精品解析：2020年全國統(tǒng)一高考物理試題(新課標(biāo)Ⅲ)(解析版)

1、絕密啟用前2020年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試?yán)砜凭C合能力測試注意事項：1 .答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、準(zhǔn)考證號填寫在答題卡上。2 .回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑，如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其它答案標(biāo)號?；卮鸱沁x擇題時，將答案寫在答題卡上，寫在本試 卷上無效。3 .考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。二、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 15題 只有一項符合題目要求，第68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.如圖，水平放置的圓柱形光滑玻璃棒左邊繞有一線圈，

2、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【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)均向右運動。故選B。2 .甲、乙兩個物塊在光滑水平桌面上沿同一直

3、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(zhì)量為1kg,則碰撞過程兩物塊損失的機械能為（）C. 5 JD. 6 J【詳解】由 v-t圖可知，碰前甲、乙的速度分別為v甲5m/s, v乙=1m/s；碰后甲、乙的速度分別為v甲1m/s , v乙=2m/s,甲、乙兩物塊碰撞過程中，由動量守恒得m甲v甲+m乙v乙=斤1甲v甲+m比解得mz.6kg則損失的機械能為1212 12 12E_R>W +-mfcv-0>v甲-mfcY乙2222解得E 3J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

4、認(rèn)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(zhì)量是月球質(zhì)量的Q倍，地球表面重力加速度大小為go則“嫦娥四號”繞月球做圓周運動的速率為（）【答案】DC. RQg【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m和 四 的兩個物體，則在地球和月球表面處， 分別MmG- mg , R2MmoQ2m°g解得設(shè)嫦娥四號衛(wèi)星的質(zhì)量為mi ,根據(jù)萬有引力提供向心力得mi2v是PMmiG-Q理P解得RPg QK故選DoO點處；繩的一端固定在墻上，另一端通過光4 .如圖，懸掛甲物體的細線拴牢在一不可伸長的輕質(zhì)細繩上滑定滑輪與物體乙相連。甲、乙兩物體質(zhì)

5、量相等。 系統(tǒng)平衡時，O點兩側(cè)繩與豎直方向的夾角分別為“和3°若a =70；則3等于（）A.B甲C. 60°D. 70°【詳解】甲物體是拴牢在 。點，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180： 2解得55：。故選B。5 .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，忽略其橫截面如圖所示。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(zhì)量為m,電荷量為e,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(nèi)，磁場

6、的磁感應(yīng)強度最小為（）A. 3mv2aeB. mv ae3mv C.4ae3mv5ae【詳解】電子在磁場中做勻速圓周運動，由洛倫茲力提供向心力eBv2vm一r則磁感應(yīng)強度與圓周運動軌跡關(guān)系為B mv er即運動軌跡半徑越大， 磁場的磁感應(yīng)強度越小。 令電子運動軌跡最大的半徑為rmax ,為了使電子的運動被限制在圖中實線圓圍成的區(qū)域內(nèi)，其最大半徑的運動軌跡與實線圓相切，如圖所示A點為電子做圓周運動的圓心，電子從圓心沿半徑方向進入磁場,由左手定則可得,AB OB , ABO為直角三角形，則由幾何關(guān)系可得3amax2rmax解得rmax解得磁場的磁感應(yīng)強度最小值Bmnmv 3mvemax 4ae故選

7、Co6.1934年，約里奧一居里夫婦用“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4272He+i3Al-X+11、，、一.、 一-on。X會共變成原子核Y ,共變?nèi)f程為X-Y+0e,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C. X 電荷數(shù)比27.13Al的電荷數(shù)多2D.23X的質(zhì)量數(shù)與13Al的質(zhì)量數(shù)相等【答案】AC【解析】mi和m2 ,則反應(yīng)方程為【詳解】設(shè)X和Y的質(zhì)子數(shù)分別為ni和n2,質(zhì)量數(shù)分別為4He+23Almn；X+0n , m1Xm2Y+0e根據(jù)反應(yīng)方程質(zhì)子數(shù)和質(zhì)量數(shù)守恒，解得2+13二口,n1 n2 14+27= m1 1 , m1m2 0解

