2020年北京市高考物理试卷（含解析版）

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北京市2020年普通高中学业水平等级性考试物理C.从n3能级跃迁到n4能级需吸收0.66eV的能量一、单选题D.n3能级的氢原子电离至少需要吸收13.6eV的能量1.以下现象不属于干涉的是（ ）【答案】CA.白光经过杨氏双缝得到彩色图样【解析】B.白光照射肥皂膜呈现彩色图样2【详解】A．大量氢原子处于n3能级跃迁到n1最多可辐射出C33种不同频率的光子，故A错误；C.白光经过三棱镜得到彩色图样B．根据能级图可知从n3能级跃迁到n1能级辐射的光子能量为D.白光照射水面油膜呈现彩色图样h1=13.6eV-1.51eV【答案】C从n3能级跃迁到n2能级辐射的光子能量为【解析】【详解】A．根据光的干涉定义可知白光经过杨氏双缝得到彩色图样是杨氏双缝干涉，故A错误；h2=3.4eV-1.51eVB．由于重力的作用，肥皂膜形成了上薄下厚的薄膜，光线通过薄膜时频率不变，干涉条纹的产生是由于光线在比较可知从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高，故B错误；薄膜前后两表面反射形成的两列光波的叠加，白光照射肥皂膜呈现彩色图样是属于干涉现象，故B错误；C．根据能级图可知从n3能级跃迁到n4能级，需要吸收的能量为C．白光经过三棱镜得到彩色图样是光在折射时产生的色散现象，故C正确；E=1.51eV-0.85eV=0.66eVD．水面上的油膜呈现彩色是光的干涉现象，属于薄膜干涉，故D错误；故C正确；故选C。D．根据能级图可知氢原子处于n3能级的能量为-1.51eV，故要使其电离至少需要吸收1.51eV的能量，故D错误；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（ ）故选C。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【答案】A【解析】【详解】A．因为5G使用的电磁波频率比4G高，根据可知5G使用的电磁波比4G光子能量更大，故EhA正确；A.这些原子跃迁过程中最多可辐射出2种频率的光子B．发生明显衍射的条件是障碍物（或孔）的尺寸可以跟波长相比，甚至比波长还小；因5G使用的电磁波频率更高，即波长更短，故5G越不容易发生明显衍射，故B错误；pBpCC．光在真空中的传播速度都是相同的；光在介质中的传播速度为TBTCcv因为pB>pC，故TB>TC；对状态A和C有n5G的频率比4G高，而频率越大折射率越大，光在介质中的传播速度越小，故C错误；332p0´V0p0´2V05=5D．因5G使用的电磁波频率更高，根据TATCc可得TA=TC；综上分析可知C正确，ABD错误；故选C。可知波长更短，故D错误。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故选A。50%，下列说法正确的是（ ）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A.火星探测器的发射速度应大于地球的第二宇宙速度、态温度TATB和TC的关系，正确的是（ ）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【答案】A【解析】【详解】A．当发射速度大于第二宇宙速度时，探测器将脱离地球的引力在太阳系的范围内运动，火星在太阳系内，所以火星探测器的发射速度应大于第二宇宙速度，故A正确；B．第二宇宙速度是探测器脱离地球的引力到太阳系中的临界条件，当发射速度介于地球的第一和第二宇宙速度A.TATB，TBTCB.TATB，TBTC之间时，探测器将围绕地球运动，故B错误；C.TT，TTD.TT，TTACBCACBCC．万有引力提供向心力，则有【答案】CGMmmv21【解析】R2R【详解】由图可知状态A到状态B是一个等压过程，根据解得第一宇宙速度为VVABGMTTv1ABR因为VB>VA，故TB>TA；而状态B到状态C是一个等容过程，有所以火星的第一宇宙速度为10%5【详解】AB．由图可知乙质点L的振动情况，该时刻质点L向y轴正方向振动。根据上下坡法或者平移法可v火v地=v地50%5知，该横波沿x轴正方向传播，质点N该时刻向y轴负方向运动，故A错误，故B正确；所以火星的第一宇宙速度小于地球的第一宇宙速度，故错误；CC．质点L只在平衡位置附近y轴方向上下振动，波传播时，质点不会沿x轴正方向移动，故C错误；D．万有引力近似等于重力，则有D．该时刻质点K与M的速度为零，质点K加速度为-y方向，质点M加速度为+y方向，故D错误。GMmmgR2故选B。解得星表面的重力加速度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（ ）GM火10%2g火=2=2g地=g地R火50%5所以火星表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度，故D错误。故选A。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【答案】B【解析】A.该横波沿x轴负方向传播【详解】A．正电荷和负电荷周围的等势面都为一组同心球壳，该点电荷不一定为正电荷，故A错误；．相邻等势面间电势差相等，点附近的等差等势面更加密集，故点的场强一定比点的场强大，故正B.质点N该时刻向y轴负方向运动BPPQB确；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C．正电荷和负电荷周围的等势面都为一组同心球壳，若为正点电荷，则P点电势一定比Q点电势高，故C错【答案】B误；【解析】D．