1、2020 年天津市普通高中學業水平等級性考試物理一、單項選擇題1.在物理學發展的進程中，人們通過對某些重要物理實驗的深入觀察和研究，獲得正確的理論認識。下列圖示的實驗中導致發現原子具有核式結構的是（）a. b. c. d. 【答案】 d 【解析】【詳解】 a雙縫干涉實驗說明了光具有波動性，故a 錯誤；b光電效應實驗，說明了光具有粒子性，故b 錯誤；c實驗是有關電磁波的發射與接收，與原子核無關，故c 錯誤；d盧瑟福的粒子散射實驗導致發現了原子具有核式結構，故d 正確；故選 d。2.北斗問天，國之夙愿。我國北斗三號系統的收官之星是地球靜止軌道衛星，其軌道半徑約為地球半徑的7倍。與近地軌道衛星相比，

2、地球靜止軌道衛星（）a. 周期大b. 線速度大c. 角速度大d. 加速度大【答案】 a 【解析】【詳解】衛星有萬有引力提供向心力有222224mmvgmmrmrmarrt可解得gmvr3gmr32rtgm2gmar可知半徑越大線速度，角速度，加速度都越小，周期越大；故與近地衛星相比，地球靜止軌道衛星周期大，故 a 正確， bcd 錯誤。故選 a。3.新冠肺炎疫情突發，中華兒女風雨同舟、守望相助，筑起了抗擊疫情的巍峨長城。志愿者用非接觸式體溫測量儀，通過人體輻射的紅外線測量體溫，防控人員用紫外線燈在無人的環境下消殺病毒，為人民健康保駕護航。紅外線和紫外線相比較（）a. 紅外線的光子能量比紫外線的

3、大b. 真空中紅外線的波長比紫外線的長c. 真空中紅外線的傳播速度比紫外線的大d. 紅外線能發生偏振現象，而紫外線不能【答案】 b 【解析】【詳解】 a因為紅外線的頻率小于紫外線，根據eh可知紅外線的光子能量比紫外線的低，故a 錯誤；b根據c可知紅外線的波長比紫外線的波長長，故b 正確；c真空中紅外線和紫外線的傳播速度是一樣的，故c 錯誤；d光都具有偏振現象，故d 錯誤。故選 b。4.一列簡諧橫波沿x軸正方向傳播，周期為t，0t時的波形如圖所示。4tt時（）a. 質點 a速度方向沿y 軸負方向b. 質點 b沿 x 軸正方向遷移了1m c. 質點 c的加速度為零d. 質點 d的位移為 -5cm

4、【答案】 c 【解析】【詳解】經過4t周期，波向右傳播了4，波形如圖所示a由圖可知，質點a點恰好運動到平衡位置且沿著y 軸正方向運動，a 錯誤；b質點 b 點只在豎直方向上運動不會隨波遷移，b 錯誤；c質點 c 恰好運動到平衡，速度最大，加速度為零，c 正確；d質點 d 的位移為5cm，d 錯誤。故選 c。5.水槍是孩子們喜愛的玩具，常見的氣壓式水槍儲水罐示意如圖。從儲水罐充氣口充入氣體，達到一定壓強后，關閉充氣口。扣動扳機將閥門m 打開，水即從槍口噴出。若在不斷噴出的過程中，罐內氣體溫度始終保持不變，則氣體（）a. 壓強變大b. 對外界做功c. 對外界放熱d. 分子平均動能變大【答案】 b

5、【解析】【詳解】 a隨著水向外噴出，氣體的體積增大，由于溫度不變，根據pv恒量可知氣體壓強減小，a 錯誤；bc由于氣體體積膨脹，對外界做功，根據熱力學第一定律uwq氣體溫度不變，內能不變，一定從外界吸收熱量，b 正確， c 錯誤；d溫度是分子平均動能的標志，由于溫度不變，分子的平均動能不變，d 錯誤。故選 b。二、不定項選擇題6.手機無線充電是比較新穎的充電方式。如圖所示， 電磁感應式無線充電的原理與變壓器類似，通過分別安裝在充電基座和接收能量裝置上的線圈，利用產生的磁場傳遞能量。當充電基座上的送電線圈通入正弦式交變電流后，就會在鄰近的受電線圈中感應出電流，最終實現為手機電池充電。在充電過程中

6、（）a. 送電線圈中電流產生的磁場呈周期性變化b. 受電線圈中感應電流產生的磁場恒定不變c.送電線圈和受電線圈通過互感現象實現能量傳遞d. 手機和基座無需導線連接，這樣傳遞能量沒有損失【答案】 ac 【解析】【詳解】 ab由于送電線圈輸入的是正弦式交變電流，是周期性變化的，因此產生的磁場也是周期性變化的， a 正確， b 錯誤；c根據變壓器原理，原、副線圈是通過互感現象實現能量傳遞，因此送電線圈和受電線圈也是通過互感現象實現能量傳遞，c 正確；d手機與機座無需導線連接就能實現充電，但磁場能有一部分以電磁波輻射的形式損失掉，因此這樣傳遞能量是有能量損失的，d 錯誤。故選 ac 。7.如圖所示，在

