2020年全国新高考Ⅱ物理真题及解析

2020年普通高中学业水平选择性考试物理─、单项选择题1.100年前，卢瑟福猜想在原子核内除质子外还存在着另一种粒子X，后来科学家用粒子轰击铍核证实了这一猜想，该核反应方程为：4912246HeBeCXmn，则（）A.1m，0n，X是中子B.1m，0n，X是电子C.0m，1n，X是中子D.0m，1n，X是电子【答案】A【解析】【详解】根据电荷数和质量数守恒，则有4912m，246n解得m=1，n=0，故X是中子故选A。2.如图，上网课时小明把手机放在斜面上，手机处于静止状态。则斜面对手机的（）A.支持力竖直向上B.支持力小于手机所受的重力C.摩擦力沿斜面向下D.摩擦力大于手机所受的重力沿斜面向下的分力【答案】B【解析】【详解】设手机的质量为m，斜面倾角为θ。对手机进行受力分析，如图所示2由图可知支持力方向垂直斜面向上，摩擦力方向沿斜面向上，根据平衡条件则有sinfmg，NcosFmg因cos1，故NFmg，且摩擦力等于手机所受的重力沿斜面向下的分力故选B。3.图甲、乙分别表示两种电流的波形，其中图乙所示电流按正弦规律变化，分别用1I和2I表示甲和乙两电流的有效值，则（）A.12:2:1IIB.12:1:2IIC.12::12IID.1221::II【答案】D【解析】【详解】对图甲的交流电分析，可知一个周期内交流电的电流方向变化，而电流的大小不变，故图甲的电流有效值为10II；对图乙的交流电分析可知，其为正弦式交流电，故其有效值为022II，故1221::II，故选D。4.一车载加热器（额定电压为24V）发热部分的电路如图所示，a、b、c是三个接线端点，设ab、ac、bc间的功率分别为abP、acP、bcP，则（）A.abbcPPB.abacPP3C.acbcPPD.abacPP【答案】D【解析】【详解】接ab，则电路的总电阻为99909919abRRRRRRRR接ac，则电路的总电阻为99189919acRRRRRRRR接bc，则电路的总电阻为99909919bcRRRRRRRR由题知，不管接那两个点，电压不变，为U=24V，根据2UPR可知abbcacPPP故选D。5.下列说法正确的是（）A.单色光在介质中传播时，介质的折射率越大，光的传播速度越小B.观察者靠近声波波源的过程中，接收到的声波频率小于波源频率C.同一个双缝干涉实验中，蓝光产生的干涉条纹间距比红光的大D.两束频率不同的光，可以产生干涉现象【答案】A【解析】【详解】A．根据cvn可知单色光在介质中传播时，介质的折射率越大，光的传播速度越小，故A正确；B．根据多普勒效应，若声波波源向观察者靠近，则观察者接收到的声波频率大于波源频率，故B错误；C．根据4Lxd同一个双缝干涉实验中，蓝光的波长小于红光的波长，故蓝光产生的干涉条纹间距比红光的小，故C错误；D．根据光的干涉的条件可知，两束频率不同的光不能产生干涉现象，故D错误。故选A。6.如图，在一个蹄形电磁铁的两个磁极的正中间放置一根长直导线，当导线中通有垂直于纸面向里的电流I时，导线所受安培力的方向为（）A.向上B.向下C.向左D.向右【答案】B【解析】【详解】根据安培定则，可知蹄形电磁铁的分布情况，如图所示故导线所处位置的磁感应线的切线方向为水平向右，根据左手定则，可以判断导线所受安培力的方向为向下。故选B。7.2020年5月5日，长征五号B运载火箭在中国文昌航天发射场成功首飞，将新一代载人飞船试验船送入太空，若试验船绕地球做匀速圆周运动，周期为T，离地高度为h，已知地球半径为R，万有引力常量为G，则（）A.试验船的运行速度为2RTB.地球的第一宇宙速度为32RhTRC.地球的质量为322RhGT5D.地球表面的重力加速度为2224RhRT【答案】B【解析】【详解】A．试验船的运行速度为2()RhT，故A错误；B．