2020江苏省高考压轴卷 物理

2020江苏省高考压轴卷 物理

绝密★启封前 KS5U2020江苏省高考压轴卷 物 理 注 意 事 项 考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 ‎1.本试卷共8页，包含选择题(第1题－第9题，共9题)、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，请将本试卷和答题卡一并交回。‎ ‎2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用0.5毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的规定位置。‎ ‎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、准考证号与本人是否相符。‎ ‎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，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用0.5毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的指定位置作答，在其他位置作答一律无效。‎ ‎5.如需作图，须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。‎ 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.下列关于电场线的论述，正确的是 (　　)‎ A.电场线方向就是正试探电荷的运动方向 B.电场线是直线的地方是匀强电场 C.只要初速度为零，正电荷必将在电场中沿电场线方向运动 D.画有电场线的地方有电场，未画电场线的地方不一定无电场 ‎2.倾角为α的导电轨道间接有电源，轨道上静止放有一根金属杆ab。现垂直轨道平面向上加一匀强磁场，如图所示，磁感应强度B由零逐渐增加的过程中，ab杆受到的静摩擦力( ) (　　)‎ A.逐渐增大 B.先减小后增大 C.先增大后减小 D.逐渐减小 ‎3.一质量为‎2 kg的物体在如图甲所示的xOy平面上运动，在x轴方向上的vt图像和在y轴方向上的st图像分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是(　　)‎ A.前2 s内物体做匀变速直线运动 B.物体的初速度为‎8 m/s C.2 s末物体的速度大小为‎4 m/s D.前2 s内物体所受的合外力为16 N ‎4.压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小。一同学利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置，如图甲所示，将压敏电阻平放在升降机内，受压面朝上，在上面放一物体m，当升降机静止时电流表示数为I0。某过程中电流表的示数为2I0，如图乙所示，则在此过程中(　　)‎ A.物体处于失重状态 B.物体可能处于匀速运动状态 C.升降机一定向上做匀加速运动 D.升降机可能向下做匀减速运动 ‎5.我国的“神舟七号”飞船于2008年25日晚9时10分载着3名宇航员顺利升空，并成功“出舱”和安全返回地面。当“神舟七号”在绕地球做半径为r的匀速圆周运动时，设飞船舱内质量为m的宇航员站在可称体重的台秤上。用R表示地球的半径，g表示地球表面处的重力加速度，g′表示飞船所在处的重力加速度，N表示航天员对台秤的压力，则下列关系式中正确的是 (　　)‎ A.g′＝0　　　 　B.g′＝g C.N＝mg D.N＝mg 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共计16分。每小题有多个选项符合题意。全部选对的得4分，选对但不全的得2分。错选或不答的得0分。‎ ‎6.