2020年全国统一高考物理试卷(新课标ⅲ)(含答案).docx
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1、2020年全国统一高考物理试卷(新课标)一、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第15题只有一项符合题目要求,第68题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。1(6分)如图,水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈,右边套有一金属圆环。圆环初始时静止。将图中开关S由断开状态拨至连接状态,电路接通的瞬间,可观察到()A拨至M端或N端,圆环都向左运动B拨至M端或N端,圆环都向右运动C拨至M端时圆环向左运动,拨至N端时向右运动D拨至M端时圆环向右运动,拨至N端时向左运动2(6分)甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动,甲追上乙
2、,并与乙发生碰撞,碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示。已知甲的质量为1kg,则碰撞过程两物块损失的机械能为()A3JB4JC5JD6J3(6分)“嫦娥四号”探测器于2019年1月在月球背面成功着陆,着陆前曾绕月球飞行,某段时间可认为绕月做匀速圆周运动,圆周半径为月球半径的K倍。已知地球半径R是月球半径的P倍,地球质量是月球质量的Q倍,地球表面重力加速度大小为g。则“嫦娥四号”绕月球做圆周运动的速率为()ABCD4(6分)如图,悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处;绳的一端固定在墙上,另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等。系统平衡时,O点两侧绳与竖直方
3、向的夹角分别为和若70,则等于()A45B55C60D705(6分)真空中有一匀强磁场,磁场边界为两个半径分别为a和3a的同轴圆柱面,磁场的方向与圆柱轴线平行,其横截面如图所示。一速率为v的电子从圆心沿半径方向进入磁场。已知电子质量为m,电荷量为e,忽略重力。为使该电子的运动被限制在图中实线圆围成的区域内,磁场的磁感应强度最小为()ABCD6(6分)1934年,约里奥居里夫妇用粒子轰击铝箔,首次产生了人工放射性同位素X,反应方程为He+AlX+nX会衰变成原子核Y,衰变方程为XY+e则()AX的质量数与Y的质量数相等BX的电荷数比Y的电荷数少1CX的电荷数比Al的电荷数多2DX的质量数与Al的
4、质量数相等7(6分)在图(a)所示的交流电路中,电源电压的有效值为220V,理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1,R1、R2、R3均为固定电阻,R210,R320,各电表均为理想电表。已知电阻R2中电流i2随时间t变化的正弦曲线如图(b)所示。下列说法正确的是()A所用交流电的频率为50HzB电压表的示数为100VC电流表的示数为1.0AD变压器传输的电功率为15.0W8(6分)如图,M是锐角三角形PMN最大的内角,电荷量为q(q0)的点电荷固定在P点。下列说法正确的是()A沿MN边,从M点到N点,电场强度的大小逐渐增大B沿MN边,从M点到N点,电势先增大后减小C正电荷在M点的电势能比其在N
5、点的电势能大D将正电荷从M点移动到N点,电场力所做的总功为负二、非选择题:共62分。第912题为必考题,每个试题考生都必须作答。第1316题为选考题,考生根据要求作答。(一)必考题:共47分。9(6分)某同学利用图(a)所示装置验证动能定理。调整木板的倾角平衡摩擦阻力后,挂上钩码,钩码下落,带动小车运动并打出纸带。某次实验得到的纸带及相关数据如图(b)所示。已知打出图(b)中相邻两点的时间间隔为0.02s,从图(b)给出的数据中可以得到,打出B点时小车的速度大小vB m/s,打出P点时小车的速度大小vP m/s。(结果均保留2位小数)若要验证动能定理,除了需测量钩码的质量和小车的质量外,还需要
