天津市十二区县重点学校2020届高三毕业班联考物理试题（一）

2020年天津市十二区县重点学校高三毕业班联考（一）物理试卷第Ⅰ卷注意事项：1．每小题选出答案后，把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。2．本卷共8题，每题5分，共40分.一、选择题（每小题5分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）1.下列说法正确的是(　  　)A. 结合能越大，原子中的核子结合的越牢固，原子核越稳定B. 衰变为，要经过4次α衰变及6次β衰变C. 卢瑟福通过实验发现质子的核反应方程为D. 质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3，那么质子和中子结合成一个α粒子，所释放的核能为ΔE＝(m1＋m2－m3)c2【答案】C【解析】【详解】比结合能越大，原子中的核子结合的越牢固，原子核越稳定，选项A错误； 衰变为，发生α衰变是放出42He，发生β衰变是放出电子0-1e，设发生了x次α衰变和y次β衰变，则根据质量数和电荷数守恒有：4x+222=238，解得x=4；2x-y+86=92，得y=2，故衰变过程中共有4次α衰变和2次β衰变，故B错误；卢瑟福通过实验发现质子的核反应方程为，选项C正确；质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3，那么质子和中子结合成一个α粒子，核反应是，根据质能方程，所释放的核能为ΔE＝(2m1＋2m2－m3)c2，选项D错误；故选C.2.中医拔罐疗法在中国有着悠久的历史，早在成书于西汉时期的帛书《五十二病方》中就有类似于后世的火罐疗法。其方法是以罐为工具，将点燃的纸片放入一个小罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地“吸”在皮肤上，造成局部瘀血，以达到通经活络、行气活血、消肿止痛、祛风散寒等作用的疗法。在刚开始的很短时间内，火罐“吸”在皮肤上的主要原因是（　　）A. 火罐内的气体温度不变，体积减小，压强增大B. 火罐内的气体压强不变，温度降低，体积减小C. 火罐内的气体体积不变，温度降低，压强减小D. 火罐内的气体体积不变，温度降低，压强增大【答案】C【解析】【详解】在刚开始的很短时间内，火罐内部气体体积不变，由于火罐导热性良好，所以火罐内气体温度迅速降低，根据可知，气体压强减小，在外界大气压的作用下火罐“吸”在皮肤上，ABD错误，C正确。故选C。3.科幻电影《流浪地球》中讲述了人类想方设法让地球脱离太阳系的故事．地球流浪途中在接近木星时被木星吸引，当地球快要撞击木星的危险时刻，点燃木星产生强大气流推开地球拯救了地球．若逃逸前，地球、木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，且航天器在地球表面的重力为G1，在木星表面的重力为G2；地球与木星均可视为球体，其半径分别为R1、R2，则下列说法正确的是（　　）A. 地球逃逸前，发射的航天器逃出太阳系的最小速度为B. 木星与地球的第一宇宙速度之比为C. 地球与木星绕太阳公转周期之比的立方等于它们轨道半长轴之比的平方D. 地球与木星的质量之比为【答案】D【解析】【详解】A．在地球的表面发射飞出太阳系的最小发射速度，叫做第三宇宙速度v3=16.7km/s，故A错误；B．根据重力提供向心力得，解得：地球上的第一宇宙速度，同理得：木星上的第一宇宙速度为：，故木星与地球的第一宇宙速度之比，故B错误；C．根据开普勒第三定律得：，故，即地球与木星绕太阳公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的三次方，故C错误；D．根据重力与万有引力相等，，解得：，同理可得木星质量：，故，故D正确；4.心电图仪是将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器，其输出部分可等效为一个不计内阻的交流电源，其电压U1会随着心跳频率发生变化。