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- 2021-05-26 发布
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2020 届高三物理押题卷
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分 120 分,考试时间 100 分钟.
第Ⅰ卷(选择题 共 31 分)
一、 单项选择题:本题共 5 小题,每小题 3 分,共 15 分.每小题只有一个选项符合题意.
1.目前无线电力传输已经比较成熟,如图所示为一种非接触式电源供应系统.这种系统基于
电磁感应原理可无线传输电力,两个感应线圈可以放置在左右相邻或上下相对的位置,原
理示意图如图所示.利用这一原理,可以实现对手机进行无线充电.下
列说法正确的是
A.若 A 线圈中输入电流,B 线圈中就会产生感应电动势
B.只有 A 线圈中输入变化的电流,B 线圈中才会产生感应电动势
C.A 中电流越大,B 中感应电动势越大
D.A 中电流变化越快,B 中感应电动势越小
2.2020 年 3 月 9 日 19 时 55 分,我国在西昌卫星发射中心,成功发射北斗系统第五十四颗导
航卫星,北斗三号 GEO-2 是一颗地球同步轨道卫星,以下关于这颗卫星判断正确的是
A.GEO-2 的运行周期大于月球围绕地球的运行周期
B.GEO-2 运行过程中所受引力保持不变
C.GEO-2 绕地球运行中处于失重状态
D.GEO-2 的在轨运行速度大于第一宇宙速度
3.如图所示,六根原长均为 l 的轻质细弹簧两两相连,在同一平面内六个大小相等、互成 60°
的恒定拉力 F 作用下,形成一个稳定的正六边形.已知正六边形外接圆的半径为 R,每根
弹簧的劲度系数均为 k,弹簧在弹性限度内,则 F 的大小为
A.k
2(R-l) B.k(R-l)
C.k(R-2l) D.2k(R-l)
4.如图所示,长为 L 的轻直棒一端可绕固定轴 O 转动,另一端固定一质量为 m 的小球,小
球搁在水平升降台上,升降平台以速度 v 匀速上升.下列说法正确的是
A.小球做匀速圆周运动
B.当棒与竖直方向的夹角为α时,小球的速度为 v
cos α
C.棒的角速度逐渐增大
D.当棒与竖直方向的夹角为α时,棒的角速度为 v
Lsin α
5.2019 年中国女排成功卫冕世界杯.如图所示,某次训练中,一运动员将排球从 A 点水平击
出,球击中 D 点;另一运动员将该排球从位于 A 点正下方且与 D 等高的 B 点斜向上击出,
最高点为 C,球也击中 D 点,A、C 高度相同.不计空气阻力.下列说法正确的有
A.两过程中,排球的初速度大小可能相等
B.两过程中,排球的飞行时间相等
C.后一个过程中,击中 D 点时重力做功的瞬时功率较大
D.后一个过程中,排球击中 D 点时的速度较大
二、 多项选择题:本题共 4 小题,每小题 4 分,共 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.冰箱门矩形软磁条的外部磁感线正面图如图所示,以下说法正确的是
A. 磁感线越密的地方磁场越强
B. 软磁条内部 a 位置应为 S 极
C. 磁感线与电场线一样真实存在于空间之中
D. 软磁条内部 ab 之间的磁感线方向应为 a 指向 b
7.如图所示,均匀带电的半圆环在圆心 O 点产生的电场强度为 E、电势为 φ,把半圆
环分成 AB、BC、CD 三部分.下列说法正确的是
A.BC 部分在 O 点产生的电场强度的大小为E
2
B.BC 部分在 O 点产生的电场强度的大小为E
3
C.BC 部分在 O 点产生的电势为φ
2
D.BC 部分在 O 点产生的电势为φ
3
8.如图所示,导体棒 ab 的两个端点分别搭接在两个竖直放置、半
径相等的金属圆环上,两圆环所在空间处于方向竖直向下的匀
强磁场中,圆环通过电刷与导线 c、d 相接.c、d 两个端点接在
匝数比 n1∶n2=10∶1 的理想变压器原线圈两端,变压器副线圈
接一滑动变阻器 R0,导体棒 ab 绕与 ab 平行的水平轴(即两圆环的中心轴,轴与环面垂
直)OO′以角速度ω匀速转动.如果滑动变阻器连入电路的阻值为 R 时,电流表的示数为 I,
ab 棒、圆环及接触电阻均不计,下列说法正确的是
A.变压器原线圈两端的电压为 U1=10IR
B.滑动变阻器上消耗的功率为 P=100I2R
C.取 ab 在环的最低端时 t=0,则导体棒 ab 中感应电流的表达式是 i= 2Isin ωt
D.若 c、d 间改接电阻 R′后电流表的示数不变,ab 棒转过 90°的过程中流过 ab 棒的电荷
量可能为100 2IR
ωR′
9.如图甲所示,一物体悬挂在细绳下端,由静止开始沿竖直方向运动,运动过程中物体的机
械能 E 与物体通过路程 x 的关系图象如图乙所示,其中 0~x1 过程的图象为曲线,x1~x2
过程的图象为直线(忽略空气阻力).则下列说法正确的是
A.0~x1 过程中物体所受拉力是变力,且一定不断减小
B.0~x1 过程中物体的动能一定先增加后减少
C.x1~x2 过程中物体一定做匀速直线运动
D.x1~x2 过程中物体可能做匀加速直线运动,也可能做匀减速直线运动
第Ⅱ卷(非选择题 共 89 分)
三、 简答题:本题分必做题(第 10、11、12 题)和选做题(第 13 题)两部分,共 42 分.请将解
答填写在相应的位置.
