2020年全国统一高考物理试卷（新课标Ⅰ）（解析版）_全国卷+地方卷_4.物理_1.物理高考真题试卷_2008-2020年_全国卷物理_全国统一高考物理（新课标ⅰ）08-21_A3word版_PDF版（赠送）

2020 年全国统一高考物理试卷（新课标Ⅰ） M m F = G 2 2 R2 2 一、选择题：本题共 8小题，每小题 6分，共 48分.在每小题给出的四个选项中，第 1～5题只有 由题意知有 一顶符合题目要求，第 6～8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 M 1 分，有选错的得 0分． 1 = M 10 2 1.行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。若碰撞后汽车的速度在很短时 R 1 间内减小为零，关于安全气囊在此过程中的作用，下列说法正确的是（ ） 1  R 2 2 A. 增加了司机单位面积的受力大小 故联立以上公式可得 B. 减少了碰撞前后司机动量的变化量 F M R2 1 4 C. 将司机的动能全部转换成汽车的动能 1  1 2   0.4 F M R2 10 1 2 2 1 D. 延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积 故选B。 【答案】D 3.如图，一同学表演荡秋千。已知秋千的两根绳长均为10 m，该同学和秋千踏板的总质量约为50 kg。绳的质量 【解析】 忽略不计，当该同学荡到秋千支架的正下方时，速度大小为8 m/s，此时每根绳子平均承受的拉力约为（ ） 【详解】A．因安全气囊充气后，受力面积增大，故减小了司机单位面积的受力大小，故A错误； B．有无安全气囊司机初动量和末动量均相同，所以动量的改变量也相同，故B错误； C．因有安全气囊的存在，司机和安全气囊接触后会有一部分动能转化为气体的内能，不能全部转化成汽车的动 能，故C错误； D．因为安全气囊充气后面积增大，司机的受力面积也增大，在司机挤压气囊作用过程中由于气囊的缓冲故增 加了作用时间，故D正确。 故选D。 A. 200 N B. 400 N C. 600 N D. 800 N 1 1 【答案】B 2.火星的质量约为地球质量的 ，半径约为地球半径的 ，则同一物体在火星表面与在地球表面受到的引力的 10 2 【解析】 比值约为（ ） 【详解】在最低点由 A. 0.2 B. 0.4 C. 2.0 D. 2.5 mv2 【答案】B 2T mg  r 【解析】 知 【详解】设物体质量为m，则在火星表面有 T=410N M m F = G 1 1 R2 即每根绳子拉力约为410N，故选B。 1 4.图（a）所示的电路中，K与L间接一智能电源，用以控制电容器C两端的电压U 。如果U 随时间t的变化 在地球表面有 C C如图（b）所示，则下列描述电阻R两端电压U 随时间t变化的图像中，正确的是（ ） ac射入磁场，这些粒子具有各种速率。不计粒子之间的相互作用。在磁场中运动时间最长的粒子，其运动时间 R 为（ ） A. B. 7m 5m 4m 3m A. B. C. D. 6qB 4qB 3qB 2qB 【答案】C 【解析】 C. D. 【详解】粒子在磁场中做匀速圆周运动 mv2 2r qBv ， T  r v 【答案】A 可得粒子在磁场中的周期 【解析】 Q 2m 【详解】根据电容器的定义式C  可知 T  U qB Q I 粒子在磁场中运动的时间 U   t C C C  m t  T  I 2 qB 结合图像可知，图像的斜率为 ，则1: 2s内的电流I 与3 5s内的电流I 关系为 12  35 C 则粒子在磁场中运动的时间与速度无关，轨迹对应的圆心角越大，运动时间越长。采用放缩圆解决该问题， I 2I 12 35 粒子垂直ac射入磁场，则轨迹圆心必在ac直线上，将粒子的轨迹半径由零逐渐放大。 U 且两段时间中的电流方向相反，根据欧姆定律I  可知R两端电压大小关系满足 当半径r 0.5R和r 1.5R时，粒子分别从ac、bd区域射出，磁场中的轨迹为半圆，运动时间等于半个周 R 期。 