2020年全国普通高等学校招生统一考试物理试卷及参考答案(1).docx

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1、2020 年全国普通高等学校招生统一考试物理试卷 （全国卷）一、单选题1. 如图，水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈，右边套有一金属圆环。圆环初始时静止。 将图中开关 S 由断开状态拨至连接状态，电路接通的瞬间，可观察到( )A. 拨至 M 端或 N 端，圆环都向左运动B. 拨至 M 端或 N 端，圆环都向右运动C. 拨至 M 端时圆环向左运动，拨至 N 端时向右运动D. 拨至 M 端时圆环向右运动，拨至 N 端时向左运动2. 甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动，甲追上乙，并与乙发生碰撞，碰撞前后甲、 乙的速度随时间的变化如图中实线所示。已知甲的质量为 1 kg，则碰撞过程两物

2、块损失的机械能为 ( )A.3 JB.4 JC.5 JD.6 J3. “嫦娥四号”探测器于 2019 年 1 月在月球背面成功着陆，着陆前曾绕月球飞行，某段时间可认为绕月做匀速圆周运动，圆周半径为月球半径的 K 倍。已知地球半径 R 是月球半径的 P 倍，地球质量是月球质量的 Q 倍，地球表面重力加速度大小为 g。则“嫦娥四号”绕月球做圆周运动的速率为（ ）RKgQPRPKgQRQgKPRPgQKA.B.C.D.4. 如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上 O 点处；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体质量相等。系统平衡时，O 点两侧绳与竖直方向的夹角

3、分别为和。若a= 70 ，则等于（ ）A.45B.55C.60D.705. 真空中有一匀强磁场，磁场边界为两个半径分别为 a 和3a 的同轴圆柱面，磁场的方向与圆柱轴线平行，其横截面如图所示。一速率为 v 的电子从圆心沿半径方向进入磁场。已知电子质量为 m， 电荷量为 e，忽略重力。为使该电子的运动被限制在图中实线圆围成的区域内，磁场的磁感应强度最小为（ ）A. 3mv2ae二、多选题B. mvaeC. 3mv4aeD. 3mv5ae6.1934 年，约里奥居里夫妇用粒子轰击铝箔，首次产生了人工放射性同位素 X，反应方程为：4 He + 27 AlX + 1 n 。X 会衰变成原子核 Y，衰变

4、方程为XY + e 。则（ ）2130A.X 的质量数与 Y 的质量数相等B.X 的电荷数比 Y 的电荷数少 1C.X 的电荷数比27 Al 的电荷数多 2D.X 的质量数与 27 Al 的质量数相等13137. 在图（a）所示的交流电路中，电源电压的有效值为 220 V，理想变压器原、副线圈的匝数比为101， R1、R2、R3 均为固定电阻， R2 = 10 W，R3 = 20 W ，各电表均为理想电表。已知电阻 R2 中电流i2 随时间 t 变化的正弦曲线如图（b）所示。下列说法正确的是（ ）A.所用交流电的频率为 50 HzB.电压表的示数为 100 VC.电流表的示数为 1.0 AD.

5、变压器传输的电功率为 15.0 W8. 如图， M 是锐角三角形 PMN 最大的内角，电荷量为 q(q 0) 的点电荷固定在 P 点。下列说法正确的是（ ）A. 沿 MN 边，从 M 点到 N 点，电场强度的大小逐渐增大B. 沿 MN 边，从 M 点到 N 点，电势先增大后减小C. 正电荷在 M 点的电势能比其在 N 点的电势能大D. 将正电荷从 M 点移动到 N 点，电场力所做的总功为负三、实验题9. 某同学利用图（a）所示装置验证动能定理。调整木板的倾角平衡摩擦阻力后，挂上钩码，钩码 下落，带动小车运动并打出纸带。某次实验得到的纸带及相关数据如图（b）所示。已知打出图（b）中相邻两点的时间

