v0 m R6mv0 5qd B2 若三角形 ABC 区域磁场方向向外,则粒子运动轨迹如图中②所示,有 dR R cos60 d- cos60 2解得 1R d 222mv0 v0 RB3 此时根据 有qB3v0 m qd 答案第 13 页,总 13 页
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