2020年全國(guó)統(tǒng)一考試 新課標(biāo)Ⅱ卷-物理

年II卷2020年全國(guó)統(tǒng)一考試II卷一一物理二、選擇題：本題共8小題，每小題6分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第14~18題只有一項(xiàng)符合題目要求，第19~21題有多項(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．管道高頻焊機(jī)可以對(duì)由鋼板卷成的圓管的接縫實(shí)施焊接。焊機(jī)的原理如圖所示，圓管通過(guò)一個(gè)接有高頻交流電源的線圈，線圈所產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)使圓管中產(chǎn)生交變電流，電流產(chǎn)生的熱量使接縫處的材料熔化將其焊接。焊接過(guò)程中所利用的電磁學(xué)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)者為A.A.庫(kù)侖B.霍爾C.洛倫茲D.法拉第若一均勻球形星體的密度為p引力常量為G,則在該星體表面附近沿圓軌道繞其運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的周期是A．B．3nGA．B．3nGp丄4nGp如圖，在摩托車越野賽途中的水平路段前方有一個(gè)坑，該坑沿摩托車前進(jìn)方向的水平寬度為h，其左邊緣a點(diǎn)比右邊緣b點(diǎn)高0.5h。若摩托車經(jīng)過(guò)a點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為件，它會(huì)落到坑內(nèi)c點(diǎn)。c與a的水平距離和高度差E均為h；若經(jīng)過(guò)a點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為E2，該摩托車恰能越過(guò)坑到達(dá)b點(diǎn)。等于1A．20B．18C．9.0D．3.0CT掃描是計(jì)算機(jī)X射線斷層掃描技術(shù)的簡(jiǎn)稱，CT掃描機(jī)可用于對(duì)多種病情的探測(cè)。圖（a）是某種CT機(jī)主要部分的剖面圖，其中X射線產(chǎn)生部分的示意圖如圖（b）所示。圖（b）中M、N之間有一電子束的加速電場(chǎng)，虛線框內(nèi)有勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)；經(jīng)調(diào)節(jié)后電子束從靜止開始沿帶箭頭的實(shí)線所示的方向前進(jìn)，打到靶上，產(chǎn)生X射線（如圖中帶箭頭的虛線所示）；將電子束打到靶上的點(diǎn)記為P點(diǎn)。則圖⑹圖⑹M處的電勢(shì)高于N處的電勢(shì)B.增大M、N之間的加速電壓可使P點(diǎn)左移C.偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向外D.增大偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小可使P點(diǎn)左移氘核2H可通過(guò)一系列聚變反應(yīng)釋放能量，其總效果可用反應(yīng)式62Ht24He+2iH+2m+43.15MeV表示。11210海水中富含氘，已知1kg海水中含有的氘核約為1.0X1022個(gè)，若全都發(fā)生聚變反應(yīng)，其釋放的能量與質(zhì)量為M的標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒時(shí)釋放的熱量相等；已知1kg標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒釋放的熱量約為2.9X107J,1MeV=1.6x10-3J，則M約為A.40kgB.100kgC.400kgD.1000kg特高壓輸電可使輸送中的電能損耗和電壓損失大幅降低。我國(guó)已成功掌握并實(shí)際應(yīng)用了特高壓輸電技術(shù)。假設(shè)從A處采用550kV的超高壓向B處輸電，輸電線上損耗的電功率為AP,到達(dá)B處時(shí)電壓下降了AU。在保持A處輸送的電功率和輸電線電阻都不變的條件下，改用1100kV特高壓輸電，輸電線上損耗的電功率變?yōu)锳P',到達(dá)B處時(shí)電壓下降了AU。不考慮其他因素的影響，則1AP丄AP41AP=AP21AU=AU41B.AU=AU220.如圖，豎直面內(nèi)一絕緣細(xì)圓環(huán)的上、下半圓分別均勻分布著等量異種電荷。