【原创】（新高考）2020届高三最新信息卷 物理（三）I、II卷通用（带解析）

绝密 ★ 启用前 2020 年高三最新信息卷 物 理 （三） 注意事项： 1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。答题前，考生务必将自 己的姓名、考生号填写在答题卡上。 2．回答第Ⅰ卷时，选出每小题的答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑， 如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。写在试卷上无效。 3．回答第Ⅱ卷时，将答案填写在答题卡上，写在试卷上无效。 4．考试结束，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中，只有 一项是符合题目要求的。 1．光电子飞出金属表面的动能大小取决于(　　) A．入射光的频率 B．入射光的强度 C．金属板的表面积 D．入射光与金属板之间的夹角 2．单车的传动装置如图所示，链轮的齿数为 38，飞轮的齿数为 16，后轮直径为 660 mm，若 小明以 5 m/s 匀速骑行，则脚踩踏板的角速度约为(　　) A．3.2 rad/s B．6.4 rad/s C．12.6 rad/s D．18.0 rad/s 3．一弹簧振子做简谐运动时，其加速度随振动位移变化的图象应为(　　) 4．如图所示，质量可忽略的绝缘细杆做成正方体框架，边长为 a，框架的每个顶点固定着一 个带电荷量为＋q，质量为 m 的小球，将这个框架静止放在足够粗糙的水平面上，水平面上方有水 平向右的匀强电场，场强为 E，下列说法正确的是(　　) A．立方体中心位置处电场强度为零 B．上方四个小球受到的电场力的合力均相同 C．若以右下底边为轴把这个立方体向右侧翻转 90°，系统电势能减少了 6qEa D．若以右下底边为轴把这个立方体向右侧翻转 90°，系统电势能减少了 8qEa 5．在两端开口的弯管中用两段水柱封闭了一段空气柱，如图所示，若再往 a 管内注入少量 水，则(　　) A．ab 水银面高度差将减小 B．cd 水银面高度差将减小 C．b 管水面上升的距离大于 c 管水面下降的距离 D．b 管水面上升的距离等于 c 管水面下降的距离 6．为测量线圈 L 的直流电阻 R0，某研究小组设计了如图所示电路。已知线圈的自感系数较 大，两电表可视为理想电表，其示数分别记为 U、I，实验开始前，S1 处于断开状态，S2 处于闭合 状态。关于实验过程，下列说法不正确的是(　　) A．闭合 S1，电流表示数逐渐增大至稳定值 B．闭合 S1，电压表示数逐渐减小至稳定值 C．待两电表示数稳定后，方可读取 U、I 的值 D．实验结束后，应先断开 S1 7．在匀强磁场中，一个原来静止的原子核，由于衰变放射出某种粒子，结果得到一张两个相 切圆 1 和 2 的径迹照片(如图所示)，已知两个相切圆半径分别为 r1、r2。下列说法正确的是(　　) A．原子核可能发生的是 α 衰变，也可能发生的是 β 衰变 B．径迹 2 可能是衰变后新核的径迹 C．若是 α 衰变，则 1 和 2 的径迹均是逆时针方向 D．若衰变方程是 23892 U→23490 Th＋42He，则 r1∶r2＝1∶45 8．如图所示，光滑水平地面上有 A、B 两物体，质量都为 m，B 左端固定一个处在压缩状态的 轻弹簧，轻弹簧被装置锁定，当弹簧再受到压缩时锁定装置会失效。A 以速率 v 向右运动，当 A 撞 上弹簧后，设弹簧始终不超过弹性限度，关于它们后续的运动过程说法正确的是(　　) 此 卷 只 装 订 不 密 封 班级 姓名 准考证号 考场号 座位号 最新信息卷·物 理 第 3 页（共 8 页） 最新信息卷·物 理 第 4 页（共 8 页） A．A、B 系统的总动量最终将大于 mv B．A、B 系统的总动能最终将大于 1 2mv2 C．