1、天津市滨海新区油田实验中学2020届高三物理调研试题（含解析）一、选择题（本题共8小题，每题5分，共40分1-5题为单选，6-8题为多选）1.原子的发现和核能的开发利用，给人类发展带来了新的动力。同时，核能发展也伴生着安全风险和挑战。2019年9月3日国务院新闻办发表中国的核安全白皮书。这是中国发表的首部核安全白皮书。核电站使用的核燃料有一种典型的核反应方程是，则下列说法正确的是（）A. 该核反应属于人工转变B. 方程中X是粒子，具有很强的电离本领C. 化合物中的铀235的半衰期比单质的铀235的半衰期短D. 假设质量为m1，X质量为m2，质量为m3，质量为m4，光速为c，则该核反应释放能量为
2、【答案】D【解析】【详解】A该反应属于重核裂变，A错误；B方程中X是中子，B错误；C半衰期是原子核本身具有的属性，与物质存在的形态无关，C错误；D根据爱因斯坦质能方程可知核反应释放的能量为D正确。故选D。2.2019年12月27日举行的国新办新闻发布会上，中国卫星导航系统管理办公室主任、北斗卫星导航系统新闻发言人冉承其宣布北斗三号基本系统完成建设，并开始提供全球服务。北斗卫星导航系统空间段由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成。如图所示是我国发射卫星中的三颗卫星围绕地球运动的轨道示意图，则卫星（）A. 在a轨道运行的卫星是静止轨道卫星B. 在b轨道运行的卫星加速度始终不变C. 在c轨道运
3、行时机械能是守恒的D. 在b轨道运行的速度比第一宇宙速度大【答案】C【解析】【详解】A与地球相对静止的卫星在赤道上空，轨道上的卫星不在赤道上空，A错误；B在b轨道运行的卫星加速度大小不变，方向一直改变，B错误；C在c轨道运行的卫星只有万有引力做功，机械能守恒，C正确；D第一宇宙速度是卫星贴近地球表明运行的最大运行速度，即b轨道半径大于地球半径，所以在b轨道运行的速度比第一宇宙速度小，D错误。故选C。3.一列简谐横波在t1=0时的波形如图甲中实线所示，t2=3.0s时的波形如图甲中虚线所示。图乙是图甲中质点a的振动图像，则（）A. 在t1到t2时间内，质点a通过的路程为15mB. x=1m处的质
4、点在做简谐运动，其振动方程y=5sin0.5t（cm）C. t=1.5s，a的加速度方向与速度方向相同D. 若该波与另一列频率为0.25Hz沿x轴负方向传播的简谐横波相遇，能产生稳定的干涉图样【答案】D【解析】【详解】A在t1到t2时间内，质点经过，路程为A错误；B时质点向上振动，根据同侧法可知简谐波沿轴负方向传播，所以处的质点在做简谐运动，时刻沿轴负方向运动，周期，则则振动方程为B错误；C时，质点远离平衡位置向轴负方向最大位移处运动，所以速度与加速度方向相反，C错误；D简谐波的频率为所以若该波与另一列频率为0.25Hz沿x轴负方向传播的简谐横波相遇，能产生稳定的干涉图样，D正确。故选D4.如
5、图所示为某稳定电场的电场线分布情况，A、B、C、D为电场中的四个点，B、C点为空心导体表面两点，A、D为电场中两点。下列说法中正确的是（）A. D点的电势低于A点的电势B. A点的电场强度大于B点的电场强C. 将电子从D点移到C点，电场力做负功D. 将电子从B点移到C点，电势能增大【答案】C【解析】【详解】A沿电场线方向电势降低，所以D点的电势高于A点的电势，A错误；B电场线的疏密程度表示电场强度的弱强，所以A点的电场强度小于B点的电场强，B错误；C电子带负电，根据电势能可知将电子从D点移到C点，电势降低，电子电势能增大，电场力做负功，C正确；D处于静电平衡的导体是一个等势体，所以B点电势和C