a、b為圓環(huán)水平直徑上的兩個(gè)點(diǎn),a、b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相等c、d兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等c、d兩點(diǎn)的電勢(shì)相等21?水平冰面上有一固定的豎直擋板，一滑冰運(yùn)動(dòng)員面對(duì)擋板靜止在冰面上，他把一質(zhì)量為4.0kg的靜止物塊以大小為5.0m/s的速度沿與擋板垂直的方向推向擋板，運(yùn)動(dòng)員獲得退行速度；物塊與擋板彈性碰撞，速度反向,追上運(yùn)動(dòng)員時(shí)，運(yùn)動(dòng)員又把物塊推向擋板，使其再一次以大小為5.0m/s的速度與擋板彈性碰撞?？偣步?jīng)過(guò)8次這樣推物塊后，運(yùn)動(dòng)員退行速度的大小大于5.0m/s,反彈的物塊不能再追上運(yùn)動(dòng)員。不計(jì)冰面的摩擦力,該運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量可能為A.48kgB.53kgC.58kgD.63kg三、非選擇題：共174分，第22~32題為必考題，每個(gè)試題考生都必須作答。第33~38題為選考題，考生根據(jù)要求作答。（一）必考題：共129分。22.（5分）一細(xì)繩跨過(guò)懸掛的定滑輪，兩端分別系有小球A和B如圖所示。一實(shí)驗(yàn)小組用此裝置測(cè)量小令兩小球靜止，細(xì)繩拉緊，然后釋放小球，測(cè)得小球B釋放時(shí)的高度h0=0.590m,下降一段距離后的高度h=0.100m；由h0下降至h所用的時(shí)間T=0.730s。由此求得小球B加速度的大小為a=m/s2（保留3位有效數(shù)字）。從實(shí)驗(yàn)室提供的數(shù)據(jù)得知，小球!、B的質(zhì)量分別為100.0g和150.0g當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮間=9.80m/磯根據(jù)牛頓第二定律計(jì)算可得小球B加速度的大小為a-m/s2（保留3位有效數(shù)字）?？梢钥闯?，a，與a有明顯差異，除實(shí)驗(yàn)中的偶然誤差外，寫出一條可能產(chǎn)生這一結(jié)果的原因：23.（10分）某同學(xué)要研究一小燈泡L（3.6V，0.30A）的伏安特性。所用器材有：電流表A1（量程200mA,內(nèi)阻Rg1=10.0。），電流表A2（量程500mA,內(nèi)阻Rg2=1.00）、定值電阻R0（阻值R0=1O.O0）、滑動(dòng)變阻器R1（最大阻值100）、電源E（電動(dòng)勢(shì)4.5V,內(nèi)阻很?。㈤_關(guān)S和若干導(dǎo)線。該同學(xué)設(shè)計(jì)的電路如圖（a）所示。（1）根據(jù)圖（a）,在圖（b）的實(shí)物圖中畫出連線。（2）若I］、I2分別為流過(guò)電流表A1和A2的電流，利用I］、I2、Rg1和R0寫出：小燈泡兩端的電壓U=,流過(guò)小燈泡的電流1=。為保證小燈泡的安全，I］不能超過(guò)mA。（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使開關(guān)閉合后兩電流表的示數(shù)為零。逐次改變滑動(dòng)變阻器滑片位置并讀取相應(yīng)的I1和厶。所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在下表中給出。，,I,/mA325585125144173厶/mA171229299379424470根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可算得，當(dāng)I1=173mA時(shí)，燈絲電阻R=Q(保留1位小數(shù))。(4)如果用另一個(gè)電阻替代定值電阻R0,其他不變，為了能夠測(cè)量完整的伏安特性曲線，所用電阻的阻值不能小于。(保留1位小數(shù))。(12分)如圖，在OSxWh,y<+a區(qū)域中存在方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小可調(diào)，方向不變。一質(zhì)量為m,電荷量為q(q>0)的粒子以速度v0從磁場(chǎng)區(qū)域左側(cè)沿x軸進(jìn)入磁場(chǎng)，不計(jì)重力。