【必做题】
10.(8 分) 某同学设计出如图甲所示的实验装置来“验证机械能守恒定律”,让小铁球从 A 点
自由下落,下落过程中经过 A 点正下方的光电门 B 时,光电计时器记录下小球通过光电
门时间 t,当地的重力加速度为 g。
A
光电门B
乙
0
h
2
1
t
图丙
接计时器
甲
图
(1)为了验证机械能守恒定律,除了该实验准备了如下器材:铁架台、夹子、铁质小球,光
电门、数字式计时器、游标卡尺(20 分度),请问还需要的器材是
A.天平 B.刻度尺 C.秒表 D.打点计时器
(2)用游标卡尺测量铁球的直径.主尺示数(单位为 cm)和游标的位置如图丙所示,则其直径
为 d=_____mm。
(3)用游标卡尺测出小球的直径 d 和调整 AB 之间距离 h,记录下小球通过光电门 B 的时间
t,多次重复上述过程,作出
2
1
t
随 h 的变化图象如图乙所示。若小球下落过程中机械能
守恒,该直线斜率 k0= 。
(4)在实验中根据数据实际绘出
2
1
t
—h 图象的直线斜率为 k(k<k0),则实验过程中所受的
平均阻力 f 与小球重力 mg 的比值
mg
f = (用 k、k0 表示)。
11.(10 分)光伏电池(太阳能电池)是一种清洁、“绿色”能源。光伏发电的原理主要是半导
体的光伏效应,即一些半导体材料受到光照时,直接将光能转化为电能。在一定光照条件
下,光伏电池有一定的电动势,但其内阻不是确定的值,内阻大小随输出电流的变化而变
化。为了研究光伏电池内阻的变化特性,实验小组借助测电源电动势和内阻的方法设计出
实验电路如图 1 所示,改变电阻箱 R 的阻值,实验测得电流表示数 I 和电压表示数 U 如下
表:
I/mA 4.18 4.14 4.12 4.08 3.80 2.20 1.22
U/V 0.50 1.00 1.50 2.00 2.30 2.60 2.70
(1)根据表中数据,选用适当的标度在图 2 中作出光伏电池的 I–U 图象;
(2)根据所作图象可以判断,该光伏电池的电动势约为__________V,其内阻随输出电流的
增大而_____________(填“增大”、“不变”或“减小”);
(3)当外电阻 R 变化时,光伏电池的输出功率也发生变化,由(1)问所作图象可知,当电
阻 R 约 为 __________ 时 光 伏 电 池 的 输 出 功 率 最 大 , 最 大 输 出 功 率 约 为
_____________W。
12. [选修 3-5](12 分)
(1)下列说法正确的是_____________.
