2020年北京市高考物理真题试卷（新高考)

试卷更新日期：2020-07-21 类型：高考真卷

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一、选择题(本题共14小题，共42分)

1. 以下现象不属于干涉的是（）

A、白光经过杨氏双缝得到彩色图样 B、白光照射肥皂膜呈现彩色图样 C、白光经过三棱镜得到彩色图样 D、白光照射水面油膜呈现彩色图样

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2. 氢原子能级示意如图。现有大量氢原子处于 $n = 3$ 能级上，下列说法正确的是（）

A、这些原子跃迁过程中最多可辐射出2种频率的光子 B、从 $n = 3$ 能级跃迁到 $n = 1$ 能级比跃迁到 $n = 2$ 能级辐射的光子频率低 C、从 $n = 3$ 能级跃迁到 $n = 4$ 能级需吸收 $0.66 eV$ 的能量 D、 $n = 3$ 能级的氢原子电离至少需要吸收 $13.6 eV$ 的能量

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3. 随着通信技术的更新换代，无线通信使用的电磁波频率更高，频率资源更丰富，在相同时间内能够传输的信息量更大。第5代移动通信技术(简称5G)意味着更快的网速和更大的网络容载能力，“4G改变生活，5G改变社会”。与4G相比，5G使用的电磁波（）

A、光子能量更大 B、衍射更明显 C、传播速度更大 D、波长更长

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4. 如图所示，一定量的理想气体从状态A开始，经历两个过程，先后到达状态B和C。有关A、B和C三个状态温度 $T_{A} 、 T_{B}$ 和 $T_{C}$ 的关系，正确的是（）

A、 $T_{A} = T_{B} ， T_{B} = T_{C}$ B、 $T_{A} < T_{B} ， T_{B} < T_{C}$ C、 $T_{A} = T_{C} ， T_{B} > T_{C}$ D、 $T_{A} = T_{C} ， T_{B} < T_{C}$

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5. 我国首次火星探测任务被命名为“天问一号”。已知火星质量约为地球质量的10%，半径约为地球半径的50%，下列说法正确的是（）

A、火星探测器的发射速度应大于地球的第二宇宙速度 B、火星探测器的发射速度应介于地球的第一和第二宇宙速度之间 C、火星的第一宇宙速度大于地球的第一宇宙速度 D、火星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度

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6. 一列简谐横波某时刻波形如图甲所示。由该时刻开始计时，质点L的振动情况如图乙所示。下列说法正确的是（）

A、该横波沿 $x$ 轴负方向传播 B、质点N该时刻向y轴负方向运动 C、质点L经半个周期将沿 $x$ 轴正方向移动 D、该时刻质点K与M的速度、加速度都相同

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7. 真空中某点电荷的等势面示意如图，图中相邻等势面间电势差相等。下列说法正确的是（）

A、该点电荷一定为正电荷 B、P点的场强一定比Q点的场强大 C、P点电势一定比Q点电势低 D、正检验电荷在P点比在Q点的电势能大

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8. 如图所示，在带负电荷的橡胶圆盘附近悬挂一个小磁针。现驱动圆盘绕中心轴高速旋转，小磁针发生偏转。下列说法正确的是（）

A、偏转原因是圆盘周围存在电场 B、偏转原因是圆盘周围产生了磁场 C、仅改变圆盘的转动方向，偏转方向不变 D、仅改变圆盘所带电荷的电性，偏转方向不变

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9. 如图所示，理想变压器原线圈接在 $u = U_{m} sin (ω t + φ)$ 的交流电源上，副线圈接三个阻值相同的电阻R，不计电表内电阻影响。闭合开关S后（）

A、电流表 $A_{2}$ 的示数减小 B、电压表 $V_{1}$ 的示数减小 C、电压表 $V_{2}$ 的示数不变 D、电流表 $A_{1}$ 的示数不变

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10. 分子力 $F$ 随分子间距离 $r$ 的变化如图所示。将两分子从相距 $r = r_{2}$ 处释放，仅考虑这两个分于间的作用，下列说法正确的是（）

A、从 $r = r_{2}$ 到 $r = r_{0}$ 分子间引力、斥力都在减小 B、从 $r = r_{2}$ 到 $r = r_{1}$ 分子力的大小先减小后增大 C、从 $r = r_{2}$ 到 $r = r_{0}$ 分子势能先减小后增大 D、从 $r = r_{2}$ 到 $r = r_{1}$ 分子动能先增大后减小