当弹簧的弹性势能最大时 A、B 的总动能小于 1 4mv2 D．A 物体最终会静止，B 物体最终会以速率 v 向右运动 二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中，有多 项符合题目要求，全部选对得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。 9．如图所示，一横截面为等腰直角三角形的玻璃棱镜，两种颜色不同的可见光细光束 a、b,垂 直于斜边从空气射向玻璃，光路如图所示，则下列说法正确的是(　　) A．玻璃对 a 光的折射率小于对 b 光的折射率 B．a 光和 b 光由空气进入玻璃棱镜后频率都变小 C．a 光和 b 光在玻璃中传播时 a 光的波长小于 b 光的波长 D．在相同条件下进行双缝干涉实验，a 光的条纹间距比 b 光大 10．北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统。由 35 颗卫星组成，包括 5 颗静 止轨道卫星、3 颗倾斜同步轨道卫星、27 颗中地球轨道卫星，下表给出了其中三颗卫星的信息，其 中倾角为轨道平面与赤道平面的夹角。下列陈述正确的是(　　) A．北斗－IGSO2 的运行周期和地球自转周期相等 B．北斗－G4 的线速度小于北斗－M3 的线速度 C．北斗－IGSO2 总在地面上某点的正上方 D．北斗－IGSO2 和北斗－M3 的周期的三分之二次方之比约等于5 3 11．如图甲所示是一个理想变压器和一组理想二极管，A、B 是变压器次级线圈的输出端，C、 D、E、F、G、H 是二极管组接线端，变压器原、副线圈的匝数比为 10∶1，原线圈电压按图乙所示 规律变化，原线圈接有交流电压表，把 A、B 端适当的接在 C、E、F、H 中的某些位置，就可以向 接在 D、G 之间的用电器供直流电，下列说法正确的是(　　) A．A、B 两端电压为 220 2 V B．A、B 输出端电流方向 1 s 改变 100 次 C．把 AC 接一起，再把 BH 接一起，则电流可以从 G 流出过用电器从 D 流回 D．把 ACF 接一起，再把 BEH 接一起，则电流可以从 G 流出过用电器从 D 流回 12．如图所示，光滑水平桌面上并排放两个完全相同的可视为质点的物块 A、B，质量均为 m ，其中物块 A 被一条遵守胡克定律的弹性绳连接，绳另一端固定在高处 O 点，弹性绳的原长为 L，劲度系数为 k，当物块 A 在 O 点正下方时绳处于原长状态。现使物块 A、B 一起从绳和竖直方 向夹角为 θ＝60°开始释放，下列说法正确的是(　　) A．刚一释放时物块 A 对物块 B 的推力为 3 4 kL B．物块 A 向右运动的最远距离为 2 3L C．从静止到物块 A、B 分离，绳对 A 做的功大于 A 对 B 做的功 D．从静止到物块 A、B 分离，绳对 A 的冲量大于 A 对 B 的冲量 三、非选择题：本题共 6 小题，共 60 分。 13．(6 分)某实验小组同学利用电磁打点计时器做“测定匀变速直线运动的加速度”的实验。装 置如图甲所示，在调整好仪器后，正确操作得到点迹清晰的纸带。 (1)关于该实验，下列说法正确的是_______。 A．打点时先释放纸带再接通电源 B．应使重物的质量远小于小车的质量 C．应消除小车和长木板间的摩擦阻力的影响 D．应调整滑轮高度使连接小车的细绳与长木板平行 (2)如图乙所示是某同学一次实验得到小车运动情况的纸带，他进行如下数据处理：在纸带上连 续选取六个计时点 A、B、C、D、E、F 并测得 A、C 两点间的距离为 x1，B、D 两点间的距离为 x2，已知打点计时器所用的交流电源的频率为 f，则打点计时器在纸带上打下 B 点时小车运动的瞬 时速度大小 vB＝_____；小车运动的加速度 a＝_______。 (3)如图丙、丁所示是两位同学用同一组实验数据，分别作出的小车运动 v－t 图象，你认为作 图正确的是________。 