2020年普通高等学校招生全国统一考试理综(物理部分)试题(全国卷3,正式版解析)

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文档介绍

2020年普通高等学校招生全国统一考试理综(物理部分)试题(全国卷3,正式版解析)

绝密★启封并使用完毕前 ‎ 试题类型:‎ ‎2020年普通高等学校招生全国统一考试 理科综合能力测试(物理)‎ 注意事项:‎ ‎1.本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。‎ ‎2.答题前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在本试题相应的位置。‎ ‎3.全部答案在答题卡上完成,答在本试题上无效。‎ ‎4.考试结束后,将本试题和答题卡一并交回。‎ 第Ⅰ卷(选择题共126分)‎ 本卷共21小题,每小题6分,共126分。‎ 可能用到的相对原子质量:‎ 二、选择题:本大题共8小题,每小题6分。在每小题给出的四个选项中,第14~17题只有一项是符合题目要求,第18~21题有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分。有选错的得0分。14、关于行星运动的规律,下列说法符合史实的是 A.开普勒在牛顿定律的基础上,导出了行星运动的规律 B.开普勒在天文观测数据的基础上,总结出了行星运动的规律 C.开普勒总结出了行星运动的规律,找出了行星按照这些规律运动的原因 D.开普勒总结出了行星运动的规律,发现了万有引力定律 ‎【答案】B 考点:考查了物理学史 ‎15、关于静电场的等势面,下列说法正确的是 A.两个电势不同的等势面可能相交 B.电场线与等势面处处相互垂直 C.同一等势面上各点电场强度一定相等 D.将一负的试探电荷从电势较高的等势面移至电势较低的等势面,电场力做正功 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析:等势面相交,则电场线一定相交,故在同一点存在两个不同的电场强度方向,与事实不符,故A错误;电场线与等势面垂直,B正确;同一等势面上的电势相同,但是电场强度不一定相同,C错误;将负电荷从高电势处移动到低电势处,受到的电场力方向是从低电势指向高电势,所以电场力方向与运动方向相反,电场力做负功,D错误;‎ 考点:考查了电势,等势面,电场力做功 ‎16、.一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动,在时间间隔t内位移为s,动能变为原来的9倍。该质点的加速度为 A. B. C. D.‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ 试题分析:设初速度为,末速度为,根据题意可得,解得,根据,可得,解得,代入可得,故A正确;‎ 考点:考查了匀变速直线运动规律的应用 ‎17、‎ 如图,两个轻环a和b套在位于竖直面内的一段固定圆弧上:一细线穿过两轻环,其两端各系一质量为m的小球。在a和b之间的细线上悬挂一小物块。平衡时,a、b间的距离恰好等于圆弧的半径。不计所有摩擦。小物块的质量为 ‎【答案】C 考点:考查了共点力平衡条件的应用 ‎18、平面OM和平面ON之间的夹角为30°,其横截面(纸面)如图所示,平面OM上方存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外。一带电粒子的质量为m,电荷量为q(q>0)。粒子沿纸面以大小为v的速度从PM的某点向左上方射入磁场,速度与OM成30°角。已知粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点,并从OM上另一点射出磁场。不计重力。粒子离开磁场的射点到两平面交线O的距离为 A. B. C. D.‎ ‎【答案】D 考点:考查了带电粒子在有界磁场中的运动 ‎19、如图,理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b。当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时,两灯泡均能正常发光。下列说法正确的是 A.原、副线圈砸数之比为9:1 B. 原、副线圈砸数之比为1:9‎ C.此时a和b的电功率之比为9:1 D.此时a和b的电功率之比为1:9‎ ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 试题分析:设灯泡的额定电压为,两灯均能正常发光,所以原线圈输出端电压为,副线圈两端电压为,故,根据,A正确B错误;根据公式可得,由于由于小灯泡两端的电压相等,所以根据公式可得两者的电功率之比为1:9,C错误D正确;‎ 考点:考查了理想变压器,电功率的计算 ‎20、‎ 如如,一固定容器的内壁是半径为R的半球面;在半球面水平直径的一端有一质量为m的质点P。它在容器内壁由静止下滑到最低点的过程中,克服摩擦力做的功为W。重力加速度大小为g。设质点P在最低点时,向心加速度的大小为a,容器对它的支持力大小为N,则 A. B.‎ C. D.