【KS5U解析】北京市2020屆高三高考壓軸卷物理試題 Word版含解析

1、2020北京市高考壓軸卷物理第一部分（選擇題共42分）一、選擇題，本部分共14小題，每小題3分，共42分。在每小題列出的四個選項中，選出最符合題目要求的一項。1.釷基熔鹽堆核能系統(tǒng)（tmsr）是第四代核能系統(tǒng)之一其中釷基核燃料鈾由較難裂變的釷吸收一個中子后經(jīng)過若干次衰變而來；鈾的一種典型裂變產(chǎn)物是鋇和氪以下說法正確的是a. 題中鈾核裂變的核反應(yīng)方程為b. 釷核衰變的快慢由原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件決定c. 釷核經(jīng)過2次衰變可變成鏷d. 在鈾核裂變成鋇和氪的核反應(yīng)中，核子的比結(jié)合能減小【答案】a【解析】【詳解】a根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒與電荷數(shù)守恒可知，鈾核裂變的核反應(yīng)方程為：，選項a正確；b原子核的半

2、衰期由核內(nèi)部自身因素決定，與原子所處的化學(xué)狀態(tài)和外部條件無關(guān)，故b錯誤；c釷核()經(jīng)過1次衰變可變成鏷()，選項c錯誤；d重核裂變的過程中釋放能量，所以重核分裂成中等大小的核，核子的比結(jié)合能增大，故d錯誤；2.根據(jù)熱學(xué)知識可以判斷，下列說法不正確的是（）a. 物體的溫度變化時，其分子平均動能一定隨之改變b. 載重汽車卸去貨物的過程中，外界對汽車輪胎內(nèi)的氣體做正功c. 在壓強不變時，分子每秒對器壁單位面積平均碰撞次數(shù)隨著溫度降低而增加d. 氣體的摩爾質(zhì)量為m，分子質(zhì)量為m，若1摩爾該氣體的體積為v，則該氣體單位體積內(nèi)的分子數(shù)為【答案】b【解析】【詳解】a 溫度是物體分子平均動能標(biāo)志，物體的溫度變

3、化時，其分子平均動能一定隨之改變，故a正確，不符合題意;b 載重汽車卸去貨物的過程中，輪胎內(nèi)氣體的壓強減小，由理想氣體的狀態(tài)方程可知，氣體的體積將增大，所以該過程中外界對汽車輪胎內(nèi)的氣體做負功；故b錯誤，符合題意;c 氣體的壓強是由大量分子對器壁的碰撞而產(chǎn)生的，它包含兩方面的原因：分子每秒對器壁單位面積平均碰撞次數(shù)和每一次的平均撞擊力。氣體的溫度降低時，分子的平均動能減小，所以，在壓強不變時，分子每秒對器壁單位面積平均碰撞次數(shù)隨著溫度降低而增加。故c正確，不符合題意；d 氣體的摩爾質(zhì)量為m，分子質(zhì)量為m，則阿伏伽德羅常數(shù)：若1摩爾該氣體的體積為v，則單位體積內(nèi)氣體的物質(zhì)的量：所以該氣體單位體積

4、內(nèi)的分子數(shù)為：故d正確，不符合題意。故選：b。3.如圖所示，質(zhì)量為m的小球用細線拴住放在光滑斜面上，斜面足夠長，傾角為的斜面體置于光滑水平面上，用水平力f推斜面體使斜面體緩慢地向左移動，小球沿斜面緩慢升高當(dāng)線拉力最小時，推力f等于a. mgsin b. mgsin c. mgsin 2d. mgsin 2【答案】d【解析】以小球為研究對象小球受到重力mg、斜面的支持力fn和細線的拉力ft，如圖所示：在小球緩慢上升過程中，小球的合力為零，則fn與ft的合力與重力大小相等、方向相反，根據(jù)平行四邊形定則作出三個位置力的合成圖如圖，則得當(dāng)ft與fn垂直，即線與斜面平行時ft最小，則得線的拉力最小值為