14．(10 分)某课外研究小组为了“探究电池电极间距对电动势 E 和内电阻 r 的影响”，以铜片、 锌片和果汁制作的电池作为研究对象，选用实验器材如图甲所示。探究实验过程如下：(1)请你用笔画线代替导线连接图甲电路。 (2)连好电路后闭合开关前，应进行的一步操作是________。 (3)实验中保持电池其他条件不变，依次增大铜片与锌片间的距离，分别测出实验数据。通过数 据处理画出相应的果汁电池 R－1 I图象，如图乙中直线 a、b、c、d 所示。由图象可知：随着电极间 距的增大，电源电动势_____，内阻_____（均填“增大”“减小”或“不变”）；曲线 c 对应的电源电动 势 E＝______V（保留两位有效数字）。 15．(7 分)如图甲所示，一导热气缸开口向上竖直放置，气缸深度为 L。现将质量为 M 的倒 “工”字形绝热活塞从气缸的开口处缓慢放入气缸中，活塞与气缸内壁无缝隙不漏气，最终活塞顶部 横杠卡在气缸口上，如图乙所示。已知活塞下端的横截面积为 S，外界环境的绝对温度恒为 T0，大 气压强为 p0，重力加速度大小为 g，不计活塞与气缸的摩擦，倒“工”字形绝热活塞高度为 1 4L，求： (1)此时刻气缸内气体的压强 p1； (2)现给气缸外部套上绝热泡沫材料(未画出)且通过电热丝缓慢加热封闭气体，欲使活塞顶部横 杠恰好与气缸开口脱离，则此时缸内气体的温度 T2。 16．(9 分)如图所示，固定在光滑地面上倾角 θ＝37°，质量 M＝3 kg 的足够长斜面体，其上静 止放置质量 m＝1 kg 的小物块。如果给小物块一个沿斜面向下的初速度，它恰能沿斜面匀速下滑。 取 g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8。 (1)斜面体解除固定并在右侧施加一水平向左的力 F，要使其上的小物块不受摩擦力，求 F 多 大？ (2)在(1)中，若斜面体从静止开始，力 F 作用时间 t＝0.4 s 后斜面体突然停止，求滑块再落到斜 面上时的动能。 17．(12 分)如图甲所示，足够长的柔软导线跨过滑轮悬挂两条水平金属棒 MN、PQ ，棒长均 为 l＝0.50 m，电阻值均为 R＝1.0 Ω 的电阻。MN 质量 m1＝0.10 kg，PQ 质量 m2＝0.20 kg，整个装 置处于磁感应强度 B＝1.0 T 的匀强磁场中，磁场方向水平且垂直于 MN 和 PQ。t＝0 时刻，对金属 棒 MN 施加一个竖直向下的外力 F，使之由静止开始运动，运动过程中电路中的电流 I 随时间 t 变 化的关系如图乙所示。电路中其他部分电阻忽略不计，g 取 10 m/s2。 (1)求 2.0 s 末金属棒 MN 瞬时速度的大小； (2)求 4.0 s 末力 F 的瞬时功率； (3)已知 0～3.0 s 时间内 MN 上产生的热量为 0.36 J，试计算 F 对金属棒 MN 所做的功。最新信息卷·物 理 第 7 页（共 8 页） 最新信息卷·物 理 第 8 页（共 8 页） 18．(16 分)如图甲所示，在两块水平金属极板间加有电压 U 构成偏转电场，一比荷为q m带正电 的粒子（重力不计），以速度 v0 沿水平方向从金属极板正中间射入。粒子经电场偏转后恰能从极板 的上边缘与水平方向成 45°角射出，然后垂直于 MN 射入右上方足够大的区域，该区域内可适时加 上垂直纸面的磁场，其变化规律如图乙所示（加磁场时为 t＝0 时刻），磁场变化周期为 T0，忽略 磁场突变的影响。 (1)求两金属极板间的电压 U 大小； (2)若粒子到达 MN 时加磁场，要使粒子射入磁场后不再从 MN 射出，求磁感应强度 B0 应满足 的条件； (3)若磁感应强度 ，粒子越过 MN 足够远的距离时加磁场，求运动轨迹所包围面积。0 0 4πmB qT =绝密 ★ 启用前 2020 高考高三最新信息卷 物理答案（三） 一、单项选择题：本题共 8 小题，每小题 3 分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中，只有 一项是符合题目要求的。 