2020年上海市【高考】物理試題及答案

2020年上海市【高考】物理試題及答案2020年上海市【高考】物理試題及答案2020年上海市【高考】物理試題及答案2020年上海市普通高中學業(yè)水平等級性考試物理試卷考生注意:1.試卷滿分100分,考試時間60分鐘。2.本考試分設試卷和答題紙。試卷包括三部分,第一部分為選擇題,第二部分為填空題,第三部分為綜合題。3.答題前,務必在答題紙上填寫姓名、報名號、考場號和座位號,并將核對后的條形碼貼在指定位置上。作答必須涂或寫在答題紙上,在試卷上作答一律不得分。第一部分的作答必須涂在答題紙上相應的區(qū)域,第二、三部分的作答必須寫在答題紙上與試卷題號對應的位置.一、選擇題(共40分。第1-8小題,每小題3分,第9-12小題,每小題4分。每小題只有一個正確答案。)1.、β射線的本質是（）(A)原子核放出的電子流 (B)原子核外電子電離形成的電子流(C)原子核放射出的電磁波 (D)原子核外電子受激發(fā)產生的電磁波2、懸浮水中的花粉顆粒的布朗運動表明了()(A)分子之間有斥力 (B)花粉顆粒的無規(guī)則熱運動(C)分子之間有引力 (D)水分子的無規(guī)則熱運動3、如圖所示，一輛電動車在水平面上以恒定速率v行駛。在a、b、c三點的向心力大小分別是()(A)Fc>Fa>Fb. (B)Fa<Fc<Fb,(C)Fc<Fa<Fb (D)Fa>Fc>Fb4、如圖，在通電螺線管中央軸線上a、b、c三點和外側的d點中，磁感應強度最大的是()(A)a (B)b(C)c (D)d5、一列橫波的波長為1.4m，在傳播方向上某質點從最大位移處回到平衡位置的最短時間為0.14s.則這列波的波速為()(A)0.4m/s (B)2.5m/s(C)5m/s (D)10ms6、鑰匙從距水面20m高的橋面自由落下，竹筏前端在鑰匙下落瞬間正好位于正下方。該竹筏以2.1m/s的速度勻速前進，若鑰匙可以落入竹筏中，不考慮竹筏的寬度，則竹筏至少長（）(A)2m (B)4m(C)6m (D)8m7、如圖所示，接有直流電源E的光滑金屬導軌水平放置。導軌間存在垂直于紙面向外的磁場，電阻不可忽略的導體棒ab靜止于導軌上，當電鍵S閉合的瞬間，導體棒()(A)向左移動 (B)向右移動(C)上下彈跳 (D)保持不動8、如圖所示，線框abcd與通有恒定電流的長直導線MN共面，線框從圖示位置I按以下四種方式運動，磁通量S變化的絕對值最大的是()(A)平移到位置II(B)以bd為轉軸轉到位置II(C)以MN為轉軸轉到位置III(D)平移到以MN為對稱軸的位置III9、觀察光的衍射實驗裝置如圖所示，用紅色的激光可以照出某種衍射條紋，為了減小條紋寬度，可（）(A)減小單縫寬(B)用綠光照射(C)增大單縫與光屏間距離(D)減小激光器與單縫間距離10、在某次碰撞試驗中，質量均為1.2X105kg的兩火車頭從長為6.4km的直軌道兩端同時由靜止開始以0.25m/s2相向而行。它們碰擦前瞬間的總動能為()(A)0 (B)9.6X107J(C)1.92X108J (D)3.84X108J11、以下圖中p表示質子，e表示電子，距離D>d，其中O點場強最大的排布方式為()12、如圖所示，一根玻璃管上端開口下端封閉，上管的內徑小于下管的內徑。管內的水銀柱封閉了一定質量的氣體，在大氣壓保持不變的情況下，溫度升高，水銀柱全部進入上管而未溢出。此過程中，氣壓p隨體積V的變化關系為()二、填空題(共20分)13、在“用單分子油膜估測分子直徑”的實驗中，均勻撒痱子粉有利于形成_______，便于記錄數據。