2020届天津市、天津市益中学高三（下）4月物理试卷

一、单选题

1. 难度：简单

当前，新型冠状病毒正在威胁着全世界人民的生命健康，红外测温枪在疫情防控过程中发挥了重要作用。红外线是电磁波，下列关于电磁波的说法错误的是

A.一切物体都在不停地发射红外线

B.紫外线有助于人体合成维生素D

C.医学上用X射线透视人体，检查体内病变等

D.光在真空中运动的速度在不同的惯性系中测得的数值可能不同

2. 难度：中等

半圆形介质截面如图所示，O为圆心，两束不同颜色的单色光a、b相互平行，从不同位置进入介质，其中单色光a入射方向正对圆心O，单色光b的入射点位于圆心O的正上方。且两束光线都恰好在半圆形介质的底边发生全反射，且光线a的入射角为45°，则下列说法正确的是

A.单色光a在介质中的折射率为2

B.单色光b比单色光a的频率大

C.光线b在介质中的折射角可能大于30°

D.在同一双缝干涉实验中，仅把用a光照射换成用b光照射，观察到的条纹间距变大

3. 难度：简单

如图所示为氢原子的能级图，下列说法正确的是

A.处于基态的氢原子可以通过与能量为12.5eV的电子碰撞的方式跃迁

B.氢原子由基态跃迁到激发态后，核外电子动能增大，原子的电  势能减小

C.大量处于n=3激发态的氢原子，向低能级跃迁时可辐射出2种不同频率的光

D.用氢原子从n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射金属铂(逸出功为6.34eV)时不能发生光电效应

4. 难度：中等

如图所示，n匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO’以角速度ω匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，变压器副线圈接入一只额定电压为U的灯泡，灯泡正常发光。从线圈平面与磁场平行开始计时，下列说法正确的是 

A.图示位置穿过线框的磁通量变化率最大

B.灯泡中的电流方向每秒改变

C.变压器原、副线圈匝数之比为

D.线框中产生感应电动势的表达式

5. 难度：简单

质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r时，引力势能可表示为，其中G为引力常量，M为地球质量.该卫星原来在半径为R₁的轨道上绕地球做匀速圆周运动，由于受到极稀薄空气的摩擦作用，飞行一段时间后其圆周运动的半径变为R₂，此过程中因摩擦而产生的热量为

A.GMm B.GMm

C. D.

二、多选题

6. 难度：简单

如图所示，“奥托循环”由两条等温线和两条等容线组成，其中，a→b和c→d为等温过程，b→c和d→a为等容过程。下列说法正确的是

A.a→b过程中，气体对外界做功

B.b→c过程中，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数增多

C.c→d过程中，气体从外界吸收热量

D.d→a过程中，气体分子的平均动能变大

7. 难度：中等

如图所示，一简谐横波在某区域沿x轴传播，实线a为t=0时刻的波形图线，虚线b为t=△t时刻的波形图线。已知该简谐横波波源振动的频率为f=2.5Hz，虚线b与x轴交点P的坐标为x_P=1m。则下列说法正确的是

A.这列波的传播速度大小一定为20m/s

B.这列波一定沿x轴正向传播

C.可能有△t=1.25s

D.若该列波遇到宽度为6m的障碍物能发生明显的衍射现象

8. 难度：困难

沿某一电场方向建立x轴，电场仅分布在－d≤x≤d的区间内，其电场强度E与坐标x的关系如图所示。规定沿+x轴方向为电场强度的正方向，x=0处电势为零。一质量为m、电荷量为+q的带点粒子只在电场力作用下，能在x轴上做周期性运动。以下说法正确的是

A.粒子沿x轴做简谐运动

B.粒子在x=－d处的电势能为qE₀d

C.动能与电势能之和的最大值是qE₀d

D.一个周期内，在x>0区域的运动时间t≤

三、实验题

9. 难度：中等

（1）某同学设计了如图所示的装置来探究牛顿第二定律，实验时将拉力传感器固定在水平放置的木板上，与细线相连，细线绕过定滑轮与水瓶相连，调节滑轮的高度，使细线平行于桌面。已知木板与桌面间的滑动摩擦力等于最大静摩擦力。

   

