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高考真题

2020年江苏省高考物理试卷解析版下载

高考真题2021-05-11367来源:江苏高中试卷网

2020年江苏省高考物理试卷解析版下载  江苏卷 高考真题 第1张
2020年江苏省高考物理试卷解析版下载
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五、计算题(本大题共6小题,共59.0分)

1. 一只质量为的乌贼吸入的水,静止在水中。遇到危险时,它在极短时间内把吸入的水向后全部喷出,以的速度向前逃窜。求该乌贼喷出的水的速度大小v。

【答案】解:乌贼与乌贼喷出的水组成的系统为研究对象,系统动量守恒,以乌贼的速度方向为正方向,由动量守恒定律得:
 
代入数据解得乌贼喷出的水的速度为: 
答:该乌贼喷出的水的速度大小v为。

【解析】乌贼与水组成的系统动量守恒,由动量守恒定律可以求出乌贼喷出的水的速度大小。
本题考查了动量守恒定律的应用,本题属于反冲运动问题,根据题意应用动量守恒定律即可解题,解题时注意正方向的选择。

2. 一定质量的理想气体从状态A经状态B变化到状态C,其图象如图所示,求该过程中气体吸收的热量Q。

【答案】解:根据图象可知,理想气体从状态A到状态B的过程中,外界对气体做的功为:
从状态B到状态C的过程中,外界对气体做的功为:
根据热力学第一定律得:
由于气体在状态A和状态C的温度相同,故有:
代入数据解得:
即该过程中气体吸收的热量Q为;
答:该过程中气体吸收的热量Q为。

【解析】根据图象,可以求出理想气体从状态A到状态B以及从状态B到状态C的过程中,外界对气体做的功;然后应用根据热力学第一定律求解即可。
本题考查了理想气体问题中图象的面积的物理意义以及热力学第一定律的综合应用,要求同学们能够熟练应用。

3. 国际宇航联合会将2020年度“世界航天奖”授予我国“嫦娥四号”任务团队。“嫦娥四号”任务创造了多项世界第一。在探月任务中,“玉兔二号”月球车朝正下方发射一束频率为f的电磁波,该电磁波分别在月壤层的上、下表面被反射回来,反射波回到“玉兔二号”的时间差为已知电磁波在月壤层中传播的波长为,求该月壤层的厚度d。

【答案】解:电磁波在月壤层的传播速度为:
电磁波在时间内传播的距离为:
解得月壤层的厚度为:
答:该月壤层的厚度d为。

【解析】根据波长与频率的关系求出波的传播速度,已知反射波回到玉兔二号的时间差,根据运动学公式可以求出月壤层的厚度。
本题考查了求月壤层厚度问题,分析清楚电磁波的传播过程是解题的前提,根据波长、波速与频率的关系求出电磁波在月壤层中的传播速度,应用运动学公式即可解题。

4. 如图所示,电阻为的正方形单匝线圈abcd的边长为,bc边与匀强磁场边缘重合。磁场的宽度等于线圈的边长,磁感应强度大小为在水平拉力作用下,线圈以的速度向右穿过磁场区域。求线圈在上述过程中
感应电动势的大小E;
所受拉力的大小F;
感应电流产生的热量Q。

【答案】解:根据导体切割磁感应线产生的感应电动势计算公式可得:

根据闭合电路的欧姆定律可得感应电流为:
拉力的大小等于安培力,即:
解得:
根据功能关系可知,产生的焦耳热等于克服安培力做的功,即等于拉力F做的功,所以有:
代入数据得:
答:感应电动势的大小为;
所受拉力的大小为;
感应电流产生的热量为。

【解析】根据导体切割磁感应线产生的感应电动势计算公式求解感应电动势;
根据闭合电路的欧姆定律、安培力的计算公式结合平衡条件求解拉力大小;
根据功能关系求解感应电流产生的热量Q。
本题主要是考查电磁感应与力、能量的结合,根据平衡条件列出方程求解拉力,分析涉及电磁感应现象中的能量转化问题,根据功能关系列方程求解产生的热;第二问也可以根据焦耳定律求解。

