全国1卷物理真题解析版.docx
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全国1卷物理真题解析版
2020年全国1卷物理真题(解析版)
一、选择题:
本题共8小题,每小题6分。
共48分。
在每小题给出的四个选项中,第1〜5题只有一项符合题目要求,第6〜8题有多项符合题目要求。
全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1.行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞,车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。
若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零,关于安全气囊在此过程中的作用,下列说法正确的是()
A.增加了司机单位而积的受力大小B.减少了碰撞前后司机动量的变化量
C.将司机的动能全部转换成汽车的动能D.延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积
【答案】D
【详解】A.因安全气囊充气后,受力而积增大,故减小了司机单位而积的受力大小,故A错误;
B.有无安全气囊司机初动量和末动量均相同,所以动量的改变量也相同,故B错误;
C.因有安全气發的存在,司机和安全气囊接触后会有一部分动能转化为气体的内能,不能全部转化成汽车的动能,故C错渓:
D.因为安全气囊充气后而积增大,司机的受力而积也增大,在司机挤压气雅作用过程中由于气囊的缓冲故增加了作用时间,故D正确。
故选6
2•火星的质量约为地球质量的命,半径约为地球半径的+,则同一物体在火星表面与在地球表而受到的引力的比值约为()
A.0.2B0.4C.2.0D.2.5
【答案】B
LMJrlLMJn
【详解】设物体质量为阳则在火星表而有Fl=G-^-在地球表面有F1=G-^-
κ∖Kl
1Ri1
由题意知右阮=忆J-=-
FMR214
故联立以上公式可得-L=—⅛=—×-=0.4
F2IO1
故选B。
3.如图,一同学表演荡秋千。
已知秋千的两根绳长均为IOm,该同学和秋千踏板的总质量约为50kgo绳的质量忽略不汁,当该同学荡到秋千支架的正下方时,速度大小为8m∕s,此时每根绳子平均承受的拉力约为()
【详解】在最低点由2T-mg=-知Γ=410N
r
即每根绳子拉力约为410N,故选
4.
图(α)所示电路中,K与L间接一智能电源,用以控制电容器C两端的电压Ue如果t/c随时间『的变化如图3)所示,则下列描述电阻R两端电压5随时间『变化的图像中,正确的是()
12
【答案】A
【详解】根据电容器的泄义式C=¥可知UC=^=-^t
结合图像可知,图像的斜率为贝I]1〜2s内的电流∕12,J3〜5s内的电流Z35关系为Z12=2厶5C
且两段时间中的电流方向相反,根据欧姆立律I=^-可知R两端电压大小关系满足VRn=2Ur35R
由于电流方向不RL所以电压方向不同。
故选A。
5•—匀强磁场的磁感应强度大小为方向垂直于纸而向外,苴边界如图中虚线所示,初为半圆,"、bd与直径S共线,"间的距离等于半圆的半径。
一束质量为加、电荷量为Q(g>0)的粒子,在纸而内从C点垂直于"射入磁场,这些粒子具有各种速率。
不计粒子之间的相互作用。
在磁场中运动时间最长的粒子,其运动时间为()
则粒子在磁场中运动的时间与速度无关,轨迹对应的圆心角越大,运动时间越长。
采用放缩圆解决该问题.粒子垂直"射入磁场,则轨迹圆心必在"直线上,将粒子的轨迹半径由零逐渐放大。
当半径f≤O.5R和广≥1.5R时,粒子分别从"、bd区域射出,磁场中的轨迹为半圆,运动时间等于半个周期。
当O.5R jτ4心角减小,因此当轨迹半径等于R时轨迹圆心角最大,即轨迹对应的最顾心角—+訂齐 4;ZTn IqB 4—/T 粒子运动最长时间为/_&t_3X2πm 2πIPqB 故选C° ∖. 6.下列核反应方程中,XuX2,X3.X4代表α粒子的有() A.^H+]H-→(In+X1B.;H+;H-*n+X2 C.^U+>-1^Ba+^Kr+3X3D.(In+Li-;H+X4 【答案】BD 【详解】α粒子为氨原子核;He,根据核反应方程遵守电荷数守恒和质虽数守恒,A选项中的Xi为;He,B选项中的X2为: He,C选项中的X3为中子;n,D选项中的X4为: He。 