U 2U R12 R35 当0.5R0）的粒子，在纸面内从c点垂直于粒子运动最长时间为 4   3 2m 4m , t  T    2 2 qB 3qB 故选C。 A. 物块下滑过程中机械能不守恒 B. 物块与斜面间的动摩擦因数为0.5 C. 物块下滑时加速度的大小为6.0 m/s2 D 当物块下滑2.0 m时机械能损失了12 J 6.下列核反应方程中，X ，X ，X ，X 代表α粒子的有（ ） . 1 2 3 4 A. 2H+ 2H→1n+X B. 2H+ 3H→1n+X 【答案】AB 1 1 0 1 1 1 0 2 【解析】 C. 235U+ 1n→144Ba+ 89Kr+3X D. 1n+ 6Li→3H+X 92 0 56 36 3 0 3 1 4 【详解】A．下滑5m的过程中，重力势能减少30J，动能增加10J，减小的重力势能并不等与增加的动能，所 【答案】BD 以机械能不守恒，A正确； 【解析】 B．斜面高3m、长5m，则斜面倾角为θ＝37°。令斜面底端为零势面，则物块在斜面顶端时的重力势能 【详解】α粒子为氦原子核4He，根据核反应方程遵守电荷数守恒和质量数守恒，A选项中的X 为3He，B选 2 1 2 mgh＝30J 项中的X 为4He，C选项中的X 为中子1n，D选项中的X 为4He。 可得质量 2 2 3 0 4 2 m＝1kg 故选BD。 下滑5m过程中，由功能原理，机械能的减少量等于克服摩擦力做的功 7.一物块在高3.0 m、长5.0 m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图 μmg·cosθ·s＝20J 中直线Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取10 m/s2。则（ ） 求得 μ＝0.5 B正确； C．由牛顿第二定律 mgsinθ－μmgcosθ＝ma求得 B2L2(v v ) F = 2 1 ，与运动方向相反 a＝2m/s2 安框 R C错误； B2L2(v v ) F = 2 1 ，与运动方向相同 D．物块下滑2.0m时，重力势能减少12J，动能增加4J，所以机械能损失了8J，D选项错误。 安MN R 故选AB。 设导体棒MN和金属框的质量分别为m 、m ，则对导体棒MN 1 2 8.如图，U形光滑金属框abcd置于水平绝缘平台上，ab和dc边平行，和bc边垂直。ab、dc足够长，整个金属 B2L2(v v ) 2 1 ma 框电阻可忽略。一根具有一定电阻的导体棒MN置于金属框上，用水平恒力F向右拉动金属框，运动过程中， R 1 1 装置始终处于竖直向下的匀强磁场中，MN与金属框保持良好接触，且与bc边保持平行。经过一段时间后 对金属框 （ ） B2L2(v v ) F  2 1 m a R 2 2 F 初始速度均为零，则a 从零开始逐渐增加，a 从 开始逐渐减小。当a ＝a 时，相对速度 1 2 m 1 2 2 FRm v v  1 2 1 2B2L2(m m ) 1 2 A. 金属框的速度大小趋于恒定值 大小恒定。整个运动过程用速度时间图象描述如下。 B. 金属框的加速度大小趋于恒定值 C. 导体棒所受安培力的大小趋于恒定值 D. 导体棒到金属框bc边的距离趋于恒定值 【答案】BC 【解析】 综上可得，金属框的加速度趋于恒定值，安培力也趋于恒定值，BC选项正确； 【详解】由bc边切割磁感线产生电动势，形成电流，使得导体棒MN受到向右的安培力，做加速运动，bc边受 金属框的速度会一直增大，导体棒到金属框bc边的距离也会一直增大，AD选项错误。 到向左的安培力，向右做加速运动。当MN运动时，金属框的bc边和导体棒MN一起切割磁感线，设导体棒 故选BC。 MN和金属框的速度分别为v 、v ，则电路中的电动势 1 2 三、非选择题：共 62分，第 9~12 题为必考题，每个试题考生都必须作答。第 13~14 题为选考 E  BL(v 2 v 1 ) 题，考生根据要求作答。 