2020年江苏省高考压轴卷物理试题 （解析版）

2020 江苏省高考压轴卷 物 理 注 意 事 项 考生在答题前请认真阅读本注意事项及各题答题要求 1.本试卷共 8 页，包含选择题(第 1 题－第 9 题，共 9 题)、非选择题(第 10 题－第 15 题，共 6 题)两部分。本卷满分为 120 分，考试时间为 100 分钟。考试结束后，请将本试卷和答题卡一 并交回。 2.答题前，请务必将自己的姓名、准考证号用 0.5 毫米黑色墨水的签字笔填写在试卷及答题卡的 规定位置。 3.请认真核对监考员在答题卡上所粘贴的条形码上的姓名、准考证号与本人是否相符。 4.作答选择题，必须用 2B 铅笔将答题卡上对应选项的方框涂满、涂黑；如需改动，请用橡皮 擦干净后，再选涂其他答案。作答非选择题，必须用 0.5 毫米黑色墨水的签字笔在答题卡上的 指定位置作答，在其他位置作答一律无效。 5.如需作图，须用 2B 铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。 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.下列关于电场线的论述，正确的是 (　　) A.电场线方向就是正试探电荷的运动方向 B.电场线是直线的地方是匀强电场 C.只要初速度为零，正电荷必将在电场中沿电场线方向运动 D.画有电场线的地方有电场，未画电场线的地方不一定无电场 2.倾角为 α 的导电轨道间接有电源，轨道上静止放有一根金属杆 ab。现垂直轨道平面向上加一 匀强磁场，如图所示，磁感应强度 B 由零逐渐增加的过程中，ab 杆受到的静摩擦力 ( ) (　　) A.逐渐增大 B.先减小后增大 C.先增大后减小 D.逐渐减小 3.一质量为 2 kg 的物体在如图甲所示的 xOy 平面上运动，在 x 轴方向上的 v­t 图像和在 y 轴方 向上的 s­t 图像分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是(　　)A.前 2 s 内物体做匀变速直线运动 B.物体的初速度为 8 m/s C.2 s 末物体的速度大小为 4 m/s D.前 2 s 内物体所受的合外力为 16 N 4.压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小。一同学利用压敏电阻设计了判断升降机运动状 态的装置，如图甲所示，将压敏电阻平放在升降机内，受压面朝上，在上面放一物体 m，当 升降机静止时电流表示数为 I0。某过程中电流表的示数为 2I0，如图乙所 示，则在此过程中(　　) A.物体处于失重状态 B.物体可能处于匀速运动状态 C.升降机一定向上做匀加速运动 D.升降机可能向下做匀减速运动 5.我国的“神舟七号”飞船于 2008 年 25 日晚 9 时 10 分载着 3 名宇航员顺利升空，并成功“出舱” 和安全返回地面。当“神舟七号”在绕地球做半径为 r 的匀速圆周运动时，设飞船舱内质量为 m 的宇航员站在可称体重的台秤上。用 R 表示地球的半径，g 表示地球表面处的重力加速度，g′ 表示飞船所在处的重力加速度，N 表示航天员对台秤的压力，则下列关系式中正确的是 (　　) A.g′＝0　　　 　B.g′＝R2 r2 g C.N＝mg D.N＝R r mg 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.如图所示，用长为 L 的轻绳把一个铁球悬挂在高 2L 的 O 点处，小铁球以 O 为圆心在竖直平 面内做圆周运动且恰能到达最高点 B 处，则有(　　) A.小铁球在运动过程中轻绳的拉力最大为 6mg B.小铁球在运动过程中轻绳的拉力最小为 mg C.