天津市滨海新区2020届高三下学期联谊四校联考物理试题 11页

滨海新区2020届高三下学期联谊四校联考 物理试卷 物理考试用时60分钟，共100分.本部分为物理试卷，本试卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，第Ⅰ卷1至3页，第Ⅱ卷4至7页.‎ 答卷前，请考生务必将自己的姓名、班级、考场、准考证号涂写在答题卡上.答卷时，考生务必将Ⅰ卷答案用2B铅笔涂在答题卡相应位置上，将II卷答案用黑色钢笔或签字笔写在答题纸相应位置上，答在试卷上无效.‎ 注意事项：‎ ‎第Ⅰ卷(共 40 分)‎ 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.‎ 一、单项选择题（每小题 5 分，共 25 分，每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确） 1.下列说法正确的是（ ）‎ A. 麦克斯韦根据电磁场理论，证实了电磁波的存在 B. 氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能减少 C. 太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变 D. 托马斯⋅杨通过对光的干涉现象的研究，证明了光是波 2. 一束光照射到底面有涂层的平行玻璃砖上表面，经下表面反射从玻璃砖上表面射出，光线 分为 a、b 两束，如图所示．下列说法正确的是（ ）‎ A. 在真空中，a 光的传播速度小于 b 光的传播速度 B. 在真空中，遇到障碍物时 a 光更容易产生明显的衍射现象 C. a、b 光在涂层表面一定不会发生全反射 D. 在真空中用同一装置进行双缝干涉实验，a 光的条纹间距大于 b 光的条纹间距 ‎3 .一定质量的理想气体，从状态 a 开始，经历 ab、bc、ca 三个过程回到原状态，其 V-T 图像如图所示，其中图线 ab 的反向延长线过坐标原点 O，图线 bc 平行于T 轴，图线 ca 平行于V 轴，‎ 则 （ ）‎ A. ab 过程中气体压强不变，气体放热 B. bc 过程中气体体积不变，气体放热 C. ca 过程中气体温度不变，气体从外界吸热D．整个变化过程中气体的内能先减少后增加 4. 如图，在竖直平面内，滑道 ABC 关于 B 点对称，且 A、B、C 三点在同一水平线上。若小滑块第一次由 A 滑到 C，所用的时间为 t1，平均摩擦力f1,到C 点的速率 V1。第二次由 C 滑到 A，所用时间为 t2，平均摩擦力 f2 ，到 A 点的速率 V2 ,小滑块两次的初速度大小相同且运动过程始终沿着滑道滑行，小滑块与滑道的动摩擦因数恒定，则( )‎ A . f1>f2 B.t1=t2‎ C. t1>t2 D.V1>V2 ‎ 5. 直角坐标系 xOy 中，M、N 两点位于轴上，G、H 两点坐标如图。M、N 两点各固定一负点电荷，一电量为 Q 的正点电荷置于 O 点时，G 点处的电场强度恰好为零。静电力常量用 k 表示。若将正点电荷移到 G 点，则 H 点处场强的大小和方向分别为（ ）‎ ‎3kQ A． ‎4a2‎ ‎3kQ ‎,沿 y 轴负向 B . ‎4a2 ,沿 y 轴正向 ‎5kQ C． ‎4a2‎ ‎5kQ ‎,沿 y 轴正向 D． ‎4a2‎ ‎‎ ‎,沿 y 轴负向 二、多项选择题（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是，‎ 全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，选错或不答的得 0 分）‎ 4. 如图为嫦娥三号登月轨迹示意图．M 点为环地球运行的近地点，N 点为环月球运行的近月点．a为环月球运行的圆轨道，b 为环月球运行的椭圆轨道，下列说法正确的是( )‎ A．嫦娥三号在环地球轨道上的运行速度大于 ‎11.2 km/s B．嫦娥三号在 M 点进入地月转移轨道时应 点火加速 C. 设嫦娥三号在圆轨道 a 上经过 N 点时的加速度为 a1，在椭圆轨道 b 上经过 N 点时的加速度为 a2，则 a1=a2‎ D. 嫦娥三号在圆轨道 a 上的机械能大于在椭圆轨道b 上的机械能 5. 