2020高考理综试题答案解析(全国1卷)

2022年9月5日 by 没有评论

2020 全国 1 卷高考理综试题答案解析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. 增加了司机单位面积的受力大小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【解析】A.因安全气囊充气后,受力面积增大,故减小了司机单位面积的受力大小,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.因有安全气囊的存在,司机和安全…

2020 全国 1 卷高考理综试题答案解析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. 增加了司机单位面积的受力大小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【解析】A.因安全气囊充气后,受力面积增大,故减小了司机单位面积的受力大小,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.因有安全气囊的存在,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 错误;D.因为安全气囊充气后面积增大,司机的受力面积也增大,在司机挤压气囊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 D。2.火星的质量约为地球质量的110,半径约为地球半径的12,则同一物体在火星表面与在地球表面受到的引力的比值约为( )A. 0.2 B. 0.4 C. 2.0 D. 2.5【答案】B【解析】设物体质量为 m,则在火星表面有1121M mF GR=在地球表面有2222M mF GR=由题意知有 12110MM=1212RR故联立以上公式可得21 1 222 2 11 40.410 1F M RF M R   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 10 m,该同学和秋千踏板的总质量约为 50 kg。绳的质量忽略不计,当该同学荡到秋千支架的正下方时,速度大小为 8 m/s,此时每根绳子平均承受的拉力约为( )A. 200 N B. 400 N C. 600 N D. 800 N【答案】B【解析】在最低点由22mvT mgr 知T=410N即每根绳子拉力约为 410N,故选 B。4.图(a)所示 的 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 U C 。如果U C 随时间 t 的变化如图(b)所示,则下列描述电阻 R 两端电压 U R 随时间 t 变化的图像中,正确的是( ) A. B.C. D.【答案】A【解析】根据电容器的定义式QCU 可知CQ IU tC C 结合图像可知,图像的斜率为IC,则 1 2s : 内的电流12I 与 3 5s  内的电流35I 关系为12 352 I I 且两段时间中的电流方向相反,根据欧姆定律UIR 可知 R 两端电压大小关系满足12 352R RU U 由于电流方向不同,所以电压方向不同。故选 A。5.一匀强磁场的磁感应强度大小为 B,方向垂直于纸面向外,其边界如图中虚线所示, ab 为半圆,ac、bd 与直径 ab 共线,ac 间的距离等于半圆的半径。一束质量为 m、电荷量为 q(q0)的粒子,在纸面内从 c 点垂直于 ac 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( ) A.76mqBB.54mqBC.43mqBD.32mqB【答案】C【解析】粒子在磁场中做匀速圆周运动2mvqBvr ,2 rTv可得粒子在磁场中的周期2 mTqB粒子在磁场中运动的时间2mt TqB   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 ac 射入磁场,则轨迹圆心必在 ac 直线上,将粒子的轨迹半径由零逐渐放大。当半径 0.5 r R  和 1.5 r R  时,粒子分别从 ac、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 0.5Rr1.5R 时,粒子从半圆边界射出,逐渐将轨迹半径从 0.5R 逐渐放大,粒子射出位置从半圆顶端向下移动,轨迹圆心角从  逐渐增大,当轨迹半径为 R 时,轨迹圆心角最大,然后再增大轨迹半径,轨迹圆心角减小,因此当轨迹半径等于 R 时轨迹圆心角最大,即轨迹对应的最大圆心角43 3     粒子运动最长时间为 42 432 2 3m mt TqB qB      ,故选 C。6.下列核反应方程中,X 1 ,X 2 ,X 3 ,X 4 代表粒子的有( )A.2 2 11 1 0 1H+ H n +X B.2 3 11 1 0 2H+ H n +X C.235 1 144 8992 0 56 36 3U+ n Ba + Kr +3X D.1 6 30 3 1 4n + Li H+X 【答案】BD【解析】粒子为氦原子核42 He,根据核反应方程遵守电荷数守恒和质量数守恒,A 选项中的X 1 为32 He,B 选项中的 X 2 为42 He,C 选项中的 X 3 为中子10 n,D 选项中的 X 4 为42 He。故选 BD。7.一物块在高 3.0 m、长 5.0 m 的斜面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 10 m/s 2 。则( ) A. 物块下滑过程中机械能不守恒B. 