2020海南省高考压轴卷 物理


绝密★启封前
KS5U2020海南省高考压轴卷
物 理
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，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。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.下列关于近代物理知识的描述中，正确的是(　　)
A.当用蓝色光照射某金属表面时有电子逸出，则改用紫光照射也一定会有电子逸出
B.玻尔通过对氢原子光谱的研究得出原子的核式结构模型
C.在核反应中，X是质子，这个反应过程叫α衰变
D.结合能越大的原子核中的核子结合得越牢固，原子核越稳定
2.水平路面上有甲、乙两辆小车，它们从同一地点沿着同一方向做匀变速直线运动。在如图所示的图线中仅仅画出了两辆小车运动的前1.00 s的情况，则下列说法正确的是(　　)
A.甲车的加速度大小为20 m/s2
B.相遇前两车在1.00 s时相距最远
C.相遇前，两车的最远距离为12m
D.两车相遇时甲车的位移是12m
3.如图所示，一细束白光通过玻璃三棱镜折射后分为各种单色光射在竖直放置的光屏上，取其中a，b，c 三种色光，下列说法正确的是( )
A.a、b、c三种色光中，a光的波长最长
B.a、b、c 三种色光在真空中的传播速度依次越来越大
C.若分别让a、b、c三种色光通过一双缝装置，则a光形成的干涉条纹的间距最大
D.若让a、b、c 三种色光以同一入射角从同一介质射人空气时，b光恰能发生全发射，则a光也一定能发生全反射
4.关于地球同步卫星下列说法正确的是( )
A.由于同步卫星距地面较远，所以其线速度大于近地卫星线速度
B.地球同步卫星绕地球的角速度虽被确定，但高度和速度可以选择，高度增加，速度增大，高度降低，速度减小
C.地球同步卫星和地球自转同步，因此同步卫星的高度和线速度大小是一定的
D.为了避免同步通信卫星在轨道上相撞，必须让它们运行在不同轨道上
5.在杂技《力量》节目中，完美体现了力与美的结合。在如图所示的造型中对两演员腿部侧向力量要求比较高，但沿两腿方向的支持力并不太大。如果上方演员两腿间夹角为120°时，以下说法正确的是(　　)
A.上方演员每条腿沿腿方向的支持力等于上方演员的重力
B.上方演员每条腿沿腿方向的支持力等于上方演员重力的倍
C.当两演员两条腿间的夹角增大时，沿腿方向的支持力不变
D.当两演员两条腿间的夹角增大时，下方演员所受地面的支持力变大
6.如图所示，a、b两点处分别固定有等量异种点电荷＋Q和－Q，c是线段ab的中点，d是ac的中点，e是ab的垂直平分线上的一点，将一个正点电荷先后放在d、c、e点，它所受的电场力分别为Fd、Fc、Fe，则下列说法中正确的是(　　)
A.Fd、Fc的方向水平向右，Fe的方向竖直向上
B.Fd、Fc、Fe的方向都是水平向右
C.Fd、Fe的方向水平向右，Fc＝0
D.Fd、Fc、Fe的大小都相等
7.韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员。他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1 900 J，他克服阻力做功100 J。韩晓鹏在此过程中(　　)
A.动能增加了1 900 J B.动能增加了2 000 J
C.重力势能减少了2000 J D.重力势能减少了1900 J
8.如图所示，小球用不可伸长的细线悬挂起来，将细线水平拉直后由静止释放小球，小球运动到最低点时的速度为v、向心加速度为a、重力的功率为P、绳子的拉力为F，若不改变小球的质量，把细线的长度增加一倍，仍将细线水平拉直后由静止释放小球，下面说法正确的是
A.改变细线长度之后，小球在最低点的速度v变为原来的2倍
B.改变细线长度之后，小球在最低点时重力的功率P变为原来的倍
C.改变细线长度前后，小球在最低点时向心加速度a都等于重力加速度的4倍
D.改变细线长度前后，小球在最低点时绳子拉力F都等于小球重力的3倍
二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9.下列说法中正确的是( )
A.气体放出热量，其分子平均动能不一定减小
B.液体汽化现象的原因是液体分子间存在斥力，分子相互排斥导致汽化现象的发生
C.布朗运动可以说明液体分子在永不停息地做无规则运动
D.任何物质的摩尔体积V、分子体积V0与阿伏加德罗常数NA之间的关系都可表示为V＝NAV0
10.如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，b是原线圈的一个抽头，电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压u1，其瞬时值的表达式为u1＝220sin100πt V，现把单刀双掷开关与a连接，则 (　　)
A.电压表的示数为22V
B.流过滑动变阻器的电流的方向每秒改变100次
C.在滑动变阻器的触头P向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变大
D.若把单刀双掷开关由a扳向b时，保持滑动变阻器的触头P不动，电压表、电流表的示数均变大
11.如图所示，在直角三角形abc中，有垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度为B。在a点有一个粒子发射源，可以沿ab方向源源不断地发出速率不同，电荷量为q(q>0)、质量为m的同种粒子。已知∠a＝60°，ab＝L，不计粒子的重力，下列说法正确的是(　　)
A.在磁场中通过的弧长越长的粒子，在磁场内运动的时间就越长
B.从ac边中点射出的粒子，在磁场中的运动时间为
C.bc边界上只有长度为L的区域可能有粒子射出
D.从ac边射出的粒子的最大速度值为
12.如图所示，一定质量的理想气体，从状态A经绝热过程A→B、等容过程B→C、等温过程C→A又回到了状态A，则(　　)
A.A→B过程气体降温
B.B→C过程气体内能增加，可能外界对气体做了功
C.C→A过程气体放热
D.全部过程气体做功为零
13.如图所示，A、B是放在粗糙水平面上质量相等的两个小物块，与地面间的动摩擦因数均为µ，小物块A以速度v0与静止的小物块B发生正碰，重力加速度为g，碰后小物块B在水平面上滑行的距离可能为