如图所示，用长为L的轻绳把一个铁球悬挂在高‎2L的O点处，小铁球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动且恰能到达最高点B处，则有(　　)‎ A.小铁球在运动过程中轻绳的拉力最大为6mg B.小铁球在运动过程中轻绳的拉力最小为mg C.若运动中轻绳断开，则小铁球落到地面时的速度大小为 D.若小铁球运动到最低点轻绳断开，则小铁球落到地面时的水平位移为‎2L ‎7.一长直导线与闭合金属线框放在同一桌面内，长直导线中的电流i随时间t的变化关系如图所示。在0～ 时间内，直导线中电流向上如图中所示。则在0～T 时间内，下列表述正确的是(　　)‎ A.穿过线框的磁通量始终变小 B.线框中始终产生顺时针方向的感应电流 C.线框先有扩张的趋势后有收缩的趋势 D.线框所受安培力的合力始终向左 ‎8.如图所示，电源电动势E，内电阻恒为r，R是定值电阻，热敏电阻RT的阻值随温度降低而增大，C是平行板电容器。闭合开关S，带电液滴刚好静止在C内。在温度降低的过程中，分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示电流表、电压表1、电压表2和电压表3示数变化量的绝对值。关于该电路工作状态的变化，下列说法正确的是 ‎ A.、、一定都不变 B.和一定不变， 一定变大 C.带电液滴一定向下加速运动 D.电源的工作效率一定变大 ‎9.如图，在光滑水平面上放着紧靠在一起的A、B两物体，B的质量是A的2倍，B受到水平向右的恒力FB＝2 N，A受到的水平向右的变力FA＝(9－2t) N，t的单位是s。从t＝0开始计时，则(　　)‎ A.A物体在3 s末时刻的加速度是初始时刻的倍 B.t＞4 s后，B物体做匀加速直线运动 C.t＝4.5 s时，A物体的速度为零 D.t＞4.5 s后，A、B的加速度方向相反 三、简答题：本题分必做题(第10、11、12题)和选做题(第13题)两部分，共计42分。请将解答填写在答题卡相应的位置。 ‎ ‎【必做题】‎ ‎10.(8分)某同学利用图1所示的实验装置，测量物块与水平桌面间的动摩擦因数。物块在重物的牵引下开始运动，如图2所示为电火花计时器打下的一条纸带，为5个计数点，相邻两计数点间有4个点没标出。已知纸带与A点相近的一端跟小车相连。间的距离为，间的距离为。‎ ‎(1)电火花计时器使用的电源为________。‎ A.4～6V的交流电源 B.4～6V的直流电源 C.220V的交流电源 D.220V的直流电源 ‎(2)若使用电源的频率为50Hz，打C点时，物块的瞬时速度________；物块的加速度大小为_______。(计算结果均保留3位有效数字)‎ ‎(3)若重物的质量为0.10kg，物块的质量为0.40kg，重力加速度g取，根据(2)中的数据可得物块与水平桌面的动摩擦因数为__________。(计算结果保留3位有效数字)‎ ‎11.(10分)实际电流表有内阻，测量电流表G1的内阻r1采用如图甲所示的电路。可供选择的器材如下：‎ ‎①待测电流表G1：量程为0－5 mA，内阻约为300 Ω ‎②电流表G2：量程为0－10 mA，内阻约为40 Ω ‎③定值电阻R1：阻值为10 Ω ‎④定值电阻R2：阻值为200 Ω ‎⑤滑动变阻器R3：阻值范围为0－1000 Ω ‎⑥滑动变阻器R4：阻值范围为0－20 Ω ‎⑦干电池E：电动势约为1.5 V，内阻很小 ‎⑧电键S及导线若干 ‎(1)定值电阻R0应选________，滑动变阻器R应选________。(在空格内填写序号)‎ ‎(2)实验步骤如下：‎ ‎①按电路图连接电路(为电路安全，先将滑动变阻器滑片P调到左端)‎ ‎②闭合电键S，移动滑片P至某一位置，记录G1和G2的读数，分别记为I1和I2；‎ ‎③多次移动滑动触头，记录各次G1和G2的读数I1和I2；‎ ‎④以I1为纵坐标，I2为横坐标，作出相应图线，如图乙所示。‎ ‎⑤根据I1－I2图线的斜率k及定值电阻R0，得到待测电流表G1的内阻表达式为r1＝________。