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2020 年全国统一高考物理试卷（新课标Ⅰ）
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 分，有选错的得0 分．
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
（ ）
A. 增加了司机单位面积的受力大小
B. 减少了碰撞前后司机动量的变化量
C. 将司机的动能全部转换成汽车的动能
D. 延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积
【答案】D
【解析】
【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。
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
1
10
1
2
球表面受到的引力的比值约为（ ）
A. 0.2
B. 0.4
C. 2.0
D. 2.5
【答案】B
【解析】
【详解】设物体质量为m，则在火星表面有
1
1
2
1
M m
F
G R
=
在地球表面有
2
2
2
2
M m
F
G R
=
由题意知有
1
2
1
10
M
M =
1
2
1
2
R
R
故联立以上公式可得
2
1
1
2
2
2
2
1
1
4
0.4
10
1
F
M R
F
M R
故选B。
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（ ）
A. 200 N
B. 400 N
C. 600 N
D. 800 N
【答案】B
【解析】
【详解】在最低点由
2
2
mv
T
mg
r
知
T=410N
即每根绳子拉力约为410N，故选B。
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UC。如果
UC 随时间t 的变化如图（b）所示，则下列描述电阻R 两端电压UR 随时间t 变化的图像中，
正确的是（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】
【详解】根据电容器的定义式
可知
Q
C
U
C
Q
I
U
t
C
C
结合图像可知，图像的斜率为
，则
内的电流
与
内的电流
关系为
I
C
1
2s
:
12
I
3
5s
35
I
12
35
2
I
I
且两段时间中的电流方向相反，根据欧姆定律
可知
两端电压大小关系满足
U
I
R
R
12
35
2
R
R
U
U
由于电流方向不同，所以电压方向不同。
故选A。
5.一匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，其边界如图中虚线所示，
为
ab
半圆，ac、bd 与直径ab 共线，ac 间的距离等于半圆的半径。一束质量为m、电荷量为q
（q>0）的粒子，在纸面内从c 点垂直于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，其运动时间为（ ）
A.
B.
C.
D.
7
6
m
qB
5
4
m
qB
4
3
m
qB
3
2
m
qB
【答案】C
【解析】
【详解】粒子在磁场中做匀速圆周运动
，
2
mv
qBv
r
2 r
T
v
可得粒子在磁场中的周期
2 m
T
qB
粒子在磁场中运动的时间
2
m
t
T
qB
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，
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。
当半径
和
时，粒子分别从ac、bd 区域射出，磁场中的轨迹为半圆，运动
0.5
r
R
1.5
r
R
时间等于半个周期。
当0.5R<r<1.5R 时，粒子从半圆边界射出，逐渐将轨迹半径从0.5R 逐渐放大，粒子射出位置
从半圆顶端向下移动，轨迹圆心角从
逐渐增大，当轨迹半径为R 时，轨迹圆心角最大，然
后再增大轨迹半径，轨迹圆心角减小，因此当轨迹半径等于R 时轨迹圆心角最大，即轨迹对
应的最大圆心角
4
3
3
粒子运动最长时间为
,
4
2
4
3
2
2
3
m
m
t
T
qB
qB
故选C。
6.下列核反应方程中，X1，X2，X3，X4 代表α 粒子的有（ ）
A.
B.
2
2
1
1
1
0
1
H + H
n + X
→
2
3
1
1
1
0
2
H + H
n + X
→
C.
D.