电流中的电流 （一）必考题：(共 47 分） E BL(v v ) I   2 1 9.某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻R x ，所用电压表的内阻为1 kΩ，电流表内阻为0.5Ω。该同学采 R R 用两种测量方案，一种是将电压表跨接在图（a）所示电路的O、P两点之间，另一种是跨接在O、Q两点之 金属框和导体棒MN受到的安培力 间。测量得到如图（b）所示的两条U–I图线，其中U与I分别为电压表和电流表的示数。R R 根据一次函数关系可知对应斜率为 x V 。 R R x V 若将电压表接在O、Q之间，电流表分压为 U  IR 回答下列问题： A A （1）图（b）中标记为II的图线是采用电压表跨接在________（填“O、P”或“O、Q”）两点的方案测量得到 根据欧姆定律变形可知 U IR 的。 R A I 解得 U  I(RR ) A 根据一次函数可知对应斜率为(RR )，对比图像的斜率可知 A k k I II 所以II图线是采用电压表跨接在O、P之间。 （2）[2]因为待测电阻为几十欧姆的电阻，通过图像斜率大致估算待测电阻为50Ω左右，根据 1kΩ 50Ω  50Ω 0.5Ω 说明电流表的分压较小，电流表的分流较大，所以电压表应跨接在O、Q之间，所以选择图线I得到的结果较 （2）根据所用实验器材和图（b）可判断，由图线________（填“I”或“II”）得到的结果更接近待测电阻的真 为准确。 实值，结果为________Ω（保留1位小数）。 [3]根据图像可知 （3）考虑到实验中电表内阻的影响，需对（2）中得到的结果进行修正，修正后待测电阻的阻值为________Ω 3V1V R  50.5Ω （保留1位小数）。 x 59.6mA20mA 【答案】 (1). O、P (2). I (3). 50.5 (4). 50.0 [4]考虑电流表内阻，则修正后的电阻为 【解析】 R  R r 50.5Ω0.5Ω50.0Ω x x A 【详解】(1)[1]若将电压表接在O、P之间， 10.某同学用如图所示的实验装置验证动量定理，所用器材包括：气垫导轨、滑块（上方安装有宽度为d的遮光 U U I   片）、两个与计算机相连接的光电门、砝码盘和砝码等。 R Rx V 实验步骤如下： 则 R R U  x V I R R x V[5]动量改变量 d d pm (  )0.212kgms1 2 t t 2 1 （7）[6] |I p| 0.2250.212  100% 100%4% I 0.225 （1）开动气泵，调节气垫导轨，轻推滑块，当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间________时，可认为 11.我国自主研制了运-20重型运输机。飞机获得的升力大小F可用F kv2描写，k为系数；v是飞机在平直跑 气垫导轨水平； 道上的滑行速度，F与飞机所受重力相等时的v称为飞机的起飞离地速度，已知飞机质量为1.21105 kg时，起 （2）用天平测砝码与砝码盘的总质量m 、滑块（含遮光片）的质量m ； 1 2 飞离地速度为66 m/s；装载货物后质量为1.69105 kg，装载货物前后起飞离地时的k值可视为不变。 （3）用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接，并让细线水平拉动滑块； （4）令滑块在砝码和砝码盘的拉动下从左边开始运动，和计算机连接的光电门能测量出遮光片经过A、B两处 （1）求飞机装载货物后的起飞离地速度； 的光电门的遮光时间Δt 、Δt 及遮光片从A运动到B所用的时间t ； （2）若该飞机装载货物后，从静止开始匀加速滑行1 521 m起飞离地，求飞机在滑行过程中加速度的大小和所 1 2 12 （5）在遮光片随滑块从A运动到B的过程中，如果将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受拉力，拉力冲量的 用的时间。 