2020年全国I卷高三最新信息卷 物理（八）

绝密 ★ 启用前2020年高三最新信息卷物   理  （八）注意事项：1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在答题卡上。2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题的答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在试卷上无效。3．回答第Ⅱ卷时，将答案填写在答题卡上，写在试卷上无效。4．考试结束，将本试卷和答题卡一并交回。 二、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14～18只有一项是符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。14．某金属发生光电效应，光电子的最大初动能Ek与入射光频率v之间的关系如图所示。已知h为普朗克常量，e为电子电荷量的绝对值，结合图象所给信息，下列说法正确的是A．频率大于v0的入射光不可能使该金属发生光电效应现象B．该金属的逸出功等于hv0C．若用频率是3v0的光照射该金属，则遏止电压为D．遏止电压随入射光的频率增大而减小15．一小船停靠在湖边码头，小船又窄又长(估计重一吨左右)。一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量，他进行了如下操作：首先将船平行于码头自由停泊，轻轻从船尾上船，走到船头停下，而后轻轻下船。用卷尺测出船后退的距离d，然后用卷尺测出船长L。已知他的自身质量为m，水的阻力不计，船的质量为A．     B．     C．     D．16．一质子以速度v0进入足够大的匀强电场区域，φ1、φ2、φ3、φ4表示相邻的四个等势面，且φ1＜φ2＜φ3＜φ4。不计质子重力，下列说法正确的是A．质子运动过程一定是匀变速运动B．质子运动过程中最小动能可能为0C．质子可以回到原出发点D．质子返回到等势面φ1时的速度仍为v017．随着现代物质生活水平的不断提高，电动儿童小车已经成为现代家庭儿童的标配，质量为m＝10 kg的电动儿童小车置于粗糙水平地面上，小车由静止加速启动过程的位移时间图象如图所示。已知图线是一条x＝kt2的拋物线，小车运动过程受到的阻力恒为40 N，重力加速度取g＝10 m/s2。下列说法正确的是A．小车0～3 s内的平均速度为0.6 m/sB．小车启动过程的加速度为2 m/s2C．小车5 s末牵引力的功率为138 WD．小车0～3 s内牵引力做功为138 J18．如图所示为一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外。一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点，不计粒子重力，下列说法中正确的是A．加速电场的电压U＝ERB．极板M比极板N电势低C．直径PQ＝ D．若一群粒子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，则该群粒子具有相同的比荷19．如图所示，赤道上空的卫星A距地面高度为R，质量为m的物体B静止在地球表面的赤道上，卫星A绕行方向与地球自转方向相同。已知地球半径也为R，地球自转角速度为ω0，地球的质量为M，引力常量为G。若某时刻卫星A恰在物体B的正上方，下列说法正确的是 A．物体B受到地球的引力为mω02RB．卫星A的线速度为C．卫星A再次到达物体B上方的时间为D．卫星A与物体B的向心加速度之比为20．D是一只理想二极管，平行板电容器A、B两极板间有一电荷在P点处于静止。以E表示两极板间电场强度，U表示两极板间电压，Ep表示电荷在P点电势能。若保持极板B不动，将极板A稍向上平移则A．E变小            B．U变大C．Ep变小            D．电荷仍保持静止21．如图所示，左侧为一个固定在水平桌面上的半径为R的半球形碗，碗口直径AB水平，O点为球心，碗的内表面及碗口光滑，右侧是一个足够长的固定光滑斜面。一根不可伸长的轻质细绳跨过碗口及竖直固定的轻质光滑定滑轮，细绳两端分别系有可视为质点的小球m1和物块m2，且m1＞m2。开始时m1恰在A点，m2在斜面上且距离斜面顶端足够远，此时连接m1、m2的细绳与斜面平行且恰好伸直，C点在圆心O的正下方。将m1由静止释放开始运动，则下列说法正确的是A．在m1从A点运动到C点的过程中，m1与m2组成的系统机械能守恒B．当m1运动到C点时，m1的速率是m2速率的倍C．m1不可能沿碗面上升到B点D．