2020 年普通高等学校招生全国统一考试·联考
理科综合能力测试物理试题
本试卷共 16 页，38 小题（含选考题）。满分 300 分。考试用时 150 分钟。
注意事项：
1．答卷前，考生务必将印的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。用 2B 铅笔将试类型（B）填涂
在答题卡相应位置上。将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”。
2 选择题的作答，每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试卷、草稿纸和
答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用黑色签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试卷、草稿纸和答题卡上的非
答题区域均无效。
4．选考题的作答：先把所选题目的题号在答题卡上指定的位置用 2B 铅笔涂黑。答案写在答题卡上对应的答题
区域内，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
5 考试结束后，请将本试卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量：H1 C12 N14 O16 S32 Cl 35.5 Na23 Al 27
Fe 56 Zn 65
二、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 14-18 题只有一项符合题目要
求，第 19-21 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
14．下列说法正确的是（ ）
A．将由放射性元素组成的化合物进行高温分解，会改变放射性元素的半衰期
B．核反应方程 中的 y=206，X 的中子个数为 128
C．一群氢原子从 n=3 的能级向低能级跃迁时，只能辐射出两种不同频率的光子
D．由我国自行设计、研制的世界第一套全超导核聚变实验装置（又称“人造太阳”）已完成了首次工程调试，“人造
太阳”的核反应方程式可能为：
15．特邀出席国庆招待会、庆典中登上游行花车，为国争光的中国女排姑娘们，也享受到了国家级的殊荣。在排球
比赛中，队长朱婷抓住一次机会打了一个“探头球”，已知来球、击回的球速度方向均为水平方向，来球速度为
10m/s，击回的球经 0.7s 落地，落地速度大小为 25m/s，击球时间为 0.05s，假设空气阻力不计，重力加速度
g=10m/s2，则击球过程中排球的加速度为（ ）
A．700m/s2 B．300m/s2 C．-700m/s2 D．-300m/s2
16．如图甲所示，理想变压器原、副线圈匝数比为 3：1，理想电压表读数为 55V，灯泡 L1 的功率为 55W，a、b 端
输入稳定的交变电压如图乙所示，滑动变阻器最大电阻为 20Ω，滑片 P 处于电阻 R 的中间位置，则
A．L1 与 L2 消耗的电功率之比为 11：15 B．通过 L1 的电流为 3A
C．若向上移动 P，电压表读数将变大 D．若向上移动 P，电源输出功率将不变
210 4
84 82 2
yPo X He→ +
2 3 4 1
1 1 2 0H H H n+ → +17．A 球自空中某处以速度为 v0 坚上抛出，B 球自 A 球正上方某处同时自由下落，两球速度时间图像如图所示，
。两球在空中相遇后互不影响，则（ ）
A．A 球到达最高点后两球距离不再增加
B．A 球到达最高点后距离增加得越来越快
C．A、B 两球相遇时 A 处于下降阶段
D．B 球到达 A 球抛出点时，A 球刚好到达最高点
8．如图所示，两颗人造卫星 a、b 的质量分别为 m1、m2，地球质量为 M（M 远远大于 m1 及 m2），在万有引力作用
下，人造卫星 a、b 在同一平面内绕地球沿逆时针方向做匀速圆周运动，已知轨道半径之比为 ra，rb=1：4，则下列
