2020届天津市高三下学期4月第二次测试物理试卷

一、单选题

1. 难度：中等

下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（　　）

A.图甲：卢瑟福通过分析粒子散射实验结果，发现了质子和中子

B.图乙：用中子轰击铀核使其发生聚变，链式反应会释放出巨大的核能

C.图丙：玻尔理论指出氢原子能级是分立的，所以原子发射光子的频率也是不连续的

D.图丁：汤姆孙通过电子的发现揭示了原子核内还有复杂结构

2. 难度：中等

如图所示，半圆形框架竖直放置在粗糙的水平地面上，质量为m的光滑小球P在水平外力F的作用下处于静止状态，P和圆心O的连线与水平面的夹角为θ.现将力F在竖直面内沿顺时针方向缓慢地转过90°，框架与小球始终保持静止状态．在此过程中，下列说法正确的是(重力加速度为g)

A.框架对小球的支持力先减小后增大

B.力F的最小值为mgcosθ

C.地面对框架的摩擦力先减小后增大

D.框架对地面的压力先增大后减小

3. 难度：中等

2017年10月16日，美国激光干涉引力波天文台等机构联合宣布首次发现双中子合并引力波事件。假设该事件中甲、乙两中子星的质量分别为m₁、m₂，它们绕其连线上的某点做圆周运动，且它们的间距在缓慢减小，不考虑其他星系的影响，则下列说法中正确的是（　　）

A.甲、乙两中子星的角速度大小之比为m₁∶m₂

B.甲乙两中子星的线速度大小之比为m₂∶m₁

C.甲乙两中子星的运行周期不变

D.甲、乙两中子星的向心加速度大小始终相等

4. 难度：中等

下列有关光现象的理解，正确的是（　　）

A.光导纤维丝内芯材料的折射率应比外套材料的折射率大

B.汽车尾灯为红色，是因为红光比其它可见光波长长，易发生干涉

C.照相机镜头镀上一层增透膜，是为了使拍摄的景物呈淡紫色

D.泊松亮斑是光的干涉现象

5. 难度：简单

图甲所示的变压器原、副线圈匝数比为3：1，图乙是K闭合时该变压器cd输入端交变电压的图象，L₁、L₂、L₃、L₄为四只规格均为“12V，6W”的相同灯泡，各电表均为理想交流电表。以下说法正确的是（    ）

A. ab输入端电压的瞬时值表达式为

B. 电流表的示数为1.5A，L₁能正常发光

C. ab输入端输入功率P_ab=18W

D. 断开K，L₂中的电流不变

二、多选题

6. 难度：中等

如图所示，透明瓶内有一些水，水的上方有水蒸汽，用橡皮塞把瓶口封住，用气筒向瓶内打气，然后瓶塞会突然跳出，此时观察到瓶内有白雾产生.关于上述过程下列说法正确的有

A. 快速向瓶内打入气体的过程，气体状态变化是等容变化

B. 快速向瓶内打入气体时，瓶内水蒸汽分子密度保持不变

C. 瓶塞突然跳出瞬间气体对外做功，瓶内气体温度降低

D. 瓶内瞬间形成的白雾是悬浮在气体中的小水滴

7. 难度：中等

一列简谐横波沿着x轴正方向传播，波中A、B两质点在平衡位置间的距离为0.5m，且小于一个波长，如图甲所示，A、B两质点振动图像如图乙所示，由此可知（　　）

A.波中质点在一个周期内通过的路程为8cm

B.该简谐波的波长为4m

C.该简谐波的波速为0.5 m/s

D.t=1.5 s时A、B两质点的位移相同

E.t=1.5 s时A、B两质点的振动速度相同

8. 难度：中等

D是一只理想二极管（a正极：电流只能从a流向b，而不能从b流向a）。平行板电容器A、B两极板间有一电荷在P点处于静止。以E表示两极板间电场强度，U表示两极板间电压，E_p表示电荷在P点电势能。若保持极板B不动，将极板A稍向上平移则（　　）