故选BDj 7—物块在髙3.0m、长5.0m的斜而顶端从静止开始沿斜面下滑,其重力势能和动能随下滑距离S的变化如图中直线I.II所示,重力加速度取IOm-则() 【答案】AB 【详解】A.下滑5m的过程中,重力势能减少30J,动能增加10J,减小的重力势能并不等与增加的动能, 所以机械能不守恒,A正确; B.斜而髙3m、长5m,则斜面倾角为θ=37∖令斜而底端为零势面,则物块在斜而顶端时的重力势能 nigh=305 可得质SW=Ikg 下滑5m过程中,由功能原理,机械能的减少量等于克服摩擦力做的功""gcos0s=2OJ求得μ=05 B正确: C.由牛顿第二泄律nιgsmθ-μmgcosθ=ma求得<7=2IWS2 C错误: D.物块下滑20In时,重力势能减少12J,动能增加4J,所以机械能损失了8J,D选项错误。 故选ABJ8.如图,U形光滑金属框abcdn于水平绝缘平台上,"和de边平行,和加边垂直。 ab、de足够长,整个金属框电阻可忽略。 一根具有一上电阻的导体棒MNn于金属框上,用水平恒力F向右拉动金属框,运动过程中,装置始终处于竖直向下的匀强磁场中,MN与金属框保持良好接触,且与氐边保持平行。 经过一段时间后() ××M×× XXxX XxxX A.金属框的速度大小趋于恒泄值B.金属框的加速度大小趋于恒N值 C.导体棒所受安培力的大小趋于恒左值D.导体棒到金属框力边的距离趋于恒泄值 【答案】BC 【详解】由氐边切割磁感线产生电动势,形成电流,使得导体棒MV受到向右的安培力,做加速运动,be边受到向左的安培力,向右做加速运动。 当Mv二二二,金属框的力边和导体棒MN—起切割磁感线,设导 体棒胚V和金属框的速度分别为气、v2t则电路中的电动势E=BL(V2-V1) 电流中的电流心卜他I金属框和导体棒环受到的安培力业X,与运动方向相反 F环与运动方向相同 对金属框-史Aw初始速度均为零,则①从零开始二二增加,①从土开始二二减小。 当心=血时,相对速度 Il_FRm} 冬-VI_2B2l3(my+m2) 大小恒左。 整个运动过程用速度时间图象描述如下。 综上可得,金属框的加速度趋于恒左值,安培力也趋于恒圧值,BC选项正确: 金属框的速度会一直增大,导体棒到金属框氐边的距离也会一直增大,AD选项错误。 故选BCO 二.非选择题: 共62分,第9〜12题为必考题,每个试题考生都必须作答。 第13〜14题为选考题,考生根据要求作答。 (一)必考题: (共47分) 9•某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻凡,所用电压表的内阻为lkΩ,电流表内阻为0.5Ω-j该同学采用两种测量方案,一种是将电压表跨接在图(a)所示电路的0、P两点之间,另一种是跨接在0、O两点之间。 测量得到如图(b)所示的两条图线,其中U与Z分别为电压表和电流表的示数。 R (1)图(b)中标记为II的图线是采用电压表跨接在(填“6PM或“0.Q")两点的方案测量 得到的。 「4 图(b) (2)根据所用实验器材和图(b)可判断,由图线(填T”或“II”)得到的结果更接近待测电 阻的真实值,结果为0(保留1位小数)。 (3)考虑到实验中电表内阻的影响,需对 (2)中得到的结果进行修正,修正后待测电阻的阻值为P (保留1位小数)。 【答案】 (1).0、P (2).1 (3).50.5 (4).50.0 U U 【详解】⑴[1]若将电压表接 0、 P之间,J= +一 Rx TIR*R∖'J则U=J;I K RR 浪据一次函数关系可知对应斜率为 jr¼w-¼° RX+RV 若将电压表接在0、Q之间,电流表分压为UA=MA 根据欧姆泄律变形可知R=U-Z解得U=I(R+RJ 根据一次函数可知对应斜率为(R+Ra),对比图像的斜率可知&>灯 所以II图线是采用电压表跨接在0、P之间。 (2)[2]因为待测电阻为几十欧姆的电阻,通过图像斜率大致估算待测电阻为50G左右,根据 IkG50Ω < 50Ω0.5Ω 说明电流表的分压较小,电流表的分流较大,所以电压表应跨接在O、0之间,所以选择图线I得到的结果较为准确。 3V-1V [3]根据图像可知=—=≈50.5Ω 59.6mA一20mA [4]考虑电流表内阻,则修正后的电阻为心=Rn=50.5Ω-0.5Ω=50.0Ω 10•某同学用如图所示的实验装置验证动量左理,所用器材包括: 气垫导轨、滑块(上方安装有宽度为d的遮光片)、两个与计算机相连接的光电门、琏码盘和祛码等。 