6、间隔为 0.02 s，从图（b）给出的数据中可以得到，打出 B 点时小车的速度大小vB = m/s，打出 P 点时小车的速度大小 vP = m/s。（结果均保留 2 位小数）若要验证动能定理，除了需测量钩码的质量和小车的质量外，还需要从图（b）给出的数据中求得 的物理量为 。10. 已知一热敏电阻当温度从 10 升至 60 时阻值从几千欧姆降至几百欧姆，某同学利用伏安法测量其阻值随温度的变化关系。所用器材：电源 E、开关 S、滑动变阻器 R（最大阻值为 20 ）、电压表（可视为理想电表）和毫安表（内阻约为 100 ）。（1） 在答题卡上所给的器材符号之间画出连线，组成测量电路图。（2） 实验时

7、，将热敏电阻置于温度控制室中，记录不同温度下电压表和亳安表的示数，计算出相应的热敏电阻阻值。若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为 5.5 V 和 3.0 mA，则此时热敏电阻的阻值为 k（保留 2 位有效数字）。实验中得到的该热敏电阻阻值 R 随温度 t 变化的曲线如图（a）所示。（3） 将热敏电阻从温控室取出置于室温下，测得达到热平衡后热敏电阻的阻值为 2.2 k。由图（a）求得，此时室温为 （保留 3 位有效数字）。（4） 利用实验中的热敏电阻可以制作温控报警器，其电路的一部分如图（b）所示。图中，E 为直流电源（电动势为 10 V，内阻可忽略）；当图中的输出电压达到或超过 6.0 V

8、时，便触发报警器（图中未画出）报警。若要求开始报警时环境温度为 50 ，则图中 （填“ R1 ”或“ R2 ”）应使用热敏电阻，另一固定电阻的阻值应为 k（保留 2 位有效数字）。四、计算题11. 如图，一边长为l0 的正方形金属框 abcd 固定在水平面内，空间存在方向垂直于水平面、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场。一长度大于2l0 的均匀导体棒以速率 v 自左向右在金属框上匀速滑过，滑动过程中导体棒始终与 ac 垂直且中点位于 ac 上，导体棒与金属框接触良好。已知导体棒单位长度的电阻为 r，金属框电阻可忽略。将导体棒与 a 点之间的距离记为 x，求导体棒所受安培力的大小随 x（ 0 x

9、2l0 ）变化的关系式。12. 如图，相距 L = 11.5 m 的两平台位于同一水平面内，二者之间用传送带相接。传送带向右匀速运动，其速度的大小 v 可以由驱动系统根据需要设定。质量 m = 10 kg 的载物箱（可视为质点），以初速度v0 = 5.0 m/s 自左侧平台滑上传送带。载物箱与传送带间的动摩擦因数m=0.10 ，重力加速度取 g = 10 m/s2 。（1） 若v = 4.0 m/s ，求载物箱通过传送带所需的时间；（2） 求载物箱到达右侧平台时所能达到的最大速度和最小速度；（3） 若v = 6.0 m/s ，载物箱滑上传送带Dt = 13 s 后，传送带速度突然变为零。求载物

10、箱从左侧平12台向右侧平台运动的过程中，传送带对它的冲量。13.物理选修 33（1） 如图，一开口向上的导热气缸内。用活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞与气缸壁间无摩 擦。现用外力作用在活塞上。使其缓慢下降。环境温度保持不变，系统始终处于平衡状态。在活塞下降过程中 。A.气体体积逐渐减小，内能增知 B.气体压强逐渐增大，内能不变 C.气体压强逐渐增大，放出热量 D.外界对气体做功，气体内能不变E.外界对气体做功，气体吸收热量（2） 如图，两侧粗细均匀、横截面积相等、高度均为 H = 18 cm 的 U 型管，左管上端封闭，右管上端开口。右管中有高 h0 = 4 cm 的水银柱，水银柱上表面离管