6、从图(b)给出的数据中求得的物理量为 。10(9分)已知一热敏电阻当温度从10升至60时阻值从几千欧姆降至几百欧姆,某同学利用伏安法测量其阻值随温度的变化关系。所用器材:电源E、开关S、滑动变阻器R(最大阻值为20)、电压表(可视为理想电表)和毫安表(内阻约为100)。(1)在所给的器材符号之间画出连线,组成测量电路图。(2)实验时,将热敏电阻置于温度控制室中,记录不同温度下电压表和毫安表的示数,计算出相应的热敏电阻阻值。若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为5.5V和3.0mA,则此时热敏电阻的阻值为 k(保留2位有效数字)。实验中得到的该热敏电阻阻值R随温度t变化的曲线如图(a)所示。(3
7、)将热敏电阻从温控室取出置于室温下,测得达到热平衡后热敏电阻的阻值为2.2k由图(a)求得,此时室温为 (保留3位有效数字)。(4)利用实验中的热敏电阻可以制作温控报警器,其电路的一部分如图(b)所示。图中,E为直流电源(电动势为10V,内阻可忽略);当图中的输出电压达到或超过6.0V时,便触发报警器(图中未画出)报警。若要求开始报警时环境温度为50,则图中 (填“R1”或“R2”)应使用热敏电阻,另一固定电阻的阻值应为 k(保留2位有效数字)。11(12分)如图,一边长为l0的正方形金属框abcd固定在水平面内,空间存在方向垂直于水平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一长度大于l0的均匀导体
8、棒以速率v自左向右在金属框上匀速滑过,滑动过程中导体棒始终与ac垂直且中点位于ac上,导体棒与金属框接触良好。已知导体棒单位长度的电阻为r,金属框电阻可忽略。将导体棒与a点之间的距离记为x,求导体棒所受安培力的大小随x (0xl0)变化的关系式。12(20分)如图,相距L11.5m的两平台位于同一水平面内,二者之间用传送带相接。传送带向右匀速运动,其速度的大小v可以由驱动系统根据需要设定。质量m10kg的载物箱(可视为质点),以初速度v05.0m/s自左侧平台滑上传送带。载物箱与传送带间的动摩擦因数0.10,重力加速度取g10m/s2。(1)若v4.0m/s,求载物箱通过传送带所需的时间;(2
9、)求载物箱到达右侧平台时所能达到的最大速度和最小速度;(3)若v6.0m/s,载物箱滑上传送带ts后,传送带速度突然变为零。求载物箱从左侧平台向右侧平台运动的过程中,传送带对它的冲量。(二)选考题:共15分。请考生从2道物理题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。物理选修3-3(15分)13(5分)如图,一开口向上的导热汽缸内,用活塞封闭了一定质量的理想气体,活塞与汽缸壁间无摩擦。现用外力作用在活塞上,使其缓慢下降。环境温度保持不变,系统始终处于平衡状态。在活塞下降过程中()A气体体积逐渐减小,内能增加B气体压强逐渐增大,内能不变C气体压强逐渐增大,放出热量D外界对气体做功,气体内能
10、不变E外界对气体做功,气体吸收热量14(10分)如图,两侧粗细均匀、横截面积相等、高度均为H18cm的U型管,左管上端封闭,右管上端开口。右管中有高h04cm的水银柱,水银柱上表面离管口的距离112cm。管底水平段的体积可忽略。环境温度为T1283K,大气压强p076cmHg。(i)现从右侧端口缓慢注入水银(与原水银柱之间无气隙),恰好使水银柱下端到达右管底部。此时水银柱的高度为多少?(ii)再将左管中密封气体缓慢加热,使水银柱上表面恰与右管口平齐,此时密封气体的温度为多少?物理选修3-4(15分)15如图,一列简谐横波平行于x轴传播,图中的实线和虚线分别为t0和t0.1s时的波形图。已知平衡
