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1、2020年普通高等学校招生全国统一考试(江苏卷)物理试题 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。1两个分别带有电荷量和+的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为的两处,它们间库仑力的大小为。两小球相互接触后将其固定距离变为,则两球间库仑力的大小为A B C DC 【解析】本题考查库仑定律及带电题电量的转移问题。接触前两个点电荷之间的库仑力大小为,两个相同的金属球各自带电,接触后再分开,其所带电量先中和后均分,所以两球分开后各自带点为+Q,距离又变为原来的,库仑力为,所以两球间库仑力的大小为,C项正确。如两球原来带正电,则接触各自带电均为+2Q。
2、2用一根长1m的轻质细绳将一副质量为1kg的画框对称悬挂在墙壁 上,已知绳能承受的最大张力为,为使绳不断裂,画框上两个挂钉的间距最大为(取)A BC DA 【解析】熟练应用力的合成和分解以及合成与分解中的一些规律,是解决本题的根本;一个大小方向确定的力分解为两个等大的力时,合力在分力的角平分线上,且两分力的夹角越大,分力越大。题中当绳子拉力达到F=10N的时候,绳子间的张角最大,即两个挂钉间的距离最大;画框受到重力和绳子的拉力,三个力为共点力,受力如图。绳子与竖直方向的夹角为,绳子长为L0=1m,则有,两个挂钉的间距离,解得m,A项正确。3英国新科学家(New Scientist)杂志评选出了
3、2020年度世界8项科学之最,在XTEJ1650-500双星系统中发现的最小黑洞位列其中,若某黑洞的半径约45km,质量和半径的关系满足(其中为光速,为引力常量),则该黑洞表面重力加速度的数量级为A BC D C 【解析】处理本题要从所给的材料中,提炼出有用信息,构建好物理模型,选择合适的物理方法求解。黑洞实际为一天体,天体表面的物体受到的重力近似等于物体与该天体之间的万有引力,对黑洞表面的某一质量为m物体有:,又有,联立解得,带入数据得重力加速度的数量级为,C项正确。4在无风的情况下,跳伞运动员从水平飞行的飞机上跳伞,下落过程中受到空气阻力,下列描绘下落速度的水平分量大小、竖直分量大小与时间
4、的图像,可能正确的是B 【解析】跳伞运动员下落过程中受到的空气阻力并非为恒力,与速度有关,且速度越大受到的阻力越大,知道速度与所受阻力的规律是解决本题的关键。竖直方向运动员受重力和空气阻力,速度逐渐增大,阻力增大合力减小,加速度减小,水平方向只受阻力,速度减小,阻力减小,加速度减小。在v-t图象中图线的斜率表示加速度,B项正确。5在如图所师的闪光灯电路中,电源的电动势为,电容器的电容为。当闪光灯两端电压达到击穿电压时,闪光灯才有电流通过并发光,正常工作时,闪光灯周期性短暂闪光,则可以判定A电源的电动势一定小于击穿电压B电容器所带的最大电荷量一定为 C闪光灯闪光时,电容器所带的电荷量一定增大D在
5、一个闪光周期内,通过电阻的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等D 【解析】理解此电路的工作过程是解决本题的关键。电容器两端的电压与闪光灯两端的电压相等,当电源给电容器充电,达到闪光灯击穿电压U时,闪光灯被击穿,电容器放电,放电后闪光灯两端电压小于U,断路,电源再次给电容器充电,达到电压U时,闪光灯又被击穿,电容器放电,如此周期性充放电,使得闪光灯周期性短暂闪光。要使得充电后达到电压U,则电源电动势一定大于等于U,A 项错误;电容器两端的最大电压为U,故电容器所带的最大电荷量为CU,B项错误;闪光灯闪光时电容器放电,所带电荷量减少,C项错误;充电时电荷通过R,通过闪光灯放电,故充放电过程中通过电阻
6、的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等,D项正确。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,理想变压器的原、副线圈匝数比为1:5,原线圈两端的交变电压为 氖泡在两端电压达到100V时开始发光,下列说法中正确的有A开关接通后,氖泡的发光频率为100HzB开关接通后,电压表的示数为100 VC开关断开后,电压表的示数变大D开关断开后,变压器的输出功率不变AB 【解析】本题主要考查变压器的知识,要能对变压器的最大值、有效值、瞬时值以及变压器变压原理、功率等问题彻底理解。由交变电压的瞬时值表达式知
7、,原线圈两端电压的有效值为V=20V,由得副线圈两端的电压为V,电压表的示数为交流电的有效值,B项正确;交变电压的频率为 Hz,一个周期内电压两次大于100V,即一个周期内氖泡能两次发光,所以其发光频率为100Hz,A项正确;开关断开前后,输入电压不变,变压器的变压比不变,故输出电压不变,C项错误;断开后,电路消耗的功率减小,输出功率决定输入功率,D项错误。7如图所示,以匀速行驶的汽车即将通过路口,绿灯还有2 s将熄灭,此时汽车距离停车线18m。该车加速时最大加速度大小为,减速时最大加速度大小为。此路段允许行驶的最大速度为,下列说法中正确的有A如果立即做匀加速运动,在绿灯熄灭前汽车可能通过停车
