【物理】2020年高考真题——全国卷Ⅲ

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2020年普通高等学校招生全国统一考试全国山卷理科综合（物理部分）注意事项:i答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上.2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号•回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效.3•考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回.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14〜18题只有一项符合题目要求，第19〜21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.（2020全国川卷•1如图，水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈，右边套有一金属圆环.圆环1*()初始时静止•将图中开关S由断开状态拨至连接状态，电路接通的瞬间，可观察到A.拨至M端或N端，圆环都向左运动B.拨至M端或N端，圆环都向右运动C.拨至M端时圆环向左运动，拨至N端时向右运动D.拨至M端时圆环向右运动，拨至N端时向左运动15.（2020全国川卷•1甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动，甲追上乙，并与乙发生碰撞,z/(ni"K_；凶！」JI1-2.n1kg,则碰撞过程两物块损失的机碰撞前后甲、乙的速度随时间的变化如图中实线所示.已知甲的质量为械能为（A.3JB.4JC.5JD.6J16.（2020全国川卷•16）“嫦娥四号”探测器于2019年1月在月球背面成功着陆，着陆前曾绕月球飞行,K倍.已知地球半径R是月球半径的P倍,某段时间可认为绕月做匀速圆周运动，圆周半径为月球半径的地球质量是月球质量的Q倍，地球表面重力加速度大小为g•则“嫦娥四号”绕月球做圆周运动的速率为??????A.V????????????C.??????V?????????????17.（2020全国川卷•1如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上点处；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连.甲、乙两物体质量相等.系统平衡时，O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为a和^若a=70°I卩A.45B.55C.60°D.70

118.（2020全国川卷•1真空中有一匀强磁场，磁场边界为两个半径分别为a和3a的同轴圆柱面，磁场的方向与圆柱轴线平行，其横截面如图所示.一速率为v的电子从圆心沿半径方向进入磁场.已知电子质量为m,电荷量为e,忽略重力.为使该电子的运动被限制在图中实线圆围成的区域内,A.3????2????????B.????3????C.4????3????D5????/xXXAXX九卜、Ax认OxxVX龙7\X磁场的磁感应强度最小19.侈选）（2020全国川卷•19）1934年，约里奥一居里夫妇用a粒子轰击铝箔，首次产生了人工放射性同位素X，反应方程为:73少・少・少・42??*??+1?.X会衰变成原子核Y，衰变方程为？?t??+A.X的质量数与Y的质量数相等B.X的电荷数比Y的电荷数少1C.X的电荷数比????电何数多2D.X的质量数与17??的质量数相等20.侈选）（2020全国川卷•2在图（a）所示的交流电路中，电源电压的有效值为220V，理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1,Ri、R2、R3均为固定电阻，R2=10莒R3=20傢各电表均为理想电表.已知电阻R2中电流i2随时间t变化的正弦曲线如图（b）所示.下列说法正确的是A.所用交流电的频率为50HzB.电压表的示数为100VC.电流表的示数为1.0AD.变压器传输的电功率为15.0W()21.（多选）（2020全国川卷•2如图，/M是锐角三角形PMN最大的内角,电荷量为q（q>0）的点电荷固定在P点.下列说法正确的是（）A.沿MN边，从M点到N点，电场强度的大小逐渐增大B.沿MN边，从M点到N点，电势先增大后减小C.正电荷在M点的电势能比其在N点的电势能大D.将正电荷从M点移动到N点，电场力所做的总功为负、非选择题：第22〜25题为必考题，每个试题考生都必须作答.第33〜34题为选考题，考生根据要求作答.（一）必考题（22题6分，23题9分，24题12分，25题20分，共47分）22.（2020全国川卷•22某同学利用图⑻所示装置验证动能定理.调整木板的倾角平衡摩擦阻力后，挂上钩码，钩码下落，带动小车运动并打出纸带.某次实验得到的纸带及相关数据如图（b）所示.

