2020年普通高等学校招生全国统一考试物理试题（江苏卷，正式版解析）
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试题类型：
2020年普通高等学校招生全国统一考试物理试题（江苏卷）
注意事项：
考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答案要求
1.本试卷共8页，包含选择题（第1题~第9题，共9题）和非选择题（第10题~第15题，共6题）两部分。本卷满分为120分，考试时间为100分钟。考试结束后，请将本卷和答题卡一并交回。
2.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色水笔填写在试卷和答题卡规定位置。
3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号和本人是否相符。
4.作答选择题，必须用2B铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮擦干净后，再涂选其他答案。做大非选择题，必须用0.5毫米黑色的签字笔在答题卡上的指定位置做大，在其他位置作答一律无效。
5.如需作图，需用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等需加黑、加粗。
第Ⅰ卷
一、单项选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分，每小题只有一个选项符合题意。
1.一轻质弹簧原长为8 cm，在4 N的拉力作用下伸长了2 cm，弹簧未超出弹性限度，则该弹簧的劲度系数为（）
（A）40 m/N（B）40 N/m
（C）200 m/N （D）200 N/m
【答案】D
【解析】
试题分析：由题意知弹簧的弹力为4N时，弹簧伸长2cm，根据胡克定律F=kx，代入可得弹簧的劲度系数k=200 N/m，所以A、B、C错误；D正确。
2.有A、B两小球，B的质量为A的两倍。现将它们以相同速率沿同一方向抛出，不计空气阻力。图中①为A的运动轨迹，则B的运动轨迹是（）
（A）①（B）②（C）③（D）④
【答案】A
【解析】
试题分析：由题意知A、B两球抛出的初速度相同，虽然质量不同，但牛顿第二定律知，两球运动的加速度相同，所以运动的轨迹相同，故A正确；B、C、D错误。
3. 一金属容器置于绝缘板上，带电小球用绝缘细线悬挂于容器中，容器内的电场线分布如图所示。容器内表面为等势面，A、B为容器内表面上的两点，下列说法正确的是（）
（A）A点的电场强度比B点的大
（B）小球表面的电势比容器内表面的低
（C）B点的电场强度方向与该处内表面垂直
（D）将检验电荷从A点沿不同路径到B点，电场力所做的功不同
【答案】C
4.一自耦变压器如图所示，环形铁芯上只饶有一个线圈，将其接在a、b间作为原线圈。通过滑动触头取该线圈的一部分，接在c、d间作为副线圈。在a、b间输入电压为U1的交变电流时，c、d间的输出电压为U2，在将滑动触头从M点顺时针旋转到N点的过程中（）
（A）U2>U1，U2降低
（B）U2>U1，U2升高
（C）U2
TB（B）EkA>EkB（C）SA=SB（D）
【答案】AD
8．如图所示的电路中，电源电动势为12 V，内阻为2 Ω，四个电阻的阻值已在图中标出．闭合开关S，下列说法正确的有（）
（A）路端电压为10 V
（B）电源的总功率为10 W
（C）a、b间电压的大小为5 V
（D）a、b间用导线连接后，电路的总电流为1 A
【答案】AC
9．如图所示，一只猫在桌边猛地将桌布从鱼缸下拉出，鱼缸最终没有滑出桌面．若鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，则在上述过程中（）
（A）桌布对鱼缸摩擦力的方向向左
（B）鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等
（C）若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将增大
（D）若猫减小拉力，鱼缸有可能滑出桌面
【答案】BD
【解析】
试题分析：由图知在拉动桌布的过程中鱼缸相对桌布向左运动，故受到桌布对其向右的摩擦力作用，所以A错误；因鱼缸、桌布、桌面两两之间的动摩擦因数均相等，鱼缸在桌布上与在桌面上运动时受摩擦力大小相等，加速度大小相等，鱼缸先在桌布上加速，然后再桌面上减速到停止，所以根据v=at知鱼缸在桌布上的滑动时间和在桌面上的相等，所以B正确；若猫增大拉力，鱼缸受到的摩擦力将不变，所以C错误；若猫减小拉力，桌布的加速度减小，鱼缸与桌布可能相对滑动也可能相对静止，鱼缸在桌面运动的时间都会变长，所以鱼缸可能滑出桌面，所以D正确。
第II卷
三、简答题：本题分必做题（第10 、11题）和选做题（第12题）两部分，共计42分。请将解答填写在答题卡相应位置。
10．（8分）小明同学通过实验探究某一金属电阻的阻值R随温度t的变化关系．已知该金属电阻在常温下的阻值约10 Ω，R随t的升高而增大．实验电路如图所示，控温箱用以调节金属电阻的温值．
实验时闭合S，先将开关K与1端闭合，调节金属电阻的温度，分别记下温度t1，t2，…和电流表的相应示数I1，I2，…．然后将开关K与2端闭合，调节电阻箱使电流表的实数再次为I1，I2，…，分别记下电阻箱相应的示数R1，R2，…．
（1）有以下两电流表，实验电路中应选用.
