2020年江苏省高考物理试卷解析版下载

2020年江苏省高考物理试卷 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。 质量为1.5103 kg 的汽车在水平路面上匀速行驶，速度为 20m/s，受到的阻力大小为 1. 3。此时，汽车发动机输出的实际功率是（　　） 1.810 N 90W A. B. C. D. 300kW 30kW 36kW C【答案】 【解析】 【详解】汽车匀速行驶，则牵引力与阻力平衡 F  f  1.8103 N 汽车发动机的功率 P  Fv  1.8103 20W=36kW C。故选 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 副线圈的电流小于原线圈的电流 D. D【答案】 【解析】 【详解】A．原线圈匝数较少，电流互感器是一种降电流的变压器，A 选项错误。 第 – 1 -页 共 21 页 B． 电流互感器的工作原理是电磁感应中的互感现象，只可以测量交变电流，B 选项错误。 C． 电流互感器不会改变电流的频率，只改变电流，故原、副线圈电流的频率相同。C 选项 错误。 D．原线圈匝数较少，电流互感器是一种降电流的变压器，副线圈的电流小于原线圈的电流。 D 正确。 故选 D。 BB3. 如图所示，两匀强磁场的磁感应强度 1 和 2 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（　　） BA 同时增大 1 减小 B2BB2B. 同时减小 1 增大 C. 同时以相同的变化率增大 1 和 BB2BD. 同时以相同的变化率减小 1 和 B2B【答案】 【解析】 【详解】AB．产生顺时针方向的感应电流则感应磁场的方向垂直纸面向里。由楞次定律可知， 圆环中的净磁通量变化为向里磁通量减少或者向外的磁通量增多，A 错误，B 正确。 CD．同时以相同的变化率增大 B1 和 B2，或同时以相同的变化率较小 B1 和 B2，两个磁场的磁 通量总保持大小相同，所以总磁通量为 0，不会产生感应电流，CD 错误。 故选 B。 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 E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 k 与水平 位移 x 关系的图象是（　　） 第 – 2 -页 共 21 页 A. C. B. D. A【答案】 【解析】 【详解】由题意可知设斜面倾角为 θ，动摩擦因数为 μ，则物块在斜面上下滑水平距离 x 时根 据动能定理有 xmgx tan  mg cos  整理可得  Ek cos mg tan  mg x E k即在斜面上运动时动能与 x 成线性关系；当小物块在水平面运动时有 mgx  Ek 即在水平面运动时动能与 x 也成线性关系；综上分析可知 A 正确。 故选 A。 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（　　） 19F FFA. F B. C. D. 20 19 20 C【答案】 第 – 3 -页 共 21 页 【解析】 【详解】根据题意可知第 2 节车厢对第 3 节车厢的牵引力为 F，因为每节车厢质量相等，阻力 相同，故第 2 节对第 3 节车厢根据牛顿第二定律有 F – 38 f = 38ma 设倒数第 3 节车厢对倒数第 2 节车厢的牵引力为 F1，则根据牛顿第二定律有 F – 2 f = 2ma 1FF = 联立解得 。119 故选 C。 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 ABD 【答案】 【解析】 I【详解】A．开关闭合时，车灯变暗，故流过车灯的电流 灯 变小，A 正确； B．电路的路端电压为 U路 =U灯  I灯R灯 I灯 变小，路端电压变小，B 正确； C．总电流即干路电流为 U内 E U路 I干  rr第 – 4 -页 共 21 页 U路 减小，干路电流增大，C 错误； D．电源总功率为 P  EI干 总I干 增大，总功率变大，D 正确。 故选 ABD。 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 B. 由 C. 由 可知，甲的速度是乙的 倍v  gR 22可知，甲的向心加速度是乙的 2 倍 a   r Mm r2 14F  G 可知，甲的向心力是乙的 r3 T 2 D. 由 可知，甲的周期是乙的 倍 k 2 2 CD 【答案】 【解析】 【详解】卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，则 GMm mv2 4 2 F向   m2r  m r  ma r2 rT 2 的A．因为在不同轨道上 g 是不一样 ，故不能根据 得出甲乙速度的关系，卫星的运行 v  gR 线速度 GM v  r代入数据可得 v甲 v乙 r乙 2=r2甲故 A 错误； 2B．因为在不同轨道上两卫星的角速度不一样，故不能根据 得出两卫星加速度的关系， a   r 卫星的运行加速度 第 – 5 -页 共 21 页 GM r2 a  代入数据可得 2a甲 r乙 14=2a乙 r甲故 B 错误； GMm r2 F  C．