5、ftmin= mgsin再對小球和斜面體組成的整體研究，根據(jù)平衡條件得：，故d正確，abc錯誤4.隨著我國登月計劃的實施，我國宇航員登上月球已不是夢想；假如我國宇航員登上月球并在月球表面附近以初速度v0豎直向上拋出一個小球，經(jīng)時間t后回到出發(fā)點。已知月球的半徑為r，引力常量為g，則下列說法正確的是（）a. 月球表面的重力加速度為b. 月球的質(zhì)量為c. 宇航員在月球表面獲得的速度就可能逃脫月球吸引d. 宇航員在月球表面附近繞月球做勻速圓周運動的繞行周期為【答案】a【解析】【詳解】a 小球在月球表面做豎直上拋運動，根據(jù)勻變速運動規(guī)律得：，故a正確；b 物體在月球表面上時，由重力等于地月球的萬有引力

6、得：解得：故b錯誤；c 宇航員離開月球表面圍繞月球做圓周運動至少應(yīng)獲得的速度大小即月球的第一宇宙速度大小，此時宇航員剛好圍繞月球圓周運動，但仍未逃脫月球吸引，故c錯誤；d 宇航員乘坐飛船在月球表面附近繞月球做勻速圓周運動，根據(jù)重力提供向心力得：mg月=解得：故d錯誤。故選：a。5.如圖所示是具有更高平臺的消防車，具有一定質(zhì)量的伸縮臂能夠在5min內(nèi)使承載4人的登高平臺（人連同平臺的總質(zhì)量為400kg）上升60m到達滅火位置，此后，在登高平臺上的消防員用水炮滅火，已知水炮的出水量為3m3/min，水離開炮口時的速率為20m/s，則用于（ ）a. 水炮工作的發(fā)動機輸出功率為1104wb. 水炮工作

7、發(fā)動機輸出功率為4104wc. 水炮工作的發(fā)動機輸出功率為2.4106wd. 伸縮臂抬升登高平臺的發(fā)動機輸出功率約為800w【答案】b【解析】試題分析：水炮發(fā)動機做的功為水增加的動能與重力勢能之和，伸縮臂在抬升等高平臺的同時也將本身也抬高了，計算做功時，需要計算這部分功，結(jié)合根據(jù)公式分析伸縮臂將人與平臺抬高60m，用時5min，同時伸縮臂也有質(zhì)量，設(shè)為m，則其輸出功率為，d錯誤；水炮工作的發(fā)動機首先將水運至60m高的平臺，然后給水20m/s的速度，即做的功等于水增加的動能與重力勢能之和，每秒射出水的質(zhì)量為，故，功率為，b正確ac錯誤6.如圖所示，實線是一列簡諧波在某一時刻的波形曲線，經(jīng)0.5s

8、后，其波形如圖中虛線所示，設(shè)該波的周期t大于0.5s。以下說法正確的是（）a. 如果波是向左傳播的，波速是0.12m/sb. 波的周期可能是4sc. 如果波是向右傳播的，波速是0. 72m/sd. 波的周期一定是s【答案】a【解析】【詳解】由圖知波長：=0.24m；據(jù)題該波的周期t大于0.5s，說明波在0.5s內(nèi)傳播的距離小于一個波長。a 波可能向左傳播，傳播距離為x1=6cm=0.06m故波速由得：t=4t=40.5s=2s故a正確；bcd 波可能向右傳播，傳播距離為x2=18cm=0.18m故波速為由得：故bcd錯誤。故選：a。7.如圖所示，一質(zhì)量為m的小球固定于輕質(zhì)彈簧的一端，彈簧的另一

9、端固定于o點處，將小球拉至a處，彈簧恰好無形變，由靜止釋放小球，它運動到o點正下方b點間的豎直高度差為h，速度為v，則（）a. 由a到b重力做的功等于mghb. 由a到b重力勢能減少mv2c. 由a到b小球克服彈力做功為mghd. 小球到達位置b時彈簧的彈性勢能為mgh+【答案】a【解析】【詳解】a重力做功w=mgh與是否受其它力無關(guān)，而從a下降到b下降的高度為h，故a正確；b從a下降到b的過程中，根據(jù)動能定理重力勢能的減小量故b錯誤；cd在這個過程中，克服彈力做的功小球到達位置b時彈簧的彈性勢能為故cd錯誤。故選a。8.如圖，邊長為的立方體八個頂點上有八個帶電質(zhì)點，其中頂點、電量分別為、，其

