2020年江苏省高考物理试卷（Word版，含解析）

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。
1．（3分）质量为1.5×103kg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1.8×103N．此时，汽车发动机输出的实际功率是（　　）
A．90W
B．30kW
C．36kW
D．300kW
2．（3分）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．（3分）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．（3分）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．（3分）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．
C．
D．
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．（4分）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．（4分）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＝可知，甲的速度是乙的倍
B．由a＝ω2r可知，甲的向心加速度是乙的2倍
C．由F＝G可知，甲的向心力是乙的
D．由＝k可知，甲的周期是乙的2倍
8．（4分）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21．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
D．A的末速度比B的大
9．（4分）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10～14题）和选做题（第15～20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图1所示，为电压表，为电流表，E为电源（电动势约6V），R为滑动变阻器（最大阻值20Ω），R0为定值电阻，S为开关。
（1）请用笔画线代替导线，将图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图2所示。已知所截取的图片相邻两帧之间的时间间隔为s，刻度尺的分度值是1mm，由此测得重力加速度为　
　m/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。
[选修3-5]（12分）
12．（3分）“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
13．（4分）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）
14．（5分）一只质量为1.4kg的乌贼吸入0.1kg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2m/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】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）
15．（3分）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
16．（4分）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”）。
17．（5分）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，求该过程中气体吸收的热量Q。
B.[选修3-4]（12分）
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．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
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sin43°＝0.68，cos43°＝0.73，结果保留2位有效数字）
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△t．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。
21．（15分）如图所示，电阻为0.1Ω的正方形单匝线圈abcd的边长为0.2m，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0.5T．在水平拉力作用下，线圈以8m/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。
22．（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。
23．（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△t。
（3）乙的比荷可能的最小值。
2020年江苏省高考物理试卷
试题解析
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．解：汽车在水平路面上匀速行驶，故牵引力与阻力的大小相等为1.8×103N，根据功率P＝Fv＝1.8×103×20W＝36kW，故ABD错误，C正确；
故选：C。
2．解：A、电流互感器是一种测量电路中电流的变压器；根据题意，电流互感器原线圈匝数较少，副线圈匝数较多，由＝可知，电流互感器升压变压器，故A错误。