若运动中轻绳断开，则小铁球落到地面时的速度大小为 D.若小铁球运动到最低点轻绳断开，则小铁球落到地面时的水平位移为 2L 7.一长直导线与闭合金属线框放在同一桌面内，长直导线中的电流 i 随时间 t 的变化关系如图 所示。在 0～T 2 时间内，直导线中电流向上如图中所示。则在 0～T 时间内，下列表述正确的 是(　　) 7gLA.穿过线框的磁通量始终变小 B.线框中始终产生顺时针方向的感应电流 C.线框先有扩张的趋势后有收缩的趋势 D.线框所受安培力的合力始终向左 8.如图所示，电源电动势 E，内电阻恒为 r，R 是定值电阻，热敏电阻 RT 的阻值随温度降低而 增大，C 是平行板电容器。闭合开关 S，带电液滴刚好静止在 C 内。 在温度降低的过程中，分别用 ΔI、ΔU1、ΔU2 和 ΔU3 表示电流表、电 压表 1、电压表 2 和电压表 3 示数变化量的绝对值。关于该电路工作 状态的变化，下列说法正确的是 A. 、 、 一定都不变 B. 和 一定不变， 一定变大 C.带电液滴一定向下加速运动 D.电源的工作效率一定变大 9.如图，在光滑水平面上放着紧靠在一起的 A、B 两物体，B 的质量是 A 的 2 倍，B 受到水平 向右的恒力 FB＝2 N，A 受到的水平向右的变力 FA＝(9－2t) N，t 的单位是 s。从 t＝0 开始计 时，则(　　) A.A 物体在 3 s 末时刻的加速度是初始时刻的 5 11倍 B.t＞4 s 后，B 物体做匀加速直线运动 C.t＝4.5 s 时，A 物体的速度为零 D.t＞4.5 s 后，A、B 的加速度方向相反 三、简答题：本题分必做题(第 10、11、12 题)和选做题(第 13 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)某同学利用图 1 所示的实验装置，测量物块与水平桌面间的动摩擦因数。物块在重物 的牵引下开始运动，如图 2 所示为电火花计时器打下的一条纸带， 为 5 个计 数点，相邻两计数点间有 4 个点没标出。已知纸带与 A 点相近的一端跟小车相连。 间的 距离为 ， 间的距离为 。 1U I ∆ ∆ 2U I ∆ ∆ 3U I ∆ ∆ 1U I ∆ ∆ 3U I ∆ ∆ 2U I ∆ ∆ A B C D E、 、 、 、 A B、 3.61cm D E、 5.83cm(1)电火花计时器使用的电源为________。 A.4～6V 的交流电源 B.4～6V 的直流电源 C.220V 的交流电源 D.220V 的直流电源 (2)若使用电源的频率为 50Hz，打 C 点时，物块的瞬时速度________ ；物块的加速度大小 为_______ 。(计算结果均保留 3 位有效数字) (3)若重物的质量为 0.10kg，物块的质量为 0.40kg，重力加速度 g 取 ，根据(2)中的数据 可得物块与水平桌面的动摩擦因数为__________。(计算结果保留 3 位有效数字) 11.(10 分)实际电流表有内阻，测量电流表 G1 的内阻 r1 采用如图甲所示的电路。可供选择的器 材如下： ①待测电流表 G1：量程为 0－5 mA，内阻约为 300 Ω ②电流表 G2：量程为 0－10 mA，内阻约为 40 Ω ③定值电阻 R1：阻值为 10 Ω ④定值电阻 R2：阻值为 200 Ω ⑤滑动变阻器 R3：阻值范围为 0－1000 Ω ⑥滑动变阻器 R4：阻值范围为 0－20 Ω ⑦干电池 E：电动势约为 1.5 V，内阻很小 ⑧电键 S 及导线若干 (1)定值电阻 R0 应选________，滑动变阻器 R 应选________。