2020年广东高考物理试题及答案.pdf

2020 年普通高等学校招生全国统一考试年普通高等学校招生全国统一考试 理科综合物理理科综合物理 二、选择题：本题共二、选择题：本题共 8 小题，每小题小题，每小题 6 分。共分。共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第分。在每小题给出的四个选项中，第 15 题只有题只有一项符合题目要求，第一项符合题目要求，第 68 题有多项符合题目要求。全部选对的得题有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3 分，分，有选错的得有选错的得 0 分。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 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11012比值约为（）A.0.2 B.0.4 C.2.0 D.2.5 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 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.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ab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（q0）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.76mqB54mqB43mqB32mqB6.下列核反应方程中，X1，X2，X3，X4代表 粒子的有（）A.B.2211101H+Hn+X2311102H+Hn+XC.D.23511448992056363U+nBa+Kr+3X1630314n+LiH+X7.一物块在高 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、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 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 三、非选择题：共三、非选择题：共 62 分，第分，第 912 题为必考题，每个试题考生都必须作答。第题为必考题，每个试题考生都必须作答。第 1314 题为选考题为选考题，考生根据要求作答。题，考生根据要求作答。（一）必考题：（一）必考题：(共共 4747 分）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 k，电流表内阻为 0.5。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 UI 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_（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_（保留 1 位小数）。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 t1、t2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 p=_；（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=1.5010-2 kg，m2=0.400 kg，t1=3.90010-2 s，t2=1.27010-2 s，t12=1.50 s，取 g=9.80 m/s2。计算可得 I=_Ns，p=_ kgms-1；（结果均保留 3 位有效数字）（7）定义，本次实验=_%（保留 1 位有效数字）。=100%IpI11.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；v 是飞机在平直跑2Fkv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51.21 10 kg飞离地速度为 66 m/s；装载货物后质量为，装载货物前后起飞离地时的 k 值可视为不变。51.69 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。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（q0）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=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？（二）选考题：共（二）选考题：共 15 分。请考生从分。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。第一题计分。物理物理选修选修 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。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气体调配到乙罐中去，两罐中气体温度12p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。物理物理选修选修 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 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：38l（i）波的波长；（ii）波的传播速度。解析卷解析卷 二、选择题：本题共二、选择题：本题共 8 小题，每小题小题，每小题 6 分。共分。共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第分。在每小题给出的四个选项中，第 15 题只有题只有一项符合题目要求，第一项符合题目要求，第 68 题有多项符合题目要求。全部选对的得题有多项符合题目要求。全部选对的得 6 分，选对但不全的得分，选对但不全的得 3 分，分，有选错的得有选错的得 0 分。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 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11012比值约为（）A.0.2 B.0.4 C.2.0 D.2.5【答案】B 详解：设物体质量为 m，则在火星表面有 1121M mFGR=在地球表面有 2222M mFGR=由题意知有 12110MM=1212RR故联立以上公式可得 21122221140.4101FM RFM 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 详解：在最低点由 22mvTmgr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 详解：根据电容器的定义式可知 QCU CQIUtCC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 IC12s:12I35s35I 12352II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 UIRR 12352RRUU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ab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（q0）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.76mqB54mqB43mqB32mqB【答案】C 详解：粒子在磁场中做匀速圆周运动，2mvqBvr2 rTv可得粒子在磁场中的周期 2 mTqB粒子在磁场中运动的时间 2mtTqB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。0.5rR1.5rR当 0.5Rr0）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=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 202mvEqR0124vv=0232vv=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 q0，故电场线由 A 指向 C，根据几何关系可知：ACxR=所以根据动能定理有：20102ACqExmv=-解得：；202mvEqR（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 1sin60 xRvt=21cos602yRRat=+=而电场力提供加速度有 qEma联立各式解得粒子进入电场时的速度：；0124vv=（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 23BCxRv t=2212ACxRat=电场力提供加速度有 qEma联立解得；当粒子从 C 点射出时初速度为 0。0232vv=（二）选考题：共（二）选考题：共 15 分。请考生从分。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。第一题计分。物理物理选修选修 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 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OO2r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；21rr3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。1r1r14.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气体调配到乙罐中去，两罐中气体温度12p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）23p23 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，13pVpV21232pVpV则 1212()32pVpVppV则甲乙中气体最终压强 1223pppp（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 VpV计算可得 23VV由密度定律可得，质量之比等于 23mVmV现原物理物理选修选修 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 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：38l（i）波的波长；（ii）波的传播速度。【答案】（i）；（ii）14l14fl 详解：（i）设与 c 点最近的振幅极大点为 d，则 3588adlll 2272cos608bdcdbcbccdl 根据干涉加强点距离差的关系：12xxxn 14bdadl所以波长为 14l（ii）由于受迫振动的频率取决于受迫源的频率由知，vf 14vfl