2020年物理(全国-I-卷)word版-含答案

第1页（共14页）2020年普通高等学校招生全国统一考试（全国卷I）理科综合二、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14～18题只有一项符合题目要求，第19～21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。14.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15.火星的质量约为地球质量的1/10，半径约为地球半径的1/2，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.0.2B.0.4C.2.0D.2.516.如图，一同学表演荡秋千。已知秋千的两根绳长均为10m，该同学和秋千踏板的总质量约为50kg。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8m/s，此时每根绳子平均承受的拉力约为A.200NB.400NC.600ND.800N17.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CU。如果CU随时间t的变化如图（b）所示，则下列描述电阻R两端电压RU随时间t的变化的图像中，正确的是第2页（共14页）18.一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，ab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(0)qq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．76mqBB．54mqBC．43mqBD.32mqB19.下列核反应方程中，1234XXXX、、、代表粒子的有A.2211101HHnXB.2311102HHnXC.235114489920563633UnBaKrXD.1630314nLiHX20.一物块在高3.0m、长5.0m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的变化图中直线I、II所示，重力加速度取210/ms。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0.5C．物块下滑时加速度的大小为26.0/msD.当物块下滑2.0m时机械能损失了12J第3页（共14页）21.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174分，第22-32题为必考题，每个试题考生都必须作答，第33-38题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：共129分。22．（6分）某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻xR，所用电压表的内阻为1k，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U-I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。第4页（共14页）（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）。23.（9分）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）开通气泵，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）用天平测法码与砝码盘的总质量1m,滑块(含遮光片)的质量2m；（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1t、2t及遮光片从A运动到B所用的时间12t；（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：1.000dcm，211.5010mkg，20.400mkg，-21=3.90010ts，-22=1.27010ts，121.50ts，取29.80/gms。计算可得I____Ns，p_____1kgms；（结果均保留3位有效数字）（7）定义=100%IpI,本次实验_____%（保留一位有效数字）24.（12分）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2Fkv描写，k为系数；v是飞机在平直跑道上的滑行速度，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51.2110kg时，起飞离地速度为66m/s；装载货物后质量为51.6910kg，装载第5页（共14页）货物前后起飞离地时的k值可视为不变。（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1521m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。25.（20分）在一柱形区域内有匀强电场，柱的横截面是以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0v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0mv，该粒子进入电场时的速度应为多大？（二）选考题：共45分，请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物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。33.[物理——选修3-3]（15分）（1）（5分）分子间作用力F与分子间距r的关系如图所示，1rr时，0F。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2r的过程中，势能（填“减小”“不变”或“增大”）；在间距由2r减小到1r的过程中，势能（填“减小”“不变”或“增大”）；在间距等于1r处，势能（填“大于”“等于”或“小于”）零。第6页（共14页）（2）（10分）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1V，观众气体的压强为p；乙罐的容积为2V，罐中气体的压强为12p。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）两罐中气体的压强；（ii）两罐中气体的质量与甲罐中原有气体的质量之比。34.[物理——选修3-4]（15分）（1）（5分）在下列现象中，可以用多普勒效应解释的有。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）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）光谱随实践的周期性变化(2)(10分)一根动片以频率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ab、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。已如除c点外，在ac连线上还有其他振幅极大的点，其中距e最近的点到c的距离为38l.求()i波的波长；()ii波的传播速度。第7页（共14页）14【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。15【答案】B【解析】【详解】设物体质量为m，则在火星表面有1121MmFGR=在地球表面有2222MmFGR=由题意知有12110MM=1212RR故联立以上公式可得21122221140.4101FMRFMR故选B。16【答案】B【解析】【详解】在最低点由22mvTmgr知T=410N即每根绳子拉力约为410N，故选B。17【答案】A【解析】【详解】根据电容器的定义式QCU可知CQIUtCC结合图像可知，图像的斜率为IC，则12s:内的电流12I与35s内的电流35I关系为12352II且两段时间中的电流方向相反，根据欧姆定律UIR可知R两端电压大小关系满足12352RRUU由于电流方向不同，所以电压方向不同。故选A。第8页（共14页）18【答案】C【解析】【详解】粒子在磁场中做匀速圆周运动2mvqBvr，2rTv可得粒子在磁场中的周期2mTqB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0.5rR和1.5rR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0.5Rr1.5R时，粒子从半圆边界射出，逐渐将轨迹半径从0.5R逐渐放大，粒子射出位置从半圆顶端向下移动，轨迹圆心角从逐渐增大，当轨迹半径为R时，轨迹圆心角最大，然后再增大轨迹半径，轨迹圆心角减小，因此当轨迹半径等于R时轨迹圆心角最大，即轨迹对应的最大圆心角433粒子运动最长时间为4243223mmtTqBqB,故选C。19【答案】BD【解析】【详解】α粒子为氦原子核42He，根据核反应方程遵守电荷数守恒和质量数守恒，A选项中的X1为32He，B第9页（共14页）选项中的X2为42He，C选项中的X3为中子10n，D选项中的X4为42He。故选BD。20【答案】AB【解析】【详解】A．下滑5m的过程中，重力势能减少30J，动能增加10J，减小的重力势能并不等与增加的动能，所以机械能不守恒，A正确；B．斜面高3m、长5m，则斜面倾角为θ＝37°。令斜面底端为零势面，则物块在斜面顶端时的重力势能mgh＝30J可得质量m＝1kg下滑5m过程中，由功能原理，机械能的减少量等于克服摩擦力做的功μmg·cosθ·s＝20J求得μ＝0.5B正确；C．由牛顿第二定律mgsinθ－μmgcosθ＝ma求得a＝2m/s2C错误；D．物块下滑2.0m时，重力势能减少12J，动能增加4J，所以机械能损失了8J，D选项错误。故选AB。21【答案