m2沿斜面上滑过程中，地面对斜面的支持力始终保持恒定第Ⅱ卷（非选择题，共174分）三、非选择题(包括必考题和选考题两部分。第22题～第25题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33题～第34题为选考题，考生根据要求做答)(一)必考题(共129分)22．(6分)如图甲所示，用落体法验证机械能守恒定律，打出如图乙所示的一条纸带。已知打点计时器频率为50 Hz。(1)根据纸带所给数据，打下B点时重物的速度为________m/s。（结果保留三位有效数字）(2)某位同学选用两个形状相同，质量不同的重物a和b分别进行实验，测得几组数据后，画出－h图象，并求出图线的斜率k1和k2，如图丙所示，由图象可知a的质量________b的质量。（选填“大于”“小于”或“等于”） (3)通过分析发现造成k2值偏小的原因是实验中存在各种阻力，已知实验所用重物的质量m2＝0.055 kg，当地重力加速度g＝9.78 m/s2，求出重物所受的平均阻力f＝______N23．(9分)某实验小组测定一水果电池的电动势和内阻，实验室提供的实验器材如下：待测水果电池E（电动势约为1.3 V，内阻约为200 Ω）直流电流表A1（量程 0～600 mA，内阻为0.6 Ω）直流电流表A2（量程 0～60 mA，内阻为6 Ω）直流电流表A3（量程 0～6 mA，内阻为60 Ω）电压表V1（量程 0～1.5 V，内阻约为1.5 kΩ）电压表V2（量程 0～5 V，内阻约为3 kΩ）电压表V3（量程 0～15 V，内阻约为15 kΩ）滑动变阻器R1（最大电阻5 Ω，额定电流10 A）滑动变阻器R2（最大电阻50 Ω，额定电流1 A）滑动变阻器R3（最大电阻500 Ω，额定电流0.1 A）开关S、导线若干。(1)现用电压表和电流表测水果电池的电动势和内阻，要求测量有尽可能高的精确度且便于调节，应选择的电流表选_______，电压表选_______，滑动变阻器选_______。（填所给器材符号）(2)请在虚框中画出实验电路图。24．(13分)足够长的光滑细杆竖直固定在地面上，轻弹簧及小球A、B均套在细杆上，弹簧下端固定在地面上，上端和质量m1＝50 g的小球A相连，质量m2＝30 g的小球B放置在小球A上，此时A、B均处于静止状态，弹簧的压缩量x0＝0.16 m，如图所示。从t＝0时开始，对小球B施加竖直向上的外力，使小球B始终沿杆向上做匀加速直线运动。经过一段时间后A、B两球分离；再经过同样长的时间，B球距其出发点的距离恰好也为x0。弹簧的形变始终在弹性限度内，重力加速度取g＝10 m/s2。求：    (1)弹簧的劲度系数k；(2)整个过程中小球B加速度a的大小及外力F的最大值。    25．(19分)如图，光滑水平桌面上等间距分布着4个条形匀强磁场，磁场方向竖直向下，磁感应强度B＝1 T，每一条形磁场区域的宽度及相邻条形磁场区域的间距均为d＝0.5 m。桌面上现有一边长l＝0.1 m、质量m＝0.2 kg、电阻R＝0.1 Ω的单匝正方形线框abcd，在水平恒力F＝0.3 N作用下由静止开始从左侧磁场边缘垂直进入磁场，在穿出第4个磁场区域过程中的某个位置开始做匀速直线运动，线框ab边始终平行于磁场边界，取g＝10 m/s2，不计空气阻力。求：(1)线框刚好完全穿出第4个磁场区域时的速度；(2)线框在整个运动过程中所产生的焦耳热；(3)线框从开始运动到刚好完全穿出第4个磁场区域所用的时间。      (二)选考题(共15分。请考生从给出的2道物理题中任选一题作答，如果多做，则按所做的第一题计分)33．【物理——选修3－3】(15分)(1)(5分)关于分子动理论，下列说法正确的是         。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）A．分子的质量，分子的体积B．扩散现象不仅可以在液体内进行，在固体间也可以进行C．布朗运动反映了分子在永不停息地做无规则运动D．两分子间距离大于r0时分子间的作用力只存在引力，小于r0时只存在斥力E．两分子间距离大于r0时，增大分子间距，分子力做负功，分子势能增大(2)(10分)如图，一定质量的理想气体经历了A→B→C的状态变化过程，在此过程中气体的内能增加了135 J，外界对气体做了90 J的功。已知状态A时气体的体积VA＝600 cm3。求：(i)从状态A到状态C的过程中，气体与外界热交换的热量；(ii)状态A时气体的压强pA。   34．【物理——选修3－4】(15分)(1)(5分)图是彩虹成因的简化示意图，设水滴是球形的，图中的圆代表水滴过球心的截面。入射光线在过此截面的平面内，a、b是两种不同频率的单色光。