实验步骤如下: (1)开动气泵,调Yj气垫导轨,轻推滑块,当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间时,可 认为气垫导轨水平: (2)用天平测琏码与舷码盘的总质量初、滑块(含遮光片)的质量加2; (3)用细线跨过轻质定滑轮将滑块与柱码盘连接,并让细线水平拉动滑块: (4)令滑块在祛码和袪码盘的拉动下从左边开始运动,和计算机连接的光电门能测量出遮光片经过2、B两处的光电门的遮光时间△小及遮光片从/运动到E所用的时间/12: (5)在遮光片随滑块从d运动到B的过程中,如果将磁码和祛码盘所受重力视为滑块所受拉力,拉力冲量 的大小U,滑块动疑改变量的大小街尸: (用题中给出的物理疑及重力加速度g表示) (6)某次测量得到的一组数据为: ^=IOOOcm,mι=1.50×10-2kg,w2=0.400kg,∆∕ι=3.900×102s,Δh=1.270 ×10'2s,∏2=1.50s,取驴9.80m∕s2°计算可得Z=N∙s,∆p=kgms4: (结果均保留3位有效数 字) (7)泄义j彳上尹卜100掘,本次实验戶%(保留1位有效数字)。 dd 【答案】 (1)•大约相等⑵-2(3).,n2(—-—)(4).0.221(5).0.212(6).4 【详解】 (1)[1]当经过AjB两个光电门时间相等时,速度相等,此时由于阻力很小,可以认为导轨是水平的。 (5)[2]由Z=Fr,知∕=M]gf]2 dddd [3]由∆p=InVI-mvi知△“=叫•—-_InI•—=g(~_—) 213 6)[4]代入数值知,冲⅛/=∕π1^12=l.5×10^2×9.8×1.5Ns=0.221N.s [5]动量改变量Z=叫G_£)=0∙212kg∙m∙S-I —1 (7)[6]a="-V! χl00%=°Q'fl2χl00%u4% /0.225 IL我国自主研制了运-20重型运输机。 飞机获得的升力大小F可用F=kv2描写,斤为系数: V是飞机在平宜跑道上的滑行速度,F与飞机所受重力相等时的V称为飞机的起飞离地速度,已知飞机质量为1.21×105kg时,起飞离地速度为66m/s;装载货物后质量为1.69×IO5kg,装载货物前后起飞离地时的斤值可视为不变。 (1)求飞机装载货物后的起飞离地速度: (2)若该飞机装载货物后,从静止开始匀加速滑行152Im起飞离地,求飞机在滑行过程中加速度的大小和所用的时间。 【答案】 (1)v2=78n√s: (2)2m∕s2,r=39s 【详解】 (1)空载起飞时,升力正好等于重力: kv~=mlg 满载起飞时,升力正好等于重力: 毬=叫g由上两式解得: "2=78m∕s (2)满载货物的飞机做初速度为零的匀加速宜线运动,所以Vi-O=2ax解得: =2∏√s2 AvW—O 由加速的立义式变形得: t=——=-J一解得: /=39s aa 12•在一柱形区域内有匀强电场,柱的横截面积是以O为圆心,半径为R的圆,-15为圆的直径,如图所示。 质量为加,电荷量为Q(g>0)的带电粒子在纸而内自2点先后以不同的速度进入电场,速度方向与电场的方向垂直。 已知刚进入电场时速度为零的粒子,自圆周上的C点以速率Vo穿出电场,JC与.15的夹角扫60。 。 运动中粒子仅受电场力作用。 (1)求电场强度的大小; (2)为使粒子穿过电场后的动能增量最大,该粒子进入电场时的速度应为多大? (3)为使粒子穿过电场前后动量变化量的大小为〃wo,该粒子进入电场时的速度应为多大? 【答案】(】)E=轧; (2)山=亘: (3)0或W=匹 2qR42 【详解】 (1)由题意知在2点速度为零的粒子会沿着电场线方向运动,由于g>0,故电场线由/指向C,根据几何关系可知: 忑C=R I2 所以根据动能是理有: qExAC=^fn^-O解得: £=黑: 22c∣R (2)根据题意可知要使粒子动能增虽最大则沿电场线方向移动距离最多,做ZIC垂线并且与圆相切,切点为Zλ即粒子要从D点射出时沿电场线方向移动距离最多,粒子在电场中做类平抛运动,根据几何关系有 X=Rsin60=VIt y=/? +/? CoS60=丄 2 而电场力提供加速度有gE=胸联立各式解得粒子进入电场时的速度: 片=JI3; (3)因为粒子在电场中做类平抛运动,粒子穿过电场前后动量变化量大小为"沖0,即在电场方向上速度变化为VO,过C点做AC垂线会与圆周交于B点,故由题意可知粒子会从C点或E点射出。 当从E点射出 时由几何关系有XBC==v2z2XM=R= 电场力提供加速度有qE=ma (二)选考题: 共15分。 