如图所示，心电仪与一理想变压器的初级线圈相连接，扬声器（等效为一个定值电阻）与一滑动变阻器连接在该变压器的次级线圈。则（　　）A. 保持滑动变阻器滑片P不动，当U1变小时，扬声器的功率变大B. 保持滑动变阻器滑片P不动，当U1变小时，原线圈电流I1变小C. 若保持U1不变，将滑动变阻器滑片P向右滑，扬声器获得的功率增大D. 若保持U1不变，将滑动变阻器滑片P向右滑，副线圈的电流I2增大【答案】B【解析】【详解】AB．保持滑动变阻器滑片P不动，当U1变小时，根据变压器原副线圈的电压与匝数关系可知，次级电压U2减小，则扬声器的功率变小；次级电流减小，则初级电流I1也减小，选项A错误，B正确；CD．若保持U1不变，则次级电压U2不变，将滑动变阻器滑片P向右滑，则R电阻变大，次级电流I2减小，则扬声器获得的功率减小，选项CD错误。故选B。5.—质量为2kg的物体受水平拉力F作用，在粗糙水平面上做加速直线运动时的a- t图象如图所示，t=0时其速度大小为2m/s，滑动摩擦力大小恒为2N，则（　　）A. t=2s时，水平拉力F的大小为4NB. 在0~6s内，合力对物体做的功为400JC. 在0~6s内，合力对物体的冲量为36N·sD. t=6s时，拉力F的功率为180W【答案】C【解析】【详解】A．由图象可知，t=2s时，加速度a=m/s2，由牛顿第二定律得故A错误。B．根据可知，在a-t图象中，图象与坐标轴围成的面积表示速度的增量，则在0~6s时间内速度增量为，所以t=6s时刻，物体的速度在0~6s内，根据动能定理得代入数据解得W合=396J故B错误；C．根据动量定理得解得合力对物体的冲量故C正确。D．t=6s时，根据牛顿第二定律得解得：t=6s时，拉力则在t=6s时刻，拉力F的功率故D错误。故选C。二、选择题（每小题5分，共15分.每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的.全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分 ）6.一列简谐横波在某时刻的波形图如图1所示。从该时刻开始计时，经半个周期后质点A的振动图象如图2所示。以下说法正确的是（　　）A. 这列波传播波速为1m/s B. 这列波沿x轴正方向传播C. 在这一时刻以后的0.25s内，质点A通过的路程大于0.25m D. 该波遇到宽为0.8m的障碍物时，不能发生衍射现象【答案】AC【解析】【详解】A．由图得，，故波速为故A正确；B．由质点A的振动图象知，t=0时刻的振动方向沿y轴负方向，则图1所示时刻质点A沿y轴正方向振动，因此波沿x轴负方向传播，故B错误；C． 由在内质点A通过的路程为0.2m，在内通过的路程大于0.05m，故质点A通过的路程大于0.25m，故C正确；D．波遇到障碍物都会发生衍射现象，故D错误。故选AC。7.如图所示，a、b为两束不同频率的单色光，以相同的入射角射到平行玻璃砖的上表面（玻璃砖上下表面做够大、对a、b两种光的折射率均大于1.5），直线OOˊ与玻璃砖上表面垂直且与其交于N点，入射点A、B到N点的距离相等，经玻璃上表面折射后两束光相交于图中的P点，下列说法正确的是（　　）A. a光光子的能量大于b光光子的能量B. 若a光能使某种金属发生光电效应，则b光一定能使该金属发生光电效应C. 在相同条件下进行双缝干涉实验，a光条纹间距比b光小D. 只要入射角相同，a光在玻璃砖中传播时间始终小于b光在玻璃砖中传播的时间【答案】BD【解析】【详解】A．由图可知，玻璃对a光的偏折能力小于b光，故na<nb，频率νa<νb，光子能量为E=hν，故a光光子能量小于b光光子的能量，故A错误；B．由于两束光频率νa<νb，故a光能该金属发生光电效应，则b光一定也能使该金属发生光电效应，故B正确；C．由于频率νa<νb，则波长λa>λb，由条纹间距公式可知，故a光的条纹间距比b光大，故C错误；D．由于na<nb，光在玻璃砖中的传播速度，所以a光在玻璃砖中传播的时间始终小于b光在玻璃砖中传播的时间，故D正确。故选BD。8.质量为带电小球以初速度水平抛出，经过时间后进入方向竖直向下的匀强电场，再经过时间速度方向重新变为水平，已知初末位置分别为A点和C点，经B点进入电场。