(在空格内填写序号) (2)实验步骤如下： ①按电路图连接电路(为电路安全，先将滑动变阻器滑片 P 调到左端) ②闭合电键 S，移动滑片 P 至某一位置，记录 G1 和 G2 的读数，分别记为 I1 和 I2； m/s 2m/s 210m/s③多次移动滑动触头，记录各次 G1 和 G2 的读数 I1 和 I2； ④以 I1 为纵坐标，I2 为横坐标，作出相应图线，如图乙所示。 ⑤根据 I1－I2 图线的斜率 k 及定值电阻 R0，得到待测电流表 G1 的内阻表达式为 r1＝________。 (用 k、R0 表示) (3)用 G1 表改装成如图丙的一个多量程多用电表，电流、电压和电阻的测量都各有两个量程的 挡位。1、2 两个挡位为电流表挡位，量程分别为 300 mA 和 100 mA。 ①关于此多用表，下列说法正确的是________ A.当转换开关 S 旋到位置 4 时，是电阻挡 B.当转换开关 S 旋到位置 6 时，是电压挡 C.转换开关 S 旋到 5 的量程比旋到 6 的量程大 D.A 表笔为红表笔，B 表笔为黑表笔 ②当把转换开关 S 旋到位置 3，在 AB 之间接 90 Ω 电阻时，表头 G1 指针刚好在半偏处，在 AB 之间接 10 Ω 电阻时，指针在电流满偏值的 处，则 E 的电动势为________。 12.[选修 3–5](12 分) (1)钚的一种同位素 94239Pu 衰变时释放巨大能量，其衰变方程为 94239Pu→ 92235U＋24He＋γ，则 (　　) A.核燃料总是利用比结合能小的核 B.核反应中 γ 光子的能量就是结合能 C.92235U 核比 94239Pu 核更稳定，说明 92235U 的结合能大 D.由于衰变时释放巨大能量，所以 94239Pu 比 92235U 的比结合能小 (2)氢原子基态的能量为 E1＝－13.6 eV。大量氢原子处于某一激发态。由这些氢原子可能发出 的所有光子中，频率最大的光子能量为－0.96 E1，频率最小的光子的能量为________eV(保留 2 位有效数字)，这些光子可具有________种不同的频率。 (3)如图所示，两块相同平板 P1、P2 置于光滑水平面上，质量均为 m。P2 的右端固定一轻质弹 簧，左端 A 与弹簧的自由端 B 相距 L。物体 P 置于 P1 的最右端，质量为 2m 且可看做质点。P1 与 P 以共同速度 v0 向右运动，与静止的 P2 发生碰撞，碰撞时间极短，碰撞后 P1 与 P2 粘连在 一起。P 压缩弹簧后被弹回并停在 A 点(弹簧始终在弹性限度内)。P 与 P2 之间的动摩擦因数为 μ。求： (1)P1、P2 刚碰完时的共同速度 v1 和 P 的最终速度 v2； (2)此过程中弹簧的最大压缩量 x 和相应的弹性势能 Ep。 3 4【选做题】 13.本题包括 A、B 两小题，请选定其中一小题作答。若多做，则按 A 小题评分。 A.[选修 3–3](12 分) (1)下列说法中正确的是(　　) A.温度低的物体内能小 B.外界对物体做功时，物体的内能一定增加 C.温度低的物体分子运动的平均动能小 D.做加速运动的物体，由于速度越来越大，因此物体分子的平均动能越来越大 (2)如图(甲)所示，取一支大容量的注射器，拉动活塞吸进一些乙醚，用橡皮帽把小孔堵住，迅 速向外拉动活塞到一定程度时，注射器里的液态乙醚消失而成为气态，此时注射器中的温度 ________(填“升高”“降低”或“不变”)，乙醚气体分子的速率分布情况最接近图(乙)中的________ 线(填“A”“B”或“C”)。图中 f(v)表示速率 v 处单位速率区间内的分子数百分率。 (3)如图所示，封闭有一定质量理想气体的汽缸固定在水平桌面上，开口向右放置，活塞的横 截面积为 S。活塞通过轻绳连接了一个质量为 m 的小物体，轻绳跨在定滑轮上。开始时汽缸 内外压强相同，均为大气压 p0(mg4.5s 后，A 所受合外 力反向，即 A、B 的加速度方向相反。当 t