8、得ni 15 ,也 14 , mi 30 , m2 3027 .AC. X的質(zhì)量數(shù)（n 30）與Y的質(zhì)量數(shù)（m2 30 ）相等，比13Al的質(zhì)量數(shù)多3,故A正確，D錯誤;27BC.X的電荷數(shù)（n1 15）比Y的電荷數(shù)（n2 14）多1,比13Al的電荷數(shù)多2,故B錯誤，C正確； 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, R、R2、R3均為固定電阻，R2=10Q, R3=20Q,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（）圖圖）11f 50 HzT 0.02sA.所用

9、交流電的頻率為 50HzC.電流表的示數(shù)為1.0A【答案】AD【解析】【詳解】A.交流電的頻率為A正確；8 .電壓表的示數(shù)為100VD.變壓器傳輸?shù)碾姽β蕿?15.0WB.通過R2電流的有效值為R兩端即副線圈兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律可知U2 IR2 1 10V 10V口可知原線圈的電壓 n2 一U1根據(jù)理想變壓器的電壓規(guī)律U2電阻R兩端分壓即為電壓表示數(shù),Uiu2 10 10V 100V n2Uv UoU1 220V 100V 120VB錯誤;c .電流表 示數(shù)為Ia5R310 A 0.5A20C錯誤;D.副線圈中流過的總電流為D正確故選AD 。0.5A 1.5A變壓器原副線圈傳輸?shù)?.如圖，

10、Z M是銳角角,勺點電荷固定在P點。I2U15W電荷量為 q (q>卜列說法正確的是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【答案】BC【解析】【詳解】A .點電荷的電場以點電荷為中心，向四周呈放射狀，如圖，l ' Q 一M是最大內(nèi)角，所以PN PM ,根據(jù)點電荷的場強公式 E k（或者根據(jù)電場線的疏密程度）可知 r從MN電場強度先增大后減小，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M N電勢先增大后減小，B正確；C. M、N兩點的電勢大小關(guān)系為

11、m n,根據(jù)電勢能的公式 Ep q可知正電荷在 M點的電勢能大于在N點的電勢能，C正確；D錯誤。D.正電荷從 M N ,電勢能減小，電場力所做的總功為正功,故選BC。三、非選擇題：共62分。第912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，帶動小車運動并打出紙帶。某次實驗得到的紙帶及相關(guān)數(shù)據(jù)如圖（b）所示。圖(10B點時小車的速已知打出圖（b）中相鄰兩點的時間間隔為0.02 s,從圖（b）給出的數(shù)據(jù)中可以得到，打出度大小Vb=m/s,打出P點時小車的速度大小 vp=m/s （結(jié)果均保

12、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【答案】（1）. 0.36（2）. 1.80（3）. B、P之間的距離【詳解】12由勻變速直線運動中間時刻的瞬時速度等于平均速度(4.00 2.56) 10 2vB m/s=0.36m/s0.04(57.86 50.66) 10 2v P m/s=1.80m/s0.04B、P之間的距離。3驗證動能定理需要求出小車運動的過程中拉力對小車做的功，所以還需要測量對應(yīng)的10 .已知一熱敏電阻當(dāng)溫度從 10c升至60c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

13、用器材：電源 E、開關(guān)S、滑動變阻器 R （最大阻值為20 0）、電壓表（可視為理想電表）和毫安表（內(nèi)阻約為 100 Q）o （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5.5 V和3.0 mA,則此時熱敏電阻的阻值為 kQ（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。it6.0 01 LL I”1L1LU1LI L, I 11 ". I mm>010203040506070 t/Q圖（

14、a）（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2.2k Q由圖（a）求得，此時室溫為 C （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10 V,內(nèi)阻可忽略）；當(dāng)圖中的輸出電壓達到或超過6.0 V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 C,則圖中 （填“ R”或"）應(yīng)使用熱敏電阻，另一固定電阻的阻值應(yīng)為 kQ （保留2位有效數(shù)字）?！窘馕觥?熱艇電阻(2). 1.8(3). 25.5(4). R (5). 1.2【詳解】（1）1滑動變阻器由用分

15、壓式，電壓表可視為理想表,所以用電流表外接。連線如圖5.50.3 103Q 1.8k Q3由圖（a）可以直接可讀該電阻的阻值為2.2k川應(yīng)的溫度為25.5C。（4）4溫度升高時，該熱敏電阻阻值減小，分得電壓減少。而溫度高時要求輸出電壓升高，以觸發(fā)報警，所以Ri為熱敏電阻。5由圖線可知，溫度為 50c時，Ri=0.8k Q由歐姆定律可得E I(R R2), UIR2代入數(shù)據(jù)解得R2 .1.2kQ11 .如圖，一邊長為lo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)強度大小 為B的勻強磁場。一長度大于 J2l。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)