下列说法正确的是         。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为0分）A．雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹B．水滴对a光的临界角大于对b光的临界角C．在水滴中，a光的传播速度大于b光的传播速度D．在水滴中，a光的波长小于b光的波长E．a、b光分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距较小(2)(10分)一列简谐横波沿x轴传播，其波长为6 m，如图中实线和虚线分别表示t时刻和t＋Δt时刻的波形图，已知Δt＝0.5 s，图中P、Q是位于x轴上的两点，间距为1 m，求：(i)波的周期；(ii)若波的传播速度为34 m/s，判断波的传播方向。   
绝密 ★ 启用前2020高考高三最新信息卷物理答案（八）二、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第14～18只有一项是符合题目要求，第19～21题有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。14．【答案】B【解析】由题知，金属的极限频率为v0，而发生光电效应的条件是入射光的频率大于金属的极限频率，故频率大于v0的入射光可以使该金属发生光电效应现象，故A错误；由题知，金属的极限频率为v0，该金属的逸出功等于W0＝hv0，故B正确；根据光电效应方程知Ekm＝hν－W0，若用频率是3v0的光照射该金属，则光电子的最大初动能是Ekm＝2hv0，则遏止电压为，故C错误；遏止电压为，可知遏止电压随入射光的频率增大而增大，故D错误。15．【答案】A【解析】设人走动时船的速度大小为v，人的速度大小为v′，人从船尾走到船头所用时间为t，取船的速度为正方向，则，，根据动量守恒定律Mv－mv′＝0，解得船的质量，故选A。16．【答案】A【解析】质子在匀强磁场中做类斜抛运动，因此运动过程一定是匀变速运动，因此质子不能回到原出发点，故A正确，C错误；质子运动过程中最小动能出现在速度方向平行于等势面时，速度不能为零，因此返回到等势面φ1时的速度大小为v0，方向不同，故BD错误。17．【答案】AC【解析】根据位移时间公式x＝v0t＋at2，与x＝kt2比较系数，再结合图象可得v0＝0，a＝0.6 m/s2，小车0～3 s内的位移为x1＝at12＝2.7 m，则小车0～3 s内的平均速度v＝0.9 m/s，故A、B错误；根据牛顿第二定律F－f＝ma，代入数据得F＝46 N，则小车5 s末牵引力的功率P＝Fv5＝138 W，故C正确；小车0～3 s内牵引力做功W＝Fx1＝124.2 J，故D错误。18．【答案】D【解析】在加速电场中，由动能定理得Uq＝mv2－0，粒子在静电分析器中做圆周运动，电场力提供向心力，由牛顿第二定律得qE＝m，解得U＝ER，故A错误；因为粒子在磁场中从P点运动到Q点，因此由左手定则可知粒子带正电；在加速电场中受到的电场力向右，所以电场线方向向右，则M板为正极，M板的电势高于N板电势，故B错误；粒子在磁分析器中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得qvB＝m，解得，P、Q两点间的距离，若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，则粒子做圆周运动的直径相等，根据PQ的表达式可知，粒子的比荷相等，故C错误，D正确。19．【答案】BD【解析】物体B受到地球的引力应为万有引力，F＝，不等于向心力，A错误；根据万有引力提供向心力可得，因此卫星A的线速度，B正确；依题得，卫星A的角速度为，此时A和B恰好相距最近，当他们下次相距最近时间满足(ωA－ω)t＝2π，联立解得，C错误；依题得，卫星A的向心加速度，物体B的向心加速aB＝ω02R，因此向心加速度之比，D正确。20．【答案】BD【解析】将极板A稍向上平移，板间距离增大，根据电容的决定式C＝得知，电容C减小，而电容器的电压不变，则电容器所带电量将要减小，由于二极管具有单向导电性，电容器上电荷放不掉，电荷不能流回电源，所以电容器的电量保持不变，根据U＝可知U变大，B正确；根据推论E＝＝＝可知，板间场强E不变，电荷所受的电场力不变，仍保持静止状态，A错误，D正确；P与B板间电势差UPB＝EdPB，E、dPB都不变，UPB保持不变，P点的电势保持不变，则电荷在P点电势能EP不变，C错误。21．