254.2H57.86(b)（1）已知打出图（b）中相邻两点的时间间隔为0.02s,从图（b）给出的数据中可以得到，打出B点时小车的速度大小vb=m/s,打出P点时小车的速度大小vp=mS.（结果均保留2位小数）（2）若要验证动能定理，除了需测量钩码的质量和小车的质量外，还需要从图（b）给出的数据中求得的物理量为.23.（2020全国川卷・2已知一热敏电阻当温度从10C升至60C时阻值从几千欧姆降至几百欧姆，某同学利用伏安法测量其阻值随温度的变化关系.所用器材：电源E、开关S、滑动变阻器R（最大阻值为20电压表（可视为理想电表）和毫安表（内阻约为100Q）（1）在所给的器材符号之间画出连线，组成测量电路图.（2）实验时，将热敏电阻置于温度控制室中，记录不同温度下电压表和亳安表的示数，计算出相应的热敏电阻阻值•若某次测量中电压表和毫安表的示数分别为5.5V和3.0mA，则此时热敏电阻的阻值为kQ保留2位有效数字）•实验中得到的该热敏电阻阻值R随温度t变化的曲线如图（a）所示.⑶将热敏电阻从温控室取出置于室温下，测得达到热平衡后热敏电阻的阻值为2.2kQ由图（a）求得，此时室温为°C（保留3位有效数字）.⑷利用实验中的热敏电阻可以制作温控报警器，其电路的一部分如图（b）所示.图中，E为直流电源（电动势为10V，内阻可忽略）；当图中的输出电压达到或超过6.0V时，便触发报警器（图中未画出）报警.若要求开始报警时环境温度为50C,则图中（填“尺”或“R2”）应使用热敏电阻，另一固定电阻的阻值应为kQ（保留2位有效数字）.

323.(2020全国川卷•24)图，一边长为10的正方形金属框abed固定在水平面内，空间存在方向垂直于水平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场.一长度大于v21o的均匀导体棒以速率v自左向右在金属框上匀速滑过，滑动过程中导体棒始终与ae垂直且中点位于ae上，导体棒与金属框接触良好•已知导体棒单位长度的电阻为r，金属框电阻可忽略.将导体棒与x(0

4（二）选考题33.（2020全国川卷•3（1））【物理——选修3-3】（15分）（1）如图，一开口向上的导热汽缸内•用活塞封闭了一定质量的理想气体，活塞与汽缸壁间无摩擦•现用外力作用在活塞上.使其缓慢下降.环境温度保持不变，系统始终处于平衡状态.在活塞下降过程中A•气体体积逐渐减小，内能增知B•气体压强逐渐增大，内能不变C.气体压强逐渐增大，放出热量D•外界对气体做功，气体内能不变E.外界对气体做功，气体吸收热量⑵（2020全国川卷・3（2））如图，两侧粗细均匀、横截面积相等、高度均为H=18cm的U形管，左管上端封闭，右管上端开口•右管中有高h°=4cm的水银柱，水银柱上表面离管口的距离1=12cm.管底水平段的体积可忽略.环境温度为「=283K.大气压强p0=76cmHg.（i）现从右侧端口缓慢注入水银（与原水银柱之间无气隙），恰好使水银柱下端到达右管底部.此时水银柱的高度为多少？（ii）再将左管中密封气体缓慢加热，使水银柱上表面恰与右管口平齐，此时密封气体的温度为多少？34.【物理选修3—4】（15分）（1）（2020全国川卷•341））如图，一列简谐横波平行于x轴传播，图中的实线和虚线分别为t=0和t=0.1s时的波形图.已知平衡位置在x=6m处的质点，在0到0.1s时间内运动方向不变.这列简谐波的周期为s,波速为m/s，传播方向沿x轴（填"正方向”或"负方向”）.⑵（2020全国川卷・342））如图，一折射率为的材料制作的三棱镜，其横截面为直角三角形ABC,/A=90°/B=30°一束平行光平行于BC边从AB边射入棱镜，不计光线在棱镜内的多次反射，求AC边与BC边上有光出射区域的长度的比值.