1．【答案】A 【解析】根据光电效应方程 Ekm＝hν－W0 知，增大入射光频率，最大初动能变大，与强度、金 属板表面积和夹角无关，故光电子飞出金属表面的动能大小取决于入射光的频率，A 正确。 2．【答案】B 【解析】飞轮和后轮角速度 ω1 相等，链轮和飞轮的边缘线速度 v 相等，链轮和踏板角速度 ω2 相等，可得 ，故 B 正确。 3．【答案】C 【解析】由－kx＝ma 可得 ，因 k 和 m 一定，则加速度与位移为反比例关系，C 正 确。 4．【答案】D 【解析】根据对称性可知，八个带正电的小球在立方体中心位置处产生的合电场强度为零，则 此位置处的场强只等于匀强电场的场强 E，选项 A 错误；上方的右边两个小球受到的电场力的合力 相同，上方的左边两个小球受到的电场力的合力相同，但是与右边两个小球受到的电场力不同，选 项 B 错误；若以右下底边为轴把这个立方体向右侧翻转 90°，则电场力对右上方两球做功为 2qEa， 对左上方两个球做功 2qE∙2a，对左下方两球做功 2qEa，则共做功为 8qEa，即系统电势能减少了 8qEa，选项 D 正确，C 错误。 5．【答案】C 【解析】向 a 管注入水后，封闭气体压强变大，气体体积减小，a、b 两液面高度差与 c、d 液 面高度差都变大，故 A、B 错误；气体体积变小，注入 a 管的水柱长度大于 c 管水面下降距离，b 管水面上升的距离大于 c 管水面下降的距离，故 C 正确，D 错误。 6．【答案】D 【解析】闭合 S1，所以电流通过 L 流向电流表，由于线圈的自感电动势，导致电路中电流慢慢 增大，直到一稳定值，A 正确；闭合 S1，电压表示数相当于线圈两端的电压，U＝U 外－IR，电路 中电流慢慢增大，直到一稳定值，电压表示数逐渐减小至稳定值，B 正确；待两电表示数稳定后， 方可读取 U、I 的值，此时 ，C 正确；若先断开开关 S1 或先拆去电流表或先拆去电阻 R，由 于 L 的自感作用都会使 L 和电压表组成回路，原先 L 中有较大的电流通过，现在这个电流将通过电 压表，造成电表损坏，所以实验完毕应先断开开关 S2，D 错误。本题选不正确的，故选 D。 7．【答案】D 【解析】原子核衰变过程系统动量守恒，由动量守恒定律可知，衰变生成的两粒子动量方向相 反，粒子速度方向相反，由左手定则知，若生成的两粒子电性相反则在磁场中的轨迹为内切圆，若 电性相同则在磁场中的轨迹为外切圆，所以为电性相同的粒子，可能发生的是 α 衰变，但不是 β 衰 变，故 A 错误；核反应过程系统动量守恒，原子核原来静止，初动量为零，由动量守恒定律可 知，原子核衰变后生成的两核动量 p 大小相等、方向相反，粒子在磁场中做匀速圆周运动洛伦兹力 提供向心力，qvB＝mv2 r ，得 ，由于 p、B 都相同，则粒子电荷量 q 越大，其轨道半径 r 越小，由于新核的电荷量大于粒子的电荷量，则新核的轨道半径小于粒子的轨道半径，则半径为 r1 的圆为放出新核的运动轨迹，半径为 r2 的圆为粒子的运动轨迹，故 B 错误；若是 α 衰变，生成的 两粒子电性相同，图示由左手定则可知，两粒子都沿顺时针方向做圆周运动，故 C 错误；衰变方程 是 23892 U→23490 Th＋42He，则 r1∶r2＝2∶90＝1∶45，故 D 正确。 8．【答案】B 【解析】系统水平方向动量守恒，弹簧解除锁定后存储的弹性势能会释放导致系统总动能增 加，有 mv＝mvA＋mvB，Ep＋1 2mv2＝1 2mvA2＋1 2mvB2，故 B 物体最终向右运动的速率大于 v，A、B 系 统的总动量最终将等于 mv，而 A、B 系统的总动能最终将大于 1 2mv2，则 AD 错误，B 正确；弹簧 被压缩到最短时弹簧的弹性势能最大，此时 A、B 两物体具有相同的速度，由动量守恒知 v′＝1 2v， 则有 Ek＝1 2m×(1 2v)2＝1 4mv2，故 C 错误。 