2020年物理高考真題卷-全國2（含答案解析）

2020年普通高等學(xué)校招生全國統(tǒng)一考試?全國II卷

物理

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14~18題只有一項符合

題目要求,第19-21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。

14.管道高頻焊機可以對由鋼板卷成的圓管的接縫實施焊接。焊機的原理如圖所示,圓管通過一個接有高頻

交流電源的線圈,線圈所產(chǎn)生的交變磁場使圓管中產(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。焊接過程中所利用的電磁學(xué)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)者為

A.庫侖B.霍爾

C.洛倫茲D.法拉第

15.若一均勻球形星體的密度為0,引力常量為G,則在該星體表面附近沿圓軌道繞其運動的衛(wèi)星的周期是

16.如圖,在摩托車越野賽途中的水平路段前方有一個坑,該坑沿摩托車前進(jìn)方向的水平寬度為3h,其左邊

緣a點比右邊緣6點高0.5瓦若摩托車經(jīng)過a點時的動能為瓦它會落到坑內(nèi)。點，c與a的水平距離和高

度差均為無若經(jīng)過a點時的動能為國該摩托車恰能越過坑到達(dá)b點。詈等于

A.20B.18

C.9.0D.3.0

17.CT掃描是計算機X射線斷層掃描技術(shù)的簡稱,CT掃描機可用于對多種病情的探測。圖(a)是某種CT機

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)中從“之間有一電子束的加速電場,

虛線框內(nèi)有勻強偏轉(zhuǎn)磁場;經(jīng)調(diào)節(jié)后電子束從靜止開始沿帶箭頭的實線所示的方向前進(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記為尸點。則

圖（a）圖（b）

A.〃處的電勢高于“處的電勢

B.增大M、"之間的加速電壓可使尸點左移

C.偏轉(zhuǎn)磁場的方向垂直于紙面向外

D.增大偏轉(zhuǎn)磁場磁感應(yīng)強度的大小可使尸點左移

18.笊核汨可通過一系列聚變反應(yīng)釋放能量,其總效果可用反應(yīng)式

6洱-2,He+2擔(dān)+2Q+43.15MeV

表示。海水中富含笊，己知1kg海水中含有的笊核約為Loxley個,若全都發(fā)生聚變反應(yīng)，其釋放的能量與

質(zhì)量為〃的標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒時釋放的熱量相等；已知1kg標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒釋放的熱量約為2.9X10,J,1MeV=1.6

Xio-13J,則〃約為

A.40kgB.100kg

C.400kgD.1000kg

19.特高壓輸電可使輸送中的電能損耗和電壓損失大幅降低。我國已成功掌握并實際應(yīng)用了特高壓輸電技

術(shù)。假設(shè)從4處采用550kV的超高壓向6處輸電，輸電線上損耗的電功率為△2到達(dá)6處時電壓下降了△

U。在保持/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)榈竭_(dá)8處時電壓下降了Au\不考慮其他因素的影響,則

A.△?'=三白尸B.AP'=三八戶

42

C.A〃一A〃D.A〃一A〃

42

20.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、6為圓環(huán)水平直徑上的兩

個點，c、d為豎直直徑上的兩個點,它們與圓心的距離均相等。則

A.a、6兩點的場強相等

B.a、力兩點的電勢相等

C.c、d兩點的場強相等

D.c、d兩點的電勢相等

21.水平冰面上有一固定的豎直擋板。一滑冰運動員面對擋板靜止在冰面上,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，運動員獲得退行速度;物塊與擋板彈性碰撞，

速度反向,追上運動員時，運動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。

總共經(jīng)過8次這樣推物塊后,運動員退行速度的大小大于5.0m/s,反彈的物塊不能再追上運動員。不計冰

面的摩擦力,該運動員的質(zhì)量可能為

A.48kgB.53kg

C.58kgD.63kg

二、非選擇題:共62分。第22~25題為必考題,每個試題考生都必須作答。第33~34題為選考題,考生根

據(jù)要求作答。

（一）必考題:共47分。

22.（5分）一細(xì)繩跨過懸掛的定滑輪,兩端分別系有小球A和B,如圖所示。一實驗小組用此裝置測量小球B

運動的加速度。

令兩小球靜止,細(xì)繩拉緊,然后釋放小球,測得小球8釋放時的高度A）=0.590m,下降一段距離后的高度h

=0.100m;由A）下降至右所用的時間T=0.730s。由此求得小球8加速度的大小為a=m/s2（保

留3位有效數(shù)字）。

從實驗室提供的數(shù)據(jù)得知，小球48的質(zhì)量分別為100.0g和150.0g,當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮間=9.80

