1、（全国卷）2020年高考物理压轴卷（含解析）二、选择题：本题共8小题，每小题6分。在每小题给出的四个选项中，第1418题只有一项符合题目要求，第1921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，有选错或不答的得0分。142018年是居里夫妇发现了放射性元素钋(Po)120周年若元素钋发生某种衰变，其半衰期是138天，衰变方程为PoPbY，则下列说法正确的是()A该元素发生的是衰变BY原子核含有2个核子C射线是衰变形成的铅核释放的D200 g的Po经276天，已发生衰变的质量为50 g15A、B两质点在同一平面内同时向同一方向做直线运动，它们的位移时间图象如图所示，其中是顶点过
2、原点的抛物线的一部分，是通过(0，3)的一条直线，两图象相交于坐标为(3，9)的P点，则下列说法不正确是()A质点A做初速度为零，加速度为2 m/s2的匀加速直线运动B质点B以2 m/s的速度做匀速直线运动C在前3 s内，质点A比B向前多前进了6 mD在前3 s内，某时刻A、B速度相等16如图所示是运动员将网球在边界A处正上方B点水平向右击出，恰好过网C的上边沿落在D点的示意图，不计空气阻力，已知ABh1，网高h2h1，ACx，重力加速度为g，下列说法中正确的是()A落点D距离网的水平距离为xB网球的初速度大小为xC若击球高度低于h1，无论球的初速度多大，球都不可能落在对方界内D若保持击球高度
3、不变，球的初速度v0只要不大于，一定落在对方界内17我国航天事业持续飞速发展，2019年1月，嫦娥四号飞船在太阳系最大的撞击坑内靠近月球南极的地点着陆月球背面假设有一种宇宙飞船利用离子喷气发动机加速起飞，发动机加速电压U，喷出二价氧离子，离子束电流为I，那么下列结论正确的是(元电荷e，氧离子质量m0，飞船质量M)()A喷出的每个氧离子的动量p2eUB飞船所受到的推力为FI C飞船的加速度为a D推力做功的功率为2MeU18半径为L的圆形边界内分布有垂直圆所在平面的磁场，垂直纸面向里的磁感应强度大小为2B，垂直纸面向外的磁感应强度大小为B，如图所示AEO为八分之一圆导线框，其总电阻为R，以角速度
4、绕O轴逆时针匀速转动，从图中所示位置开始计时，用i表示导线框中的感应电流(顺时针方向为正)，线框中感应电流i随时间t的变化图象可能是() 19以恒定速率运动，皮带始终是绷紧的，将m1 kg 的货物放在传送带上的A处，经过1.2 s 到达传送带的B端用速度传感器测得货物与传送带的速度v随时间t变化的图象如图乙所示，已知重力加速度g取10 m/s2，由vt图线可知()AA、B两点的距离为2.4 mB货物与传送带的动摩擦因数为0.5C货物从A运动到B过程中，传送带对货物做功大小为12.8 JD货物从A运动到B过程中，货物与传送带摩擦产生的热量为4.8 J20小型发电站为某村寨110户家庭供电，输电原
5、理如图所示，图中的变压器均为理想变压器，其中降压变压器的匝数比n3n4501，输电线的总电阻R10 .某时段全村平均每户用电的功率为200 W，该时段降压变压器的输出电压为220 V则此时段()A发电机的输出功率为22 kWB降压变压器的输入电压为11 kVC输电线的电流为1 100 AD输电线上损失的功率约为40W21如图所示，ABC是处于竖直平面内的光滑绝缘固定斜劈，C30、B60，D为AC的中点；质量为m、带正电的小滑块沿AB面自A点由静止释放，滑到斜面底端B点时速度为v0，若空间加一与ABC平面平行的匀强电场，滑块仍由静止释放，沿AB面滑下，滑到斜面底端B点时速度为v0，若滑块由静止沿