若粒子經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后穿過(guò)y軸正半軸離開磁場(chǎng)，分析說(shuō)明磁場(chǎng)的方向，并求在這種情況下磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值Bm；B⑵如果磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為弓，粒子將通過(guò)虛線所示邊界上的一點(diǎn)離開磁場(chǎng)。求粒子在該點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向與x軸正方向的夾角及該點(diǎn)到x軸的距離。(20分)如圖，一豎直圓管質(zhì)量為M,下端距水平地面的高度為H,頂端塞有一質(zhì)量為m的小球。圓管由靜止自由下落，與地面發(fā)生多次彈性碰撞，且每次碰撞時(shí)間均極短；在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，管始終保持豎直。已知M=4m，球和管之間的滑動(dòng)摩擦力大小為4mg,g為重力加速度的大小，不計(jì)空氣阻力。求管第一次與地面碰撞后的瞬間，管和球各自的加速度大小；管第一次落地彈起后，在上升過(guò)程中球沒(méi)有從管中滑出，求管上升的最大高度；管第二次落地彈起的上升過(guò)程中，球仍沒(méi)有從管中滑出，求圓管長(zhǎng)度應(yīng)滿足的條件。（二）選考題：共45分。請(qǐng)考生從2道物理題、2道化學(xué)題、2道生物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(jì)分。[物理——選修3-3]（15分）（1）（5分）下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)換過(guò)程的敘述，違背熱力學(xué)第一定律的有,不違背熱力學(xué)第一定律、但違背熱力學(xué)第二定律的有。（填正確答案標(biāo)號(hào)）汽車通過(guò)燃燒汽油獲得動(dòng)力并向空氣中散熱冷水倒入保溫杯后，冷水和杯子的溫度都變得更低某新型熱機(jī)工作時(shí)將從高溫?zé)嵩次盏臒崃咳哭D(zhuǎn)化為功，而不產(chǎn)生其他影響冰箱的制冷機(jī)工作時(shí)從箱內(nèi)低溫環(huán)境中提取熱量散發(fā)到溫度較高的室內(nèi)（2）（10分）潛水鐘是一種水下救生設(shè)備，它是一個(gè)底部開口、上部封閉的容器，外形與鐘相似。潛水鐘在水下時(shí)其內(nèi)部上方空間里存有空氣，以滿足潛水員水下避險(xiǎn)的需要。為計(jì)算方便，將潛水鐘簡(jiǎn)化為截面積為S、高度為h、開口向下的圓筒；工作母船將潛水鐘由水面上方開口向下吊放至深度為H的水下，如圖所示。已知水的密度為P重力加速度大小為g,大氣壓強(qiáng)為p0，H凈h，忽略溫度的變化和水密度隨深度的變化。（i）求進(jìn)入圓筒內(nèi)水的高度1;（ii）保持H不變，壓入空氣使筒內(nèi)的水全部排出，求壓入的空氣在其壓強(qiáng)為p0時(shí)的體積。[物理——選修3-4]（15分）（1）（5分）用一個(gè)擺長(zhǎng)為80.0cm的單擺做實(shí)驗(yàn)，要求擺動(dòng)的最大角度小于5°,則開始時(shí)將擺球拉離平衡位置的距離應(yīng)不超cm（保留1位小數(shù)）。（提示：?jiǎn)螖[被拉開小角度的情況下，所求的距離約等于擺球沿圓弧移動(dòng)的路程。）某同學(xué)想設(shè)計(jì)一個(gè)新單擺，要求新單擺擺動(dòng)10個(gè)周期的時(shí)間與原單擺擺動(dòng)11個(gè)周期的時(shí)間相等。新單擺的擺長(zhǎng)應(yīng)該取為cm。（2）（10分）直角棱鏡的折射率n=1.5，其橫截面如圖所示，圖中ZC=90°，ZA=30°o截面內(nèi)一細(xì)束與BC邊平行的光線，從棱鏡AB邊上的D點(diǎn)射入，經(jīng)折射后射到BC邊上。（i）光線在BC邊上是否會(huì)發(fā)生全反射?說(shuō)明理由；