m/s）根據(jù)牛頓第二定律計算可得小球6加速度的大小為a'=m/s"保留3位有效數(shù)字）。

可以看出，a'與a有明顯差異,除實驗中的偶然誤差外,寫出一條可能產(chǎn)生這一結(jié)果的原

因:O

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A“量程200mA,內(nèi)阻

&尸10.0Q)、電流表A?(量程500mA,內(nèi)阻%=L0Q)、定值電阻吊(阻值年10.0Q)、滑動變阻器

卡(最大阻值10Q)、電源以電動勢4.5V,內(nèi)阻很小)、開關(guān)S和若干導(dǎo)線。該同學(xué)設(shè)計的電路如圖(a)所

zKo

茸T爭

圖(b)

⑴根據(jù)圖(a),在圖(b)的實物圖中畫出連線。

⑵若71、《分別為流過電流表&和A2的電流,工、I*、&和吊寫出：小燈泡兩端的電壓U

流過小燈泡的電流I=o為保證小燈泡的安全不能超過

____mAo

(3)實驗時,調(diào)節(jié)滑動變阻器，使開關(guān)閉合后兩電流表的示數(shù)為零。逐次改變滑動變阻器滑片位置并讀取相

應(yīng)的71和4所得實驗數(shù)據(jù)在下表中給出。

I\/mA325585125144173

72/mAn.71229299379424470

根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可算得,當(dāng)71=173mA時，燈絲電阻R=—Q(保留1位小數(shù))。

(4)如果用另一個電阻替代定值電阻場其他不變,為了能夠測量完整的伏安特性曲線,所用電阻的阻值不能

小于Q(保留1位小數(shù))。

24.(12分)如圖，在-8<y〈+8區(qū)域中存在方向垂直于紙面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度8的大小可

調(diào)，方向不變。一質(zhì)量為小、電荷量為q(q>0)的粒子以速度均從磁場區(qū)域左側(cè)沿x軸進(jìn)入磁場，不計重力。

(1)若粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后穿過y軸正半軸離開磁場,分析說明磁場的方向，并求在這種情況下磁感應(yīng)強度的

最小值&；

(2)如果磁感應(yīng)強度大小為半,粒子將通過虛線所示邊界上的一點離開磁場。求粒子在該點的運動方向與x

軸正方向的夾角及該點到X軸的距離。

li

25.(20分)如圖，一豎直圓管質(zhì)量為〃下端距水平地面的高度為〃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,且每次碰撞時間均極短;在運動過程中,管始終保持豎直。已知M=

4私球和管之間的滑動摩擦力大小為4mg,g為重力加速度的大小,不計空氣阻力。

(1)求管第一次與地面碰撞后的瞬間,管和球各自的加速度大??；

(2)管第一次落地彈起后,在上升過程中球沒有從管中滑出，求管上升的最大高度;

(3)管第二次落地彈起的上升過程中,球仍沒有從管中滑出，求圓管長度應(yīng)滿足的條件。

一口

（二）選考題:共15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。

33.[物理——選修3-3]（15分）

（1）（5分）下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)換過程的敘述,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o（填正確答案標(biāo)號）

A.汽車通過燃燒汽油獲得動力并向空氣中散熱

B.冷水倒入保溫杯后,冷水和杯子的溫度都變得更低

C.某新型熱機工作時將從高溫?zé)嵩次盏臒崃咳哭D(zhuǎn)化為功,而不產(chǎn)生其他影響

D.冰箱的制冷機工作時從箱內(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，它是一個底部開口、上部封閉的容器，外形與鐘相似。潛水鐘在水

下時其內(nèi)部上方空間里存有空氣，以滿足潛水員水下避險的需要。為計算方便，將潛水鐘簡化為截面積為S、

高度為小、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〃的水下，如圖所示。已

知水的密度為4重力加速度大小為g,大氣壓強為口,H>>為,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〃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為R時的體積。