B、电流互感器是利用电磁感应进行工作的，只能够在交流电路中才能正常工作，故B错误。
C、电流互感器能够改变原、副线圈电流和电压，但不能够改变其频率，故C错误。
D、由＝可知，电流和线圈匝数成反比，副线圈匝数比原线圈匝数多，所以副线圈的电流小于原线圈的电流，故D正确。
故选：D。
3．解：A、增大B1，则金属圆环上半部分的磁通量变大，由增反减同可知，则感应磁场与原磁场方向相反。再根据安培定则，可判定在金属圆环中产生逆时针方向的感应电流；减小B2，则金属圆环下半部分的磁通量变小，由增反减同可知，则感应磁场与原磁场方向相同。再根据安培定则，可判定在金属圆环中产生逆时针方向的感应电流；故同时增大B1减小B2在金属圆环中产生逆时针方向的感应电流，故A错误；
B、减小B1，则金属圆环上半部分的磁通量变小，由增反减同可知，则感应磁场与原磁场方向相同。再根据安培定则，可判定在金属圆环中产生顺时针方向的感应电流；增大B2，则金属圆环下半部分的磁通量变大，由增反减同可知，则感应磁场与原磁场方向相反。再根据安培定则，可判定在金属圆环中产生顺时针方向的感应电流；故同时减小B1增大B2在金属圆环中产生顺时针方向的感应电流，故B正确；
CD、根据上面的分析可知同时以相同的变化率增大B1和B2或同时以相同的变化率减小B1和B2都不会在环中产生感应电流，故CD错误；
故选：B。
4．解：设斜面倾角为θ，小物块的质量为m，物块与斜面、物块与地面间的动摩擦因数均为μ，小物块由静止开始在沿斜面上运动的过程中，当水平位移为x时，由动能定理得：
mg?xtanθ﹣＝Ek﹣0
整理得小物块的动能Ek与水平位移x关系为：
Ek＝（mgtanθ﹣μmg）x
假设小物块达到斜面低端的动能为Ek0，此时小物块的水平位移为x0，在水平面上运动的过程中，由由动能定理得：
﹣μmg（x﹣x0）＝Ek﹣Ek0
整理得小物块的动能Ek与水平位移x关系为：
Ek＝Ek0+μmgx0﹣μmgx
所以小物块的动能Ek与水平位移x关系的图象为正比关系和一次函数关系，故A正确，BCD错误。
故选：A。
5．解：设每节车厢的质量为m，每节车厢所受摩擦力、空气阻力为f，从第3节到第40节车厢看成一个整体，对其进行受力分析，由牛顿第二定律得：
F﹣（40﹣2）×f＝（40﹣2）×ma
解得：F＝38×（f+ma）
把最后两节车厢看成一个整体，对其进行受力分析，由牛顿第二定律得：
F′﹣2f＝2ma
解得：F′＝2×（f+ma）
联立解得倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为：F′＝，故C正确，ABD错误。
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．解：S闭合，灯与电动机并联，路端电阻总电阻R减小，根据闭合电路欧姆定律知U＝减小，干路电流I增大，车灯电流I灯＝减小，电源的总功率EI变大，故ABD正确，C错误。
故选：ABD。
7．解：AB、甲的轨道半径是乙的2倍，根据万有引力提供向心力G＝＝man得：
v＝，故，故乙的速度是甲的倍；
，甲的向心加速度是乙的，故A错误，B错误；
C、根据万有引力提供向心力则F＝G，而甲、乙两颗人造卫星质量相等，甲的轨道半径是乙的2倍，故甲的向心力是乙的，故C正确；
D、由开普勒第三定律＝k可知T＝，而甲的轨道半径是乙的2倍，故甲的周期是乙的2倍，故D正确；
故选：CD。
8．解：A、A和B的位移大小都为，故A正确；
B、根据h＝得：t＝，则A的运动时间为：tA＝，B的运动时间为：tB＝，故，故B错误；
C、水平初速度为：v0＝，则有：＝＝＝，故C错误；
D、根据动能定理得：mgh＝，化简消去m，则：代入得，vB＝2gl，故A的末速度比B的大，故D正确；
故选：AD。
9．解：A、根据顺着电场线电势降低，可得电场E中A点电势低于B点，故A正确；
B、设OA＝OB＝L，开始状态轻杆与电场线方向的夹角为θ，根据压强电场中电势差与场强的关系得：UOA＝Ed＝ELcosθ
取O点的电势为0，则有：UOA＝φO﹣φA
解得：φA＝﹣ELcosθ
同理可得：φB＝ELcosθ
又根据电势能与电势的关系得A小球的电势能为：EpA＝qφA＝﹣qELcosθ＝﹣qEd，EpB＝﹣qφB═﹣qELcosθ＝﹣qEd
转动中两小球沿电场线方向的距离d相等，所以两小球的电势能始终相等，故B正确；
CD、转动中两小球都沿电场力方向移动一段距离，根据电场力做功的条件可知，该过程静电力对两小球均做正功，所以该过程两小球的总电势能减小，故CD错误。
故选：AB。
三、简答题：本题分必做题（第10～14题）和选做题（第15～20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．解：（1）根据图1所示实验电路图连接是电路图，实物电路图如图所示；
（2）根据表中实验数据在坐标系内描出对应点，然后根据描出的点作出图象，如图所示；
（3）由图示图象可知，图线是一条曲线，该元件是非线性元件。
（4）由图1所示电路图可知，定值电阻与待测元件、电流表串联，
一方面可以避免应电流过大损坏电流表，另一方面可以增大滑动变阻器的调节范围，故选BC。
故答案为：（1）实物电路图如图所示；（2）图象如图所示；（3）非线性；（4）BC。
11．解：（1）利用小球的自由下落测量当地的重力加速度的实验中，要求空气阻力相对于小球的重力来说可以忽略，所以选取小球时要尽可能选取体积小、密度大的球，故几种小球中最适合用作实验中下落物体的是小钢球；
（2）实验时要先把刻度尺竖直固定在墙上，再固定手机，调整好手机镜头的位置，然后打开手机摄像功能，开始摄像，从刻度尺旁静止释放小球，故正确的操作顺序为：①③④②；
（3）根据图2可知三幅图中小球中心对应的刻度值分别为：
x1＝2.50cm＝0.0250m，x2＝26.50cm＝0.2650m，x3＝77.20cm＝0.7720m，
根据逐差法求解加速度的方法可得：
g＝＝m/s2＝9.6m/s2；