235
1
144
89
92
0
56
36
3
U + n
Ba +
Kr + 3X
→
1
6
3
0
3
1
4
n + Li
H + X
→
【答案】BD
【解析】
【详解】α 粒子为氦原子核He，根据核反应方程遵守电荷数守恒和质量数守恒，A 选项中
4
2
的X1 为He，B 选项中的X2 为He，C 选项中的X3 为中子n，D 选项中的X4 为He。
3
2
4
2
1
0
4
2
故选BD。
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 的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取10 m/s2。则（ ）
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
【答案】AB
【解析】
【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，所以机械能不守恒，A 正确；
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
mgh＝30J
可得质量
m＝1kg
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
μmg·cosθ·s＝20J
求得
μ＝0.5
B 正确；
C．由牛顿第二定律
mgsinθ－μmgcosθ＝ma
求得
a＝2m/s2
C 错误；
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。
故选AB。
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，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（ ）
A. 金属框的速度大小趋于恒定值
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】
【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MN 和金属框的速度分别为
、
，则电路中的电动势
1v
2v
2
1
(
)
E
BL v
v
电流中的电流
2
1
(
)
BL v
v
E
I
R
R
金属框和导体棒MN 受到的安培力
，与运动方向相反
2
2
2
1
(
)
= B L v
v
F
R
安框
，与运动方向相同
2
2
2
1
(
)
=
MN
B L v
v
F
R
安
设导体棒MN 和金属框的质量分别为
、
，则对导体棒MN
1
m
2
m
2
2
2
1
1 1
(
)
B L v
v
m a
R
对金属框
2
2
2
1
2
2
(
)
B L v
v
F
m a
R
初始速度均为零，则a1 从零开始逐渐增加，a2 从
开始逐渐减小。当a1＝a2 时，相对速度
2
F
m
1
2
1
2
2
1
2
2
(
)
FRm
v
v
B L m
m
大小恒定。整个运动过程用速度时间图象描述如下。
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；
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。
故选BC。
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 题为选考题，考生根据要求作答。
（一）必考题：(共47 分）
9.某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻Rx，所用电压表的内阻为1 kΩ，电流表内阻
为0.5Ω。该同学采用两种测量方案，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。
回答下列问题：
（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
点的方案测量得到的。
（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实值，结果为________Ω（保留1 位小数）。
（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（保留1 位小数）。
【答案】
(1).
、
(2). I
(3).
(4).
O
P
50.5
50.0
【解析】
【详解】(1)[1]若将电压表接在
、
之间，
O
P
V
U
U
I
R
Rx
则
x
V
x
V
R R
U
I
R
R
根据一次函数关系可知对应斜率为
。
x
V
x
V
R R
R
R
若将电压表接在
、
之间，电流表分压为
O
Q
A
A
U
IR
根据欧姆定律变形可知
A
U
IR
R
I
解得
A
(
)
U
I R
R
根据一次函数可知对应斜率为
，对比图像的斜率可知
A
(
)
R
R
I
II
k
k
所以II 图线是采用电压表跨接在
、
之间。
O
P
（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
左右，根
50Ω
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
、
之间，所以选择图
O
Q
线I 得到的结果较为准确。
[3]根据图像可知
3V
1V
50.5Ω
59.6mA
20mA
x
R
[4]考虑电流表内阻，则修正后的电阻为
x
A
50.5Ω
0.5Ω
50.0Ω
x
R
R
r
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 的遮光片）、两个与计算机相连接的光电门、砝码盘和砝码等。
实验步骤如下：
（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，可认为气垫导轨水平；
（2）用天平测砝码与砝码盘的总质量m1、滑块（含遮光片）的质量m2；
（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 两处的光电门的遮光时间Δt1、Δt2 及遮光片从A 运动到B 所用的时间t12；
（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）
（6）某次测量得到的一组数据为：d=1.000 cm，m1=1.50
10-2 kg，m2=0.400 kg，△t1=3.900
10-2 s，Δt2=1.270
10-2 s，t12=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）
（7）定义
，本次实验δ=________%（保留1 位有效数字）。
Δ
=
100%
I
p
I
【答案】 (1). 大约相等 (2). m1gt12 (3).