10、他頂點電量未知，點上的質(zhì)點僅在靜電力作用下處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)將上質(zhì)點電量變成，則頂點上質(zhì)點受力的合力為（不計重力）（a. b. c. d. 0【答案】b【解析】【詳解】點上的質(zhì)點僅在靜電力作用下處于平衡狀態(tài)，說明除點以外的其它電荷對點電荷的作用力與點電荷對點電荷的作用力等大反向；根據(jù)庫侖定律可得，現(xiàn)將上質(zhì)點電量變成，其它電荷對點電荷作用力不變，點電荷對點電荷作用力大小不變、方向相反，則頂點上質(zhì)點受力的合力為，故b正確，acd錯誤。故選b。9.如圖所示，電源電動勢為e、內(nèi)阻為r，平行板電容器兩金屬板水平放置，開關(guān)s是閉合的，兩板間一質(zhì)量為m、電荷量為q的油滴恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，g為靈敏電流計則下列說

11、法正確的是（）a. 若電阻r2短路，油滴向上加速運動，g中有從b到a的電流b. 在將滑動變阻器滑片p向下移動的過程中，油滴向下加速運動，g中有從b到a的電流c. 在將滑動變阻器滑片p向上移動的過程中，油滴仍然靜止，g中有從a到b的電流d. 在將s斷開，電路穩(wěn)定后，油滴向下運動，g中無電流通過【答案】d【解析】【詳解】a若電阻r2短路，則電容器兩極板間的電壓為零，油滴向下運動，a錯誤；b滑片向下移動，滑動變阻器連入電路的電阻減小，電路總電阻減小，總電流增大，則內(nèi)阻和兩端的電壓增大，則滑動變阻器的電壓降低，可知電容器兩端電壓減小，電容器放電，電場減弱，油滴向下加速運動，g中有從a到b的電流，b錯誤

12、；c在滑片p向上移動的過程中，滑動變阻器連入電路的電阻增大，故電路總電阻增大，路端電壓增大，電路總電流減小，即通過r1的電流減小，所以r1兩端的電壓減小，而路端電壓是增大的，所以滑動變阻器兩端電壓增大，電容器處于充電狀態(tài)，g中有從b到a的電流，因電容器兩極板間的電壓增大，則兩極板間的電場強度增大，所以油滴向上加速運動，c錯誤；d將s斷開，由于電容器放電，兩極板間的電壓減小，所以兩極板間的電場強度減小，故油滴不能保持靜止?fàn)顟B(tài)，油滴向下運動，當(dāng)電路穩(wěn)定后，電路中無電流，d正確。故選d。10.如圖所示，三根彼此絕緣的無限長直導(dǎo)線的一部分ab、cd、ef構(gòu)成一個等邊三角形，o為三角形的中心，m、n分別

13、為o 關(guān)于導(dǎo)線ab、cd的對稱點,當(dāng)三根導(dǎo)線中通以大小相等，方向如圖所示的電流時，m點磁感應(yīng)強度的大小為b1，o點磁感應(yīng)強度大小為b2，若將導(dǎo)線ab中的電流撤去，而保持另兩根導(dǎo)線中的電流不變，則n點磁感應(yīng)強度的大小為（ ）a. b1b2b. c. d. b1b2【答案】b【解析】【詳解】無限長直導(dǎo)線ab、cd、ef，構(gòu)成一個等邊三角形，且三根導(dǎo)線中通以大小相等、方向如圖所示的電流，o為三角形的中心，且o點磁感應(yīng)強度大小為b2，因為直導(dǎo)線ab、cd關(guān)于o點對稱，所以這兩導(dǎo)線在o點的磁場為零，則磁感應(yīng)強度大小b2是由直導(dǎo)線ef產(chǎn)生的，而直導(dǎo)線ab、ef關(guān)于n點對稱，所以這兩根直導(dǎo)線的磁場為零，因此