从等势面的情况无法判断该点电荷为正点电荷还是负点电荷，无法判断P点电势与Q点电势的高低，就无法判断正检验电荷在P点和在Q点的电势能的大小，故D错误。计电表内电阻影响。闭合开关S后（ ）故选B。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.电流表A2的示数减小B.电压表V1的示数减小C.电压表V2的示数不变D.电流表A1的示数不变【答案】AA.偏转原因是圆盘周围存在电场【解析】B.偏转原因是圆盘周围产生了磁场【详解】开关S闭合时，副线圈总的电阻减小，由于变压器的匝数比和输入的电压都不变，所以输出的电压也C.仅改变圆盘的转动方向，偏转方向不变不变，即V1示数不变，但因副线圈的总电阻减小，则副线圈的总电流增大，则原线圈的电流增大，故A1的示D.仅改变圆盘所带电荷的电性，偏转方向不变数变大；由于副线圈的电流增大，故串联在副线圈的电阻R两端的电压增大，而副线圈的总电压不变，所以副【答案】B线圈并联部分的电压减小，即V2的示数减小，故电流表A2的示数减小，故A正确，BCD错误。【解析】故选。【详解】AB．小磁针发生偏转是因为带负电荷的橡胶圆盘高速旋转形成电流，而电流周围有磁场，磁场会对放A入其中的小磁针有力的作用，故A错误，B正确；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r2处释放，仅考虑这两个分于间的作用，下C．仅改变圆盘的转动方向，形成的电流的方向与初始相反，小磁针的偏转方向也与之前相反，故C错误；列说法正确的是（ ）D．仅改变圆盘所带电荷的电性，形成的电流的方向与初始相反，小磁针的偏转方向也与之前相反，故D错误。故选B。9.如图所示，理想变压器原线圈接在uUmsint的交流电源上，副线圈接三个阻值相同的电阻R，不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rrC.最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10:7A.从rr2到0分子间引力、斥力都在减小D.只用图乙中数据可得出物块与木板间的动摩擦因数B.从rr2到rr1分子力的大小先减小后增大【答案】CC.从到rr分子势能先减小后增大rr20【解析】【详解】AB．为了能研究摩擦力随时间的变化曲线，故物块一直要处于静止状态，则向左的摩擦力一直与向右D.从rr2到rr1分子动能先增大后减小轻绳的拉力平衡，图乙是向右轻绳的拉力随时间变化曲线，故图乙也可以反映摩擦力随时间变化的曲线，由图【答案】D可乙知向右轻绳的拉力先增大后减小，最后趋于不变，故物块先受静摩擦力作用后受滑动摩擦力作用，所以不【解析】需要让木板保持匀速运动，故AB错误；rr【详解】A．从rr2到0分子间引力、斥力都在增加，但斥力增加得更快，故A错误；C．由图可知，最大静摩擦力约为10N，滑动摩擦力约为7N，故最大静摩擦力与滑动摩擦力之比约为10:7，故rrB．由图可知，在0时分子力为零，故从rr2到rr1分子力的大小先增大后减小再增大，故B错误；C正确；rrrrD．根据C．分子势能在0时分子势能最小，故从rr2到0分子势能一直减小，故C错误；FfFN，FNmgD．从rr2到rr1分子势能先减小后增大，故分子动能先增大后减小，故D正确。可知，由于不知道物块的重力，故无法求物块与木板间的动摩擦因数，故D错误。故选D。故选C。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（ ）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（ ）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.tA应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是线性关系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B.tA应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是非线性关系上述实验，3号仍能摆至高度hC.tB应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是线性关系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D.tB应标在电流较大的刻度上，且温度与电流是非线性关系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【答案】BD.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【解析】后整个过程机械能和动量都不守恒【详解】由甲图可知，tA点对应的电阻阻值较小，由闭合电路欧姆定律知对应电路中的电流较大，故tA应标在【答案】D电流较大的刻度上；而tB点对应的电阻阻值较大，由闭合电路欧姆定律知对应电路中的电流较小，故tB应标在【解析】电流较小的刻度上；由图甲得【详解】A．1号球与质量不同的2号球相碰撞后，1号球速度不为零，则2号球获得的动能小于1号球撞2号球前瞬间的动能，所以2号球与3号球相碰撞后，3号球获得的动能也小于1号球撞2号球前瞬间的动能，则RR0kt3号不可能摆至高度h，故A错误；其中R0为图线的纵截距，由闭合电路欧姆定律得B．1、2号球释放后，三小球之间的碰撞为弹性碰撞，且三小球组成的系统只有重力做功，所以系统的机械能E守恒，但整个过程中，系统所受合外力不为零，所以系统动量不守恒，故B错误；IRRgrC．1、2号碰撞后粘在一起，为完全非弹性碰撞，碰