將體積為v的油酸酒精溶液滴在水面上，油膜充分散開后面積為S，溶液的濃度為，則估算該分子的直徑為________。14、如圖(a)所示，E為電源，R是定值電阻。閉合電鍵S，移動滑動變阻器R'滑片P會出現如圖(b)所示的U-1曲線，滑片P移至最右邊時對應圖中的a點。由圖可知，R'的最大值為____，在移動P的過程中R'消耗的最大功率為____W.15、質量m=1.67X1027kg的質子在高能粒子加速器中被加速為動能Ek=1.6X10-10J.某同學根據Ek=l/2mv2算出質子的速度4.38X108m/s(計算無誤)。此速度值不合理之處是_________，說明理由___________________。16、質量為m，擺長為L的單擺，拉開一定角度后，t1時刻由靜止釋放。在t1、t2、t3時刻(t1<t2<t3)，擺球動能Ek與勢能Ep第一次出現如圖關系，其中E0為單擺的總機械能。此單擺周期為________。擺球在最低點的向心加速度為______(取最低點為零勢能面)。17、倒入容器中的啤酒會形成大量泡沫。將啤酒倒入量筒中。結果表明量筒中的泡沫破裂與原子核衰變遵循同樣的統(tǒng)計規(guī)律。量筒中液面上的泡沫體積V隨時間t的變化如圖所示，則泡沫上表面下降的速度隨時間(填寫“增大”“減小”或“不變”)。假設泡沫均勻分布，量筒中泡沫從t=0開始，經過1.5個半衰期后剩下的體積為________cm3.三、綜合題(共40分)注意:第19、20題在列式計算、邏輯推理以及回答問題過程中，要求給出必要的圖示、文字說明、公式、演算等。18、(10分)圖(a)是用DIS研究機械能守恒的裝置.(1)圖(a)中定位檔片的作用是()(2)(多選題)實驗中測得C點的機械能偏大的原因是()(A)光電門在C的下方(B)擺錘釋放時繩子松弛(C)擺錘在擺動的過程中有空氣阻力(D)擺錘釋放時在A的上方(3)為了驗證單擺的機械能守恒。某同學測量了擺下擺時動能Ek與偏角的函數關系圖，如圖(b)所示。以D為零勢能面，當偏角=32°時擺的重力勢能為_______J，若擺的質量為0.0075kg，則擺長為_________m.19、(15分)如圖所示，足夠長的光滑金屬導軌寬L=0.5m，電阻不計。左端接個電動勢為3V的電源，整個裝置處于勻強磁場中?，F閉合電鍵s,質量為0.1kg的金屬棒ab由靜止開始運動，回路的電流逐漸減小，穩(wěn)定后感應電動勢為E,回路的電流為0,從閉合電鍵到逐漸穩(wěn)定的過程中，電源提供的能量E=10J，電源、導體棒產生的焦耳熱分別是Q1=0.5J.Q2=4.5J.(1)求內阻r和電阻R的阻值之比.(2)求導體棒穩(wěn)定時的速度和勻強磁場磁感應強度，(3)分析電鍵閉合后導體棒的運動情況和能量的轉化關系.20、(15分)足夠長的斜面與水平之間的傾角為37"。質量為2kg物體靜止在斜面底端。在平行于斜面向上的外力F=24N的作用下沿斜面向上運動，經過2s后撒去外力F.物體與斜面間的滑動摩擦系數為0.5，且最大靜摩擦力可近似等于滑動摩擦力。求:(1)物體在斜面上向上滑行的時間。(2)求上行過程中撤去F前后物塊受到的摩擦力做功之比k.(3)在S-t圖像中畫出減速階段的圖線。(t=0時，物體在S=0處)(4)分析說明為什么物塊動能與勢能相等的位置僅出現在物體沿斜面下滑的過程中，并求出該位置離斜面底墻的距離L.(取斜面底端為零勢能面)

