2020全国卷三物理
2020年全国卷三理科综合物理试题
二、选择题：本题共8小题，每小题6分，共48分。在每个小题给出的四个选项中，第14-18题只有一个选项符合题目要求，第19-21题有多项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有错选的得零分。
14.如图，水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈，右边套有一金属圆环，圆环初始时静止。将图中开关s由断开拨至连接状态，电路接通的瞬间，可观察到（ ）
A.拨至M端或N端，圆环都向左运动 B.拨至M端或N端，圆环都向右运动
C.拨至M端时圆环向左运动，拨至N端时向右运动 D.拨至M端圆时环向右运动，拨至N端时向左运动14. 15. 甲、乙两个物块在光滑水平桌面上沿同一直线运动，甲追上乙，并与乙发生碰撞，碰撞前后甲乙的速度随时间变化如图中实线所示。已知甲的质量为1kg，则碰撞过程两物块损失的机械能为（ ） A.3J B.4J C.5J D.6J
16.“嫦娥四号”探测器于2019年1月在月球背面成功着陆，着陆前曾绕月球飞行，某段时间可认为绕月球做匀速圆周运动，圆周半径为月球半径的k倍。已知地球半径R是月球半径的P倍，地球质量是月球质量的Q倍，地球表面重力加速度大小为g。则“嫦娥四号”绕月球做圆周运动的速率为（ ） A.
B.
C.
D.
17.如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一根不可伸长的轻质细绳的O点处；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连。甲、乙两物体的质量相等。系统平衡时，O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β，若α=70o，则等于（ ） A.45o B.55o C.60o D.70o
18. 真空中有一匀强磁场，磁场边界为两个半径分别为a和3a的同轴圆柱面，磁场方向与圆柱轴线平行，其横截面积如图所示。一速率为v的电子从圆心沿半径方向进入磁场。已知电子质量为m，
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电荷量为e，忽略重力。为使该电子的运动被限制在图中实线围成的区域内，磁场的磁感应强度最小为（ ） A.
B.
C.
D.
19.1934年，约里奥—居里夫妇用α粒子轰击铝箔，首次产生了人工放射性同位
素X，反应方程式为
，则（ ）
，X会衰变成原子核Y，衰变方程为
A.X的质量数与Y的质量数相等 B.X的电荷数比Y电荷数少1 C. X的电荷数比
的电荷数多2 D. X的质量数与
的质量数相等
20.在图（a）所示的交流电路中，电源电压的有效值为220V，理想变压器原、副线圈的匝数为10:1，R1、R2、R3均为定值电阻，R2=10Ω，R3=20Ω，各电表均为理想电表。已知电阻R2中电流i2随时间t变化的正弦曲线如图（b）所示。下列说法正确的是（ ） A.所用交流电的频率为50Hz B.电压表的示数为100V C.电流表的示数为1.0A D.变压器传输的电功率为15.0W
21.如图∠M是锐角三角形PMN最大的内角，电荷量为q（q>0）的点电荷固定在P点。下列说法正确的是（ ）
A.沿MN边，从M点到N点，电场强度的大小逐渐增大 B. 沿MN边，从M点到N点，电势先增大后减小 C.正电荷在M的电势能比其在N点的电势能大
D.将正电荷从M点移动到N点，电场力所做的总功为负
三.非选择题：共174分。第22-32为必考题，每个试题考生都必须作答。第33-38题为选考题，学生根据要求作答。 （一）必答题：共129分。 22.（6分）
某同学用如图（a）所示装置验证动能定
P
M N
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理，。调整木板的倾角平衡摩擦阻力后，挂上钩码，钩码下落，带动小车运动并打出纸带。某次实验得到的纸带及相关数据如图（b）所示。
已知打出图（b）中相邻两点的时间间隔为0.02s，从图中给出的数据中可以得到，打出B点时小车的速度大小为vB= m/s，打出P点时小车的速度大小为vP= m/s。（结果均保留2位有效数字）；
