《2020年全國(guó)二卷高考物理.docx》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020年全國(guó)二卷高考物理.docx(13頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、二、選擇題:本題共8小題,每小題6分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中,第14~17題只有一項(xiàng)符合題目要求,第18~21題有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分,選對(duì)但不全的得3分,有選錯(cuò)的得0分。
14.管道高頻焊機(jī)可以對(duì)由鋼板卷成的圓管的接縫實(shí)施焊接。焊機(jī)的原理如圖所示,圓管通過(guò)一個(gè)接有高頻交流電源的線圈,線圈所產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)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(guò)程中所利用的電磁學(xué)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)者為
A.庫(kù)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ρ,引力常量為G,則在該星體表面附近沿圓軌道繞其運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的周期是
A. B. C. D
2、.
16.如圖,在摩托車越野賽途中的水平路段前方有一個(gè)坑,該坑沿摩托車前進(jìn)方向的水平寬度為3h,其左邊緣a點(diǎn)比右邊緣b點(diǎn)高0.5h。若摩托車經(jīng)過(guò)a點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為E1,它會(huì)落到坑內(nèi)c點(diǎn)。c與a的水平距離和高度差均為h;若經(jīng)過(guò)a點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為E2,該摩托車恰能越過(guò)坑到達(dá)b點(diǎn)。等于
A.20 B.18 C.9.0 D.3.0
17.CT掃描是計(jì)算機(jī)X射線斷層掃描技術(shù)的簡(jiǎn)稱,CT掃描機(jī)可用于對(duì)多種病情的探測(cè)。圖(a)是某種CT機(jī)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(chǎng),虛線框內(nèi)有勻強(qiáng)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng);經(jīng)調(diào)節(jié)后電子束從靜止開(kāi)始沿帶箭頭的實(shí)線所示
3、的方向前進(jìn),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(diǎn)記為P點(diǎn)。則
A.M處的電勢(shì)高于N處的電勢(shì)
B.增大M、N之間的加速電壓可使P點(diǎn)左移
C.偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向垂直于紙面向外
D.增大偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小可使P點(diǎn)左移
18.氘核可通過(guò)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(gè),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(shí)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= 1.610–13 J,則M約為
A.40 kg B.100 kg
4、 C.400 kg D.1 000 kg
19.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(guó)已成功掌握并實(shí)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(dá)B處時(shí)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)?P′,到達(dá)B處時(shí)電壓下降了?U′。不考慮其他因素的影響,則
A.?P′=?P B.?P′=?P C.?U′=?U B.?U′=?U
20.如圖,豎直面內(nèi)一絕緣細(xì)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(gè)點(diǎn),c、d為
5、豎直直徑上的兩個(gè)點(diǎn),它們與圓心的距離均相等。則
A.a(chǎn)、b兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等
B.a(chǎn)、b兩點(diǎn)的電勢(shì)相等
C.c、d兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)相等
D.c、d兩點(diǎn)的電勢(shì)相等
21.水平冰面上有一固定的豎直擋板,一滑冰運(yùn)動(dòng)員面對(duì)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(yùn)動(dòng)員獲得退行速度;物塊與擋板彈性碰撞,速度反向,追上運(yùn)動(dòng)員時(shí),運(yùn)動(dòng)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(guò)8次這樣推物塊后,運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)員。不計(jì)冰面的摩擦力,該運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量可能為
6、
A.48 kg B.53 kg C.58 kg D.63 kg
三、非選擇題:共174分,第22~32題為必考題,每個(gè)試題考生都必須作答。第33~38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(xì)繩跨過(guò)懸掛的定滑輪,兩端分別系有小球A和B,如圖所示。一實(shí)驗(yàn)小組用此裝置測(cè)量小球B運(yùn)動(dòng)的加速度。
