2020年全國統(tǒng)一高考物理試卷（新課標(biāo)ⅲ）（含解析版）

PAGE2020年全國統(tǒng)一高考物理試卷（新課標(biāo)Ⅲ）一、選擇題：本題共8個小題，每題6分，共48分。在每個小題給出的四個選項中，第1-4題只有一項符合題目要求，第5-8題有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對不全的得3分，有選錯的得0分。1.如圖，水平放置的圓柱形光滑玻璃棒左邊繞有一線圈，右邊套有一金屬圓環(huán)。圓環(huán)初始時靜止。將圖中開關(guān)S由斷開狀態(tài)撥至連接狀態(tài)，電路接通的瞬間，可觀察到（）A.撥至M端或N端，圓環(huán)都向左運(yùn)動B.撥至M端或N端，圓環(huán)都向右運(yùn)動C.撥至M端時圓環(huán)向左運(yùn)動，撥至N端時向右運(yùn)動D.撥至M端時圓環(huán)向右運(yùn)動，撥至N端時向左運(yùn)動【答案】B【解析】【詳解】無論開關(guān)S撥至哪一端，當(dāng)把電路接通一瞬間，左邊線圈中的電流從無到有，電流在線圈軸線上的磁場從無到有，從而引起穿過圓環(huán)的磁通量突然增大，根據(jù)楞次定律（增反減同），右邊圓環(huán)中產(chǎn)生了與左邊線圈中方向相反的電流，異向電流相互排斥，所以無論哪種情況，圓環(huán)均向右運(yùn)動。故選B。2.甲、乙兩個物塊在光滑水平桌面上沿同一直線運(yùn)動，甲追上乙，并與乙發(fā)生碰撞，碰撞前后甲、乙的速度隨時間的變化如圖中實(shí)線所示。已知甲的質(zhì)量為1kg，則碰撞過程兩物塊損失的機(jī)械能為（）A.3J B.4J C.5J D.6J【答案】A【解析】【詳解】由v-t圖可知，碰前甲、乙的速度分別為，；碰后甲、乙的速度分別為，，甲、乙兩物塊碰撞過程中，由動量守恒得解得則損失的機(jī)械能為解得故選A。3.“嫦娥四號”探測器于2019年1月在月球背面成功著陸，著陸前曾繞月球飛行，某段時間可認(rèn)為繞月做勻速圓周運(yùn)動，圓周半徑為月球半徑的K倍。已知地球半徑R是月球半徑的P倍，地球質(zhì)量是月球質(zhì)量的Q倍，地球表面重力加速度大小為g。則“嫦娥四號”繞月球做圓周運(yùn)動的速率為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】假設(shè)在地球表面和月球表面上分別放置質(zhì)量為和的兩個物體，則在地球和月球表面處，分別有，解得設(shè)嫦娥四號衛(wèi)星的質(zhì)量為，根據(jù)萬有引力提供向心力得解得故選D。4.如圖，懸掛甲物體的細(xì)線拴牢在一不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩上O點(diǎn)處；繩的一端固定在墻上，另一端通過光滑定滑輪與物體乙相連。甲、乙兩物體質(zhì)量相等。系統(tǒng)平衡時，O點(diǎn)兩側(cè)繩與豎直方向的夾角分別為α和β。若α=70°，則β等于（）A.45° B.55° C.60° D.70°【答案】B【解析】【詳解】甲物體是拴牢在O點(diǎn)，且甲、乙兩物體的質(zhì)量相等，則甲、乙繩的拉力大小相等，O點(diǎn)處于平衡狀態(tài)，則左側(cè)繩子拉力的方向在甲、乙繩子的角平分線上，如圖所示根據(jù)幾何關(guān)系有解得。故選B。5.真空中有一勻強(qiáng)磁場，磁場邊界為兩個半徑分別為a和3a的同軸圓柱面，磁場的方向與圓柱軸線平行，其橫截面如圖所示。一速率為v的電子從圓心沿半徑方向進(jìn)入磁場。已知電子質(zhì)量為m，電荷量為e，忽略重力。為使該電子的運(yùn)動被限制在圖中實(shí)線圓圍成的區(qū)域內(nèi)，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度最小為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】【詳解】為了使電子的運(yùn)動被限制在圖中實(shí)線圓圍成的區(qū)域內(nèi)，則其運(yùn)動軌跡，如圖所示A點(diǎn)為電子做圓周運(yùn)動的圓心，r為半徑，由圖可知為直角三角形，則由幾何關(guān)系可得解得；由洛倫茲力提供向心力解得，故C正確，ABD錯誤。