6、AC面滑下，滑到斜面底端C点时速度为v0，则下列说法正确的是()A电场方向由A指向CBB点电势与D点电势相等C滑块滑到D点时机械能增加了mvD小滑块沿AB面、AC面滑下过程中电势能变化量大小之比为23三、非选择题：本卷包括必考题和选考题两部分。第2225题为必考题，每个试题考生都必须作答。第3334题为选考题，考生根据要求作答。（一）必考题：（共47分）22（6分）某兴趣实验小组的同学利用如图甲所示装置测定物块与木板AD、DE间的动摩擦因数1、2；两块粗糙程度不同的木板AD、DE对接组成斜面和水平面，两木板在D点光滑连接(物块在此处运动不损失机械能)，且AD板能绕D点转动现将物块在AD板上某点
7、由静止释放，滑块将沿AD下滑，最终停在水平板的C点；改变倾角，让物块从不同的高度由静止释放，且每次释放点的连线在同一条竖直线上(以保证图中物块水平投影点B与接点D间距s不变)，用刻度尺量出释放点与DE平面的竖直高度差h、释放点与D点的水平距离s、D点与最终静止点C的水平距离x，利用多次测量的数据绘出xh图象，如图乙所示，则(1)写出xh的数学表达式_(用1、2、h及s表示)；(2)若实验中s0.5 m，xh图象的横轴截距a0.1，纵轴截距b0.4，则1_，2_23（8分）某兴趣小组要将一个量程Ig为1 mA、内阻约为100 的电流表G改装成量程为3 V的电压表首先要测量该电流表的内阻，现有如下
8、器材：A待测电流表G(量程1 mA、阻值约100 )B滑动变阻器(总阻值5 000 、额定电流1 A)C滑动变阻器(总阻值500 、额定电流1 A)D电阻箱R2(总阻值999.9 )E电源(电动势为1.5 V，内阻很小)F电源(电动势为3 V，内阻很小)G开关、导线若干(1)该小组如果选择如图甲所示的电路来测量待测电流表G的内阻，则滑动变阻器R1应选择_(填器材前代码序号)，电源应选择_(填器材前代码序号)(2)实验时，先断开开关S2，闭合开关S1，调节滑动变阻器R1，使得G的示数为Ig；保证R1的阻值不变，再闭合S2；调节电阻箱R2，使得G的示数为，此时电阻箱R2的示数如图乙所示，则G的内阻
9、为_.(3)该实验中，G的内阻测量值_(填“大于”或“小于”)真实值24（15分）如图所示，质量均为m4 kg的两个小物块A、B(均可视为质点)放置在水平地面上，竖直平面内半径R0.4 m的光滑半圆形轨道与水平地面相切于C，弹簧左端固定移动物块A压缩弹簧到某一位置(弹簧在弹性限度内)，由静止释放物块A，物块A离开弹簧后与物块B碰撞并粘在一起以共同速度v5 m/s向右运动，运动过程中经过一段长为s，动摩擦因数0.2的水平面后，冲上圆轨道，除s段外的其他水平面摩擦力不计求：(g取10 m/s2)(1)若s1 m，两物块刚过C点时对轨道的压力大小；(2)刚释放物块A时，弹簧的弹性势能；(3)若两物块
10、能冲上圆形轨道，且不脱离圆形轨道，s应满足什么条件25. （18分）如图所示，在xOy平面的第一、四象限内存在着两个大小不同、方向相反的有界匀强电场E2、E1，y轴和ab为其左右边界，两边界距离为l2.4r，在y轴的左侧有一匀强磁场均匀分布在半径为r的圆内，方向垂直纸面向里，其中OO是圆的半径，一质量为m、电荷量为q的粒子由ab边界上的距x轴1.2r处的M点垂直电场以初速度v射入，经电场E1、E2各偏转一次后垂直y轴上的P点射出，P点坐标为(0，0.6r)，经过一段时间后进入磁场区域，已知粒子在磁场中运动的时间是其在磁场运动周期的四分之一，粒子重力不计，求：(1)电场强度E1和E2的大小；(2