A.康普顿效应说明了光具有波动性
B.轻核聚变反应方程为 3 2 4 1
1 1 2 0H H He n
C.比结合能越大,原子中核子结合的越牢固,原子核越稳定
D.光的波长越短,其波动性越显著;波长越长,其粒子性越显著
(2)2016 年 8 月 16 日,中国成功发射了世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”,
由量子信号的携带者光子可以实现更加安全的通信.氢原子的能级图如图
所示,则氢原子从 n=3 的激发态跃迁到基态过程中释放的光子能量为
_____________;用该光子照射截止频率为 8.07×1014 Hz 的锌板时,溢出
光电子的最大初动能为_____________J.(普朗克常量 h=6.63×10–34 J·s,
计算结果保留两位有效数字)
(3)质量为 3m 的木块静止在光滑水平桌面上,质量为 m 的子弹以水平速度 0v 射入物块,经过
时间t 射出木块,射出时相对木块水平速度 0
3
v ,求:①子弹射出时,木块的相对桌面
的速度。②此过程中木块对子弹的平均冲力。
【选做题】
13. A.[选修 3–3] (12 分)
(1)下列说法中正确的有 。
A.气体的体积是所有气体分子的体积之和
B.冷水中的某些分子的速率可能大于热水中的某些分子的速率
C.气体等温膨胀,气体分子的速率分布曲线随着发生变化
D.液体的表面张力是由液体表面层分子间的距离较大引起
(2)给一定质量、温度为 0 ℃的水加热,在水的温度由 0 ℃上升到 4 ℃的过程中,水的体积随
着温度的升高反而减小,我们称之为“反常膨胀”。查阅资料知道:在水反常膨胀的过程中,
体积减小是由于水分子之间的结构发生了变化,但所有水分子间的总势能是增大的(忽略
外界对水做功)。由此可知,反常膨胀时,水分子的平均动能 (选填“增大”“减小”
或“不变”),吸收的热量 (选填“大于”“小于”或“等于”)所有水分子的总势
能增加量。
(3)一般正常人呼吸时每次吸入空气 500mL,空气中的含氧量为 21%,如果每次呼吸吸入少于
375mL 的空气时将感觉呼吸困难。假设某感染 2019- nCoV 患者感觉呼吸困难,请估算该
患者每次呼吸吸入氧气的分子数比正常人少多少?(已知氧气摩尔质量为 0.032kg/mol,
密度为 1.43kg/m³,阿伏伽德罗常数为 6×10²³。结果保留一位有效数字)
13.B.[选修 3–4] (12 分)
(1)(3 分)有以下说法正确的有: 。
A.X 射线有较强的穿透本领,在机场等地用其探测箱内物品进行安全检查
B.太阳辐射的能量大部分集中在可见光及附近的区域
C.全息照片的拍摄利用了光的衍射原理
D.光速不变原理是狭义相对论的两个基本假设之一
(2)如图所示分别为一列横波在某一时刻 的
图像和在 x=2m 处的质点从该时刻开始计
时的振动图像,则这列波沿 方向
传播,波速为 ,x=4m 处的质点的振动特征方程
是 。
(3)如图所示,一束平行单色光由空气斜射入厚度为 h 的玻璃砖,入射
光束与玻璃砖上表面夹角为θ,入射光束左边缘与玻璃砖左端距离为
b1,经折射后出射光束左边缘与玻璃砖的左端距离为 b2,可以认为光在空气中的速度等于
真空中的光速 c.求:光在玻璃砖中的传播速度 v.
四、 计算题:本题共 3 小题,共 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,质量为 m、电阻为 R 的单匝矩形线框置于光滑水平面上,线框边长 ab=L、
ad=2L.虚线 MN 过 ad、bc 边中点.一根能承受最大拉力 F0 的细线沿水平方向拴住 ab
边中点 O.从某时刻起,在 MN 右侧加一方向竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小按
B=kt 的规律均匀变化.一段时间后,细线被拉断,线框向左运动,ab 边穿出磁场时的速度
为 v. 求:
(1)细线断裂前线框中的电功率 P;
(2)细线断裂后瞬间线框的加速度大小 a 及线框离开磁场的过程中安培力所做的功 W;
(3)线框穿出磁场过程中通过导线截面的电量 q.
15.(16 分) 如图甲所示,半径为 R 的半圆形光滑轨道固定在竖直平面内,它的两个端点 P、
Q 均与圆心 O 等高,小球 A、B 之间用长为 R 的轻杆连接,置于轨道上.已知小球 A、B 质
量均为 m,大小不计.
(1) 求当两小球静止在轨道上时,轻杆对小球 A 的作用 力
大小 F1;
a
bc
d
M
N
O
第 14 题图
(2) 将两小球从图乙所示位置(此时小球 A 位于轨道端点 P 处)无初速释放.求:
① 从开始至小球 B 达到最大速度的过程中,轻杆对小球 B 所做的功 W;
② 小球 A 返回至轨道端点 P 处时,轻杆对它的作用力大小 F2.