14、n點的磁感應(yīng)強度大小為b2。因為m點的磁感應(yīng)強度為，又因為，bef與bcd大小相等當(dāng)撤去導(dǎo)線ab中電流時，其余兩根導(dǎo)線在n點的磁感應(yīng)強度大小為故b正確，acd錯誤。故選b?！军c睛】根據(jù)通電導(dǎo)線周圍磁場對稱性、方向性，去確定合磁場大小磁場的方向相同，則大小相加；方向相反的，大小相減。11.如圖所示，一束光從空氣中射向折射率為n=的某種玻璃的表面，1表示入射角，則下列說法中錯誤的是（）a. 當(dāng)145時會發(fā)生全反射現(xiàn)象b. 無論入射角1是多大，折射角2都不會超過45c. 欲使折射角2=30，應(yīng)以1=45的角度入射d. 當(dāng)入射角1=arctan時，反射光線和折射光線恰好互相垂直【答案】a【解析】【詳解

15、】a發(fā)生全反射現(xiàn)象的條件是：光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)，且入射角大于臨界角，所以，選項a中，當(dāng)光從空氣中射向玻璃時不會發(fā)生全反射現(xiàn)象，選項a錯誤；b由折射率n=可知，當(dāng)入射角最大為90時，折射角2=45，所以b正確；c由折射率n=可知，當(dāng)折射角2=30應(yīng)以1=45的角度入射；故c均正確；d由折射率n=可知，當(dāng)入射角時，有反射光線和折射光線恰好互相垂直，故d均正確。本題選擇錯誤的，故選a。12.如圖所示，甲球從o點以水平速度v1飛出，落在水平地面上的a點。乙球從o點以水平速度v2飛出，落在水平地面上的b點，反彈后恰好也落在a點。兩球質(zhì)量均為m。若乙球落在b點時的速度大小為，與地面的夾角為，且與地面

16、發(fā)生彈性碰撞，不計碰撞時間和空氣阻力，下列說法錯誤的是（）a. 乙球在b點受到的沖量大小為b. 拋出時甲球的機械能大于乙球的機械能c. oa兩點的水平距離與ob兩點的水平距離之比是3：1d. 由o點到a點，甲、乙兩球運動時間之比是1：1【答案】d【解析】【詳解】a乙球落在b點時的速度大小為v3，與地面的夾角為60，故豎直方向的分量反彈后豎直方向的分量為水平方向速度不變，故沖量大小為故a正確，不符合題意；b拋出時甲的初速度大于乙的初速度，故甲的初動能大于乙的初動能，而兩者重力勢能相等，故拋出時甲球的機械能大于乙球的機械能，故b正確，不符合題意；cd設(shè)oa間的豎直高度為h。由o點到a點，甲球運動時

17、間為乙球運動時間是甲球的3倍；乙球先做平拋運動，再做斜上拋運動，根據(jù)對稱性可知，從b到a的水平位移等于從o到b的水平位移的2倍，所以甲球由o點到a點的水平位移是乙球由o點到b點水平位移的3倍，故c正確，不符合題意，d錯誤，符合題意。故選d。13.如圖甲所示，在mn、qp間存在一勻強磁場，t=0時，一正方形光滑金屬線框在水平向右的外力f作用下緊貼mn從靜止開始做勻加速運動，外力f隨時間t變化的圖線如圖乙所示，已知線框質(zhì)量m=1kg、電阻r=2，則（）a. 線框的加速度為1m/s2b. 磁場寬度為6mc. 勻強磁場的磁感應(yīng)強度為2td. 線框進入磁場過程中，通過線框橫截面的電荷量為c【答案】d【解

18、析】【詳解】a當(dāng)t=0時線框的速度為零，沒有感應(yīng)電流，線框不受安培力，則線框的加速度為a=m/s2=2m/s2故a錯誤；b磁場的寬度等于線框在02s內(nèi)的位移為d=222m=4m故b錯誤；c設(shè)線框的邊長為l，則l等于線框在01s內(nèi)的位移，即為l=212m=1m當(dāng)線框全部進入磁場的瞬間f1f安=ma而f安=bil=式中，f1=4n，t=1s，m=1kg，r=2，聯(lián)立得到b=t故c錯誤；d線框進入磁場過程中，通過線框橫截面的電荷量為=t=c=c故d正確。故選d。14.如圖甲所示，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比n1n2=101；b是原線圈的中心抽頭，s為單刀雙擲開關(guān)，定值電阻r=10。從某時刻開始在原線