令兩小球靜止,細(xì)繩拉緊,然后釋放小球,測(cè)得小球B釋放時(shí)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(shí)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(shí)驗(yàn)室
7、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(jì)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)。
可以看出,a′與a有明顯差異,除實(shí)驗(yàn)中的偶然誤差外,寫(xiě)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 Ω),電流表A2(量程500 mA,內(nèi)阻Rg2=1.0 Ω)、定值電阻R0(阻值R0=10.0 Ω)、滑動(dòng)變
8、阻器R1(最大阻值10 Ω)、電源E(電動(dòng)勢(shì)4.5 V,內(nèi)阻很?。?、開(kāi)關(guān)S和若干導(dǎo)線。該同學(xué)設(shè)計(jì)的電路如圖(a)所示。
(1)根據(jù)圖(a),在圖(b)的實(shí)物圖中畫(huà)出連線。
圖(a)
(2)若I1、I2分別為流過(guò)電流表A1和A2的電流,利用I1、I2、Rg1和R0寫(xiě)出:小燈泡兩端的電壓U=_______,流過(guò)小燈泡的電流I=_______。為保證小燈泡的安全,I1不能超過(guò)_______mA。
(3)實(shí)驗(yàn)時(shí),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使開(kāi)關(guān)閉合后兩電流表的示數(shù)為零。逐次改變滑動(dòng)變阻器滑片位置并讀取相應(yīng)的I1和I2。所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在下表中給出。
I1/mA
32
55
85
125
14
9、4
173
I2/mA
171
229
299
379
424
470
根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可算得,當(dāng)I1=173 mA時(shí),燈絲電阻R=_______Ω(保留1位小數(shù))。
(4)如果用另一個(gè)電阻替代定值電阻R0,其他不變,為了能夠測(cè)量完整的伏安特性曲線,所用電阻的阻值不能小于_______Ω(保留1位小數(shù))。
24.(12分)
如圖,在0≤x≤h,區(qū)域中存在方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)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(chǎng)區(qū)域左側(cè)沿x軸進(jìn)入磁場(chǎng),不計(jì)重力。
(1)若粒子經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后穿過(guò)y軸正半軸離開(kāi)磁場(chǎng),分析說(shuō)明磁場(chǎng)的方向,
10、并求在這種情況下磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值Bm;
(2)如果磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為,粒子將通過(guò)虛線所示邊界上的一點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)。求粒子在該點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向與x軸正方向的夾角及該點(diǎn)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(shí)間均極短;在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,管始終保持豎直。已知M =4m,球和管之間的滑動(dòng)摩擦力大小為4mg, g為重力加速度的大小,不計(jì)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(guò)程中球沒(méi)有從管中滑出,求管上升的最大高
11、度;
(3)管第二次落地彈起的上升過(guò)程中,球仍沒(méi)有從管中滑出,求圓管長(zhǎng)度應(yīng)滿足的條件。
33.[物理——選修3–3](15分)
(1)(5分)下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)換過(guò)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(hào))
A.汽車通過(guò)燃燒汽油獲得動(dòng)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(jī)工作時(shí)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(jī)工作時(shí)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(gè)底部
12、開(kāi)口、上部封閉的容器,外形與鐘相似。潛水鐘在水下時(shí)其內(nèi)部上方空間里存有空氣,以滿足潛水員水下避險(xiǎn)的需要。為計(jì)算方便,將潛水鐘簡(jiǎn)化為截面積為S、高度為h、開(kāi)口向下的圓筒;工作母船將潛水鐘由水面上方開(kāi)口向下吊放至深度為H的水下,如圖所示。已知水的密度為ρ,重力加速度大小為g,大氣壓強(qiáng)為p0,Hh,忽略溫度的變化和水密度隨深度的變化。
(i)求進(jìn)入圓筒內(nèi)水的高度l;
(ⅱ)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(qiáng)為p0時(shí)的體積。
34.[物理——選修3–4](15分)
(1)(5分)用一個(gè)擺長(zhǎng)為80.0 cm的單擺做實(shí)驗(yàn),要求擺動(dòng)的最大角度小于5,則開(kāi)始時(shí)將擺球拉離平
13、衡位置的距離應(yīng)不超過(guò)_______cm(保留1位小數(shù))。(提示:?jiǎn)螖[被拉開(kāi)小角度的情況下,所求的距離約等于擺球沿圓弧移動(dòng)的路程。)
