2019届天津市部分区高三下学期质量调查（二模）物理试卷（解析版）

天津市部分区2019年高三质量调查试卷（二）

物理

理科综合共300分，考试用时150分钟。

物理试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷两部分，第Ⅰ卷1至2页，第Ⅱ卷3至4页，共120分。

第Ⅰ卷

注意事项：

1．每题选出答案后，用铅笔将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，再选涂其他答案标号。

2．本卷共8题，每题6分，共48分。

一、单项选择题（每小题6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.原子弹、氢弹都被称为核武器，都可以瞬间产生巨大的能量，在结构上它们又有很大的区别，它们所涉及的基本核反应方程为（1），（2），关于这两个方程的下列说法正确的是

A. 方程（1）中k＝10，方程（2）中d＝2

B. 方程（1）是氢弹涉及的核反应方程

C. 方程（2）属于α衰变

D. 方程（2）属于轻核聚变

【答案】D

【解析】

【详解】A、由质量数守恒和电荷数守恒知，，方程(1)中，方程(2)中，故选项A错误；

B、氢弹爆炸能量来自于核聚变，是氘核和氚核进行核聚变反应，方程(1)属于重核裂变，故选项B错误；

CD、方程(2) 是氘核和氚核进行的核聚变反应，属于轻核聚变，故选项D正确，C错误。

2.如图所示，把一小球放在开口向上金属圆桶中，小球直径略小于圆桶直径。将小球与圆桶从某点由静止释放，不计空气阻力，下列说法正确的是

A. 小球将与圆桶底部脱离并离开圆桶

B. 小球与圆桶相对静止且他们之间没有相互作用力

C. 小球与圆桶相对静止且圆桶对球有向上的支持力

D. 将小球取出后再释放圆桶，其下落的加速度将变小

【答案】B

【解析】

【详解】ABC、将小球与圆桶从某点由静止释放，不计空气阻力，只受重力作用，小球与圆桶一起做自由落体运动，处于完全失重状态，所以小球与圆桶相对静止且它们之间没有相互作用力，故选项B正确，A、C错误；

D、将小球取出后再释放圆桶，不计空气阻力，圆桶只受重力作用，其下落的加速度将不变，故选项D错误。

3.如图所示，一束由两种单色光组成的细光束沿PO方向由空气射向玻璃砖，通过玻璃砖后分成两条单色细光束A、B。下列说法正确的是

A. 若增大入射角i，则B光先消失

B. 在玻璃中A光的速度比B光的小

C. 通过狭缝时 A光比B光更容易发生衍射现象

D. 用同一双缝干涉实验装置分别用A、B光做实验，A光的干涉条纹间距比B光的小

【答案】C

【解析】

【详解】AB、由图可知两种单色光入射角相同时，B光的折射角小于A光的折射角，根据可知B光的折射率大于A光的折射率，根据可知在玻璃中B光的速度比A光的小，由于光由空气射向玻璃砖，增大入射角，A光和B光都不会消失，故选项A、B错误；

C、根据折射率与光的频率的关系可知，B光的频率大于A光的频率，光的频率越小，波长越长，光的波动性越明显，光的衍射现象越明显，所以通过狭缝时 A光比B光更容易发生衍射现象，故选项C正确；

