2020年普通高等学校招生全国统一考试物理(江苏卷)

这是一份2020年普通高等学校招生全国统一考试物理(江苏卷)，共11页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，简答题，计算题等内容，欢迎下载使用。


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2020年普通高等学校招生全国统一考试
物理(江苏卷)
本试卷共4页,共16小题,满分120分。考试时间100分钟。
一、单项选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分,每小题只有一个选项符合题意。
1.质量为1.5×103 kg的汽车在水平路面上匀速行驶,速度为20 m/s,受到的阻力大小为1.8×103 N。此时,汽车发动机输出的实际功率是(　　)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A.90 W B.30 kW
C.36 kW D.300 kW
2.

电流互感器是一种测量电路中电流的变压器,工作原理如图所示。其原线圈匝数较少,串联在电路中,副线圈匝数较多,两端接在电流表上。则电流互感器(　　)
A.是一种降压变压器
B.能测量直流电路的电流
C.原、副线圈电流的频率不同
D.副线圈的电流小于原线圈的电流
3.如图所示,两匀强磁场的磁感应强度B1和B2大小相等、方向相反。金属圆环的直径与两磁场的边界重合。下列变化会在环中产生顺时针方向感应电流的是(　　)

A.同时增大B1减小B2
B.同时减小B1增大B2
C.同时以相同的变化率增大B1和B2
D.同时以相同的变化率减小B1和B2
4.如图所示,一小物块由静止开始沿斜面向下滑动,最后停在水平地面上,斜面和地面平滑连接,且物块与斜面、物块与地面间的动摩擦因数均为常数,该过程中,物块的动能Ek与水平位移x关系的图象是(　　)
　　A　　B　　C　　D
5.中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”,为国际抗疫贡献了中国力量。某运送防疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成,在车头牵引下,列车沿平直轨道匀加速行驶时,第2节对第3节车厢的牵引力为F。若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等,则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为(　　)
A.F B.19F20 C.F19 D.F20
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共计16分。每小题有多个选项符合题意。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分。
6.某汽车的电源与启动电机、车灯连接的简化电路如图所示。当汽车启动时,开关S闭合,电机工作,车灯突然变暗,此时(　　)

A.车灯的电流变小
B.路端电压变小
C.电路的总电流变小
D.电源的总功率变大
7.甲、乙两颗人造卫星质量相等,均绕地球做圆周运动,甲的轨道半径是乙的2倍。下列应用公式进行的推论正确的有(　　)
A.由v=gR可知,甲的速度是乙的2倍
B.由a=ω2r可知,甲的向心加速度是乙的2倍
C.由F=GMmr2可知,甲的向心力是乙的14
D.由r3T2=k可知,甲的周期是乙的22倍
8.如图所示,小球A、B分别从2l和l的高度水平抛出后落地,上述过程中A、B的水平位移分别为l和2l,忽略空气阻力,则(　　)

A.A和B的位移大小相等
B.A的运动时间是B的2倍
C.A的初速度是B的12
D.A的末速度比B的大
9.如图所示,绝缘轻杆的两端固定带有等量异号电荷的小球(不计重力)。开始时,两小球分别静止在A、B位置。现外加一匀强电场E,在静电力作用下,小球绕轻杆中点O转到水平位置,取O点的电势为0。下列说法正确的有(　　)

A.电场E中A点电势低于B点
B.转动中两小球的电势能始终相等
C.该过程静电力对两小球均做负功
D.该过程两小球的总电势能增加
三、简答题:本题分必做题(第10、12题)和选做题(第13题)两部分,共计42分。请将解答填写在答题卡相应的位置。
【必做题】
10.(8分)某同学描绘一种电子元件的I-U关系图象,采用的实验电路图如题10-1图所示。为电压表,为电流表,E为电源(电动势约6 V),R为滑动变阻器(最大阻值20 Ω),R0为定值电阻,S为开关。
(1)请用笔画线代替导线,将题10-2图所示的实物电路连接完整。
(题10-1图)　　　　(题10-2图)
(2)调节滑动变阻器,记录电压表和电流表的示数如下表:
电压U/V
0.000
0.250
0.500
0.650
0.700
0.725
0.750
电流I/mA
0.00
0.10
0.25
0.60
1.70
4.30
7.50