2020年上海市普通高中學業(yè)水平等級性考試物理試卷答案解析版一、選擇題(共40分。第1-8小題，每小題3分，第9-12小題，每小題4分。每小題只有一個正確答案。)1.、射線的本質是()（A)原子核放出的電子流(B)原子核外電子電離形成的電子流C)原子核放射出的電磁波(D)原子核外電子受激發(fā)產生的電磁波[答案]A【解析】原子核內中子變質子放出電子，發(fā)生衰變，電子流即射線。[考察知識]三種射線的本質。[核心素養(yǎng)]物理觀念2、懸浮水中的花粉顆粒的布朗運動表明了()(A)分子之間有斥力(B)花粉顆粒的無規(guī)則熱運動(C)分子之間有引力(D)水分子的無規(guī)則熱運動[答案]D【解析】懸浮水中的花粉顆粒的布朗運動是由于水分子碰撞的不平衡性產生的，表明了水分子的無規(guī)則熱運動，有個成語是見微知著，我把此現象叫見著知微。[考察知識]布朗運動的本質。[核心素養(yǎng)]物理觀念3、一輛電動車在水平面上以恒定速率行駛，如圖所示。在ab.c三點的向心力大小分別是()(A)Fc>Fa>Fb.(B)Fa<Fc<Fb,(C)Fc<Fa<Fb(D)Fa>Fc>Fb[答案]A【解析】根據向心力公式，v相等，因為rc<ra<rb，所以Fc>Fa>Fb.。[考察知識]向心力的大小分析.[核心素養(yǎng)]科學思維(推理分析能力)4、如圖，在通電螺線管中央軸線上a、b、c三點和外側的d點中，磁感應強度最大的是()(A)a(B)b(C)c(D)d[答案]C【解析】根據磁感線的疏密可以判斷，C正確。[考察知識]通電螺線管內外磁場的分布。[核心素養(yǎng)]物理觀念5、一列橫波的波長為1.4m.在傳播方向上某質點從最大位移處回到平衡位置的最短時間為0.14s.則這列波的波速為()(A)0.4m/s(B)2.5m/s(C)5m/s(D)10ms[答案]B【解析】周期T=0.14×4s=0.56s，所以波速。[考察知識]描述波的物理量。[核心素養(yǎng)]科學思維(機械波傳播過程的推理分析)6,鑰匙從距水面20m高的橋面自由落下，竹筏前端在鑰匙下落瞬間正好位于正下方。該竹筏以2.1m/s的速度勻速前進，若鑰匙可以落入竹筏中，不考慮竹筏的寬度，則竹筏至少長（）(A)2m(B)4m（C）6m（D)8m[答案]B【解析】鑰匙從距水面20m高的橋面自由落下時間，竹筏至少長4.2m.[考察知識]直線運動+運動的等時性、[核心素養(yǎng)]科學思維(直線運動的規(guī)律結合運動的等時性)7.如圖所示，接有直流電源E的光滑金屬導軌水平放置。導軌間存在垂直于紙面向外的磁場，電阻不可忽略的導體棒ab靜止于導軌上，當電鍵S閉合的瞬間，導體棒()(A)向左移動(B)向右移動(C)上下彈跳（D）保持不動[答案]A【解析】電流從a向b，根據左手定則，導體棒受安培力向左，所以向左移動。[考察知識]楞次定律，[核心素養(yǎng)]物理觀念8、如圖所示，線框abcd與通有恒定電流的長直導線MN共面，線框從圖示位置I按以下四種方式運動，磁通量變化的絕對值最大的是()(A)平移到位置II(B)以bd為轉軸轉到位置II(C)以MN為轉軸轉到位置III(D)平移到以MN為對稱軸的位置III[答案]D【解析】平移到以MN為對稱軸的位置III，磁通量方向相反，磁通量的變化是原來磁通量的2倍。變化量最大。[考察知識]磁通量。[核心素養(yǎng)]科學思維(改變磁通量的分析)9、觀察光的衍射實驗裝置如圖所示，用紅色的激光可以照出某種衍射條紋，為了減小條紋寬度，可（）(A)減小單縫寬（B)用綠光照射(C)增大單縫與光屏間距離(D)減小激光器與單縫間距離[答案]B【解析】條紋寬度與波長成正比，綠光的波長比紅光短，所以減小條紋寬度。