D、B的折射率大，B光的波长小于A光，由公式可知它们分别通过同一双缝干涉装置，A光的干涉条纹间距比B光的大，故选项D错误；

4.两个等量异种点电荷＋Q和－Q如图放置，B点为两点电荷连线的中点，AB垂直于两点电荷的连线，下列说法正确的是

A. A点和B点的电势相等

B. A点的电场强度大于B点的电场强度

C. 一个带负电的检验电荷由A点运动到B点电场力做负功

D. 一个带正电的检验电荷放在A点所具有的电势能比放在B点所具有的电势能大

【答案】A

【解析】

【详解】A、 根据等量异种电荷等势线分布可知A点和B点的电势相等，都为零电势，故选项A正确；

B、根据电场线的疏密可知B点的电场强度大于A点的电场强度，故选项B错误；

C、根据电势能可知一个带负电的检验电荷放在A点时具有的电势能与放在B点所具有的电势能相等，一个带负电的检验电荷由A点运动到B点电场力不做功，故选项C错误；

D、根据电势能可知一个带正电的试探电荷放在A点时具有的电势能与放在B点所具有的电势能相等，故选项D错误。

5.如图所示，图甲为一台小型发电机构造示意图，线圈沿逆时针转动。从某时刻开始计时，产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图乙所示。发电机线圈内阻为1 Ω，外接灯泡的电阻为5 Ω，则下列说法正确的是

A. 电压表的示数为3V

B. 灯泡消耗的电功率是1.25 W

C. 线圈转动的角速度为l00πrad/s

D. 在t=l×10-2s时刻，穿过线圈的磁通量最大

【答案】B

【解析】

【详解】A、由图象可知产生的电动势的最大值为，则有效电压就是，电压表测量的是灯泡的电压，所以电压为，故选项A错误；

B、由可知灯泡消耗的电功率是，故选项B正确；

C、线圈转动的角速度为，故选项C错误；

D、在时刻，有图象可知此时的电动势为最大，则此时的穿过线圈的磁通量最小，故选项D错误。

二、不定项选择题（每小题6分，共18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6分，选对但不全的得，选错或不答的得0分。）

6.“虹云工程”是基于低轨卫星星座而构建的天地一体化信息系统，预计2022年将完成156颗卫星部署，这些卫星都将在距离地面1000km的圆形轨道上运行。若地球同步卫星的轨道距离地面为36000km，运行周期为24h，地球半径为6400km。不考虑地球自转的影响，根据以上数据可以计算出这些卫星的

A. 线速度

B. 向心加速度

C. 向心力

D. 某两颗卫星之间的引力

【答案】AB

【解析】

【详解】研究同步卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，则有，可求出地球质量；研究这些卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，则有，可求出这些卫星的线速度和向心加速度；由于这些卫星的质量不知道，无法求出这些卫星的向心力；某两颗卫星的质量不知道，之间的距离也不知道，所以求出某两颗卫星之间的引力，故选项A、B正确，C、D错误。

7.如图所示，电阻R、电容器C与固定在同一水平面上的光滑平行导轨相连，导轨间有竖直向下的匀强磁场。一导体棒垂直放在导轨上且与导轨接触良好，导体棒与导轨电阻不计。现让导体棒获得一初速度v0从位置A向右滑动并经过B、C两位置，在导体棒向右滑动的过程中，下列说法正确的是

A. R中的电流从a到b

B. 导体棒向右做匀速滑动

C. 电容器的带电量逐渐变小

D. 在BC段滑动时导体棒动能的减少量等于电阻R上产生的热量

【答案】AC

【解析】

【详解】A、根据右手定则可知导体棒的感应电流为逆时针方向，电阻中的电流从a到b，故选项A正确；

B、导体棒受到的安培力，由牛顿第二定律得，导体棒的加速度，导体棒受安培力作用而做减速运动，随速度的减小，加速度减小，故选项B错误；

C、根据可知电容器的带电量，随速度的减小，电容器的带电量逐渐变小，故选项C正确；

D、导体棒运动过程中，根据能量守恒可知导体棒动能的减少量和电容器储存的电能减小量之和等于电阻R产生的热量，故选项D错误；

8.如图甲所示，为测定物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移x与斜面倾角θ的关系，将某一物体每次以不变的初速率v0沿足够长的斜面向上推出，调节斜面与水平方向的夹角θ，实验测得x与斜面倾角θ的关系如图乙所示，取g= 10m/s2，。根据图象可求出