二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中，有多 项符合题目要求，全部选对得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。 9．【答案】AD 【解析】a 光和 b 光在两直角边的入射角相等，由图可知，经过玻璃棱镜后 b 光的偏折程度比 a 光大，所以玻璃对 a 光的折射率小于对 b 光的折射率，故 A 正确；光的频率由光源决定，与介质 无关，当 a 光和 b 光由空气进入玻璃棱镜后频率都不变，故 B 错误；玻璃对 a 光的折射率小于对 b 光的折射率，在真空中 a 光的折射率小于 b 光的折射率，a 光的波长大于 b 光的波长，设光在真空 中的波长为 λ0，在介质中波长为 λ，由 ，解得 ，由于在真空中 a 光的波长较 长，而 a 光的折射率较小，则知 a 光和 b 光在玻璃中传播时 a 光的波长大于 b 光的波长，故 C 错 误；a 光的波长较长，因为在相同条件下进行双缝干涉实验，双缝干涉条纹的间距与波长成正比， 则相同条件下 a 光的干涉条纹间距大，故 D 正确。 10．【答案】AB 【解析】由表格可知，北斗 IGSO2 为倾斜地球同步轨道卫星，所以其运行周期和地球自转周 期相等，故 A 正确；由表格可知，北斗 G4 为同步卫星，北斗 M3 为中高卫星，根据万有引力提供 向心力得 GMm r2 ＝mv2 r ，可知北斗 G4 的线速度小等于北斗 M3 的线速度，故 B 正确；倾斜轨道卫星 1 2 2 6.4 rad/sN v N R ω = = ka xm = − 0 UR I = mv pr qB Bq = = 0 0fcn v f λ λ λ λ= = = 0 n λλ =的周期是 24 小时，在地面上看是移动的，因此不能总是在某点的正上方，故 C 错误；根据万有引 力提供向心力得 GMm r2 ＝m4π2 T2 r，解得 T＝2π r3 GM，可知周期的三分之二次方之比等于它们的半径之比为 ，其中 R0 为地球的半径，约为 6400 km＝6.4×106 m，代入计算可知 D 错误。 11．【答案】BCD 【解析】由图乙可知，原线圈的输入电压有效值为 U1＝220 V，A、B 两端电压为 U2＝n1 n2U1＝ 22 V，故 A 错误；原线圈交变电流频率为 50 Hz，变压器变压不变频，且每转一周电流方向改变两 次，故 1 s 内电流方向改变 100 次，B 正确；根据二极管的单向导电性可知，把 AC 接一起，再把 BH 接一起，则在变压器的副线圈的电路回路为 BHGDCA，此时两个二极管的方向相同，因此电流 可以从 G 流出经过用电器从 D 流回，故 C 正确；把 ACF 接一起，再把 BEH 接一起，根据二极管 的单向导电性可知，则电流可以形成 BHGDCA 或者 AFGDEB 两种单项导电的电流，则电流可以从 G 流出经过用电器从 D 流回，故 D 正确。 12．【答案】ACD 【解析】由几何关系可知，开始时绳子的长度 ，则此时弹性绳的弹力 F＝kΔL ＝k(L1－L2)＝kL，设 A 与 B 的质量都是 m，弹性绳沿水平方向的拉力推动 A、B 一起做加速运动， 则 2ma＝Fsin 60°，物块 A 对 B 的推力 FN＝ma＝ 3 4 kL，故 A 正确；A 与 B 一起经过 O 点的正下方 时，弹性绳的弹性势能转化为 AB 的动能，则 1 2k(ΔL)2＝1 2×2mvm2，在 AB 经过 O 点正下方后，由于 A 受到绳子的拉力，A 与 B 分离，分离后到 A 到达最右端时，A 的动能转化为弹性绳的弹性势能， 则 1 2k(ΔL′)2＝1 2mvm2，可知 ΔL′ 0 2πmT qB = 0 0 5π 3 mB qT < 0 0 2π 1 2 mT TqB = = 0 0 0 2 4π v Tmvr qB = = 2 2 2 0 02π 4π v TS r= =