(用k、R0表示)‎ ‎(3)用G1表改装成如图丙的一个多量程多用电表，电流、电压和电阻的测量都各有两个量程的挡位。1、2两个挡位为电流表挡位，量程分别为300 mA和100 mA。‎ ‎①关于此多用表，下列说法正确的是________‎ A.当转换开关S旋到位置4时，是电阻挡 B.当转换开关S旋到位置6时，是电压挡 C.转换开关S旋到5的量程比旋到6的量程大 D.A表笔为红表笔，B表笔为黑表笔 ‎②当把转换开关S旋到位置3，在AB之间接90 Ω电阻时，表头G1指针刚好在半偏处，在AB之间接10 Ω电阻时，指针在电流满偏值的处，则E的电动势为________。‎ ‎12.[选修3–5](12分)‎ ‎(1)钚的一种同位素 94239Pu衰变时释放巨大能量，其衰变方程为 94239Pu→ 92235U＋24He＋γ，则(　　)‎ A.核燃料总是利用比结合能小的核 B.核反应中γ光子的能量就是结合能 C.92235U核比 94239Pu核更稳定，说明 92235U的结合能大 D.由于衰变时释放巨大能量，所以 94239Pu比 92235U的比结合能小 ‎(2)氢原子基态的能量为E1＝－13.6 eV。大量氢原子处于某一激发态。由这些氢原子可能发出的所有光子中，频率最大的光子能量为－0.96 E1，频率最小的光子的能量为________eV(保留2位有效数字)，这些光子可具有________种不同的频率。‎ ‎(3)如图所示，两块相同平板P1、P2置于光滑水平面上，质量均为m。P2的右端固定一轻质弹簧，左端A与弹簧的自由端B相距L。物体P置于P1的最右端，质量为‎2m且可看做质点。P1与P以共同速度v0向右运动，与静止的P2发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后P1与P2粘连在一起。P压缩弹簧后被弹回并停在A点(弹簧始终在弹性限度内)。P与P2之间的动摩擦因数为μ。求：‎ ‎(1)P1、P2刚碰完时的共同速度v1和P的最终速度v2；‎ ‎(2)此过程中弹簧的最大压缩量x和相应的弹性势能Ep。‎ ‎【选做题】‎ ‎13.本题包括A、B两小题，请选定其中一小题作答。若多做，则按A小题评分。‎ A.[选修3–3](12分)‎ ‎(1)下列说法中正确的是(　　)‎ A.温度低的物体内能小 B.外界对物体做功时，物体的内能一定增加 C.温度低的物体分子运动的平均动能小 D.做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动能越来越大 ‎(2)如图(甲)所示，取一支大容量的注射器，拉动活塞吸进一些乙醚，用橡皮帽把小孔堵住，迅速向外拉动活塞到一定程度时，注射器里的液态乙醚消失而成为气态，此时注射器中的温度________(填“升高”“降低”或“不变”)，乙醚气体分子的速率分布情况最接近图(乙)中的________线(填“A”“B”或“C”)。图中f(v)表示速率v处单位速率区间内的分子数百分率。‎ ‎(3)如图所示，封闭有一定质量理想气体的汽缸固定在水平桌面上，开口向右放置，活塞的横截面积为S。活塞通过轻绳连接了一个质量为m的小物体，轻绳跨在定滑轮上。开始时汽缸内外压强相同，均为大气压p0(mg4.5s后，A所受合外力反向，即A、B的加速度方向相反。当t<4s时，A、B的加速度均为。‎ 故选ABD。‎ 三、简答题：‎ ‎10.(1)C (2)0.472；0.740 (3)0.158‎ ‎11.(1)④，⑥ 　(2)⑤R0 (3)①ABD；②7.5 V ‎12.(1)AD (2) 　0.31 eV　 10‎ ‎(3) [答案]　(1)　v0　(2)－L　 ‎[解析]　(1)对P1、P2组成的系统，由动量守恒定律得mv0＝2mv1　解得v1＝ 对P1、P2、P组成的系统，由动量守恒定律得 ‎2mv1＋2mv0＝4mv2　解得v2＝v0。‎ ‎(2)对P1、P2、P组成的系统，从P1、P2碰撞结束到最终P停在A点，由能量守恒定律得 μ·2mg(2L＋2x)＝·2mv＋·2mv－·4mv　解得x＝－L 对P1、P2、P组成的系统，从P1、P2碰撞结束到弹簧压缩到最短，此时P1、P2、P的速度均为v2，由能量守恒定律得 μ·2mg(L＋x)＋Ep＝·2mv＋·2mv－·4mv　解得Ep＝。