天津市部分区高三下学期质量调查（一）物理试题

天津市部分区2018年高三质量调查试卷(一)理科综合物理部分一、单项选择题1.现在的工业生产中，为保证产品质量，经常使用β射线测量仪测量产品的规格，下列核反应方程中属于β衰变的是A.H+H→He+nB.C→N+eC.N+He→O+HD.U→Th+He【答案】B【解析】β衰变生成电子，而A是轻核聚变，C是人工核反应方程，是发现质子的核反应方程，D是α衰变方程，故B正确．2.如图所示，一束复色光从长方体玻璃砖上表面射入玻璃，穿过玻璃砖后从侧表面射出变为a、b两束单色光，以下说法正确的是A.玻璃对a光的折射率较大B.从玻璃射入空气发生全反射时a光临界角大C.若经同一装置做双缝干涉实验，b光的条纹间距大D.若照射同一光电管都能发生光电效应，a光照射时逸出的光电子最大初动能大【答案】B【解析】试题分析：根据光的偏折程度比较出光的折射率大小，从而得出光子频率的大小，通过比较出光波的波长大小，根据比较出经同一装置做双缝干涉实验条纹间距大小，根据比较逸出的光电子最大初动能大小．如图所示，b光的偏折程度大于a光的偏折程度，知b光的折射率大于a光的折射率，即，A错误；根据可知折射率越大，全反射角越小，B正确；根据知，b光的频率大，则b光的波长小于a光的波长。根据公式可知a光的条纹间距大，C错误；根据可知频率越大，逸出的光电子的最大初动能越大，故b光照射时逸出的光电子最大初动能大，D错误．3.一可视为质点的带正电滑环(带电量很小)套在水平且足够长的光滑绝缘杆上，在杆的上方A点固定一正点电荷，B、C为杆上两点，D为AB的中点，AC与杆垂直∠BAC=60°，如图所示。在B点给滑环一向右的初速度，下列说法正确的是A.D点和C点电场强度相同B.B、C两点间电势差大于B、D两点间电势差C.小环从B到C过程中其动能逐渐减小D.小环在B点的电势能大于在C点的电势能【答案】C【解析】根据题意可知AD=AC，结合可知C、D两点的电场强度大小相等，但是方向不同，A错误；D点和C点在以A为圆心的同心圆上，故C点和D点的电势相等，故，B错误；从B到C过程中电场力做负功，动能减小，电势能增大，C正确D错误．4.“高分一号”卫星是一种高分辨率对地观测卫星，突破了空间分辨率、多光谱与大覆盖面积相结合的关键技术，如图所示，“高分一号”与北斗系统中某颗卫星在同一平面内绕地心O做匀速圆周运动，已知运动过程中，北斗卫星与“高分一号”和地心的连线构成的夹角为α，其最大值为θ，则“高分一号”与北斗卫星的线速度的比值为A.sinθB.C.D.【答案】D【解析】根据公式可得，故，当北斗和高分一号的连线与北斗和高分一号的连线垂直时，夹角最大为θ，此时有，故，D正确．5.如图所示，表面粗糙的U形金属线框水平固定，其上横放一根阻值为R的金属棒ab，金属棒与线框接触良好，通电螺线管竖直放置在线框与金属棒组成的回路中，下列说法正确的是A.当变阻器滑片P向上滑动时，螺线管内部的磁通量增大B.当变阻器滑片P向下滑动时，金属棒所受摩擦力方向向右C.当变阻器滑片P向上滑动时，流过金属棒的电流方向由a到bD.当变阻器滑片P向下滑动时，流过金属棒的电流方向由a到b【答案】C【解析】试题分析：先根据右手螺旋定则以及螺线管磁场的特点判断穿过闭合回路的磁通量方向，然后根据滑动变阻器的变化判断回路中的磁通量变化，运用楞次定律判断感应电流方向，根据左手定则判断根据右手螺旋定则可知螺线管下端为N极，而穿过回路的磁通量分为两部分，一部分为螺线管内部磁场，方向竖直向下，一部分为螺线管外部磁场，方向竖直向上，而总的磁通量方向为竖直向下，当变阻器滑片P向上滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻增大，螺线管中电流减小，产生的磁场变弱，即穿过回路的磁通量向下减小，根据楞次定律可得流过金属棒的电流方向由a到b，A错误C正确；当变阻器滑片P向下滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻减小，螺线管中电流变大，产生的磁场变强，即穿过回路的磁通量向下增大，根据楞次定律可得流过金属棒的电流方向由b到a，而导体棒所处磁场方向为竖直向上的，金属棒所受安培力方向向右，故摩擦力方向向左，BD错误．