1、（全国I卷）2020届高三物理全真模拟考试试题（八）（含解析）二、选择题本题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1418题只有一项符合题目要求，第19 21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.如图所示为氢原子的能级图，按照玻耳理论，下列说法正确的是（）A. 当氢原子处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是一样的B. 一个氢原子从n=4能级向基态跃迁，最多可辐射6种不同频率的光子C. 处于基态的氢原子可以吸收14 eV的光子而发生电离D. 氢原子从高能级跃迁到低能级，核外电子的动能减少，电势能增加【答案】C【解析】【详解】A当
2、氢原子处于不同能级时，核外电子在各处出现的概率是不同的，选项A错误；B一个氢原子从能级向基态跃迁，最多可辐射3种不同频率的光子，大量处于能级的氢原子向基态跃迁，最多可辐射6种不同频率的光子，选项B错误；C处于基态的氢原子可以吸收14eV的光子而发生电离，选项C正确；D氢原子从高能级跃迁到低能级，核外电子的动能增加，电势能减少，选项D错误。故选C。2.大量天文观测表明宇宙中的恒星（其实是银河系中的恒星）超过70%是以双星形式存在的。如图所示为某星系中由两颗恒星A。B组成的双星系统，两恒星环绕连线上的O点（未画出）做匀速圆周运动，观测到它们球心间的距离为L，转动的周期为T，已知引力常量为G，根据观
3、测结果可以确定的物理量是（）A. 两恒星的线速度之和B. 两恒星的线速度之比C. 两恒星的质量之比D. 两恒星的质量之和【答案】AD【解析】【详解】AB设两恒星的轨道半径分别为、，双星系统有相同的周期，则有联立可得故无法确定两恒星的线速度之比，而两恒星的线速度之和可以确定，选项A正确，选项B错误；CD又联立解得故可以确定两恒星的 质量之和，但无法确定两恒星的质量之比，选项D正确，C错误。故选AD。3.如图所示，小球B静止在光滑水平台右端，小球A以一定的初速度v0与小球B发生弹性正撞，碰撞后两小球由台阶水平抛出，B球第一次落在了水平地面上的P点，A球第一次落到地面上弹起来后第二次也落到了P点。若
4、两球与地面碰撞时没有能量损失，碰撞前后速度方向满足光的反射定律，则A、B两球的质量之比m1：m2为（）A. 21B. 31C. 32D. 53【答案】B【解析】【详解】由题意知两球水平抛出至第一次落到地面时，球运动的距离是球的3倍，故它们平抛的初速度两球发生弹性碰撞，故解得 解得故选B。4.如图所示，在光滑水平桌面上有一边长为L的正方形线框；在线框右侧有一宽度为d（d L）、方向垂直纸面向里的条形匀强磁场区域，磁场的边界与线框的右边框平行。现使线框以某一初速度向右运动，t=0时线框的右边框恰与磁场的左边界重合，随后线框进入并通过磁场区域。关于线框所受安培力F随时间t变化的图线可能正确的是（）A
5、. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】当线框向右运动过程中，有两个过程产生安培力，即进入磁场到完全进入磁场和离开磁场到完全离开磁场两个过程；其中任一过程中线框受到的安培力，故线框做加速度越来越小的减速运动，不是匀减速运动，选项A、C错误；线框运动过程中不论是进入磁场还是离开磁场的过程中，安培力方向不变，选项D错误，B正确。故选B。5.如图所示，半径为R的光滑半圆形刚性细杆竖直固定，O点为其圆心，AB为水平直径，在细杆的A点固定一个光滑的小圆环，穿过小圆环的不可伸长的细线一端 与质量为4m的重物相连，另一端与质量为m且套在细杆上的带孔小球相连。开始时小球静止在细杆的C点，重物在A点正下
