2020年新高考山东卷物理试题解析

2020年普通高等学校招生全国统一考试·山东卷1.一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼，其位移s与时间t的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用FN表示，速度大小用v表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的是（）A.0~t1时间内，v增大，FNmgB.t1~t2时间内，v减小，FNmgC.t2~t3时间内，v增大，FNmgD.t2~t3时间内，v减小，FNmg【解析】选D。由于s-t图像的斜率表示速度可知，在0~t1时间内速度增加，即乘客加速下降，乘客的加速度竖直向下，所以乘客处于失重状态，则FNmg，A错误；在t1~t2时间内速度不变，即乘客的匀速下降，则FN=mg，B错误；在t2~t3时间内速度减小，即乘客的减速下降，乘客的加速度竖直向上，所以乘客处于超重状态，则FNmg，C错误、D正确。故选D。2.氚核发生β衰变成为氦核。假设含氚材料中发生β衰变产生的电子可以全部定向移动，在3.2104s时间内形成的平均电流为5.010-8A。已知电子电荷量为1.610-19C，在这段时间内发生β衰变的氚核的个数为（）A.B.C.D.【解析】选B。根据可得产生的电子数为个；根据氚核的β衰变方程𝐻13→𝐻𝑒23+𝑒−10可知，在β衰变中，一个氚核产生一个电子，所以发生β衰变的氚核的个数为1.0×1016个，A、C、D均错误，B正确。故选B。3.双缝干涉实验装置的截面图如图所示。光源S到S1、S2的距离相等，O点为S1、S2连线中垂线与光屏的交点。光源S发出的波长为的光，经S1出射后垂直穿过玻璃片传播到O点，经S2出射后直接传播到O点，由S1到O点与由S2到O点，光传播的时间差为。玻璃片厚度为10，玻璃对该波长光的折射率为1.5，空气中光速为c，不计光在玻璃片内的反射。以下判断正确的是（）31H32He31H31H145.010161.010162.010181.010qneItt8416195.0103.210101.610Itne31HtA.B.C.D.【解析】选A。光在玻璃中的传播速度为，时间差，A正确，B、C、D均错误。故选A。4.一列简谐横波在均匀介质中沿x轴负方向传播，已知处质点的振动方程为，则时刻的波形图正确的是（）A.B.C.D.【解析】选D。根据题意可知，时，在处的质点处于即此时质点位于平衡位置，A、B均错误；下一时刻，y＞0，即该质点处于平衡位置且向上振动，由题意知横波沿轴负方向传播，根据同侧法原理判断波形可知C错误、D正确。故选D。5.图甲中的理想变压器原、副线圈匝数比n1：n2=22：3，输入端a、b所接电压u随时间t的变化关系如图乙所示。灯泡L的电阻恒为15Ω，额定电压为24V。定值电阻R1=10Ω、R2=5Ω，滑动变阻器R的最大阻值为10Ω。为使灯泡正常工作，滑动变阻器接入电路的电阻应调节为（）5tc152tc10tc15tccvn10105tvcc54x2πcos()yAtT34tT34tT51+4403223coscoscos42yAtAATTTxA.1ΩB.5ΩC.6ΩD.8Ω【解析】选A。输电电压的有效值为（即原线圈电压的有效值），根据理想变压器电压规律可知副线圈电压有效值为，灯泡正常工作时电压为，则通过灯泡的电流即副线圈部分的干路电流为，根据串联分压规律可知，和、构成的并联电路部分的分压为，则通过的电流为，通过、的电流为，、串联的总电阻𝑅2+𝑅=𝑈𝐼2，解得滑动变阻器的阻值为，A正确，B、C、D均错误。故选A。6.一定质量的理想气体从状态a开始，经a→b、b→c、c→a三个过程后回到初始状态a，其p-V图像如图所示。