天津市部分区2020届高三下学期质量调查（二）物理试题

天津市部分区2020年高三质量调查试卷（二）

物理试卷

物理试卷分为第I卷（选择题）和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试用时60分钟。

答卷前，考生务必将姓名、准考证号填写在答题卡上，并在规定位置粘贴考试用条码。答卷时，考生务必将答案涂写在答题卡上，答在试卷上的无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

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5分，共40分。

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。只有一个选项是正确d）

1.下列说法正确的是（　　）

A. 几百万度的高温足以改变原子核衰变的半衰期

B. ，此方程为核聚变反应方程

C. 卢瑟福通过粒子散射实验提出了原子核是由质子合中子组成的

D. ，其中铀（U）的比结合能比钡（Ba）的要小

【答案】D

【解析】

【详解】A. 放射性元素衰变的半衰期是由原子核内部自身决定的，与外界的物理和化学状态无关，故A错误；

B. ，此方程为原子核的人工转变，故B错误；

C. 卢瑟福通过粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，故C错误；

D.是重核铀（U）裂变为两个质量中等的核的过程，质量中等的核，比结合能量最大，比结合能越大，核越稳定，所以铀（U）的比结合能比钡（Ba）的要小，故D正确。

故选D。

2.如图所示，一个内壁光滑、导热良好的汽缸悬挂在天花板上，轻质活塞上方封闭着理想气体，若用向下的力F缓慢将活塞向下拉动一小段距离，则（　　）

A. 缸内气体的温度可能降低

B. 缸内气体分子的平均动能会减小

C. 缸内气体会吸热

D. 若拉力F对活塞做的功为W，则缸内气体的内能减少了W

【答案】C

【解析】

【详解】AB. 内壁光滑、导热良好的汽缸, 在力F缓慢将活塞向下拉动一小段距离的过程中，缸内气体的温度保持不变，缸内气体分子的平均动能也保持不变，故AB错误；

C.由热力学第一定律知，在力F缓慢将活塞向下拉动一小段距离的过程中，气体对外做功，而温度保持不变，则，所以，缸内气体会吸热，故C正确；

D. 拉力F对活塞做功与缸内气体内能的变化无关，故D错误。

故选C。

3.高分专项被誉为天眼工程，是《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-20201年）》确定的16个重大科技专项之一，与之一起进入专项名单的还有人们耳熟能详的载人航天、探月工程、大飞机等项目。截止到2018年6月，我国已经成功发射六颗高分卫星，其中高分6号是一颗地球低轨道精准农业观测卫是，高分4号是一颗地球高轨道遥感成像卫星，则关于两颗卫星的说法正确的是（　　）

A. 高分6号的运行线速度小于高分4号

B. 高分6号的运行加速度小于高分4号

C. 高分6号的运行角速度小于高分4号

D. 两颗卫星的加速度都小于地球表面的重力加速度

【答案】D

【解析】

【详解】A.由卫星线速度知，高分6号的轨道半径小于高分4号，则高分6号的运行线速度大于高分4号，故A错误；

B. 由卫星的加速度知，高分6号的轨道半径小于高分4号，则高分6号的运行加速度大于高分4号，故B错误；

C. 由卫星的角速度知，高分6号的轨道半径小于高分4号，则高分6号的运行角速度大于高分4号，故C错误；

D. 地球表面的重力加速度，两颗卫星轨道半径都大于地球半径，所以两颗卫星的加速度都小于地球表面的重力加速度，故D正确。

故选D。

4.如图所示，重量为G的光滑足球，用由若干条轻质丝线组成的网兜兜住，通过悬绳悬挂于光滑墙的A点，悬绳与丝线结于B点，悬绳与墙面间的夹角为α，则下列说法正确的是（　　）

A. 悬绳拉力的大小为

B. 墙壁对足球的支持力为

C. 将丝线和悬绳的结点由B点上移到C点，悬绳的拉力增大

D. 将丝线和悬绳的结点由B点上移到C点，增壁对足球的支持力不变

【答案】C

【解析】

【详解】AB.对足球进行受力分析，如图

足球处于平衡状态，设悬绳拉力为，墙壁对足球的支持力为，由平衡条件，有

解得

故AB错误；

CD. 将丝线和悬绳的结点由B点上移到C点，夹角α增大，减小，悬绳拉力增大，增大，墙壁对足球的支持力增大，故C正确，D错误。

故选C。

5.如图所示，为远距离输电的示意图，发电机组发出的电首先经过升压变压器（T1）升压后再向远距离输电，到达用电区后，首先在一次高压变电站（T2）降压，在更接近用户地点再由二次变电站（T3）降压后，一部分电能送到大量用电的工业用户（工厂），另一部分经过低压变电站（T4）降到220V/380V，送给其他用户。假设变压器都是理想变压器，只考虑远距离输电线电阻，其他电阻不计，则下列说法正确的是（　　）

