2020年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試?yán)砭C試題物理部分(課標(biāo)卷)(解析版)

1、2020 年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試?yán)砜凭C合能力測試物理試題解析二、選擇題：本大題共 8小題，每小題 6 分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的只 有一項(xiàng)符合題目要求，有的有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得 6 分，選對(duì)但不全 的得 3 分，有選錯(cuò)的得 0 分。14. 為了解釋地球的磁性， 19 世紀(jì)安培假設(shè)：地球的磁場是由繞過地心的軸的環(huán)形電流 I 引起的。在下列四個(gè)圖中，正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是（B）解析：主要考查安培定則和地磁場分布。根據(jù)地磁場分布和安培定則判斷可知正確 答案是 B15. 一質(zhì)點(diǎn)開始時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)， 從某時(shí)刻起受到一恒力作用。 此后，該質(zhì)點(diǎn)的動(dòng) 能可能（ ABD

2、）A. 一直增大B. 先逐漸減小至零，再逐漸增大C. 先逐漸增大至某一最大值，再逐漸減小D. 先逐漸減小至某一非零的最小值，再逐漸增大解析：主要考查力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系。當(dāng)恒力方向與速度在一條直線上，質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能可能 一直增大，也可能先逐漸減小至零，再逐漸增大。當(dāng)恒力方向與速度不在一條直線 上，質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能可能一直增大，也可能先逐漸減小至某一非零的最小值，再逐漸增 大。所以正確答案是 ABD。16. 一蹦極運(yùn)動(dòng)員身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺(tái)下落， 到最低點(diǎn)時(shí)距水面還有數(shù) 米距離。假定空氣阻力可忽略，運(yùn)動(dòng)員可視為質(zhì)點(diǎn)，下列說法正確的是（ABC）A. 運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最低點(diǎn)前重力勢能始終減小B. 蹦極繩張緊后的下

3、落過程中，彈性力做負(fù)功，彈性勢能增加C. 蹦極過程中，運(yùn)動(dòng)員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D. 蹦極過程中，重力勢能的改變與重力勢能零點(diǎn)的選取有關(guān) 解析：主要考查功和能的關(guān)系。運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最低點(diǎn)過程中，重力做正功，所以重力 勢能始終減少， A 項(xiàng)正確。蹦極繩張緊后的下落過程中，彈性力做負(fù)功，彈性勢能 增加，B 項(xiàng)正確。蹦極過程中，運(yùn)動(dòng)員、地球和蹦極繩所組成的系統(tǒng)，只有重力和 彈性力做功，所以機(jī)械能守恒， C 項(xiàng)正確。重力勢能的改變與重力勢能零點(diǎn)選取無 關(guān)， D項(xiàng)錯(cuò)誤。17. 如圖，一理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為 1：2；副線圈電路中接有燈泡，燈泡 的額定電壓為 220V，額定功率為 22W

4、；原線圈電路中接有電壓表和電流表。現(xiàn)閉合 開關(guān)，燈泡正常發(fā)光。若用 U和 I 分別表示此時(shí)電壓表和電流表的讀數(shù)，則（ A）解析：主要考查理想變壓器原副線圈電壓、電流與匝數(shù)的關(guān)系。U2=220V，根據(jù) U1：U2=n1:n 2得，U1=110V。 I 2=P/U2=0.1A，根據(jù) I1：I2= n2：n1得 I 1=0.2A。所以正確答案 是 A。18. 電磁軌道炮工作原理如圖所示。 待發(fā)射彈體可在兩平行軌道之間自由移動(dòng)， 并與 軌道保持良好接觸。電流 I 從一條軌道流入，通過導(dǎo)電彈體后從另一條軌道流回。 軌道電流可形成在彈體處垂直于軌道面得磁場 （可視為勻強(qiáng)磁場），磁感應(yīng)強(qiáng)度的大 小與 I 成

5、正比。通電的彈體在軌道上受到安培力的作用而高速射出?，F(xiàn)欲使彈體的 出射速度增加至原來的 2 倍，理論上可采用的方法是（ BD）A. 只將軌道長度 L 變?yōu)樵瓉淼?2 倍B. 只將電流 I 增加至原來的 2 倍C. 只將彈體質(zhì)量減至原來的一半D. 將彈體質(zhì)量減至原來的一半，軌道長度 L 變?yōu)樵瓉淼?2倍，其它量不變 解析：主要考查動(dòng)能定理。利用動(dòng)能定理有 BIlL 1 mv2 ,B=kI 解得 v 2kI lL 。2m 所以正確答案是 BD。19. 衛(wèi)星電話信號(hào)需要通地球同步衛(wèi)星傳送。如果你與同學(xué)在地面上用衛(wèi)星電話通 話，則從你發(fā)出信號(hào)至對(duì)方接收到信號(hào)所需最短時(shí)間最接近于（可能用到的數(shù)據(jù)： 月球

