1、天津一中、益中学校 20192020 学年度高三年级三月考物理学科试卷本试卷分为第 I 卷（选择题）、第 II 卷（非选择题）两部分，共 100 分。考生务必将答案涂写答题纸或答题卡的规定位置上，答在试卷上的无效。第卷（本卷共 8 道题，共 40 分）一、单选题：（每小题 5 分，共 25 分。每小题中只有一个选项是正确的）1如图所示，三根相互平行的固定长直导线 L1、L2和 L3两两等距，通过 L1、L2中的电流大小相等，方向垂直纸面向里，L3中的电流方向垂直纸面向外，在三根导线与纸面的交点所构成的等边三角形的中心放有一电流方向垂直纸面向外的通电长直导线，则该导线受到的安培力的方向是（）A指
2、向 L1B指向 L2C指向 L3D背离 L22如图所示，匀强磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里，磁感应强度的大小为 B0。使该线框从静止开始绕过圆心 O、垂直于半圆面的轴以角速度匀速转动半周，在线框中产生感应电流。现使线框保持图中所示位置不动，磁感应强度大小随时间线性变化，为了产生与线框转动半周过程中同样大小的感应电流，磁感应强度随时间的变化率Bt 的大小应为()AB02BB0C2B0D4B03如图所示，一上表面光滑、倾角为的斜面体 A 静止在光滑的水平面上，斜面体 A 质量为 M、底边长为 L。将一质量为 m、可视为质点的滑块 B
3、 从斜面的顶端由静止释放，滑块B 经过时间 t 刚好滑到斜面底端此过程中斜面对滑块的支持力大小为 FN，则下列说法中正确的是（）AFNmgcos B滑块下滑过程中支持力对 B 的冲量大小为 FNtcos C滑块 B 下滑的过程中 A、B 组成的系统动量守恒D此过程中斜面体向左滑动的距离为mMmL4如图所示，甲、乙两带电小球的质量均为 m，所带电量分别为3q 和q，两球间用绝缘细线连接，甲球又用绝缘细线悬挂在天花板上，两段绝缘细线等长。在两球所在空间有方向向左的匀强电场，电场强度为 E，平衡时细线都被拉紧，平衡时的可能位置是图中的（）5如图所示，在直角三角形 ABC 内存在垂直纸面向外的匀强磁场
4、（图中未画出），AB边长为 d，C30。现垂直 AB 边射入一群质量均为 m、带电荷量均为 q、速度大小均为v 的带正电粒子，已知垂直 AC 边射出的粒子在磁场中运动的时间为t0，运动时间最长的粒子在磁场中的运动时间为 5t0/3，则下列判断不正确的是（）A粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为 4t0B该匀强磁场的磁感应强度大小为m/2qt0C粒子在磁场中运动的轨道半径为3 d/3D粒子进入匀强磁场时的速度大小为3 d/7t0二、多项选择题（每小题 5 分，共 15 分。每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确。全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，选错或不答的得 0 分）6如图所示为
5、一种质谱仪示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成若静电分析器通道中心线的半径为 R，通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为 E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向外一质量为m、带电荷量为 q 的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由 P 点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的 Q 点不计粒子重力，下列说法正确的是()A粒子一定带正电B加速电场的电压 UER2C直径 PQ2BqmERD若一群粒子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，则该群粒子具有相同的比荷7如图所示为两个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为 B，方向分别垂直纸
6、面向里和向外，磁场宽度均为 L，距磁场区域的左侧 L 处，有一边长为 L 的正方形导体线框，总电阻为 R，且线框平面与磁场方向垂直，现用外力 F 使线框以速度 v 匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定电流沿逆时针方向时的电动势 E 为正，磁感线垂直纸面向里时磁通量的方向为正，外力 F 向右为正则以下关于线框中的磁通量、感应电动势 E、外力F 和电功率 P 随时间变化的图象正确的是()8如图所示，MPQO 为有界的竖直向下的匀强电场，电场强度为 E，ACB 为光滑固定的半圆形轨道，圆轨道半径为 R，A、B 为圆水平直径的两个端点，AC 为圆弧一个质量为m、电荷量为q 的带电小球，从 A
7、点正上方高为 H 处的 G 点由静止释放，并从 A 点沿切线进入半圆轨道不计空气阻力及一切能量损失，关于带电小球的运动情况，下列说法正确的是()A小球一定能从 B 点离开轨道B若小球能从 B 点离开，上升的高度一定小于 HC小球在 AC 部分可能做匀速圆周运动D小球到达 C 点的速度可能为零第卷（本卷共 60 分）9(1)某同学利用如图所示的装置探究做功与速度变化的关系步骤 1 小物块在橡皮筋的作用下弹出，沿水平桌面滑行，之后平抛落至水平地面上，落点记为 M1；步骤 2 在钉子上分别套上 2 条、3 条、4 条同样的橡皮筋，使每次橡皮筋拉伸的长度都保持一致，重复步骤 1，小物块落点分别记为 M