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11. 某同学利用图甲所示装置研究摩擦力的变化情况。实验台上固定一个力传感器，传感器用棉线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉木板，传感器记录的 $F - t$ 图像如图乙所示。下列说法正确的是（）

A、实验中必须让木板保持匀速运动 B、图乙中曲线就是摩擦力随时间的变化曲线 C、最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10：7 D、只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数

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12. 图甲表示某金属丝的电阻 $R$ 随摄氏温度 $t$ 变化的情况。把这段金属丝与电池、电流表串联起来（图乙），用这段金属丝做测温探头，把电流表的刻度改为相应的温度刻度，就得到了一个简易温度计。下列说法正确的是（）

A、 $t_{A}$ 应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是线性关系 B、 $t_{A}$ 应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是非线性关系 C、 $t_{B}$ 应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是线性关系 D、 $t_{B}$ 应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是非线性关系

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13. 在同一竖直平面内，3个完全相同的小钢球（1号、2号、3号）悬挂于同一高度；静止时小球恰能接触且悬线平行，如图所示。在下列实验中，悬线始终保持绷紧状态，碰撞均为对心正碰。以下分析正确的是（）

A、将1号移至高度 $h$ 释放，碰撞后，观察到2号静止、3号摆至高度 $h$ 。若2号换成质量不同的小钢球，重复上述实验，3号仍能摆至高度 $h$ B、将1、2号一起移至高度 $h$ 释放，碰撞后，观察到1号静止，2、3号一起摆至高度 $h$ ，释放后整个过程机械能和动量都守恒 C、将右侧涂胶的1号移至高度 $h$ 释放，1、2号碰撞后粘在一起，根据机械能守恒，3号仍能摆至高度 $h$ D、将1号和右侧涂胶的2号一起移至高度 $h$ 释放，碰撞后，2、3号粘在一起向右运动，未能摆至高度 $h$ ，释放后整个过程机械能和动量都不守恒

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14. 在无风的环境，某人在高处释放静止的篮球，篮球竖直下落；如果先让篮球以一定的角速度绕过球心的水平轴转动（如图）再释放，则篮球在向下掉落的过程中偏离竖直方向做曲线运动。其原因是，转动的篮球在运动过程中除受重力外，还受到空气施加的阻力 $f_{1}$ 和偏转力 $f_{2}$ 。这两个力与篮球速度 $v$ 的关系大致为： $f_{1} = k_{1} v^{2}$ ，方向与篮球运动方向相反； $f_{2} = k_{2} v$ ，方向与篮球运动方向垂直。下列说法正确的是（）

A、 $k_{1}$ 、 $k_{2}$ 是与篮球转动角速度无关的常量 B、篮球可回到原高度且角速度与释放时的角速度相同 C、人站得足够高，落地前篮球有可能向上运动 D、释放条件合适，篮球有可能在空中持续一段水平直线运动

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二、实验题(本题共2小题，共18分)

15. 在“探究加速度与物体受力、物体质量的关系”实验中，做如下探究：

(1)、为猜想加速度与质量的关系，可利用图1所示装置进行对比实验。两小车放在水平板上，前端通过钩码牵引，后端各系一条细线，用板擦把两条细线按在桌上，使小车静止。抬起板擦，小车同时运动，一段时间后按下板擦，小车同时停下。对比两小车的位移，可知加速度与质量大致成反比。关于实验条件，下列正确的是：________(选填选项前的字母)。

A、小车质量相同，钩码质量不同 B、小车质量不同，钩码质量相同 C、小车质量不同，钩码质量不同

(2)、某同学为了定量验证(1)中得到的初步关系，设计实验并得到小车加速度

a

与质量

M

的7组实验数据，如下表所示。在图2所示的坐标纸上已经描好了6组数据点，请将余下的一组数据描在坐标纸上，并作出

a - \frac{1}{M}

图像。

次数	1	2	3	4	5	6	7
$a / (m \cdot s^{- 2})$	0.62	0.56	0.48	0.40	0.32	0.24	0.15
$M / k g$	0.25	0.29	0.33	0.40	0.50	0.71	1.00

(3)、在探究加速度与力的关系实验之前，需要思考如何测“力”。请在图3中画出小车受力的示意图。为了简化“力”的测量，下列说法正确的是：__________（选填选项前的字母）。

A、使小车沿倾角合适的斜面运动，小车受力可等效为只受绳的拉力 B、若斜面倾角过大，小车所受合力将小于绳的拉力 C、无论小车运动的加速度多大，砂和桶的重力都等于绳的拉力 D、让小车的运动趋近于匀速运动，砂和桶的重力才近似等于绳的拉力