11、口的距离l = 12 cm 。管底水平段的体积可忽略。环境温度为T1 = 283 K ，大气压强 P0 = 76 cmHg 。（i） 现从右侧端口缓慢注入水银（与原水银柱之间无气隙），恰好使水银柱下端到达右管底部。 此时水银柱的高度为多少?（ii） 再将左管中密封气体缓慢加热，使水银柱上表面恰与右管口平齐，此时密封气体的温度为多 少?14.物理选修 34（1） 如图，一列简谐横波平行于 x 轴传播，图中的实线和虚线分别为t = 0 和t = 0.1 s 时的波形图。已知平衡位置在 x = 6 m 处的质点，在 0 到 0.l s 时间内运动方向不变。这列简谐波的周期为 s，波速为 m/s，传播

12、方向沿 x 轴 （填“正方向”或“负方向”）。3（2） 如图，一折射率为的材料制作的三棱镜，其横截面为直角三角形ABC，A = 90，B = 30 。一束平行光平行于 BC 边从 AB 边射入棱镜，不计光线在棱镜内的多次反射，求 AC 边与 BC 边上有光出射区域的长度的比值。参考答案1. 答案：B解析：2. 答案：A解析：3. 答案：D解析：4. 答案：B解析：5. 答案：C解析：6. 答案：AC解析：7. 答案：AD解析：8. 答案：BC解析：9.答案：0.36；1.80； B、P 之间的距离解析：10. 答案：（1）如图所示（2）1.8（3）25.5（4） R1 ；1.2 解析：11.

13、答案：解：当导体棒与金属框接触的两点间棒的长度为l 时，由法拉第电磁感应定律知，导体棒上感应电动势的大小为 E=Blv 由欧姆定律，流过导体棒的感应电流为I = E R式中，R 为这一段导体棒的电阻。按题意有R = rl 此时导体棒所受安培力大小为f = BlI 由题设和几何关系有2x, 0 x l = 22 l02( 2l - x),2 l x 2l02 00联立式得 2B2v2f = rx, 0 x 2 l0 2B2v2 r解析：( 2l0 - x),2 l0 x 2l012. 答案：解：（1）传送带的速度为v = 4.0 m/s 时，载物箱在传送带上先做匀减速运动，设其加速度大小为 a，

14、由牛顿第二定律有mmg = ma 设载物箱滑上传送带后匀减速运动的距离为 s1 ，由运动学公式有01v2 v 2 = 2as 联立式，代入题给数据得s1 = 4.5 m 1因此，载物箱在到达右侧平台前，速度先减小到 v，然后开始做匀速运动。设载物箱从滑上传送带到离开传送带所用的时间为t1 ，做匀减速运动所用的时间为t ，由运动学公式有1v = v0 at t = t + L - s1 11v联立式并代入题给数据得t1 = 2.75 s （2） 当载物箱滑上传送带后一直做匀减速运动时，到达右侧平台时的速度最小，设为 v1 ；当载物箱滑上传送带后一直做匀加速运动时，到达右侧平台时的速度最大，设为v

15、2 。由动能定理有-mmgL = 1 mv2 - 1 mv2 2120mmgL = 1 mv2 - 1 mv2 222023由式并代入题给条件得v1 =m/s，v2 =4m/s （3） 传送带的速度为v = 6.0 m/s 时，由于 v0 v 1 所以，从 DB 范围入射的光折射后在 BC 边上发生全反射，反射光线垂直射到 AC 边， AC 边上全部有光射出。设从 AD 范围入射的光折射后在 AC 边上的入射角为q ，如图（b）所示。由几何关系q = 90 -q2 由式和已如条件可知n sinq 1 即从 AD 范围入射的光折射后在 AC 边上发生全反射，反射光线垂直射到 BC 边上。设 BC 边上有光线射出的部分为CF ，由几何关系得CF = ACsin 30 AC 边与 BC 边有光出射区域的长度的比值为AC = 2 CF