34.[物理——選修3Y]（15分）

（1）（5分）用一個擺長為80.0cm的單擺做實驗,要求擺動的最大角度小于5°,則開始時將擺球拉離平衡位

置的距離應(yīng)不超過cm（保留1位小數(shù)）。（提示:單擺被拉開小角度的情況下,所求的距離約等于擺

球沿圓弧移動的路程。）

某同學(xué)想設(shè)計一個新單擺,要求新單擺擺動10個周期的時間與原單擺擺動11個周期的時間相等。新單擺

的擺長應(yīng)該取為cm。

（2）（10分）直角棱鏡的折射率n=\.5,其橫截面如圖所示，圖中/7=90°,NA=30°,截面內(nèi)細(xì)束與BC

邊平行的光線,從棱鏡邊上的〃點射入,經(jīng)折射后射到8c邊上。

（i）光線在6c邊上是否會發(fā)生全反射?說明理由；

（ii）不考慮多次反射,求從/C邊射出的光線與最初的入射光線夾角的正弦值。

題于1415161718192021

答案DABDCADABCBC

14.D【命題意圖】本題考查了物理學(xué)史。

【解題思路】高頻焊接利用的電磁學(xué)規(guī)律是電磁感應(yīng)現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)者是法拉第,A、B、C項錯誤,D項正確。

15.A【命題意圖】本題考查了萬有引力定律，考查的核心素養(yǎng)是科學(xué)思維。

【解題思路】根據(jù)萬有引力定律有攀=嗎?，又M=P?豈手,解得7T||，B、C、D項錯誤,A項正確。

16.B【命題意圖】本題考查了平拋運動規(guī)律、動能的概念,考查的核心素養(yǎng)是物理觀念和科學(xué)思維。

【解題思路】摩托車落到C點時,根據(jù)平拋運動規(guī)律有加坳風(fēng)力二濾,解得詔戶日;同理摩托車落到b

點時有詔2^g瓦又動能￡1二%諾1、后二與詒2,所以等=18,故A、C、D項錯誤,B項正確。

22

17.D【命題意圖】本題考查帶電粒子在電場中的加速和磁場中的偏轉(zhuǎn)問題，考查的核心素養(yǎng)是科學(xué)思

維。

【解題思路】電子在電場中加速運動，電場力的方向和運動方向相同,而電子所受電場力的方向與電場的

方向相反，所以〃處的電勢低于“處的電勢,A項錯誤;增大從“之間的電壓，根據(jù)動能定理可知，電子進(jìn)入

磁場時的初速度變大,根據(jù)r華知其在磁場中的軌跡半徑增大，偏轉(zhuǎn)程度減小,尸點將右移,B項錯誤;根據(jù)

左手定則可知,磁場的方向應(yīng)該垂直于紙面向里,c項錯誤;結(jié)合B項分析,可知增大磁場的磁感應(yīng)強度,軌跡

半徑將減小，偏轉(zhuǎn)程度增大,產(chǎn)點將左移,D項正確。

[STSE]本題以CT掃描機中X射線的產(chǎn)生為情境命題,時代性強,與所學(xué)知識聯(lián)系緊密,考查考生靈活運

用所學(xué)物理知識建立物理模型、解決實際問題的能力,激發(fā)考生學(xué)習(xí)物理的興趣。

18.C【命題意圖】本題考查笊核的聚變反應(yīng)，增強考生的環(huán)境保護(hù)意識，考查的核心素養(yǎng)是能量觀念和

科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。

【解題思路】結(jié)合核反應(yīng)方程知，1kg海水中的笊核全部發(fā)生聚變反應(yīng)放出的能量￡半吐X43.15X

6

1.6X10-1315X1O10J,根據(jù)題意得M=勺仁1.15x10；*]kg心

EQ2.9X1。/

400kg,故A、B、D項錯誤,C項正確。

[STSE]本題以海水中笊核的聚變反應(yīng)為背景命題,強調(diào)清潔能源的發(fā)展前景，增強考生的環(huán)保意識和社

會責(zé)任感。

19.AD【命題意圖】本題考查特高壓輸電、功率等知識點，考查的核心素養(yǎng)是物理觀念和科學(xué)思維。

【解題思路】若采用550kV的超高壓輸電，輸電線上的功率損耗A戶=的）2?7,輸電線路損失的電壓A

U=三?r,若改用1100kV的特高壓輸電，同理有A戶'=亨2?r,

△r,可得，故B、C項錯誤,A、D項正確。

【回歸教材】特高壓輸電改編自人教版教材選修3-2中P46的習(xí)題3、4的內(nèi)容，既突出考查考生對基本

概念和規(guī)律的理解,又能很好地聯(lián)系生活實際。

20.ABC【命題意圖】本題考查電場與電勢等知識點，考查考生的模型建構(gòu)能力，考查的核心素養(yǎng)是科學(xué)

