天津市和平区2020届高三质量调查物理试题

天津市和平区2020届高三质量调查物理试题

和平区2020届高三第二次质量调查（二模）物理 Z 本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，考试时间60分钟。‎ 第Ⅰ卷 选择题（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，只有一个是正确的）‎ ‎1．2019年被称为5G元年，这一年全球很多国家开通了5G网络。5G网络使用的无线电波通信频率是在3.0GHz以上的超高频段和极高频段，比目前4G通信频率在0.3GHz~3.0 GHz间的特高频段网络拥有更大的带宽和更快的传输速率。下列说法正确的是 A．4G信号是横波，5G信号是纵波 B．4G信号和5G信号相遇能产生干涉现象（外省回津高考集训报名电话13820730666）‎ C．5G信号比4G信号波长更长，相同时间传递的信息量更大 D．5G信号比4G信号更不容易绕过障碍物，所以5G通信需要搭建更密集的基站 ‎2．2020年3月15日中国散列中子源（CSNS）利用中子成像技术帮助中国科技大学进行了考古方面的研究。散射中子源是研究中子特性、探测物质微观结构和运动的科研装置。下列关于中子研究的说法正确的是 A．α粒子轰击，生成并产生了中子 B．经过4次α衰变，2次β衰变后，新核与原来的原子核相比中子数少了10个 C．γ射线实质是高速中子流，可用于医学的放射治疗 D．核电站可通过“慢化剂”控制中子数目来控制核反应的速度 ‎3．虹和霓是太阳光在水珠内分别经过一次和两次反射后出射形成的，可利用白光照射玻璃球来说明。两束平行白光照射到透明玻璃球后，在水平的白色桌面上会形成MN和PQ两条彩色光带，光路如图所示。以下说法正确的是 A．在玻璃球中照射到N点的光比照射到M点的光传播速度大 B．照射到P、Q两点的颜色分别为紫、红 C．若增大实线白光的入射角，则照射到M点的光先消失 D．若照射到M、N两点的光分别照射同一光电管且都能发生光电效应，则照射到N的光遏止电压高 b c e d ‎4．我国已掌握“高速半弹道跳跃式再入返回技术”，为实现“嫦娥”飞船月地返回任务奠定基础。如图虚线为地球大气层边界，返回器与服务舱分离后，从a点无动力滑入大气层，然后经b点从c点“跳出”，再经d点从e点“跃入”实现多次减速，可避免损坏返回器。d点为轨迹最高点，离地面高h，已知地球质量为M，半径为R，引力常量为G。则返回器 a A．在d点处于超重状态 B．从a点到e点速度越来越小 C．在d点时的加速度大小为 D．在d点时的线速度小于地球第一宇宙速度 A R O B P ‎5．如图所示，竖直固定一半径为R=0.5m表面粗糙的四分之一圆弧轨道，其圆心O与A点等高。一质量m=1kg的小物块在不另外施力的情况下，能以速度m/s沿轨道自A点匀速率运动到B点，圆弧AP与圆弧PB长度相等，重力加速度g=10m/s2。则下列说法不正确的是 A．在从A到B的过程中合力对小物块做功为零 B．小物块经过P点时，重力的瞬时功率为5W C．小物块在AP段和PB段产生的内能相等 D．运动到B点时，小物块对圆弧轨道的压力大小为11N 二、不定项选择题（本大题共3小题，每小题5分，每小题给出的四个答案中，都有多个是正确的，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）‎ ‎6．一列沿轴正方向传播的简谐横波，从波源起振后某一时刻开始计时，t=1s时刻波形图如图所示，该时刻点开始振动，再过1.5s，点开始振动。下列判断正确的是 A．这列波的传播速度为6m/s B．波源的起振方向沿y轴正方向 C．t=0.5s时刻，x=5.0m处质点在波谷 D．t=2.7s时刻，质点M、N与各自平衡位置间的距离相等 Ea ‎7．如图所示，一带电的粒子以一定的初速度进入某点电荷产生的电场中，沿图中弯曲的虚线轨迹先后经过电场中的a、b两点，其中a点的场强大小为Ea，方向与ab连线成30°角；b点的场强大小为Eb，方向与ab连线成60°角，粒子只受电场力的作用，下列说法中正确的是 A．粒子带正电 B．a点的电势低于b点电势 Eb C．从a到b，系统的电势能减小 D．粒子在a点的加速度大于在b点的加速度 ‎8．单匝矩形导线框abcd与匀强磁场垂直，线框电阻不计，线框绕与cd边重合的固定转轴以恒定角速度从图示位置开始匀速转动，理想变压器匝数比为n1:n2。开关S断开时，额定功率为P的灯泡L1正常发光，电流表示数为I ‎，电流表内阻不计，下列说法正确的是 A．线框中产生的电流为正弦式交变电流 B． 线框从图中位置转过时，感应电动势瞬时值为 C． 灯泡L1的额定电压等于 D．