若要验证动能定理，除了需要测量钩码的质量和小车质量以外，还需要从图（b）给出的数据中求得的物理量为 。 23.（9分）
已知一热敏电阻从10oC升至60oC时阻值从几千欧降至几百欧。某同学用伏安法测量其阻值随温度变化的关系。所用器材：电源E、开关S、滑动变阻器R（最大值为20Ω）、电压表（可视为理想电表）和毫安表（内阻约为100Ω）. （1）在答题卡上所给的器材符合、号之间画出连线，组成测量电路图。
（2）实验时，将热敏电阻置于温度控制室中，记录不同温度下电压表和毫安表的示数，计算相应的热敏电阻值。若某次热敏电阻的示数分别为5.5V和3.0mA，则此时热敏电阻值为 kΩ.（保留2位有效数字）。实验中测定该热敏电阻阻值R随温度t变化的曲线如图（a）所示。
（3）热敏电阻从温控室取出置于室温下，测得达到热平衡时的阻值为2.2kΩ，如图（a）求得，此时的温度为 oC（保留3位有效数字）。
（4）利用实验中的热敏电阻可以制作温度报警器，其电路图的一部分如图（b）所示。图中E为直流电源（电动势为10V，内阻可以忽略）；当图中的输出电压达到或超过6.0V时，触发报警器（图中未画出）报警。若要求开始报警时环境温度为50 oC，则图中 （填“R1”或“R2”）应使用热敏电阻，另一固定电阻
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的阻值应为 kΩ（保留2位有效数字）。
24. （12分）
如图，一边长为的正方形金属框abcd固定在水平面，空间存在方向垂直于水平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场，一长度大于
的均匀导体棒以速
率v自左向右在金属框上匀速滑过，滑动过程中导体棒始终与ac垂直且中点位于ac上，导体棒与金属框接触良好。已知导体棒单位长度的电阻为r，金属框电阻可以忽略。将导体棒与a点之间的距离记为x，求导体棒所受安培力的大小随
b
x（0≤x≤
25. （20分）
）变化的关系式。
a x c
d
如图，相距L=11.5m的平台位于同一水平面内，二者间用传送带相接。传送带向右匀速运动，其速度的大小v可以由驱动系统根据需要设定，质量为m=10kg的载物箱（可视为质点），以初速度v0=5.0m/s自左侧平台滑上传送带。载物箱与传送带间的动摩擦因数μ=0.10，重力加速度取g =10m/s2. （1）若v0=4.0m/s，求载物箱通过传送带所需的时间； （2）求载物箱到达右侧平台所能达到的最大速度和最小速度； （3）若v0=6.0m/s，载物箱滑上传送带
后，传送带速度突然变为零，求
载物箱从左侧平台向右侧平台运动的过程中，传送带对它的冲量
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（二）选考题：共45分。请考生从2道物理题、2道化学题、2道生物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。 33.〖物理——选修3—3〗（15分）
（1）（5分）如图，一开口向上的导热汽缸内，用活塞封住了一定质量的理想气体，活塞与汽缸间无摩擦。现用外力作用在活塞上，使其缓慢下降。环境温度不变，系统始终处于平衡状态。在活塞下降过程中 。（填正确答案标号。选对一个得2分，选对2个的4分，选对3个得5分；每选错一个扣3分，最低分为0分）
A.气体体积逐渐减小，内能增加 B.气体压强逐渐增大，内能不变 C. .气体压强逐渐增大，放出热量 D.外界对气体做功，气体内能不变 E. 外界对气体做功，气体吸收热量
（2）（10分）如图，两侧粗细均匀、横截面积相等、高度均为H=18cm的U形管，左管上端封闭，右管上端开口。右管中有高h0=4cm的水银柱，水银柱的上表面离管口的距离l=12cm，管底水平段的体积可以忽略。环境温度为T1=283K，大气压强p0=76cmHg。
（ⅰ）现从右侧端口缓慢注入水银（与原水银柱之间无气隙），恰好使水银柱右端到达右管底部。此时水银柱的高度是多少？
（ⅱ）再将左管中封闭气体缓慢加热，使水银柱上表面恰与右管口平齐，此时封闭气体的温度为多少？
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