故選C。6.1934年，約里奧—居里夫婦用α粒子轟擊鋁箔，首次產(chǎn)生了人工放射性同位素X，反應(yīng)方程為：。X會衰變成原子核Y，衰變方程為，則（）A.X的質(zhì)量數(shù)與Y的質(zhì)量數(shù)相等 B.X的電荷數(shù)比Y的電荷數(shù)少1C.X的電荷數(shù)比的電荷數(shù)多2 D.X的質(zhì)量數(shù)與的質(zhì)量數(shù)相等【答案】AC【解析】【詳解】設(shè)和的質(zhì)子數(shù)分別為和，質(zhì)量數(shù)分別為和，則反應(yīng)方程為，根據(jù)反應(yīng)方程質(zhì)子數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒，解得，，解得，，，即的質(zhì)量數(shù)與的質(zhì)量數(shù)相等，電荷數(shù)比的電荷數(shù)多2，電荷數(shù)比的質(zhì)量數(shù)多3，AC正確，BD錯誤。故選AC。7.在圖（a）所示的交流電路中，電源電壓的有效值為220V，理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10∶1，R1、R2、R3均為固定電阻，R2=10，R3=20，各電表均為理想電表。已知電阻R2中電流i2隨時間t變化的正弦曲線如圖（b）所示。下列說法正確的是（）A.所用交流電頻率為50Hz B.電壓表的示數(shù)為100VC.電流表的示數(shù)為1.0A D.變壓器傳輸?shù)碾姽β蕿?5.0W【答案】AD【解析】【詳解】A．交流電的頻率為A正確；B．通過電流的有效值為兩端即副線圈兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律可知根據(jù)理想變壓器的電壓規(guī)律可知原線圈的電壓電阻兩端分壓即為電壓表示數(shù)，即B錯誤；C．電流表的示數(shù)為C錯誤；D．副線圈中流過總電流為變壓器原副線圈傳輸?shù)墓β蕿镈正確。故選AD。8.如圖，∠M是銳角三角形PMN最大的內(nèi)角，電荷量為q（q>0）的點(diǎn)電荷固定在P點(diǎn)。下列說法正確的是（）A.沿MN邊，從M點(diǎn)到N點(diǎn)，電場強(qiáng)度的大小逐漸增大B.沿MN邊，從M點(diǎn)到N點(diǎn)，電勢先增大后減小C.正電荷在M點(diǎn)的電勢能比其在N點(diǎn)的電勢能大D.將正電荷從M點(diǎn)移動到N點(diǎn)，電場力所做的總功為負(fù)【答案】BC【解析】【詳解】A．點(diǎn)電荷的電場以點(diǎn)電荷為中心，向四周呈放射狀，如圖是最大內(nèi)角，所以，根據(jù)點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式（或者根據(jù)電場線的疏密程度）可知從電場強(qiáng)度先增大后減小，A錯誤；B．電場線與等勢面（圖中虛線）處處垂直，沿電場線方向電勢降低，所以從電勢先增大后減小，B正確；C．、兩點(diǎn)的電勢大小關(guān)系為，根據(jù)電勢能的公式可知正電荷在點(diǎn)的電勢能大于在點(diǎn)的電勢能，C正確；D．正電荷從，電勢能減小，電場力所做的總功為正功，D錯誤。故選BC。三、非選擇題：共62分。第9~12題為必考題，每個試題考生都必須作答。（一）必考題：共47分。9.某同學(xué)利用圖（a）所示裝置驗證動能定理。調(diào)整木板的傾角平衡摩擦阻力后，掛上鉤碼，鉤碼下落，帶動小車運(yùn)動并打出紙帶。某次實(shí)驗得到的紙帶及相關(guān)數(shù)據(jù)如圖（b）所示。已知打出圖（b）中相鄰兩點(diǎn)的時間間隔為0.02s，從圖（b）給出的數(shù)據(jù)中可以得到，打出B點(diǎn)時小車的速度大小vB=_____m/s，打出P點(diǎn)時小車的速度大小vP=_____m/s（結(jié)果均保留2位小數(shù)）。若要驗證動能定理，除了需測量鉤碼的質(zhì)量和小車的質(zhì)量外，還需要從圖（b）給出的數(shù)據(jù)中求得的物理量為_________。【答案】(1).0.36(2).1.80(3).B、P之間的距離【解析】【詳解】[1][2]由勻變速直線運(yùn)動中間時刻的瞬時速度等于平均速度[3]驗證動能定理需要求出小車運(yùn)動的過程中拉力對小車做的功，所以需要測量對應(yīng)的B、P之間的距離。