如果闭合开关S，则电流表示数变大 第Ⅱ卷 非选择题（共60分）‎ ‎9．（共12分）‎ ‎（1）“用DIS研究在温度不变时，一定质量气体压强与体积关系”的实验装置如图所示。‎ 保持温度不变，封闭气体的压强p用压强传感器测量，体积V由注射器刻度读出。‎ 某次实验中，数据表格内第2次～第8次压强没有记录，但其它操作规范。‎ 次　数 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ ‎9‎ 压强p/kPa ‎100.1‎ p7‎ ‎179.9‎ 体积V/cm3‎ ‎18‎ ‎17‎ ‎16‎ ‎15‎ ‎14‎ ‎13‎ ‎12‎ ‎11‎ ‎10‎ ‎①根据表格中第1次和第9次数据，推测出第7次压强p7，其最接近的值是_____。‎ A．128.5kPa B．138.4kPa C．149.9kPa D．163.7kPa ‎②若考虑到连接注射器与传感器的软管内气体体积V0‎ 不可忽略，则封闭气体的真实体积为_____。从理论上讲p－图象可能接近下列哪个图？_____‎ ‎（2）有一电压表V1，其量程为3V，内阻约为3000Ω，现要准确测量该电压表的内阻，提供的实验器材有：‎ A．电源E：电动势约15V，内阻不计；‎ B．电流表A1：量程1A，内阻r1=2Ω；‎ C．电压表V2：量程2V，内阻r2=2000Ω；‎ D．定值电阻R1：阻值20Ω；‎ E．定值电阻R2：阻值3Ω；‎ F．滑动变阻器R0：最大阻值10Ω，额定电流1A；‎ 开关S，导线若干。‎ ‎①提供的实验器材中，应选用的电表是      、定值电阻是          （填器材前的字母）‎ ‎②请你设计一个测量电压表V1的实验电路图，画在虚线框内（要求：滑动变阻器要便于调节）。‎ ‎③用I表示电流表A1的示数、U1表示电压表V1的示数，U2表示电压表V2的示数，写出计算电压表V1内阻的表达式RV1=____________。‎ ‎10．（14分）如图所示，CDE为光滑的轨道，其中ED段是水平的，CD段是竖直平面内的半圆，与ED相切于D点，且半径R＝0.5 m。质量m＝0.2kg的小球B静止在水平轨道上，另一质量M＝0.2kg的小球A前端装有一轻质弹簧，以速度v0向左运动并与小球B发生相互作用。小球A、B均可视为质点，若小球B与弹簧分离后滑上半圆轨道，并恰好能过最高点C，弹簧始终在弹性限度内，取重力加速度g＝10 m/s2，求：‎ ‎（1）小球B与弹簧分离时的速度vB多大；‎ ‎（2）小球A的速度v0多大；‎ ‎（3）弹簧最大的弹性势能EP是多少？‎ 11． ‎（16分）如图所示，间距为l的两条足够长的平行金属导轨与水平面的夹角为θ，导轨光滑且电阻忽略不计。磁感应强度均为B的条形匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁场区域的宽度为d1，间距为d2。两根质量均为m、有效电阻均为R的导体棒a和b放在导轨上，并与导轨垂直。（设重力加速度为g） ‎ ‎（1）若导体棒a进入第2个磁场区域时，导体棒b以与a同样的速度进入第1个磁场区域，求导体棒b穿过第1个磁场区域过程中增加的动能△Ek；‎ ‎（2）若导体棒a进入第2个磁场区域时，导体棒b恰好离开第1个磁场区域；此后导体棒a离开第2个磁场区域时，导体棒b 又恰好进入第2个磁场区域，且导体棒a、b在任意一个磁场区域或无磁场区域的运动时间均相等。求导体棒a 穿过第2个磁场区域过程中，通过导体棒a的电量q；‎ ‎（3）对于第（2）问所述的运动情况，求导体棒a穿出第k个磁场区域时的速度v的大小。‎ ‎12．在现代科学实验室中，经常用磁场来控制带电粒子的运动。某仪器的内部结构简化如图：足够长的条形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ宽度均为L，边界水平，相距也为L，磁场方向相反且垂直于纸面，Ⅰ区紧密相邻的足够长匀强电场，方向竖直向下，宽度为d，场强E＝。一质量为m，电量为＋q的粒子(重力不计)以速度v0平行于纸面从电场上边界水平射入电场，并由A点射入磁场Ⅰ区(图中未标出A点)。不计空气阻力。‎ ‎（1）当B1＝B0时，粒子从Ⅰ区下边界射出时速度方向与边界夹角为60°，求B0的大小及粒子在Ⅰ区运动的时间t；‎ ‎（2）若B2＝B1＝B0，求粒子从Ⅱ区射出时速度方向相对射入Ⅰ区时速度方向的侧移量h；‎ ‎（3）若B1＝B0，且Ⅱ区的宽度可变，为使粒子经Ⅱ区恰能返回A点，求Ⅱ区的宽度最小值Lx和B2的大小。