2020年普通高等学校招生全国统一考试物理样卷（四）

一、单选题

1. 难度：中等

安培曾假设：地球的磁场是由绕地轴的环形电流引起的。现代研究发现：地球的表面层带有多余的电荷，地球自转的速度在变慢。据此分析，下列说法正确的是（　　）

A.地球表面带有多余的正电荷，地球的磁场将变弱

B.地球表面带有多余的正电荷，地球的磁场将变强

C.地球表面带有多余的负电荷，地球的磁场将变弱

D.地球表面带有多余的负电荷，地球的磁场将变强

2. 难度：中等

一辆汽车在水平公路上拐弯，其运动可看成匀速圆周运动。沿圆周运动半径方向的汽车轮胎与路面的最大静摩擦力为。圆周运动的半径为，汽车的质量为。在汽车做圆周运动过程中（　　）

A.受重力、支持力、半径方向的静摩擦力、向心力

B.为避免侧滑，向心加速度不能超过

C.为避免侧滑，最大速度为

D.速度为时，在半径方向轮胎与地面间的摩擦力为

3. 难度：困难

如图所示，一个质量为的物块在恒力的作用下，紧靠在一个水平的上表面上保持静止，物块与上表面间静摩擦因数为，取。与水平面的夹角为，则角的最小值为（　　）

A. B.

C. D.

4. 难度：中等

如图所示，一个圆弧面在点与水平面相切，圆弧面的半径。在两点间放平面薄木板。一个小物块以的速度从点滑上木板，并恰好能运动至最高点。物块与木板间的动摩擦因数为，取。则小物块向上运动的时间为（　　）

A. B. C. D.

二、多选题

5. 难度：中等

如图甲所示，一个匝数为的多匝线圈，线圈面积为，电阻为。一个匀强磁场垂直于线圈平面穿过该线圈。在0时刻磁感应强度为，之后随时间变化的特点如图乙所示。取磁感应强度向上方向为正值。线圈的两个输出端、连接一个电阻。在过程中（　　）

A.线圈的点的电势高于点电势

B.线圈的、两点间的电势差大小为

C.流过的电荷量的大小为

D.磁场的能量转化为电路中电能，再转化为电阻、上的内能

6. 难度：中等

如图甲为研究光电效应实验的部分装置示意图。实验中用频率为的光照射某种金属，其光电流随光电管外电源电压变化的图像如图乙。已知普朗克常量为，电子带的电荷量为。下列说法中正确的是（　　）

A.测量电压时，光电管的极应连接外电源的负极

B.光电子的最大初动能为

C.该金属的逸出功为

D.当电压大于时，增加光照强度则光电流增大

7. 难度：中等

空间中有水平方向的匀强电场，同一电场线上等间距的五个点如图所示，相邻各点间距均为。一个电子在该水平线上向右运动，电子过点时动能为，运动至点时电势能为，再运动至点时速度为零。电子电荷量的大小为，不计重力。下列说法正确的是（　　）

A.由至的运动过程，电场力做功大小为

B.匀强电场的电场强度大小为

C.等势面的电势为

D.该电子从点返回点时动能为

8. 难度：中等

地球探测器的发射可简化为以下过程。先开动发动机使探测器从地表由静止匀加速上升至高处，该过程的平均加速度约为。再开动几次发动机改变探测器速度的大小与方向，实现变轨，最后该探测器在高度绕地球做匀速圆周运动。已知探测器的质量约为，地球半径约为，万有引力常量为。探测器上升过程中重力加速度可视为不变，约为。则关于探测器的下列说法，正确的是（　　）

A.直线上升过程的末速度约为

B.直线上升过程发动机的推力约为

C.直线上升过程机械能守恒

D.绕地球做匀速圆周运动的速度约为

三、实验题

9. 难度：中等

研究电阻值相近的两个未知元件和的伏安特性，使用的器材有多用电表、电压表（内阻约为）、电流表（内阻约为）。

(1)用多用电表欧姆挡的“”倍率粗测元件的电阻，示数如图（a）所示，其读数为_____。若用电压表与电流表测量元件的电阻，应选用图（b）或图（c）中的哪一个电路_____（选填“（b）”或“（c）”）。

