2020年全國二卷高考物理.docx

二、選擇題：本題共8小題，每小題6分。在每小題給出的四個選項中，第1417題只有一項符合題目要求，第1821題有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。14管道高頻焊機可以對由鋼板卷成的圓管的接縫實施焊接。焊機的原理如圖所示，圓管通過一個接有高頻交流電源的線圈，線圈所產(chǎn)生的交變磁場使圓管中產(chǎn)生交變電流，電流產(chǎn)生的熱量使接縫處的材料熔化將其焊接。焊接過程中所利用的電磁學(xué)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)者為A庫侖B霍爾C洛倫茲D法拉第15若一均勻球形星體的密度為，引力常量為G，則在該星體表面附近沿圓軌道繞其運動的衛(wèi)星的周期是ABCD16如圖，在摩托車越野賽途中的水平路段前方有一個坑，該坑沿摩托車前進方向的水平寬度為3h，其左邊緣a點比右邊緣b點高0.5h。若摩托車經(jīng)過a點時的動能為E1，它會落到坑內(nèi)c點。c與a的水平距離和高度差均為h；若經(jīng)過a點時的動能為E2，該摩托車恰能越過坑到達b點。等于 A20B18C9.0D3.017CT掃描是計算機X射線斷層掃描技術(shù)的簡稱，CT掃描機可用于對多種病情的探測。圖（a）是某種CT機主要部分的剖面圖，其中X射線產(chǎn)生部分的示意圖如圖（b）所示。圖（b）中M、N之間有一電子束的加速電場，虛線框內(nèi)有勻強偏轉(zhuǎn)磁場；經(jīng)調(diào)節(jié)后電子束從靜止開始沿帶箭頭的實線所示的方向前進，打到靶上，產(chǎn)生X射線（如圖中帶箭頭的虛線所示）；將電子束打到靶上的點記為P點。則AM處的電勢高于N處的電勢B增大M、N之間的加速電壓可使P點左移C偏轉(zhuǎn)磁場的方向垂直于紙面向外D增大偏轉(zhuǎn)磁場磁感應(yīng)強度的大小可使P點左移18氘核可通過一系列聚變反應(yīng)釋放能量，其總效果可用反應(yīng)式表示。海水中富含氘，已知1kg海水中含有的氘核約為1.01022個，若全都發(fā)生聚變反應(yīng)，其釋放的能量與質(zhì)量為M的標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒時釋放的熱量相等；已知1 kg標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒釋放的熱量約為2.9107 J，1 MeV= 1.61013 J，則M約為A40 kgB100 kgC400 kgD1 000 kg19特高壓輸電可使輸送中的電能損耗和電壓損失大幅降低。我國已成功掌握并實際應(yīng)用了特高壓輸電技術(shù)。假設(shè)從A處采用550 kV的超高壓向B處輸電，輸電線上損耗的電功率為P，到達B處時電壓下降了U。在保持A處輸送的電功率和輸電線電阻都不變的條件下，改用1 100 kV特高壓輸電，輸電線上損耗的電功率變?yōu)镻，到達B處時電壓下降了U。不考慮其他因素的影響，則AP=PBP=PCU=UBU=U20如圖，豎直面內(nèi)一絕緣細圓環(huán)的上、下半圓分別均勻分布著等量異種電荷。a、b為圓環(huán)水平直徑上的兩個點，c、d為豎直直徑上的兩個點，它們與圓心的距離均相等。則Aa、b兩點的場強相等Ba、b兩點的電勢相等Cc、d兩點的場強相等Dc、d兩點的電勢相等21水平冰面上有一固定的豎直擋板，一滑冰運動員面對擋板靜止在冰面上，他把一質(zhì)量為4.0 kg的靜止物塊以大小為5.0 m/s的速度沿與擋板垂直的方向推向擋板，運動員獲得退行速度；物塊與擋板彈性碰撞，速度反向，追上運動員時，運動員又把物塊推向擋板，使其再一次以大小為5.0 m/s的速度與擋板彈性碰撞。總共經(jīng)過8次這樣推物塊后，運動員退行速度的大小大于5.0 m/s，反彈的物塊不能再追上運動員。不計冰面的摩擦力，該運動員的質(zhì)量可能為A48 kgB53 kgC58 kgD63 kg三、非選擇題：共174分，第2232題為必考題，每個試題考生都必須作答。第3338題為選考題，考生根據(jù)要求作答。（一）必考題：共129分。22（5分）一細繩跨過懸掛的定滑輪，兩端分別系有小球A和B，如圖所示。一實驗小組用此裝置測量小球B運動的加速度。令兩小球靜止，細繩拉緊，然后釋放小球，測得小球B釋放時的高度h0=0.590 m，下降一段距離后的高度h=0.100 m；由h0下降至h所用的時間T=0.730 s。由此求得小球B加速度的大小為a=_m/s2（保留3位有效數(shù)字）。從實驗室提供的數(shù)據(jù)得知，小球A、B的質(zhì)量分別為100.0 g和150.0 g，當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮間=9.80 m/s2。