下列分析正确的是（　　）A. 电场力大小为2mg B. 从A到C的运动过程，小球机械能守恒C. 小球从A到B与从B到C的速度变化量相同 D. 电场中BC两点间的电势差【答案】AD【解析】【详解】A．小球从A到B过程中，小球只受重力，所以做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，故，小球从B到C过程中，小球受到重力，电场力，要使在竖直方向上到达C点时竖直速度为零，所以小球在竖直方向上做匀减速直线运动，故，根据牛顿第二定律可得联立解得， ，故A正确。B．小球从从A到C的运动过程，静电力做负功，小球机械能不守恒，故B错误。C．球从A到B过程中速度变化，方向竖直向下，从B到C过程中速度变化为，方向竖直向上，两者大小相同，方向不同，C错误；D．从B到C点过程中，竖直高度由动能定理解得，故D正确；故选AD。第Ⅱ卷注意事项：1．请用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上.2．本卷共4题，共72分.9.甲、乙、丙三个实验小组分别采用如图（甲）、（乙）、（丙）所示的实验装置，验证“当质量一定时，物体运动的加速度与它所受的合力成正比”这一物理规律。已知他们使用的小车完全相同，小车的质量为M，重物的质量为m，试回答下列问题：(1)甲、乙、丙实验中，必须平衡小车和长木板之间摩擦力的实验小组是____。 A.甲、丙    B.甲、乙    C.甲、乙、丙(2)实验时，必须满足“M远大于m”的实验小组是____。(3)实验时，甲、乙、丙三组同学的操作均完全正确，他们作出的a-F图线如图（丁）中A，B，C所示，则甲、乙、丙三组实验对应的图线依次是____，____，____。【答案】    (1). C    (2). 甲    (3). C    (4). A    (5). B【解析】【详解】(1)[1]（甲）、（乙）、（丙）三个图小车与长木板之间都有摩擦力，为保证小车受到的拉力就是所受的合力，所以都需要平衡摩擦力，故C正确；(2)[2]（乙）、（丙）两图绳上的力由弹簧测力计和力传感器直接读出，不需要用重物的重力代替，所以不需满足M≫m；（甲）图用重物的重力代替绳的拉力，必须满足M≫m；(3)[3][4][5]（甲）图用重物的重力代替绳子的拉力，需满足M≫m，随着m的增大，不满足M≫m时，图象出现弯曲，所以甲组对应的是C；（乙）、（丙）图根据拉力相等时，加速度a乙>a丙，从而判断乙组对应A，丙组对应B。10.为了测量某待测电阻Rx的阻值(约为30 Ω)，有以下一些器材可供选择：A.电流表A1(量程为50 mA，内阻约10 Ω)B.电流表A2(量程为3 A，内阻约0.12 Ω)C.电压表V1(量程为3 V，内阻约3kΩ)D.电源E(电动势约为3 V，内阻约为0.2 Ω)E.滑动变阻器R1(最大阻值为10 Ω，允许最大电流2.0A)；F.滑动变阻器R2(最大阻值为1k Ω，允许最大电流0.5A)；G.定值电阻R3(20 Ω，允许最大电流1.0A)； H.定值电阻R4(5 Ω，允许最大电流1.0A)；L.定值电阻R5(100 Ω，允许最大电流1.0A)；单刀单掷开关S一个，导线若干。①为了减小测量误差，电流表应选____，滑动变阻器应选______，定值电阻应选 _______(请填写对应仪器的序号)；②请在下面的线框内画出测量电阻Rx的实验电路图________；③某次测量中，电压表示数为U时，电流表示数为I，则计算待测电阻阻值的表达式为Rx=________（用题目中所给字母符号表示）。【答案】    (1). A    (2). E    (3). G    (4).     (5). 【解析】【详解】①[1][2][3]测量电阻时电流较小，可能达到的最大电流为，则电流表应选A；为使测量范围尽可能大，滑动变阻器应采用分压式接法，故应选最大阻值小的变阻器E；因为电压表的量程是3V，电流表的量程是50mA，最小电阻R=60Ω。