2020 江苏卷 物理

质量为 $1 . 5 { \times } 1 0 ^ { 3 } \mathrm { k g }$ 的汽车在水平路面上匀速行驶，速度为20m/s，受到的阻力大小为1 $. 8 \times 1 0 ^ { 3 } \mathrm { N }$ 。此时，汽车发动机输出的实际功率是（　　）

电流互感器是一种测量电路中电流的变压器，工作原理如图所示。其原线圈匝数较少，串联在电路中，副线圈匝数较多，两端接在电流表上。则电流互感器（　　）

如图所示，一小物块由静止开始沿斜面向下滑动，最后停在水平地面上。斜面和地面平滑连接，且物块与斜面、物块与地面间的动摩擦因数均为常数。该过程中，物块的动能 $E _ { \mathrm { k } }$ 与水平位移x关系的图象是（　　）

中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”，为国际抗疫贡献了中国力量。某运送防疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成，在车头牵引下，列车沿平直轨道匀加速行驶时，第2节对第3节车厢的牵引力为F。若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等，则倒数第3节对倒数第2节车厢的牵引力为（　　）

甲、乙两颗人造卫星质量相等，均绕地球做圆周运动，甲的轨道半径是乙的2倍。下列应用
公式进行的推论正确的有（　　）

如图所示，小球A、B分别从2l 和l 高度水平抛出后落地，上述过程中A、B的水平位移分的别为l和2l 。忽略空气阻力，则（　　）

如图所示，绝缘轻杆的两端固定带有等量异号电荷的小球（不计重力）。开始时，两小球分别静止在A、B位置。现外加一匀强电场E，在静电力作用下，小球绕轻杆中点O转到水平位置。取O点的电势为0。下列说法正确的有（　　）

某同学描绘一种电子元件的I U- 关系图象，采用的实验电路图如题图1所示，V为电压表

mA为电流表，E为电源（电动势约6V ），R为滑动变阻器（最大阻值20Ω）， $R _ { 0 }$ 为定值电阻，S为开关。

图1

图2
(1)请用笔画线代替导线，将题图2所示的实物电路连接完整

(2)调节滑动变阻器，记录电压表和电流表的示数如下表：

<table><tr><td rowspan=1 colspan=1>电压U/V</td><td rowspan=1 colspan=1>0.000</td><td rowspan=1 colspan=1>0.250</td><td rowspan=1 colspan=1>0.500</td><td rowspan=1 colspan=1>0.650</td><td rowspan=1 colspan=1>0.700</td><td rowspan=1 colspan=1>0.725</td><td rowspan=1 colspan=1>0.750</td></tr><tr><td rowspan=1 colspan=1>电流I/mA</td><td rowspan=1 colspan=1>0.00</td><td rowspan=1 colspan=1>0.10</td><td rowspan=1 colspan=1>0.25</td><td rowspan=1 colspan=1>0.60</td><td rowspan=1 colspan=1>1.70</td><td rowspan=1 colspan=1>4.30</td><td rowspan=1 colspan=1>7.50</td></tr></table>

请根据表中的数据，在方格纸上作出该元件的I U- 图线

(3)根据作出的I U- 图线可知，该元件是 （选填“线性”或“非线性”）元件。

(4)在上述测量中，如果用导线代替电路中的定值电阻 $R _ { 0 }$ ，会导致的两个后果是
A．电压和电流的测量误差增大
B．可能因电流过大烧坏待测元件
C．滑动变阻器允许的调节范围变小
D．待测元件两端电压的可调节范围变小

疫情期间“停课不停学”，小明同学在家自主开展实验探究。用手机拍摄物体自由下落的视频，得到分帧图片，利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度，实验装置如题图1所示。

图1

图 2

(1)家中有乒乓球、小塑料球和小钢球，其中最适合用作实验中下落物体的是

(2)下列主要操作步骤的正确顺序是 \_\_\_\_\_。（填写各步骤前的序号）

①把刻度尺竖直固定在墙上

②捏住小球，从刻度尺旁静止释放

③手机固定在三角架上，调整好手机镜头的位置

④打开手机摄像功能，开始摄像

(3)停止摄像，从视频中截取三帧图片，图片中的小球和刻度如题图2所示。已知所截取的图片相邻两帧之间的时间间隔为 $\frac { 1 } { 6 } \mathrm { { s } }$ ，刻度尺的分度值是1mm，由此测得重力加速度为$\mathrm { m } / \mathrm { s } ^ { 2 }$ C