请根据表中的数据,在方格纸上作出该元件的I-U图线。

(3)根据作出的I-U图线可知,该元件是　　　　　(选填“线性”或“非线性”)元件。 
(4)在上述测量中,如果用导线代替电路中的定值电阻R0,会导致的两个后果是　　　　　。 
A.电压和电流的测量误差增大 B.可能因电流过大烧坏待测元件
C.滑动变阻器允许的调节范围变小 D.待测元件两端电压的可调节范围变小
11.(10分)疫情期间“停课不停学”,小明同学在家自主开展实验探究。用手机拍摄物体自由下落的视频,得到分帧图片,利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度,实验装置如题11-1图所示。

　(题11-1图)
(1)家中有乒乓球、小塑料球和小钢球,其中最适合用作实验中下落物体的是　　　　　。 
(2)下列主要操作步骤的正确顺序是　　　　　。(填写各步骤前的序号) 
①把刻度尺竖直固定在墙上
②捏住小球,从刻度尺旁静止释放
③手机固定在三角架上,调整好手机镜头的位置
④打开手机摄像功能,开始摄像
(3)停止摄像,从视频中截取三帧图片,图片中的小球和刻度如题11-2图所示,已知所截取的图片相邻两帧之间的时间间隔为16 s,刻度尺的分度值是1 mm,由此测得重力加速度为　　　　　m/s2。 
　　　　　　(题11-2图)
(4)在某次实验中,小明释放小球时手稍有晃动,视频显示小球下落时偏离了竖直方向,从该视频中截取图片,　　　　　(选填“仍能”或“不能”)用(3)问中的方法测出重力加速度。 
12.[选修3-5](12分)
(1)“测温枪”(学名“红外线辐射测温仪”)具有响应快、非接触和操作方便等优点。它是根据黑体辐射规律设计出来的,能将接收到的人体热辐射转换成温度显示。若人体温度升高,则人体热辐射强度I及其极大值对应的波长λ的变化情况是　　　　　。 
A.I增大,λ增大 B.I增大,λ减小
C.I减小,λ增大 D.I减小,λ减小
(2)大量处于某激发态的氢原子辐射出多条谱线,其中最长和最短波长分别为λ1和λ2,则该激发态与基态的能量差为　　　　　,波长为λ1的光子的动量为　　　　　。(已知普朗克常量为h,光速为c) 
(3)一只质量为1.4 kg的乌贼吸入0.1 kg的水,静止在水中,遇到危险时,它在极短时间内把吸入的水向后全部喷出,以2 m/s的速度向前逃窜,求该乌贼喷出的水的速度大小v。
【选做题】
13.本题包括A、B两小题,请选定其中一小题,并在相应的答题区域内作答,若多做,则按A小题评分。
A.[选修3-3](12分)
(1)玻璃的出现和使用在人类生活里已有四千多年的历史,它是一种非晶体。下列关于玻璃的说法正确的有　　　　　。 
A.没有固定的熔点 B.天然具有规则的几何形状
C.沿不同方向的导热性能相同 D.分子在空间上周期性排列
(2)一瓶酒精用了一些后,把瓶盖拧紧,不久瓶内液面上方形成了酒精的饱和汽,此时　　　　　(选填“有”或“没有”)酒精分子从液面飞出。当温度升高时,瓶中酒精饱和汽的密度　　　　　(选填“增大”“减小”或“不变”)。 

