2020年天津市高考物理試卷

第第頁，共11頁2020年天津市高考物理試卷總分題號得分總分一、單選題（本大題共5小題，共25.0分）.在物理學發(fā)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(fā)現(xiàn)原子具有核式結構的是（）B.B.C.D.C..北斗問天，國之夙愿。我國北斗三號系統(tǒng)的收官之星是地球靜止軌道衛(wèi)星，其軌道半徑約為地球半徑的7倍。與近地軌道衛(wèi)星相比，地球靜止軌道衛(wèi)星（）A.周期大B.線速度大C.角速度大D.加速度大.新冠肺炎疫情突發(fā)，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(huán)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(fā)生偏振現(xiàn)象，而紫外線不能.一列簡諧橫波沿％軸正方向傳播，周期為T，t=0時的波形如圖所示。t=時（）

A.質點。速度方向沿y軸負方向B.質點A沿％軸正方向遷移了1mC.質點c的加速度為零D.質點d的位移為-5c機.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。扣動板機將閥門M打開，水即從槍口噴出。若在水不斷噴出的過程中，罐內(nèi)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.分子平均動能變大二、多選題（本大題共3小題，共15.0分）.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(chǎn)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(xiàn)為手機電池充電。在充電過程中（）A.送電線圈中電流產(chǎn)生的磁場呈周期性變化B.受電線圈中感應電流產(chǎn)生的磁場恒定不變C.送電線圈和受電線圈通過互感現(xiàn)象實現(xiàn)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A.粒子帶負電荷.如圖所示，在平面的第一象限內(nèi)存在方向垂直紙面向里，磁感應強度大小為5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(jīng)過磁場偏轉后在N點（圖中未畫出）垂直穿過％軸。已知0%小粒子電荷量為q,質量為相，重力不計。貝I（A.粒子帶負電荷B.粒子速度大小為七C.粒子在磁場中運動的軌道半徑為。D.N與。點相距（+1）。.復興號動車在世界上首次實現(xiàn)速度350km/h自動駕駛功能，成為我國高鐵自主創(chuàng)新的又一重大標志性成果。一列質量為機的動車，初速度為%,以恒定功率P在平直軌道上運動，經(jīng)時間看達到該功率下的最大速度也，設動車行駛過程所受到的阻力方保持不變。動車在時間看內(nèi)（）A.做勻加速直線運動場B.加速度逐漸減小C.牽引力的功率2二/篇D.牽引力做功W=^mvit2-mv02三、實驗題（本大題共2小題，共12.0分）.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?！放c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。①為了正確完成實驗，以下做法必要的是OA.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。》與桌邊重合D,選擇對鋼球摩擦力盡可能小的斜面②實驗小組每次將木板向遠離桌子的方向移動0.2根,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g=10m/s2,鋼球平拋的初速度為m/so③圖1裝置中，木板上懸掛一條鉛垂線，其作用是o.