[考察知識]單縫銜射，[核心素養(yǎng)]物理觀念10、在某次碰撞試驗中，質量均為1.2105kg的兩火車頭從長為6.4km的直軌道兩端同時由靜止開始以0.25m/s2相向而行。它們碰擦前瞬間的總動能為()(A)0(B)9.6107J(C)1.92108J(D)3.84108J[答案]C【解析】速度總動能.[考察知識]直線運動的規(guī)律+動能，[核心素養(yǎng)]科學思維(公式的基本應用)11、以下圖中p表示質子，e表示電子，距離D>d.其中O點場強最大的排布方式為()[答案]C【解析】根據庫侖定律及電場強度定義式和電場的疊加得O點的電場強度分別為：A圖，B圖，C圖，D圖，比較可知，最大。[考察知識]電場的疊加。[核心素養(yǎng)]科學思維(電場在空間中的疊加分析)12、如圖所示，一根玻璃管上端開口下端封閉，上管的內徑小于下管的內徑。管內的水銀柱封閉了一定質量的氣體，在大氣壓保持不變的情況下，溫度升高，水銀柱全部進入上管而未溢出。此過程中，氣壓p隨體積V的變化關系為()[答案]C【解析】在水銀柱全部進入上管之前，被封閉的氣體的壓強，其中為水銀密度，h1為上管水銀高度，h2為下管水銀高度，因為水銀體積不變，所以（s1為上管截面積，s2為下管截面積），所以代入得，因為被封閉的氣體的體積(V2為下管總體積)所以得，所以P隨V線性增大。在水銀柱全部進入上管之后，被封閉的氣體的壓強，（h是水銀在上管的長度，不變）不變。所以C正確。[考察知識]氣體壓強的計算。[核心素養(yǎng)]科學思維(氣體壓強的動態(tài)分析)二、填空題(共20分)13、在“用單分子油膜估測分子直徑”的實驗中，均勻撒痱子粉有利于形成_______，便于記錄數據。將體積為v的油酸酒精溶液滴在水面上，油膜充分散開后面積為S,溶液的濃度為，則估算該分子的直徑為________。[答案]邊界清晰的油膜，[考察知識]油膜法估測分子直徑。[核心素養(yǎng)]科學探究(油膜法實驗的基本原理)14、如圖(a)所示，E為電源，R是定值電阻。閉合電鍵S，移動滑動變阻器R'滑片P會出現如圖(b)所示的U-1曲線，滑片P移至最右邊時對應圖中的a點.由圖可知，R'的最大值為____,在移動P的過程中R'消耗的最大功率為____W.[答案]10，0.45W【解析】據圖象，電源電動勢E=3V，內阻滑片P移至最右邊時，路端電壓，又，解得I=0.2A，所以.當時，R'消耗的最大功率為Pmax=(大家都知道為什么是這樣，不再贅述)[考察知識]閉合電路歐姆定律。[核心素養(yǎng)]科學探究(電路的動態(tài)過程+閉合電路，功率與等效內阻的關系)15、質量m=1.671027kg的質子在高能粒子加速器中被加速為動能Ek=1.610-10J.某同學根據Ek=mv2算出質子的速度4.38108m/s(計算無誤)。此速度值不合理之處是_________，說明理由___________________。[答案]速度超過光速，牛頓運動定律只能適用于宏觀、低速的情況【解析】速度接近或等于光速，Ek=mv2不再適用。速度超過光速也不可能。[考察知識]牛頓運動定律的應用。[核心素養(yǎng)]科學思維(數據分析和質疑能力，這個能力的考察是以往三維目標里沒有的!)16、質量為m，擺長為L的單擺，拉開一定角度后，t1時刻由靜止釋放。