二、不定项选择题6.理想降压变压器接如图所示电路，a、b接一稳定的正弦交流电源，电阻R0为定值电阻，R为光敏电阻(阻值随光照强度的增大而减小)，各表均为理想电表。现改变光照强度观察到A2的示数减小，下列说法正确的是A.电压表V1示数不变B.电压表v2的示数变小C.电压表V3示数变小D.电流表A1示数变小【答案】AD【解析】A2测量副线圈干路电流，A2的示数减小，即副线圈中的总电阻增大，而原副线圈匝数比以及所接交流电不变，所以副线圈两端的电压不变，即V1、V2的示数不变，在副线圈中，干路电阻增大，即两端的电压增大，所以光敏电阻两端的电压减小，即V3示数变小，A正确BC错误；根据可知原线圈中的电流减小，即A1示数变小，D正确．【点睛】根据表达式准确找出已知量，是对学生的基本要求，准确掌握理想变压器的特点及电压、电流比与匝数比的关系，是解决本题的关键．7.一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0.1s时刻的波形如图甲所示，a、b是波上的两个质点，图乙是其中某一点的振动图象。下列说法正确的是A.图乙是a质点的振动图象B.该波的传播速度v=20m/sC.t=0时刻a质点的速度沿y轴负方向D.t=0.25s时a、b两质点加速度均为最大且方向相反【答案】BD【解析】质点a在0.1s时正通过平衡位置向下振动，质点b在0.1s时通过平衡位置向上振动，而在振动图像中0.1s时质点通过平衡未执行向上振动，故图乙为b质点的振动图像，A错误；从图中可知，，故，B正确；，故质点a倒退半个周期正通过平衡位置向上振动，C错误；a、b两质点相距2m为半个波长，为反相点，在t=0.15s时，即经过了，质点a在波谷，b在波峰，加速度均为最大且方向相反，D正确．8.如图所示，内壁光滑的圆形轨道半径为R，固定在竖直平面内，圆形轨道上的P、Q两点与圆心O等高，N为轨道的最高点;质量均为m的小球(可视为质点)A和B，以等大的速率v0同时从P处向上、向下滑入圆形轨道，若在运动过程中两球均未脱离圆形轨道，重力加速度为g。下列说法正确的是A.两球第一次相遇点一定在N、Q之间B.两球第一次相遇点可能在P、N之间C.两球从P点释放到第一次相遇，重力的冲量相同D.小球A通过最高点时的机械能小于小球B通过最低点时的机械能【答案】AC【解析】试题分析：两个小球在光滑的圆轨道内运动，机械能守恒，据机械能守恒定律分析它们再次相遇时速率关系以及位置关系，机械能关系．三、非选择题9.如图所示，半径为R的半圆柱体A放置在水平面上，上表面光滑。半圆柱体的圆心O1恰位于悬点O的正下方，质量为m的小球B用细线悬挂于O点，小球离地面高R/2，悬线与竖直方向成30°，此时线的拉力大小为________，小球所受支持力大小为________。(小球大小忽略不计，重力加速度为g)【答案】(1).(2).【解析】过B点做的垂线，交点为C，因为，根据几何知识可得，即，而，所以为直角三角形，，故小球受到的支持力，拉力，重力三力形成的矢量三角形为也为直角三角形，两个三角形相似，故，．10.某物理兴趣小组的同学要测量滑块与木板间的动摩擦因数，仅提供了刻度尺和如图甲所示的实验装置，把一端附有滑轮的长木板放在水平实验台上，一端装有打点计时器，跨过滑轮细绳的一端拴在滑块上，另一端与沙桶相连。向沙桶中添加适量的细沙，滑块在沙和沙桶的牵引下运动，当沙桶落地后，经过一段时间滑块停在木板上(尚未到达滑轮处)。根据滑块运动的纸带完成实验。①如图乙所示为实验中打出的一条纸带，从便于测量的部分开始每5个点取一个计数点，依次标记为0、1、2、3、4…相邻两点间的距离如表中所示。已知打点计时器的打点周期为T=0.02s，取重力加速度g=10m/s2。结合表中数据可知沙桶落地后打下的第一个计数点是___________(填点的代号)，测得滑块与木板间的动摩擦因数μ=___________。相邻两点间的距离S1S2S3S4S5S6S7S8S9S10单位(cm)4.006.018.0110.0012.0113.2811.609.617.605.60②为准确完成本实验，必须满足的条件是_________。A.保持沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量B.