物块与斜面间的动摩擦因数为 0.5C. 物块下滑时加速度的大小为 6.0 m/s 2D . 当物块下滑 2.0 m 时机械能损失了 12 J【答案】AB【解析】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.斜面高 3m、长 5m,则斜面倾角为=37。令斜面底端为零势面,则物块在斜面顶端时的重力势能mgh=30J可得质量m=1kg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mgcoss=20J求得=0.5B 正确;C.由牛顿第二定律mgsin-mgcos=ma求得 a=2m/s 2C 错误;D.物块下滑 2.0m 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 AB。8.如图,U 形光滑金属框 abcd 置于水平绝缘平台上,ab 和 dc 边平行,和 bc 边垂直。ab、dc足够长,整个金属框电阻可忽略。一根具有一定电阻的导体棒 MN 置于金属框上,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 bc 边保持平行。经过一段时间后( )A. 金属框的速度大小趋于恒定值B. 金属框的加速度大小趋于恒定值C. 导体棒所受安培力的大小趋于恒定值D. 导体棒到金属框 bc 边的距离趋于恒定值【答案】BC【解析】由 bc 边切割磁感线产生电动势,形成电流,使得导体棒 MN 受到向右的安培力,做加速运动,bc 边受到向左的安培力,向右做加速运动。当 MN 运动时,金属框的 bc 边和导体棒 MN 一起切割磁感线,设导体棒 MN 和金属框的速度分别为1v 、2v ,则电路中的电动势2 1( ) E BL v v  电流中的电流2 1( ) BL v v EIR R 金属框和导体棒 MN 受到的安培力2 22 1( )=B L v vFR安框,与运动方向相反2 22 1( )=MNB L v vFR安,与运动方向相同 设导体棒 MN 和金属框的质量分别为1m 、2m ,则对导体棒 MN2 22 11 1( ) B L v vm aR对金属框2 22 12 2( ) B L v vF m aR 初始速度均为零,则 a 1 从零开始逐渐增加,a 2 从2Fm开始逐渐减小。当 a 1 =a 2 时,相对速度12 12 21 22 ( )FRmv vB L m m 大小恒定。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定值,安培力也趋于恒定值,BC 选项正确;金属框的速度会一直增大,导体棒到金属框 bc 边的距离也会一直增大,AD 选项错误。故选 BC。三、 、 非选择题: :共 共 62 分 分, ,第 第 9~12 题为必考题, , 每个试题考生都必须作答。 。第 第 13~14题为选考题,考生根据要求作答。(一)必考题:( (共 共 7 47 分)9.某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻 R x ,所用电压表的内阻为 1 k,电流表内阻为 0.5。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 O、P 两点之间,另一种是跨接在 O、Q 两点之间。测量得到如图(b)所示的两条 UI 图线,其中 U 与 I分别为电压表和电流表的示数。回答下列问题: (1)图(b)中标记为 II 的图线是采用电压表跨接在________(填“O、P”或“O、Q”)两点的方案测量得到的。(2)根据所用实验器材和图(b)可判断,由图线________(填“I”或“II”)得到的结果更接近待测电阻的真实值,结果为________(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________(保留 1 位小数)。【答案】 (1). O 、 P (2). I (3). 50.5 (4). 50.0【解析】(1)[1]若将电压表接 在 O 、 P 之间,VU UIR Rx 则x Vx VR RU IR R 根据一次函数关系可知对应斜率为x Vx VR RR R 。若将电压表接在 O 、 Q 之间,电流表分压为A AU IR 根据欧姆定律变形可知AU IRRI 解得A( ) U I R R  根据一次函数可知对应斜率为A( ) R R  ,对比图像的斜率可知I IIk k 所以 II 图线是采用电压表跨接在 O 、 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 50 左右,根据1k 5050 0.5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 、 Q 之间,所以选择图线 I 得到的结果较为准确。[3]根据图像可知3V 1V50.559.6mA 20mAxR [4]考虑电流表内阻,则修正后的电阻为x A50.5 0.5 50.0xR R r     10.某同学用如图所示的实验装置验证动量定理,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、砝码盘和砝码等。