某同學(xué)想設(shè)計(jì)一個(gè)新單擺,要求新單擺擺動(dòng)10個(gè)周期的時(shí)間與原單擺擺動(dòng)11個(gè)周期的時(shí)間相等。新單擺的擺長(zhǎng)應(yīng)該取為_(kāi)______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(xì)束與BC邊平行的光線,從棱鏡AB邊上的D點(diǎn)射入,經(jīng)折射后射到BC邊上。
14.D 15.A 16.B 17.D 18.C 19.AD 20.ABC 21.BC
22.1.84 1.96 滑輪的軸不光滑(或滑輪有
14、質(zhì)量)
23.(1)如圖所示。 (2) I2–I1 180 (3)11.6 (4)8.0
24.解:(1)由題意,粒子剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)應(yīng)受到方向向上的洛倫茲力,因此磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里。設(shè)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R,根據(jù)洛倫茲力公式和圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律,有
①
由此可得
②
粒子穿過(guò)y軸正半軸離開(kāi)磁場(chǎng),其在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心在y軸正半軸上,半徑應(yīng)滿足
③
由題意,當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為Bm時(shí),粒子的運(yùn)動(dòng)半徑最大,由此得
④
(2)若磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為,粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心仍在y軸正半軸上,由②④式可得,此時(shí)圓弧半徑為⑤
粒子會(huì)穿過(guò)圖中P點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng),運(yùn)動(dòng)軌跡如圖
15、所示。設(shè)粒子在P點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向與x軸正方向的夾角為α,
由幾何關(guān)系
⑥
即⑦
由幾何關(guān)系可得,P點(diǎn)與x軸的距離為
⑧
聯(lián)立⑦⑧式得
⑨
25.解:(1)管第一次落地彈起的瞬間,小球仍然向下運(yùn)動(dòng)。設(shè)此時(shí)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(yùn)動(dòng)定律有
Ma1=Mg+f ①
ma2= f– mg ②
聯(lián)立①②式并代入題給數(shù)據(jù),得
a1=2g,a2=3g③
(2)管第一次碰地前與球的速度大小相同。由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,碰地前瞬間它們的速度大小均為
④
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。
16、
設(shè)自彈起時(shí)經(jīng)過(guò)時(shí)間t1,管與小球的速度剛好相同。取向上為正方向,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式
v0–a1t1= –v0+a2t1⑤
聯(lián)立③④⑤式得
⑥
設(shè)此時(shí)管下端的高度為h1,速度為v。由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得
⑦
⑧
由③④⑥⑧式可判斷此時(shí)v>0。此后,管與小球?qū)⒁约铀俣萭減速上升h2,到達(dá)最高點(diǎn)。由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有⑨
設(shè)管第一次落地彈起后上升的最大高度為H1,則
H1= h1+ h2⑩
聯(lián)立③④⑥⑦⑧⑨⑩式可得
?
(3)設(shè)第一次彈起過(guò)程中球相對(duì)管的位移為x1。在管開(kāi)始下落到上升H1這一過(guò)程中,由動(dòng)能定理有
Mg(H–H1)+mg(H–H1+x1)–4mgx1=0?
聯(lián)立??式并代入
17、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(diǎn)的過(guò)程中,球與管的相對(duì)位移x2為
?
設(shè)圓管長(zhǎng)度為L(zhǎng)。管第二次落地彈起后的上升過(guò)程中,球不會(huì)滑出管外的條件是
x1+ x2≤L?
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(shí)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(qiáng)為p1,由玻意耳定律和題給條件有
p1V1= p0V0 ①
V0=hS ②
V1=(h–l)S ③
p1= p0+ ρg(H–l) ④
聯(lián)立以上各式并考慮到Hh>l,解得
⑤
(ⅱ)設(shè)水全部排出后筒內(nèi)氣體的壓強(qiáng)
18、為p2;此時(shí)筒內(nèi)氣體的體積為V0,這些氣體在其壓強(qiáng)為p0時(shí)的體積為V3,由玻意耳定律有
p2V0= p0V3 ⑥
其中p2= p0+ ρgH ⑦
設(shè)需壓入筒內(nèi)的氣體體積為V,依題意
V = V3–V0 ⑧
聯(lián)立②⑥⑦⑧式得
⑨
34.(1)6.9 96.8
(2)解:(i)如圖,設(shè)光線在D點(diǎn)的入射角為i,折射角為r。折射光線射到BC邊上的E點(diǎn)。設(shè)光線在E點(diǎn)的入射角為,由幾何關(guān)系,有
=90–(30–r)> 60 ①
根據(jù)題給數(shù)據(jù)得
sin> sin60> ②
即θ大于全反射臨界角,因此光線在E點(diǎn)發(fā)生全反射。
(ii)設(shè)光線在AC邊上的F點(diǎn)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= 30 ③
i =90–θ ④
sin i = nsinr ⑤
nsini = sinr ⑥
聯(lián)立①③④⑤⑥式并代入題給數(shù)據(jù),得
⑦
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(huì)發(fā)生全反射?說(shuō)明理由;
(ⅱ)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。