6、繞地球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑約為 3.8×105m/s，運(yùn)行周期約為 27 天，地球半徑約為 6400 千米，無線電信號(hào)傳播速度為 3x108m/s）（B）A.0.1s B.0.25s C.0.5s D.1s解析：主要考查開普勒第三定律。月球、地球同步衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)開普勒第三定律有r13 T1T1T2T22 解得 r2 r1T22 ，代入數(shù)據(jù)求得 r2 4.2 107 m.如圖所示，發(fā)出信號(hào)至對(duì)方接收到信號(hào)所需最短時(shí)間為2 R2 r22C ，代入數(shù)據(jù)求v得 t=0.28s. 所以正確答案是 B。20. 一帶負(fù)電荷的質(zhì)點(diǎn)，在電場力作用下沿曲線 abc從 a運(yùn)動(dòng)到 c，已知質(zhì)點(diǎn)的

7、速率 是遞減的。關(guān)于 b 點(diǎn)電場強(qiáng)度 E的方向，下列圖示中可能正確的是（虛線是曲線在 b 點(diǎn)的切線）（ D）解析：主要考查電場力方向和曲線運(yùn)動(dòng)所受合外力與軌跡的關(guān)系。正確答案是D。21. 如圖，在光滑水平面上有一質(zhì)量為 m1的足夠長的木板，其上疊放一質(zhì)量為 m2的 木塊。假定木塊和木板之間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力相等?，F(xiàn)給木塊施加一隨時(shí)間 t 增大的水平力 F=kt （ k 是常數(shù)），木板和木塊加速度的大小分別為 a1 和 a2，列反映 a1和 a2 變化的圖線中正確的是（ A）解析：主要考查摩擦力和牛頓第二定律。木塊和木板之間相對(duì)靜止時(shí)，所受的摩擦力為靜摩擦力。在達(dá)到最大靜摩擦力前，木塊和

8、木板以相同加速度運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律a2ktm1 m2木塊和木板相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，a1 m2 g 恒定不變， m1kta2m2g 。所以正確答案是 A。22. （5 分）為了測量一微安表頭 A 的內(nèi)阻，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的電路。圖中 A0 是標(biāo)準(zhǔn)電流 表，R0和 RN分別是滑動(dòng)變阻器和電阻箱， S和 S1分別是單刀雙擲開關(guān)和單刀開關(guān)， E 是電池。完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中的填空：（1）將 S 撥向接點(diǎn) 1，接通 S1，調(diào)節(jié),使待測表頭指針偏轉(zhuǎn)到適當(dāng)位置，記下此時(shí) 的讀數(shù) I ；（2）然后將 S撥向接點(diǎn) 2，調(diào)節(jié) ,使,記下此時(shí) RN的讀數(shù)；（3）多次重復(fù)上述過程，計(jì)算 RN讀數(shù)的 ,此即為待測微安表頭

9、內(nèi)阻的測量值。解析：（1）R0、標(biāo)準(zhǔn)電流表 A0；（2）RN，標(biāo)準(zhǔn)電流表 A0的示數(shù)為 I ；（3）平均值23. （10 分）利用圖 1 所示的裝置可測量滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度。一斜面上安裝有兩個(gè)光電 門，其中光電門乙固定在斜面上靠近底端處，光電門甲的位置可移動(dòng)，當(dāng)一帶有遮 光片的滑塊自斜面上滑下時(shí)，與兩個(gè)光電門都相連的計(jì)時(shí)器可以顯示出遮光片從光 電門甲至乙所用的時(shí)間 t 。改變光電門甲的位置進(jìn)行多次測量，每次都使滑塊從同 一點(diǎn)由靜止開始下滑，并用米尺測量甲、乙之間的距離s，記下相應(yīng)的 t 值；所得完成下列填空和作圖：1)若滑塊所受摩擦力為一常量，滑塊加速度的大小a、滑塊經(jīng)過光電門乙時(shí)的瞬時(shí)