在t1、t2、t3時刻(t1<t2<t3)，擺球動能Ek與勢能Ep第一次出現如圖關系，其中E0為單擺的總機械能。此單擺周期為________.擺球在最低點的向心加速度為______(取最低點為零勢能面).[答案]4(t3-t1)，2Eo/mL【解析】從圖可以知道，t3時刻擺球在最低點，所以（t3-t1）=即周期T=4(t3-t1).最低點，所以向心加速度.[考察知識]單擺的簡諧振動+機械能守恒。[核心素券]科學探究(單擺擺動過程中簡諧振動與機械能守恒結合的考察)17、倒入容器中的啤酒會形成大量泡沫。將啤酒倒入量筒中。結果表明量筒中的泡沫破裂與原子核衰變遵循同樣的統(tǒng)計規(guī)律。量筒中液面上的泡沫體積V隨時間t的變化如圖所示，則泡沫上表面下降的速度隨時間(填寫“增大”“減小”或“不變”)。假設泡沫均勻分布，量筒中泡沫從t=0開始，經過1.5個半衰期后剩下的體積為________cm3.[答案]減小，51.16cm3【解析】因為衰變越來越慢，所以泡沫上表面下降的速度隨時間減小。根據衰變公式，本題V0=160cm3，，所以。[考察知識]半衰期的公式。[核心素養(yǎng)]科學思維(類似思想)三、綜合題(共40分)注意:第19、20題在列式計算、邏輯推理以及回答問題過程中，要求給出必要的圖示、文字說明、公式、演算等。18、(10分)圖(a)是用DIS研究機械能守恒的裝置.(1)圖(a)中定位檔片的作用是()(2)(多選題)實驗中測得C點的機械能偏大的原因是()(A)光電門在C的下方(B)擺錘釋放時繩子松弛(C)擺錘在擺動的過程中有空氣阻力(D)擺錘釋放時在A的上方(3)為了驗證單擺的機械能守恒。某同學測量了擺下擺時動能Ek與偏角的函數關系圖，如圖(b)所示。以D為零勢能面，當偏角=32°時擺的重力勢能為_______J，若擺的質量為0.0075kg.則擺長為_________m.[答案](1)定性研究在改變擺長時，機械能是否守恒(2)AD(3)0.060J，0.439m【解析】從圖象知，當時，即最低點D處，動能為，即為其他位置動能與重力勢能之和。從圖象知。當時，動能為，所以當時，重力勢能為。根據，解得，求得擺長L。[考察知識]DIS研究機械能守恒定律，[核心素養(yǎng)]科學探究(機械能守恒定律實驗的基本原理十數據讀取)19、(15分)如圖所示，足夠長的光滑金屬導軌寬L=0.5m，電阻不計。左端接個電動勢為3V的電源，整個裝置處于勻強磁場中。現閉合電鍵s,質量為0.1kg的金屬棒ab由靜止開始運動，回路的電流逐漸減小，穩(wěn)定后感應電動勢為E,回路的電流為0,從閉合電鍵到逐漸穩(wěn)定的過程中，電源提供的能量E=10J，電源、導體棒產生的焦耳熱分別是Q1=0.5J.Q2=4.5J.(1)求內阻r和電阻R的阻值之比.(2)求導體棒穩(wěn)定時的速度和勻強磁場磁感應強度，(3)分析電鍵閉合后導體棒的運動情況和能量的轉化關系【解析】（1）由內外電路電流相等，有Q1==0.5JQ2==4.5J解得：（2）能量守恒，解得感應電動勢，得.（3）閉合電鍵，導體棒中電流從a向b，根據左手定則，安培力向右，根據牛頓運動定律，導體棒向右加速運動，隨著速度增大，導體棒產生的電動勢逐漸增大，因為感應電動勢與電源電動勢相反，電流逐漸減小，安培力逐漸減小，加速度逐漸減小。當感應電動勢與電源電動勢大小相等時，電流為0.導體棒速度不變，達到穩(wěn)定。[考察知識]電磁感應綜合[核心素養(yǎng)]科學思維[分析]本題與常規(guī)的電路題略有不同，有兩個電源，一個是直流電源，一個