5. 如图所示,鼓形轮的半径为R,可绕固定的光滑水平轴O转动。在轮上沿相互垂直的直径方向固定四根直杆,杆上分别固定有质量为m的小球,球与O的距离均为在轮上绕有长绳,绳上悬挂着质量为M的重物。重物由静止下落,带动鼓形轮转动。重物落地后鼓形轮匀速转动,转动的角速度为绳与轮之间无相对滑动,忽略鼓形轮、直杆和长绳的质量,不计空气阻力,重力加速度为g。求:
重物落地后,小球线速度的大小v;
重物落地后一小球转到水平位置A,此时该球受到杆的作用力的大小F;
重物下落的高度h。
2020年江苏省高考物理试卷解析版下载  江苏卷 高考真题 第2张

【答案】解:根据线速度和角速度的关系可知,重物落地后,小球线速度的大小为:
重物落地后一小球转到水平位置,此时小球的向心力为:
此时小球受到的向心力等于球受到杆的作用力与球重力的合力,如图所示;
根据几何关系可得:
落地时,重物的速度为:
由机械能守恒得:
解得:。
答:重物落地后,小球线速度的大小为;
重物落地后一小球转到水平位置A,此时该球受到杆的作用力的大小为;
重物下落的高度为。

【解析】根据线速度和角速度的关系求解小球线速度的大小;
根据向心力的计算公式求解小球的向心力大小,再根据力的合成方法求解此时该球受到杆的作用力的大小F;
重物的速度,由机械能守恒求解下落高度。
本题主要是考查机械能守恒定律和圆周运动的知识,弄清楚重物和小球的运动情况,根据线速度与角速度的关系、机械能守恒定律进行解答即可。

6. 空间存在两个垂直于Oxy平面的匀强磁场,y轴为两磁场的边界,磁感应强度分别为、甲、乙两种比荷不同的粒子同时从原点O沿x轴正向射入磁场,速度均为v。甲第1次、第2次经过y轴的位置分别为P、Q,其轨迹如图所示。甲经过Q时,乙也恰好同时经过该点。已知甲的质量为m,电荷量为q。不考虑粒子间的相互作用和重力影响。求:
到O的距离d;
甲两次经过P点的时间间隔。
乙的比荷可能的最小值。
2020年江苏省高考物理试卷解析版下载  江苏卷 高考真题 第3张

【答案】解:甲粒子先后在两磁场中做匀速圆周运动,设半径分别为、,
根据洛伦兹力提供向心力可得:
所以有:,
根据几何关系由:
解得:;
甲粒子先后在两磁场中做匀速圆周运动,设运动时间分别为、,
由得:,
且有:,
解得:;
乙粒子周期性地先后在两磁场中做匀速圆周运动,若经过两磁场的次数均为、2、
相遇时,有,
解得:
根据题意,舍去,当时,有最小值,
若先后经过右侧、左侧磁场的次数分别为、、1、2、,经分析不可能相遇。
综上分析,比荷的最小值为。
答:到O的距离为;
甲两次经过P点的时间间隔为;
乙的比荷可能的最小值为。

【解析】甲粒子先后在两磁场中做匀速圆周运动,根据洛伦兹力提供向心力求解半径,根据几何关系求解d;
甲粒子先后在两磁场中做匀速圆周运动,根据周期公式求时间,再求出甲两次经过P点的时间间隔;
乙粒子周期性地先后在两磁场中做匀速圆周运动,若经过两磁场的次数均为n,根据时间关系和位移关系求解比荷的表达式,讨论求出比荷最小值;若乙粒子先后经过右侧、左侧磁场的次数分别为、、1、2、,经分析不可能相遇。
本题主要是考查带电粒子在磁场中的运动,关键是分析清楚粒子的运动过程,根据洛伦兹力提供向心力求解半径,再根据几何关系求解未知量;根据周期公式结合轨迹对应的圆心角求时间。