11、位置在x6m处的质点,在0到0.1s时间内运动方向不变。这列简谐波的周期为 s,波速为 m/s,传播方向沿x轴 (填“正方向”或“负方向”)。16如图,一折射率为的材料制作的三棱镜,其横截面为直角三角形ABC,A90,B30一束平行光平行于BC边从AB边射入棱镜,不计光线在棱镜内的多次反射,求AC边与BC边上有光出射区域的长度的比值。2020年全国统一高考物理试卷(新课标)参考答案与试题解析一、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第15题只有一项符合题目要求,第68题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。1(6分)如图,水平
12、放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈,右边套有一金属圆环。圆环初始时静止。将图中开关S由断开状态拨至连接状态,电路接通的瞬间,可观察到()A拨至M端或N端,圆环都向左运动B拨至M端或N端,圆环都向右运动C拨至M端时圆环向左运动,拨至N端时向右运动D拨至M端时圆环向右运动,拨至N端时向左运动【分析】当开关S由断开状态拨至连接状态,依据右手螺旋定则,可判定通电螺线管的磁场,从而导致金属圆环的磁通量发生变化,进而由楞次定律可得线圈中产生感应电流,则处于磁铁的磁场受到安培力,使圆环运动。【解答】解:当开关S由断开状态拨至连接状态时,不论拨至M端或N端,均会导致通电螺线管的电流增大,根据右手螺旋定则可知
13、,穿过通电螺线管的磁场在增强,那么导致圆环的磁通量变大,从而由楞次定律可知圆环中产生感应电流,且又处于磁场中,则受到的安培力作用,使它远离通电螺线管,即向右移动,故B正确,ACD错误;故选:B。【点评】考查电磁感应现象,掌握右手螺旋定则与楞次定律的内容,并理解从楞次定律相对运动角度可得:增则斥,减则吸,注意本题中开关拨至M端或N端,对实验结果均没有影响。2(6分)甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动,甲追上乙,并与乙发生碰撞,碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示。已知甲的质量为1kg,则碰撞过程两物块损失的机械能为()A3JB4JC5JD6J【分析】甲、乙物块在碰撞的过程中动
14、量守恒,以此求解出乙的质量,碰撞过程两物块损失的机械能等于碰撞前甲、乙的总动能减去碰撞后甲、乙的总动能。【解答】解:令乙的质量为M,碰撞前甲、乙的速度大小分别为v1和v2,碰撞后甲、乙的速度大小分别为v3和v4,碰撞过程中动量守恒,则mv1+Mv2mv3+Mv4,即15.0+M1.01(1.0)+M2.0,解得M6kg,则碰撞过程两物块损失的机械能E3J,故A正确,BCD错误。故选:A。【点评】解决该题需要明确知道甲乙在碰撞过程中动量守恒,知道动量是矢量,在计算时必须遵循矢量的运算规则。3(6分)“嫦娥四号”探测器于2019年1月在月球背面成功着陆,着陆前曾绕月球飞行,某段时间可认为绕月做匀速
15、圆周运动,圆周半径为月球半径的K倍。已知地球半径R是月球半径的P倍,地球质量是月球质量的Q倍,地球表面重力加速度大小为g。则“嫦娥四号”绕月球做圆周运动的速率为()ABCD【分析】“嫦娥四号”绕月球做匀速圆周运动,万有引力提供向心力,在地球表面上的物体的重力等于万有引力,以此分析求出其速率的表达式。【解答】解:令月球的半径为R1,月球的质量为M1,地球的质量为M,嫦娥四号的质量为m,则嫦娥四号”绕月球做匀速圆周运动的半径为KR1,根据牛顿第二定律有:所以根据黄金代换式有:GMgR2,所以嫦娥四号”绕月球做圆周运动的速率为:v,故ABC错误,D正确。故选:D。【点评】解决该题需要明确知道“嫦娥四
16、号”绕月球做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供,掌握黄金代换式的表达式。4(6分)如图,悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处;绳的一端固定在墙上,另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等。系统平衡时,O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为和若70,则等于()A45B55C60D70【分析】对O点进行受力分析,依据平衡条件,结合力的平行四边形定则,及三角函数,列式即可求解。【解答】解:由于甲、乙两物体质量相等,则设它们的质量为m,对O点进行受力分析,下面绳子的拉力mg,右边绳子的拉力mg,左边绳子的拉力F,如下图所示:因处于静止状态,依据力的平行四边形定则,则有:竖直方向:
17、mgcos70+Fcosmg水平方向:mgsin70Fsin因70,联立上式,解得:55,故B正确,ACD错误;故选:B。【点评】考查受力平衡的应用,掌握力的平行四边形定则的内容,注意三角函数的正确列式,本题由于夹角是不特殊值,直接计算增加题目的难度,可通过特殊值代入法,即可求解。5(6分)真空中有一匀强磁场,磁场边界为两个半径分别为a和3a的同轴圆柱面,磁场的方向与圆柱轴线平行,其横截面如图所示。一速率为v的电子从圆心沿半径方向进入磁场。已知电子质量为m,电荷量为e,忽略重力。为使该电子的运动被限制在图中实线圆围成的区域内,磁场的磁感应强度最小为()ABCD【分析】作出运动轨迹,找到电子在实
18、线圆围成的区域内运动的最大半径,根据洛伦兹力提供向心力求解磁感应强度的最小值。【解答】解:当电子在磁场中的运动轨迹和外圆相切时,电子在图中实线圆围成的区域内运动的半径最大,电子的运动轨迹如图,令电子的半径为r,根据几何知识有r2+a2(3ar)2,所以电子的最大半径为r,因为,所以B,则磁感应强度的最小值为B,故ABD错误,C正确。故选:C。【点评】解决该题需要明确知道电子在实线圆围成的区域内运动的临界情况,能正确作出运动轨迹,能根据几何知识求解圆周运动的半径。6(6分)1934年,约里奥居里夫妇用粒子轰击铝箔,首次产生了人工放射性同位素X,反应方程为He+AlX+nX会衰变成原子核Y,衰变方
19、程为XY+e则()AX的质量数与Y的质量数相等BX的电荷数比Y的电荷数少1CX的电荷数比Al的电荷数多2DX的质量数与Al的质量数相等【分析】根据核反应方程中质量数和电荷数守恒,即可求出X和Y的质量数和电荷数。【解答】解:设X的质量数为M,电荷数为A,根据核反应中质量数守恒和电荷数守恒可知:4+271+M;2+130+A解得:M30,A15;设Y的质量数为M,电荷数为A,根据核反应中质量数守恒和电荷数守恒可知:30M+0;15A+1解得:M30,A14;A、X的质量数与Y的质量数相等,都是30,故A正确;B、X的电荷数比Y的电荷数多1,故B错误;C、X的电荷数为15,比铝的电荷数多2,故C正确
20、;D、X的质量数为30,和铝的质量数不相等,故D错误。故选:AC。【点评】本题考查核反应方程的配平,要明确质量数守恒和电荷数守恒的应用。7(6分)在图(a)所示的交流电路中,电源电压的有效值为220V,理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1,R1、R2、R3均为固定电阻,R210,R320,各电表均为理想电表。已知电阻R2中电流i2随时间t变化的正弦曲线如图(b)所示。下列说法正确的是()A所用交流电的频率为50HzB电压表的示数为100VC电流表的示数为1.0AD变压器传输的电功率为15.0W【分析】根据周期确定频率。分析副线圈电路,得到流过电阻R3的电流,根据变流比确定原线圈输入电流。根据
21、能量守恒,得到电压表示数和变压器传输电功率。【解答】解:A、分析图(b)可知,交流电的周期为0.02s,则频率为50Hz,故A正确;BC、分析副线圈电路,两电阻并联,电流之比等于电阻的反比,通过电阻R2的电流有效值为A1A,则通过电阻R3的电流为0.5A,电流表示数为0.5A,副线圈输出电流:I21.5A,根据变流比可知,原线圈输入电流:0.15A,变压器的输出功率:10W+5W15W,则输入功率:P115W,分析原线圈电路,根据能量守恒可知,总功率:UI1,解得电阻R1800,则电压表示数:I1R1120V,故BC错误;D、根据上述分析可知,变压器传输的电功率为15W,故D正确。故选:AD。
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