16、體r,金屬框電棒始終與ac垂直且中點位于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阻可忽略。將導(dǎo)體棒與a點之間的距離記為x,求導(dǎo)體棒所受安培力的大小隨x（0 x J210）變化的關(guān)系。忒長02【解析】【詳解】當(dāng)導(dǎo)體棒與金屬框接觸的兩點間棒的長度為1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Blv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rl此時導(dǎo)體棒所受安培力大小為BI1由題設(shè)和幾何關(guān)系有2x,2(-21。x),01o聯(lián)立各式得2B2vx,r2冬 Z2lor12 .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

17、送帶向右勻速運動，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=10 kg的載物箱(可視為質(zhì)點)，以初速度vo=5.0 m/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)=0.10,重力加速度取g =10m/s2。(1)若v=4.0 m/s,求載物箱通過傳送帶所需的時間;(2)求載物箱到達右側(cè)平臺時所能達到的最大速度和最小速度；.13 一 .，一一.(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(cè)平臺向右側(cè)平臺12運動的過程中，傳送帶對它的沖量?！敬鸢浮?1)2.75s； (2) v 4&m/s, v1 J2m/s； (3)0I 20

18、8.3N s,方向豎直向上【解析】【詳解】(1)傳送帶的速度為v 4.0m/s時，載物箱在傳送帶上先做勻減速運動，設(shè)其加速度為a,由牛頓第二定律有：mg ma 設(shè)載物箱滑上傳送帶后勻減速運動的距離為xi,由運動學(xué)公式有22v v02axi 聯(lián)立式，代入題給數(shù)據(jù)得x=4.5m；因此，載物箱在到達右側(cè)平臺前，速度先減小至v,然后開始做勻速運動，設(shè)載物箱從滑上傳送帶到離開傳送帶所用的時間為 做勻減速運動所用的時間為t2,由運動學(xué)公式有vV。 at?t1v聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)有ti=2.75s；(2)當(dāng)載物箱滑上傳送帶后一直做勻減速運動時，到達右側(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

19、勻加速運動時，到達右側(cè)平臺時的速度最大，設(shè)為V2.由動能定理有mgL1 2 mv1212-mV。(72mgL2一 mv2 22-mvo 2由式并代入題給條件得v1 J2m/s, v2 4，2m/s (3)傳送帶的速度為v 6.0m/s時，由于v。 v v2,載物箱先做勻加速運動，加速度大小仍a。設(shè)載物箱做勻加速運動通過的距離為X2,所用時間為t3,由運動學(xué)公式有v vo at3 22v v0 2ax2?聯(lián)立？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 t3)的時間后，傳送帶突然

20、停止，設(shè)載物箱勻速運動通過的距離為X3有X3 v( t t3)由？?？式可知mg(L X2由運動學(xué)公式1 2 一 mv即載物箱運動到右側(cè)平臺時速度大于零，設(shè)為丫3,2v2 v22a(L X2 X3)v3 5m/s減速運動時間1st4設(shè)載物箱通過傳遠帶的過程中，傳送帶在水平方向上和豎直方向上對它的沖量分別為Il、12。由動量定理有11 m(v3 Vo)0.62512 N( t t4) mg( t t4) Ns 208.3N s,方向豎直向上3則在整個過程中，傳送帶給載物箱的沖量I I2 208.3N s,方向豎直向上(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

21、所 做的第一題計分。物理一一選彳3司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。現(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.氣體壓強逐漸增大，內(nèi)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(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；BCED .由理想氣體狀態(tài)方程 -pV C ,可知體積減少，溫度不變，所以壓強增大。因為溫度不變，內(nèi)能不 T變，體積

22、減少，外界對系統(tǒng)做功，由熱力學(xué)第一定律U W Q可知，系統(tǒng)放熱，BCD正確，E錯誤;故選BCD。14.如圖，兩側(cè)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ho= 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 Ti=283K。大氣壓強 po=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Vi,壓強為pi,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,壓強變?yōu)镻2o由玻意耳定律有pVi P2V2設(shè)注入水銀后水銀柱高度為h,水銀的密度為 P,按題設(shè)條件有Pi Pogho, P2 Po ghVi S 2H l ho , V2 SH聯(lián)立以上式子并代入題中數(shù)據(jù)得h=i2.9cm(ii)密