(3)一定质量的理想气体从状态A经状态B变化到状态C,其p-1V图象如图所示,求该过程中气体吸收的热量Q。

B.[选修3-4](12分)
(1)电磁波广泛应用在现代医疗中。下列属于电磁波应用的医用器械有　　　　　。 
A.杀菌用的紫外灯 B.拍胸片的X光机
C.治疗咽喉炎的超声波雾化器 D.检查血流情况的“彩超”机
(2)我国的光纤通信技术处于世界领先水平。光纤内芯(内层玻璃)的折射率比外套(外层玻璃)的　　　　　(选填“大”或“小”)。某种光纤的内芯在空气中全反射的临界角为43°,则该内芯的折射率为　　　　　。(取sin 43°=0.68,cos 43°=0.73,结果保留2位有效数字) 
(3)国际宇航联合会将2020年度“世界航天奖”授予我国“嫦娥四号”任务团队。“嫦娥四号”任务创造了多项世界第一。在探月任务中,“玉兔二号”月球车朝正下方发射一束频率为f的电磁波,该电磁波分别在月壤层的上、下表面被反射回来,反射波回到“玉兔二号”的时间差为Δt。已知电磁波在月壤层中传播的波长为λ,求该月壤层的厚度d。


四、计算题:本题共3小题,共计47分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
14.(15分)如图所示,电阻为0.1 Ω的正方形单匝线圈abcd的边长为0.2 m,bc边与匀强磁场边缘重合。磁场的宽度等于线圈的边长,磁感应强度大小为0.5 T,在水平拉力作用下,线圈以8 m/s的速度向右穿过磁场区域。求线圈在上述过程中

(1)感应电动势的大小E;
(2)所受拉力的大小F;
(3)感应电流产生的热量Q。





15.(16分)如图所示,鼓形轮的半径为R,可绕固定的光滑水平轴O转动,在轮上沿相互垂直的直径方向固定四根直杆,杆上分别固定有质量为m的小球,球与O的距离均为2R,在轮上绕有长绳,绳上悬挂着质量为M的重物。重物由静止下落,带动鼓形轮转动,重物落地后鼓形轮匀速转动,转动的角速度为ω。绳与轮之间无相对滑动,忽略鼓形轮、直杆和长绳的质量,不计空气阻力,重力加速度为g。求:

(1)重物落地后,小球线速度的大小v;
(2)重物落地后一小球转到水平位置A,此时该球受到杆的作用力的大小F;
(3)重物下落的高度h。






16.(16分)空间存在两个垂直于Oxy平面的匀强磁场,y轴为两磁场的边界,磁感应强度分别为2B0、3B0。甲、乙两种比荷不同的粒

子同时从原点O沿x轴正向射入磁场,速度均为v,甲第1次、第2次经过y轴的位置分别为P、Q,其轨迹如图所示。甲经过Q时,乙也恰好同时经过该点。已知甲的质量为m,电荷量为q。不考虑粒子间的相互作用和重力影响。求:
(1)Q到O的距离d;
(2)甲两次经过P点的时间间隔Δt;
(3)乙的比荷q'm'可能的最小值。