‎ 式 和平区2019-2020学年度第二学期高三年级第二次质量调查 物理学科试卷参考答案 一、单选题 题号 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ 答案 D B A D C 二、多选题 题号 ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ 答案 BD AC ABD 三、实验题 ‎9．（12分）‎ ‎（1）①C （2分） ②V0+V （1分） D（2分）‎ ‎（2）①C D（各1分） ②（3分） ‎ ‎③（2分）‎ 四、计算题（40分）‎ ‎10．（14分）‎ ‎（1）设小球B过C点时速度为vC ‎--------------------------（2分）‎ ‎--------------------------（2分）‎ 解得vB＝5 m/s--------------------------（1分）‎ ‎（2）--------------------------（2分）‎ ‎--------------------------（1分）‎ 解得v0＝5 m/s--------------------------（1分）‎ ‎（3）当两者速度相同时弹簧有最大弹性势能Ep，设共同速度为v ‎--------------------------（2分）‎ ‎--------------------------（2分）‎ 解得EP=1.25J--------------------------（1分）‎ ‎11．（16分）‎ ‎（1）a和b不受安培力的作用，由机械能守恒知 ΔEk=mgd1sinθ  --------------------------（3分）     ‎ ‎（2）通过a棒的电量 ‎--------------------------（1分）‎ ‎--------------------------（1分）  ‎ ‎--------------------------（1分）  ‎ ‎  -------------------------（1分）‎ 解得--------------------------（2分）‎ ‎（3）设导体棒刚进入无磁场区域时的速度为v1，刚离开无磁场区域时的速度为v2‎ 在无磁场区域，mgsinθ =ma--------------------------（2分）  ‎ v2－v1=at      --------------------------（1 分）  ‎ ‎---------------------（1分） ‎ 有磁场区域，对a棒    -----------------------（2 分）‎ 解得v1=‎ 由题意知，v=v1=--------------------------（1 分）‎ ‎12．（18分）‎ ‎（1）设粒子射入磁场Ⅰ区的速度大小为v，在电场中运动，‎ 由动能定理得qEd＝mv2－mv--------------------------（2分）‎ 解得v＝2v0 ‎ 速度与水平方向的夹角为α，cos α＝＝，则α＝60° --------------------------（1 分）‎ 在磁场Ⅰ区中做圆周运动的半径为R1，由牛顿第二定律得 qvB0＝ --------------------------（1分） ‎ 由几何知识得L＝2R1cos 60° --------------------------（1 分）‎ 联立代入数据得B0＝ --------------------------（1 分） ‎ 设粒子在磁场Ⅰ区中做圆周运动的周期为T，运动的时间为t T＝--------------------------（1 分）‎ t＝ --------------------------（1 分）‎ t＝--------------------------（1 分） ‎ 甲　 乙 ‎（2）设粒子在磁场Ⅱ区做圆周运动的半径为R2，R2＝R1 --------------------------（1 分）轨迹如图乙所示，由几何知识可得 h＝L·sin 30°＋＋L·sin 30° --------------------------（1分+1分） ‎ 可得h＝2L--------------------------（1 分）‎ （3） 如图丙所示，为使粒子经Ⅱ区恰能返回射入Ⅰ区的A位置，应满足 ‎　　‎ Ltan 30°＝R2′cos 30° --------------------------（1 分） ‎ 则Lx＝R2′(1＋sin 30°)＝L --------------------------（1 分） ‎ 解得，Lx＝L --------------------------（1 分） ‎ 有qvB2＝--------------------------（1 分） ‎ 联立代入数据得B2＝ --------------------------（1 分） ‎