理想自耦变压器接入电路中的示意图如图甲所示,图乙是其输入电压 u 的变化规律。已知滑动触头在图示位置时原、副线圈的匝数比为 n1:n2=10:1,电阻 R=22Ω .下列说法正确的是( )‎ A. 通过 R 的交流电的频率为 50Hz B. 电流表 A2 的示数为 ‎‎2A C. 此时变压器的输入功率为 22W D. 将P 沿逆时针方向移动一些,电流表 A1 的示数变小 6. 图为一列沿 x 轴正方向传播的简谐横波在 t=0s 时刻的波形图．已知 t1=0.3s 时，质点 P 首次位于波谷，质点 Q 的坐标是(1.5,0)，质点 M 的坐标是(13,0)(图中未画出)，则以下说法正确的 是 ( )‎ A. 该波的传播速度为 ‎0.3m/s B. 从 t=0 开始，质点 Q 一定比 P 先到达波峰 C. 每经过 0.3s，质点 Q 的路程一定是 ‎‎15cm D. 在t2=1.6s 时刻，质点M 第二次位于波峰 注意事项：‎ ‎第Ⅱ卷(共 60 分)‎ 请用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上三． 实验题（共 12 分）‎ ‎9(1)为了探究质量一定时加速度与力的关系，一同学设计了如图甲所示的实验装置。其中 M 为带滑轮的小车的质量，m 为砂和砂桶的质量。(滑轮质量不计)‎ ‎①实验时，一定要进行的操作是 ； A.用天平测出砂和砂桶的质量 B. 将带滑轮的长木板右端垫高，以平衡摩擦力 C. 减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量 m 远小于小车的质量M D.改变砂和砂桶的质量，打出几条纸带 E.小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，打出一条纸带，同时记录测力计的示数 ‎②该同学在实验中得到如图乙所示的一条纸带（相邻两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采用的是频率为 50Hz 的交流电，根据纸带可求出小车的加速度为 m/s2 (结果保留两位有效数字)；‎ ‎③以弹簧测力计的示数 F 为横坐标，加速度 a 为纵坐标，画出的图丙 a-F 图象是一条直线，图线与横坐标的夹角为，求得图线的斜率为 k，则小车的质量为 。‎ ‎(2)某学习小组欲测量某种材料的电阻率ρ ，现提供以下实验器材 A.20 分度的游标卡尺；‎ B. 螺旋测微器；‎ C. 电流表 A1(量程 50mA， 内阻 r1=100Ω )；‎ D. 电流表 A2(量程 100mA，内阻 r2 约为 40Ω )；‎ E. 滑动变阻器 R1(0~10Ω , 额定电流 ‎2A) ；‎ F. 直流电源 E (电动势为 3V，内阻很小)；‎ G. 导电材料 R2(长约为 ‎5cm，电阻约为 100Ω )； H.开关一只，导线若干。‎ 回答下列问题：‎ ‎①用游标卡尺测得该样品的长度如图甲所示，其示数 L= cm，用螺旋测微器测得该样品的外直径如图乙所示，其示数 D= mm。‎ ‎②为多测几组数据，尽可能精确地测量该样品电阻率ρ ，某小组设计了如图丙、丁两种实验方案的电路中应选图 。‎ ‎③某次实验中电流表 A1 和电流表 A2 的示数分别为 I1 和 I2，用所测得的物理量符号和已知的物理量的符号表示这种材料的电阻率为ρ = 。‎ 四．计算题（共 48 分）‎ ‎10.（14 分）一质量为 ‎0.5Kg 的小物块放在水平地面上的 A 点。距离 A 点 ‎5m 的位置 B 处是一面墙，如图所示。物块以 V0=‎9m/s 的初速度从 A 点沿 AB 方向运动，在与墙壁碰撞前瞬间的速度为‎7m/s，碰后以 ‎6m/s 的速度反向运动直至静止。g 取 ‎10m/s2。‎ （1） 求物块与地面间的动摩擦因数μ ；‎ （2） 若碰撞时间为 0.05s，求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小 F；‎ （3） 求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W.‎ ‎11.