2020年高考全国3卷理综物理试题(word精校版)

2023-10-27 · U3 上传 · 17页 · 197.8 K

2020年高考物理试卷(新课标Ⅲ)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.(6分)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2.(6分)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,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1kg,则碰撞过程两物块损失的机械能为( )A.3J B.4J C.5J D.6J3.(6分)“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,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K倍。已知地球半径R是月球半径的P倍,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. B. C. D.4.(6分)如图,悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O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α和β.若α=70°,则β等于( )A.45° B.55° C.60° D.70°5.(6分)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,磁场的磁感应强度最小为( )A. B. C. D.6.(6分)1934年,约里奥﹣居里夫妇用α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He+Al→X+n.X会衰变成原子核Y,衰变方程为X→Y+e.则( )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1 C.X的电荷数比Al的电荷数多2 D.X的质量数与Al的质量数相等7.(6分)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,R1、R2、R3均为固定电阻,R2=10Ω,R3=20Ω,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50Hz B.电压表的示数为100V C.电流表的示数为1.0A D.变压器传输的电功率为15.0W8.(6分)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二、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13~16题为选考题,考生根据要求作答。(一)必考题:共47分。9.(6分)某同学利用图(a)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。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= m/s。(结果均保留2位小数)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 。10.(9分)已知一热敏电阻当温度从10℃升至60℃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20Ω)、电压表(可视为理想电表)和毫安表(内阻约为100Ω)。(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毫安表的示数,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 kΩ(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。(3)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2.2kΩ.由图(a)求得,此时室温为 ℃(保留3位有效数字)。(4)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50℃,则图中 (填“R1”或“R2”)应使用热敏电阻,另一固定电阻的阻值应为 kΩ(保留2位有效数字)。11.(12分)如图,一边长为l0的正方形金属框abcd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l0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ac垂直且中点位于ac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a点之间的距离记为x,求导体棒所受安培力的大小随x(0≤x≤l0)变化的关系式。12.(20分)如图,相距L=11.5m的两平台位于同一水平面内,二者之间用传送带相接。传送带向右匀速运动,其速度的大小v可以由驱动系统根据需要设定。质量m=10kg的载物箱(可视为质点),以初速度v0=5.0m/s自左侧平台滑上传送带。载物箱与传送带间的动摩擦因数μ=0.10,重力加速度取g=10m/s2。(1)若v=4.0m/s,求载物箱通过传送带所需的时间;(2)求载物箱到达右侧平台时所能达到的最大速度和最小速度;(3)若v=6.0m/s,载物箱滑上传送带△t=s后,传送带速度突然变为零。求载物箱从左侧平台向右侧平台运动的过程中,传送带对它的冲量。(二)选考题:共45分。请考生从2道物理题中任选一题作答。如果多做,则按所做的第一题计分。[物理——选修3-3](15分)13.(5分)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,内能增加 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14.(10分)如图,两侧粗细均匀、横截面积相等、高度均为H=18cm的U型管,左管上端封闭,右管上端开口。右管中有高h0=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T1=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?[物理——选修3-4](15分)15.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”)。16.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。 2020年高考物理试卷(新课标Ⅲ)试题解析一、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.解:当开关S由断开状态拨至连接状态时,不论拨至M端或N端,均会导致通电螺线管的电流增大,根据右手螺旋定则可知,穿过通电螺线管的磁场在增强,那么导致圆环的磁通量变大,从而由楞次定律可知圆环中产生感应电流,且又处于磁场中,则受到的安培力作用,使它远离通电螺线管,即向右移动,故B正确,ACD错误;故选:B。2.解:令乙的质量为M,碰撞前甲、乙的速度大小分别为v1和v2,碰撞后甲、乙的速度大小分别为v3和v4,碰撞过程中动量守恒,则mv1+Mv2=mv3+Mv4,即1×5.0+M×1.0=1×(﹣1.0)+M×2.0,解得M=6kg,则碰撞过程两物块损失的机械能△E==3J,故A正确,BCD错误。故选:A。3.解:令月球的半径为R1,月球的质量为M1,地球的质量为M,嫦娥四号的质量为m,则嫦娥四号”绕月球做匀速圆周运动的半径为KR1,根据牛顿第二定律有:所以==根据黄金代换式有:GM=gR2,所以嫦娥四号”绕月球做圆周运动的速率为:v=,故ABC错误,D正确。故选:D。4.解:由于甲、乙两物体质量相等,则设它们的质量为m,对O点进行受力分析,下面绳子的拉力mg,右边绳子的拉力mg,左边绳子的拉力F,如下图所示:因处于静止状态,依据力的平行四边形定则,则有:竖直方向:mgcos70°+Fcosβ=mg水平方向:mgsin70°=Fsinβ因α=70°,联立上式,解得:β=55°,故B正确,ACD错误;故选:B。5.解:当电子在磁场中的运动轨迹和外圆相切时,电子在图中实线圆围成的区域内运动的半径最大,电子的运动轨迹如图,令电子的半径为r,根据几何知识有r2+a2=(3a﹣r)2,所以电子的最大半径为r=,因为,所以B=,则磁感应强度的最小值为B=,故ABD错误,C正确。故选:C。6.解:A、设X的质量数为M,电荷数为A,根据核反应中质量数守恒和电荷数守恒可知:4+27=1+M;2+13=0+A解得:M=30,A=15;设X的质量数为M′,电荷数为A′,根据核反应中质量数守恒和电荷数守恒可知:30=M′+0;15=A′+1解得:M′=30,A′=14;X的质量数与Y的质量数相等,都是30,故A正确;B、X的电荷数比Y的电荷数多1,故B错误;C、X的电荷数为15,比铝的电荷数多2,故C正确;D、X的质量数为30,和铝的质量数不相等,故D错误。故选:AC。7.解:A、分析图(b)可知,交流电的周期为0.02s,则频率为50Hz,故A正确;BC、分析副线圈电路,两电阻并联,电流之比等于电阻的反比,通过电阻R2的电流有效值为A=1A,则通过电阻R3的电流为0.5A,电流表示数为0.5A,副线圈输出电流:I2=1.5A,根据变流比可知,原线圈输入电流:=0.15A,变压器的输出功率:=10W+5W=15W,则输入功率:P1=15W,分析原线圈电路,根据能量守恒可知,总功率:UI1=,解得电阻R1=8Ω,则电压表示数:=I1R1=1.2V,故BC错误;D、根据上述分析可知,变压器传输的电功率为15W,故D正确。故选:AD。8.解:A、点电荷的电场以点电荷为中心,向四周呈放射状,如图所示:∠M是最大内角,所以PN>PM,因为是锐角三角形,过P点作MN上的高线为P到线段MN的最短距离,所以点P到线段MN上的点的距离先减小后变大,即r先减小后变大,根据点电荷的场强公式,可知从M点到N点电场强度先增大后减小,故A错误;B、电场线与等势面(图中虚线)处处垂直,沿电场线方向电势降低,所以从M→N电势先增大后减小,故B正确;C、两点的电势大小关系为φM>φN,根据电势能的公式Ep=qφ可知正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能,故C正确;D、正电荷从M

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