（A）量程0~100 mA，内阻约2Ω
（B）量程0~0.6 A，内阻可忽略
（2）实验过程中，要将电阻箱的的阻值由9.9 Ω调节至10.0Ω，需旋转图中电阻箱的旋钮“a”、“b”、“c”，正确的操作顺序是.
①将旋钮a由“0”旋转至“1” ②将旋钮b由“9”旋转至“0”
③将旋钮c 由“9”旋转至“0”
（3） 实验记录的t和R的数据见下表：
请根据表中数据，在答题卡的方格纸上作出R—t图象.
由图线求得R随t的变化关系为R=。
【答案】（1）A （2）①②③（3）
11.（10分）某同学用如题11-1图所示的装置验证机械能守恒定律。一根细线系住钢球，悬挂着铁架台上，钢球静止于A点，光电门固定在A的正下方。在钢球底部竖直地粘住一片宽带为d的遮光条。将钢球拉至不同位置由静止释放，遮光条经过光电门的挡光时间t时由计时器测出，取作为钢球经过A点时的速度。记录钢球每次下落的高度h和计时器示数t，计算并比较钢球在释放点和A点之间的势能变化大小ΔEp与动能变化大小ΔEk，就能验证机械能是否守恒。
（1）ΔEp=mgh计算钢球重力势能变化的大小，式中钢球下落高度h应测量释放时的钢球球心到 ▲ 之间的竖直距离.
（A）钢球在A点时的顶端 （B）钢球在A点时的球心
（C）钢球子A点时的底端
（2） 用ΔEk=计算钢球动能变化的大小，用刻度尺测量遮光条宽度，示数如题11-2图所示，其读数
为cm.某次测量中，计时器的示数为0.0100 s，则钢球的速度为v=m/s.
（3） 下表为该同学的实验结果：
他发现表中的ΔEp与ΔEk之间存在差异，认为这是由于空气阻力造成的.你是否同意他的观点？请说明理由.
（4）请你提出一条减小上述差异的改进建议.
【答案】（1）B （2）1.50 1.50 （3）不同意，因为空气阻力会造成ΔEk小于ΔEp，但表中ΔEk大于ΔEp；（4）
分别测出光电门和球心到悬点的长度为L和l，计算ΔEk时，将v折算成钢球的速度．
12.【选做题】本题包括A、B、C三小题，请选定其中两小题，并在相应的答题区域内作答，若多做，则按A、B两小题评分.
A.[选修3−3]（12分）
（1）在高原地区烧水需要使用高压锅，水烧开后，锅内水面上方充满饱和汽，停止加热，高压锅在密封状态下缓慢冷却，在冷却过程中，锅内水蒸汽的变化情况为 ▲ .
（A）压强变小（B）压强不变（C）一直是饱和汽（D）变为未饱和汽
【答案】AC
【解析】
试题分析：在冷却的过程中，温度降低，锅内水蒸汽与锅内的液体处于动态平衡所以锅内水蒸汽一直是饱和汽，故C正确；D错误；在冷却的过程中，温度降低，饱和汽的压强减小，所以A正确；B错误。。
（2）如题12A−1图所示，在斯特林循环的p−V图象中，一定质量理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，整个过程由两个等温和两个等容过程组成B→C的过程中，单位体积中的气体分子数目 ▲ （选填“增大”、“减小”或“不变”），状态A和状态D的气体分子热运动速率的统计分布图象如题12A−2图所示，则状态A对应的是 ▲ （选填“①”或“②”）
【答案】不变①
（3）如题12A-1图所示，在A→B和D→A的过程中，气体放出的热量分别为4J和30J.在B→C和C→D的过程中，气体吸收的热量分别为20J和12J.求气体完成一次循环对外界所做的功.
【答案】8J
【解析】
试题分析：完成一次循环气体内能不变ΔU=0，吸收的热量Q=(20+12–4–20)J=8 J
由热力学第一定律ΔU=Q+W得，W=–8 J
气体对外做功为8 J。
B.[选修3—4]（12分）
（1）一艘太空飞船静止时的长度为30m，他以0.6c（c为光速）的速度沿长度方向飞行经过地球，下列说法正确的是__△___.