（16 分）如图所示，在 xOy 平面内 y 轴与 MN 边界之间有沿 x 轴负方向的匀强电场，y 轴左侧（Ⅰ区）和 MN 边界右侧（Ⅱ区）的空间有垂直纸面向里的匀强磁场，且 MN 右侧的磁感应强度大小是 y 轴左侧磁感应强度大小的 2 倍，MN 边界与 y 轴平行且间距保持不变。一质量为 m、电荷量为-q 的粒子以速度v0 从坐标原点O 沿x 轴负方向射入磁场，每次经过 y 轴左侧磁场的时间均为 t0，粒子重力不计。‎ (1) 求 y 轴左侧磁场的磁感应强度的大小 B；‎ (2) 若经过 4.5t0 时间粒子第一次回到原点 O，且粒子经过电场加速后速度是原来的 4 倍，求电场区域的宽度 d.‎ ‎12.（18 分）如图甲所示，在一对平行光滑的金属导轨的上端连接一阻值为 R=4Ω 的定值电阻， 两导轨在同一平面内，质量为 m=‎0.2kg，长为 L=‎1.0m 的导体棒 ab 垂直于导轨，使其从靠近电阻处由静止开始下滑，已知导体棒电阻为 r=1Ω ，整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，导体棒下滑过程中加速度 a 与速度 v 的关系如图乙所示。若运动到底端所用时间为t=2.5s，且到底端前速度已达 ‎5m/s，求：‎ （1） 磁场的磁感应强度 B；‎ （2） 下滑到底端的整个过程中，ab 棒上的电荷量 q；‎ （3） 下滑到底端的整个过程中，电阻 R 上产生的焦耳热 QR 物理试卷答案 一．单选（每小题 5 分，共 25 分，每小题给出四个选项中，只有一个选项正确） 1. D 2.C 3.B 4、D 5. A 二．多选（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是，全部 选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，选错或不答的得 0 分） 6.BC 7.AC 8. BD 三．实验） 9. （12 分）‎ ‎(1)①BDE ②0.48 ③2/k ‎1 1 2 1‎ ‎(2)5.015，4.700 ②丁 ③π I r D2/4(I -I )L -mmgs = 1 mv2 - 1 mv2‎ ‎ ‎ ‎10.（14 分）解：（1）由动能定理，有 ‎2 2 0‎ ‎（3 分）‎ 可得 m = 0.32‎ ‎‎ ‎（2 分）‎ ‎（2）由动量定理，有 FDt = mv¢- mv ‎‎ ‎（3 分）‎ 可得 F = 130N ‎‎ ‎（2 分）‎ ‎（3）‎ ‎W = 1 mv¢2 = 9J ‎2‎ ‎‎ ‎（4 分）‎ ‎11.（16 分）‎ ‎‎ mv2‎ ‎‎ ‎ 2πR 解： 粒子在磁场中运动的周期为：根据 qvB＝‎ ‎R (1 分) ,T＝‎ ‎v (1 分 解得：(1 分)粒子每次经过磁场时间为半个周期：(2 分) 解得： ；(1 分)‎ 设粒子在Ⅰ、Ⅱ区域的速度分别为 、 ，运动周期分别为 、 ，根据洛伦兹力提供向心 力有：‎ ‎(1 分)‎ ‎(1 分)‎ 且 ， ，得 (1 分)‎ 粒子在 时回到原点，运动轨迹如图所示；‎ 粒子在Ⅰ、Ⅱ运动周期分别为： (1 分)，(1 分)‎ 粒子在Ⅰ、Ⅱ运动时间分别为 (1 分)，(1 分)‎ 粒子在电场中运动的时间为 (1 分) 故粒子在电场中运动宽度 d 所用时间为 得： (1 分)‎ 解得： ；(1 分)‎ 答： 轴左侧磁场的磁感应强度的大小为 ；‎ 若经过 时间粒子第一次回到原点 O，且粒子经过电场加速后速度是原来的 4 倍，则电场区域的宽度为 ；‎ ‎12．（18 分）（1）刚开始下滑时 （2 分）‎ 当导体棒的加速度为零时，开始做匀速运动，设匀速运动的速度为 v，导体棒上的感应电动势为 E，电路中的电流为I，由乙图知，匀速运动的速度 v=‎5m/s 此时， （2 分），‎ I = E R + r （1 分），‎ E = BLv （1 分）‎ 联立得： B = 1T （1 分）‎ （2） mg sinqt - BILt = mv - 0‎ q = It （1 分）‎ q = ‎1.5C （1 分）‎ ‎‎ ‎（2 分）‎ （3） 设 ab 棒下滑过程位移为 s，产生的热量为Q，电阻 R 上产生的热量为 QR，则 q = It E = Df ‎I = E R + r ‎‎ ‎（1 分）‎ Dt （1 分）‎ q = BLs r + R （1 分）‎ ‎（2 分） , （2 分）‎