某實驗小組選用以下器材測定電池組的電動勢和內(nèi)阻，要求測量結果盡量準確。電壓表（量程。?3K內(nèi)阻約為女Q）電流表（量程0?0.64內(nèi)阻約為1Q）滑動變阻器（0?20Q,額定電流1A）待測電池組（電動勢約為3K內(nèi)阻約為1Q）開關、導線若干。①該小組連接的實物電路如圖所示，經(jīng)仔細檢查，發(fā)現(xiàn)電路中有1條導線連接不當,這條導線對應的編號是o②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"優(yōu)'或者"b”）③實驗中發(fā)現(xiàn)調節(jié)滑動變阻器時，電流表讀數(shù)變化明顯但電壓表讀數(shù)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(lián)一個阻值為5Q的電阻，之后該小組得到了幾組電壓表讀數(shù)U和對應的電流表讀數(shù)/,并作出U-/圖象，如圖所示。根據(jù)圖象可知，電池組的電動勢為匕內(nèi)阻為Q.（結果均保留兩位

有效數(shù)字)四、11.簡答題(本大題共3小題，共48.0分)四、11.如圖所示，垂直于紙面向里的勻強磁場，磁感應強度5隨時間看均勻變化。正方形硬質金屬框如〃放置在磁場中，金屬框平面與磁場方向垂直，電阻H=0」Q,邊長1=0.2mo求(1)在仁0到仁0.卜時間內(nèi)，金屬框中的感應電動勢￡；(2)U0.05S時，金屬框油邊受到的安培力方的大小和方向;(3)在仁0到仁0.卜時間內(nèi)，金屬框中電流的電功率P。12.長為的輕繩上端固定，下端系著質量為嗎的小球A,處于靜止狀態(tài)。A受到一個水平瞬時沖量后在豎直平面內(nèi)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，質量為嗎的小球5與之迎面正碰，碰后A、5粘在一起，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12.(1)A受到的水平瞬時沖量的大?。?2)碰撞前瞬間5的動能紇至少多大？13.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(jīng)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(qū)和長為珀勺漂移管(無場區(qū)域)構成，開始時反射區(qū)1、2均未加電場，當離子第一次進入漂移管時，兩反射區(qū)開始加上電場強度大小相等、方向相反的勻強電場，其電場強度足夠大，使得進入反射區(qū)的離子能夠反射回漂移管。離子在質量分析器中經(jīng)多次往復即將進入反射區(qū)2時，撤去反射區(qū)的電場，離子打在熒光屏5上被探測到，可測得離子從A到5的總飛行時間。設實驗所用離子的電荷量均為不計離子重力。(1)求質量為機的離子第一次通過漂移管所用的時間(2)反射區(qū)加上電場，電場強度大小為￡,求離子能進入反射區(qū)的最大距離恐(3)已知質量為%的離子總飛行時間為外待測離子的總飛行時間為G兩種離子在質量分析器中反射相同次數(shù)，求待測離子質量加1。答案和解析1.【答案】D【解析】解：A、此實驗為雙縫干涉實驗，和原子核式結構無關，故A錯誤。B.此實驗為光電效應實驗，和原子核式結構無關，故5錯誤。。、此實驗為電磁波的發(fā)射和接收實驗，和原子核式結構無關，故。錯誤。。、此實驗為a散射實驗，盧瑟福通過這個實驗提出了原子的核式結構模型，故。正確。故選：Do雙縫干涉實驗、光電效應實驗、電磁波的發(fā)射和接收實驗都和原子核式結構無關；英國物理學家盧瑟福和助手們進行了a粒子散射實驗，并提出了原子的核式結構模型。