10、速度 v1測量值 s和t 四個(gè)物理量之間所滿足的關(guān)系式是 (2) 根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù)，在圖 2 給出的坐標(biāo)紙上畫出 圖線；（3）由所畫出的圖線，得出滑塊加速度的大小為 a=m/s2（保留 2位有效數(shù)字）。解析：（ 1）滑塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，利用v vt 和 v v0 at 有 v12st s a t 解得 t2s 1at v1或s1at 2 v1tt 2 1 2 1 （2） s t圖線如圖所示t（3）由 s1atv1可知，s t圖線 斜率絕對(duì)值為1a即k1a 2，解得 a=2t21t2224. （13 分）甲乙兩輛汽車都從靜止出發(fā)做加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度方向一直不變。在第一段時(shí)間間隔內(nèi)，兩輛汽車

11、的加速度大小不變，汽車乙的加速度大小是甲的兩倍；在接下來的相同時(shí)間間隔內(nèi)，汽車甲的加速度大小增加為原來的兩倍，汽車乙的加速度大小減小為原來的一半。求甲乙兩車各自在這兩段時(shí)間間隔內(nèi)走過的總路程之比解析：設(shè)汽車甲在第一段時(shí)間間隔末（時(shí)間 t 0）的速度為 v ,第一段時(shí)間間隔內(nèi)行駛的路程為 s1, 加速度為 a , 在第二段時(shí)間間隔內(nèi)行駛的路程為s2。由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得v at 0 1s1 2 at0 12s2 vt0( 2a)t 02 2設(shè)乙車在時(shí)間 t 0的速度為 v ，在第一、二段時(shí)間間隔內(nèi)行駛的路程分別為 s1 、 s2同樣有 v （2a）t0 s1 2 (2a)t0s2 v t0 1 at0

12、22ss1s2設(shè)甲、乙兩車行駛的總路程分別為 s、s ，則有 s s1 s2 聯(lián)立以上各式解得，甲、乙兩車各自行駛的總路程之比為 s 5 s725. （19 分）如圖，在區(qū)域 I （0xd）和區(qū)域 II （dx2d）內(nèi)分別存在勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng) 度大小分別為 B和 2B，方向相反，且都垂直于 Oxy平面。一質(zhì)量為 m、帶電荷量 q （q>0）的粒子 a 于某時(shí)刻從 y 軸上的 P點(diǎn)射入?yún)^(qū)域 I ，其速度方向沿 x 軸正向。 已知 a在離開區(qū)域 I 時(shí)，速度方向與 x 軸正方向的夾角為 30°；因此，另一質(zhì)量和 電荷量均與 a 相同的粒子 b 也從 p 點(diǎn)沿 x 軸正向射入?yún)^(qū)域

13、I ，其速度大小是 a 的 1/3 。 不計(jì)重力和兩粒子之間的相互作用力。求（1）粒子 a 射入?yún)^(qū)域 I 時(shí)速度的大??；（2）當(dāng) a離開區(qū)域 II 時(shí)， a、b兩粒子的 y 坐標(biāo)之差。解析：（ 1）設(shè)粒子 a 在 I 內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的圓心為C（在 y 軸上），半徑為 Ra1，粒子速率為 va，運(yùn)動(dòng)軌跡與兩磁場區(qū)域邊界的交點(diǎn)為 頓第二定律得P , 如圖，由洛侖茲力公式和牛qvaAB2m v 由幾何關(guān)系得 PCP Ra1dRa1sin式中，300 ，由式得 va1 2qBd m（2） 設(shè)粒子 a在 II內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心為 Oa,半徑為 Ra1 ，射出點(diǎn)為Pa圖中未畫出軌跡）， P Oa Pa。

14、由洛侖茲力公式和牛頓第二定律得qva(2B)2m vaRa2由式得 Ra2 Ra12三點(diǎn)共線，且由 式知Oa點(diǎn)必位于 x 23d性知， Pa點(diǎn)與 P 點(diǎn)縱坐標(biāo)相同，即 ypa Ra1 cos h C、P 和Oa 的平面上。由對(duì)稱式中， h是C點(diǎn)的 y坐標(biāo)。設(shè)b在I 中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為 Rb1，由洛侖茲力公式和牛頓第二定律得vaq(v3a)BRmb1 (v3a )2 設(shè) a 到達(dá) Pa 點(diǎn)時(shí)， b 位于 Pb 點(diǎn)，轉(zhuǎn)過的角度為 。如果 b 沒有飛出 I ，則Tb111tTa2 2式中，t 是a在區(qū)域 II 中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，而2 Ra2Ta2a212v由 111213式得2 Rb1v330014由