根據(jù)牛頓第二定律計算可得小球B加速度的大小為a=_m/s2（保留3位有效數(shù)字）?？梢钥闯觯琣與a有明顯差異，除實驗中的偶然誤差外，寫出一條可能產(chǎn)生這一結(jié)果的原因：_。23（10分）某同學(xué)要研究一小燈泡L（3.6 V，0.30 A）的伏安特性。所用器材有：電流表A1（量程200 mA，內(nèi)阻Rg1=10.0 ），電流表A2（量程500 mA，內(nèi)阻Rg2=1.0 ）、定值電阻R0（阻值R0=10.0 ）、滑動變阻器R1（最大阻值10 ）、電源E（電動勢4.5 V，內(nèi)阻很小）、開關(guān)S和若干導(dǎo)線。該同學(xué)設(shè)計的電路如圖（a）所示。（1）根據(jù)圖（a），在圖（b）的實物圖中畫出連線。圖（a）（2）若I1、I2分別為流過電流表A1和A2的電流，利用I1、I2、Rg1和R0寫出：小燈泡兩端的電壓U=_，流過小燈泡的電流I=_。為保證小燈泡的安全，I1不能超過_mA。（3）實驗時，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使開關(guān)閉合后兩電流表的示數(shù)為零。逐次改變滑動變阻器滑片位置并讀取相應(yīng)的I1和I2。所得實驗數(shù)據(jù)在下表中給出。I1/mA325585125144173I2/mA171229299379424470根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可算得，當(dāng)I1=173 mA時，燈絲電阻R=_（保留1位小數(shù)）。（4）如果用另一個電阻替代定值電阻R0，其他不變，為了能夠測量完整的伏安特性曲線，所用電阻的阻值不能小于_（保留1位小數(shù)）。24（12分）如圖，在0xh，區(qū)域中存在方向垂直于紙面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B的大小可調(diào)，方向不變。一質(zhì)量為m，電荷量為q（q>0）的粒子以速度v0從磁場區(qū)域左側(cè)沿x軸進入磁場，不計重力。（1）若粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后穿過y軸正半軸離開磁場，分析說明磁場的方向，并求在這種情況下磁感應(yīng)強度的最小值Bm；（2）如果磁感應(yīng)強度大小為，粒子將通過虛線所示邊界上的一點離開磁場。求粒子在該點的運動方向與x軸正方向的夾角及該點到x軸的距離。25.（20分）如圖，一豎直圓管質(zhì)量為M，下端距水平地面的高度為H，頂端塞有一質(zhì)量為m的小球。圓管由靜止自由下落，與地面發(fā)生多次彈性碰撞，且每次碰撞時間均極短；在運動過程中，管始終保持豎直。已知M =4m，球和管之間的滑動摩擦力大小為4mg, g為重力加速度的大小，不計空氣阻力。（1）求管第一次與地面碰撞后的瞬間，管和球各自的加速度大??；（2）管第一次落地彈起后，在上升過程中球沒有從管中滑出，求管上升的最大高度；（3）管第二次落地彈起的上升過程中，球仍沒有從管中滑出，求圓管長度應(yīng)滿足的條件。33物理選修33（15分）（1）（5分）下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)換過程的敘述，違背熱力學(xué)第一定律的有_，不違背熱力學(xué)第一定律、但違背熱力學(xué)第二定律的有_。（填正確答案標(biāo)號）A汽車通過燃燒汽油獲得動力并向空氣中散熱B冷水倒入保溫杯后，冷水和杯子的溫度都變得更低C某新型熱機工作時將從高溫?zé)嵩次盏臒崃咳哭D(zhuǎn)化為功，而不產(chǎn)生其他影響D冰箱的制冷機工作時從箱內(nèi)低溫環(huán)境中提取熱量散發(fā)到溫度較高的室內(nèi)（2）（10分）潛水鐘是一種水下救生設(shè)備，它是一個底部開口、上部封閉的容器，外形與鐘相似。潛水鐘在水下時其內(nèi)部上方空間里存有空氣，以滿足潛水員水下避險的需要。為計算方便，將潛水鐘簡化為截面積為S、高度為h、開口向下的圓筒；工作母船將潛水鐘由水面上方開口向下吊放至深度為H的水下，如圖所示。已知水的密度為，重力加速度大小為g，大氣壓強為p0，Hh，忽略溫度的變化和水密度隨深度的變化。（i）求進入圓筒內(nèi)水的高度l；（）保持H不變，壓入空氣使筒內(nèi)的水全部排出，求壓入的空氣在其壓強為p0時的體積。34物理選修34（15分）（1）（5分）用一個擺長為80.0 cm的單擺做實驗，要求擺動的最大角度小于5，則開始時將擺球拉離平衡位置的距離應(yīng)不超過_cm（保留1位小數(shù)）。