2020年全國二卷高考物理.docx

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1、二、選擇題：本題共8小題，每小題6分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第14~17題只有一項(xiàng)符合題目要求，第18~21題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。 14．管道高頻焊機(jī)可以對(duì)由鋼板卷成的圓管的接縫實(shí)施焊接。焊機(jī)的原理如圖所示，圓管通過一個(gè)接有高頻交流電源的線圈，線圈所產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)使圓管中產(chǎn)生交變電流，電流產(chǎn)生的熱量使接縫處的材料熔化將其焊接。焊接過程中所利用的電磁學(xué)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)者為 A．庫侖 B．霍爾 C．洛倫茲 D．法拉第 15．若一均勻球形星體的密度為ρ，引力常量為G，則在該星體表面附近沿圓軌道繞其運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的周期是 A． B． C． D

2、． 16．如圖，在摩托車越野賽途中的水平路段前方有一個(gè)坑，該坑沿摩托車前進(jìn)方向的水平寬度為3h，其左邊緣a點(diǎn)比右邊緣b點(diǎn)高0.5h。若摩托車經(jīng)過a點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為E1，它會(huì)落到坑內(nèi)c點(diǎn)。c與a的水平距離和高度差均為h；若經(jīng)過a點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為E2，該摩托車恰能越過坑到達(dá)b點(diǎn)。等于 A．20 B．18 C．9.0 D．3.0 17．CT掃描是計(jì)算機(jī)X射線斷層掃描技術(shù)的簡(jiǎn)稱，CT掃描機(jī)可用于對(duì)多種病情的探測(cè)。圖（a）是某種CT機(jī)主要部分的剖面圖，其中X射線產(chǎn)生部分的示意圖如圖（b）所示。圖（b）中M、N之間有一電子束的加速電場(chǎng)，虛線框內(nèi)有勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)；經(jīng)調(diào)節(jié)后電子束從靜止開始沿帶箭頭的實(shí)線所示

3、的方向前進(jìn)，打到靶上，產(chǎn)生X射線（如圖中帶箭頭的虛線所示）；將電子束打到靶上的點(diǎn)記為P點(diǎn)。則 A．M處的電勢(shì)高于N處的電勢(shì) B．增大M、N之間的加速電壓可使P點(diǎn)左移 C．偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向外 D．增大偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小可使P點(diǎn)左移 18．氘核可通過一系列聚變反應(yīng)釋放能量，其總效果可用反應(yīng)式 表示。海水中富含氘，已知1kg海水中含有的氘核約為1.01022個(gè)，若全都發(fā)生聚變反應(yīng)，其釋放的能量與質(zhì)量為M的標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒時(shí)釋放的熱量相等；已知1 kg標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒釋放的熱量約為2.9107 J，1 MeV= 1.610–13 J，則M約為 A．40 kg B．100 kg

4、 C．400 kg D．1 000 kg 19．特高壓輸電可使輸送中的電能損耗和電壓損失大幅降低。我國已成功掌握并實(shí)際應(yīng)用了特高壓輸電技術(shù)。假設(shè)從A處采用550 kV的超高壓向B處輸電，輸電線上損耗的電功率為?P，到達(dá)B處時(shí)電壓下降了?U。在保持A處輸送的電功率和輸電線電阻都不變的條件下，改用1 100 kV特高壓輸電，輸電線上損耗的電功率變?yōu)?P′，到達(dá)B處時(shí)電壓下降了?U′。不考慮其他因素的影響，則 A．?P′=?P B．?P′=?P C．?U′=?U B．?U′=?U 20．如圖，豎直面內(nèi)一絕緣細(xì)圓環(huán)的上、下半圓分別均勻分布著等量異種電荷。a、b為圓環(huán)水平直徑上的兩個(gè)點(diǎn)，c、d為

5、豎直直徑上的兩個(gè)點(diǎn)，它們與圓心的距離均相等。則 A．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等 B．a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相等 C．c、d兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等 D．c、d兩點(diǎn)的電勢(shì)相等 21．水平冰面上有一固定的豎直擋板，一滑冰運(yùn)動(dòng)員面對(duì)擋板靜止在冰面上，他把一質(zhì)量為4.0 kg的靜止物塊以大小為5.0 m/s的速度沿與擋板垂直的方向推向擋板，運(yùn)動(dòng)員獲得退行速度；物塊與擋板彈性碰撞，速度反向，追上運(yùn)動(dòng)員時(shí)，運(yùn)動(dòng)員又把物塊推向擋板，使其再一次以大小為5.0 m/s的速度與擋板彈性碰撞?？偣步?jīng)過8次這樣推物塊后，運(yùn)動(dòng)員退行速度的大小大于5.0 m/s，反彈的物塊不能再追上運(yùn)動(dòng)員。不計(jì)冰面的摩擦力，該運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量可能為

