天津市实验中学2020届高三下学期3月测试物理试题

2020届天津市实验中学高三下学期物理3月第二次测试

一、单选

1.下列核反应方程中，属于α衰变的是

A.

B.

C.

D.

【答案】B

【解析】

A是人工核反应方程，是发现质子的核反应方程，A错误；B是U原子核分裂并只放射出氦原子核的反应过程，属于α衰变，B错误；C是轻核的聚变反应，C错误；D释放出一个电子，是β衰变的过程，D正确．

2.设太阳质量为M，某行星绕太阳公转周期为T，轨道可视作半径为r的圆．已知万有引力常量为G，则描述该行星运动的上述物理量满足

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】太阳对行星的万有引力提供行星圆周运动的向心力即， 由此可得：，故选A．

【点睛】据万有引力提供向心力，列出等式只能求出中心体的质量．

3.周期为2.0s的简谐横波沿x轴传播，该波在某时刻的图象如图所示，此时质点P沿y轴负方向运动，则该波（   ）

A. 沿x轴正方向传播，波速v=20m/s B. 沿x轴正方向传播，波速v=10m/s

C. 沿x轴负方向传播，波速v=20m/s D. 沿x轴负方向传播，波速v=10m/s

【答案】B

【解析】

横波的振动方向与传播方向垂直，已知P点的振动方向向下，由同侧法可知传播方向右，而读图得波长，，则波速，故选项B正确．

【考点定位】横波的性质、机械振动与机械波的关系．

4.如图所示，一束可见光射向半圆形玻璃砖圆心O，经折射后分为两束单色光a和b。下列判断正确的是（　　）

A. 玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率

B. a光的频率大于b光的频率

C. 在真空中a光的波长大于b光的波长

D. a光光子能量小于b光光子能量

【答案】B

【解析】

【详解】A．根据光路可逆知识，a光的入射角大于b光，但折射角相等，根据可知介质对a光折射率大于对b光的折射率，A错；

B．根据频率与折射率关系，a光的频率大于b光的频率，B对；

C．根据可知C错；

D．由于频率高，光子能量大，所以D错。

【点睛】这类题型考查了几何光学折射率知识，这一类题目中，要将能联系在一起的知识都联系在一起，例如频率跟折射率关系，跟波长、干涉现象、衍射现象、光子的能量的大小等之间的关系．这类题目如果能够知道红光和紫光的特点，在做题时，将红光、紫光代入，技能快速准确的得到答案。

5.图示电路中，变压器为理想变压器，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，R0为定值电阻，R为滑动变阻器．现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一个位置，观察到电流表A1的示数增大了0.2 A，电流表A2的示数增大了0.8 A。则下列说法正确的是(　　)

A. 电压表V1示数增大

B. 电压表V2、V3示数均增大

C. 该变压器起升压作用

D. 变阻器滑片是沿c→d的方向滑动

【答案】D

【解析】

电流表示数增大，说明滑动变阻器接入电路的阻值减小，故应从c向d滑动，故D正确；电压表V1、V2示数不变，故A、B错误；原副线圈中的电流和匝数成反比，即n1I1=n2I2，电流变化时，n1ΔI1=n2ΔI2，故，应是降压变压器，C错误．

【考点定位】考查理想变压器和电路知识．

二、多选

6.如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO'悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b．外力F向右上方拉b，整个系统处于静止状态．若F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，则

A. 绳OO'的张力也在一定范围内变化

B. 物块b所受到的支持力也在一定范围内变化

C. 连接a和b绳的张力也在一定范围内变化

D. 物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化

【答案】BD

【解析】

【详解】物块b仍始终保持静止，可知物块a也始终保持静止，滑轮两侧绳子的夹角也不变，可知连接a和b的绳的张力等于物块a的重力，所以连接a和b的绳的张力保持不变，夹角不变，所以．绳OO'的张力也不变，故A、C错误；对b进行受力分析可知，当若F方向不变，大小在一定范围内变化时，而重力mg和绳子的拉力FT保持不变，所以．物块b所受到的支持力也在一定范围内变化，物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化，故B、D正确