7、oxy 平面的第一象限內存在方向垂直紙面向里，磁感應強度大小為b 的勻強磁場。一帶電粒子從 y 軸上的 m 點射入磁場， 速度方向與y 軸正方向的夾角45。粒子經過磁場偏轉后在n 點（圖中未畫出）垂直穿過x 軸。已知oma，粒子電荷量為q，質量為m，重力不計。則（）a. 粒子帶負電荷b. 粒子速度大小為qbamc. 粒子在磁場中運動的軌道半徑為ad. n 與 o 點相距( 21)a【答案】 ad 【解析】【詳解】 a粒子向下偏轉，根據左手定則判斷洛倫茲力，可知粒子帶負電，a 正確；bc粒子運動的軌跡如圖由于 速度方向與y軸正方向的夾角45，根據幾何關系可知1145omooo m，1omooa則

8、粒子運動的軌道半徑為12roma洛倫茲力提供向心力2vqvbmr解得2qbavmbc 錯誤；dn與o點的距離為1( 21)nooorad 正確。故選 ad 。8.復興號動車在世界上首次實現速度350km/h 自動駕駛功能，成為我國高鐵自主創新的又一重大標志性成果。一列質量為m的動車，初速度為0v，以恒定功率p 在平直軌道上運動，經時間t 達到該功率下的最大速度mv，設動車行駛過程所受到的阻力f 保持不變。動車在時間t 內（）a. 做勻加速直線運動b. 加速度逐漸減小c. 牽引力的功率mpfvd. 牽引力做功22m01122wmvmv【答案】 bc 【解析】【詳解】 ab動車的功率恒定，根據pf

9、 v牽可知動車的牽引力減小，根據牛頓第二定律得ffma牽可知動車的加速度減小，所以動車做加速度減小的加速運動，a 錯誤， b 正確；c當加速度為0 時，牽引力等于阻力，則額定功率為mpfvc 正確；d動車功率恒定，在t時間內，牽引力做功為wpt根據動能定理得22m01122ptfsmvmvd 錯誤。故選 bc。第卷9.某實驗小組利用圖1 所示裝置測定平拋運動的初速度。把白紙和復寫紙疊放一起固定在豎直木板上，在桌面上固定一個斜面，斜面的底邊ab 與桌子邊緣及木板均平行。每次改變木板和桌邊之間的距離，讓鋼球從斜面頂端同一位置滾下，通過碰撞復寫紙，在白紙上記錄鋼球的落點。為了正確完成實驗，以下做法必

10、要的是_。a.實驗時應保持桌面水平b.每次應使鋼球從靜止開始釋放c.使斜面的底邊ab與桌邊重合d.選擇對鋼球摩擦力盡可能小的斜面實驗小組每次將木板向遠離桌子的方向移動0.2m，在白紙上記錄了鋼球的4 個落點，相鄰兩點之間的距離依次為15.0cm、25.0cm、35.0cm，示意如圖2。重力加速度210m / sg，鋼球平拋的初速度為_m/s。圖 1 裝置中，木板上懸掛一條鉛垂線，其作用是_。【答案】(1). ab(2). 2(3). 方便調整木板保持在豎直平面上【解析】【詳解】 1a 實驗過程中要保證鋼球水平拋出，所以要保持桌面水平，故a 正確；b為保證鋼球拋出時速度相同，每次應使鋼球從同一位

11、置靜止釋放，故b 正確；cd實驗只要每次鋼球拋出時速度相同即可，斜面底邊ab 與桌面是否重合和鋼球與斜面間摩擦力大小對于每次拋出的速度無影響，故c 錯誤， d 錯誤。故選 ab。2每次將木板向遠離桌子的方向移動0.2m，則在白紙上記錄鋼球的相鄰兩個落點的時間間隔相等，剛球拋出后在豎直方向做自由落體運動，根據2xgt可知相鄰兩點的時間間隔為2251510s=0.1s10t剛球在水平方向上做勻速直線運動，所以小球初速度為0.2m/s=2m/s0.1xvt3 懸掛鉛垂線的目的是方便調整木板保持在豎直平面上。10. 某實驗小組選用以下器材測定電池組的電動勢和內阻，要求測量結果盡量準確。電壓表（量程0

12、3v，內阻約為3k）電流表（量程0 0.6a，內阻約為1）滑動變阻器（0 20，額定電流1a）待測電池組（電動勢約為3v，內阻約為1）開關、導線若干該小組連接的實物電路如圖所示，經仔細檢查，發現電路中有一條導線連接不當，這條導線對應的編號是_。改正這條導線的連接后開始實驗，閉合開關前， 滑動變阻器的滑片p應置于滑動變阻器的_端（填“ a” 或者 “ b” ）實驗中發現調節滑動變阻器時，電流表讀數變化明顯但電壓表讀數變化不明顯。為了解決這個問題，在電池組負極和開關之間串聯一個阻值為5的電阻，之后該小組得到了幾組電壓表讀數u 和對應的電流表讀數 i，并作出ui圖像，如圖所示。根據圖像可知，電池組的