6、 A．48 kg B．53 kg C．58 kg D．63 kg 三、非選擇題：共174分，第22~32題為必考題，每個(gè)試題考生都必須作答。第33~38題為選考題，考生根據(jù)要求作答。 （一）必考題：共129分。 22．（5分） 一細(xì)繩跨過懸掛的定滑輪，兩端分別系有小球A和B，如圖所示。一實(shí)驗(yàn)小組用此裝置測(cè)量小球B運(yùn)動(dòng)的加速度。 令兩小球靜止，細(xì)繩拉緊，然后釋放小球，測(cè)得小球B釋放時(shí)的高度h0=0.590 m，下降一段距離后的高度h=0.100 m；由h0下降至h所用的時(shí)間T=0.730 s。由此求得小球B加速度的大小為a=_______m/s2（保留3位有效數(shù)字）。 從實(shí)驗(yàn)室

7、提供的數(shù)據(jù)得知，小球A、B的質(zhì)量分別為100.0 g和150.0 g，當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮間=9.80 m/s2。根據(jù)牛頓第二定律計(jì)算可得小球B加速度的大小為a′=_______m/s2（保留3位有效數(shù)字）。 可以看出，a′與a有明顯差異，除實(shí)驗(yàn)中的偶然誤差外，寫出一條可能產(chǎn)生這一結(jié)果的原因：______________________。 23．（10分） 某同學(xué)要研究一小燈泡L（3.6 V，0.30 A）的伏安特性。所用器材有：電流表A1（量程200 mA，內(nèi)阻Rg1=10.0 Ω），電流表A2（量程500 mA，內(nèi)阻Rg2=1.0 Ω）、定值電阻R0（阻值R0=10.0 Ω）、滑動(dòng)變

8、阻器R1（最大阻值10 Ω）、電源E（電動(dòng)勢(shì)4.5 V，內(nèi)阻很?。?、開關(guān)S和若干導(dǎo)線。該同學(xué)設(shè)計(jì)的電路如圖（a）所示。 （1）根據(jù)圖（a），在圖（b）的實(shí)物圖中畫出連線。 圖（a） （2）若I1、I2分別為流過電流表A1和A2的電流，利用I1、I2、Rg1和R0寫出：小燈泡兩端的電壓U=_______，流過小燈泡的電流I=_______。為保證小燈泡的安全，I1不能超過_______mA。 （3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使開關(guān)閉合后兩電流表的示數(shù)為零。逐次改變滑動(dòng)變阻器滑片位置并讀取相應(yīng)的I1和I2。所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在下表中給出。 I1/mA 32 55 85 125 14

9、4 173 I2/mA 171 229 299 379 424 470 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可算得，當(dāng)I1=173 mA時(shí)，燈絲電阻R=_______Ω（保留1位小數(shù)）。 （4）如果用另一個(gè)電阻替代定值電阻R0，其他不變，為了能夠測(cè)量完整的伏安特性曲線，所用電阻的阻值不能小于_______Ω（保留1位小數(shù)）。 24．（12分） 如圖，在0≤x≤h，區(qū)域中存在方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小可調(diào)，方向不變。一質(zhì)量為m，電荷量為q（q>0）的粒子以速度v0從磁場(chǎng)區(qū)域左側(cè)沿x軸進(jìn)入磁場(chǎng)，不計(jì)重力。 （1）若粒子經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后穿過y軸正半軸離開磁場(chǎng)，分析說明磁場(chǎng)的方向，