请考生从2道物理题中每科任选一题作答。 如果多做,则每科按所 做的第一题计分。 [物理——选修3-3] 13.分子间作用力F与分子间距『的关系如图所示,ci时,F=Oa分子间势能由「决泄,规泄两分子相距无穷远时分子间的势能为零。 若一分子固圧于原点O,期一分子从距O点很远处向O点运动,在两分子间距减小到J的过程中,势能(填"减小“不变”或"增大”): 在间距由门减小到门的过程中,势能 (填“减小”“不变”或“增大”);在间距等于门处,势能(填“大于”“等于”或“小于”)零。 【详解】[1]从距。 点很远处向O点运动,两分子间距减小到勺的过程中,分子间体现引力,引力做正功,分子势能减小: [2]∕tr2→r1过程中,分子间仍然体现引力,引力做正功,分子势能减小: [3]在间距等于斤之前,分子势能一直减小,取无穷远处分子间势能为零,则在斤处分子势能小于零。 14.甲、乙两个储气罐储存有同种气体(可视为理想气体)。 甲罐的容积为匕罐中气体的压强为B乙罐的容积为2匕罐中气体的压强为^pO现通过连接两罐的细管把甲罐中的部分气体调配到乙罐中去,两罐中气体温度相同且在调配过程中保持不变,调配后两罐中气体的压强相等。 求调配后: (i)两罐中气体的压强; (11)甲罐中气体的质量与甲罐中原有气体的质量之比。 22 【? ? 系】(I)—: (ii)— 【详解】G)气体发生等温变化,对甲乙中的气体,可认为甲中原气体有体积7变成3卩,乙中原气体体积有27变成3匕则根据玻意尔泄律分別有PV=^3V,∣p∙2V=p2∙3V 则pV+∣-p∙2V=(Pl+p2)×3V 2 则甲乙中气体最终压强/∕=p1+p2=-p (H)若调配后将甲气体再等温压缩到气体原来的压强为P,则p'V=pV, 计算可得V'=∣V ∕‰V'2 由密度左律可得,质量之比等于—=—=T蚀V3 [物理——选修3-4] 15•在下列现象中,可以用多普勒效应解释的有。 A.雷雨天看到闪电后,稍过一会儿才能听到雷声 B.超声波被血管中的血流反射•后,探测器接收到的超声波频率发生变化 C.观察者听到远去的列车发出的汽笛声,音调会变低 D.同一声源发出的声波,在空气和水中传播的速度不同 E.天文学上观察到双星(相距较近、均绕它们连线上某点做圆周运动的两颗恒星)光谱随时间的周期性变 化 【答案】BCE 【详解】A.之所以不能同时观察到是因为声音的传播速度比光的传播速度慢,所以A错误; B.超声波与血液中的血小板等细胞发生反射时,由于血小板的运动会使得反射声波的频率发生变化,B正确: C.列车和人的位宜相对变化了,所以听得的声音频率发生了变化,所以C正确: D.波动传播速度不一样是由于波的频率不一样导致的,D错误; E.双星在周期性运动时,会使得到地球的距离发生周期性变化,故接收到的光频率会发生变化,E正确。 故选BCE,j16.—振动片以频率/做简谐振动时,固左在振动片上的两根细杆同步周期性地触动水而上eb两点,两波源发出的波在水而上形成稳泄的干涉图样。 C是水而上的一点,eb、C间的距离均为/,如图所示。 已知除 3 C点外,在"连线上还有其他振幅极大的点,其中距C最近的点到C的距离为。 求: 8 (i)波的波长; (Il)波的传播速度。 【答案】(i)h: (H)∖fl 44 35 【详解】G)设与C点最近的振幅极大点为乩则Ud=I^I=-I 88 ⑴E+心-2处沁必60。 飞/ 根据干涉加强点距离差的关系: ^V=Xl-x2=Ia bd_ad=—I 4 所以波长为;/ 4 (iι)由于受迫振动的频率取决于受迫源的频率由v=2∕⅛∏,V=^fl 2020年全国1卷物理真题(原卷版) 一、选择题: 本题共8小题,每小题6分。 共48分。 在每小题给出的四个选项中,第1〜5题只有一项符合题目要求,第6〜8题有多项符合题目要求。 全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。 1.行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞,车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。 若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零,关于安全气囊在此过程中的作用,下列说法正确的是() A.增加了司机单位而积的受力大小B.减少了碰撞前后司机动量的变化量 C.