(4)在某次实验中，小明释放小球时手稍有晃动，视频显示小球下落时偏离了竖直方向。从该视频中截取图片，\_\_ \_\_\_（选填“仍能”或“不能”）用③问中的方法测出重力加速度。

“测温枪”（学名“红外线辐射测温仪”）具有响应快、非接触和操作方便等优点。它是根据黑体辐射规律设计出来的，能将接收到的人体热辐射转换成温度显示。若人体温度升高，则人体热辐射强度I及其极大值对应的波长l的变化情况是（　　）

大量处于某激发态的氢原子辐射出多条谱线，其中最长和最短波长分别为 $\lambda _ { \mathfrak { i } }$ 和 $\lambda _ { 2 }$ ，则该激发态与基态的能量差为\_\_\_\_\_，波长为 $\lambda _ { \mathfrak { i } }$ 的光子的动量为\_\_\_\_\_。（已知普朗克常量为h，光速为c）

一只质量为1.4kg 的乌贼吸入0.1kg 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2m/s的速度向前逃窜。求该乌贼喷出的水的速度大小v。

玻璃 出现和使用在人类生活里已有四千多年的历史，它是一种非晶体。下列关于玻璃的的
说法正确的有（　　）

一瓶酒精用了一些后，把瓶盖拧紧，不久瓶内液面上方形成了酒精的饱和汽，此时（选填“有”或“没有”）酒精分子从液面飞出。当温度升高时，瓶中酒精饱和汽的密度$\_$（选填“增大”“减小”或“不变”）。

一定质量的理想气体从状态A经状态B变化到状态C，其 $p - { \frac { 1 } { V } }$ 图象如图所示，求该过程中气体吸收的热量Q。

电磁波广泛应用在现代医疗中。下列属于电磁波应用的医用器械有（　　）

我国的光纤通信技术处于世界领先水平。光纤内芯（内层玻璃）的折射率比外套（外层玻璃）的\_\_\_\_\_（选填“大”或“小”）。某种光纤的内芯在空气中全反射的临界角为 $4 3 ^ { \circ }$ ，则该内芯的折射率为\_\_\_\_\_。（取 $\sin 4 3 ^ { \circ } = 0 . 6 8 , \cos 4 3 ^ { \circ } = 0 . 7 3$ ，结果保留2位有效数字）【答案】 (1). 大 (2). 1.5

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 $\Delta t$ 。已知电磁波在月壤层中传播的波长为l，求该月壤层的厚度d。

如图所示，电阻为0.1Ω的正方形单匝线圈abcd的边长为0.2m，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0.5T。在水平拉力作用下，线圈以$8 \mathrm { m } / \mathrm { s }$ 的速度向右穿过磁场区域。求线圈在上述过程中：

(1)感应电动势的大小E；

(2)所受拉力的大小F；

(3)感应电流产生的热量Q。

$$ \boxed { \begin{array} { r c l } { \mathbf { \boldsymbol { \times } } } & { \times } & { \times } \\ { \mathbf { \boldsymbol { \times } } } & { \times } & { \times } \\ { \mathbf { \boldsymbol { \times } } } & { \times } & { \times } \\ { \mathbf { \boldsymbol { \times } } } & { \times } & { \times } \\ { \mathbf { \boldsymbol { \times } } } & { \times } & { \times } \\ { \mathbf { \boldsymbol { \times } } } & { \times } & { \times } & { \dots } \end{array} } . $$

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2R。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 $\omega$ 。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 $_ { I g }$ 。求：

(1)重物落地后，小球线速度的大小v；

(2)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；

(3)重物下落的高度h。

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 $2 { B } _ { 0 }$ $3 B _ { 0 }$ 。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：

①Q到O的距离d；

(2)甲两次经过P点的时间间隔Dt；

(3)乙的比荷 $\frac { q ^ { ' } } { m ^ { ' } }$ 可能的最小值。