思維。

【解題思路】沿豎直方向?qū)A環(huán)分割成無窮個小段,關(guān)于水平直徑對稱的兩小段構(gòu)成等量異種點電荷模

型,在等量異種點電荷的垂直平分線上各點場強方向由正點電荷指向負(fù)點電荷,根據(jù)對稱性可知a、6兩點

的場強相等,A項正確;取無窮遠(yuǎn)處電勢為零,在等量異種點電荷的垂直平分線上各點電勢均為零,故a、6兩

點的電勢相等,B項正確;沿水平方向?qū)A環(huán)分割成無窮個小段,關(guān)于豎直直徑對稱的兩小段構(gòu)成等量同種點

電荷模型,在等量同種點電荷的垂直平分線上各點場強方向垂直于連線,根據(jù)對稱性可知。、/兩點的場強

相等,C項正確;在等量異種點電荷模型中,距離正點電荷近的點電勢高，故04,D項錯誤。

【易錯剖析】考生容易跟著感覺走，認(rèn)為A、B選項與C、D選項中分別有一個正確，導(dǎo)致漏選;要結(jié)合幾

何關(guān)系正確地分析,運用物理方法來有效建立物理模型,根據(jù)對稱性來判斷。

21.BC【命題意圖】本題考查動量守恒定律，考查的核心素養(yǎng)是運動與相互作用觀念和科學(xué)思維。

【解題思路】選運動員退行速度方向為正方向，設(shè)運動員的質(zhì)量為M,物塊的質(zhì)量為m,物塊被推出時的速

度大小為玲，運動員第一次推出物塊后的退行速度大小為展根據(jù)動量守恒定律，運動員第一次推出物塊時

有。=則加,物塊與擋板發(fā)生彈性碰撞，以等大的速率反彈;第二次推出物塊時有Mv\+mv后-mvo+Mvz,依此類

推，〃吸加+〃%，…，〃底7加的=~?兩"的又運動員的退行速度V8>v0,即&，解得即52kg〈族60

kg,故B、C項正確,A、D項錯誤。

【關(guān)鍵一步】本題需要考生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決物理問題,運用歸納法的思想,分析出運動員推出物塊的作