19、圈c、d兩端加上如圖乙所示的交變電壓，則下列說法中正確的是（）a. 當(dāng)s與a連接后，理想電流表的示數(shù)為2.2ab. 當(dāng)s與a連接后，t=0.01s時理想電流表示數(shù)為零c. 當(dāng)s由a撥到b后，原線圈的輸入功率變?yōu)樵瓉淼?倍d. 當(dāng)s由a撥到b后，副線圈輸出電壓的頻率變?yōu)?5hz【答案】a【解析】【詳解】abs與a連接后，由=又知u1=v=220v解得u2=22v則理想電壓表的示數(shù)為22v，又知定值電阻r=10，可得理想電流表示數(shù)為電流的有效值i=2.2a故a正確，b錯誤；cs由a撥到b后n1n2=51則u1u2=51得u2=2u2據(jù)p=得功率變?yōu)樵瓉淼?倍，故c錯誤；d輸出電壓頻率不變，仍為50

20、hz，故d錯誤。故選a。第二部分（非選擇題共58分）二、填空題（共15、16兩道小題，共16分）15.某同學(xué)利用光電門傳感器設(shè)計了一個研究小物體自由下落時機械能是否守恒的實驗，實驗裝置如圖所示，圖中a、b兩位置分別固定了兩個光電門傳感器。實驗時測得小物體上寬度為d的擋光片通過a處傳感器的擋光時間為t1，通過b處傳感器的擋光時間為t2，重力加速度為g。為了證明小物體通過a、b時的機械能相等，還需要進行一些實驗測量和列式證明。（1）下列必要的實驗測量步驟是_；a用天平測出運動小物體的質(zhì)量mb測出a、b之間的豎直距離hc測出小物體釋放時離桌面的高度hd用秒表測出運動小物體由a到b所用時間t（2）若該

21、同學(xué)用d和t1、t2的比值分別來反映小物體經(jīng)過a、b光電門時的速度，并設(shè)想如果能滿足_關(guān)系式，即能證明在自由落體過程中小物體的機械能是守恒的?！敬鸢浮?(1). b (2). 【解析】【詳解】（1）1a本實驗要驗證的表達式為質(zhì)量可以約去，可知不需要測量質(zhì)量，故a錯誤；b實驗中需要測量從a到b過程中重力勢能的減小量，因此需要測量ab之間的距離h，故b正確；c測出ab之間的距離h，不需要測量小物體釋放時離桌面的高度h，故c錯誤；d根據(jù)機械能守恒定律的表達式可知不需要測量小物體從a到b的時間，故d錯誤。故選b。（2）2本實驗中利用小球通過光電門平均速度來代替瞬時速度，故有，根據(jù)機械能守恒有即【點睛】

22、驗證機械能守恒的實驗方法有多種，解答的關(guān)鍵是明確實驗原理及實驗的步驟，同時注重動手實驗，體會實驗步驟以及數(shù)據(jù)處理的過程，加深對實驗的理解。16.測量一個長約5 cm、電阻r1約為30 、橫截面為圓形、粗細均勻的導(dǎo)電材料的電阻率，所用器材如下：游標(biāo)卡尺(20分度)； 螺旋測微器；直流電源e(電動勢為18 v，內(nèi)阻忽略不計)；標(biāo)準(zhǔn)電流表a1(量程1.5 a，內(nèi)阻r16 )；電流表a2(量程2 a，內(nèi)阻r2約為5 )；滑動變阻器r2(最大阻值10 )；開關(guān)s，導(dǎo)線若干(1)用游標(biāo)卡尺測得該材料的長度如圖甲所示，讀數(shù)l_ cm；用螺旋測微器測得該材料的直徑如圖乙所示，讀數(shù)d_ mm.(2)請根據(jù)給出的

