2020年全国统一高考物理试卷解析版（新课标Ⅲ）
一、单选题（本大题共5小题，共30.0分）
1. 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由断开状态拨至连接状态，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端时圆环向右运动，拨至N端时向左运动
【答案】B
【解析】
【分析】
当开关S由断开状态拨至连接状态，依据右手螺旋定则，可判定通电螺线管的磁场，从而导致金属圆环的磁通量发生变化，进而由楞次定律可得线圈中产生感应电流，则处于磁铁的磁场受到安培力，使圆环运动。
考查电磁感应现象，掌握右手螺旋定则与楞次定律的内容，并理解从楞次定律相对运动角度可得：增则斥，减则吸，注意本题中开关拨至M端或N端，对实验结果均没有影响。
【解答】
当开关S由断开状态拨至连接状态时，不论拨至M端或N端，均会导致通电螺线管的电流增大，根据右手螺旋定则可知，穿过通电螺线管的磁场在增强，那么导致圆环的磁通量变大，从而由楞次定律可知圆环中产生感应电流，且又处于磁场中，则受到的安培力作用，使它远离通电螺线管，即向右移动，故B正确，ACD错误；
故选：B。
2. 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、乙的速度随时间的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
【答案】A
【解析】解：设甲的质量为m，乙的质量为M，碰撞前甲、乙的速度大小分别为和，
碰撞后甲、乙的速度大小分别为和，
碰撞过程中动量守恒，则，
解得，
则碰撞过程两物块损失的机械能，故A正确，BCD错误。
故选：A。
甲、乙物块在碰撞的过程中动量守恒，以此求解出乙的质量，碰撞过程两物块损失的机械能等于碰撞前甲、乙的总动能减去碰撞后甲、乙的总动能。
解决该题需要明确知道甲乙在碰撞过程中动量守恒，知道动量是矢量，在计算时必须遵循矢量的运算规则。
3. “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.
【答案】D
【解析】解：令月球的半径为，月球的质量为，地球的质量为M，嫦娥四号的质量为m，则嫦娥四号”绕月球做匀速圆周运动的半径为，
根据牛顿第二定律有：
所以
根据黄金代换式有：，
所以嫦娥四号”绕月球做圆周运动的速率为：，故ABC错误，D正确。
故选：D。
“嫦娥四号”绕月球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，在地球表面上的物体的重力等于万有引力，以此分析求出其速率的表达式。
解决该题需要明确知道“嫦娥四号”绕月球做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供，掌握黄金代换式的表达式。
4. 如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上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和若，则等于
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
对O点进行受力分析，依据平衡条件，结合力的三角形定则即可求解，难度一般。
【解答】
对O点的受力分析如下图：O点受到三个力的作用，其中与甲乙相连的绳子的拉力大小均为mg，这两个力的合力与第三个力等大反向。由几何关系知
由共点力平衡条件和几何关系可知：，解得，则，故B项正确，ACD项错误。
综上所述，本题正确答案为B。
5. 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，磁场的方向与圆柱轴线平行，其横截面如图所示。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，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圆围成的区域内，磁场的磁感应强度最小为
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】解：当电子在磁场中的运动轨迹和外圆相切时，电子在图中实线圆围成的区域内运动的半径最大，电子的运动轨迹如图
，
令电子的半径为r，根据几何知识有，
所以电子的最大半径为，因为，所以，
则磁感应强度的最小值为，故ABD错误，C正确。
故选：C。
解决该题需要明确知道电子在实线圆围成的区域内运动的临界情况，能正确作出运动轨迹，能根据几何知识求解圆周运动的半径。
二、多选题（本大题共4小题，共23.0分）
6. 1934年，约里奥居里夫妇用粒子轰击铝箔，首次产生了人工放射性同位素X，反应方程为会衰变成原子核Y，衰变方程为则
A. X的质量数与Y的质量数相等 B. X的电荷数比Y的电荷数少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
【答案】AC
【解析】解：A、设X的质量数为M，电荷数为A，根据核反应中质量数守恒和电荷数守恒可知：；
解得：，；
设Y的质量数为，电荷数为，根据核反应中质量数守恒和电荷数守恒可知：；
解得：，；
A、X的质量数与Y的质量数相等，都是30，故A正确；
B、X的电荷数比Y的电荷数多1，故B错误；
C、X的电荷数为15，比铝的电荷数多2，故C正确；
D、X的质量数为30，和铝的质量数不相等，故D错误。
故选：AC。
根据核反应方程中质量数和电荷数守恒，即可求出X和Y的质量数和电荷数。
本题考查核反应方程的配平，要明确质量数守恒和电荷数守恒的应用。
7. 在图所示的交流电路中，电源电压的有效值为220V，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，、、均为固定电阻，，，各电表均为理想电表。已知电阻中电流随时间t变化的正弦曲线如图所示。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 D. 变压器传输的电功率为
【答案】AD
【解析】解：A、分析图可知，交流电的周期为，则频率为50Hz，故A正确；
BC、分析副线圈电路，两电阻并联，电流之比等于电阻的反比，通过电阻的电流有效值为，则通过电阻的电流为，电流表示数为，副线圈输出电流：，根据变流比可知，原线圈输入电流：，变压器的输出功率：，则输入功率：，分析原线圈电路，根据能量守恒可知，总功率：，解得电阻，则电压表示数：，故BC错误；
D、根据上述分析可知，变压器传输的电功率为15W，故D正确。
故选：AD。
根据周期确定频率。
分析副线圈电路，得到流过电阻的电流，根据变流比确定原线圈输入电流。
根据能量守恒，得到电压表示数和变压器传输电功率。
此题考查了变压器的构造和原理，明确变压比、变流比是解题的关键，对于原线圈串联电阻的电路，需要从电流入手分析。
8. 如图，是锐角三角形PMN最大的内角，电荷量为的点电荷固定在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点的电势能比其在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
【答案】BC
【解析】解：A、点电荷的电场以点电荷为中心，向四周呈放射状，如图所示：是最大内角，所以，因为是锐角三角形，过P点作MN上的高线为P到线段MN的最短距离，所以点P到线段MN上的点的距离先减小后变大，即r先减小后变大，根据点电荷的场强公式，可知从M点到N点电场强度先增大后减小，故A错误；
B、电场线与等势面图中虚线处处垂直，沿电场线方向电势降低，所以从电势先增大后减小，故B正确；
C、两点的电势大小关系为，根据电势能的公式可知正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能，故C正确；
D、正电荷从M点移动到N点，电势能减小，电场力所做的总功为正功，故D错误。
故选：BC。
电场强度用公式分析；沿电场线方向电势降低；电势能用公式分析；电场力做功根据电势能变化分析。
本题考查的是电场强度、电势、电势能大小比较，平时要熟记相关公式以及电势能与电场力做功之间的关系。
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