2020年物理(江苏卷)
1.C　汽车发动机输出的实际功率为P=Fv=Ffv=36 kW,选项C正确。
2.D　原线圈匝数少,副线圈匝数多,由U1U2=n1n2可得,是升压变压器,选项A错误;电流互感器的原理是电磁感应,不能测量直流电路的电流,选项B错误;变压器不改变电流的频率,原、副线圈电流的频率相同,选项C错误;由I1I2=n2n1可得,副线圈电流小于原线圈电流,选项D正确。
3.B　同时增大B1减小B2,向里的磁通量增大,根据楞次定律,产生逆时针方向感应电流,选项A错误;同时减小B1增大B2,向外的磁通量增大,根据楞次定律,产生顺时针感应电流,选项B正确;同时以相同的变化率增大B1和B2或者以相同的变化率减小B1和B2,磁通量不变,没有感应电流,选项C、D错误。
4.A　物体在斜面上运动时,设水平位移为x,斜面倾角为θ,由动能定理可得(mgsin θ-μ1mgcos θ)xcosθ=Ek-0,整理可得Ek=mg(tan θ-μ1)x,故动能与水平位移成正比,选项B、D错误;物体在水平面上运动时,由动能定理可得-μ2mgx=Ek'-Ekm,整理可得Ek'=Ekm-μ2mgx,其中Ekm为小物块刚滑下斜面时的最大动能,故动能与水平位移成一次函数关系,选项A正确,C错误。
5.C　以3到40节车厢为研究对象,根据牛顿第二定律F-38F阻=38ma,以39和40节车厢为研究对象,根据牛顿第二定律F'-2F阻=2ma,解得F'=F19,选项C正确。
6.ABD　开关S闭合,电路中总电阻减小,总电流变大,选项C错误;电源的内电压U内=Ir变大,外电压U=E-U内变小,选项B正确;车灯的电流IL=URL变小,选项A正确;电源的总功率P总=EI变大,选项D正确。
7.CD　根据万有引力充当向心力,GMmr2=mv2r,得出v=GMr,甲的速度是乙的22,选项A错误;根据GMmr2=ma,得出a=GMr2,甲的向心加速度是乙的14,选项B错误;根据万有引力定律F=GMmr2,甲的向心力是乙的14,选项C正确;根据开普勒第三定律r3T2=k,甲的周期是乙的22倍,选项D正确。
8.AD　平抛运动的位移公式s=x2+y2,A、B位移大小相等,选项A正确;小球做平抛运动的时间t=2ℎg,A的运动时间是B的2倍,选项B错误;由x=v0t,y=12gt2可得v0=xg2y,A的初速度为B的122,选项C错误;末速度v=v02+vy2=x2g2y+2gy,代入数据可得vA=17gl4,vB=4gl,选项D正确。
9.AB　沿电场线方向电势降低,A点电势低于B点电势,选项A正确;两小球的电荷量大小相等,电性相反,O点电势为零,关于O点对称,所以两小球的电势绝对值相等,一正一负,根据Ep=qφ可知电势能相等,转动过程中,两小球始终关于O点对称,电势能相等,选项B正确;WAB=EpA-EpB,根据电场力方向和两小球的运动方向,该过程静电力对两小球都做正功,两小球电势能减小,总电势能减小,选项C、D错误。
10.答案 (1)(见图1)　(2)(见图2)　(3)非线性　(4)BC
(图1)
(图2)
解析 (1)根据电路图连接实物图,电源正极对电表的正接线柱,连线不要交叉;
(2)根据表格中的数据描点,然后用平滑曲线把点连接起来;
(3)因为I-U图线为曲线,所以该元件是非线性元件;
(4)用导线代替R0,改变了控制电路,没有改变测量电路,电流、电压测量误差不变化,A错误;电阻R0是保护电阻,用导线代替R0,总电阻变小,可能会导致电流过大烧坏元件,为了让元件不烧坏,滑动变阻器的调节范围会变小,B、C正确;待测元件两端电压受电表、电源以及控制电路影响,在电源不变,电阻R0被导线替换的情况下,能调节的测量电路的电压变大,只要电表和待测元件烧不坏,待测元件两端电压的调节范围变大,不会变小,D错误。
11.答案 (1)小钢球　(2)①③④②　(3)9.6(9.5~9.7都算对)　(4)仍能
解析 (1)为了物体的运动尽可能地接近自由落体运动,应该尽量减少空气阻力的影响,故下落物体应该选小钢球;
(2)实验步骤要本着先安装器材,再进行实验的原则,具体步骤为①③④②。
