2020年全国统一高考物理试题（新课标Ⅰ）（解析版）

2020年全国统一高考物理试题（新课标Ⅰ）（解析版）

‎2020年普通高等学校招生全国统一考试 理科综合能力测试 注意事项：‎ ‎1．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。‎ 可能用到的相对原子质量：H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Al 27 P 31 Cl 35.5 Ar 40 V 51 Fe 56‎ 二、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题只有一项符合题目要求，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 在地球表面有 由题意知有 故联立以上公式可得 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 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 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 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 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. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】粒子在磁场中做匀速圆周运动 ‎， ‎ 可得粒子在磁场中周期 粒子在磁场中运动的时间 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，运动时间等于半个周期。‎ 当0.5R0）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 ‎【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：‎ 所以根据动能定理有：‎ 解得：‎ ‎；‎ ‎（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 而电场力提供加速度有 联立各式解得粒子进入电场时的速度：‎ ‎；‎ ‎（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 电场力提供加速度有 联立解得；当粒子从C点射出时初速度为0。‎ 另解：‎ 由题意知，初速度为0时，动量增量的大小为，此即问题的一个解。自A点以不同的速率垂直于电场方向射入电场的粒子，动量变化都相同，自B点射出电场的粒子，其动量变化量也恒为，由几何关系及运动学规律可得，此时入射速率为 ‎（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；‎ ‎[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）‎ ‎【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 ‎，‎ 则 则甲乙中气体最终压强 ‎（ii）若调配后将甲气体再等温压缩到气体原来压强为p，则 计算可得 由密度定律可得，质量之比等于 ‎[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：‎ ‎（i）波的波长；‎ ‎（ii）波的传播速度。‎ ‎【答案】（i）；（ii）‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（i）设与c点最近的振幅极大点为d，则 根据干涉加强点距离差的关系：‎ 所以波长为 ‎（ii）由于受迫振动的频率取决于受迫源的频率由知，‎ ‎ ‎