‎ ‎【答案】AC 考点:考查了动能定理,圆周运动 ‎21、如图,M为半圆形导线框,圆心为OM;N是圆心角为直角的扇形导线框,圆心为ON;两导线框在同一竖直面(纸面)内;两圆弧半径相等;过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场,磁场方向垂直于纸面。现使线框M、N在t=0时从图示位置开始,分别绕垂直于纸面、且过OM和ON的轴,以相同的周日T逆时针匀速转动,则 A.两导线框中均会产生正弦交流电 B.两导线框中感应电流的周期都等于T C.在时,两导线框中产生的感应电动势相等 D.两导线框的电阻相等时,两导线框中感应电流的有效值也相等 ‎【答案】BC 考点:考查了楞次定律的应用,导体切割磁感线运动 第II卷(非选择题共174分)‎ 三、非选择题:包括必考题和选考题两部分。第22题~第32题为必考题,每个试题考生都必须做答。第33题~第40题为选考题,考生根据要求做答。‎ ‎(一)必考题(共129分)‎ ‎22、某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验。两根金属导轨ab和固定在同一水平面内且相互平行,足够大的电磁铁(未画出)的N极位于两导轨的正上方,S极位于两导轨的正下方,一金属棒置于导轨上且两导轨垂直。‎ ‎(1)在图中画出连线,完成实验电路。要求滑动变阻器以限流方式接入电路,且在开关闭合后,金属棒沿箭头所示的方向移动。‎ ‎(2)为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度,有人提出以下建议:‎ A.适当增加两导轨间的距离 B.换一根更长的金属棒 C.适当增大金属棒中的电流 其中正确的是(填入正确选项前的标号)‎ ‎【答案】(1)如图所示(2)AC 考点:考查了研究安培力实验 ‎23、某物理课外小组利用图(a)中的装置探究物体加速度与其所受合外力之间的关系。途中,置于试验台上的长木板水平放置,其右端固定一轻滑轮:轻绳跨过滑轮,一段与放在木板上的小滑车相连,另一端可悬挂钩码。本实验中可用的钩码共有N=5个,每个质量均为‎0.010kg。实验步骤如下:‎ ‎(1)将5个钩码全部放入小车中,在长木板左下方垫上适当厚度的小物快,使小车9(和钩码)可以在木板上匀速下滑。‎ ‎(2)将n(依次取n=1,2,3,4,5)个钩码挂在轻绳右端,其余N-n各钩码仍留在小车内;用手按住小车并使轻绳与木板平行。释放小车,同时用传感器记录小车在时刻t相对于其起始位置的位移s,绘制s-t图像,经数据处理后可得到相应的加速度a。‎ ‎(3)对应于不同的n的a值见下表。n=2时的s-t图像如图(b)所示:由图(b)求出此时小车的加速度(保留2位有效数字),将结果填入下表。‎ n ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎0.20‎ ‎0.58‎ ‎0.78‎ ‎1.00‎ ‎(4)利用表中的数据在图(c)中补齐数据点,并作出a-n图像。从图像可以看出:当物体质量一定是=时,物体的加速度与其所受的合外力成正比。‎ ‎(5)利用a–n图像求得小车(空载)的质量为_______kg(保留2位有效数字,重力加速度取g=‎9.8 m·s–2)。‎ ‎(6)若以“保持木板水平”来代替步骤(1),下列说法正确的是_______(填入正确选项钱的标号)‎ A.a–n图线不再是直线 B.a–n图线仍是直线,但该直线不过原点 C.a–n图线仍是直线,但该直线的斜率变大 ‎【答案】(3)0.39(4)如图所示(5)0.45(6)BC ‎(4)根据描点法可得如图所示图线 ‎(5)根据牛顿第二定律可得,代入m=‎0.010kg,n=1、2、3、4、5,以及相应的加速度求可得 考点:验证牛顿第二定律的应用 ‎24、如图,在竖直平面内由圆弧AB和圆弧BC组成的光滑固定轨道,两者在最低点B平滑连接。AB弧的半径为R,BC弧的半径为。一小球在A点正上方与A相距处由静止开始自由下落,经A点沿圆弧轨道运动。‎ ‎(1)求小球在B、A两点的动能之比;‎ ‎(2)通过计算判断小球能否沿轨道运动到C点。‎ ‎【答案】(1)(2)小球恰好可以沿轨道运动到C点 ‎【解析】‎ 试题分析:(1)设小球的质量为m,小球在A点的动能为,由机械能守恒可得 ‎①‎ 设小球在B点的动能为,同理有②‎ 由①②联立可得③‎ 考点:考查了机械能守恒,牛顿运动定律,圆周运动,‎ ‎25、如图,两条相距l的光滑平行金属导轨位于同一水平面(纸面)内,其左端接一阻值为R的电阻;一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上;在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S的区域,区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场,磁感应强度打下B1随时间t的变化关系为,式中k为常量;在金属棒右侧还有一匀强磁场区域,区域左边界MN(虚线)与导轨垂直,磁场的磁感应强度大小为B0,方向也垂直于纸面向里。某时刻,金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运动,在t0时刻恰好以速度v0越过MN,此后向右做匀速运动。金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好,它们的电阻均忽略不计。