【答案】ACD【解析】在m1从A点运动到C点的过程中，m1与m2组成的系统只有重力做功，系统的机械能守恒，故A正确；设小球m1到达最低点C时m1、m2的速度大小分别为v1、v2，由运动的合成分解得v1cos 45°＝v2，则v1＝v2，故B错误；在m1从A点运动到C点的过程中，对m1、m2组成的系统由机械能守恒定律得m1gR－m2g‧Rsin α＝m1v12＋m2v22 (α为斜面倾角)，结合v1＝v2，可知v1<，若m1运动到C点时绳断开，至少需要有的速度m1才能沿碗面上升到B点，现由于m1上升的过程中绳子对它做负功，所以m1不可能沿碗面上升到B点，故C正确；m2沿斜面上滑过程中，m2对斜面的压力是一定的，斜面的受力情况不变，由平衡条件可知地面对斜面的支持力始终保持恒定，故D正确。第Ⅱ卷（非选择题，共174分）三、非选择题(包括必考题和选考题两部分。第22题～第25题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33题～第34题为选考题，考生根据要求做答)(一)必考题(共129分)22．(6分)【答案】(1)2.07    (2)大于    (3)0.033【解析】(1)。(2)根据动能定理得(mg－f)h＝mv2，可得，知图线的斜率为，b的斜率小，知b的质量小，所以a的质量m1大于b的质量m2。(3)，代入数据得f＝0.033 N。23．(9分)【答案】(1)A3    V1    R3    (2)见解析图【解析】(1)因水果电池的内阻较大，则测量电路中的电流不大，最大电流为6 mA左右，所以可选择的电流表是A3。因水果电池的电动势约为1.3 V，为确保电压测量精确，电压表应选择V1。因水果电池的内阻较大，为了使调节变阻器时电流有明显变化，应选择阻值较大的滑动变阻器R3。(2)因电流表的内阻已知，则可用电流表外接电路，电路图如图所示。24．(13分)【解析】(1)根据共点力平衡条件和胡克定律得：(m1＋m2)g＝kx0解得：k＝5 N/m。(2)设经过时间t小球A、B分离，此时弹簧的压缩量为x，对小球A：kx－m1g＝m1ax0－x＝at2小球B：x0＝a(2t)2 当B与A相互作用力为零时F最大，对小球B：F－m2g＝m2a解得：a＝2 m/s2，F＝0.36 N。25．(19分)【解析】(1)线圈匀速切割磁感线时产生的电动势E＝Blv线圈中产生的感应电流线圈受到的安培力FA＝BIl匀速运动时有F＝FA联立解得：v＝3 m/s。(2)线圈刚好完全穿出第4个磁场时的位移s＝7d＋l由功能关系可得Fs＝mv2＋Q联立解得：Q＝0.18 J。(3)线圈某次穿入或者穿出某个磁场过程中受到的平均安培力其中为平均电流设线圈某次穿入或者穿出某个磁场所用的时间为Δt，通过线圈横截面的电荷量为q，则：线圈某次穿入或者穿出某个磁场的安培力冲量因ΔI一定，故线圈在整个运动过程中的安培力冲量设线框从开始运动到刚好完全穿出第4个磁场区域所用的时间为t，根据动量定理可得：Ft－I＝mv联立解得：t＝2.27 s。(二)选考题(共15分。请考生从给出的2道物理题中任选一题作答，如果多做，则按所做的第一题计分)33．【物理——选修3－3】(15分)(1)(5分)【答案】BCE【解析】分子的质量m＝M摩尔/NA，分子所占空间的体积V＝V摩尔/NA，如果分子之间的间隙可以忽略不计，则V＝V摩尔/NA表示的才是分子的体积，故A错误；扩散现象就是物质分子的无规则运动，扩散现象不仅可以在液体内进行，在固体间也可以进行，故B正确；悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的永不停息地做无规则运动，它反映了分子在永不停息地做无规则运动，故C正确；分子的引力和斥力是同事存在的，两分子间距离大于r0时分子间的引力大于斥力，表现为引力，小于r0时斥力大于引力，表现为斥力，故D错误；两分子间距离大于r0时，增大分子间距，分子力做负功，分子势能增大，故E正确。(2)(10分)【解析】(i)根据热力学第一定律有ΔU＝W＋Q得Q＝45 J即气体从外界吸收热量45 J。(ii)从状态A到状态B为等容变化过程，根据查理定律有 从状态B到状态C为等圧変化过程，根据盖吕萨克定律有从状态A到状态B，外界对气体不做功；从状态B到状态C，外界对气体做的功W＝pBΔV又ΔV＝VB－VC联立解得：pA＝1.5×105 Pa。34．【物理——选修3－4】(15分)【解析】(i)若波向右传播，则Δt内传播了，(n＝1，2，3…)，则，(n＝1，2，3…)若波向左传播，则Δt内传播了，(n＝1，2，3…)。则，(n＝1，2，3…)(ii)若波的传播速度为34 m/s，则传播距离为x＝vΔt代入数据解得x＝17 m即个周期，由(1)分析可知，波向左传播。