把长木板的左端垫起适当的高度以平衡摩擦力C.保持木板水平D.调整滑轮的高度使细线与长木板平行【答案】(1).6(2).0.2(3).C【解析】①落地后，由于滑块失去动力，在摩擦阻力作用下开始做减速运动，故第6个点是沙桶落地后打下的第一个计数点；从到，从表格中可知这四个点相邻点间的位移差为0.02m，根据，其中，，可得②，本实验中，需要得到纸带减速过程打出的点，即沙桶落地后的那一段过程，所以不需要滑块受到的拉力等于沙桶的重力，故不需要保持沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量，更不需要绳子拉力与长木板平行，AD错误；本实验要求解动摩擦因数，需要根据在摩擦力作用力做减速运动的过程求解，故不需要平衡摩擦力，为了使得问题简化，所以必须保持木板水平，B错误C正确；11.某同学利用如图所示电路，测量一表盘有刻度但数值已模糊的灵敏电流计G的满偏电流Ig及内阻Rg；已知该电流计的满偏电流约为300μA，内阻Rg约几百欧。实验室提供器材如下:电压表V(量程3V，内阻约为15kΩ)；电阻箱R0(最大阻值为9999.9Ω)；滑动变阻器R1(阻值0~5Ω，额定电流1.0A)；电源E电动势为4V(内阻不计)；开关、导线。实验步骤如下：I.当电阻箱阻值为r1时，闭合开关，调节滑动变阻器，使电流计满偏，记录此时电压表的示数U1Ⅱ.当电阻箱阻值为r2时，闭合开关，调节滑动变阻器，重新使电流计满偏，记录此时电压表的示数U2III.根据测量数据求出灵敏电流计的满偏电流和内阻。请根据如上所述回答下列问题：①在步骤I和Ⅱ中，闭合开关S前滑动变阻器的滑动触片应置于最_______端(填“左”或“右”)；②实验测得电流计内阻Rg=________，满偏电流Ig=_______。(用r1、r2、U1、U2表示)【答案】(1).右(2).(3).【解析】（1）闭合开关S前滑动变阻器的滑动触片应置于最右端，这样负载获得的电压小，防止烧坏电流表。（2）根据欧姆定律得，第一次满偏，同理第二次满偏，联立解得：；。12.如图所示，光滑水平面上放置一质量为M、半径为R的1/4一竖直光滑圆轨道B，圆弧轨道B左端与水平面相切，有一锁定装置将其固定。水平轨道左端固定一轻弹簧，质量为m的物块A(可视为质点)从圆弧轨道B的最高点由静止释放，当A进入水平面时，解除对B的锁定。已知M=0.4kg，m=0.2kg，R=1.8m，取g=10m/s2。求（1）A下滑到圆轨道最低点时对圆轨道的压力；（2）A压缩弹簧返回后沿圆弧轨道上升的最大高度h。【答案】（1）6N；竖直向下（2）1.2m【解析】（1）A滑至最低点过程机械能守恒，在最低点对A由牛顿第二定律：，解得由牛顿第三定律可知对轨道的压力大小为6N，方向竖直向下（2）当A压缩弹簧返回时速度大小v=6m/sA和B相互作用过程系统动量守恒，上升过程系统机械能守恒，解得h=1.2m．13.如图所示，真空中xOy坐标系第四象限内有以O′(R，R)为圆心，半径为R的圆形匀强磁场区域，磁感应强度方向垂直于纸面向外，第一象限内有范围足够大的匀强电场，方向水平向右，电场强度大小为E。一放射源s位于O′处，发射电子的速度大小为v0，方向与x轴正方向成30°角斜向上。已知电子在该匀强磁场中的偏转半径也为R，电荷量为e，质量为m，不计重力及阻力的影响。求：（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小；（2）电子射出磁场时的位置坐标；（3）电子在电场中运动的时间。【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）由得离开磁场时电子的速度方向竖直向上设离开磁场时的位置坐标为（x，y）则（3）电子在电场中的运动时间为t，，，解得14.水平桌面上固定着两相距为L的平行金属导轨，导轨右端接电阻R，在导间存在宽度均为d的有界匀强磁场区域I和Ⅱ，磁感应强度为B，方向竖直向下。I区和Ⅱ区之间有宽为s0的无场区。金属棒CD质量为m，电阻为r，水平置于导轨上，用绝缘水平细线通过定滑轮与质量也为m的物体A相连，金属棒CD从距I区左边界s处由静止释放，运动过程中CD棒始终保持与导轨垂直