10.已知一熱敏電阻當(dāng)溫度從10℃升至60℃時阻值從幾千歐姆降至幾百歐姆，某同學(xué)利用伏安法測量其阻值隨溫度的變化關(guān)系。所用器材：電源E、開關(guān)S、滑動變阻器R（最大阻值為20Ω）、電壓表（可視為理想電表）和毫安表（內(nèi)阻約為100Ω）。(1)在答題卡上所給的器材符號之間畫出連線，組成測量電路圖________________。(2)實(shí)驗時，將熱敏電阻置于溫度控制室中，記錄不同溫度下電壓表和亳安表的示數(shù)，計算出相應(yīng)的熱敏電阻阻值。若某次測量中電壓表和毫安表的示數(shù)分別為5.5V和3.0mA，則此時熱敏電阻的阻值為_____kΩ（保留2位有效數(shù)字）。實(shí)驗中得到的該熱敏電阻阻值R隨溫度t變化的曲線如圖（a）所示。(3)將熱敏電阻從溫控室取出置于室溫下，測得達(dá)到熱平衡后熱敏電阻的阻值為2.2kΩ。由圖（a）求得，此時室溫為_____℃（保留3位有效數(shù)字）。(4)利用實(shí)驗中的熱敏電阻可以制作溫控報警器，其電路的一部分如圖（b）所示。圖中，E為直流電源（電動勢為10V，內(nèi)阻可忽略）；當(dāng)圖中的輸出電壓達(dá)到或超過6.0V時，便觸發(fā)報警器（圖中未畫出）報警。若要求開始報警時環(huán)境溫度為50℃，則圖中_________（填“R1”或“R2”）應(yīng)使用熱敏電阻，另一固定電阻的阻值應(yīng)為_________kΩ（保留2位有效數(shù)字）?！敬鸢浮?1).(2).1.8(3).25.5(4).R1(5).1.2【解析】【詳解】(1)滑動變阻器由用分壓式，電壓表可是為理想表，所以用電流表外接。連線如圖(2)由部分電路歐姆定律得(3)由該電阻的阻值隨溫度變化的曲線直接可讀得：25.5℃。(4)①溫度升高時，該熱敏電阻阻值減小，分得電壓減少。而溫度高時輸出電壓要升高，以觸發(fā)報警，所以R1為熱敏電阻。②由圖線可知，溫度為50℃時，R1=0.8kΩ，由歐姆定律可得代入數(shù)據(jù)解得。11.如圖，一邊長為l0的正方形金屬框abcd固定在水平面內(nèi)，空間存在方向垂直于水平面、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場。一長度大于的均勻?qū)w棒以速率v自左向右在金屬框上勻速滑過，滑動過程中導(dǎo)體棒始終與ac垂直且中點(diǎn)位于ac上，導(dǎo)體棒與金屬框接觸良好。已知導(dǎo)體棒單位長度的電阻為r，金屬框電阻可忽略。將導(dǎo)體棒與a點(diǎn)之間的距離記為x，求導(dǎo)體棒所受安培力的大小隨x（）變化的關(guān)系式。【答案】【解析】【詳解】當(dāng)導(dǎo)體棒與金屬框接觸的兩點(diǎn)間棒的長度為l時，由法第電磁感應(yīng)定律可知導(dǎo)體棒上感應(yīng)電動勢的大小為由歐姆定律可知流過導(dǎo)體棒的感應(yīng)電流為式中R為這一段導(dǎo)體棒的電阻。按題意有此時導(dǎo)體棒所受安培力大小為由題設(shè)和幾何關(guān)系有聯(lián)立各式得12.如圖，相距L=11.5m的兩平臺位于同一水平面內(nèi)，二者之間用傳送帶相接。傳送帶向右勻速運(yùn)動，其速度的大小v可以由驅(qū)動系統(tǒng)根據(jù)需要設(shè)定。質(zhì)量m=10kg的載物箱（可視為質(zhì)點(diǎn)），以初速度v0=5.0m/s自左側(cè)平臺滑上傳送帶。載物箱與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.10，重力加速度取g=10m/s2。(1)若v=4.0m/s，求載物箱通過傳送帶所需的時間；(2)求載物箱到達(dá)右側(cè)平臺時所能達(dá)到的最大速度和最小速度；(3)若v=6.0m/s，載物箱滑上傳送帶后，傳送帶速度突然變?yōu)榱?。求載物箱從左側(cè)平臺向右側(cè)平臺運(yùn)動的過程中，傳送帶對它的沖量?！