15、14式可見， b 沒有飛出13Pb點(diǎn)的y坐標(biāo)為 ypbRb1(2 cos ) h15由 1415式及題給條件得， a、 b 兩粒子的 y 坐標(biāo)之差為ypa ypb 32（ 3 2）d16（二）選考題。請(qǐng)考生從給出的 3 道物理題任選一題作答，并用 2B鉛筆在答題卡 上把所選題目的題號(hào)涂黑。注意所做題目的題號(hào)必須與所涂提米的題號(hào)一致，在答 題卡上選答區(qū)域指定位置答題。如果多做，則每學(xué)科按所做的第一題計(jì)分。33. 【物理選修 3-3 】（15 分）（1）（6 分）對(duì)于一定量的理想氣體，下列說法正確的是 。（選對(duì)一個(gè)給3 分，選對(duì)兩個(gè)給 4 分，選對(duì) 3 個(gè)給 6 分。每選錯(cuò)一個(gè)扣 3 分，最低得分

16、為 0 分）（ ADE） A 若氣體的壓強(qiáng)和體積都不變，其內(nèi)能也一定不變B 若氣體的內(nèi)能不變，其狀態(tài)也一定不變C 若氣體的溫度隨時(shí)間不段升高，其壓強(qiáng)也一定不斷增大D 氣體溫度每升高 1K 所吸收的熱量與氣體經(jīng)歷的過程有關(guān)E當(dāng)氣體溫度升高時(shí)，氣體的內(nèi)能一定增大PV 解析：理想氣體的內(nèi)能只由溫度決定，由理想氣體狀態(tài)方程 PV C 可知，若氣T 體的壓強(qiáng)和體積都不變，溫度 T 也不變，所以內(nèi)能也一定不變， A、E選項(xiàng)正確。若 氣體的內(nèi)能不變，則溫度 T 不變，但氣體的壓強(qiáng)和體積可以改變， B 項(xiàng)錯(cuò)誤。若氣 體的溫度升高，體積增大，其壓強(qiáng)可以不變， C 項(xiàng)錯(cuò)誤。由熱力學(xué)第一定律U Q W 知， D 選

17、項(xiàng)正確。（2）（9 分）如圖，一上端開口，下端封閉的細(xì)長玻璃管，下部有長l 1=66cm的水銀柱，中間封有長 l 2=6.6cm 的空氣柱，上部有長 l 3=44cm的水銀柱，此時(shí)水銀面恰好與管口平齊。 已知大氣壓強(qiáng)為 Po=76cmHg。如果使玻璃管繞低端在豎直平面內(nèi)緩 慢地轉(zhuǎn)動(dòng)一周，求在開口向下和轉(zhuǎn)回到原來位置時(shí)管中空氣柱的長度。封入的氣體 可視為理想氣體，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中沒有發(fā)生漏氣。解析：設(shè)玻璃管開口向上時(shí)，空氣柱壓強(qiáng)為 P1 P0 gl3 式中， 和 g分別表示水銀的密度和重力加速度。玻璃管開口響下時(shí)，原來上部的水銀有一部分會(huì)流出，封閉端會(huì)有部分真空。 設(shè)此時(shí)開口端剩下的水銀柱長度為 x

18、，則 P2 gl1， P2 gx P0 式中，P2 管內(nèi)空氣柱的壓強(qiáng)。 由玻意耳定律得 P1(sl2 ) P2 (sh) 式中,h 是此時(shí)空氣 柱的長度， S 為玻璃管的橫截面積。由式和題給條件得 h=12cm 從開始轉(zhuǎn)動(dòng)一周后，設(shè)空氣柱的壓強(qiáng)為 P3 ，則 P3 P0 gx 由玻意耳定律得 P1(sl2) P3(sh) 式中， h是此時(shí)空氣柱的長度。由 h 9.2cm 34. 【物理選修 3-4】(1)運(yùn)動(dòng)周期為 T，振幅為 A，位于 x=0 點(diǎn)的被波源從平衡位置沿 y 軸正向開始做 簡諧運(yùn)動(dòng)，該波源產(chǎn)生的一維簡諧橫波沿 x 軸正向傳播，波速為 ，傳播過程中無 能量損失，一段時(shí)間后，該振動(dòng)傳播至某質(zhì)點(diǎn) p，關(guān)于質(zhì)點(diǎn) p 振動(dòng)的說法正確的是A 振幅一定為 A B 周期一定為 TC速度的最大值一定為D 開始振動(dòng)的方向沿 y 軸向上或向下取決去他離波源的距離E若 p點(diǎn)與波源距離 s= T，則質(zhì)點(diǎn) p的位移與波源的相同解析：由波的形成與傳播可知，正確答案是(2) 一半圓柱形透明物體橫截面如圖所示， o表示半圓截面的圓心， 一束光線在橫截面內(nèi)從 M點(diǎn)入射，經(jīng)過 AB面反射后從 N 點(diǎn)射 出。已知光線在