(4). 0.221 (5). 0.212
2
2
1
(
)
d
d
m
t
t
(6). 4
【解析】
【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。
（5）[2]由I=Ft，知
1
12
I
m gt
[3] 由
知
2
1
p
mv
mv
2
2
2
2
1
2
1
(
)
d
d
d
d
p
m
m
m
t
t
t
t
6)[4]代入数值知，冲量
2
1
12=1.5 10
9.8 1.5N s
0.221N s
I
m gt
[5]动量改变量
1
2
2
1
(
)
0.212kg m s
d
d
p
m
t
t
（7）[6]
|
|
0.225
0.212
100%
100%
4%
0.225
I
p
I
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
描写，k 为系数；
2
F
kv
v 是飞机在平直跑道上的滑行速度，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
时，起飞离地速度为66 m/s；装载货物后质量为
5
1.21 10 kg
，装载货物前后起飞离地时的k 值可视为不变。
5
1.69 10 kg
（1）求飞机装载货物后的起飞离地速度；
（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
加速度的大小和所用的时间。
【答案】(1)
；（2）2m/s2，
2
78m/s
v
39s
t
【解析】
【详解】（1）空载起飞时，升力正好等于重力：
2
1
1
kv
m g
满载起飞时，升力正好等于重力：
2
2
2
kv
m g
由上两式解得：
2
78m/s
v
（2）满载货物的飞机做初速度为零的匀加速直线运动，所以
2
2
0
2
v
ax
解得：
2
2m/s
a
由加速的定义式变形得：
2
0
v
v
t
a
a
解得：
39s
t
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v0 穿出电场，AC 与AB 的夹角θ=60°。运动中粒子仅受电场力作用。
（1）求电场强度的大小；
（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）为使粒子穿过电场前后动量变化量的大小为mv0，该粒子进入电场时的速度应为多大？
【答案】(1)
；(2)
；(3)0 或
2
0
2
mv
E
qR
0
1
2
4
v
v =
0
2
3
2
v
v =
【解析】
【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：
AC
x
R
=
所以根据动能定理有：
2
0
1
0
2
AC
qEx
mv
=
-
解得：
；
2
0
2
mv
E
qR
（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
1
sin 60
x
R
v t
=
=
2
1
cos60
2
y
R
R
at
=
+
=
而电场力提供加速度有
qE
ma
联立各式解得粒子进入电场时的速度：
；
0
1
2
4
v
v =
（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mv0，即在电场
方向上速度变化为v0 ，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 点射出时由几何关系有
2 2
3
BC
x
R
v t
=
=
2
2
1
2
AC
x
R
at
=
=
电场力提供加速度有
qE
ma
联立解得
；当粒子从C 点射出时初速度为0。
0
2
3
2
v
v =
（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，则每科按所做的第一题计分。
[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= r1 时，F=0。分子间势能由r 决定，规
定两分子相距无穷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r2 的过程中，势能_____（填“减小“不变”或“增
大”）；在间距由r2 减小到r1 的过程中，势能_____ （填“减小”“不变”或“增大”）；在间
距等于r1 处，势能_____（填“大于”“等于”或“小于”）零。
【答案】
(1). 减小
(2). 减小
(3). 小于
【解析】
【详解】[1]从距
点很远处向
点运动，两分子间距减小到
的过程中，分子间体现引
O
O
2r
力，引力做正功，分子势能减小；
[2]在
的过程中，分子间仍然体现引力，引力做正功，分子势能减小；
2
1
r
r
[3]在间距等于
之前，分子势能一直减小，取无穷远处分子间势能为零，则在
处分子势能
1r
1r
小于零。
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；乙罐的容积为2V，罐中气体的压强为
。现通过连接两罐的细管把甲罐中的部分
1
2 p
气体调配到乙罐中去，两罐中气体温度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：
（i）两罐中气体的压强；
（ii）甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体的质量之比。
【答案】（i）
；（ii）
2
3 p
2
3
【解析】
【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2V 变成3V，则根据玻意尔定律分别有
，
1 3
pV
p
V
2
1
2
3
2 p
V
p
V
则
1
2
1
2
(
)
3
2
pV
p
V
p
p
V
则甲乙中气体最终压强
1
2
2
'
3
p
p
p
p
（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
2
'
3
V
V
由密度定律可得，质量之比等于
'
2
3
m
V
m
V
现
原
[物理——选修3-4]
15.在下列现象中，可以用多普勒效应解释的有__________。
A. 雷雨天看到闪电后，稍过一会儿才能听到雷声
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
C. 观察者听到远去的列车发出的汽笛声，音调会变低
D. 同一声源发出的声波，在空气和水中传播的速度不同
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
【答案】BCE
【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；
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；
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；
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。
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
。求：
3
8 l
（i）波的波长；
（ii）波的传播速度。
【答案】（i）
；（ii）
1
4 l
1
4 fl
【解析】
【详解】（i）设与c 点最近的振幅极大点为d，则
3
5
8
8
ad
l
l
l
2
2
7
2
cos60
8
bd
cd
bc
bc
cd
l
根据干涉加强点距离差的关系：
1
2
x
x
x
n
1
4
bd
ad
l
所以波长为
1
4 l
（ii）由于受迫振动的频率取决于受迫源的频率由
知，
v
f
1
4
v
fl