(3)刻度尺读数时应读球心对应的刻度,把图中三幅图依次连接起来即为常见的纸带问题,根据逐差法可得重力加速度为g=[(77.20-26.50)-(26.50-2.50)]×10-2(16)2m/s2≈9.6 m/s2。
(4)视频中显示偏离了竖直方向,是因为释放小球的手稍有晃动使小球在下落时有一个较小的水平初速度,视频显示的运动轨迹应该是小球平抛运动的轨迹,但是小球在竖直方向的运动不受影响,截取的图片对应的竖直方向位移和运动时间均没有改变,仍能测出重力加速度。
12.答案 (1)B　(2)ℎcλ2　ℎλ1　(3)28 m/s
解析 (1)温度升高,人体热辐射强度I要变大,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动,故只有选项B正确。
(2)该激发态与基态的能量差为辐射出所有光子的最大能量值,对应光子的波长最短,则有ε=hv=ℎcλ2;根据德布罗意波的波长公式有波长为λ1的光子的动量为p=ℎλ1。
(3)由动量守恒得　mv-Mv'=0　解得v=Mv'm,代入数据得　v=28 m/s
13.答案 A.(1)AC　(2)有　增大　(3)2×105 J
解析 (1)玻璃是非晶体,没有固定熔点,分子在空间排列上没有周期性规律,天然具有不规则的几何形状,选项A正确,B、D错误;非晶体的物理性质是各向同性的,沿不同方向导热性相同,选项C正确。
(2)达到饱和汽压后,分子运动达到动态平衡,仍然有酒精分子从液面飞出;饱和汽压与温度有关,温度升高,饱和汽压变大,饱和汽密度增大。
(3)A→B过程,外界对气体做的功W1=p(VA-VB)
B→C过程W2=0
根据热力学第一定律得　ΔU=(W1+W2)+Q
A和C的温度相等　ΔU=0
代入数据解得Q=2×105 J
B.(1)AB　(2)大　1.5　(3)d=fλΔt2
解析 (1)紫外线、X射线都是电磁波,选项A、B正确;超声波属于机械波,不是电磁波,选项C、D错误。
(2)从光密介质到光疏介质才可能发生全反射,所以内层玻璃比外层玻璃折射率大。内芯的折射率n=1sinC≈1.5。
(3)电磁波的传播速度v=fλ　根据题意2d=vΔt　解得d=fλΔt2
14.答案 (1)0.8 V　(2)0.8 N　(3)0.32 J
解析 (1)感应电动势　E=Blv　代入数据得　E=0.8 V
(2)感应电流　I=ER　拉力的大小等于安培力　F=BIl
解得　F=B2l2vR,代入数据得F=0.8 N
(3)运动时间t=2lv　焦耳定律Q=I2Rt
解得Q=2B2l3vR,代入数据得Q=0.32 J
15.答案 (1)2ωR　(2)F=(2mω2R)2+(mg)2　(3)M+16m2Mg(ωR)2
解析 (1)线速度v=ωr　得v=2ωR
(2)向心力　F向=2mω2R
设F与水平方向的夹角为α,则　Fcos α=F向;Fsin α=mg
解得F=(2mω2R)2+(mg)2
(3)落地时,重物的速度v'=ωR　由机械能守恒得12Mv'2+4×12mv2=Mgh
解得h=M+16m2Mg(ωR)2
16.答案 (1)mv3qB0　(2)2πmqB0　(3)2qm
解析 (1)甲粒子先后在两磁场中做匀速圆周运动,设半径分别为r1、r2
由半径r=mvqB得r1=mv2qB0,r2=mv3qB0
且d=2r1-2r2　解得d=mv3qB0
(2)甲粒子先后在两磁场中做匀速圆周运动,设运动时间分别为t1、t2
由T=2πmqB得　t1=πm2qB0,t2=πm3qB0　且Δt=2t1+3t2
解得Δt=2πmqB0
(3)乙粒子周期性地先后在两磁场中做匀速圆周运动
若经过两磁场的次数均为n(n=1,2,3,…)　相遇时,有nm'v3q'B0=d,n5πm'6q'B0=t1+t2
解得q'm'=nqm,根据题意,n=1舍去。当n=2时,q'm'有最小值(q'm')min=2qm,若先后经过右侧、左侧磁场的次数分别为(n+1)、n(n=0,1,2,3,…),经分析不可能相遇。
综上分析,比荷的最小值为2qm。