已知三个状态的坐标分别为a（V0，2p0）、b（2V0，p0）、c（3V0，2p0）以下判断正确的是（）A.气体在a→b过程中对外界做的功小于在b→c过程中对外界做的功B.气体在a→b过程中从外界吸收的热量大于在b→c过程中从外界吸收的热量C.在c→a过程中，外界对气体做功小于气体向外界放出的热量D.气体在c→a过程中内能的减少量大于b→c过程中内能的增加量【解析】选C。根据气体做功的表达式W=p∆V可知图线和体积横轴围成的面积即为做功大小，气体在和两个过程中图线和体积横轴围成的面积相等，所以气体在过程中对外界做的功等于过程中对外界做的功，A错误；气体从a→b，根据理想气体状态方程𝑝𝑉𝑇=𝐶可知，所以，根据热力学第一定律可知𝑄𝑎𝑏=−𝑊𝑎𝑏，气体从，温度升高，所以，根据热力学第一定律可知，即𝑄𝑏𝑐=∆𝑈𝑏𝑐−𝑊𝑏𝑐，结合可得，即过程气体吸收的热量大于过程吸收的热量，B错误；气体从，温度降低，所以，气体体积减小，外界对气体做功，所以，根据热力学12202V220V2U1122UnUn22113220V30V22nUUn24VLLL24A1.6A15UIR1R2RR2L30V24V6VUUU1R116A0.6A10UIR2RR2L11.6A0.6A1AIII2RR226Ω5Ω1Ω1URRI的pVabbcpVabbcabTT0abUUQWbc0bcUbcbcbcUQW0abbcWWbcabQQbcabca0caU0caW第一定律可知且︳Q𝑐𝑎︳＞︳W𝑐𝑎︳，则在c→a过程中，外界对气体做功小于气体向外界放出的热量，C正确；理想气体的内能只与温度有关，根据可知从，所以气体从过程中内能的减少量等于过程中内能的增加量，D错误。故选C。7.我国将在今年择机执行“天问1号”火星探测任务。质量为m的着陆器在着陆火星前，会在火星表面附近经历一个时长为t0、速度由v0减速到零的过程。已知火星的质量约为地球的0.1倍，半径约为地球的0.5倍，地球表面的重力加速度大小为g，忽略火星大气阻力。若该减速过程可视为一个竖直向下的匀减速直线运动，此过程中着陆器受到的制动力大小约为（）A.B.C.D.【解析】选B。忽略星球的自转，万有引力等于重力，则，解得；着陆器做匀减速直线运动，根据运动学公式可知解得；匀减速过程，根据牛顿第二定律得，解得着陆器受到的制动力大小为，A、C、D错误，B正确。故选B。8.如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为m和2m的物块A、B，通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，A、B间的接触面和轻绳均与木板平行。A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当木板与水平面的夹角为45°时，物块A、B刚好要滑动，则μ的值为（）A.B.C.D.【解析】选C。当木板与水平面的夹角为时，两物块刚好滑动，对A物块受力分析如图UQWcaQ的abTTcabcTTcabc000.4vmgt000.4+vmgt000.2vmgt000.2+vmgt2MmGmgR22210.10.40.5gMRgMR火火地地地火0.40.4ggg地火000vat00vatfmgma00(0.4)vfmgmamgt1314151645沿斜面方向，A、B之间的滑动摩擦力，根据平衡条件可知；对B物块受力分析如图，沿斜面方向，B与斜面之间的滑动摩擦力，根据平衡条件可知，两式相加，可得解得，A、B、D错误，C正确。故选C。9.截面为等腰直角三角形的三棱镜如图甲所示。DE为嵌在三棱镜内部紧贴BB'C'C面的线状单色可见光光源，DE与三棱镜的ABC面垂直，D位于线段BC的中点。图乙为图甲中ABC面的正视图。三棱镜对该单色光的折射率为√2，只考虑由DE直接射向侧面AA'CC的光线。