23、儀器設(shè)計測電阻的實驗電路原理圖，要求獲得較多的實驗數(shù)據(jù)_(3)若某次測量中兩電流表a1、a2的讀數(shù)分別為i1、i2，則由已知量和測量量計算電阻率的表達式為_【答案】 (1). 5.020 (2). 2.150 (3). (4). 【解析】【詳解】（1）12游標(biāo)卡尺的固定刻度讀數(shù)為50mm，游標(biāo)讀數(shù)為0.054mm=0.20mm，所以最終讀數(shù)等于固定尺加上游標(biāo)尺的讀數(shù)之和為：50mm+0.20mm=50.20mm=5.020cm螺旋測微器的固定刻度讀數(shù)為2mm，可動刻度讀數(shù)為0.0115.0mm=0.150mm，所以最終讀數(shù)等于固定尺加上可動尺的讀數(shù)之和為：2mm+0.150mm=2.150mm

24、（2.149mm2.151mm）（2）3根據(jù)題意可知通過電流表的讀數(shù)之差在結(jié)合電阻，從而求得電壓，則設(shè)計的電路圖如圖所示（3）4由歐姆定律可得材料的電阻,由電阻定律：其中由以上聯(lián)立解得：三、計算題（42分，共17、18、19、20四道小題）17.如圖所示為四旋翼無人機，它是一種能夠垂直起降的小型遙控飛行器，目前正得到越來越廣泛的應(yīng)用，一架質(zhì)量m=1kg的無人機，其動力系統(tǒng)所能提供的最大升力f=16n，無人機上升過程中最大速度為6m/s若無人機從地面以最大升力豎直起飛，達到最大速度所用時間為3s，假設(shè)無人機豎直飛行時所受阻力大小不變，g取10m/s2。求：（1）無人機在豎直上升過程中所受阻力ff

25、的大??；（2）無人機從地面起飛豎直上升至離地面h=30m的高空所需的最短時間。【答案】（1）4n；（2）6.5s【解析】【詳解】（1）無人機以最大升力起飛時的加速度由牛頓第二定律fffmg=ma解得ff=4n（2）豎直向上加速階段解得t1=3s,x1=9m勻速階段無人機從地面起飛豎直上升至離地面h=30m的高空所需的最短時間t=t1t2=6.5s18.如圖所示，開口向上豎直放置的內(nèi)壁光滑絕熱氣缸，汽缸下面有加熱裝置。開始時整個裝置處于平衡狀態(tài)，缸內(nèi)理想氣體、兩部分高度均為，溫度均為。已知活塞導(dǎo)熱、絕熱，、質(zhì)量均為，橫截面積為，外界大氣壓強為保持不變，環(huán)境溫度保持不變。現(xiàn)對氣體緩慢加熱，當(dāng)上升時

26、停止加熱。求：此時氣體的溫度；若在活塞上逐漸添加鐵砂，當(dāng)鐵砂質(zhì)量等于時，氣體的高度?！敬鸢浮浚弧窘馕觥俊驹斀狻繗怏w經(jīng)歷等壓過程，初態(tài)：，末態(tài)：，？根據(jù)蓋呂薩克定律，有聯(lián)立解得在活塞上逐漸添加鐵砂，氣體經(jīng)歷等溫壓縮過程，初態(tài)，末態(tài)，根據(jù)玻意耳定律，有聯(lián)立解得19.兩根足夠長的固定的平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面內(nèi)，兩導(dǎo)軌間的距離為l，導(dǎo)軌上垂直放置兩根導(dǎo)體棒a和b，俯視圖如圖甲所示兩根導(dǎo)體棒的質(zhì)量皆為m，電阻均為r，回路中其余部分的電阻不計，在整個導(dǎo)軌平面內(nèi)，有磁感應(yīng)強度大小為b的豎直向上勻強磁場導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好且均可沿導(dǎo)軌無摩擦地滑行，開始時，兩棒均靜止，間距為x0，現(xiàn)給導(dǎo)體棒一向右的初速度v0，并開始計時，可得到如圖乙所示的dvt圖