求 ‎(1)在t=0到t=t0时间间隔内,流过电阻的电荷量的绝对值;‎ ‎(2)在时刻t(t>t0)穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小。‎ ‎【答案】(1)(2)‎ ‎【解析】‎ 试题分析:在金属棒未超过MN之前,t时刻穿过回路的磁通量为①‎ 设在从t时刻到的时间间隔内,回路磁通量的变化量为,流过电阻R的电荷量为 根据法拉第电磁感应有②‎ 根据欧姆定律可得③‎ 根据电流的定义可得④‎ 联立①②③④可得⑤‎ 根据⑤可得在t=0到t=的时间间隔内,流过电阻R的电荷量q的绝对值为⑥‎ 考点:考查了导体切割磁感线运动 ‎(二)选考题:共45分。请考生从给出的3道物理题、3道化学题、2道生物题中每科任选一题做答,并用2B铅笔在答题卡上把所选题目题号后的方框涂黑。注意所选题目的题号必须与所涂题目的题号一致,在答题卡选答区域指定位置答题。如果多做,则每学科按所做的第一题计分。‎ ‎33【物理选修3-3】(1)关于气体的内能,下列说法正确的是________。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)‎ A.质量和温度都相同的气体,内能一定相同 B.气体温度不变,整体运动速度越大,其内能越大 C.气体被压缩时,内能可能不变 D.一定量的某种理想气体的内能只与温度有关 E.一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中,内能一定增加 ‎【答案】CDE 考点:考查了分子热运动 ‎(2)一U形玻璃管竖直放置,左端开口,右端封闭,左端上部有一光滑的轻活塞。初始时,管内汞柱及空气柱长度如图所示。用力向下缓慢推活塞,直至管内两边汞柱高度相等时为止。求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离。已知玻璃管的横截面积处处相同;在活塞向下移动的过程中,没有发生气体泄漏;大气压强p0=75.0 cmHg。环境温度不变。‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ 试题分析:设初始时,右管中空气柱的压强为,长度为;左管中空气柱的压强为,长度为。活塞被推下h后,右管中空气柱的压强为,长度为;左管中空气柱的压强为,长度为。以cmHg为压强单位,由题给条件得 根据玻意耳定律 联立解得 根据题意可得,‎ 根据玻意耳定律可得,解得 考点:考查了理想气体状态方程的应用 ‎34【物理选修3-4】(1)由波源S形成的简谐横波在均匀介质中向左、右传播。波源振动的频率为20 Hz,波速为‎16 m/s。已知介质中P、Q两质点位于波源S的两侧,且P、Q和S的平衡位置在一条直线上,P、Q的平衡位置到S的平衡位置之间的距离分别为‎15.8 m、‎14.6 m,P、Q开始震动后,下列判断正确的是_____。(填正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。每选错1个扣3分,最低得分为0分)‎ A.P、Q两质点运动的方向始终相同 B.P、Q两质点运动的方向始终相反 C.当S恰好通过平衡位置时,P、Q两点也正好通过平衡位置 D.当S恰好通过平衡位置向上运动时,P在波峰 E.当S恰好通过平衡位置向下运动时,Q在波峰 ‎【答案】BDE 考点:考查了机械波的传播 ‎(2)如图,玻璃球冠的折射率为,其底面镀银,底面的半径是球半径的倍;在过球心O且垂直于底面的平面(纸面)内,有一与底面垂直的光线射到玻璃球冠上的M点,该光线的延长线恰好过底面边缘上的A点。求该光线从球面射出的方向相对于其初始入射方向的偏角。‎ ‎【答案】‎ 考点:‎ ‎35【物理选修3-5】(1)一静止的铝原子核俘获一速度为m/s的质子p后,变为处于激发态的硅原子核,下列说法正确的是_________(填正确的答案标号,选对一个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分,没错选1个扣3分,最低得分为零分)‎ A、核反应方程为 B、核反应方程过程中系统动量守恒 C、核反应过程中系统能量不守恒 D、核反应前后核子数相等,所以生成物的质量等于反应物的质量之和 E、硅原子核速度的数量级为m/s,方向与质子初速度方向一致 ‎【答案】ABE ‎【解析】‎ 试题分析:根据质量数和电荷数守恒可得核反应方程,A正确;过程中释放的核力远远大于外力,故系统动量守恒,B正确;核反应过程中系统能量守恒,C错误;由于反应过程中,要释放大量的能量,即伴随着质量亏损,所以生成物的质量小于反应物的质量之和,D错误;由动量守恒可知,,解得,故数量级约为‎105 m/s.故E正确;‎ 考点:考查了动量守恒,能量守恒,核反应方程,‎ ‎(2)、如图所示,水平地面上有两个静止的小物块a和b,其连线与墙垂直:a和b相距l;b与墙之间也相距l;a的质量为m,b的质量为m,两物块与地面间的动摩擦因数均相同,现使a以初速度向右滑动,此后a与b发生弹性碰撞,但b没有与墙发生碰撞,重力加速度大小为g,求物块与地面间的动摩擦力因数满足的条件。‎ ‎【答案】‎ 考点:考查了动量守恒定律和能量守恒定律的应用
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