A.E变小 B.U变大 C.E_p不变 D.电荷仍保持静止

三、实验题

9. 难度：简单

为了探究加速度与力、质量的关系，甲、乙、丙三位同学分别设计了如图所示的实验装置，小车总质量用M表示（乙图中M包括小车与传感器质量，丙图中M包括小车和与小车相连的滑轮质量），钩码总质量用m表示．

（1）三组实验中需要平衡小车与长木板间摩擦力的是_________；（用甲、乙、丙表示）

（2）三组实验中需满足M>>m的是_________；

（3）若采用图甲所示方法研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量的关系”，M为小车总质量（其中小车自身质量用M₀表示，车上所加砝码质量用m₀表示）所画出的实验图象如图所示．设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，则小车受到的拉力为F=____，小车的质量为M₀=_______．

10. 难度：中等

用伏安法测定一个待测电阻R_x的阻值（阻值约为200Ω），实验室提供如下器材：

电池组E：电动势3V，内阻不计

电流表A₁：量程0—10mA，内阻约为40Ω－60Ω

电流表A₂：量程0—500μA，内阻为1kΩ

滑动变阻器R₁：阻值范围0—20Ω，额定电流2A

电阻箱R₂：阻值范围0—9999Ω，额定电流1A

电键S、导线若干

要求实验中应尽可能准确的测量R_x的阻值，请回答下面问题：

（1）上述器材中缺少电压表，需选一只电流表将它改装成电压表进行测量， 请在方框中画出测量R_x阻值的电路图，并在图中表明器材代号________；

（2） 实验中将电阻箱R₂的阻值调到4000Ω，再调节滑动变阻器R₁，两表的示数如图所示，可读出电流表A₁的示数是________mA，电流表A₂的示数是_______μA，测得待测电阻R_x的阻值是__________．

四、解答题

11. 难度：中等

如图甲所示，半径为R=0.45 m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，B点为轨道最低点，在光滑水平面上紧挨B点有一静止的平板车，其质量M=5 kg，长度L=0.5 m，车的上表面与B点等高，可视为质点的物块从圆弧轨道最高点A由静止释放，其质量m=1 kg，g取10 m/s².

(1)求物块滑到B点时对轨道压力的大小；

(2)若平板车上表面粗糙，物块最终没有滑离平板车，求物块最终速度的大小；

(3)若将平板车固定且在上表面铺上一种动摩擦因数逐渐增大的特殊材料，物块在平板车上向右滑动时，所受摩擦力F_f随它距B点位移L的变化关系如图乙所示，物块最终滑离了平板车，求物块滑离平板车时的速度大小．

12. 难度：中等

如图所示，由10根长度都是L的金属杆连接成的一个“目”字型的矩形金属框abcdefgh，放在纸面所在的平面内。有一个宽度也为L的匀强磁场，磁场边界跟de杆平行，磁感应强度的大小是B，方向垂直于纸面向里，金属杆ah、bg、cf、de的电阻都为r，其他各杆的电阻不计，各杆端点间接触良好。现用水平向右的外力F，以速度v匀速地把金属框从磁场的左边界水平向右拉，从de杆刚进入磁场瞬间开始计时，求：

（1）de刚进入磁场时ah中的电流强度大小和方向。

（2）de进入磁场时，作用在de上的外力F大小。

（3）从开始计时到ah离开磁场的过程中，电流在de杆上做的功。

（4）从开始计时到ah刚进入磁场的过程中，通过ah某一横截面总的电荷量q。

13. 难度：困难

如图所示，在x轴上方有一竖直向下的匀强电场区域，电场强度大小为E=60V/m。x轴下方分布有多个磁感应强度大小为B=1T的条形匀强磁场区域，其宽度均为d₁=3cm，相邻两磁场区域的间距为d₂=4cm。现有一质量为m=6×10^-13kg，电荷量为q=1×10^-8C的带正电粒子（不计重力）。

(1)将带电粒子从y轴上坐标为y₁处以平行于x轴的某一初速度射入电场区域，带电粒子运动经过x轴上坐标值为x₁的Q点时，速度方向与x轴正方向的夹角为60°，且刚好不会穿出第一个匀强磁场区域，求y₁和x₁；

(2)若粒子从y轴上坐标为（0，50cm）的点处由静止释放，求自释放到粒子第二次过x轴的时间。