13、電動勢為_v，內阻為 _。（結果均保留兩位有效數字）【答案】(1). 5(2). a(3). 2.9(4). 0.80 【解析】【詳解】 1因為電源內阻較小，故對于電源來說應該采用電流表外接法，圖中采用的是電流表內接；故導線 5 連接不當，應該從電壓表正接線柱接到電流表正接線柱；2 開始實驗前應該讓滑動變阻器連入電路阻值最大，故應將滑片置于a 端；34 由圖線可知圖線與縱軸的交點即為電源電動勢，故 e=2.9v ；圖線與橫軸的交點為短路電流i=0.50a ，故可得等效內阻為2.9=5.800.5eri又因為在開關和電池負極之間接有5的電阻，在計算過程中等效為內阻，故電源內阻為5.805 =0.

14、80r11. 如圖所示，垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度b 隨時間 t 均勻變化。正方形硬質金屬框abcd 放置在磁場中，金屬框平面與磁場方向垂直，電阻0.1r，邊長0.2ml。求（1）在0t到0.1st時間內，金屬框中的感應電動勢e；（2）0.05st時，金屬框ab 邊受到的安培力f 的大小和方向；（3）在0t到0.1st時間內，金屬框中電流的電功率p。【答案】（ 1）0.08v； （2）0.016n，方向垂直于ab 向左； （ 3）0.064w 【解析】【詳解】（1）在0t到0.1st的時間t內，磁感應強度的變化量0.2tb，設穿過金屬框的磁通量變化量為，有2bl由于磁場均勻變化，金屬

15、框中產生的電動勢是恒定的，有et聯立 式，代入數據，解得0.08ve（2）設金屬框中的電流為i，由閉合電路歐姆定律，有eir由圖可知，0.05st時，磁感應強度為10.1tb，金屬框ab 邊受到的安培力1filb聯立 式，代入數據，解得0.016nf方向垂直于ab 向左。 （3）在0t到0.1st時間內，金屬框中電流的電功率2pi r聯立 式，代入數據，解得0.064wp12. 長為 l 的輕繩上端固定，下端系著質量為1m的小球 a，處于靜止狀態。a受到一個水平瞬時沖量后在豎直平面內做圓周運動，恰好能通過圓周軌跡的最高點。當a 回到最低點時，質量為2m的小球 b 與之迎面正碰，碰后 a、b 粘

16、在一起，仍做圓周運動，并能通過圓周軌跡的最高點。不計空氣阻力，重力加速度為g，求（1）a 受到的水平瞬時沖量i 的大小；（2）碰撞前瞬間b 的動能ke至少多大？【答案】（ 1）15imgl； （2）212k2522glmmem【解析】【詳解】 （1）a 恰好能通過圓周軌跡的最高點，此時輕繩的拉力剛好為零，設 a 在最高點時的速度大小為v，由牛頓第二定律，有211vm gmla從最低點到最高點的過程中機械能守恒，取軌跡最低點處重力勢能為零，設 a在最低點的速度大小為av，有2211111222am vmvm gl由動量定理，有1aimv聯立式，得15imgl（2）設兩球粘在一起時速度大小為v，a

17、、b 粘在一起后恰能通過圓周軌跡的最高點，需滿足avv要達到上述條件，碰后兩球速度方向必須與碰前b 的速度方向相同，以此方向為正方向，設b 碰前瞬間的速度大小為bv ，由動量守恒定律，有2112bam vmvmmv又2k212bem v聯立式，得碰撞前瞬間b 的動能ke至少為212k2522glmmem13. 多反射飛行時間質譜儀是一種測量離子質量的新型實驗儀器，其基本原理如圖所示，從離子源a 處飄出的離子初速度不計，經電壓為 u 的勻強電場加速后射入質量分析器。質量分析器由兩個反射區和長為l 的漂移管（無場區域）構成，開始時反射區1、2 均未加電場，當離子第一次進入漂移管時，兩反射區開始加上

18、電場強度大小相等、方向相反的勻強電場，其電場強度足夠大，使得進入反射區的離子能夠反射回漂移管。離子在質量分析器中經多次往復即將進入反射區2 時，撤去反射區的電場，離子打在熒光屏b 上被探測到，可測得離子從a到 b 的總飛行時間。設實驗所用離子的電荷量均為q，不計離子重力。（1）求質量為m的離子第一次通過漂移管所用的時間1t；（2）反射區加上電場，電場強度大小為e，求離子能進入反射區的最大距離x；（3）已知質量為0m的離子總飛行時間為0t，待測離子的總飛行時間為1t，兩種離子在質量分析器中反射相同次數，求待測離子質量1m。【答案】（ 1）212mltqu； （2）uxe； （3）21100tmmt【解析】【詳解】（ 1）設離子經加速電場加速后的速度大小為v，有212qu