2020年海南省高考物理试卷(有答案)

海南省2020年普通高中学业水平选择性考试

物  理

─、单项选择题

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，后来科学家用粒子轰击铍核证实了这一猜想，该核反应方程为：，则（    ）

A. ，，X是中子

B. ，，X是电子

C. ，，X是中子

D. ，，X是电子

【答案】A

【解析】

【详解】根据电荷数和质量数守恒，则有

，

解得m=1，n=0，故X是中子

故选A。

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

【答案】B

【解析】

【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

，

因，故，且摩擦力等于手机所受的重力沿斜面向下的分力

故选B。

3. 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，分别用和表示甲和乙两电流的有效值，则（    ）

A.  B.

C.  D.

【答案】D

【解析】

【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，故图甲的电流有效值为；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，故，故选D。

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是三个接线端点，设ab、ac、bc间的功率分别为、、，则（    ）

A.  B.

C  D.

【答案】D

【解析】

【详解】接ab，则电路的总电阻为

接ac，则电路的总电阻为

接bc，则电路的总电阻为

由题知，不管接那两个点，电压不变，为U=24V，根据

可知

故选D。

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

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

【答案】A

【解析】

【详解】A．根据

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

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. 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

【答案】B

【解析】

【详解】根据安培定则，可知蹄形电磁铁的分布情况，如图所示

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. 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（    ）

A. 试验船的运行速度为

B. 地球的第一宇宙速度为

C. 地球的质量为

D. 地球表面的重力加速度为

【答案】B

【解析】

【详解】A．试验船的运行速度为，故A错误；

B．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

根据试验船受到的万有引力提供向心力有

联立两式解得第一宇宙速度

故B正确；

C．根据试验船受到的万有引力提供向心力有

解得

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

根据试验船受到的万有引力提供向心力有

联立两式解得重力加速度

故D错误。

故选B。

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出，从而为探测器提供推力，若某探测器质量为，离子以的速率（远大于探测器的飞行速率）向后喷出，流量为，则探测器获得的平均推力大小为（ ）

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】对离子，根据动量定理有

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。

二、多项选择题

9. 一列简谐横波沿x轴正方向传播，波的周期为，某时刻的波形如图所示．则（    ）

A. 该波的波长为

B. 该波的波速为

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

【答案】AC

【解析】

【详解】A．由波形图可知，波长为8m，故A正确；

B．根据公式

代入数据解得，故B错误；

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. 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（    ）

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

【答案】AD

【解析】

【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。

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，水射出后落到水平地面上。已知枪口离地高度为，，忽略空气阻力，则射出的水（    ）

A. 在空中的运动时间为

B. 水平射程为

C. 落地时的速度大小为

D. 落地时竖直方向的速度大小为

【答案】BD

【解析】

详解】A．根据得，运动时间

故A错误；

B．水平射程为

故B正确；

CD．竖直方向分速度为

水平分速度为

落地速度为

故C错误，D正确。

故选BD。

12. 如图，在倾角为的光滑斜面上，有两个物块P和Q，质量分别为和，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（    ）

A. 两物块一起运动的加速度大小为

B. 弹簧的弹力大小为

C. 若只增大，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

【答案】BC

【解析】

【详解】A．对整体受力分析，根据牛顿第二定律有

解得，故A错误；

B．对m2受力分析，根据牛顿第二定律有

解得，故B正确；

C．根据，可知若只增大，两物块一起向上匀加速运动时，弹力变大，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；

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. 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，导轨间存在一个宽度的匀强磁场区域，磁感应强度大小为，方向如图所示．一根质量，阻值的金属棒a以初速度从左端开始沿导轨滑动，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（    ）

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

D. 金属棒a最终停距磁场左边界处

【答案】BD

【解析】

【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

平均电流为

金属棒a受到的安培力为

规定向右为正方向，对金属棒a，根据动量定理得

解得对金属棒第一次离开磁场时速度

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

联立并带入数据得

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

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

联立并带入数据解得金属棒a反弹的速度为

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

平均电流为

金属棒a受到的安培力为

规定向右为正方向，对金属棒a，根据动量定理得

联立并带入数据解得

故D正确。

故选BD。

三、实验题

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，黑色是宽度均为的挡光片），铁架台，数字计时器（含光电门），刻度尺．

主要实验过程如下：

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________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；

④让玻璃条自由下落，测得两次挡光的时间分别为和；

⑤根据以上测量数据计算出重力加速度________（结果保留三位有效数字）。

【答案】    (1).     (2).     (3).     (4). 竖直    (5).

【解析】

【详解】(1)[1]滑板车做往复运动的周期为

[2]根据单摆的周期公式，得

(2)[3]两挡光片间的距离

[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

玻璃条上部挡光条通过光电门时玻璃条的速度为

根据速度位移公式有

代入数据解得加速度

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），电压表（量程，内阻），滑动变阻器R（额定电流，最大阻值），待测定值电阻，电源E（电动势，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”）；

（2）将虚线框中的电路原理图补充完整_____________；

（3）根据下表中的实验数据（、分别为电压表﹑的示数），在图（a）给出的坐标纸上补齐数据点，并绘制图像__________；

（4）由图像得到待测定值电阻的阻值________（结果保留三位有效数字）；

（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（阻值约为）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（b）的虚线框内画出你改进的电路图______。

【答案】    (1). 分压    (2).     (3).     (4).     (5).

【解析】

【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

（3）[3]根据下表中的实验数据，绘制的图像，如图所示

（4）[4]根据实验电路图，则有

变形得

则图线斜率为

根据图像可得斜率

则有

代入，解得

（5）[5]因待测电阻（阻值约为）的阻值较小，若仍与电压表串联，则所分得的电压过小，不利于测量，故待测电阻与其中一个电压表并联，由于电源电动势只有6V，为让待测电阻分得较大电压，故待测电阻应与电压表并联，再与电压表串联，故改进后的电路图，如图所示

四、计算题

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，当缸内压强达到时，D被触发，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。

(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。

【答案】(1)；(2)

【解析】

【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

带入数据解得

(2)此过程为等容变化，根据查理定律得

带入数据解得

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，传送带的长度L=1.25m，传送带以速度顺时针匀速转动，小物体与传送带间的动摩擦因数，。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。

【答案】（1）30N；（2）0.2m；（3）1s

【解析】

【详解】（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，根据机械能守恒定律有

代入数据解得

小物块a在最低点，根据牛顿第二定律有

代入数据解得

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

根据能量守恒有

联立解得，

小物块a反弹，根据机械能守恒有

解得

（3）小物块b滑上传送带，因，故小物块b先做匀减速运动，根据牛顿第二定律有

解得

则小物块b由2m/s减至1m/s，所走过的位移为

代入数据解得

运动的时间为

代入数据解得

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

故小物块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的匀强磁场，一个带正电的离子（重力不计）以初速度从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，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成角，求圆形磁场的磁感应强度。

【答案】(1)；(2)；(3)见解析

【解析】

【详解】(1)画出粒子运动轨迹如图

粒子在三角形ABC中运动时，有

又粒子出三角形磁场时偏转，由几何关系可知

联立解得

(2)粒子从D运动到P，由几何关系可知

运动时间

粒子在MN右侧运动的半径为

则有

运动时间

故粒子从O点射入到返回O点所需要的时间

(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

解得

此时根据有

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

解得

此时根据有