①将质量为m₀的木板右端移至与标识线MN对齐，在水瓶中加水直到木板刚要滑动时计下此时传感器的示数F₀，再加一定量的水，当拉力传感器示数为F₁时释放木板，记录木板右端运动到与MN间距为L的PQ处所用时间t，为减小误差，多次测量取时间的平均值t，由此可知木板运动的加速度a=________。

②改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度a与拉力传感器示数F₁的关系。下列图像能表示该同学实验结果的是________。

③在保持m₀一定的情况下，通过改变水瓶中水的质量来改变外力，与用钩码拉动小车相比较，其优点是________。

A．可以改变滑动摩擦力的大小

B．可以更方便地获取多组实验数据

C．可以比较精确地测出滑动摩擦力的大小

D．可以获得更大的加速度以提高实验精度

④保持水瓶中水的质量一定时，通过在木板上叠放重物来改变其质量，这种情况下________(填“能”或“不能”)探究a和m₀的关系。

10. 难度：中等

待测电阻R_x，阻值约为200Ω，请选用以下器材较准确地测量电阻R_x的阻值。

A．电源E:电动势约为12.0V，内阻较小；

B．电流表A₁：量程50mA、内阻r₁=40Ω；

C．电流表A₂：量程300mA、内阻r₂约为4Ω；

D．电压表V：量程3V、内阻r₃约为5kΩ；

E．定值电阻R₀：阻值为40Ω；

F．滑动变阻器最大阻值为10Ω；

G．单刀单掷开关S、导线若干.

请画出测量待测电阻R_x的电路图。

四、解答题

11. 难度：困难

如图所示，质量为M=2kg的木板A静止在光滑水平地面上，其左端与固定台阶相距x。质量为m=1kg的滑块B（可视为质点）以初速度v₀=4m/s从木板A的右端滑上木板。A与台阶碰撞无机械能损失，不计空气阻力，A、B之间动摩擦因数μ=0.1，A足够长，B不会从A表面滑出，取g=10m/s²。

（1）若A与台阶碰撞前，已和B达到共速，求A向左运动的过程中与B摩擦产生的热量Q；

（2）若A与台阶只发生一次碰撞，求x满足的条件。

 

12. 难度：困难

如图所示，完全相同的正方向单匝铜质线框型货件abcd，通过水平，绝缘且足够长的传送带输送一系列该货件通过某一固定匀强磁场区域进行“安检”程序，即便筛选“次品”（不闭合）与“正品”（闭合），“安检”程序简化为如下物理模型，各货件质量均为m，电阻均为R，边长为l，与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g；传送带以恒定速度v₀向右运动，货件在进入磁场前与传送带的速度相同，货件运行中始终保持，已知磁场边界AA′，CC′与传送带运动方向垂直，磁场的磁感应强度为B，磁场的宽度为d，现某一货件当其ab边到达CC′时又恰好与传送带的速度相同，则：

（1）上述货件在进入磁场的过程中运动加速度的最大值与速度的最小值；

（2）“次品”（不闭合）与“正品”（闭合）因“安检”而延迟时间多大．

13. 难度：困难

在竖直平面内建立一平面直角坐标系xoy，x轴沿水平方向，如图甲所示．第二象限内有一水平向右的匀强电场，场强为E₁．坐标系的第一、四象限内有一正交的匀强电场和匀强交变磁场，电场方向竖直向上，场强E₂=，匀强磁场方向垂直纸面．处在第三象限的某种发射装置（图中没有画出）竖直向上射出一个比荷=10²C/kg的带正电的微粒（可视为质点），该微粒以v₀=4m/s的速度从-x上的A点进入第二象限，并以v₁=8m/s速度从+y上的C点沿水平方向进入第一象限．取微粒刚进入第一象限的时刻为0时刻，磁感应强度按图乙所示规律变化（以垂直纸面向外的磁场方向为正方向），g=10m/s²．试求：

（1）带电微粒运动到C点的纵坐标值h及电场强度E₁；

（2）+x轴上有一点D，OD=OC，若带电微粒在通过C点后的运动过程中不再越过y轴，要使其恰能沿x轴正方向通过D点，求磁感应强度B₀及其磁场的变化周期T₀为多少？

（3）要使带电微粒通过C点后的运动过程中不再越过y轴，求交变磁场磁感应强度B₀和变化周期T₀的乘积B₀T₀应满足的关系？