近地轨道卫星的速度等于第一宇宙速度，根据万有引力提供向心力有22MmvGmRR根据试验船受到的万有引力提供向心力有222()()()MmGmRhRhT船船联立两式解得第一宇宙速度32RhvTR故B正确；C．根据试验船受到的万有引力提供向心力有222()()()MmGmRhRhT船船解得3224RhMGT故C错误；D．地球重力加速度等于近地轨道卫星向心加速度，根据万有引力提供向心力有22MmvGmmgRR根据试验船受到的万有引力提供向心力有222()()()MmGmRhRhT船船联立两式解得重力加速度632224RhgRT故D错误。故选B。8.太空探测器常装配离子发动机，其基本原理是将被电离的原子从发动机尾部高速喷出，从而为探测器提供推力，若某探测器质量为490kg，离子以30km/s的速率（远大于探测器的飞行速率）向后喷出，流量为33.010g/s，则探测器获得的平均推力大小为（）A.1.47NB.0.147NC.0.09ND.0.009N【答案】C【解析】【详解】对离子，根据动量定理有Ftmv而333.01010mt解得F=0.09N，故探测器获得的平均推力大小为0.09N，故选C。二、多项选择题9.一列简谐横波沿x轴正方向传播，波的周期为0.2s，某时刻的波形如图所示．则（）A.该波的波长为8mB.该波的波速为50m/sC.该时刻质点P向y轴负方向运动D.该时刻质点Q向y轴负方向运动【答案】AC【解析】【详解】A．由波形图可知，波长为8m，故A正确；B．根据公式vT7代入数据解得40m/sv，故B错误；CD．由题知，沿x轴正方向传播，根据“上下坡法”，可知该时刻质点P向y轴负方向运动，该时刻质点Q向y轴正方向运动，故C正确，D错误。故选AC。10.空间存在如图所示的静电场，a、b、c、d为电场中的四个点，则（）A.a点的场强比b点的大B.d点的电势比c点的低C.质子在d点的电势能比在c点的小D.将电子从a点移动到b点，电场力做正功【答案】AD【解析】【详解】A．根据电场线的疏密程度表示电场强度的大小，可知a点的电场线比b点的电场线更密，故a点的场强比b点的场强大，故A正确；B．根据沿着电场线方向电势不断降低，可知d点的电势比c点的电势高，故B错误；C．根据正电荷在电势越高的点，电势能越大，可知质子在d点的电势能比在c点的电势能大，故C错误；D．由图可知，a点的电势低于b点的电势，而负电荷在电势越低的点电势能越大，故电子在a点的电势能高于在b点的电势能，所以将电子从a点移动到b点，电势能减小，故电场力做正功，故D正确。故选AD。11.小朋友玩水枪游戏时，若水从枪口沿水平方向射出的速度大小为10m/s，水射出后落到水平地面上。已知枪口离地高度为1.25m，210m/sg，忽略空气阻力，则射出的水（）A.在空中的运动时间为0.25sB.水平射程为5mC.落地时的速度大小为15m/sD.落地时竖直方向的速度大小为5m/s【答案】BD【解析】8【详解】A．根据212hgt得，运动时间221.25s0.5s10htg故A错误；B．水平射程为0100.5m5mxvt故B正确；CD．竖直方向分速度为100.5m/s5m/syvgt水平分速度为010m/sxvv落地速度为2255m/syxvvv故C错误，D正确。故选BD。12.如图，在倾角为的光滑斜面上，有两个物块P和Q，质量分别为1m和2m，用与斜面平行的轻质弹簧相连接，在沿斜面向上的恒力F作用下，两物块一起向上做匀加速直线运动，则（）A.两物块一起运动的加速度大小为12FammB.弹簧的弹力大小为212mTFmmC.若只增大2m，两物块一起向上匀加速运动时，它们的间距变大D.若只增大，两物块一起向上匀加速运动时，它们的间距变大【答案】BC【解析】9【详解】A．