将司机的动能全部转换成汽车的动能D.延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积 2•火星的质量约为地球质量的穆,半径约为地球半径的片,则同一物体在火星表面与在地球表而受到的引IUZf 力的比值约为() A.0.2B.0.4C.2.0D.2.5 3.如图,一同学表演荡秋千。 已知秋千的两根绳长均为IOm,该同学和秋千踏板的总质量约为50kgo绳的 质量忽略不汁,当该同学荡到秋千支架的正下方时,速度大小为8m∕s,此时每根绳子平均承受的拉力约为 () A.200NB.400NC.600ND.800N 4.图(a)所示电路中,K与L间接一智能电源,用以控制电容器C两端的电压如果UC随时间『的变化如图3)所示,则下列描述电阻人两端电压S随时间『变化的图像中,正确的是() Dr'Λ7×.. 77>2345lJ∕S 5•—匀强磁场的磁感应强度大小为5方向垂直于纸而向外,其边界如图中虚线所示,肋为半圆.ac、bd与直径“共线,"间的距离等于半圆的半径。 一束质量为加、电荷量为q(<7>0)的粒子,在纸而内从C点垂直于"射入磁场,这些粒子具有各种速率。 不计粒子之间的相互作用。 在磁场中运动时间最长的粒子,其运动时间为() t∙•••• I••• Ca\ d 7 ∖∙•• 、、亠 lπm A-6qB 5πm B,4qB C. 4πm 3πm D,IqB 3qB 6.下列核反应方程中, XUX2,X3, X4代表α粒子的有 () A.]H+]H-→(In+X1 B. ;H+jH-^n+X2 C.^U+>-→1^Ba+ ^Kr+3X5 D. 加+;Li-;H+Xj 7.—物块在髙3.0m、长5.0m的斜而顶端从静止开始沿斜而下滑,其重力势能和动能随下滑距离S的变化如图中直线I.II所示,重力加速度取IOnvS-则() 二非选择题: 共62分,第9〜12题为必考题,每个试题考生都必须作答。 第13〜14题为选考题,考生根据要求作答。 (一)必考题: (共47分) 9.某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻Ro所用电压表的内阻为lkΩ,电流表内阻为0.5Ω3该同学采用两种测量方案,一种是将电压表跨接在图(a)所示电路的0、P两点之间,另一种是跨接在0、O两点之间。 测量得到如图(b)所示的两条乙T图线,其中U与Z分别为电压表和电流表的示数。 回答下列问题: (I)图(b)中标记为II的图线是采用电压表跨接在(填“6PM或“0、Q9f)两点的方案测量 得到的。 图(b) (2)根据所用实验器材和图(b)可判断,由图线(填或“IT)得到的结果更接近待测电 阻的真实值,结果为2(保留1位小数)。 (3)考虑到实验中电表内阻的影响,需对 (2)中得到的结果进行修正,修正后待测电阻的阻值为Q (保留1位小数)。 10.某同学用如图所示的实验装宜验证动量左理,所用器材包括: 气垫导轨、滑块(上方安装有宽度为d的遮光片)、两个与计算机相连接的光电门、琏码盘和琏码等。 实验步骤如下: (1)开动气泵•调节气垫导轨,轻推滑块,当滑块上的遮光片经过两个光电门的遮光时间时,可 认为气垫导轨水平: (2)用天平测琏码与舷码盘的总质⅛7Λ∕h滑块(含遮光片)的质量加2; (3)用细线跨过轻质定滑轮将滑块与舷码盘连接,并让细线水平拉动滑块; (4)令滑块在祛码和琏码盘的拉动下从左边开始运动,和汁算机连接的光电门能测量出遮光片经过.」、B两处的光电门的遮光时间△『】、Ab及遮光片从/运动到B所用的时间/12; (5)在遮光片随滑块从M运动到E的过程中,如果将確码和琏码盘所受重力视为滑块所受拉力,拉力冲量 的大小&,滑块动量改变量的大小S=: (用题中给岀的物理虽及重力加速度g表示) (6)某次测量得到的一组数据为: rf=1.000cm,mι=1.50×10-2kg,m2=0.400kg,δ∏=3.900×102s,Δr2=1.270 ×IO2S,∏2=1.50s,取沪9.80m∕s2°计算可得上N∙s,∆p=kgmJ;(结果均保留3位有效数 字) IL我国自主研制了运-20重型运输机。 飞机获得的升力大小F可用F=kv1描写,上为系数;V是飞机在平直跑道上的滑行速度,F与飞机所受重力相等时的V称为飞机的起飞离地速度,已知飞机质量为1.21×105kg时,起飞离地速度为66
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