（4）虽然小球下落时偏离了竖直方向，但在竖直方向仍为匀加速直线运动，所以仍能够用（3）问中的方法测出重力加速度。
故答案为：（1）小钢球；（2）①③④②；（3）9.6（9.5～9.7）；（4）仍能。
[选修3-5]（12分）
12．解：根据黑体辐射实验的规律可知，随着温度的升高，一方面，各种波长的辐射强度I都有增强，另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动，故若人体温度升高，则人体热辐射强度I增大，辐射强度极大值对应的波长λ减小，故B正确，ACD错误。
故选：B。
13．解：（1）由波长和频率关系v＝知，波长越短，对应的频率越大，辐射出去的光子能量越大，该激发态与基态的能量差最大，最大值为：E＝hv2＝；
（2）由光子的能量为E＝hv及质能方程E＝mc2，可得光子的动量为：
p＝mc＝＝
因为频率v＝
故光子的动量可以写为：p＝
所以波长为λ1的光子的动量为：p1＝
故答案为：（1）；（2）。
14．解：乌贼与乌贼喷出的水组成的系统为研究对象，系统动量守恒，以乌贼的速度方向为正方向，由动量守恒定律得：
Mv′﹣mv＝0
代入数据解得乌贼喷出的水的速度为：v＝28m/s
答：该乌贼喷出的水的速度大小v为28m/s。
【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]（12分）
15．解：A、玻璃是一种非晶体，没有固定的熔点，故A正确。
B、玻璃是一种非晶体，没有天然的规则的几何形状，故B错误。
C、玻璃是一种非晶体，在物理性质上表现为各向同性，故沿不同方向的导热性能相同，故C正确。
D、只有组成晶体的物质微粒才有规则地、周期性地在空间排列；玻璃是一种非晶体，其分子在空间上并不呈周期性排列，故D错误。
故选：AC。
16．解：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，这时蒸发和液化达到了动态平衡，此时仍然有酒精分子从液面飞出，只不过飞出的酒精分子和液化的酒精分子一样多；
当处于饱和汽状态温度升高时，分子平均动能增大，单位时间内逸出液面的酒精分子数增多，于是原来的动态平衡状态被破坏，瓶中酒精饱和汽的密度增大，压强变大，导致单位时间内返回的酒精分子数增多，从而达到新的条件下的动态平衡；
故答案为：有，增大。
17．解：根据p﹣V图象的面积的物理意义，理想气体从状态A到状态B的过程中，外界对气体做的功为：
W1＝p（VA﹣VB）
从状态B到状态C的过程中，外界对气体做的功为：W2＝0
根据热力学第一定律得：△U＝（W1+W2）+Q
由于气体在状态A和状态C的温度相同，故有：△U＝0
代入数据解得：Q＝2×105J
即该过程中气体吸收的热量Q为2×105J；
答：该过程中气体吸收的热量Q为2×105J。
B.[选修3-4]（12分）
18．解：A、紫外灯发出的紫外线是电磁波，被细菌吸收会诱导细胞中核酸发生化学反应，从而杀灭细菌，故A正确；
B、X光机发射的X射线是波长很短的电磁波，X射线穿力很强，被人体各种组织吸收后，发生不同强度的感光，从而获得X射线影像，故B正确；
C、治疗咽喉炎的超声波雾化器原理是利用高频声波将液态水分子打散产生水雾，便于用药吸收，故C错误；
D、检查血流情况的“彩超”机是利用超声波的多普勒效应工作，故D错误。
故选：AB。
19．解：光纤通信过程光从内层玻璃射向外层玻璃时要发生全反射，因此内层玻璃的折射率大于外层玻璃的折射率；
根据临界角公式：sinC＝可知，
玻璃的折射率：n＝≈1.5；
故答案为：大；1.5。
20．解：电磁波在月壤层的传播速度为：v＝λf
电磁波在△t时间内传播的距离为：2d＝v△t
解得月壤层的厚度为：d＝λf△t
答：该月壤层的厚度d为λf△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。
21．解：（1）根据导体切割磁感应线产生的感应电动势计算公式可得：
E＝BLv＝0.5×0.2×8V＝0.8V；
（2）根据闭合电路的欧姆定律可得感应电流为：I＝＝8A
拉力的大小等于安培力，即：F＝FA＝BIL
解得：F＝0.8N
（3）根据功能关系可知，产生的焦耳热等于克服安培力做的功，即等于拉力F做的功，所以有：Q＝W＝F×2L
代入数据得：Q＝0.32J
答：（1）感应电动势的大小为0.8V；
（2）所受拉力的大小为0.8N；
（3）感应电流产生的热量为0.32J。
22．解：（1）根据线速度和角速度的关系可知，重物落地后，小球线速度的大小为：v＝2Rω
（2）重物落地后一小球转到水平位置，此时小球的向心力为：F向＝2mRω2
此时小球受到的向心力等于球受到杆的作用力与球重力的合力，如图所示；
根据几何关系可得：F＝＝
（3）落地时，重物的速度为：v'＝ωR
由机械能守恒得：Mv′2+4×mv2＝Mgh
解得：h＝。
答：（1）重物落地后，小球线速度的大小为2Rω；
（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为；
（3）重物下落的高度为。
23．解：（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，
根据洛伦兹力提供向心力可得：r＝
所以有：r1＝，r2＝
根据几何关系由：d＝2（r1﹣r2）
解得：d＝；
（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＝得：t1＝，t2＝
且有：△t＝2t1+3t2，
解得：△t＝；
（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n＝d，n＝t1+t2
解得：＝n
根据题意，n＝1舍去，当n＝2时，有最小值，（）min＝
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。
答：（1）Q到O的距离为；
（2）甲两次经过P点的时间间隔为；
（3）乙的比荷可能的最小值为。