2020年高考全國3卷理綜物理試題(word精校版)

2020年高考物理試卷（新課標Ⅲ）一、選擇題：本題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第1～5題只有一項符合題目要求，第6～8題有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1．（6分）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)都向左運動 B．撥至M端或N端，圓環(huán)都向右運動 C．撥至M端時圓環(huán)向左運動，撥至N端時向右運動 D．撥至M端時圓環(huán)向右運動，撥至N端時向左運動2．（6分）甲、乙兩個物塊在光滑水平桌面上沿同一直線運動，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線所示。已知甲的質量為1kg，則碰撞過程兩物塊損失的機械能為（）A．3J B．4J C．5J D．6J3．（6分）“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，某段時間可認為繞月做勻速圓周運動，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，地球質量是月球質量的Q倍，地球表面重力加速度大小為g。則“嫦娥四號”繞月球做圓周運動的速率為（）A． B． C． D．4．（6分）如圖，懸掛甲物體的細線拴牢在一不可伸長的輕質細繩上O點處；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、乙兩物體質量相等。系統(tǒng)平衡時，O點兩側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°5．（6分）真空中有一勻強磁場，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入磁場。已知電子質量為m，電荷量為e，忽略重力。為使該電子的運動被限制在圖中實線圓圍成的區(qū)域內，磁場的磁感應強度最小為（）A． B． C． D．6．（6分）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，反應方程為He+Al→X+n．X會衰變成原子核Y，衰變方程為X→Y+e．則（）A．X的質量數(shù)與Y的質量數(shù)相等 B．X的電荷數(shù)比Y的電荷數(shù)少1 C．X的電荷數(shù)比Al的電荷數(shù)多2 D．X的質量數(shù)與Al的質量數(shù)相等7．（6分）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＝10Ω，R3＝20Ω，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．所用交流電的頻率為50Hz B．電壓表的示數(shù)為100V C．電流表的示數(shù)為1.0A D．變壓器傳輸?shù)碾姽β蕿?5.0W8．（6分）如圖，∠M是銳角三角形PMN最大的內角，電荷量為q（q＞0）的點電荷固定在P點。下列說法正確的是（）A．沿MN邊，從M點到N點，電場強度的大小逐漸增大 B．沿MN邊，從M點到N點，電勢先增大后減小 C．正電荷在M點的電勢能比其在N點的電勢能大 D．將正電荷從M點移動到N點，電場力所做的總功為負二、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。第13～16題為選考題，考生根據(jù)要求作答。（一）必考題：共47分。9．（6分）某同學利用圖（a）所示裝置驗證動能定理。調整木板的傾角平衡摩擦阻力后，掛上鉤碼，鉤碼下落，帶動小車運動并打出紙帶。某次實驗得到的紙帶及相關數(shù)據(jù)如圖（b）所示。已知打出圖（b）中相鄰兩點的時間間隔為0.02s，從圖（b）給出的數(shù)據(jù)中可以得到，打出B點時小車的速度大小vB＝m/s，打出P點時小車的速度大小vP＝m/s。（結果均保留2位小數(shù)）若要驗證動能定理，除了需測量鉤碼的質量和小車的質量外，還需要從圖（b）給出的數(shù)據(jù)中求得的物理量為。10．