敬鸢浮?1)2.75s；(2)，；(3)0【解析】【詳解】(1)傳送帶的速度為時，載物箱在傳送帶上先做勻減速運(yùn)動，設(shè)其加速度為a，由牛頓第二定律有：①設(shè)載物箱滑上傳送帶后勻減速運(yùn)動的距離為x1，由運(yùn)動學(xué)公式有②聯(lián)立①②式，代入題給數(shù)據(jù)得x1=4.5m；③因此，載物箱在到達(dá)右側(cè)平臺前，速度先減小至v，然后開始做勻速運(yùn)動，設(shè)載物箱從滑上傳送帶到離開傳送帶所用的時間為t1，做勻減速運(yùn)動所用的時間為t2，由運(yùn)動學(xué)公式有④⑤聯(lián)立①③④⑤式并代入題給數(shù)據(jù)有t1=2.75s；⑥(2)當(dāng)載物箱滑上傳送帶后一直做勻減速運(yùn)動時，到達(dá)右側(cè)平臺時的速度最小，設(shè)為v1，當(dāng)載物箱滑上傳送帶后一直做勻加速運(yùn)動時，到達(dá)右側(cè)平臺時的速度最大，設(shè)為v2.由動能定理有⑦⑧由⑦⑧式并代入題給條件得，⑨(3)傳送帶的速度為時，由于，載物箱先做勻加速運(yùn)動，加速度大小仍a。設(shè)載物箱做勻加速運(yùn)動通過的距離為x2，所用時間為t3，由運(yùn)動學(xué)公式有⑩?聯(lián)立①⑩?式并代入題給數(shù)據(jù)得t3=1.0s?x2=5.5m?因此載物箱加速運(yùn)動1.0s、向右運(yùn)動5.5m時，達(dá)到與傳送帶相同的速度。此后載物箱與傳送帶共同勻速運(yùn)動的時間后，傳送帶突然停止，設(shè)載物箱勻速運(yùn)動通過的距離為x3有?由①???式可知即載物箱運(yùn)動到右側(cè)平臺時速度大于零，設(shè)為v3，由運(yùn)動學(xué)公式有，?設(shè)載物箱通過傳遠(yuǎn)帶的過程中，傳送帶對它的沖量為I，由動量定理有代題給數(shù)據(jù)得（二）選考題：共15分。請考生從2道物理題中每科任選一題作答。如果多做，則每科按所做的第一題計分。[物理——選修3–3]13.如圖，一開口向上的導(dǎo)熱氣缸內(nèi)。用活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與氣缸壁間無摩擦?，F(xiàn)用外力作用在活塞上。使其緩慢下降。環(huán)境溫度保持不變，系統(tǒng)始終處于平衡狀態(tài)。在活塞下降過程中（）A氣體體積逐漸減小，內(nèi)能增知B.氣體壓強(qiáng)逐漸增大，內(nèi)能不變C.氣體壓強(qiáng)逐漸增大，放出熱量D.外界對氣體做功，氣體內(nèi)能不變E.外界對氣體做功，氣體吸收熱量【答案】BCD【解析】【詳解】A．理想氣體的內(nèi)能與溫度之間唯一決定，溫度保持不變，所以內(nèi)能不變。A錯誤；B．由理想氣體狀態(tài)方程，可知體積減少，溫度不變，所以壓強(qiáng)增大。因為溫度不變，內(nèi)能不變。B正確；CE．由理想氣體狀態(tài)方程，可知體積減少，溫度不變，所以壓強(qiáng)增大。體積減少，外接對系統(tǒng)做功，且內(nèi)能不變，由熱力學(xué)第一定律可知，系統(tǒng)放熱。C正確；E錯誤。D．體積減少，外接對系統(tǒng)做功。理想氣體的內(nèi)能與溫度之間唯一決定，溫度保持不變，所以內(nèi)能不變。故D正確。故選BCD。14.如圖，兩側(cè)粗細(xì)均勻、橫截面積相等、高度均為H=18cm的U型管，左管上端封閉，右管上端開口。右管中有高h(yuǎn)0=4cm的水銀柱，水銀柱上表面離管口的距離l=12cm。管底水平段的體積可忽略。環(huán)境溫度為T1=283K。大氣壓強(qiáng)p0=76cmHg。（i）現(xiàn)從右側(cè)端口緩慢注入水銀（與原水銀柱之間無氣隙），恰好使水銀柱下端到達(dá)右管底部。此時水銀柱的高度為多少？（ii）再將左管中密封氣體緩慢加熱，使水銀柱上表面恰與右管口平齊，此時密封氣體的溫度為多少？【答案】（i）12.9cm；（ii）363K【解析】【詳解】（i）設(shè)密封氣體初始體積為V1，壓強(qiáng)為p1，左、右管的截面積均為S，密封氣體先經(jīng)等溫壓縮過程體積變?yōu)閂2，壓強(qiáng)變?yōu)閜2.由玻意耳定律有設(shè)注入水銀后水銀柱高度為h，水銀的密度為ρ，按題設(shè)條件有，，聯(lián)立以上式子并代入題給數(shù)據(jù)得h=12.9cm；（ii）密封氣體再經(jīng)等壓膨脹過程體積變?yōu)閂3，溫度變?yōu)門2，由蓋一呂薩克定律有按題設(shè)條件有代入題給