本題考查了物理學史。關注常見的物理常識，熟記教材上出現(xiàn)過的物理實驗，是解決本題的關鍵，只要平時多加積累，難度不大。.【答案】A【解析】解：地球對衛(wèi)星的萬有引力提供衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的向心力：MmG~-m=m=m32r=marn得：T=2n；；；a=由表達式可知，半徑越大，運行的周期越大，線速度、角速度、向心加速度越?。坏厍蜢o止軌道衛(wèi)星的運行半徑大于近地軌道衛(wèi)星的運行半徑，故與近地軌道衛(wèi)星相比，地球靜止軌道衛(wèi)星的周期大，線速度、角速度、向心加速度都小，故A正確，5C。錯誤；故選：Ao根據(jù)萬有引力提供衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的向心力：G=m=m=m32r=man得出各個量的表達式分析即可；本題的關鍵是根據(jù)萬有引力提供衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的向心力得出周期、線速度、角速度、向心加速度與半徑的關系；.【答案】B【解析】解：4、紅外線的頻率比紫外線的小，根據(jù)光子能量公式E=hv，可知紅外線的光子能量比紫外線的小，故4錯誤；B、根據(jù)電磁波譜可知，真空中紅外線的波長比紅光要長，而紫外線的波長比紫光要短，所以真空中紅外線的波長比紫外線的長，故B正確；。、因為紅外線和紫外線都屬于電磁波，所以在真空中紅外線的傳播速度與紫外線的一樣大，都是光速c，故C錯誤；D、因為紅外線和紫外線都屬于電磁波，而電磁波是橫波，所以紅外線和紫外線都能發(fā)生偏振現(xiàn)象，故D錯誤。故選：B。光子能量公式E=hv判斷；根據(jù)電磁波譜可知真空中紅外線的波長比紫外線的長；紅外線和紫外線在真空中傳播速度都為c；根據(jù)偏振現(xiàn)象是橫波特有的現(xiàn)象判斷。本題以新冠肺炎疫情中非接觸式體溫測量儀，紫外線燈在無人的環(huán)境下消殺病毒為背景，考查了紅外線和紫外線的特點與應用；此題非常符合新高考的理念，物理來源于生活，要求同學們能夠用所學知識去解釋生活中的一些物理現(xiàn)象。.【答案】C【解析】解：A、根據(jù)圖象可知，經(jīng)過了后質點。到達平衡位置且向上運動，所以合時，質點。的速度方向沿著y軸正方向，故A錯誤；在機械波中，各質點不會隨波遷移，只會在平衡位置附近做機械振動，故5錯誤；C、經(jīng)過后質點c到達平衡位置且向下運動，所以仁時，質點c的加速度為零，故。正確；D、根據(jù)平移法可知，。時刻質點d的振動方向沿著y軸的正方向，所以合時，質點d在波峰，位移為5c辦故。錯誤。故選：Co由波動圖象，分析各質點的振動情況，從而判斷四分之一個周期后各個質點的振動情況。解決該題需要掌握用同側法判斷質點的振動狀態(tài)，知道質點不會隨波一起遷移，知道做簡諧運動的振動特點。.【答案】B【解析】解：A、在水不斷噴出的過程中，罐內(nèi)氣體溫度始終保持不變，根據(jù)=C可知體積增加、壓強減小，故A錯誤；B、氣體膨脹，體積增大，則氣體對外界做功，故B正確；。、根據(jù)熱力學第一定律△U=W+。，氣體溫度不變則內(nèi)能不變，氣體對外做功、則吸收熱量，故C錯誤；D、溫度是分子平均動能的標志，溫度不變則分子的平均動能不變，故D錯誤。故選：B。氣體膨脹對外做功、如果溫度不變，則內(nèi)能不變，根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程結合熱力學第一定律分析，根據(jù)溫度是分子平均動能的標志分析分子平均動能的大小是否變化。