大小I=________，滑块动量改变量的大小Δp=________；（用题中给出的物理量及重力加速度g表示） 【答案】(1)v 78m/s；（2）2m/s2 t 39s 2 ， （6）某次测量得到的一组数据为：d=1.000 cm，m =1.5010-2 kg，m =0.400 kg，△t =3.90010-2 s，Δt =1.270 1 2 1 2 【解析】 10-2 s，t =1.50 s，取g=9.80 m/s2。计算可得I=________N·s，Δp=____ kg·m·s-1；（结果均保留3位有效数字） 12 【详解】（1）空载起飞时，升力正好等于重力： IΔp （7）定义= 100%，本次实验δ=________%（保留1位有效数字）。 I kv2 m g 1 1 d d 【答案】 (1). 大约相等 (2). m gt (3). m (  ) (4). 0.221 (5). 0.212 (6). 4 满载起飞时，升力正好等于重力： 1 12 2 t t 2 1 kv2 m g 2 2 【解析】 由上两式解得： 【详解】（1）[1]当经过A,B两个光电门时间相等时，速度相等，此时由于阻力很小，可以认为导轨是水平的。 v 78m/s （5）[2]由I=Ft，知 2 I m gt （2）满载货物的飞机做初速度为零的匀加速直线运动，所以 1 12 v2 02ax [3] 由p mv mv 知 2 2 1 解得： d d d d pm  m  m (  ) 2 t 2 t 2 t t a 2m/s2 2 1 2 1 6)[4]代入数值知，冲量 由加速的定义式变形得： I m gt =1.51029.81.5Ns0.221Ns 1 12v v 0 D，即粒子要从D点射出时沿电场线方向移动距离最多，粒子在电场中做类平抛运动，根据几何关系有 t   2 a a x= Rsin60 = vt 1 解得： 1 y= R+ Rcos60 = at2 2 t 39s 而电场力提供加速度有 12.在一柱形区域内有匀强电场，柱的横截面积是以O为圆心，半径为R的圆，AB为圆的直径，如图所示。质 qE ma 量为m，电荷量为q（q>0）的带电粒子在纸面内自A点先后以不同的速度进入电场，速度方向与电场的方向垂 直。已知刚进入电场时速度为零的粒子，自圆周上的C点以速率v 穿出电场，AC与AB的夹角θ=60°。运动中 联立各式解得粒子进入电场时的速度： 0 粒子仅受电场力作用。 2v v = 0 ； （1）求电场强度的大小； 1 4 （2）为使粒子穿过电场后的动能增量最大，该粒子进入电场时的速度应为多大？ （3）因为粒子在电场中做类平抛运动，粒子穿过电场前后动量变化量大小为mv ，即在电场方向上速度变化为 0 （3）为使粒子穿过电场前后动量变化量的大小为mv ，该粒子进入电场时的速度应为多大？ v ，过C点做AC垂线会与圆周交于B点，故由题意可知粒子会从C点或B点射出。当从B点射出时由几何 0 0 关系有 x = 3R= v t BC 2 2 1 x = R= at2 AC 2 2 电场力提供加速度有 mv2 2v 3v qE ma 【答案】(1) E  0 ；(2)v = 0 ；(3)0或v = 0 2qR 1 4 2 2 3v 联立解得v = 0 ；当粒子从C点射出时初速度为0。 【解析】 2 2 【详解】（1）由题意知在A点速度为零的粒子会沿着电场线方向运动，由于q>0，故电场线由A指向C，根据 几何关系可知： x = R AC 所以根据动能定理有： 1 qEx = mv2- 0 AC 2 0 解得： mv2 E  0 ； （二）选考题：共 15分。请考生从 2道物理题中每科任选一题作答。如果多做，则每科按所做 2qR 的第一题计分。 （2）根据题意可知要使粒子动能增量最大则沿电场线方向移动距离最多，做AC垂线并且与圆相切，切点为 [物理——选修 3-3]13.分子间作用力F与分子间距r的关系如图所示，r= r 1 时，F=0。