11、)磁感应强度B的大小；(3)粒子从M点射入到离开磁场的总时间 （二）选考题：共15分。请考生从2道物理题中任选一题作答。如果多做，则按所做的第一题计分。33物理选修3-3（15分）（1）（5分）如图所示，一定质量的理想气体从状态a变化到状态b，在这一过程中，下列说法正确的是 （填正确答案标号。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气体的体积变小B气体的温度降低C气体从外界吸收热量D气体的内能增大E单位时间内碰撞到单位面积容器壁的分子数减少（2）（10分）如图所示，绝热汽缸倒扣放置，质量为M的绝热活塞在汽缸内封闭一定质量的理想气体，活塞与汽缸间摩擦可
12、忽略不计，活塞下部空间与外界连通，汽缸底部连接一U形细管(管内气体的体积忽略不计)初始时，封闭气体温度为T，活塞距离汽缸底部为h0，细管内两侧水银柱存在高度差已知水银密度为，大气压强为p0，汽缸横截面积为S，重力加速度为g.(1)求U形细管内两侧水银柱的高度差；(2)通过加热装置缓慢提升气体温度使活塞下降h0，求此时的温度；此加热过程中，若气体吸收的热量为Q，求气体内能的变化34.物理选修34（15分）（1）（5分）一列简谐横波在某时刻的波形如图1所示。从该时刻开始计时，经半个周期后波上质点A的振动图象如图2所示。下列说法正确的是_。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得
13、5分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）A这列波传播速度为B在这一时刻以后的0.25 s内，质点A通过的路程为0.2707 mC这列波沿x轴正方向传播D与该波发生干涉的另一列简谐横波的频率一定为E波上质点A与质点B振动方向总是相同（2）（10分）一口半径为3 m的圆形水池里有一定高度的水，水面距池口上沿的距离为4 m，有一只小青蛙蹲坐在井底正中间抬头仰望天空，假设青蛙的视线角度为360，且在青蛙的视野当中，天空的大小能占到视野的，试求井里的水有多深？（已知水的折射率为）14【答案】 C 【解析】根据质量数守恒和电荷数守恒，可知Y的电荷数为2，质量数为4，则核子数为4，Y是He，是衰变，而射线是
14、伴随着衰变产生的，A、B错误；射线是衰变形成的铅核处于高能级时释放的，C正确；根据mm0知，200 g的Po经276天，还剩余50 g，故已发生衰变的质量为150 g，D错误15. 【答案】 C 【解析】质点A的图象是抛物线，说明质点A做匀变速直线运动，将(0，0)、(3 s，9 m)代入公式，xv0tat2，解得：v00，a2 m/s2，即质点A做初速度为零加速度为2 m/s2的匀加速直线运动，故A正确；质点B做匀速直线运动，速度为：vB m/s2 m/s，故B正确；在前3 s内，质点A前进位移为9 m，质点B前进位移为6 m，所以质点A比B向前多前进3 m，故C错误；根据xt图象的斜率等于
15、速度，知在3 s前某时刻质点A、B速度相等，故D正确16. 【答案】 C 【解析】因为h1h2h1，由t 可知，由xv0t可知，则xADx，D距网的水平距离为x，A错误；球从A到D，h1gt2，xv0t，得v0x，B错误；任意降低击球高度(仍大于h2)，会有一临界情况，此时球刚好接触网又刚好压界，则有 2，解得hh1，若小于该临界高度，速度大会出界，速度小会触网，C正确；若保持击球高度不变，要想球落在对方界内，要既不能出界，又不能触网，根据h1gt，得t1 ，则平抛的最大速度vmax，h1h2gt，得t2，平抛运动的最小速度vminx，可见D错误17. 【答案】 B 【解析】对于每个氧离子，在