A. T1的输出电压和T2的输入电压相等

B. 增加其他用户负载，T2的输出电压减小

C. 增加其他用户负载，T3的输出电压不变

D. 增加工业用户负载，T4的输出电压不变

【答案】B

【解析】

【详解】A．由题意可知， T1的输出电压就是经T1升压后的电压，由于输电线路电压损耗后剩下的电压为T2的输入电压，即T1的输出电压大于T2的输入电压，A错误；

BC．增加其他用户负载时，其他用户负载区的总电阻减小，总电流增加，则T2/T3的输入电流增加，所以在T2/T3之前的电路总损耗的电压增加，即T2/T3的输出电压减小，B正确，C错误；

D．增加工业用户负载，工业用户负载的总电阻减小，即工业用户负载分得的电压减小，则T4分得的电压增多，T4的输出电压增大。

故选B。

二、不定项选择题（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。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）

6.一透明球体置于空气中，MN是一条穿过圆心的直线，平行单色光a、b，平行于MN射向球体且到MN的距离相等，经透明球体折射后交于MN下方的P点，如图所示。则下列说法正确的是（　　）

A. a的光子能量较大

B. a、b经过同一双缝干涉装置，b的条纹间距小

C. a、b从某种介质射向空气发生全反射，a的临界角较小

D. a、b照射某种金属表面都能发生光电效应，b 照射产生的光电子最大初动能较大

【答案】AC

【解析】

【详解】A．由图可知平行单色光a的折射率比平行单色光b大，根据折射率大光的频率关系可得a的光子能量比b的光子能量大，A正确；

B．根据双缝干涉条纹间距公式

再由a光子频率大，波长短可得当a、b经过同一双缝干涉装置，a的条纹间距小，B错误；

C．由a的折射率大于b的折射率

再由全反射临界角公式

可得a的临界角较小，C正确；

D．根据光电效应最大初动能公式

因为a光子的频率较大，所以a照射发生光电效应产生的光电子最大初动能较大, D错误。

故选AC。

7.如图所示，等量正电荷形成的电场，MN是两个正电荷连线的中垂线，O为垂足，a、b是距离O很近的两点，一个带负电的粒子（重力不计）只在电场力的作用下以一定速度沿MN直线进入电场顺次经过a、O、b点，在粒子从a到b的过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 粒子在O点的电势能为零

B. 粒子在O点的动量最小

C. 粒子电势能先减小后增大

D. 粒子的加速度先减小后增大

【答案】CD

【解析】

【详解】ABC．负电荷所受电场力的方向沿电场线的反方向，如图可知，从a到O点过程中，电场力做正功，电势能转化为动能，电势能减小，从O到b点过程中，电场力做负功，动能转化为电势能，电势能增加，即粒子在O点的电势能最小，但并不一定为零，粒子在O点的速度最大，动量最大，AB错误，C正确；

D．a、b是距离O很近两点，由力的合成规律可知，粒子经过a、O、b点时受到的合力先减小后增大，则粒子的加速度先减小后增大，D正确。

故选CD。

8.一列简谐波沿x轴正向传播，在坐标轴原点O处的质点其振动的表达式为y=30sin （cm），某时刻刚好传到N点，介质中还有M、P点，所在位置如图所示，再经4.5s，下列说法正确的是（　　）

A. P点第一次到达波峰位置

B. N点处在正向最大位移处

C. M点处在负向位移且向下振动

D. M点处在正向位移且向下振动

【答案】AD

【解析】

【详解】A．坐标轴原点O处的质点其振动的表达式

可得质点振动周期

由图可知波长

所以波的传播速度

从N传到P的时间

根据波形图可知P点先向下振动，经到达波谷，在经 回到平衡位置，又经过 第一次到达波峰，A正确；

B．从图可知，N点经过两个周期回到平衡位置，然后开始向下振动，在经过到达负向最大位移处，B错误；

CD．由此波长，可知和的振动情况完全一致，即再经4.5s时， 的质点到波峰位置，由此可知M点处在正向位移且向下振动，C错误，D正确。

故选AD。

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60分。

9.在做研究匀变速直线运动的实验中根据要求打出了一段纸带来研究其运动情况，如图所示。设O为计数的起始点，各计数点之间的时间间隔为0.1 s，则打计数点2时物体的瞬时速度为_____m/s，物体的加速度为_____m/s2，计数点1与起始点O的距离s为_____cm。