A. B. C. D.
三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。
14.(8分)为验证机械能守恒定律，将一小球从斜面的顶端滚下，用闪光频率为f的频闪照相机给小球拍摄，得出的照片如图所示，A、B、C、D、E为小球滚下过程中的五个不同位置，用刻度尺测出相邻两个位置间的距离分别为x1、x2、x3、x4。

(1)如果用从B到D的过程来验证机械能守恒，除了上述已知的物理量外，还需知道的物理量是________。验证机械能守恒的关系式为________。若小球减小的重力势能大于小球增加的动能，其主要原因是_________________。
(2)利用本实验的测量结果也可知道小球运动过程中的加速度，其大小为________。
15.(10分)现想要测量某电源的电动势E和内电阻r(E约为4.5 V，r约为1.5 Ω)，而手头只有以下器材：
A.电源(电动势E约为4.5 V，内电阻r约为1.5 Ω)
B.量程0－3 V内阻很大的电压表(可看成理想电压表)
C.量程0－0.5 A内阻约为1 Ω电流表(不能看成理想电流表)
D.滑动变阻器R(阻值调节范围0－20 Ω)
E.定值电阻R0(阻值为4 Ω)
F.开关S、导线若干

(1)某同学根据上面给出的实验器材，设计出实验电路图如图所示进行实验，电路接法正确，线路、器材完好，却没有办法测出该电源电动势和内电阻，请你通过估算帮他分析不能成功的原因。
(2)另一同学在上面实验电路图的基础上稍加改进，便可以方便地测量出电源电动势和内电阻的值，请你在虚线框中画出能测出电源电动势和内电阻的实验电路图。
(3)如果利用正确的实验电路图，通过改变滑动变阻器的阻值，得到两组电压和电流的读数分别为U1、I1和U2、I2，试根据这两组电压和电流的读数表示出被测电源的电动势的表达式E＝________，内电阻的表达式r＝________。(分别用题中所给的字母表示)。
四、计算题：本题共3小题，共38分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。
16.(10分)在广州亚运会上，由地面上近1 400人用绳索拉着的180名演员上演空中飞人。现在把他们某次训练过程中的情节简化成模型：如图所示，地面上的人通过定滑轮用轻绳将质量m＝60 kg的演员从静止竖直向上拉高24 m，用时t＝6 s，演员先竖直向上做匀加速直线运动，再做匀减速直线运动后静止在高空。其加速和减速过程中的加速度之比为1：5，忽略滑轮的质量和滑轮与轴之间的摩擦力。求演员在匀加速上升过程中轻绳对地面上的人的拉力为多少？(g＝10 m/s2)