本題主要是考查理想氣體的狀態(tài)方程和熱力學第一定律，解答本題的關鍵是知道氣體膨脹對外做功、如果溫度不變，則內(nèi)能不變，根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程結合熱力學第一定律分析。.【答案】AC【解析】解：A、由于送電線圈中通入正弦式交變電流，根據(jù)麥克斯韋理論可知送電線圈中電流產(chǎn)生的磁場呈周期性變化，故A正確；B、周期性變化的磁場產(chǎn)生周期性變化的電場，所以受電線圈中感應電流仍是正弦交流電，產(chǎn)生的磁場也是周期性變化的，故B錯誤；C、無線充電利用的是電磁感應原理，所以送電線圈和受電線圈通過互感現(xiàn)象實現(xiàn)能量傳遞，故C正確；D、無線充電器的優(yōu)點之一是不用傳統(tǒng)的充電線連接到需要充電的終端設備上的充電器，但充電過程中仍有電能量損失，故D錯誤。故選：AC。根據(jù)麥克斯韋電磁場理論分析磁場是否變化；無線充電器是通過線圈進行能量耦合實現(xiàn)能量的傳遞，無線充電器的優(yōu)點之一是不用傳統(tǒng)的充電線連接到需要充電的終端設備上的充電器，但充電過程中有電能量損失。此題考查電磁感應與生活實際相結合，明白電磁感應的原理，然后分析無線充電的技術原理，能夠根據(jù)麥克斯韋電磁場理論進行分析。.【答案】AD【解析】解：A、粒子進入磁場后沿順時針方向做圓周運動，由左手定則可知，粒子帶負電，故A正確；。、粒子運動軌跡如圖所示，由幾何知識可知，粒子做圓周運動的軌道半徑：=篇a,故。錯誤；.粒子在磁場中做圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：qvB=m解得：x,故5錯誤；D、N點與。點的距離：d=r+rsine=(+1)a,故。正確。故選：ADO粒子在磁場中做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，根據(jù)題意作出粒子運動軌跡，應用左手定則判斷粒子帶電性質，求出粒子軌道半徑，應用紐帶第二定律求出粒子的速度大小。本題考查了帶電粒子在磁場中的運動，根據(jù)題意作出粒子運動軌跡是解題的前提與關鍵，應用左手定則、牛頓第二定律即可解題，解題時注意幾何知識的應用。.【答案】BC【解析】解：AB,根據(jù)牛頓第二定律得：F^-F=ma,而方石七夕，動車的速度在增大，則牽引力在減小，故加速度在減小，故A錯裝，5正確；牛。、當加速度為零時，速度達到最大值為L，此時牽引力的大小等于阻力憶故功率P=Fvm，故。正確；D、根據(jù)動能定理得：卬牽引力"尸叫故。錯誤；故選：BCO動車以恒定功率P在平直軌道上運動，則速度在增大，牽引力在減小，加速度在減??；當牽引力的大小等于阻力/時，速度達到最大值為L；根據(jù)動能定理判斷；注意動車以恒定功率P在平直軌道上運動時，牽引力是在變化的，故加速度也在變；根據(jù)動能定理求解時不要忘了阻力做的功。.【答案】452方便將木板調整到豎直平面內(nèi)【解析】解：①4鋼球離開桌面后做平拋運動，實驗時應保持桌面水平，故A正確；為保證鋼球做平拋運動的初速度相等，每次應使鋼球從靜止開始釋放，故5正確；。、只要桌面水平即可保證小球離開桌面后做平拋運動，只要使鋼球從同一位置由靜止釋放即可保證小球的初速度相等，斜面的底邊好與桌邊不必重合，故。錯誤；。、只要使鋼球從同一位置由靜止釋放即可保證小球的初速度相等，鋼球與桌面間的摩擦力對實驗沒有影響，故。錯誤。故選：ABO②小球在豎直方向做自由落體運動，由勻變速直線運動的推論可知：△尸g%2則有：t=5=0.15小球的初速度為：%=m/s=2m/s③實驗過程應使木板在豎直面內(nèi)，木板上懸掛的鉛垂線作用是方便將木板調整到豎直平面內(nèi)。故答案為：①A&②2；③方便將木板調整到豎直平面內(nèi)。①鋼球離開桌面后做平拋運動，桌面應水平；實驗要控制鋼球每次做平拋運動的初速度相等，鋼球應從同一位置由靜止釋放，根據(jù)實驗注意事項分析答題。