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)用天平测砝码与砝码盘的总质量 m 1 、滑块(含遮光片)的质量 m 2 ;(3)用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接,并让细线)令滑块在砝码和砝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 A、B 两处的光电门的遮光时间t 1 、t 2 及遮光片从 A 运动到 B 所用的时间 t 12 ;(5)在遮光片随滑块从 A 运动到 B 的过程中,如果将砝码和砝码盘所受重力视为滑块所受拉力,拉力冲量的大小 I=________,滑块动量改变量的大小p=________;(用题中给出的物理量及重力加速度 g 表示)(6)某次测量得到的一组数据为:d=1.000 cm,m 1 =1.50  10 -2 kg,m 2 =0.400 kg,△t 1 =3.900  10 -2s,t 2 =1.270  10 -2 s,t 12 =1.50 s,取 g=9.80 m/s 2 。计算可得 I=________Ns,p=____ kgms -1 ;(结果均保留 3 位有效数字)(7)定义= 100%I pI,本次实验=________%(保留 1 位有效数字)。【答案】 (1). 大约相等 (2). m 1 gt 12 (3).22 1( )d dmt t (4). 0.221 (5). 0.212(6). 4【解析】(1)[1]当经过 A,B 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 I=Ft,知1 12I m gt [3] 由2 1p mv mv    知2 2 22 1 2 1( )d d d dp m m mt t t t         6)[4]代入数值知,冲量21 12 =1.5 109.8 1.5N s 0.221N s I m gt      [5]动量改变量122 1( ) 0.212kg m sd dp mt t      (7)[6] 0.225 0.212100% 100% 4%0.225I pI     11.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2F kv 描写,k 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51.21 10 kg  时,起飞离地速度为 66 m/s;装载货物后质量为51.69 10 kg  ,装载货物前后起飞离地时的 k 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 1 521 m 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)278m/s v  ;(2)2m/s 2 , 39s t 【解析】(1)空载起飞时,升力正好等于重力:21 1kv m g 满载起飞时,升力正好等于重力:22 2kv m g 由上两式解得:278m/s v (2)满载货物的飞机做初速度为零的匀加速直线 v ax  解得:22m/s a 由加速的定义式变形得:20 v vta a  解得:39s t 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,AB 为圆的直径,如图所示。质量为 m,电荷量为 q(q0)的带电粒子在纸面内自 A 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 v 0 穿出电场,AC 与 AB 的夹角=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 mv 0 ,该粒子进入电场时的速度应为多大?【答案】(1)202mvEqR ;(2)0124vv =;(3)0 或0232vv =【解析】(1)由题意知在 A 点速度为零的粒子会沿着电场线方向运动,由于 q0,故电场线由A 指向 C,根据几何关系可知:ACx R =所以根据动能定理有:20102ACqEx mv = -解得:202mvEqR ;(2)根据题意可知要使粒子动能增量最大则沿电场线方向移动距离最多,做 AC 垂线并且与圆相切,切点为 D,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1sin60 x R vt = =21cos602y R R at = + =而电场力提供加速度有qE ma 联立各式解得粒子进入电场时的速度:0124vv =;(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 mv 0 ,即在电场 方向上速度变化为 v 0 ,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B 点射出。当从 B 点射出时由几何关系有2 23BCx R v t = =2212ACx R at = =电场力提供加速度有qE ma 联立解得0232vv =;当粒子从 C 点射出时初速度为 0。共 (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 r 的关系如图所示,r= r 1 时,F=0。分子间势能由 r 决定,规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零。若一分子固定于原点 O,另一分子从距 O 点很远处向 O 点运动,在两分子间距减小到 r 2 的过程中,势能_____(填“减小“不变”或“增大”);在间距由 r 2 减小到 r 1 的过程中,势能_____ (填“减小”“不变”或“增大”);在间距等于r 1 处,势能_____(填“大于”“等于”或“小于”)零。【答案】 (1). 减小 (2). 减小 (3). 小于【解析】[1]从距 O 点很远处向 O 点…

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