5答案解析14.答案B解析开关S由断开状态拨至连接状态，不论拨至M端还是N端，通过圆环的磁通量均增加，根据楞次定律(增离减靠)可知圆环会阻碍磁通量的增加，即向右运动，故选B.15.答案A解析根据题图图像，碰撞前甲、乙的速度分别为v甲=5.0m/s,v乙=1.0m/s,碰撞后甲、乙的速度分别为v甲'=—1.0m/s,v乙'=2.0m/s,碰撞过程由动量守恒定律得m甲v甲+m乙v乙=m甲v甲'+m乙v乙'，解得m乙=6kg,碰撞过程损失的机械能AE5甲v甲2+刃乙v乙2—m甲v甲’2—m乙v乙,2,解得圧=3J故选A.16.答案D一，根据已知j'tfjrTTL解析在地球表面有G.=mg,“嫦娥四号”绕月球做匀速圆周运动时有条件有R=PR月，M地=QM月，联立以上各式解得v=v?—??故选D.17.答案B解析取O点为研究对象，在三力的作用下O点处于平衡状态，对其受力分析如图所示，根据几何关系可得3=55°故选B.18.答案C解析磁感应强度取最小值时对应的临界状态如图所示，设电子在磁场中做圆周运动39999=m.,联立解得B=亦???故选C.的半径为r,由几何关系得a2+r2=(3a—r)2,根据牛顿第二定律和圆周运动知识得evB19.答案AC解析发生核反应前后满足质量数守恒、电荷数守恒，则可判断X的质量数与Y的质量数相等，X的电荷数比Y的电荷数多1,A正确，B错误.X的电荷数比矍/的电荷数多2,X的质量数比.…的质量数多3,C正确，D错误.20.答案AD解析根据i2—t图像可知T=0.02s,则所用交流电的频率f=—=50Hz，故A正确；副线圈两端电压U273RiEE1=I2R2=-X10V=10V，由.=_得原线圈两端电压U1=100V，电压表的示数U=220V—100V=120%10V，故B错误；电流表的示数l=「.=.A=0.5A，故C错误；变压器传输的电功率P=l22R2+I2R3=15.0W，故D正确.

614.答案BC解析该点电荷形成的电场过M、N两点的等势面如图所示.距P越近，电场强度越大，沿MN边，从M点到N点，与P点的距离先变小后变大，电场强度先增大后减小，故A错误；沿电场线方向电势降低，沿MN边，从M点到N点，电势先增大后减小，故B正确；由图可知，M点电势高于N点电势，根据Ep=q$知，正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能，故C正确；将正电荷从M点移动到N点，即从高电势移动到低电势,电场力所做的总功为正，故D错误.15.答案(1)0.361.80(2)B、P之间的距离解析纸带上某点的瞬时速度等于通过该点周围两点时的平均速度.vb=八m/s=0.36m/sm/s=1.80m/s根据实验原理Mgx=-(M+m)vp2—(M+m)VB2，需测量的物理量有钩码的质量M,小车的质量m,B、P之间的距离x和B、P点的速度vb、vp,故还需要从题图(b)给出的数据中求得的物理量为B、P之间的距离.16.答案(1)见解析图(2)1.8(3)25.5(4)R11.2解析(1)滑动变阻器最大阻值仅20愆应采用分压式接法，电压表为理想电表，应采热金用毫安表外接法，测量电路图如图所示.⑵热敏电阻的阻值R=—=—二~1.8kQ.⑶根据R—t图像，R=2.2k也寸，t约为25.5C.R2两端电压变大，R1两端电压变小•根据R—t图像知，温度升高时热敏电阻的阻值减小，则电路中电流变大，固定电阻两端的电压变大,R1=0.8kR根据串联电路中电阻与电压的关系可得所以固定电阻应为R2,热敏电阻应为R1,t=50C,=，解得R2=1.2kQ.(1)输出电压变大时，17.答案见解析解析当导体棒与金属框接触的两点间棒的长度为I时，由法拉第电磁感应定律知，导体棒上感应电动势的大小为E=Blv①E由欧姆定律，流过导体棒的感应电流为I=「②式中，R为这一段导体棒的电阻.根据题意有R=rl③此时导体棒所受安培力大小为F=BIl④由题设和几何关系有0