10、并求在這種情況下磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值Bm； （2）如果磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，粒子將通過虛線所示邊界上的一點(diǎn)離開磁場(chǎng)。求粒子在該點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向與x軸正方向的夾角及該點(diǎn)到x軸的距離。 25.（20分） 如圖，一豎直圓管質(zhì)量為M，下端距水平地面的高度為H，頂端塞有一質(zhì)量為m的小球。圓管由靜止自由下落，與地面發(fā)生多次彈性碰撞，且每次碰撞時(shí)間均極短；在運(yùn)動(dòng)過程中，管始終保持豎直。已知M =4m，球和管之間的滑動(dòng)摩擦力大小為4mg, g為重力加速度的大小，不計(jì)空氣阻力。 （1）求管第一次與地面碰撞后的瞬間，管和球各自的加速度大??； （2）管第一次落地彈起后，在上升過程中球沒有從管中滑出，求管上升的最大高

11、度； （3）管第二次落地彈起的上升過程中，球仍沒有從管中滑出，求圓管長(zhǎng)度應(yīng)滿足的條件。 33．[物理——選修3–3]（15分） （1）（5分）下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)換過程的敘述，違背熱力學(xué)第一定律的有_______，不違背熱力學(xué)第一定律、但違背熱力學(xué)第二定律的有_______。（填正確答案標(biāo)號(hào)） A．汽車通過燃燒汽油獲得動(dòng)力并向空氣中散熱 B．冷水倒入保溫杯后，冷水和杯子的溫度都變得更低 C．某新型熱機(jī)工作時(shí)將從高溫?zé)嵩次盏臒崃咳哭D(zhuǎn)化為功，而不產(chǎn)生其他影響 D．冰箱的制冷機(jī)工作時(shí)從箱內(nèi)低溫環(huán)境中提取熱量散發(fā)到溫度較高的室內(nèi) （2）（10分）潛水鐘是一種水下救生設(shè)備，它是一個(gè)底部

12、開口、上部封閉的容器，外形與鐘相似。潛水鐘在水下時(shí)其內(nèi)部上方空間里存有空氣，以滿足潛水員水下避險(xiǎn)的需要。為計(jì)算方便，將潛水鐘簡(jiǎn)化為截面積為S、高度為h、開口向下的圓筒；工作母船將潛水鐘由水面上方開口向下吊放至深度為H的水下，如圖所示。已知水的密度為ρ，重力加速度大小為g，大氣壓強(qiáng)為p0，Hh，忽略溫度的變化和水密度隨深度的變化。 （i）求進(jìn)入圓筒內(nèi)水的高度l； （ⅱ）保持H不變，壓入空氣使筒內(nèi)的水全部排出，求壓入的空氣在其壓強(qiáng)為p0時(shí)的體積。 34．[物理——選修3–4]（15分） （1）（5分）用一個(gè)擺長(zhǎng)為80.0 cm的單擺做實(shí)驗(yàn)，要求擺動(dòng)的最大角度小于5，則開始時(shí)將擺球拉離平

13、衡位置的距離應(yīng)不超過_______cm（保留1位小數(shù)）。（提示：?jiǎn)螖[被拉開小角度的情況下，所求的距離約等于擺球沿圓弧移動(dòng)的路程。） 某同學(xué)想設(shè)計(jì)一個(gè)新單擺，要求新單擺擺動(dòng)10個(gè)周期的時(shí)間與原單擺擺動(dòng)11個(gè)周期的時(shí)間相等。新單擺的擺長(zhǎng)應(yīng)該取為_______cm。 （2） （10分）直角棱鏡的折射率n=1.5，其橫截面如圖所示，圖中∠C=90，∠A=30。截面內(nèi)一細(xì)束與BC邊平行的光線，從棱鏡AB邊上的D點(diǎn)射入，經(jīng)折射后射到BC邊上。 14．D 15．A 16．B 17．D 18．C 19．AD 20．ABC 21．BC 22．1.84 1.96 滑輪的軸不光滑（或滑輪有

14、質(zhì)量） 23．（1）如圖所示。 （2） I2–I1 180 （3）11.6 （4）8.0 24．解：（1）由題意，粒子剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)應(yīng)受到方向向上的洛倫茲力，因此磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里。設(shè)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，根據(jù)洛倫茲力公式和圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律，有 ① 由此可得 ② 粒子穿過y軸正半軸離開磁場(chǎng)，其在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心在y軸正半軸上，半徑應(yīng)滿足 ③ 由題意，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為Bm時(shí)，粒子的運(yùn)動(dòng)半徑最大，由此得 ④ （2）若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心仍在y軸正半軸上，由②④式可得，此時(shí)圓弧半徑為⑤ 粒子會(huì)穿過圖中P點(diǎn)離開磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖

15、所示。設(shè)粒子在P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向與x軸正方向的夾角為α， 由幾何關(guān)系 ⑥ 即⑦ 由幾何關(guān)系可得，P點(diǎn)與x軸的距離為 ⑧ 聯(lián)立⑦⑧式得 ⑨ 25．解：（1）管第一次落地彈起的瞬間，小球仍然向下運(yùn)動(dòng)。設(shè)此時(shí)管的加速度大小為a1，方向向下；球的加速度大小為a2，方向向上；球與管之間的摩擦力大小為f，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律有 Ma1=Mg+f ① ma2= f– mg ② 聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù)，得 a1=2g，a2=3g③ （2）管第一次碰地前與球的速度大小相同。由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，碰地前瞬間它們的速度大小均為 ④ 方向均向下。管彈起的瞬間，管的速度反向，球的速度方向依然向下。

16、 設(shè)自彈起時(shí)經(jīng)過時(shí)間t1，管與小球的速度剛好相同。取向上為正方向，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 v0–a1t1= –v0+a2t1⑤ 聯(lián)立③④⑤式得 ⑥ 設(shè)此時(shí)管下端的高度為h1，速度為v。由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得 ⑦ ⑧ 由③④⑥⑧式可判斷此時(shí)v>0。此后，管與小球?qū)⒁约铀俣萭減速上升h2，到達(dá)最高點(diǎn)。由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有⑨ 設(shè)管第一次落地彈起后上升的最大高度為H1，則 H1= h1+ h2⑩ 聯(lián)立③④⑥⑦⑧⑨⑩式可得 ? （3）設(shè)第一次彈起過程中球相對(duì)管的位移為x1。在管開始下落到上升H1這一過程中，由動(dòng)能定理有 Mg（H–H1）+mg（H–H1+x1）–4mgx1=0? 聯(lián)立??式并代入

17、題給數(shù)據(jù)得 ? 同理可推得，管與球從再次下落到第二次彈起至最高點(diǎn)的過程中，球與管的相對(duì)位移x2為 ? 設(shè)圓管長(zhǎng)度為L(zhǎng)。管第二次落地彈起后的上升過程中，球不會(huì)滑出管外的條件是 x1+ x2≤L? 聯(lián)立????式，L應(yīng)滿足條件為 ? 33．（1）B C （2）解：（i）設(shè)潛水鐘在水面上方時(shí)和放入水下后筒內(nèi)氣體的體積分別為V0和V1，放入水下后筒內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為p1，由玻意耳定律和題給條件有 p1V1= p0V0 ① V0=hS ② V1=（h–l）S ③ p1= p0+ ρg（H–l） ④ 聯(lián)立以上各式并考慮到Hh>l，解得 ⑤ （ⅱ）設(shè)水全部排出后筒內(nèi)氣體的壓強(qiáng)

18、為p2；此時(shí)筒內(nèi)氣體的體積為V0，這些氣體在其壓強(qiáng)為p0時(shí)的體積為V3，由玻意耳定律有 p2V0= p0V3 ⑥ 其中p2= p0+ ρgH ⑦ 設(shè)需壓入筒內(nèi)的氣體體積為V，依題意 V = V3–V0 ⑧ 聯(lián)立②⑥⑦⑧式得 ⑨ 34．（1）6.9 96.8 （2）解：（i）如圖，設(shè)光線在D點(diǎn)的入射角為i，折射角為r。折射光線射到BC邊上的E點(diǎn)。設(shè)光線在E點(diǎn)的入射角為，由幾何關(guān)系，有 =90–（30–r）> 60 ① 根據(jù)題給數(shù)據(jù)得 sin> sin60> ② 即θ大于全反射臨界角，因此光線在E點(diǎn)發(fā)生全反射。 （ii）設(shè)光線在AC邊上的F點(diǎn)射出棱鏡，光線的入射角為i，折射角為r，由幾何關(guān)系、反射定律及折射定律，有 i= 30 ③ i =90–θ ④ sin i = nsinr ⑤ nsini = sinr ⑥ 聯(lián)立①③④⑤⑥式并代入題給數(shù)據(jù)，得 ⑦ 由幾何關(guān)系，r即AC邊射出的光線與最初的入射光線的夾角。 （i）光線在BC邊上是否會(huì)發(fā)生全反射?說明理由； （ⅱ）不考慮多次反射，求從AC邊射出的光線與最初的入射光線夾角的正弦值。