8、线B如果立即做匀加速运动,在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速C如果立即做匀减速运动,在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线D如果距停车线处减速,汽车能停在停车线处AC 【解析】熟练应用匀变速直线运动的公式,是处理问题的关键,对汽车运动的问题一定要注意所求解的问题是否与实际情况相符。如果立即做匀加速直线运动,t1=2s内的位移=20m18m,此时汽车的速度为12m/s,A项正确;同理可知O点场强最小,电荷在该点受到的电场力最小,C项错误;沿电场方向电势降低,在O点左侧,的方向沿x轴负方向,在O点右侧,的方向沿x轴正方向,所以B项错误,D项正确。9.如图所示,两质量相等的物块A、B通过一轻质弹簧连接,
9、B足够长、放置在水平面上,所有接触面均光滑。弹簧开始时处于原长,运动过程中始终处在弹性限度内。在物块A上施加一个水平恒力,A、B从静止开始运动到第一次速度相等的过程中,下列说法中正确的有AFF1F1Bvtt2t1v1v2vABA当A、B加速度相等时,系统的机械能最大B当A、B加速度相等时,A、B的速度差最大C当A、B的速度相等时,A的速度达到最大D当A、B的速度相等时,弹簧的弹性势能最大BCD 【解析】处理本题的关键是对物体进行受力分析和运动过程分析,使用图象处理则可以使问题大大简化。对A、B在水平方向受力分析如图,F1为弹簧的拉力;当加速度大小相同为a时,对有,对有,得,在整个过程中的合力(
10、加速度)一直减小而的合力(加速度)一直增大,在达到共同加速度之前A的合力(加速度)一直大于的合力(加速度),之后A的合力(加速度)一直小于的合力(加速度).两物体运动的v-t图象如图,tl时刻,两物体加速度相等,斜率相同,速度差最大,t2时刻两物体的速度相等,速度达到最大值,两实线之间围成的面积有最大值即两物体的相对位移最大,弹簧被拉到最长;除重力和弹簧弹力外其它力对系统正功,系统机械能增加,tl时刻之后拉力依然做正功,即加速度相等时,系统机械能并非最大值。三、简答题:本题分必做题(第10、11题)和选做题(第12题)两部分。攻击42分。请将解答写在答题卡相应的位置。【必做题】10.(8分)有
11、一根圆台状均匀质合金棒如图甲所示,某同学猜测其电阻的大小与该合金棒的电阻率、长度L和两底面直径d、D有关。他进行了如下实验:(1)用游标卡尺测量合金棒的两底面直径d、D和长度L。图乙中游标卡尺(游标尺上有20个等分刻度)的读数L=_cm.(2)测量该合金棒电阻的实物电路如图丙所示(相关器材的参数已在图中标出)。该合金棒的电阻约为几个欧姆。图中有一处连接不当的导线是_.(用标注在导线旁的数字表示)(3)改正电路后,通过实验测得合金棒的电阻R=6.72.根据电阻定律计算电阻率为、长为L、直径分别为d和D的圆柱状合金棒的电阻分别为Rd=13.3、RD=3.38.他发现:在误差允许范围内,电阻R满足R
12、2=RdRD,由此推断该圆台状合金棒的电阻R=_.(用、L、d、D表述)(1)9.940 (2) (3)【解析】(1)游标卡尺的读数,按步骤进行则不会出错。首先,确定游标卡尺的精度为20分度,即为0.05mm,然后以毫米为单位从主尺上读出整毫米数99.00mm,注意小数点后的有效数字要与精度一样,再从游标尺上找出对的最齐一根刻线,精度格数=0.058mm=0.40mm,最后两者相加,根据题目单位要求换算为需要的数据,99.00mm+0.40mm=99.40mm=9.940cm(2)本实验为测定一个几欧姆的电阻,在用伏安法测量其两端的电压和通过电阻的电流时,因为安培表的内阻较小,为了减小误差,应
13、用安培表外接法,线的连接使用的是安培表内接法。(3)审题是处理本题的关键,弄清题意也就能够找到处理本题的方法。根据电阻定律计算电阻率为、长为L、直径分别为d和D的圆柱状合金棒的电阻分别为Rd=13.3、RD=3.38.即,而电阻R满足R2=RdRD,将Rd、RD带入得11.(10分)“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图甲所示.(1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中,打出了一条纸袋如图乙所示。计时器打点的时间间隔为0.02s.从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离。该小车的加速度a=_m/s2.(结果保留两位有效数字)(2)平衡摩擦力后,将5个相同的砝码都放在小车上.挂上砝码盘,然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中,测量小车的加速度。小车的加速度