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16. 用图1所示的甲、乙两种方法测量某电源的电动势和内电阻（约为1Ω）。其中R为电阻箱，电流表的内电阻约为0.1Ω，电压表的内电阻约为3kΩ。

(1)、利用图1中甲图实验电路测电源的电动势E和内电阻r，所测量的实际是图2中虚线框所示“等效电源”的电动势 $E^{'}$ 和内电阻 $r^{'}$ 。若电流表内电阻用 $R_{A}$ 表示，请你用E、r和R_A表示出 $E^{'}$ 、 $r^{'}$ ，并简要说明理由。

(2)、某同学利用图像分析甲、乙两种方法中由电表内电阻引起的实验误差。在图3中，实线是根据实验数据（图甲：U=IR，图乙： $I = \frac{U}{R}$ ）描点作图得到的U-I图像；虚线是该电源的路端电压U随电流I变化的U-I图像（没有电表内电阻影响的理想情况）。

在图3中，对应图甲电路分析的U-I图像是：；对应图乙电路分析的U-I图像是：。

(3)、综合上述分析，为了减小由电表内电阻引起的实验误差，本实验应选择图1中的（填“甲”或“乙”）。

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三、解答题

17. 无人机在距离水平地面高度 $h$ 处，以速度 $v_{0}$ 水平匀速飞行并释放一包裹，不计空气阻力，重力加速度为 $g$ 。

(1)、求包裹释放点到落地点的水平距离 $x$ ；

(2)、求包裹落地时的速度大小 $v$ ；

(3)、以释放点为坐标原点，初速度方向为 $x$ 轴方向，竖直向下为 $y$ 轴方向，建立平面直角坐标系，写出该包裹运动的轨迹方程。

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18. 如图甲所示， $N = 200$ 匝的线圈（图中只画了2匝），电阻 $r = 2 Ω$ ，其两端与一个 $R = 48 Ω$ 的电阻相连，线圈内有指向纸内方向的磁场。线圈中的磁通量按图乙所示规律变化。

(1)、判断通过电阻 $R$ 的电流方向；

(2)、求线圈产生的感应电动势 $E$ ；

(3)、求电阻 $R$ 两端的电压 $U$ 。

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19. 如图甲所示，真空中有一长直细金属导线 $M N$ ，与导线同轴放置一半径为 $R$ 的金属圆柱面。假设导线沿径向均匀射出速率相同的电子，已知电子质量为 $m$ ，电荷量为 $e$ 。不考虑出射电子间的相互作用。

(1)、可以用以下两种实验方案测量出射电子的初速度：
a.在柱面和导线之间，只加恒定电压；

b.在柱面内，只加与 $M N$ 平行的匀强磁场。

当电压为 $U_{0}$ 或磁感应强度为 $B_{0}$ 时，刚好没有电子到达柱面。分别计算出射电子的初速度 $v_{0}$ 。

(2)、撤去柱面，沿柱面原位置放置一个弧长为 $a$ 、长度为 $b$ 的金属片，如图乙所示。在该金属片上检测到出射电子形成的电流为 $I$ ，电子流对该金属片的压强为 $p$ 。求单位长度导线单位时间内出射电子的总动能。

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20. 某试验列车按照设定的直线运动模式，利用计算机控制制动装置，实现安全准确地进站停车。制动装置包括电气制动和机械制动两部分。图1所示为该列车在进站停车过程中设定的加速度大小 $a_{车}$ 随速度 $v$ 的变化曲线。

(1)、求列车速度从 $20 m/s$ 降至 $3 m/s$ 经过的时间t及行进的距离x。

(2)、有关列车电气制动，可以借助图2模型来理解。图中水平平行金属导轨处于竖直方向的匀强磁场中，回路中的电阻阻值为 $R$ ，不计金属棒 $M N$ 及导轨的电阻。 $M N$ 沿导轨向右运动的过程，对应列车的电气制动过程，可假设 $M N$ 棒运动的速度与列车的速度、棒的加速度与列车电气制动产生的加速度成正比。列车开始制动时，其速度和电气制动产生的加速度大小对应图1中的 $P$ 点。论证电气制动产生的加速度大小随列车速度变化的关系，并在图1中画出图线。

(3)、制动过程中，除机械制动和电气制动外，列车还会受到随车速减小而减小的空气阻力。分析说明列车从 $100 m/s$ 减到 $3 m/s$ 的过程中，在哪个速度附近所需机械制动最强?
(注意：解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量，要在解题时做必要的说明)

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