7.如图，一带正电的点电荷固定于O点，两虚线圆均以O为圆心，两实线分别为带电粒子M和N先后在电场中运动的轨迹，a、b、c、d、e为轨迹和虚线圆的交点不计重力下列说法正确的是　　

A. M带负电荷，N带正电荷

B. M在b点的动能小于它在a点的动能

C. N在d点的电势能等于它在e点的电势能

D. N在从c点运动到d点的过程中克服电场力做功

【答案】ABC

【解析】

试题分析：由粒子运动轨迹可知，M受到的是吸引力，N受到的是排斥力，可知M带负电荷，N带正电荷，故A正确．M从a到b点，库仑力做负功，根据动能定理知，动能减小，则b点的动能小于在a点的动能，故B正确．d点和e点在同一等势面上，电势相等，则N在d点的电势能等于在e点的电势能，故C正确．

D、N从c到d，库仑斥力做正功，故D错误．故选ABC

考点：带电粒子在电场中的运动

【名师点睛】本题关键是根据曲线运动的条件判断出静电力的方向，掌握判断动能和电势能变化的方向，一般的解题思路是根据动能定理判断动能的变化，根据电场力做功判断电势能的变化．

8.甲、乙两物体在t=0时刻经过同一位置沿x轴运动，其v-t图像如图所示，则(    )

A. 甲、乙在t=0到t=1s之间沿同一方向运动

B. 乙在t=0到t=7s之间的位移为零

C. 甲在t=0到t=4s之间做往复运动

D. 甲、乙在t=6s时的加速度方向相同

【答案】BD

【解析】

【详解】A．在t=0到t=1s之间，甲始终沿正方向运动，而乙先沿负方向运动后沿正方向运动，故A错误；

B．根据速度图象与坐标轴所围的“面积”表示物体的位移，t轴上方的“面积”表示位移是正值，t轴下方的“面积”表示位移是负值，则知在t=0到t=7s之间乙的位移为零，故B正确；

C．t=0在到t=4s之间，甲的速度始终为正值，说明甲一直沿正方向做单向直线运动，故C错误；

D．根据斜率等于物体的加速度知，甲、乙在t=6s时的加速度方向都沿负方向，方向相同，故D正确．

【点睛】本题应抓住速度时间图象中速度的正负表示速度的方向，图象与坐标轴所围的“面积”表示物体的位移，斜率等于物体的加速度进行分析．

三、填空

9.在双缝干涉实验中，分布用红色和绿色的激光照射同一双缝，在双缝后的屏幕上，红光的干涉条纹间距与绿光的干涉条纹间距相比______ （填“＞”、“＜”或“＝”）．若实验中红光的波长为，双缝到屏幕的距离为，测得第一条到第6条亮条纹中心间的距离为，则双缝之间的距离为______．

【答案】    (1). ＞    (2).

【解析】

【详解】双缝干涉条纹间距，红光波长长，所以用红光的双缝干涉条纹间距较大，即

>．条纹间距根据数据可得，根据可得．

【点睛】双缝干涉实验的条纹间距公式熟记，对于从红光到紫光的波长频率折射率全反射临界角等等要认清变化趋势．

10.某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动。

①实验中，必要的措施是___________________________________。

A.细线必须与长木板平行

B.先接通电源再释放小车

C.小车的质量远大于钩码的质量

D.平衡小车与长木板间的摩擦力

②他实验时将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）。s1=3.59cm，s2=4.41cm，s3=5.19cm，s4=5.97cm，s5=6.78cm，s6=7.64cm，则小车的加速度a=________（要求充分利用测量的数据），打点计时器在打B点时小车的速度vB=________m/s。（结果均保留两位有效数字）

(3)用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T。请根据下列步骤完成电阻测量：

①旋动部件______________，使指针对准电流的“0”刻线。

②将K旋转到电阻挡“×100”的位置。

③将插入“十”、“－”插孔的表笔短接，旋动部件______________，使指针对准电阻的______________（填“0刻度”或“∞刻度”）。

④将两表笔分别与侍测电阻相接，发现指针偏转角度过小。为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按______________________的顺序进行操作，再完成读数测量。