下列说法正确的是（）1cos45fNmgsin45cos45Tmgmg23cos45fNmg2sin45cos453cos45mgTmgmg2sin45sin45cos45cos453cos45mgmgmgmgmg15A.光从AA'C'C面出射的区域占该侧面总面积的B.光从AA'C'C面出射的区域占该侧面总面积的C.若DE发出的单色光频率变小，AA'C'C面有光出射的区域面积将增大D.若DE发出的单色光频率变小，AA'C'C面有光出射的区域面积将减小【解析】选A、C。由题意可知，得临界角C=45o，因此从D点发出的光，竖直向上从M点射出的光线恰好是出射光线的边缘，同时C点也恰好是出射光线的边缘，如图所示，因此光线只能从MC段射出，根据几何关系可知，M恰好为AC的中点，因此在平面上有一半的面积有光线射出，A正确，B错误；由于频率越高，折射率越大，当光源发出的光的频率变小，，折射率也会变小，导致临界角会增大，这时M点上方也会有光线出射，因此出射光线区域的面积将增大，C正确，D错误。故选A、C。10.真空中有两个固定的带正电的点电荷，电荷量不相等。一个带负电的试探电荷置于二者连线上的O点时，仅在电场力的作用下恰好保持静止状态。过O点作两正电荷连线的垂线，以O点为圆心的圆与连线和垂线分别交于a、c和b、d，如图所示。以下说法正确的是（）A.a点电势低于O点B.b点电势低于c点C.该试探电荷在a点的电势能大于在b点的电势能D.该试探电荷在c点的电势能小于在d点的电势能【解析】选B、D。由题意可知O点合场强为零，根据同种电荷之间电场线的分布可知aO之间电场线由a到O，故a点电势高于O点电势，A错误；根据同种电荷间电场线的分布情况可知b点电势低于c点电势，B正确；根据电场线分布可知负电荷从a到b电场力做负功，电势能增加，即该试探电荷在a点的电势能小于在b点的电势能，C错误；同理根据电场线分布可知负电荷从c点到d点电场力做负功，电势能增加，即该试探电荷在c点的电势能小于在d点的电势能，D正确。故选B、D。11.如图所示，质量为M的物块A放置在光滑水平桌面上，右侧连接一固定于墙面的水平轻绳，左侧通过一倾斜轻绳跨过光滑定滑轮与一竖直轻弹簧相连。现将质量为m的钩码B挂于弹簧下端，当弹簧处于原长时，将B由静止释放，当B下降到最低点时（未着地），A对水平桌面的压力刚好为零。轻绳不可伸长，弹簧始终在弹性限度内，物块A始终处于静止状态。以下判断正确的是（）12231sin2CAACCA.M2mB.2mM3mC.在B从释放位置运动到最低点的过程中，所受合力对B先做正功后做负功D.在B从释放位置运动到速度最大的过程中，B克服弹簧弹力做的功等于B机械能的减少量【解析】选A、C、D。对B分析，由题意可知B物体可以在开始位置到最低点之间做简谐振动，根据简谐运动的对称性可知B在最低点时具有竖直向上是加速度，大小a=g，根据牛顿第二定律得T-mg=ma，解得弹簧弹力T=2mg；对A分析，设绳子与桌面间夹角为θ，则依题意有故有，A正确、B错误；由题意可知B从释放位置到最低点过程中，开始弹簧弹力小于重力，物体加速，动能增加，根据动能定理可知合力做正功；后来弹簧弹力大于重力，物体减速，根据动能定理可知合力做负功，C正确；对于B，在从释放到速度最大过程中，B机械能的减少量等于弹簧弹力所做的负功，即等于B克服弹簧弹力所做的功，D正确。故选A、C、D。12.如图所示，平面直角坐标系的第一和第二象限分别存在磁感应强度大小相等、方向相反且垂直于坐标平面的匀强磁场，图中虚线方格为等大正方形。一位于Oxy平面内的刚性导体框abcde在外力作用下以恒定速度沿y轴正方向运动（不发生转动）。从图示位置开始计时，4s末bc边刚好进入磁场。在此过程中，导体框内感应电流的大小为I，ab边所受安培力的大小为Fab，二者与时间t的关系图像，可能正确的是（）2sinmgMg=2MmA.B.C.D.【解析】选B、C。因为4s末bc边刚好进入磁场，可知线框的速度每秒运动一个方格，故在