‎ ‎13.A.[选修3–3]‎ ‎(1) C (2) 降低　 C ‎(3) 答案：(1)T1＝T0　(2)见解析图 解析：(1)设初始气体体积为V，在气体体积减半时，缸内气体压强为p0－。‎ 根据气体定律可得，＝。‎ 解得，T1＝T0。‎ ‎(2)刚开始缓慢降温时，缸内气体的体积不变，压强减小，气体做等容变化；当缸内气体压强降为p0－时，气体的压强不变，体积减小，气体做等压变化。如图所示。‎ B.[选修3–4]‎ ‎(1)CD (2 B　2)‎ ‎(3)答案　　　 解析：根据几何关系画出光路图，如图所示.‎ 光恰好在水和空气的分界面发生全反射时sinC＝＝，‎ 在玻璃与水的分界面上，由相对折射关系可得＝ 解得sinθ＝ 代入数据可计算出光斑的半径 r＝d(tanθ＋tanC)＝(＋)d 水面形成的光斑的面积 S＝πr2＝。‎ 四、计算题：‎ ‎13.答案：(1)0.5 m　(2)1 N≤F≤3 N 解析：(1)物体A滑上平板车B以后，做匀减速运动，由牛顿第二定律得：μMg＝MaA 解得：aA＝μg＝‎2 m/s2‎ 平板车B做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得：‎ F＋μMg＝maB 解得：aB＝‎14 m/s2‎ 两者速度相同时有：v0－aAt＝aBt 解得：t＝0.25 s A滑行距离：xA＝v0t－aAt2＝ m B滑行距离：xB＝aBt2＝ m 最大距离：Δx＝xA－xB＝0.5 m ‎(2)物体A不滑落的临界条件是A到达B的右端时，A、B具有共同的速度v1，则：‎ ＝＋L 又：＝ 解得：aB＝‎6 m/s2‎ 再代入F＋μMg＝maB得：F＝1 N 若F<1 N，则A滑到B的右端时，速度仍大于B的速度，于是将从B上滑落，所以F必须大于等于1 N 当F较大时，在A到达B的右端之前，就与B具有相同的速度，之后，A必须相对B静止，才不会从B的左端滑落，则由牛顿第二定律得：‎ 对整体：F＝(m＋M)a 对物体A：μMg＝Ma 解得：F＝3 N 若F大于3 N，A就会相对B向左滑下 综上所述，力F应满足的条件是1 N≤F≤3 N ‎14.答案：(1)mv　(2)v0‎ 解析：(1)因电场方向竖直向下，粒子的初速度方向水平向右，所以粒子在该匀强电场中做类平抛运动，设粒子从O点运动到A点所需要的时间为t。则有 dsin60°＝v0t dcos60°＝··t2‎ 联立可解得E＝ 由动能定理可得qE·dcos60°＝EkA－mv 将E代入可解得EkA＝mv。‎ ‎(2)撤去电场，加上垂直纸面向外的匀强磁场后，粒子恰好能经A点到达该区域中的B点。由粒子在匀强磁场中的运动规律可知，OB必为该粒子做圆周运动的直径，如图乙所示，所以∠OBA＝30°，因此OB＝2d，所以粒子在磁场中做圆周运动的半径为R＝d，由qv0B＝m可得B＝，又因为E＝，所以＝×＝v0。‎ ‎15.答案：(1)q　(R＋Rx)(sinθ－μcosθ) (2) 解析：(1)对于闭合回路，在全过程中，根据法拉第电磁感应定律得ab中的平均感应电动势 ＝＝①‎ 由闭合电路欧姆定律得通过R的平均电流＝②‎ 通过R的电荷量q＝Δt③‎ 联立①②③得：s＝q 在ab加速下滑的过程中，根据牛顿第二定律：‎ mgsinθ－μmgcosθ－FA＝ma④‎ 式中安培力FA＝BIl⑤‎ 其中I＝⑥‎ 当④中的加速度为0时，ab的速度v＝vm⑦‎ 联立④⑤⑥⑦得：vm＝(R＋Rx)(sinθ－μcosθ)‎ ‎(2)设ab下滑的速度大小为v时经历的时间为t，通过ab的电流为i，则：‎ mgsinθ－μmgcosθ－Bil＝ma⑧‎ 设在时间间隔Δt内平行板电容器增加的电荷量为ΔQ，则：‎ i＝⑨‎ 此时平行板电容器两端的电压的增量为ΔU＝BlΔv⑩‎ 根据电容的定义C＝⑪‎ 而Δv＝aΔt⑫‎ 联立上面各式得ab下滑的加速度 a＝g 上式表明ab做初速度为0的匀加速运动，所以 t＝