根据 ，两颗人造卫星质量相等，可得 向2F向甲 r乙 14=2F向 r乙甲故 C 正确； r3 T 2 D．两卫星均绕地球做圆周运动，根据开普勒第三定律 ，可得  k 3T甲 T乙 r甲3 =2 2 r乙 故 D 正确。 故选 CD。 的8. 如图所示，小球 A、B 分别从 和l 高度水平抛出后落地，上述过程中 A、B 的水平位移 2l 分别为 l 和 。忽略空气阻力，则（　　） 2l A. A 和 B 的位移大小相等 B. A 的运动时间是 B 的 2 倍 1C. A 的初速度是 B 的 2D. A 的末速度比 B 的大 AD 【答案】 【解析】 【详解】A．位移为初位置到末位置的有向线段，如图所示可得 第 – 6 -页 共 21 页 222s  l2  2l  5l s  l  2l  5l ，    ABA 和 B 的位移大小相等，A 正确； B．平抛运动运动的时间由高度决定，即 2 2l g2l 2l g2l tA   2  t  ，Bgg则 A 的运动时间是 B 的 倍，B 错误； 2C．平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，则 2l gl lv，xB  2gl vxA tB tA 21则 A 的初速度是 B 的 ，C 错误； 2 2 D．小球 A、B 在竖直方向上的速度分别为 vyA  2 gl v 2gl ，yB 所以可得 17gl 16gl ，vA  vB  2 gl  22v  v 即B ，D 正确。 A故选 AD。 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 第 – 7 -页 共 21 页 D. 该过程两小球的总电势能增加 AB 【答案】 【解析】 【详解】A．沿着电场线方向，电势降低，A 正确； B．由于 O 点的电势为 0，根据匀强电场的对称性 A  B E  q ，所以 q  q 又，BpAEPA  EPB B 正确； CD．A、B 位置的小球受到的静电力分别水平向右、水平向左，绝缘轻杆逆时针旋转，两小球 静电力对两小球均做正功，电场力做正功，电势能减少，CD 错误； 故选 AB。 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. 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图 1 所示，V 为电压 表， R20Ω ）， 0 为定值电 mA 为电流表，E 为电源（电动势约 阻，S 为开关。 ），R 为滑动变阻器（最大阻值 6V (1)请用笔画线代替导线，将题图 2 所示的实物电路连接完整____________。 (2)调节滑动变阻器，记录电压表和电流表的示数如下表： 第 – 8 -页 共 21 页 电压 电流 0.000 0.00 0.250 0.10 0.500 0.25 0.650 0.60 0.700 1.70 0.725 4.30 0.750 7.50 U / V I / mA 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 图线可知，该元件是_________（选填“线性”或“非线性”）元件。 I U R(4)在上述测量中，如果用导线代替电路中的定值电阻 0 ，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 (1). (2). 【 答 案 】 第 – 9 -页 共 21 页 (3). (4). BC 非线性元件 【解析】 【详解】(1)[1]根据题意连接电路如图 (2)[2]根据表格中数据描点，并用平滑的曲线连接各点如图 (3)[3]根据图像可知该元件是非线性元件。 第 – 10 -页 共 21 页 1(4)[4]AB． 图线上某点与原点连线的斜率为 ，根据元件的特性可知，当电压超过一定 RI U R数值时，电流会急剧增大，所以电阻会急剧减小，若用导线代替 0 ，电流急剧增大，可能会 烧坏待测元件，对电流表和电压表的测量误差无影响，A 错误，B 正确； CD．根据图像可知待测元件的电压范围小于 ，而电源电动势为 ，因为待测元件两端电 1V 6V R压非常小，如果用导线代替 0 ，会导致滑动变阻器的调节范围变得非常小，难以调节，C 正 确，D 错误。 故选 BC。 11. 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，实验装置如题图 1 所 示。 (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图 2 所示。已知所截取的图 1s片相邻两帧之间的时间间隔为 ，刻度尺的分度值是 ，由此测得重力加速度为_____ 1mm 6m / s2 。(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。 第 – 11 -页 共 21 页 (1). (2). (3). (4). 