17.(12分)如图甲所示，倾斜放置的光滑平行导轨，长度足够长，宽度L＝0.4 m，自身电阻不计，上端接有R＝0.2 Ω的定值电阻，在导轨间MN虚线以下的区域存在方向垂直导轨平面向上、磁感应强度大小B＝0.5 T的有界匀强磁场，MN虚线到磁场的下边界的距离为28 m。在MN虚线上方垂直导轨放有一根电阻r＝0.1 Ω的金属棒。现将金属棒无初速度释放，其运动时的v－t图像如图乙所示。重力加速度取g＝10 m/s2。

(1)求斜面的倾角θ和金属棒的质量m(保留三位有效数字)
(2)在磁场中运动的整个过程中定值电阻R上产生的热量Q是多少？
18.(16分)如图所示，一轻质弹簧的一端固定在滑块B上，另一端与滑块C接触但未连接，该整体静止放在离地面高为H＝5 m的光滑水平桌面上。现有一滑块A从光滑曲面上离桌面h＝1.8 m高处由静止开始滑下，与滑块B发生碰撞并粘在一起压缩弹簧推动滑块C向前运动，经一段时间，滑块C脱离弹簧，继续在水平桌面上匀速运动一段后从桌面边缘飞出。已知mA＝1 kg，mB＝2 kg，mC＝3 kg，g＝10 m/s2，求：

(1)滑块A与滑块B碰撞结束瞬间的速度；
(2)被压缩弹簧的最大弹性势能；
(3)滑块C落地点与桌面边缘的水平距离。






























参考答案及解析
一、单项选择题：
1.【KS5U答案】A
【KS5U解析】
A、当用蓝色光照射某金属表面时有电子逸出，若改用紫光照射，其频率大于蓝光，则一定能发生光电效应，故A正确；
B、卢瑟福通过对氢原子光谱的研究得出原子的核式结构模型，故B错误；
C、生成物中有氦原子核，反应物只有一种，这个反应过程才是α衰变，故C错误；
D、比结合能越大，原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定，不是结合能，故D错误；
故选：A。
2.
【KS5U答案】B
【KS5U解析】
A、图线斜率绝对值反映了加速度的大小，由图可知，甲的加速度大小为a＝16m/s2，故A错误。
B、在两车速度相等前，甲的速度大于乙的速度，两车距离越来越大，当速度相等时，即1.0s时刻两车相距最远，故B正确。
C.1.0s时刻两车相距最远，距离为两面积之差，即10m，故C错误。
D、当两车相遇时，位移相等，则图线与时间轴围成的面积相等，由图线可知，此时甲的速度早已减小为零，即为12.5m，故D错误。
故选B。
3.
【KS5U答案】D
【KS5U解析】
A、由图中可知，a光的折算率最大，b光次之，c光最小，所有a光的波长最小，故A错误；
B、真空中，各种色光的速度都相同，故B错误；
C、c光的波长最长，a光波长最短，由于干涉条纹的间距与波长成正比，a光形成的干涉条纹的间距最小，故C错误；
D、由全反射条件可知，符合从光密介质到光疏介质，另外b光需要的临界角大，a光的临界角小，如果b光能发生全反射，则a光一定也能发生全反射，故D正确。
故选D。
4.
【KS5U答案】C
【KS5U解析】同步卫星的高度、轨道、线速度、角速度、周期等都是定值
A.轨道半径越大，卫星的线速度越大，同步卫星比近地卫星大，所有同步卫星的线速度小，故A错误；
B.同步卫星高度和速度是定值，故B错误；
C.理由如上，故C正确；
D.在同一轨道上的卫星线速度相同，所以不会相撞，故D错误。
故选C。
5.
【KS5U答案】A
【KS5U解析】
上方演员的受力可简化为如图所示，两腿支持力的合力与重力平衡，由于两支持力的夹角θ＝120°，2Fcos60°＝mg，则支持力等于重力，A项正确，B项错误；
当两腿夹角增大时，由2Fcos＝mg得，θ增大，F增大，C项错误；
取整体为研究对象，不论两腿间夹角是否变化，下方演员所受地面的支持力总等于两演员重力之和，D项错误。
故选A.
6.
【KS5U答案】B
【KS5U解析】
等量异号电荷的电场的分布特点如图：