7联立①②③④⑤式得r吟“g列F=1(年丄(渥—一工L宁Eq<<忑g14.答案(1)2.75s(2)4v3m/sv2m/s(3)0解析(1)传送带的速度为v=4.0m/s时，载物箱在传送带上先做匀减速运动，设其加速度大小为a，由牛顿第二定律有卩m=ma①设载物箱滑上传送带后匀减速运动的距离为si,由运动学公式有v2—vo2=—2asi②联立①②式，代入题给数据得si=4.5m③因此，载物箱在到达右侧平台前，速度先减小到v,然后开始做匀速运动.设载物箱从滑上传送带到离开传送带所用的时间为ti，做匀减速运动所用的时间为ti',由运动学公式有v=vo—ati'④ti=ti'+联立①③④⑤式并代入题给数据得ti=2.75s⑥(2)当载物箱滑上传送带后一直做匀减速运动时，到达右侧平台时的速度最小，设为vi;当载物箱滑上传送带后一直做匀加速运动时，到达右侧平台时的速度最大，设为v2.由动能定理有—mgl=mvi2—mv02⑦卩mgL=mv22—mv02⑧由⑦⑧式并代入题给条件得vi=•-m/s,v2=4-m/s⑨⑶传送带的速度为v=6.0m/s时，由于v0imgL—S2—S3)，即载物箱运动到右侧平台时速度大于零，设为v3,载物箱一直在做匀减速运动，由运动学公式有v32—v2=—2a(L—S2—S3)?设载物箱通过传送带的过程中，传送带对它的冲量为I，由动量定理有1=m(v3—v0)?联立①?????式并代入题给数据得I=033.答案(1)BCD(2)见解析解析(1)温度不变，理想气体的内能不变，故A错误；根据玻意耳定律，体积减小，压强增大，故B正确；根据1U=W+Q,内能不变，外界对气体做功，气体放出热量，故C、D正确，E错误.(2)(i)设密圭寸气体初始体积为Vi,压强为pi,左、右管的横截面积均为S,密圭寸气体先经等温压缩过程体积变为V2,压强变为P2,由玻意耳定律有piVi=P2V2①设注入水银后水银柱高度为h,水银的密度为p,根据题设条件有

8p1=p0+pgh②p2=p0+联立①②③④式并代入题给数据得g③V1=(2H—I—h0)S,V2=HS④h~12.9cm⑤(ii)密封气体再经等压膨胀过程体积变为V3，温度变为T2,由盖一吕萨克定律有、⑥按题设条件有V3=(2H—h)S⑦联立④⑤⑥⑦式并代入题给数据得T2~363K34.答案(1)0.410负方向(2)2解析⑴根据x=6m处的质点在0到0.1s时间内运动方向不变，可知波沿x轴负方向传播，且-=0.1s.得T=0.4s,由题图知波长X=4m，则波速v=-=10m/s.亍⑵如图⑻所示，设从D点入射的光线经折射后恰好射向C点，光在AB边上的入射角为3,折射角为62,由折射定律有sin01=nsin6①设从DB范围入射的光折射后在BC边上的入射角为0，由几何关系可知0'=30°+0②由①②式并代入题给数据得0=30。③nsin0'>1④所以，从DB范围入射的光折射后在BC边上发生全反射，反射光线垂直射到AC边，AC边上全部有光射出.设从AD范围入射的光折射后在AC边上的入射角为0,如图(b)所示•由几何关系0=90。一0⑤由③⑤式和已知条件可知nsin0>1⑥即从AD范围入射的光折射后在AC边上发生全反射，反射光线垂直射到BC边上.设BC边上有光线射出的部分为CF，由几何关系得CF=AC•sin3⑦°

9AC边与BC边有光出射区域的长度的比值为一=2