（提示：單擺被拉開小角度的情況下，所求的距離約等于擺球沿圓弧移動的路程。）某同學(xué)想設(shè)計一個新單擺，要求新單擺擺動10個周期的時間與原單擺擺動11個周期的時間相等。新單擺的擺長應(yīng)該取為_cm。（2） （10分）直角棱鏡的折射率n=1.5，其橫截面如圖所示，圖中C=90，A=30。截面內(nèi)一細束與BC邊平行的光線，從棱鏡AB邊上的D點射入，經(jīng)折射后射到BC邊上。14D 15A 16B 17D 18C 19AD 20ABC 21BC221.84 1.96 滑輪的軸不光滑（或滑輪有質(zhì)量）23（1）如圖所示。 （2） I2I1 180 （3）11.6 （4）8.024解：（1）由題意，粒子剛進入磁場時應(yīng)受到方向向上的洛倫茲力，因此磁場方向垂直于紙面向里。設(shè)粒子進入磁場中做圓周運動的半徑為R，根據(jù)洛倫茲力公式和圓周運動規(guī)律，有由此可得粒子穿過y軸正半軸離開磁場，其在磁場中做圓周運動的圓心在y軸正半軸上，半徑應(yīng)滿足由題意，當(dāng)磁感應(yīng)強度大小為Bm時，粒子的運動半徑最大，由此得（2）若磁感應(yīng)強度大小為，粒子做圓周運動的圓心仍在y軸正半軸上，由式可得，此時圓弧半徑為粒子會穿過圖中P點離開磁場，運動軌跡如圖所示。設(shè)粒子在P點的運動方向與x軸正方向的夾角為，由幾何關(guān)系即由幾何關(guān)系可得，P點與x軸的距離為聯(lián)立式得25解：（1）管第一次落地彈起的瞬間，小球仍然向下運動。設(shè)此時管的加速度大小為a1，方向向下；球的加速度大小為a2，方向向上；球與管之間的摩擦力大小為f，由牛頓運動定律有Ma1=Mg+f ma2= f mg 聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)，得a1=2g，a2=3g（2）管第一次碰地前與球的速度大小相同。由運動學(xué)公式，碰地前瞬間它們的速度大小均為方向均向下。管彈起的瞬間，管的速度反向，球的速度方向依然向下。設(shè)自彈起時經(jīng)過時間t1，管與小球的速度剛好相同。取向上為正方向，由運動學(xué)公式v0a1t1= v0+a2t1聯(lián)立式得設(shè)此時管下端的高度為h1，速度為v。由運動學(xué)公式可得由式可判斷此時v>0。此后，管與小球?qū)⒁约铀俣萭減速上升h2，到達最高點。由運動學(xué)公式有設(shè)管第一次落地彈起后上升的最大高度為H1，則H1= h1+ h2聯(lián)立式可得（3）設(shè)第一次彈起過程中球相對管的位移為x1。在管開始下落到上升H1這一過程中，由動能定理有Mg（HH1）+mg（HH1+x1）4mgx1=0聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得同理可推得，管與球從再次下落到第二次彈起至最高點的過程中，球與管的相對位移x2為設(shè)圓管長度為L。管第二次落地彈起后的上升過程中，球不會滑出管外的條件是x1+ x2L聯(lián)立式，L應(yīng)滿足條件為33（1）B C（2）解：（i）設(shè)潛水鐘在水面上方時和放入水下后筒內(nèi)氣體的體積分別為V0和V1，放入水下后筒內(nèi)氣體的壓強為p1，由玻意耳定律和題給條件有p1V1= p0V0V0=hSV1=（hl）Sp1= p0+ g（Hl）聯(lián)立以上各式并考慮到Hh>l，解得（）設(shè)水全部排出后筒內(nèi)氣體的壓強為p2；此時筒內(nèi)氣體的體積為V0，這些氣體在其壓強為p0時的體積為V3，由玻意耳定律有p2V0= p0V3其中p2= p0+ gH設(shè)需壓入筒內(nèi)的氣體體積為V，依題意V = V3V0 聯(lián)立式得34（1）6.9 96.8（2）解：（i）如圖，設(shè)光線在D點的入射角為i，折射角為r。折射光線射到BC邊上的E點。設(shè)光線在E點的入射角為，由幾何關(guān)系，有=90（30r）> 60根據(jù)題給數(shù)據(jù)得sin> sin60>即大于全反射臨界角，因此光線在E點發(fā)生全反射。（ii）設(shè)光線在AC邊上的F點射出棱鏡，光線的入射角為i，折射角為r，由幾何關(guān)系、反射定律及折射定律，有i= 30i =90sin i = nsinrnsini = sinr聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)，得由幾何關(guān)系，r即AC邊射出的光線與最初的入射光線的夾角。（i）光線在BC邊上是否會發(fā)生全反射?說明理由；（）不考慮多次反射，求從AC邊射出的光線與最初的入射光線夾角的正弦值。