【答案】    (1). 0.75    (2). 3    (3). 3

【解析】

【详解】由匀变速直线运动某段时间的平均速度等于这段时间中点的瞬时速度，则打计数点2时物体的瞬时速度为

用逐差法求物体的加速度为

由图可知

再由匀变速直线运动求

即计数点1与起始点O的距离s为

10.在电表的改装的实验中，需要精确测量电流表表头G1（10mA内阻约100）的电阻，实验室提供的器材如下：

电流表：G2（4mA内阻为rg=50）

定值电阻：R1=200

滑动变阻器：R2（（0200），R3（010）

干电池E=1.5V，内阻未知，单刀单掷开关K，导线若干。要求在实验的测量当中，电路能耗较少，则

①滑动变阻器应选择_________；

②请在方格内画出该实验的原理图________；

③到电流表G1的读数为I1，电流表G2的读数为I2，则电流表G1的电阻计算式为r1=_____（请用题干中所给相关字母表示）。

【答案】    (1). R2    (2).     (3).

【解析】

【详解】①[1]实验要求电路能耗较少，则滑动变阻器应选用限流式，所以滑动变阻器应选用总阻器与待测电阻相差不多的R2

②[2]由于器材中没有电压表且电流表G2内阻已知，可用电电流表G2与定值电阻串联改装成电压表，所以实验电路图如图所示

③[3]由欧姆定律得

11.滑板运动惊险刺激受到很多年轻人的喜爱，一个滑板运动员在一个平台上的A点，以v0=16m/s的速度冲向一个圆形轨道，在圆轨道的B点沿切线划入轨道，CD是圆的一条直径，D为最高点，C为最低点，OB与OC的夹角为，圆轨道半径R=5m，人与滑板车的总质量为m=60kg，滑到轨道最高点D时对轨道的压力等于他们的重力，重力加速度取10 m/s2，sin=0.6，cos=0.8。求：

(1)人与滑板车滑到轨道最高点D时的速度；

(2)圆轨道对滑板车摩擦力做的功。

【答案】(1)10m/s；(2)

【解析】

【详解】(1)到D点时：

FN=mg

解得

(2)到达B点时：

由B到D的过程中运用动能定理

解得

12.如图所示，AB是竖直放置的平行板电容器，A板带负电，B板带正电。B板中央有一个小孔，右侧有一个以直角三角形为边界的匀强磁场，∠bac=，斜边，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度为B，磁场的边界ab平行于AB板，d为ab边的中点且恰好与B板上的小孔相对。P为A板附近正对小孔的一点，现将一个质量为m、电荷量为-q的带电粒子（重力不计）在P点由静止释放。

(1)若A、B两板间的电压为U0，求粒子到达d点的速度大小；

(2)若使粒子从b点射出磁场，求A、B两板间电压的大小；

(3)若使粒子从ac边射出磁场，求粒子在磁场中运动的最长时间。

【答案】(1)；(2)；(3)

【解析】

【详解】(1)由动能定理得

解得

(2)粒子从b点射出磁场的情况下

由几何关系得粒子的运动半径

由洛伦兹力提供向心力得

联立解得

(3)粒子射出点e应该是运动轨迹与ac边的切点

得

13.如图所示，相距为l的平行光滑导轨ABCD和MNPQ两侧倾斜、中间水平，且电阻不计，在导轨的两端分别连有电阻R1和R2，左侧倾角为，在ABNM区域内存在垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B0，水平部分虚线ef和gi之间的矩形区域内，有竖直向上垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度也为B0。一质量为m、长度也为l的金属导体棒，从距水平轨道h高处由静止释放，滑到底端时的速度为v0，穿过efig区域磁场后速度变为。已知导轨和金属棒始终接触良好，倾斜部分轨道和水平部分用光滑圆孤相连，导体棒的电阻和R1、R2的阻值均为r。求：

(1)导体棒从静止开始下滑到底端BN过程中电阻R1上产生的热量；

(2)虚线ef和gi之间的距离；

(3)导体棒最终停什么位置。

【答案】(1)；(2)；(3)最终停在水平磁场的正中间

【解析】

【详解】(1)设此过程整个装置产生的热量为Q，R1产生的热量为Q1

(2)设ef和gi之间的距离为x，穿过磁场过程中流过导体棒的电荷量为q1，根据动量定理可得

其中，得

(3)设导体棒在磁场区经过的路程为s，通过导体的电荷量为q2

得

=

所以导体棒最终停在水平磁场的正中间