16、加速电压U的作用下加速，有：2eUm0v2，pm0v，解得：p2，故A错误；设t时间内有n个离子被喷出，根据电流的定义式：I，对于单个离子，由动量定理得：F0tm0v，若有n个离子被喷出，则有FnF0，联立以上各式可得：FI ，由牛顿第三定律：FFI ，故B正确；对飞船，由牛顿第二定律得：a ，故C错误；功率的单位与2MeU不同，故D错误18. 【答案】 B 【解析】当线圈转过045时，产生的感应电流为顺时针方向，电动势EBL22BL2BL2，感应电流I；当线圈转过4590时，产生的感应电动势为零，感应电流为零；当线圈转过90135时，产生的感应电流为逆时针方向，电动势EBL22BL2BL2，
17、感应电流I；当线圈转过135180时，产生的感应电动势为零，感应电流为零；当线圈转过180225时，产生的感应电流为顺时针方向，电动势E2BL2BL2，感应电流I；当线圈转过225270时，产生的感应电动势为零，感应电流为零；当线圈转过270315时，产生的感应电流为逆时针方向，电动势E2BL2BL2，感应电流I；当线圈转过315360时，产生的感应电动势为零，感应电流为零；故选B.19. 【答案】 BD 【解析】物块在传送带上先做匀加速直线运动，当速度达到传送带速度，加速度发生变化，A到B的距离为对应图象与时间轴围成的面积，x20.2 m(24)1 m3.2 m，故A错误；由vt图象可知，物
18、块在传送带上先做加速度为a1的匀加速直线运动，a110 m/s2，对物体受力分析，受向下的摩擦力、重力和支持力，mgsin mgcos ma1，同理，后做加速度为a2的匀加速直线运动，对物体受力分析，受向上的摩擦力、重力和支持力，加速度为a22 m/s2.mgsin mgcos ma2，联立解得cos 0.8，0.5，故B正确；第一阶段：fmgcos 4 N，由图象知位移为：x120.2 m0.2 m，摩擦力做正功为：Wf1fx140.2 J0.8 J，同理第二阶段：由图象知位移为x2(24)1 m3 m，摩擦力做负功为：Wf2fx243 J12 J，所以整个过程，传送带对货物做功大小为：12
19、 J0.8 J11.2 J，故C错误；根据功能关系，货物与传送带摩擦产生的热量等于摩擦力乘以相对位移，第一阶段x1x皮x10.2 m，第二阶段，x2x2x皮23 m2 m1 m故两者之间的总相对位移为：xx1x21 m0.2 m1.2 m货物与传送带摩擦产生的热量为：QWfx41.2 J4.8 J，故D正确20. 【答案】 BD 【解析】用户总功率为P110200 W22 000 W22 kW，加上输电线上消耗的电功率，所以发电机的输出功率应大于22 kW，A错误；降压变压器的输出电压为220 V，即U4220 V，所以根据可得降压变压器的输入电压U450220 V11 000 V11 kV，
20、B正确；用户端总电流为I4 A100 A，根据所以输电线中的电流为I32 A，输电线上损失的功率约为PIR2210 W40 W，C错误、D正确21. 【答案】 BC 【解析】无电场时由A到B：mghmv，有电场时由A到B：mghWEm(v0)2，有电场时由A到C：mghWEm(v0)2，联立式得：WEmv，WEmv，又因为WEqUAB，WEqUAC，故UABUAC，则D点与B点电势相等，故B正确；AC与BD不垂直，所以电场方向不可能由A指向C，故A错误；因D为AC的中点，则滑块滑到D点电场力做的功为滑到C点的一半，为mv，则机械能增加了mv，故C正确；根据WEmv，WEmv知滑块沿AB面、AC