A、B、C：从图中可知，cde三点的场强的方向都向右，所以正电荷在这三点受到的电场力的方向都向右。故A错误，B正确，C错误；
D：从图中可知看到d点的电场线最密，e点的电场线最疏，所以正电荷在d点的电场力最大。故D错误。
故选B。
7.
【KS5U答案】D
【KS5U解析】
AB、外力对物体所做的总功为W＝1900J－100J＝1800J，是正功，根据动能定理得动能增加1800J。故AB错误；
CD、重力对物体做功为1900J，是正功，则物体重力势能减小1900J。故C错误、D正确；
故选D。
8.
【KS5U答案】D
【KS5U解析】
A.由机械能守恒定律可得最低点的速度为，其中h即为绳长，所以两次的速度是倍的关系，故A错误；
B.小球在最低点时重力的功率为P＝mgccos90°＝0，即两次的功率相等，故B错误；
C.由A项可知，最低点的速度为，而，所以，故C错误；
D.由C项可知，a＝2g，而由牛顿第二定律可得，所以，故D正确；
故选D。
二、多项选择题：
9.
【KS5U答案】AC
【KS5U解析】
A.气体放出热量，其温度不一定减小，而温度是分子平均动能的标志，故A正确；
B.一般液体都有一个汽化点，温度达到一定程度后，液体分子吸收了足够的能量，转化为动能，从而脱离液体形成汽化状态，所以汽化现象不是分子间斥力的作用，故B错误；
C.布朗运动是因为液体分子不停的无规则撞击小微粒产生的结果，间接说明了液体分子在永不停息地做无规则运动，故C正确；
D.固体和液体可以，而气体分子间距远远大于r0的10倍，所以不能用此公式，故D错误；
故选AC。
10.
【KS5U答案】 BD
【KS5U解析】
A、当单刀双掷开关与a连接时，匝数之比为10：1，原线圈两端有效值为220V，所以所以副线圈电压有效值为22V，故A错误；
B、由题意可知，交变电压的频率为f＝＝50Hz，所以副线圈的频率也为50Hz，所以流过滑动变阻器电流的方向每秒改变100次，故B正确；
C、在滑动变阻器触头P向上移动的过程中，电阻减小，而副线圈电压不变，所以电流变大，而线圈匝数比没有变，所以原线圈电流也变大，所以电压表示数不变，电流表示数变大，故C错误；
D、若把开关由a扳向b时，原副线圈匝数比变小，所以副线圈电压变大，所以电压表示数变大，而滑动变阻器电阻不变，所以功率变大，所以原线圈功率也变大，而原线圈电压不变，所以原线圈电流增大，即电流表示数变大，故D正确；
故选BD。
11.
【KS5U答案】BC
【KS5U解析】
A.带电粒子进入磁场做匀速圆周运动，轨迹半径为r＝，速度越大，半径越大，根据圆的对称性可知，从ac边出射的粒子速度的偏向角都相同，而轨迹的圆心角等于速度的偏向角，则从ac边出射的粒子轨迹的圆心角θ都相同，粒子在磁场中运动时间为t＝，T相同，则从ac边出射的速度不同的粒子的运动时间都相等，故A错误；
B.由A分析可知，其对应的圆心角为120°，所以在磁场中运动时间为：t＝，故B正确；
C.由C分析可知，粒子在磁场中做匀速圆周运动，和bc边刚好相切，即为临界条件，由几何关系可知，bc边界上只有长度为L的区域可能有粒子射出，故C正确。
D.粒子在磁场中做匀速圆周运动，画出粒子的运动的临界轨迹，如图所示：

图中四边形ABDO是正方形，故圆周的半径为：r＝L；洛伦兹力提供向心力，故：qvB＝m解得：，故D错误；
故选BC。
12.
【KS5U答案】AC
【KS5U解析】
A、A→B过程是绝热过程，Q＝0，体积变大，气体对外做功，W＜0，根据热力学第一定律△U＝Q＋W，得△U＜0，所以内能减小，即分子的平均动能减小，而温度是平均动能的标志，故A正确；
B、B→C过程中，气体体积不变，根据查理定律，压强增加，温度升高，内能增加，根据热力学第一定律△U＝W＋Q，体积不变不做功W＝0，气体吸热，故B错误；
C、C→A过程是等温变化，内能不变△U＝0，体积减小，外界对气体做功W＞0，根据热力学第一定律得Q＜0，气体放热，故C正确；
D、全部过程分三个过程，A到B气体对外做功W1＜0，B到C不做功，C到A外界对气体做功W2＞0，根据P－V图象中，图线与坐标轴围成的图形的面积等于所做的到B做功小于C到A做功，如下图阴影面积所示，故全部过程做功不为0，故D错误。