A. 物体的初速率v0＝6m/s

B. 物体与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5

C. 当时，物体达到最大位移后将保持静止

D. 取不同的倾角，物体在斜面上能达到的位移x的最小值

【答案】BD

【解析】

【详解】A、由图可知，当时物体做竖直上抛运动，位移为，由竖直上抛运动规律可知，代入数据解得：，故选项A错误；

B、当时，位移为，由动能定理可得，代入数据解得，故选项B正确；

C、若时，物体重力沿斜面向下的分力为，最大静摩擦力为，小球达到最高点后，会下滑，故选项C错误；

D、由动能定理得，解得：，当时，，此时位移最小，故选项D正确。

第Ⅱ卷

注意事项：

1．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7。

9.一列简谐横波沿x轴正方向传播，t=0时刻的波形图如图所示，质点A与质点B相距lm，t=0.03s时，质点A第一次到达正向最大位移处。则此波的传播速度为________m/s，在t=0.05s时，质点B的位置在_______________处。

【答案】    (1). 50    (2). 正向最大位移

【解析】

【详解】由题可知AB间相隔半个波长，则有；波沿x轴正方向传播，可知t=0时刻质点B点向上振动，质点A向下振动，质点A经第一次到达最大位置，解得，则波速；在时，质点B的位置在正向最大位移处。

10.用如图所示的装置测量弹簧的弹性势能。将弹簧放置在水平气垫导轨上，左端固定，右端在O点，在O点右侧的B、C位置各安装一个光电门，计时器（图中未画出）与两个光电门相连。先用米尺测得B、C两点间距离s，再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置A后由静止释放，由计时器的显示计算出遮光片从B到C所用的时间为t。

（1）滑块离开弹簧时速度大小的表达式为________。

（2）若减小A、O之间的距离，时间t将________（填“增大”、“减小”或“不变”）。

（3）为求出弹簧的弹性势能，还需要测量________。

A．弹簧原长

B．当地重力加速度

C．弹簧的压缩量AO的大小

D．滑块（含遮光片）的质量

【答案】    (1).     (2). 增大    (3). D

【解析】

【详解】解：(1) 滑块离开弹簧后的运动可视为匀速运动，故可以用BC段的平均速度表示离开弹簧是的速度，则有滑块离开弹簧时速度大小的表达式为：

(2) 减小AO间的距离时，弹性势能减小，那么滑块被弹出后的速度将减小，故通过两光电门的时间将增大；

(3)因为在弹簧与物体相互作用的过程中弹簧的弹性势能等于物体增加的动能，故应求解物体的动能，根据动能表达式可知，应测量滑块（含遮光片）的质量，故选选项D。

11.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，除了有一个标有“2.5V，0.6W”的小灯泡、导线和开关外，还有如下器材：

A．直流电源（电动势约为3V，内阻可不计）

B．直流电流表（量程0～300mA，内阻约为5Ω）

C．直流电流表（量程0～3A，内阻约为0.1Ω）

D．直流电压表（量程0～3V，内阻约为10kΩ）

E．直流电压表（量程0～15V，内阻约为15kΩ）

F．滑动变阻器（最大阻值10Ω，允许通过的最大电流为2A）

G．滑动变阻器（最大阻值1kΩ，允许通过的最大电流为0.5A）

实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据。

(1)实验中电流表应选用_________，电压表应选用_________，滑动变阻器应选用_________（均用序号字母表示）。

(2)某同学通过实验正确作出的小灯泡的伏安特性曲线如图所示。则该小灯泡在电压为1.5V时的实际功率是_______W（结果保留两位有效数字）。

【答案】    (1). B    (2). D    (3). F    (4). 0.30（0.28～0.32）

【解析】

【详解】解：(1)灯泡额定电流为：，则直流电流表量程选择即可，故电流表选B；额定电压为，故电压表应选择D；实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能测多组数据，故滑动变阻器采用分压接法，为方便实验操作，滑动变阻器应选择最大阻值较小的，故滑动变阻器选择F；