21、面滑下过程中电势能变化量大小之比为12，故D错误22. 【答案】(1)xhs (2)0.20.25【解析】(1)对物块的运动，由动能定理，mgh1mgcos 2mgx0，解得：xhs.(2)图象的横轴截距a0.1，s0.5 m，当x0时，ha，代入xhs，得10.2.纵轴截距b0.4，当h0时，代入xhs，得sb，解得20.25.23. 【答案】(1)BF(2)96(或96.0)(3)小于 【解析】(1)由于将电流表G改装成量程为3 V的电压表，所以电源的电动势选3 V，故电源应选择F；待测电流表G量程是1 mA，其串联电路的R1上的电流：IIg，电路中的总电阻R总3 000 ，所以滑动变阻器
22、R1应选择B；(2)使得G的示数为，则有电阻箱R2的电流为，它们并联，它们两端电压相等，根据电路结构则有IgRgIgR2，解得Rg2R2248.0 96.0 ；(3)测电流表内阻时闭合开关S2后整个电路电阻变小，电路电流变大，电流表G的示数为，流过电阻箱的电流大于，电阻箱阻值小于电流表内阻的2倍，即电流表内阻测量值偏小24. 【答案】(1)500 N(2)200 J(3)s1.25 m或4.25 ms2mgs，代入解得s满足条件：4.25 ms6.25 m.25. 【答案】(1)(2) (3)【解析】(1)设粒子经x轴上的N点由电场E1进入电场E2，由M点到N点及由N点到P点的时间分别为t1与
23、t2，到达N点时竖直方向的速度为vy，则1.2ra1tt，0.6ra2tt，vyt1t2，v(t1t2)2.4r，联立解得E1，E2.(2)如图所示，粒子从Q点垂直射入匀强磁场后做四分之一圆周运动，设做匀速圆周运动的半径为R，在QHO中有QH2HO2r2，解得HO0.8r，在OKF中有(R0.6r)2(R0.8r)2r2，粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有qvB，联立解得B.(3)粒子在电场中的运动时间为t1，匀速运动时间为t2，在磁场中的运动时间为t3，粒子从M点射入到离开磁场的总时间t.33.（1）【答案】CDE 【解析】从状态a到状态b，气体的压强不变，气体的温度升高，则
24、气体的体积增大，选项A、B错误；一定质量的理想气体的内能只与温度有关，气体的温度升高，故气体的内能增大，选项D正确；气体的体积增大，对外做功，W0，气体的内能变大，由热力学第一定律UWQ，故气体一定从外界吸热，选项C正确；因为气体的温度升高，分子平均动能增大，而压强不变，所以单位时间内碰撞到单位面积容器壁的分子数减少，选项E正确（2）【答案】(1)(2)T0Q(p0SMg)h0 【解析】(1)设封闭气体的压强为p，对活塞分析有：p0SpSMg，用水银柱表达气体的压强pp0gh，解得：h.(2)加热过程是等压变化，TT0，气体对外做功为WpSh0(p0SMg)h0，根据热力学第一定律：UQW，可
25、得UQ(p0SMg)h0.34.（1）【答案】 ABD 【解析】由图1知，波长，由图2知，质点振动周期为，那么波速，则选项A正确；由图2可知，波在传播过程中，质点的振动周期为0.4 s，在以后的0.25 s内，质点振动的时间为周期的，由正弦函数的性质可知，质点在半个周期内运动的距离为振幅的二倍，其余的八分之一周期内，质点运动的路程应为振幅的倍，即路程为0.0707 m，那么总路程为0.2707 m，则选项B正确；由图2知，计时开始时，图1中质点A振动方向沿y轴正方向，那么这列波传播方向沿x轴负方向，则选项C错误；由于该波的频率为，那么与该波发生干涉的另一列简谐横波的频率一定为，则选项D正确；波上质点A与质点B相差半个波长，那么波上质点A与质点B振动方向总是相反，则选项E错误。（2）【答案】m 【解析】青蛙视野的光路图如图所示已知hAB=4 m，R=3 m，根据光的折射定律有，由几何关系有：，。又因，在青蛙眼中，天空的大小为，视野的大小为，那么天空的大小能占到视野的比，解得：m。