(2)连接所选电路并闭合开关，滑动变阻器的滑片从左向右滑动，电流表的示数逐渐______（选填“增大”或“减小”）；依次记录实验中相应的电流值与电压值。

(3)将元件换成元件，重复上述步骤进行实验。

(4)图（d）是根据实验数据作出的元件和的图线，由图像可知，当元件中的电流增大时其电阻_________（选填“增大”“减小”或“不变”）。

10. 难度：中等

用图甲所示的实验装置验证、组成的系统的机械能守恒。从高处由静止开始下落，同时向上运动拉动纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图乙给出的是实验中获取的一条纸带，其中0是打下的第一个点，每相邻两个计数点间还有4个未标出的点，计数点间的距离如图中所示。已知电源的频率为，，，取。完成以下问题。（计算结果保留2位有效数字）

(1)在纸带上打下计数点5时的速度_____。

(2)在打0~5点过程中系统动能的增加量______，系统势能的减少量_____，由此得出的结论是________________。

(3)依据本实验原理作出的图像如图丙所示，则当地的重力加速度______。

四、解答题

11. 难度：中等

雨滴的实际形成及下落过程较为复杂，其中的一种简化模型如下所述。一个质量为的雨滴甲由静止竖直下落后，与另一个以的速度竖直匀速下落的雨滴乙碰撞，碰撞后合为一个较大的雨滴。雨滴乙的质量为，碰撞位置离地面的高度为，取重力加速度为。设各雨滴在空气中运动时所受阻力大小相等。

(1)求雨滴下落过程所受空气阻力的大小；

(2)若雨滴与地面的碰撞时间为，碰撞后的雨滴速度为零，求碰撞作用力的大小。

12. 难度：困难

如图，从离子源A发出的初速度为零、带电荷量为质量为的正离子，被电压为的电场加速后，沿中心轴线射入带电的平行板电容器。电容器的板长为、板间距离为，板间电压为。离子射出电场一段时间后又进入一个环状区域的匀强磁场，磁场的外半径为，宽度，磁场方向垂直于纸面向里，磁场的圆心与平行板电容器的中心重合，求：

(1)该离子进入偏转电场时速度的大小；

(2)为使该离子不能从磁场外边缘射出，磁场的磁感应强度的最小值；

(3)为保证该离子不从磁场外边缘射出，离子在磁场中运动的最长时间。

五、多选题

13. 难度：中等

下列有关热现象的说法中，正确的是（　　）

A.温度高的物体内能不一定大

B.气体的温度升高，所有分子的运动速率都增大

C.物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功

D.对物体做功不能改变物体的分子势能

E.物体的内能跟物体的温度和体积有关

六、解答题

14. 难度：中等

某汽车轮胎能在的范围内正常工作，正常工作时胎内气体的压强最高不能超过，最低不能低于。在的室温环境下给该轮胎充气，充气结束时，胎内气体的温度升高到。假定轮胎容积不变，分析解答下列问题。

(i)夏天的汽车行驶在温度较高的马路上，轮胎容易爆裂。若该胎内气体温度高达，从微观上分析胎内气体压强变化导致爆胎这一现象；

(ii)求充气结束时轮胎内气体压强的范围（结果保留两位有效数字）。

七、多选题

15. 难度：中等

用甲、乙两种不同的单色光应用同一实验装置分别做双缝干涉实验。比较两次实验得到的干涉条纹图案，甲光的干涉条纹间距大于乙光的干涉条纹间距，则（　　）

A.甲的波长大于乙的波长

B.甲的频率大于乙的频率

C.玻璃对甲的折射率小于对乙的折射率

D.若两种光在玻璃中传播，甲的速度等于乙的速度

E.若两种光从玻璃射向空气发生全反射，甲的临界角大于乙的临界角

八、解答题

16. 难度：中等

甲、乙两列简谐横波在同一介质中分别沿轴正向和负向传播，波速度均为.两列波在时的波形曲线如图所示，求:

（1）时，介质中偏离平衡位置位移为的所有质点的坐标;

（2）从开始，介质中最早出现偏离平衡位置位移为的质点的时间.