仍能 【答案】 【解析】 小钢球 ①③④② 9.61（9.5~9.7） 【详解】(1)要测量当地重力加速度需要尽量减小空气阻力的影响，所以密度大体积小的小钢 球最适合； (2)要完成实验首先应该将刻度尺竖直固定在墙上，安装好三脚架，调整好手机摄像头的位置； 因为下落时间很短，所以一定要先打开摄像头开始摄像，然后在将小球从刻度尺旁静止释放， 故顺序为①③④②； (3)由三张图片读出小球所在位置的刻度分别为 2.50cm，26.50cm，77.20cm；小球做自由落体 运动，根据 x  gT 2 可得 77.20- 26.50 ´ 10- 2 – 26.50- 2.50 ´ 10- 2 ()()x g = =m/s2 = 9.61m/s2 2T 2 æ ö 1÷ç÷ç÷çè ø 6(4)因为就算小球偏离了竖直方向，但是小球在竖直方向上的运动依然是自由落体运动，对实 验结果无影响，故仍能用前面的方法测量出重力加速度。 [选修 3-5] 12. “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 的变化情况是（　　） C. I 减小， 增大D. I 诚小， A. I 增大， 增大 B. I 增大， 减小 减小 B【答案】 【解析】 【详解】黑体辐射的实验规律如图 第 – 12 -页 共 21 页 特点是，随着温度升高，各种波长的辐射强度都有增加，所以人体热辐射的强度 增大；随着 I温度的升高，辐射强度的峰值向波长较短的方向移动，所以 减小。 故选 B。 13. 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 1 和 2 ，则该激 发态与基态的能量差为_____，波长为 1 的光子的动量为_____。（已知普朗克常量为 h，光速 为 c） chh(1). (2). 【答案】 【解析】 2 1 【详解】[1]根据 可知波长越短，对应光子的频率越大，对应跃迁的能级差越大；可知 c   最短波长 2 对应基态到激发态的能量差最大，结合 ε  hν 得cE  h2  h 2 [2]波长为 1 对应的光子动量为 hp1  1 1.4kg 0.1kg 的水，静止在水中。遇到危险时，它在极短时间内把 14. 一只质量为 的乌贼吸入 吸入的水向后全部喷出，以 的速度向前逃窜。求该乌贼喷出的水的速度大小 v。 2m/s 第 – 13 -页 共 21 页 【答案】 【解析】 28m/s 【详解】乌贼喷水过程，时间较短，内力远大于外力；选取乌贼逃窜的方向为正方向，根据 动量守恒定律得 0  Mv1  mv2 解得喷出水的速度大小为 Mv1 1.4 2 v2  m/s  28m/s m0.1 【选做题】 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] 的15. 玻璃 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 沿不同方向的导热性能相同 分子在空间上周期性排列 C. D. AC 【答案】 【解析】 【详解】根据非晶体的特点可知非晶体是指组成物质的分子（或原子、离子）不呈空间有规 则周期性排列的固体。它没有一定规则的外形。它的物理性质在各个方向上是相同的，叫“各 向同性”。它没有固定的熔点。 故选 AC。 16. 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”）。 (1). (2). 增大 【答案】 【解析】 有第 – 14 -页 共 21 页 【详解】[1]形成饱和气后，酒精还是会蒸发，只是液体里跑到气体中的分子和气体中的分子 跑到液体里的速度一样快，整体来看是不变的。即此时仍然会有酒精分子从液面飞出； [2]温度升高使气体分子的动能增大，离开液体表面的气体分子更多，饱和汽密度增大。 117. 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  图象如图所示，求该过程 V中气体吸收的热量 Q。 5【答案】 210 J 【解析】 1P  【详解】根据 图像可知状态 A 和状态 C 温度相同，内能相同；故从 A 经 B 到 C 过程中 V气体吸收的热量等于气体对外所做的功。根据图像可知状态 A 到状态 B 为等压过程，气体对 外做功为 W = pV = 2´ 105 ´ 2- 1 J=2´ 105J ( ) 1状态 B 到状态 C 为等容变化，气体不做功；故 A 经 B 到 C 过程中气体吸收的热量为 Q = W = 2´ 105 J 1B．[选修 3-4] 18. 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. B. D. 杀菌用的紫外灯 拍胸片的 X 光机 C. 治疗咽喉炎的超声波雾化器 检查血流情况的“彩超”机 AB 【答案】 【解析】 【详解】A．紫外灯的频率高，能量强，所以用于杀菌，属于电磁波的应用，A 正确； B．X 光的穿透能力较强，所以用于拍胸片，属于电磁波的应用，B 正确； C．超声波雾化器是超声波的应用，与电磁波无关，C 错误； 第 – 15 -页 共 21 页 D．彩超属于超声波的应用，与电磁波无关，D 错误。 故选 AB。 19. 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 ，结果保留 2 位有效数字） sin 43  0.68，cos43  0.73 (1). (2). 1.5 【答案】 【解析】 大1【详解】[1]根据全反射定律 可知光钎内芯的折射率比外套的折射率大，这样光在内 sinC  n芯和外壳的界面上才能发生全反射，保证信息的传输。 [2]折射率为 11n  1.5 sin 43 0.68 20. 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 。已知电磁波在月壤层中传播的波长为 t ，求该月壤层的厚度 d。  f 2t 【答案】 【解析】 【详解】电磁波的在土壤中传播速度满足 v   f 根据题意可知 2d  v t 解得土壤厚度为  f 2d  t 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。 第 – 16 -页 共 21 页 21. 如图所示，电阻为 0.1Ω 的正方形单匝线圈 的边长为 ，bc 边与匀强磁场边缘重 8m / s 。在水平拉力作用下，线圈以 abcd 0.2m 合。磁场的宽度等于线圈的边长，磁感应强度大小为 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； 0.5T (2)所受拉力的大小 F； (3)感应电流产生的热量 Q。 【答案】(1)0.8V；(2)0.8N；(3)0.32J 【解析】 【详解】(1)由题意可知当线框切割磁感线是产生的电动势为 E = BLv = 0.5´ 0.2´ 8V = 0.8V (2)因为线框匀速运动故所受拉力等于安培力，有 F  F安 =BIL 根据闭合电路欧姆定律有 EI  R结合(1)联立各式代入数据可得 F=0.8N； (3)线框穿过磁场所用的时间为 2L 2´ 0.2 t = =s = 0.05s v8故线框穿越过程产生的热量为 E2 R0.82 0.1 Q = I2Rt = t = ´ 0.05J=0.32J 22. 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 。在轮上绕有 2R 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 。绳与轮之间无相对滑动，忽略鼓形轮、直杆和长绳的质量， 第 – 17 -页 共 21 页 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。 M + 16m R22 ()242【答案】(1) ；(2) ；(3) H = F = m 4R  + g v = 2R 2Mg 【解析】 【详解】(1)由题意可知当重物落地后鼓形轮转动的角速度为 ω，则根据线速度与角速度的关 系可知小球的线速度为 v = 2R (2)小球匀速转动，当在水平位置时设杆对球的作用力为 F，合力提供向心力，则有 v2 2F2 – mg = m ( ) 2R 结合(1)可解得杆对球的作用力大小为 F = m 4R24 + g2 (3)设重物下落高度为 H，重物下落过程中对重物、鼓形轮和小球组成的系统，根据系统机械 能守恒可知 11MgH = Mv12 + ´4mv2 22而重物的速度等于鼓形轮的线速度，有 v1  R 联立各式解得 M + 16m R22 ()H = 2Mg 第 – 18 -页 共 21 页 Oxy 2B 、023. 空间存在两个垂直于 平面的匀强磁场，y 轴为两磁场的边界，磁感应强度分别为 3B 0 。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 ；t q m (3)乙的比荷 可能的最小值。 mv 5m 2qB0 q’ 2q d  t  =【答案】(1) ；(2) ；(3) 3qB0 m’ m【解析】 v2 R【详解】(1)带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，由 得， qvB  m mv mv R1  R  ，22qB0 3qB0 Q、O 的距离为： d  2R1  2R2  mv 3qB0 (2)由(1)可知，完成一周期运动上升的距离为 d，粒子再次经过 P，经过 N 个周期， OP 2R 1N   3 dd所以，再次经过 P 点的时间为 t  NT  3T 由匀速圆周运动的规律得， 第 – 19 -页 共 21 页 2 R1 m T  1vqB0 2 R2 2m T2  v3qB0 绕一周的时间为： TT2 1T  22解得： 5m 6qB0 T  所以，再次经过 P 点的时间为 5m 2qB0 t  3T  的两次经过 P 点 时间间隔为： T1t  t  2解得： 2m t  qB0 v2 R(3)由洛伦兹力提供向心力，由 得， qvB  m m’v R1 ‘  2q’ B0 m’v R2 ‘  3q’ B0 d ‘  2R1 ‘ 2R2 ‘ 若乙粒子从第一象限进入第二象限的过程中与甲粒子在 Q 点相遇，则： 2R1 ‘ nd ‘  OQ  d 第 – 20 -页 共 21 页 T ‘ T ‘ T ‘ T1T2 11n( 2 )  22222结合以上式子，n 无解。 若乙粒子从第二象限进入第一象限的过程中与甲离子在 Q 点相遇，则： nd ‘  OQ T ‘ T ‘ TT2 11n( 2 )  2222计算可得 q’ q=n （n=1，2，3……） m’ mq’ 由于甲乙粒子比荷不同，则 n=2 时，乙的比荷 最小，为 m’ q’ 2q =m’ m第 – 21 -页 共 21 页