说法中正确的有（ ）
A．人造卫星 a、b 运动的周期之比为 Ta：Tb=1：4
B．人造卫星 a、b 运动的动能之比为 Eka：Ekb=4：1
C．在 b 转动一周的过程中，人造卫星 a、b 相距最近 7 次
D．在 b 转动一周的过程中，人造卫星 a、b 共线 7 次
9 如图所示，3 根轻绳悬挂着两个质量相同的小球并保持静止，绳 AD 与 AC 垂直。现对 B 球施加一个水平向右的
力 F，使 B 球缓慢移动到图中虚线的位置，在此过程中 AB、AD、AC 三绳张力 TAB、TAD、TAC 的变化情况是（ ）
A．TAB 变大，TAC 减小
B．TAB 变大，TAD 不变
C．TAC 变大，TAD 变大
D．TAC 减小，TAD 变大
20．如图所示，光滑绝缘细管与水平面成 30°角，在管的右上方 P 点固定一念电荷+Q，P 点与细管在同一竖直平面
内，管的顶端 A 与 P 点连线水平，图中 PB 垂直 AC，B 是 AC 的中点。带电荷量为-q 的小球（小球直径略小于细
管的内径）从管中 A 处由静止开始沿管向下运动，它在 A 处时的加速度为 a，不考虑小球电荷量对+Q 形成的电场
的影响。则在电场中（ ）
A．A 点的电势高于 B 点的电势
B．B 点的电场强度大小是 A 点的 4 倍
C．小球运动到 C 处的加速度可能为 g-a
D．小球从 A 到 C 的过程中电势能先增大后减小
0
1 2
vt g
=21．如图所示，在竖直方向上长度足够长、宽度都为 d=5cm 的区域 ABCD、CDFG 内，有分别垂直纸面向里和垂直
纸面向外的匀强磁场，磁感应强度 B=0.33T。竖直边界 EF 右方存在范围足够大的向右的匀强电场，电场强度 E=200N
/C。现有质量 m=6.67×10-27kg、电荷量 q=3.2×10-19C 的带正电的粒子（不计重力），从 O 点沿 x 轴射人磁场，射入
时的速度大小为 t=1.6×106m/s，则（ ）
A．粒子最后回到原出发点 O
B．粒子运动的总时间为（ ）s
C．粒子在磁场中运动的位移为 0．1m
D．粒子运动的总路程为（ ）m
三、非选择题：共 174 分。第 22~32 题为必考题，每个试题考生都必须作答。第 33~38 题为选考题，考生根据求作
答。
22．某市一中物理兴趣小组的小杨，想要做“探究动能定理”实验。他的操作步骤如下：
（1）正确安装装置后，如图所示，小车所受合力近似为沙子与小桶的总重力，将少许沙子放入小桶中，小杨将细
绳跨过定滑轮释放，发现小桶静止不动，其原 （选填“沙子放太少”或“没有平衡摩擦力” ）
（2）更改后，接通电源，释放小桶，打下纸带。
（3）小杨测出小车质量为 M，沙子质量为 m1，在纸带上取 A、B 两点，测出速度为 v1、v2，（小桶质量为 m2）得
出的表达式是 。
小杨发现该实验结果误差较大，同时，纸带打出的点极其稀松，分析造成误差的原因应该是
（选填“沙子质量过大”或“没有平衡摩擦力”）。
23．（10 分）
某兴趣小组的同学准备测量一个约为 1000Ω的电阻，发现实验室里有如下器积：
A．电流表 A1（量程 0~1mA，内阻 r1 为 100Ω）
B．且电流表 A2（量程 0-2mA，内阻约为 50Ω）
C．电压表 V（量程 0-15V，内阻 r3 约为 15kΩ）
D．定值电阻 R0=900Ω
6 410 3.3 1024
π − −× + ×
1 22 10 2.64 103
π −× + ×E．滑动变阻器 R1（0-10Ω，额定电流 2A）
F．滑动变阻器 R2（0-20kΩ，额定电流 0.02A）
G．待测电阻 Rx
H．电源 E（电动势为 1.5V，内阻约为 0.5Ω）
I．开关 S 一个、导线若干
（1）要求本实验只能用到两个电表，并能多测出几组数据，则电表应该选择 和 ；滑动变
阻器应选择 （均填写器材前面的序号）。
（2）请画出测量所需的实验电路图。
（3）若电流表 A1 的读数用 I1 表示，电流表 A2 的读数用 I2 表示，电压表的读数用 U 表示，请根据自己所选择的电
表读数及题中所给的物理量符号，写出待测电阻阻值的计算表达式：Rx= 。