用過程滿足的關(guān)系式即可。

22.【答案】1.84（2分）1.96（2分）滑輪的軸不光滑或滑輪有質(zhì)量（1分）

【命題意圖】本題考查測加速度的創(chuàng)新實驗，考查的核心素養(yǎng)是科學(xué)思維、科學(xué)探究。

【解題思路】小球8做初速度為零的勻加速直線運動，有力廠為W。72,解得84m/s2o對8由牛頓第二

ff2

定律有mBg-F=mBa,對A由牛頓第二定律有F-mAg=mAa\F=F,解得屋-（9加一二上ggm/so/和己有明

mB+mA

顯差異,原因可能是滑輪的軸不光滑或滑輪有質(zhì)量。

23.【答案】（1）如圖所示（2分）（2）△（扁加）（2分）22Tl（2分）180（2分）（3）11.6（2分）

（4）8.0（2分）

【命題意圖】本題考查研究小燈泡的伏安特性實驗，考查的核心素養(yǎng)是科學(xué)思維、科學(xué)探究。

【實驗攻略】本實驗把電流表Ai串聯(lián)定值電阻顯當(dāng)成電壓表使用，用電流表A2測量電路中的電流，則流

過小燈泡的電流為電流表Az與電流表Ai的示數(shù)之差,結(jié)合小燈泡的額定電壓,得出電流表Ai的最大示數(shù)。

通過歐姆定律求出小燈泡在某一工作狀態(tài)下燈絲的電阻。為了得到完整的伏安特性曲線，根據(jù)小燈泡的額

定電壓可得出與電流表人串聯(lián)電阻的最小值。

【解題思路】⑵根據(jù)串并聯(lián)知識可得小燈泡兩端的電壓為Z（%琢），流過小燈泡的電流/會乜，小燈泡

的額定電壓為U額=3.6V,由〃額=71（%通））可得Zi=180mA,即為了保證小燈泡的安全，△不能超過180mA。

⑶燈絲的電阻R=-=/如+叫當(dāng)Zi-173mA時，72-170mA,解得6Q。⑷小燈泡的額定電壓為〃額

=3.6V,由41（%吊》〃額可得7?28.0Q。

24.【命題意圖】本題考查了帶電粒子在磁場中的運動，意在考查考生綜合物理規(guī)律處理問題的能力。

解：（1）由題意,粒子剛進(jìn)入磁場時應(yīng)受到方向向上的洛倫茲力，因此磁場方向垂直于紙面向里。設(shè)粒子進(jìn)入

磁場中做圓周運動的半徑為R,根據(jù)洛倫茲力公式和圓周運動規(guī)律,有

qv0B=畔①（2分）

由此可得

②（1分）

qB

粒子穿過y軸正半軸離開磁場,其在磁場中做圓周運動的圓心在y軸正半軸上,半徑應(yīng)滿足

gh③（1分）

由題意，當(dāng)磁感應(yīng)強度大小為尺時,粒子的運動半徑最大，由此得

旦=華④（1分）

qn

（2）若磁感應(yīng)強度大小為等,粒子做圓周運動的圓心仍在y軸正半軸上，由②④式可得,此時圓弧半徑為

R&h⑤（1分）

粒子會穿過圖中戶點離開磁場,運動軌跡如圖所示。

設(shè)粒子在產(chǎn)點的運動方向與x軸正方向的夾角為。，由幾何關(guān)系

sina=-=^-⑥（2分）

2/72

貝￡⑦（1分）

6

由幾何關(guān)系可得,戶點與X軸的距離為

y=272（l-cosa）⑧（2分）

聯(lián)立⑦⑧式得

y=（2^/3）A⑨（1分）

25.【命題意圖】本題綜合考查動能定理、牛頓運動定律以及運動學(xué)公式等知識，考查了考生構(gòu)建物理模

型的能力以及綜合物理規(guī)律解決問題的能力。

解：（1）管第一次落地彈起的瞬間，小球仍然向下運動。設(shè)此時管的加速度大小為為方向向下;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,由牛頓運動定律有

Mai=Mg+f①（1分）

ma2=f-mg②（1分）

聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù),得

ai=2ff,32=5g③（2分）

（2）管第一次碰地前與球的速度大小相同。由運動學(xué)公式,碰地前瞬間它們的速度大小均為

v°=j2gH④（1分）

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。

設(shè)自彈起時經(jīng)過時間心,管與小球的速度剛好相同。取向上為正方向，由運動學(xué)公式

n-siti=-v0+aiti⑤（2分）

聯(lián)立③④⑤式得

的|伊⑥（1分）

5\9

設(shè)此時管下端的高度為A1,速度為Fo由運動學(xué)公式可得

hi=voU--aitl⑦（1分）

⑧（1分）

由③④⑥⑧式可判斷此時丫為。此后,管與小球?qū)⒁约铀俣萭減速上升運到達(dá)最高點。由運動學(xué)公式有

”⑨（I分）

2g

設(shè)管第一次落地彈起后上升的最大高度為久則

Hi=hi+lh⑩（I分）

聯(lián)立③④⑥⑦⑧⑨⑩式可得

?（1分）

（3）設(shè)第一次彈起過程中球相對管的位移為司。在管開始下落到上升〃這一過程中，由動能定理有

+mg（H-出+x）-4mgxi=Q?（3分）

聯(lián)立??式并代入題給數(shù)據(jù)得

x部?（1分）

同理可推得,管與球從再次下落到第二次彈起至最高點的過程中,球與管的相對位移.為

Xzgl?（1分）

設(shè)圓管長度為L.管第二次落地彈起后的上升過程中,球不會滑出管外的條件是

x\+x?WL?（1分）

聯(lián)立????式,/應(yīng)滿足條件為

/卷〃?（1分）

33.（1）【答案】B（2分）C（3分）

【命題意圖】本題考查了熱力學(xué)定律的知識,意在考查考生對物理規(guī)律的理解。

【解題思路】汽車通過燃燒汽油獲得動力并向空氣中散熱既不違背熱力學(xué)第一定律也不違背熱力學(xué)第二

定律;冷水倒入保溫杯后，冷水和杯子的溫度都變得更低,違背了熱力學(xué)第一定律;熱機工作時吸收的熱量不

可能全部用來對外做功,而不產(chǎn)生其他影響,顯然C選項遵循熱力學(xué)第一定律,但違背了熱力學(xué)第二定律;冰

箱的制冷機工作時,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)，既不違背熱力學(xué)第一定律也不違背

熱力學(xué)第二定律,綜上所述,第一個空選B,第二個空選C?

（2）【命題意圖】本題考查了玻意耳定律以及壓強的計算，意在考查考生綜合分析問題的能力。

解：（i）設(shè)潛水鐘在水面上方時和放入水下后筒內(nèi)氣體的體積分別為％和匕放入水下后筒內(nèi)氣體的壓強為

R,由玻意耳定律和題給條件有

"%9%①（2分）

%=hS②（1分）

V\=（h-1）S③（1分）

6=6+P④（1分）

聯(lián)立以上各式并考慮到解得

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