（9分）已知一熱敏電阻當溫度從10℃升至60℃時阻值從幾千歐姆降至幾百歐姆，某同學利用伏安法測量其阻值隨溫度的變化關系。所用器材：電源E、開關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（內阻約為100Ω）。（1）在所給的器材符號之間畫出連線，組成測量電路圖。（2）實驗時，將熱敏電阻置于溫度控制室中，記錄不同溫度下電壓表和毫安表的示數(shù)，計算出相應的熱敏電阻阻值。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，內阻可忽略）；當圖中的輸出電壓達到或超過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”）應使用熱敏電阻，另一固定電阻的阻值應為kΩ（保留2位有效數(shù)字）。11．（12分）如圖，一邊長為l0的正方形金屬框abcd固定在水平面內，空間存在方向垂直于水平面、磁感應強度大小為B的勻強磁場。一長度大于l0的均勻導體棒以速率v自左向右在金屬框上勻速滑過，滑動過程中導體棒始終與ac垂直且中點位于ac上，導體棒與金屬框接觸良好。已知導體棒單位長度的電阻為r，金屬框電阻可忽略。將導體棒與a點之間的距離記為x，求導體棒所受安培力的大小隨x（0≤x≤l0）變化的關系式。12．（20分）如圖，相距L＝11.5m的兩平臺位于同一水平面內，二者之間用傳送帶相接。傳送帶向右勻速運動，其速度的大小v可以由驅動系統(tǒng)根據(jù)需要設定。質量m＝10kg的載物箱（可視為質點），以初速度v0＝5.0m/s自左側平臺滑上傳送帶。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）求載物箱到達右側平臺時所能達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△t＝s后，傳送帶速度突然變?yōu)榱?。求載物箱從左側平臺向右側平臺運動的過程中，傳送帶對它的沖量。（二）選考題：共45分。請考生從2道物理題中任選一題作答。如果多做，則按所做的第一題計分。[物理——選修33]（15分）13．（5分）如圖，一開口向上的導熱汽缸內，用活塞封閉了一定質量的理想氣體，活塞與汽缸壁間無摩擦?，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，內能增加 B．氣體壓強逐漸增大，內能不變 C．氣體壓強逐漸增大，放出熱量 D．外界對氣體做功，氣體內能不變 E．外界對氣體做功，氣體吸收熱量14．（10分）如圖，兩側粗細均勻、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h0＝4cm的水銀柱，水銀柱上表面離管口的距離1＝12cm。管底水平段的體積可忽略。環(huán)境溫度為T1＝283K，大氣壓強p0＝76cmHg。（i）現(xiàn)從右側端口緩慢注入水銀（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？[物理——選修34]（15分）15．如圖，一列簡諧橫波平行于x軸傳播，圖中的實線和虛線分別為t＝0和t＝0.1s時的波形圖。已知平衡位置在x＝6m處的質點，在0到0.1s時間內運動方向不變。這列簡諧波的周期為s，波速為m/s，傳播方向沿x軸（填“正方向”或“負方向”）。16．如圖，一折射率為的材料制作的三棱鏡，其橫截面為直角三角形ABC，∠A＝90°，∠B＝30°．一束平行光平行于BC邊從AB邊射入棱鏡，不計光線在棱鏡內的多次反射，求AC邊與BC邊上有光出射區(qū)域的長度的比值。2020年高考物理試卷（新課標Ⅲ）試題解析一、選擇題：本題共8小題，每小題6分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第1～5題只有一項符合題目要求，第6～8題有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1．解：當開關S由斷開狀態(tài)撥至連接狀態(tài)時，不論撥至M端或N端，均會導致通電螺線管的電流增大，根據(jù)右手螺旋定則可知，穿過通電螺線管的磁場在增強，那么導致圓環(huán)的磁通量變大，從而由楞次定律可知圓環(huán)中產(chǎn)生感應電流，且又處于磁場中，則受到的安培力作用，使它遠離通電螺線管，即向右移動，故B正確，ACD錯誤；故選：B。