②鋼球做平拋運動，在豎直方向做自由落體運動，在豎直方向應用勻變速直線運動的規(guī)律求出相鄰兩點運動的時間間隔，然后求出鋼球的初速度。③實驗過程應控制木板在豎直平面內(nèi)。本題考查了實驗注意事項與實驗數(shù)據(jù)處理，知道實驗原理與實驗注意事項是解題的前提，應用勻變速直線運動的推論與運動學公式即可解題。.【答案】5a2.90.80【解析】解：①電源內(nèi)阻較小，為減小實驗誤差，相對于電源來說電流表應采用外接法,由圖示電路圖可知，連線5連接錯誤。②由圖示電路圖可知，滑動變阻器采用限流接法，為保護電路，閉合開關前滑片要置于a端。③由閉合電路的歐姆定律可知，路端電壓：U=E-I(r+7?)由圖示圖象可知，圖象縱軸截距：b=E=2.9V圖象斜率的絕對值：k=r+R-=^Q=5.80Q電源內(nèi)阻：尸0.80Q故答案為：①5；②。；③2.9,0.80。①應用伏安法測電源電動勢與內(nèi)阻實驗，為減小實驗誤差，相對于電源電流表應采用外接法，分析圖示電路圖答題。②滑動變阻器采用限流接法時，為保護電路閉合開關前滑片要置于接入電路的阻值最大位置。③根據(jù)圖示電路圖應用閉合電路歐姆定律求出圖象的函數(shù)表達式，然后根據(jù)圖示圖象求出電源電動勢與內(nèi)阻。本題考查了測電源電動勢與內(nèi)阻實驗，知道實驗原理是解題的前提圖關鍵，求出圖象的函數(shù)表達式，根據(jù)圖示圖象即可解題。.【答案】解：(1)在仁0到U0.1S的時間加內(nèi)，磁感應強度的變化量AB=0.2T,設穿過金屬框的磁通量變化量AO,則有：…①由于磁場均勻變化，金屬棒中產(chǎn)生的感應電動勢恒定，有：…②聯(lián)立①②代入數(shù)據(jù)有：￡=0.08丫…③；(2)設金屬框中電流/,由閉合電路歐姆定律,有：…④由圖知U0.05S時，磁感應強度約=0.17,金屬框油邊受到的安培力為:…⑤金屬框油邊受到的安培力為:…⑤(3(3)答:聯(lián)立①②④⑤式，代入數(shù)據(jù)得：F=0.016N…⑥方向垂直ab向左…⑦在t=0至Ut=0.1S時間內(nèi)，金屬框中電流的電功率為:P=12R…⑧聯(lián)立①②④⑧式，代入數(shù)據(jù)得：P=0.064w…⑨在t=0至t=0.1s時間內(nèi)，金屬框中的感應電動勢為0.08V；t=0.05s時，金屬框ab邊受到的安培力大小為0.016N,方向方向垂直ab向左;在t=0至Ut=0.1S時間內(nèi)，金屬框中電流的電功率為0.064w。A垂【解析】（1）利用法拉第電磁感應定律￡=后計算；（2）利用全電路歐姆定律和安培力b=5①計算；（3）電路為純電阻電路，電功率夕=/2尺。此題考查了法拉第電磁感應定律和安培力計算，并結合電路和能量轉化與守恒考查了焦耳定律，比較基礎，但知識點銜接較多，是一道中等偏易題。.【答案】解：（1）A恰好能通過圓周運動最高點，此時輕繩拉力恰好為零，設A在最高點的速度為也由牛頓第二定律，有①A從最低點到最高點過程機械能守恒，取軌跡最低點處重力勢能為零，設A在最低點的速度為匕，有②由動量定理，有/=嗎匕③聯(lián)立①②③式，得1=④（2）設兩球粘在一起是速度W,45粘在一起恰能通過圓周運動軌跡最高點，需滿足v1⑤要達到上述條件，碰撞后兩球速度方向必須與碰前5的速度方向相同，以此方向為正方向，設5碰前瞬時速度大小為%,由動量守恒定律，有m2VB-miVA-（機i+機2）丫,⑥又⑦聯(lián)立①②⑤⑥⑦⑧答：（1）A受到的水平瞬時沖量的大小為；（2）碰撞前瞬間B的動能紜至少?！窘馕觥浚?））A恰好能通過圓周運動最高點臨界條件是輕繩拉力恰好為零，由此求出最高點速度，最低點到最高點機械能守恒，可求出最低點速度，結合動量定理求出作用的沖量。（2）45碰撞后兩球速度方向若與A相同，速度小于A在最低點速度，45將不能通過最高點，所以碰撞后必須與碰前