对整体受力分析，根据牛顿第二定律有1212sinFmmgmma解得12singmmFa，故A错误；B．对m2受力分析，根据牛顿第二定律有22sinFmgma弹解得212mFFmm弹，故B正确；C．根据211221mFFFmmmm弹，可知若只增大2m，两物块一起向上匀加速运动时，弹力变大，根据胡克定律，可知伸长量变大，故它们的间距变大，故C正确；D．根据212mFFmm弹，可知只增大，两物块一起向上匀加速运动时，弹力不变，根据胡克定律，可知伸长量不变，故它们的间距不变，故D错误。故选BC。13.如图，足够长的间距1md的平行光滑金属导轨MN、PQ固定在水平面内，导轨间存在一个宽度1mL的匀强磁场区域，磁感应强度大小为0.5TB，方向如图所示．一根质量a0.1kgm，阻值0.5ΩR的金属棒a以初速度04m/sv从左端开始沿导轨滑动，穿过磁场区域后，与另一根质量b0.2kgm，阻值0.5ΩR的原来静置在导轨上的金属棒b发生弹性碰撞，两金属棒始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计，则（）A.金属棒a第一次穿过磁场时做匀减速直线运动B.金属棒a第一次穿过磁场时回路中有逆时针方向的感应电流C.金属棒a第一次穿过磁场区域的过程中，金属棒b上产生的焦耳热为0.25JD.金属棒a最终停在距磁场左边界0.8m处【答案】BD【解析】10【详解】A．金属棒a第一次穿过磁场时受到安培力的作用，做减速运动，由于速度减小，感应电流减小，安培力减小，加速度减小，故金属棒a做加速度减小的减速直线运动，故A错误；B．根据右手定则可知，金属棒a第一次穿过磁场时回路中有逆时针方向的感应电流，故B正确；C．电路中产生的平均电动势为BLdEtt平均电流为2EIR金属棒a受到的安培力为FBId规定向右为正方向，对金属棒a，根据动量定理得0aaaBIdtmvmv解得对金属棒第一次离开磁场时速度1.5m/sav金属棒a第一次穿过磁场区域的过程中，电路中产生的总热量等于金属棒a机械能的减少量，即2201122aaaQmvmv联立并带入数据得0.6875JQ由于两棒电阻相同，两棒产生的焦耳热相同，则金属棒b上产生的焦耳热0.34375J2bQQ故C错误；D．规定向右为正方向，两金属棒碰撞过程根据动量守恒和机械能守恒得aaaabbmvmvmv222111222aaaabbmvmvmv联立并带入数据解得金属棒a反弹的速度为0.5m/sav设金属棒a最终停在距磁场左边界x处，则从反弹进入磁场到停下来的过程，电路中产生的平均电动势为11()BLxdEtt平均电流为2EIR金属棒a受到的安培力为FBId规定向右为正方向，对金属棒a，根据动量定理得'0aaBIdtmv联立并带入数据解得0.8mx故D正确。故选BD。三、实验题14.（1）滑板运动场地有一种常见的圆弧形轨道，其截面如图，某同学用一辆滑板车和手机估测轨道半径R（滑板车的长度远小于轨道半径）。主要实验过程如下：①用手机查得当地的重力加速度g；②找出轨道的最低点O，把滑板车从O点移开一小段距离至P点，由静止释放，用手机测出它完成n次全振动的时间t，算出滑板车做往复运动的周期T________；③将滑板车的运动视为简谐运动，则可将以上测量结果代入公式R________（用T﹑g表示）计算出轨道半径。（2）某同学用如图（a）所示的装置测量重力加速度．实验器材：有机玻璃条（白色是透光部分，黑色是宽度均为1.00cmd的挡光片），铁架台，数字计时器12（含光电门），刻度尺．主要实验过程如下：①将光电门安装在铁架台上，下方放置承接玻璃条下落的缓冲物；②用刻度尺测量两挡光片间的距离，刻度尺的示数如图（b）所示，读出两挡光片间的距离L________cm；③手提玻璃条上端使它静止在________方向上，让光电门的光束从玻璃条下端的透光部分通过；④让