(2) 由上图图象可知，灯泡两端电压时，灯泡电流，灯泡实际功率。

12.如图所示，质量为M=2kg的小车静止在光滑的水平地面上，其AB部分为半径R=0.3m的光滑圆孤，BC部分水平粗糙，BC长为L=0.6m。一可看做质点的小物块从A点由静止释放，滑到C点刚好相对小车停止。已知小物块质量m=1kg，取g =10m/s2。求：

（1）小物块与小车BC部分间的动摩擦因数；

（2）小物块从A滑到C的过程中，小车获得的最大速度。

【答案】（1）0.5（2）1m/s

【解析】

【详解】解：(1) 小物块滑到C点的过程中，系统水平方向动量守恒则有：

所以滑到C点时小物块与小车速度都为0

由能量守恒得：

解得：

(2)小物块滑到B位置时速度最大，设为，此时小车获得的速度也最大，设为

由动量守恒得 ：

由能量守恒得 ：

联立解得：

13.如图所示，在一足够高的绝缘水平桌面上放置一矩形金属框abcd，金属框质量m=1kg、电阻R=0.1Ω、ab边长l1=1m、bc边长l2=0.6m、与桌面间的动摩擦因数。金属框通过轻质细线绕过定滑轮与质量为m0=2kg的重物相连，细线与桌面平行且靠近，桌面上矩形区域efgh内有垂直于桌面向上、大小为0.5T的匀强磁场，已知ef到gh的距离为0.6m。现让金属框由静止开始运动（开始时刻，cd与桌面AB边重合），可匀速穿过磁场区域，不计滑轮摩擦，取g=10m/s2。求：

（1）金属框匀速穿过磁场区域的速度；

（2）金属框从开始运动到ab边刚进入磁场所用的时间；

（3）金属框在穿过匀强磁场过程中产生的焦耳热。

【答案】（1）7.2m/s（2）1.2s（3）21.6J

【解析】

【详解】解：(1)设金属框匀速穿过磁场区域得速度为

则金属框中产生的感应电流为：

金属框进入磁场后匀速运动，有：

解得：

(2)金属框进入磁场前，设细线的拉力大小为

对金属框，由牛顿第二定律得 ：

对重物，由牛顿第二定律得 ：

联立解得：

金属框从开始运动到ab边刚进入磁场所用的时间为：

(3)在金属框穿过匀强磁场的过程中，根据能量守恒可得：

解得：

14.如图所示，在xOy平面坐标系中，x轴上方存在电场强度E=100V/m、方向沿y轴负方向的匀强电场；虚线PQ与x轴平行，在x轴与PQ之间存在着磁感应强度为B=20T、方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁场宽度为d。一个质量为m=2×10-5kg、电荷量为q=+1.0×10-5C的粒子从y轴上（0，1）的位置以v0=10m/s的初速度沿x轴正方向射入匀强电场，不计粒子的重力。求：

（1）粒子第一次进入磁场时速度的大小和方向；

（2）若磁场宽度足够大，粒子第一次射出磁场时的位置；

（3）若粒子可以以不同大小的初速度水平射入电场，要使所有粒子都能经磁场返回，磁场的最小宽度是多少。

【答案】（1），与x轴成45°角斜向下（2）(4,0)（3）1m

【解析】

【详解】解：(1)粒子进入电场后做类平抛运动，在竖直方向上有：

解得：

由

解得：，与x轴成角斜向下

(2)根据洛伦磁力提供向心力可得：

解得：

由几何关系得弦长：

在类平抛运动过程中，竖直方向上粒子做初速度为零的匀加速直线运动

所以竖直方向上的平均速度为：

所以，类平抛过程的水平位移应为竖直位移的2倍，即：

粒子第一次射出磁场时的横坐标为：

所以，粒子第一次射出磁场时的位置为（4，0）

(3)设粒子进入磁场时与水平方向的夹角为

有几何关系可得：

整理得：

因为为定值，所以当时，有最大值为：

所以磁场的最小宽度为1m