16.(16 分)如图甲所示,竖直面 MN 的左侧空间中存在竖直向上的匀强电场(上、下及左
侧无边界)。一个质量为 m、电荷量为 q、可视为质点的带正电小球,以水平初速度 v0 沿
PQ 向右做直线运动。若小球刚经过 D 点时(t=0),在电场所在空间叠加如图乙所示随时
间周期性变化、垂直纸面向里的匀强磁场,使得小球再次通过 D 点时与 PQ 连线成 600 角。
已知 DQ 间的距离为( 3 +1)L,t0 小于小球在磁场中做圆周运动的周期,忽略磁场变化造
成的影响,重力加速度为 g。求:
(1)电场强度 E 的大小;
(2)t0 与 t1 的比值;
(3)小球过 D 点后将做周期性运动,则当小球运动的周期最大时,求出此时的磁感应强度
B0 及运动的最大周期 Tm 的大小。
2020 届高考押题卷答案
一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
答案 B C B D A ABD AD BD AB
三、 简答题:
10. (1)B (2)10.15 (3) 2
2g
d
(4) 0
0
k k
k
每
空 2 分
11.
(1)如图所示 (2 分)
(2)2.80 (2 分) 增大(2 分)
(3)605.3(2 分) 8.74×10–3(2 分)
12. (1)BC(4 分) (2)12.09eV 181.4 10 (各 2 分)
(3)
0vv 6
02=- 3
mvF t冲
13. A.[选修 3–3]
(1) BD(3 分) (2) 增大(2 分) 大于 (2 分)
(3)2×1022
14. (15 分)解:(1)根据法拉第定律 2 2BE L kLt t
(2 分)
电功率
2 2 4E k LP R R
(3 分)
(2)细线断裂瞬间安培力 A 0=F F (没有说明,直接代入下面公式也给分)(1 分)
线框的加速度 0A= = FFa m m
(2 分)
线框离开磁场过程中,由动能定理 21
2W mv (2 分)
(3)设细线断裂时刻磁感应强度为 B1,则有
1 0ILB F (1 分)
其中
2E kLI R R
(1 分)
线圈穿出磁场过程
2
1B LE t t
(1 分)
电流 EI R
通过的电量 q I t (1 分)
解得 0Fq kL
(1 分)
(直接写出 q=△Φ/R,同样给分)
15. (16 分)
(1) 选择 A 为研究对象, A 的受力如图所示
由共点力的平衡条件: 1
3tan30 3F mg mg (3 分)
(2)以两球和杆为研究对象,当杆下降至水平时,两球的速度最大且相等,在这个过程,由动
能定理可得: 21sin 60 2 2mgR mv (2 分)
对 B 球有动能定理可得: 21
2W mv (2 分)
联立以上方程解得: 3
4W mgR (1 分)
轻杆对小球 B 所做的功 3
4 mgR (1 分)
② 小球 A 再次回到 P 点时,两球的受力如图所示:
设小球 A 切向的加速度为 Aa ,由牛顿第二定律有:
2 Acos30mg F ma (2 分)
设小球 B 切向的加速度为 Ba ,由牛顿第二定律有: 2 Bsin30 cos30mg F ma
(2 分)
两球的加速度相等,即 A Ba a (2 分)
联立以上方程解得: 2
3
6F mg (1 分)
16. (1)带正电的小球做匀速直线运动,
由平衡知识可知:mg=Eq (2 分)
解得 mgE q
(1 分)
(2)小球能再次通过 D 点,其运动轨迹如图所示
设半径为 r,有 0 1s v t (1 分)
由几何关系得
tan30
rs (1 分)
设小球做圆周运动的周期为 T,则
0
2πrT v
0
2
3t T (2 分)
由以上各式得 0
1
4 3 π9
t
t
(2 分)
(3)当小球运动的周期最大时,其运动轨迹应与 MN 相切,如图所示
由几何关系得 ( 3 1)tan30
RR L (1 分)
由牛顿第二定律得
2
0
0
vqv B m R
(1 分)
得 0
0
mvB qL
(1 分)
1
23 2π 63 tan30
Rs L (2 分)
可得 1
m
0 0
(4π 6 3)s LT v v
(2 分)