故选AC。
13.
【KS5U答案】ABD
【KS5U解析】
此题碰撞过程有没有能量损失是关键，题中没有给定条件，所有要求出两种极限情况，即弹性碰撞和共速两种情况下碰撞后B的速度：
弹性碰撞：由动量守恒定律和机械能守恒定律可得
、
解得
然后B物体以此速度在水平面上滑行，由动能定理得

解得；
共速：由动量守恒定律得

解得
然后B物体以此速度在水平面上滑行，由动能定理得

解得；
所以，滑行的距离应该介于x1和x2之间；
故选ABD。
三、实验题：
14.(1)B、D两点间的高度h或斜面的倾角θ
或
小球运动过程中受到阻力的作用
(2)
15.(1)电压表的读数要小于3 V，则内电压大于1.5 V，电流约为1 A，超过电流表量程。
(2)需要串联一个分压电阻，实验电路原理图如图。

(3) 由闭合电路的欧姆定律，有
E＝U1＋I1(r＋R0)
E＝U2＋I2(r＋R0)，联立解得
E＝，r＝－R0
四、计算题：
16.答案：696 N
解析：设演员在匀加速和匀减速过程中所用时间分别是t1和t2，加速度大小分别为a和5a，因为匀加速的末速度即为匀减速的初速度。所以at1＝5at2
又因为t1＋t2＝6 s，得t1＝5 s，t2＝1 s
h＝at12＋×5at22
代入数据，得a＝1.6 m/s2
演员在匀加速上升过程中，由牛顿第二定律，得
F－mg＝ma
解得F＝696 N
根据牛顿第三定律，轻绳对地面上的人的拉力也是696 N。
17.答案　(1)37°　0.133 kg　(2)19.7 J
解析：　(1)在0－2 s时间内，金属棒未进入磁场，
根据牛顿第二定律有mgsinθ＝ma，　即a＝gsinθ
由图像知a＝ m/s2＝6 m/s2
解得θ＝37°
在t＝5 s之后金属棒做匀速运动，
且v＝6 m/s，金属棒受力平衡。
感应电动势E＝BLv
感应电流I＝
则mgsinθ＝BIL
解得m＝ kg≈0.133 kg.
(2)末速度v2＝6 m/s，金属棒进磁场前的位移是12 m，
整个过程金属棒位移x＝40 m
由能量关系有mgxsinθ＝Q总＋mv22
得Q总≈29.5 J
故电阻R上的热量Q＝Q总＝19.7J
18.答案　(1)2 m/s　(2)3 J　(3)2 m
解析：(1)滑块A从光滑曲面上h高处由静止开始滑下的过程，机械能守恒，设其滑到底面的速度为v1，由机械能守恒定律，有mAgh＝mAv12，解得v1＝6 m/s
滑块A与B碰撞的过程，A、B系统的动量守恒，碰撞结束瞬间具有共同速度设为v2，mAv1＝(mA＋mB)v2，解得v2＝v1＝2 m/s。
(2)滑块A、B发生碰撞后与滑块C一起压缩弹簧，压缩的过程机械能守恒，被压缩弹簧的弹性势能最大时，滑块A、B、C速度相等，设为速度v3，
由动量守恒定律，有mAv1＝(mA＋mB＋mC)v3，解得v3＝v1＝1 m/s
由机械能守恒定律，有Ep＝(mA＋mB)v22－(mA＋mB＋mC)v32
解得Ep＝3 J。
(3)被压缩弹簧再次恢复自然长度时，滑块C脱离弹簧，设滑块A、B的速度为v4，滑块C的速度为v5，分别由动量守恒定律和机械能守恒定律，有
(mA＋mB)v2＝(mA＋mB)v4＋mCv5
(mA＋mB)v22＝(mA＋mB)v42＋mCv52
解得v4＝0，v5＝2 m/s
滑块C从桌面边缘飞出后做平抛运动
s＝v5t；H＝gt2
解得s＝2 m。