6、方，细线恰好伸直，将重物由静止释放后，小球在重物拉动下沿细杆运动。已知重力加速度为g，当小球运动到P点时，重物下落的速度为（ OP、OC均与水平方向成60角）（）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】设重物下落的速度大小为，小球的速度大小为，由几何关系可知由能量关系联立解得故选A。6.如图1所示，质量m=1kg的滑块在水平面上做匀减速直线运动，在对滑块施加一水平方向拉力F和不对滑块施加水平拉力F的两种情况下，滑块运动的图像如图2所示，下列判断正确的是（）A. 水平拉力大小一定等于1 NB. 滑块所受的摩擦力大小可能等于2 NC. 滑块受水平拉力时的图像可能是a 。D. 滑块不受水平
7、拉力时的图像一定是a【答案】ABC【解析】【详解】由题图2可知，图线对应滑块运动的加速度大小为图线对应滑块运动的加速度大小为若滑块受到的拉力与方向相同，则解得若滑块受到的拉力与方向相反，则解得则滑块受水平拉力时的图像可能是a，也可能是b 。选项ABC正确，D错误。故选ABC。7.如图所示，A和B是两个等量异种点电荷，电荷量的绝对值为q，两点电荷的连线水平且间距为L，OP是两点电荷连线的中垂线，O点是垂足，P点到两点电荷的距离也为L。整个系统处于水平向右的匀强电场中，一重力不计的电子恰好能静止在P点，下列说法正确的是（）A. 点电荷A一定带正电B. 匀强电场的电场强度大小为C. O点的电场强度大
8、小为D. O点和P点电势相同【答案】CD【解析】【详解】A对点的电子进行受力分析可知，等量异种电荷、在点产生的合场强方向向左，故点电荷带负电，选项A错误；B匀强电场强度大小选项B错误；C点的电场强度大小选项C正确；D由等量异种电荷电场的规律和匀强电场的特点可知，为电场的一条等势线，故，选项D正确。故选CD。8.质谱仪又称质谱计，是根据带电粒子在电磁场中能够偏转的原理，按物质原子、分子或分子碎片的质量差异进行分离和检测物质组成的一类仪器。如图所示为某品牌质谱仪的原理示意图，初速度为零的粒子在加速电场中，经电压U加速后，经小孔P沿垂直极板方向进入垂直纸面的磁感应强度大小为B的匀强磁场中，旋转半周后
9、打在荧光屏上形成亮点。但受加速场实际结构的影响，从小孔P处射出的粒子方向会有相对极板垂线左右相等的微小角度的发散（其他方向的忽略不计），光屏上会出现亮线，若粒子电量均为q，其中质量分别为m1、m2（m2 m1 ）的两种粒子在屏上形成的亮线部分重合，粒子重力忽略不计，则下列判断正确的是（）A. 小孔P处粒子速度方向相对极板垂线最大发散角满足cos =B. 小孔P处粒子速度方向相对极板垂线最大发散角满足sin=C. 两种粒子形成亮线的最大总长度为D. 两种粒子形成亮线的最大总长度为【答案】AD【解析】【详解】由题意知解得同理设左右最大发射角均为时，粒子光斑的右边缘恰好与粒子光斑的左边缘重合，如图所
10、示（图中虚线为半圆轨迹和向左发散角轨迹，实线为半圆轨迹和向左发散轨迹），则联立解得此时两种粒子光斑总宽度为解得故选AD。三、非选择题本题包括必考题和选考题两部分。第22 32题为必考题，每个试题考生都必须作答。第33 38题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题11题，共129分。9.1590年，伽利略在比萨斜塔上做了“两个铁球同时落地的实验，开始了自由落体的研究。某同学用如图I所示的实验装置研究自由落体，装置中电火花式打点计时器应该接在电压为_V、频率为f=50 Hz的交流电源上。实验中先闭合开关，再释放纸带。打出多条纸带。选择一条点迹清晰完整的纸带进行研究，那么选择的纸带打下前两个点之间