（A）飞船上的观测者测得该飞船的长度小于30m
（B）地球上的观测者测得该飞船的长度小于30m
（C）飞船上的观测者测得地球上发来的光信号速度小于c
（D）地球上的观测者测得飞船上发来的光信号速度小于c
【答案】B
（2）杨氏干涉实验证明光的确是一种波，一束
单色光投射在两条相距很近的狭缝上，两狭缝就成了两个广元，它们发出的光波满足干涉的必要条件，则两列光的__△___相同.如图所示，在这两列光波相遇的区域中，实线表示波峰，虚线表示波谷，如果放置光屏，在__△___（选填“A”、“B”或“C”）点会出现暗条纹.
【答案】频率 C
【解析】
试题分析：产生稳定干涉图样的条件是两束光的频率相同，A、B两点为振动加强点，出现明条纹，C点波峰与波谷相遇振动减弱，为暗条纹。
（3）在上述杨氏干涉试验中，若单色光的波长λ=5.89×10-7m，双缝间的距离d=1mm，双缝到屏的距离=2m.求第1个亮光条到第11个亮条纹的中心
【答案】1.178×10–2 m
【解析】
试题分析：相邻亮条纹的中心间距
由题意知，亮条纹的数目n=10
解得，代入数据得L=1.178×10–2 m。
C.[选修3-5]（12分）
（1）贝克勒尔在120年前首先发现了天然放射现象，如今原子核的放射性在众多领域中有着广泛应用.下列属于放射性衰变的是▲ .
（A）（B）
（C）（D）
【答案】A
【解析】
试题分析：A为β衰变方程，B为重核裂变，C轻核聚变，D原子核的人工转换，所以A正确。
（2）已知光速为c,普朗克常数为h，则频率为ν的光子的动量为▲ .用该频率的光垂直照射平面镜，光被镜面全部垂直反射回去，则光子在反射前后动量改变量的大小为▲.
【答案】
（3）几种金属的溢出功W0见下表：
由一束可见光照射上述金属的表面，请通过计算说明哪些能发生光电效应.已知该可见光的波长的范围为4.0×10-7~7.6×10-6 m，普朗克常数h=6.63×10-34J·s.
【答案】纳、钾、铷
【解析】
试题分析：光子的能量E=
取λ=4.0×10–7 m，则E≈5.0×10–19 J
根据E>W0判断，纳、钾、铷能发生光电效应．
四、计算题：本题共3小题，共计47分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的验算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.
13.（15分）据报道，一法国摄影师拍到“天宫一号”空间站飞过太阳的瞬间.照片中，“天宫一号”的太阳帆板轮廓清晰可见.如图所示，假设“天宫一号”正以熟读v=7.7 km/s绕地球做匀速圆周运动，运动方向与太阳帆板两端M、N的连线垂直，M、N间的距离L=20 m，地磁场的磁感应强度垂直于v、MN所在平面的分量B=1.0×105 T，将太阳帆板视为导体.
（1）求M、N间感应电动势的大小E；
（2）在太阳帆板上将一只“1.5 V、0.3 W”的小灯泡与M、N相连构成闭合电路，不计太阳帆板和导线的电阻.试判断小灯泡能否发光，并说明理由；
（3）取地球半径R=6.4×103 km，地球表面的重力加速度g=9.8 m/s2，试估算“天宫一号”距离地球表面的高度h（计算结果保留一位有效数字）.
【答案】（1）1.54V （2）不能（3）4×105 m
14.（16分）
如图所示，倾角为α的斜面A被固定在水平面上，细线的一端固定于墙面，另一端跨过斜面顶端的小滑轮与物块B相连，B静止在斜面上.滑轮左侧的细线水平，右侧的细线与斜面平行.A、B的质量均为m.撤去固定A的装置后，A、B均做直线运动.不计一切摩擦，重力加速度为g.求：
（1）A固定不动时，A对B支持力的大小N；
（2）A滑动的位移为x时，B的位移大小s；
（3）A滑动的位移为x时的速度大小vx.
【答案】（1）mgcos α（2）（3）
15.（16分）回旋加速器的工作原理如题15-1图所示，置于真空中的D形金属盒半径为R，两盒间狭缝的间距为d，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，被加速粒子的质量为m，电荷量为+q，加在狭缝间的交变电压如题15-2图所示，电压值的大小为Ub。周期T=。一束该粒子在t=0- 时间内从A处均匀地飘入狭缝，其初速度视为零。现考虑粒子在狭缝中的运动时间，假设能够出射的粒子每次经过狭缝均做加速运动，不考虑粒子间的相互作用。求：
（1）出折粒子的动能；
（2）粒子从飘入狭缝至动能达到所需的总时间；
（3）要使飘入狭缝的粒子中有超过99%能射出，d应满足的条件.
【答案】(1)（2）（3）
则所占的比例为
由,解得