2．解：令乙的質量為M，碰撞前甲、乙的速度大小分別為v1和v2，碰撞后甲、乙的速度大小分別為v3和v4，碰撞過程中動量守恒，則mv1+Mv2＝mv3+Mv4，即1×5.0+M×1.0＝1×（﹣1.0）+M×2.0，解得M＝6kg，則碰撞過程兩物塊損失的機械能△E＝＝3J，故A正確，BCD錯誤。故選：A。3．解：令月球的半徑為R1，月球的質量為M1，地球的質量為M，嫦娥四號的質量為m，則嫦娥四號”繞月球做勻速圓周運動的半徑為KR1，根據(jù)牛頓第二定律有：所以＝＝根據(jù)黃金代換式有：GM＝gR2，所以嫦娥四號”繞月球做圓周運動的速率為：v＝，故ABC錯誤，D正確。故選：D。4．解：由于甲、乙兩物體質量相等，則設它們的質量為m，對O點進行受力分析，下面繩子的拉力mg，右邊繩子的拉力mg，左邊繩子的拉力F，如下圖所示：因處于靜止狀態(tài)，依據(jù)力的平行四邊形定則，則有：豎直方向：mgcos70°+Fcosβ＝mg水平方向：mgsin70°＝Fsinβ因α＝70°，聯(lián)立上式，解得：β＝55°，故B正確，ACD錯誤；故選：B。5．解：當電子在磁場中的運動軌跡和外圓相切時，電子在圖中實線圓圍成的區(qū)域內運動的半徑最大，電子的運動軌跡如圖，令電子的半徑為r，根據(jù)幾何知識有r2+a2＝（3a﹣r）2，所以電子的最大半徑為r＝，因為，所以B＝，則磁感應強度的最小值為B＝，故ABD錯誤，C正確。故選：C。6．解：A、設X的質量數(shù)為M，電荷數(shù)為A，根據(jù)核反應中質量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知：4+27＝1+M；2+13＝0+A解得：M＝30，A＝15；設X的質量數(shù)為M′，電荷數(shù)為A′，根據(jù)核反應中質量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒可知：30＝M′+0；15＝A′+1解得：M′＝30，A′＝14；X的質量數(shù)與Y的質量數(shù)相等，都是30，故A正確；B、X的電荷數(shù)比Y的電荷數(shù)多1，故B錯誤；C、X的電荷數(shù)為15，比鋁的電荷數(shù)多2，故C正確；D、X的質量數(shù)為30，和鋁的質量數(shù)不相等，故D錯誤。故選：AC。7．解：A、分析圖（b）可知，交流電的周期為0.02s，則頻率為50Hz，故A正確；BC、分析副線圈電路，兩電阻并聯(lián)，電流之比等于電阻的反比，通過電阻R2的電流有效值為A＝1A，則通過電阻R3的電流為0.5A，電流表示數(shù)為0.5A，副線圈輸出電流：I2＝1.5A，根據(jù)變流比可知，原線圈輸入電流：＝0.15A，變壓器的輸出功率：＝10W+5W＝15W，則輸入功率：P1＝15W，分析原線圈電路，根據(jù)能量守恒可知，總功率：UI1＝，解得電阻R1＝8Ω，則電壓表示數(shù)：＝I1R1＝1.2V，故BC錯誤；D、根據(jù)上述分析可知，變壓器傳輸?shù)碾姽β蕿?5W，故D正確。故選：AD。8．解：A、點電荷的電場以點電荷為中心，向四周呈放射狀，如圖所示：∠M是最大內角，所以PN＞PM，因為是銳角三角形，過P點作MN上的高線為P到線段MN的最短距離，所以點P到線段MN上的點的距離先減小后變大，即r先減小后變大，根據(jù)點電荷的場強公式，可知從M點到N點電場強度先增大后減小，故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M→N電勢先增大后減小，故B正確；C、兩點的電勢大小關系為φM＞φN，根據(jù)電勢能的公式Ep＝qφ可知正電荷在M點的電勢能大于在N點的電勢能，故C正確；D、正電荷從M點移動到N點，電勢能減小，電場力所做的總功為正功，故D錯誤。故選：BC。二、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。第13～16題為選考題，考生根據(jù)要求作答。（一）必考題：共47分。9．解：根據(jù)勻變速直線運動中中間時刻的瞬時速度等于這段時間內的平均速度可得B點和P點的速度分別為若要驗證動能定理，必須知道在拉力作用下小車通過B點和P點的距離。故答案為：0.36，1.80，B、P之間的距離。10．