11、的距离略小于_mm（结果保留1位有效数字）。选择的纸带如图2所示，图中给出了连续三点间的距离，由此可算出打下C点时的速度为_m/s2，当地的重力加速度为_m/s2.（最后两空结果均保留3位有效数字）【答案】 (1). 220 (2). 2 (3). 3.91 (4). 9.75【解析】【详解】1电火花式打点计时器直接接在220V的交流电源上即可。2根据纸带可知打下连续两点时间间隔根据自由落体运动位移公式可知，开始时相邻两点间距离。3根据中点时刻瞬间速度4根据可知。10.如图所示为一简易多用电表的电路图。图中E是电池，R1、R2、R3、R4和R5是定值电阻，其中R3=20，R0为滑动变阻器。表头
12、G的满偏电流为I0=250 A、内阻为r0=600。A端和B端分别与两表笔相连，该多用电表有5个挡位，其中直流电流挡有1 mA和2.5 mA两挡。为了测量多用电表内电池电动势和内阻，还备有电阻箱R（最大阻值为99999.9）。(1)由以上条件可算出定值电阻R1 =_、R 2=_。(2)将选择开关与“3”相连，滑动R6的滑片到最下端b处，将两表笔A、B接在电阻箱上，通过调节电阻箱的阻值R，记录不同阻值R和对应的表头示数I。在坐标纸上，以R为横坐标轴，以_为纵坐标轴，把记录各组I和R描绘在坐标纸上，平滑连接，所得图像为一条不过原点的直线。测得其斜率为k、纵截距为b，则多用电表内电池的电动势和内阻分
13、别为_和_。 （用k、b和已知数据表示）【答案】 (1). 80 (2). 120 (3). (4). (5). 【解析】【详解】(1)12选择开关与“1”、“2”相连时为电流表，量程分别为和。根据串、并联电路特点有联立解得。(2)3选择开关与“3”相连，量程为，根据并联电路特点可知、串联后与表头并联的总电阻为，通过电源的电流为通过表头电流的4倍。根据闭合电路欧姆定律有变形为由此可知横轴为，则纵坐标轴为。45斜率纵截距解得11.如图所示，一桌面厚度AC=h， C到地面的高度为10h。O点为桌面上一点，O点到A的距离为2h，在O点固定一个钉子，在钉子上拴一长度为4h的轻质细线，细线另一端拴一个质
14、量为m的小球P（可视为质点）。B在O正上方，OB距离为4h ，把小球P 拉至B点。（重力加速度为g）(1)若小球获得一个水平向右的初速度，小球不能打在桌面上，求小球的最小初速度；(2)给小球一水平向右的初速度，当小球恰好在竖直面内做圆周运动时，小球运动到C点正下方后瞬间细线断了。已知小球在运动过程中没有与桌腿相碰，求小球自细线断开瞬间运动到地面的水平位移和细线能承受的弹力的范围。【答案】（1）；（2），。【解析】【详解】(1)在小球不能打在桌面上的前提下，由分析可知，小球恰好击中点时，小球的初速度最小，该过程小球做平抛运动，设小球的最小初速度为。水平方向由 竖直方向有解得(2)设小球在点的速度
15、为，运动到点正下方时对应的速度设为，在点，对小球，根据向心力公式有从点运动到点正下方，根据动能定理有解得对小球，经过点正下方的前、后瞬间，细线拉力分别设为和，分别应用向心力公式有解得结合牛顿第三定律可知细线能承受的弹力范围细线断裂后，小球做平抛运动，设小球的水平位移为，则水平方向有竖直方向有联立解得12.如图所示，水平线ab上方存在竖直向下的匀强电场，ab以及ab下方都存在竖直向上的匀强电场，场强大小都相等。在ab 下方同时存在垂直纸面向外的匀强磁场。P为ab上方一点，到ab距离为2L。一质量为m、带电荷量为-q（q0）的带电小球从P点以大小为、与竖直方向成= 30斜向下抛出。g为重力加速度，
16、经过ab上C点（图中未画出）时速度水平。(1)求电场强度大小； (2)小球经过ab下方Q点（图中未画出）时获得最大速度，Q到ab的距离为，求磁场的磁感应强度大小。【答案】（1）；（2）。【解析】【详解】(1)小球在上方，受到电场力（竖直向上）与重力的合力产生加速度大小为竖直向上经过线时速度水平，则竖直分速度从点到点，竖直方向分速度匀减速到0，故解得(2)根据速度分解可知小球在点时的速度为电场力和重力的合外力竖直向下；之后在重力、电场力和洛伦兹力作用下做曲线运动。根据左手定则可知小球运动到点时速度水平向右，设为。从到，根据动能定理有解得把小球从到的过程分成无数个小过程：在第1个小过程中水平方向应