待测电阻约为30 Ω，若把定值电阻R与被测电阻串联后作为被测电阻，这样测量更准确，定值电阻应选R3=20 Ω，这样电表的读数满足对电表读数不小于满偏1/3，测量较准确；②[4]由于电压表的内阻很大，故应采用电流表外接法；故电路如下图所示：③[5]某次测量中，电压表示数为U时，电流表示数为I，则待测电阻阻值的表达式为11.如图甲所示，在光滑绝缘水平面上的MN、OP间存在一匀强磁场，一单匝正方形闭合线框自t=0开始，在水平向右的外力F作用下紧贴MN从静止开始做匀加速直线运动穿过磁场区域，外力F随时间t变化的图象如图乙所示，已知线框质量m=0.5kg，边长L=0.5m，电阻R=，线框穿过磁场的过程中，外力F对线框做功，求：（1）线框匀加速运动的加速度a的大小和匀强磁场的磁感应强度B的大小；（2）线框穿过磁场过的程中，线框上产生的热量Q。【答案】（1）2m/s2，2T；（2）J【解析】【详解】（1）物体做匀变速运动，如果线框的边长和磁场的宽度不相等，那么物体线框完全进入磁场的时候整个线框的磁通量不变，没有感应电流因此没有安培力，外力F会和受到安培力的时候的情形不一样，由乙图可知物体一直受安培力的作用，因此线框宽度和磁场的宽度一样，都为L；由图象可知，t=0时刻F=1N，此时安培力FA=0；由牛顿第二定律F=ma，得加速度a=2m/s2由牛顿第二定律联立并将带入得当t=1.0s时，F=3N，代入得B=2T（2）由动能定理其中由功能关系代入得Q=J12.如图所示，在竖直平面内的光滑水平坑道的左侧有一直角三角形光滑斜面AC，坑道右侧接一半径为R的半圆形光滑轨道DE，且C与D等高。坑道内有一上表面粗糙、与DC水平线等高、质量为2m的平板车。平板车开始在坑道的左侧。已知斜面AC高为10R、长为25R，一质量为m可看成质点的滑块由静止从A点滑下（重力加速度为g），求：（1）滑块滑到C时速度为多大；（2）若滑块滑上车的瞬间（拐角处）无机械能损失，且小车到达D点的瞬间滑块恰滑到车的右端，继续滑上半圆形轨道，如果它滑到最高点E时对轨道的压力恰好为零。则滑块在平板车上滑行时产生了多少内能；（3）若平板车的长度为10R，则滑块与平板车之间的滑动摩擦力大小为多少。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）由A到C由动能定理解得；（2）在E点，由牛顿第二定律解得得；由机械能守恒定律解得；滑块与小车组成的系统动量守恒解得；滑块与小车组成的系统动量守恒解得；（3）由功能关系解得。13.太阳喷发大量高能带电粒子，这些粒子形成的“太阳风”接近地球时，假如没有地球磁场， “太阳风”就不会受到地磁场的作用发生偏转而直射地球。在这种高能粒子的轰击下，地球的大气成分可能不是现在的样子，生命将无法存在。地磁场的作用使得带电粒子不能径直到达地面，而是被“运到”地球的南北两极，南极光和北极光就是带电粒子进入大气层的踪迹。假设“太阳风”主要成分为质子，速度约为0.1C（C=）。近似认为地磁场在赤道上空为匀强环形磁场，平均强度为，示意图如图所示。已知地球半径为，质子电荷量，质量。如果“太阳风”在赤道平面内射向地球，太阳喷发高能带电粒子，这些粒子形成的太阳风接近地球时，假如：（1）太阳风中质子的速度的方向任意，则地磁场厚度d为多少时才能保证所有粒子都不能到达地表？并画出与之对应的粒子在磁场中的轨迹图。（结果保留两位有效数字）（2）太阳风中质子垂直地表指向地心方向入射，地磁场的厚度至少为多少才能使粒子不能到达地表？并画出与之对应的粒子在磁场中的轨迹图。（结果保留两位有效数字）（时，）（3）太阳风中粒子的入射方向和入射点与地心连线的夹角为α如图，0<α<90°，磁场厚度满足第（1）问中的要求为定值d。电子质量为me，电荷量为-e，则电子不能到达地表的最大速度和角度α的关系，并画出与之对应的粒子在磁场中的轨迹图。（图中磁场方向垂直纸面）【答案】（1）13km，图见解析；（2）6.3km，图见解析；（3），图见解析；【解析】【详解】（1）由可得，粒子做圆周运动半径为轨迹如图中曲线①所示，由几何关系，地磁场的厚度至少为d=2R，故d=13km（2）轨迹如图中曲线②所示，显然R<<r，根据勾股定理可知由，利用解得得d=R=63km（3）轨迹如图所示由余弦定理得其中，解得电子做圆周运动的半径为联立可得上式即为电子最大速度和满足的关系。