A.将K旋转到电阻挡“×1k”的位置

B.将K旋转到电阻挡“×10”的位置

C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接

D.将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准

【答案】    (1). AB    (2). 080    (3). 0.40    (4). S    (5). T    (6). 0刻线    (7). ADC

【解析】

【详解】(1).实验时细线必须与长木板平行，以减小实验的误差，A正确；实验时必须先接通电源再释放小车。B正确；此实验中没必要使小车的质量远大于钩码的质量。C错误；此实验中不需要平衡小车与长木板间的摩擦力，D错误。

故选AB。

(2).两相邻计数点间的时间间隔为：，由逐差法可得：

打点计时器在打B点时小车的速度为：

(3). ①使用万用表首先要进行机械调零。S机械调零旋钮，故旋动部件为S；

③机械调零后再进行欧姆调零。T是欧姆档调零旋钮，故旋动部件为T，欧姆档调零时，应使指针指向欧姆档零刻度，故应为0刻度。

④.当两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确地测量结果，必须将指针调到中间刻度附近，所以要将倍率调大，原因是指针偏转小则说明刻度盘值大，现在要指针偏大即刻度盘值要小，那么只有调大倍率才能实现。所以正确的顺序为ADC。

四、计算

11.如图，光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体，斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰块均静止于冰面上．某时刻小孩将冰块以相对冰面3 m/s的速度向斜面体推出，冰块平滑地滑上斜面体，在斜面体上上升的最大高度为h="0.3" m（h小于斜面体的高度）．已知小孩与滑板的总质量为m1="30" kg，冰块的质量为m2="10" kg，小孩与滑板始终无相对运动．取重力加速度的大小g="10" m/s2．

（i）求斜面体的质量；

（ii）通过计算判断，冰块与斜面体分离后能否追上小孩？

【答案】（i）20 kg （ii）不能

【解析】

试题分析：①设斜面质量为M，冰块和斜面的系统，水平方向动量守恒：

系统机械能守恒：

解得：

②人推冰块的过程：,得（向右）

冰块与斜面的系统：

解得：（向右）

因，且冰块处于小孩后方，则冰块不能追上小孩．

考点：动量守恒定律、机械能守恒定律．

12.如图所示，直径分别为D和2D的同心圆处于同一竖直面内，O为圆心，GH为大圆的水平直径。两圆之间的环形区域(Ⅰ区)和小圆内部(Ⅱ区)均存在垂直圆面向里的匀强磁场．间距为d的两平行金属极板间有一匀强电场，上极板开有一小孔．一质量为m、电量为＋q的粒子由小孔下方处静止释放，加速后粒子以竖直向上的速度v射出电场，由H点紧靠大圆内侧射入磁场。不计粒子的重力。

(1)求极板间电场强度的大小；

(2)若粒子运动轨迹与小圆相切，求Ⅰ区磁感应强度的大小；

(3)若Ⅰ区、Ⅱ区磁感应强度的大小分别为、,粒子运动一段时间后再次经过H点，求这段时间粒子运动的路程．

【答案】（1）（2）或（3）5.5πD

【解析】

【详解】(1)粒子在电场中，根据动能定理，解得

(2)若粒子的运动轨迹与小圆相切，则当内切时，半径为

由，解得

则当外切时，半径为

由，解得

(2)若Ⅰ区域的磁感应强度为，则粒子运动的半径为；Ⅱ区域的磁感应强度为，则粒子运动的半径为；

设粒子在Ⅰ区和Ⅱ区做圆周运动的周期分别为T1、T2，由运动公式可得：

；

据题意分析，粒子两次与大圆相切的时间间隔内，运动轨迹如图所示，根据对称性可知，Ⅰ区两段圆弧所对的圆心角相同，设为，Ⅱ区内圆弧所对圆心角为，圆弧和大圆的两个切点与圆心O连线间的夹角设为，由几何关系可得：；；

粒子重复上述交替运动回到H点，轨迹如图所示，设粒子在Ⅰ区和Ⅱ区做圆周运动的时间分别为t1、t2，可得：；

设粒子运动的路程为s，由运动公式可知：s=v(t1+t2)

联立上述各式可得：s=5.5πD