17、用动量定理有即在第2个小过程中水平方向应用动量定理有即第3个小过程中水平方向应用动量定理有即在第个小过程中水平方向应用动量定理有即把以上各式相加有而联立解得（二）选考题请考生从给出的2道物理题中任选一题作答。如果多做，则每学科按所做的第一题计分。13.下列说法正确的是_。A. 固体都有固定的熔点B. 空气的绝对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示C. 在太空中正常运行的“天宫二号”内的水珠由于表面张力作用可以变成完美的球形D. 相同温度、相同材料、相等质量的物体，高度越高，内能越大E. 一定量的理想气体经某- -过程吸收热量2.0103J，对外做功1.0103J，气体的温度升高，密度变小【答案】B
18、CE【解析】【详解】A固体包括晶体和非晶体，单晶体和多晶体都有固定的熔点，非晶体没有固定的熔点，所以固体不一定有固定的熔点，选项A错误；B空气的绝对湿度用空气中所含水蒸气的压强表示，选项B正确；C在太空中正常运行的“天宫二号”内，由于处于完全失重状态，水珠由于表面张力作用可以变成完美的球形，选项C正确；D物体内能是物体中所有分子热运动动能的势能的总和，与物体宏观位置的高低无关，选项D错误；E由热力学第一定律知气体内能增加，湿度升高，气体对外做功，体积增加，密度减小，选项E正确故选BCE。14.一粗细均匀的U形管，左侧封闭，右侧开口，同时左侧用水银柱封闭-定质量的气体，开始时左右两侧的水银柱等高
19、，现将左管密闭气体的温度缓慢降低到280K，稳定时两管水银面有一定的高度差，如图所示，图中L1=19 cm，h=6 cm。已知大气压强为P0= 76 cmHg。（i）求左管密闭的气体在原温度基础上降低了多少摄氏度？（ii）现要两管水银面恢复到等高，求需要向右管注入水银柱的长度。【答案】（）72；（）9cm【解析】【详解】()设开始时气体温度为，管的截面积为，则有cmHg，末态，根据理想气体状态方程有即解得两状态的温度差为所以左管密闭的气体在原温度基础上降低了72()设向右管注入水银后，左管内水银面上升，管内气体长度为由玻意耳定律有即解得故需要向右管注入水银柱的长度为9cm。15.如图所示是做简
20、谐运动的某一物体的振动图像，则该物体在t=2s到t=4s时间内，通过的路程是_cm，位移是_cm；若此图中物体做单摆运动，且重力加速度g取10 m/s2 ，2= 10，则单摆的摆长是_m。【答案】 (1). 2 (2). 0 (3). 1【解析】【详解】12由题振动图像可知周期，因振幅为0.5cm，到时间是一个周期，所以物体通过的路程是2cm，位移为0；3将，代入公式解得16.如图所示为某水池的截面图，其截面为深度h=2m、上底宽度d=4m的等腰梯形，当水池加满水且阳光与水平面的夹角最小时（为37），阳光恰好可以照射到整个水池的底部。已知水池的腰与水平面的倾角=53 ，sin 53=0.8，cos 53=0.6.（i）求水池中水的折射率；（ii）若在水池底部中心放一点光源，求站在池边的观察者看到光源的最小视深H。（结果可带根号） 【答案】（）；（）。【解析】【详解】()水池加满水时，阳光可以照射到整个水池的底部，则水池的腰与水平面的倾角要等于折射光与地面的夹角，折射角设入射角为，有由折射定理有解得()因为当点光源发出的光线从池边缘射出时，设入射角为，则由几何关系可知，故此时观察者可以看到光源且视深最小；设此时光线的出射角为，则由折射定律有由几何关系可知解得