4．（20 分）
如图所示，右侧光滑倾斜直轨道 AB 与水平轨道 BC 平滑相连，左侧为一半径为 R 的光滑半圆轨道 DE，且 B、C、
D 三点在同一水平面上。上表面粗糙的小车静止在足够长的光滑水平轨道 GH 的右端，CH 和 DG 均竖直于 GH，且
小车上表面与 BC 齐平。现让一质量为 m 的静止小滑块从 AB 上的某处下滑，经 C 点滑上小车右端，滑至小车左端
时，恰好与小车呈相对静止状态，匀速前行，当小车与 DG 相碰时，小车与 DG 粘连，滑块继续沿半圆轨道运动，
能通过最高点 E 后平抛，恰好落回到小车的最右端。已知滑块与小车间的动摩擦因数μ=2.5（实验表明，μ值可大
于 1），重力加速度为 g。
（1）求小车的长度 L;
（2）求小车的质量 M;
（3）现将滑块质量增加到 km，仅改变其下滑位置，若滑块仍能通过最高点 E 后平抛，且恰好落回到小车的最右端。
试求：滑块第二次的出发点到 BC 所在水平面的竖直高度 h2 与第一次的出发点到 BC 所在水平面的竖直高度 h1 的比
值。25．（12 分）
如图所示，在与水平面成θ=30°的斜面上固定两根等长的光滑直导轨 AB、CD，其下端 A、C 的间距为 L，在其上
端交点处接入一阻值为 R 的电阻（视为质点），整个装置置于一磁感应强度大小为 B、方向垂直斜面向下的匀强磁
场（图中未画出）中。现让一长度也为 L 的导体棒从 AC 处以初速度 v0 沿垂直 AC 的方向向上运动，到 AB、CD
的中点处时恰好停下，且在此过程中电阻上产生的焦耳热为导体棒初动能的一半。已知导体棒的质量为 m，导体棒
和导轨阻值均可忽略，重力加速度为 g，求：
（1）导体棒刚开始运动时，电阻上消耗的电功率;
（2）导体棒运动过程中，通过电阻的电荷量。
（二）选考题：
3．[物理选修 3-3]（15 分）
（1）（5 分）下列说法正确的是（ ）（填写正确答案标号。选对 1 个得 2 分，选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分。
每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分）
A．在静稳的雾霾天气中，PM2.5 浓度会保持稳定，PM2.5 在空气中做布朗运动
B．第二类水动机不可能制成是因为违反了热力学第一定律
C．对于一定量的理想气体，若气体的压强和体积都不变，则其内能也一定不变
D．晶体一定有规则的几何形状，形状不规则的金属一定是非晶体
E．液体表面张力产生的原因是液体表面层分子较稀疏，分子间引力大于斥力
（2）（10 分）如图所示，一圆柱形绝热汽缸竖直放置，通过绝热活塞 封闭着一定质量的理
想气体，活塞的质量为 m，横截面积为 S，与汽缸底部相距高度为 h，此 时封闭气体的温度为
T。现通过很细电热丝缓慢加热气体，电热丝产生热量全部被气体吸 收，电热丝两端电压
为 U，通过它的电流为 I。经过时间 t 时，气体温度上升到 1.5T。已知大 气压强为
P0，重力加速度为 g，不计活塞与汽缸的摩擦，求：
①加热后活塞到汽缸底部的距离
②加热过程中气体的内能增加量34．[物理—选修 3-4]（15 分）
（1）（5 分）一列简谐横波以 2m/s 的速度沿弹性绳子由 A 向 B 传播，如图甲所示。从波传到 A 点开始计时，质点 A
的振动图象如图乙所示，开始计时后经过时间 9s 时，质点 B 第一次位于波峰位置。则该波的波长为 m，
A、B 间的距离为 m。
（2）（10 分）如图所示，有一棱镜 ABCD，∠B=∠C=90°，∠D=75°。某同学想测量其折射率，他用激光笔从 BC
面上的 P 点射入一束激光，从 Q 点射出时与 AD 面的夹角为 45°，Q 点到 BC 面垂线的垂足为 E，∠PQE=15°。求：
①该棱镜的折射率；
②改变入射激光的方向，使激光在 AD 边恰好发生全反射，其反射光直接到达 CD 边后是否会从 CD 边出射？请说
明理由。
答案
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