8、2、M3、M4；步骤 3 测量相关数据，进行数据处理为求出小物块抛出时的动能，需要测量下列物理量中的 _(填正确答案标号)A小物块的质量 mB橡皮筋的原长 xC橡皮筋的伸长量xD桌面到地面的高度 hE小物块抛出点到落地点的水平距离 L将几次实验中橡皮筋对小物块做功分别记为 W1、W2、W3、，小物块抛出点到落地点的水平距离分别记为 L1、L2、L3、.若功与速度的平方成正比，则应以 W 为纵坐标、_为横坐标作图，才能得到一条直线由于小物块与桌面之间的摩擦不能忽略，则由此引起的误差属于_(填“偶然误差”或“系统误差”)(2)在做“验证碰撞中的动量守恒定律”实验中，装置如图需要的测量仪器或工具有_
9、A秒表B天平（带砝码）C刻度尺D圆规必须要求的条件是_A斜槽轨道末端的切线必须水平B 斜槽轨道应尽量光滑以减少误差C入射球和被碰球必须质量相等D入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下某次实验中得出的落点情况如图所示，假设碰撞过程中动量守恒，则入射小球质量 m1和被碰小球质量 m2之比为_10如图所示，在光滑的水平地面上的左端连接一光滑的半径为 R 的 1/4 圆形固定轨道BC，并且水平面与圆形轨道相切与 C 点，在水平面内有一质量 M=3m 的小球 Q 连接着轻质弹簧处于静止状态，现有一质量为 m 的小球 P 从 B 点正上方 h=R 高处由静止释放，小球P 和小球 Q 大小相同，均可视为质
10、点，重力加速度为 g(1)求在小球 P 压缩弹簧的过程中，弹簧具有的最大弹性势能；(2)若小球 P 从 B 点上方高 H 处释放，第一次经过 C 点后，立即将 BC 换成半径也为 R 的固定的光滑 43 圆弧轨道 CBD，与水平面仍相切于 C 点，为使小球 P 经弹簧反弹后恰能通过轨道 CBD 的最高点，求 H。11如图所示，两根足够长的电阻不计的光滑平行金属导轨固定在水平面内，两导轨间的距离为 L=1m，之间接有阻值为 R=1.5的定值电阻。一根质量为 m=2kg 的均匀金属棒 ab放在导轨上，与两导轨垂直且保持良好接触，ab 在导轨间的电阻为 r=0.5，整个装置放在磁感应强度为 B=1T
11、 的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。现对金属棒 ab 施加水平向右的恒力 F=1N，使之由静止开始运动，求(1)金属棒 ab 中电流的方向及最大速度 vm；(2)金属棒 ab 由静止释放至达到最大速度的过程中，电阻 R 产生的焦耳热为 Q=3J，求该过程中金属棒 ab 移动的距离 x 及通过电阻 R 的电量 q。(3)金属棒 ab 由静止释放至达到最大速度的过程中，经历的时间 t。12 如图(a)所示，整个空间存在竖直向上的匀强电场（平行于纸面），在同一水平线上的两位置，以相同速率同时喷出质量均为 m 的油滴 a 和 b，带电量为+q 的 a 水平向右，不带电的 b 竖直向上。b 上升
12、高度为 h 时，到达最高点，此时 a 恰好与它相碰，瞬间结合成油滴p。忽略空气阻力，重力加速度为 g。求(1)油滴 b 竖直上升的时间及两油滴喷出位置的距离；(2)匀强电场的场强及油滴 a、b 结合为 p 后瞬间的速度；(3)若油滴 p 形成时恰位于某矩形区域边界，取此时为0t 时刻，同时在该矩形区域加一个垂直于纸面的周期性变化的匀强磁场，磁场变化规律如图(b)所示，磁场变化周期为 T0（垂直纸面向外为正），已知 P 始终在矩形区域内运动，求矩形区域的最小面积。（忽略磁场突变的影响）参考答案1、C2、B3、D4、B5、C 6、ABD 7、BD 8、BC9、(1)ADE L2 系统误差(2)BC
13、DAD4：110（1）小球 P 从 A 点运动到 C 点的过程中2021)(mvRhmg又 h=R得ghv20 当 P、Q 两球速度相等时，弹簧具有的弹性势能最大，设共同速度为 vmv0=(M+m)vghv21mgRmvmvEP232121220（2）小球从 P 点上方高为 H 处释放，到达水平面的速度为 v02021)(mvRHmg弹簧被压缩后再次回复原长时设小球 P 和的速度大小分别为 v和 v则根据动量守恒定律有：mv0=mv1+Mv2根据机械能守恒定律有：222120212121Mvmvmv若小球恰能通过轨道 CBD 的最高点，有Rvmmg23且212321212mvmvRmg由以上关
14、系得：H=9R11.（1）由右手定则，金属棒 ab 中电流的方向为 baE=BLvmrREIF 安=BILF=F 安解得 vm=2m/s(2)rRRQQ总解得 Q 总=4J221mmvQFx总解得 x=8mtErREItIq)(4 CrRBLxrRq(3)mmvLtIBFttIq解得 t=8s12.设油滴的喷出速率为0v，则对油滴 b 做竖直上抛运动，有221 gth 解得ght2由ghv220 或gtv 0解得02vgh对油滴 a 的水平运动，有tvx0解得hx2(2)两油滴结合之前，油滴 a 做类平抛运动，设加速度为 a，有qEmgma，221 ath 解得ag，2mgEq设油滴的喷出速率为0v，结合前瞬间油滴 a 速度大小为av，方向向右上与水平方向夹角，则atvtan0，解得，45 0acosvv，解得，a2vgh两油滴的碰撞过程动量守恒，有：mva=2mvp，联立各式，解得：pvgh，方向向右上，与水平方向夹 45角(3)因2qEmg，油滴 p 在磁场中做匀速圆周运动，设半径为 r，周期为T，则由2082ppvmqvmqTr得04Tghr，由2prTv得02TT 即油滴 p 在磁场中的运动轨迹是两个外切圆组成的“8”字形。最小矩形的两条边长分别为 2r、4r（轨迹如图所示）。最小矩形的面积为20min2242ghTsrr