解：（1）根據(jù)實驗要求，同學利用伏安法測量其阻值隨溫度的變化，所以測量范圍比較大，所以應該采用滑動變阻器的分壓式接法，同時熱敏電阻的阻值從幾千歐姆降至幾百歐姆，屬于大電阻，為了減小實驗誤差，應該采用外接法電路，所以組成測量電路圖如圖所示：（2）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，根據(jù)歐姆定律得此時熱敏電阻的阻值為：R＝＝＝1.8×103Ω＝1.8kΩ；（3）根據(jù)熱敏電阻阻值R隨溫度t變化的曲線，可知當達到熱平衡后熱敏電阻的阻值為2.2kΩ，對應的溫度為25.5℃；（4）根據(jù)如圖（b）所示電路，假設R1是熱敏電阻，根據(jù)歐姆定律得輸出電壓為：由題意知R2為定值電阻，當圖中的輸出電壓達到或超過6.0V時，說明環(huán)境溫度高，便觸發(fā)報警器報警，那么熱敏電阻的阻值會減小，輸出電壓會變大，從而報警，所以圖中R1應該用熱敏電阻；若要求開始報警時環(huán)境溫度為50℃，通過熱敏電阻阻值R隨溫度t變化的曲線，可知：R1＝0.8kΩ，代入數(shù)據(jù)得：6.0V＝解得：R2＝1.2kΩ故答案為：（1）如上圖所示；（2）1.8；（3）25.5；（4）R1，1.211．解：當導體棒與金屬框接觸的兩點間棒長度為l時，根據(jù)法拉第電磁感應定律知，導體棒上感應電動勢的大小為E＝Blv，根據(jù)歐姆定律，流過導體棒的電流為I＝式中，R為這一段導體棒的電阻，根據(jù)題意有R＝rl此時導體棒受到的安培力大小為F＝BIL根據(jù)幾何關系有l(wèi)＝則有F＝BIl＝答：導體棒所受安培力的大小隨x（0≤x≤l0）變化的關系式為F＝。12．解：（1）傳送帶的速度v＝4.0m/s時，載物箱在傳送帶上先做勻減速運動，設其加速度為a，由牛頓第二定律可得μmg＝ma①設載物箱滑上傳送帶后勻減速運動的距離為s1，由運動學公式可得②聯(lián)立①②代入數(shù)據(jù)解得：s1＝4.5m③因此，載物箱在到達右側平臺前，速度先減小到v，然后開始做勻速運動，設載物箱在傳送帶上做勻減速運動的時間為t1，在傳送帶上做勻速運動的時間為t2，則v＝v0﹣at1④⑤則載物箱通過傳送帶的時間為t＝t1+t2聯(lián)立①③④⑤代入數(shù)據(jù)解得：t＝2.75s⑥（2）當載物箱滑上傳送帶后一直做勻減速運動時，到達右側平臺時的速度最小，設為v1；當載物箱滑上傳送帶后一直做勻加速運動時，到達右側平臺時的速度最大，設為v2．由動能定理得⑦⑧由⑦⑧式并代入題給條件得：⑨（3）傳送帶的速度v＝6.0m/s時，由于v0＜v＜v2，所以載物箱先做勻加速運動，加速度大小仍為a。設載物箱做勻加速運動通過的距離為s2，所用時間為t1′，由運動學公式得v＝v0+at1′代入數(shù)據(jù)解得：t1′＝1.0ss2＝5.5m因此載物箱加速運動1.0s、向右運動5.5m時，達到與傳送帶相同的速度，此后載物箱與傳送帶共同勻速運動（△t﹣t1′）的時間后，傳送帶突然停止，設載物箱勻速運動通過的距離為s3，則s3＝v（△t﹣t1′）由上面可知，，即載物箱運動到右側平臺時速度大于零，設為v3，由運動學公式可得設載物箱通過傳送帶的過程中，傳送帶對它的沖量為I，由動量得I＝m（v3﹣v0）聯(lián)立以上各式代入數(shù)據(jù)解得I＝0答：（1）若v＝4.0m/s，求載物箱通過傳送帶所需的時間為2.75s；（2）載物箱到達右側平臺時所能達到的最大速度為，最小速度為；（3）若v＝6.0m/s，載物箱滑上傳送帶△t＝s后，傳送帶速度突然變?yōu)榱?。載物箱從左側平臺向右側平臺運動的過程中，傳送帶對它的沖量為0。（二）選考題：共45分。請考生從2道物理題中任選一題作答。如果多做，則按所做的第一題計分。[物理——選修33]（15分）13．解：一定質量的理想氣體內能僅與溫度有關，溫度不變則內能不變，由于用外力作用在活塞上，使其緩慢下降過程中環(huán)境溫度保持不變，則氣體溫度不變、內能不變，根據(jù)熱力學第一定律△U＝W+Q可知，外界對氣體做功，氣體要放出熱量，根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程＝C可知，氣體體積減小，壓強增大，故BCD正確、AE錯誤。故選：BCD。14．解：（i）設左、右管的截面積為S。密封氣體初始體積為V1＝（2H﹣l﹣h0）S＝20S，壓強為p1＝76cmHg+4cmHg＝80cmHg