2020年全國(guó)統(tǒng)一考試II卷一一物理14．D15．A16．B17．D18．C19．AD20．ABC21．BC22．1.841.96滑輪的軸不光滑（或滑輪有質(zhì)量）(22．1.841.96滑輪的軸不光滑（或滑輪有質(zhì)量）(1)23(2)I(Rg1+R0)I2-I1180(3)11.6(4)8.024．解：（1）由題意，粒子剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)應(yīng)受到方向向上的洛倫茲力，因此磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里。設(shè)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R根據(jù)洛倫茲力公式和圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律，有qvB=mV2①oRmv由此可得R=②粒子穿過(guò)y軸正半軸離開磁場(chǎng)，其在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心在y軸正半軸上，半徑應(yīng)滿足R<h③mv由題意，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為Bm時(shí)，粒子的運(yùn)動(dòng)半徑最大，由此得B=—產(chǎn)④mmqhB（2）若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為于，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心仍在y軸正半軸上，由②④式可得，此時(shí)圓弧半徑為R'=2h⑤聯(lián)立⑦⑧式得y聯(lián)立⑦⑧式得y=（2-h⑨25.解：（1）管第一次落地彈起的瞬間，小球仍然向下運(yùn)動(dòng)。設(shè)此時(shí)管的加速度大小為a.方向向下；球的加速度大小為a2，方向向上；球與管之間的摩擦力大小為f由牛頓運(yùn)動(dòng)定律有Ma=Mg+f①ma2=f-mg②聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù)，得a1=2g，a2=3g③（2）管第一次碰地前與球的速度大小相同。由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，碰地前瞬間它們的速度大小均為vo=<2gH④方向均向下。管彈起的瞬間，管的速度反向，球的速度方向依然向下。由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v0-a1t由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v0-a1t1=-v0+a2t1⑤⑥設(shè)此時(shí)管下端的高度為hi,速度為v。由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得h廣呢-2即I⑦v=v0-吧⑧由③④⑥⑧式可判斷此時(shí)v>0。此后，管與小球?qū)⒁约铀俣萭減速上升h2，到達(dá)最高點(diǎn)。由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有V22g設(shè)管第一次落地彈起后上升的最大高度為比，則H1=h1+h2⑩13聯(lián)立③④⑥⑦⑧⑨⑩式可得H1=25H?設(shè)第一次彈起過(guò)程中球相對(duì)管的位移為X]。在管開始下落到上升H]這一過(guò)程中，由動(dòng)能定理有Mg(H—H])+mg(H—H]+X])-4mgx]=0@4聯(lián)立??式并代入題給數(shù)據(jù)得x]=5H]?4同理可推得，管與球從再次下落到第二次彈起至最高點(diǎn)的過(guò)程中，球與管的相對(duì)位移x2為x=二H?225]設(shè)圓管長(zhǎng)度為L(zhǎng)。管第二次落地彈起后的上升過(guò)程中，球不會(huì)滑出管外的條件是X]+x2<L@]52聯(lián)立????式，L應(yīng)滿足條件為L(zhǎng)>]25H?JLZ/J33．(])BC(2)解：(i)設(shè)潛水鐘在水面上方時(shí)和放入水下后筒內(nèi)氣體的體積分別為V0和％,放入水下后筒內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為P],由玻意耳定律和題給條件有TOC\o"1-5"\h\zP1V1=P0V0①V=hS②V1=(h-l)S③p]=p0+pg(H-l)④聯(lián)立以上各式并考慮到Hh>l，解得1=h⑤P0+PgH(ii)設(shè)水全部排出后筒內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p2;此時(shí)筒內(nèi)氣體的體積為V0,這些氣體在其壓強(qiáng)為p0時(shí)的體積為V3，由玻意耳定律有p2V0=p0V3⑥其中p2=p0+pgH⑦設(shè)需壓入筒內(nèi)的氣體體積為V依題意V=v3-v0⑧聯(lián)立②⑥⑦⑧式得V=PgHh⑨p034．(])6.996.8(2)解：(i)設(shè)光線在D點(diǎn)的入射角