分子间势能由r决定，规定两分子相距无穷 1 pV  p2V (p  p )3V 远时分子间的势能为零。若一分子固定于原点O，另一分子从距O点很远处向O点运动，在两分子间距减小到 2 1 2 r 的过程中，势能_____（填“减小“不变”或“增大”）；在间距由r 减小到r 的过程中，势能_____ （填“减 则甲乙中气体最终压强 2 2 1 小”“不变”或“增大”）；在间距等于r 1 处，势能_____（填“大于”“等于”或“小于”）零。 2 p' p  p  p 1 2 3 （ii）若调配后将甲气体再等温压缩到气体原来的压强为p，则 p'V  pV ' 计算可得 【答案】 (1). 减小 (2). 减小 (3). 小于 2 V ' V 【解析】 3 【详解】[1]从距O点很远处向O点运动，两分子间距减小到r 的过程中，分子间体现引力，引力做正功，分子 2 由密度定律可得，质量之比等于 势能减小； m V ' 2 现   m V 3 [2]在r r 的过程中，分子间仍然体现引力，引力做正功，分子势能减小； 原 2 1 [物理——选修 3-4] [3]在间距等于r 之前，分子势能一直减小，取无穷远处分子间势能为零，则在r 处分子势能小于零。 1 1 15.在下列现象中，可以用多普勒效应解释的有__________。 14.甲、乙两个储气罐储存有同种气体（可视为理想气体）。甲罐的容积为V，罐中气体的压强为p；乙罐的容积 A. 雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声 1 为2V，罐中气体的压强为 p。现通过连接两罐的细管把甲罐中的部分气体调配到乙罐中去，两罐中气体温度 B. 超声波被血管中的血流反射后，探测器接收到的超声波频率发生变化 2 相同且在调配过程中保持不变，调配后两罐中气体的压强相等。求调配后： C. 观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变低 （i）两罐中气体的压强； D. 同一声源发出的声波，在空气和水中传播的速度不同 （ii）甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体的质量之比。 E. 天文学上观察到双星（相距较近、均绕它们连线上某点做圆周运动的两颗恒星）光谱随时间的周期性变化 2 2 【答案】（i） p；（ii） 【答案】BCE 3 3 【解析】 【解析】 【详解】A．之所以不能同时观察到是因为声音的传播速度比光的传播速度慢，所以A错误； 【详解】（i）气体发生等温变化，对甲乙中的气体，可认为甲中原气体有体积V变成3V，乙中原气体体积有 B．超声波与血液中的血小板等细胞发生反射时，由于血小板的运动会使得反射声波的频率发生变化，B正确； 2V变成3V，则根据玻意尔定律分别有 C．列车和人的位置相对变化了，所以听得的声音频率发生了变化，所以C正确； 1 pV  p 3V ， p2V  p 3V 1 2 2 D．波动传播速度不一样是由于波的频率不一样导致的， D错误； E．双星在周期性运动时，会使得到地球的距离发生周期性变化，故接收到的光频率会发生变化，E正确。 则 故选BCE。16.一振动片以频率f做简谐振动时，固定在振动片上的两根细杆同步周期性地触动水面上a、b两点，两波源发 出的波在水面上形成稳定的干涉图样。c是水面上的一点，a、b、c间的距离均为l，如图所示。已知除c点 3 外，在ac连线上还有其他振幅极大的点，其中距c最近的点到c的距离为 l。求： 8 （i）波的波长； （ii）波的传播速度。 1 1 【答案】（i） l；（ii） fl 4 4 【解析】 【详解】（i）设与c点最近的振幅极大点为d，则 3 5 ad l l  l 8 8 7 bd  cd2 bc2 2bccd cos60  l 8 根据干涉加强点距离差的关系： x  x x n 1 2 1 bd ad  l 4 1 所以波长为 l 4 （ii）由于受迫振动的频率取决于受迫源的频率由vf 知， 1 v fl 4