6、点电势相等，所以电子在B点和C点的电势能相等，D错误。故选C。5.如图所示，质量为m的半球体和质量为M的正方体放在两竖直墙和水平面间，处于静止状态。半球体的底面与竖直方向夹角为，重力加速度g，若不计一切摩擦，下列说法正确的是（）A. 正方体受3个力的作用B. 正方体对半球体的弹力大小为C. 水平面对正方体的弹力大小为（M+m）gcosD. 左侧墙面对正方体的弹力大小等于【答案】D【解析】【详解】A正方体的受力如图受到4个力的作用，A错误；B对半球受力分析，并合成三角形如图则正方体对半球的弹力B错误；C对正方体和半球整体受力分析如图水平面对正方体的弹力大小为C错误；D右侧墙壁对半球的弹力为根据整
7、体法可知D正确。故选D。6.a、b两束相互平行的单色光，以一定的入射角照射到平行玻璃砖上表面，经平行玻璃砖折射后汇聚成一束复色光c，从平行玻璃砖下表面射出，判断正确的是（） A. a光在玻璃中的传播速度比b光在玻璃中的传播速度大B. 玻璃砖对a光的折射率大C. 双缝干涉时，用a光照射得到条纹间距小D. 增大入射角，a光在下表面可发生全反射【答案】BC【解析】【详解】AB由光路图可知a光偏折的大，所以nanb，由知a光在玻璃中的传播速度比b光在玻璃中的传播速度小，故A错误，B正确；C折射率大，频率大，由知a光波长比b光波长短；双缝干涉时，根据知，用a光照射得到条纹间距小，故C正确；D根据光路可逆
8、知光线一定能从下表面射出，不会在下表面发生全反射，故D错误。故选BC。7.下列说法中正确的是（）A. 气体放出热量，其分子的平均动能可能增大B. 布朗运动不是液体分子的运动，但它可以说明分子在永不停息地做无规则运动C. 当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小D. 第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第一定律【答案】AB【解析】【详解】A气体放出热量，外界对气体做功，根据热力学第一定律可知气体温度可能升高，所以气体分子的平均动能可能增大，A正确；B布朗运动是固体小颗粒的运动，不是液体分子的运动，但它可以说明分子在永不停息地做无规则运动，B正确；C当分子力表现
9、为斥力时，分子间距离减小，分子斥力做负功，分子势能增加，C错误；D第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律，D错误。故选AB。8.在炎热酷暑的时候，大量的电器高负荷工作，一些没有更新升级输电设备的老旧社区，由于输电线老化，线损提高，入户电压降低，远达不到电器正常工作的需要，因此出现了一种“稳压源”的家用升压设备，其原理就是根据入户电压与电器工作电压，智能调节变压器原副线圈匝数比的机器，现某用户工作情况如图所示。下列说法正确的是（忽略变压器电阻）（）A. 现入户电压，若要稳压源输出电压，则需调节B. 空调制冷启动时，热水器实际功率降低C. 空调制冷停止时，导线电阻耗能升高D. 在用
10、电器正常工作时，若入户电压减小，则需要更大的入户电流，从而输电线路损耗更大【答案】ABD【解析】【详解】A变压器有代入数据有选项A正确；BC空调启动时电流增大，导线电阻分压增加，导线电阻耗能升高，热水器电压降低，功率降低，选项B正确、C错误；D在用电器正常工作时，功率不变，若入户电压U1减小，则需要更大的入户电流，从而输电线路损耗更大，故D正确。故选ABD。二、填空题（本题共2小题，共12分，每空2分）9.某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动（1）实验中必要的措施是_A细线必须与长木板平行 B先接通电源再释放小车C小车的质量远大于钩码的质量 D平衡小车与长木板间的摩擦力（2）他实验时将打
11、点计时器接到频率为50 HZ的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图所示（每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出）s1=3.59 cm，s2=4.41 cm，s3=5.19 cm，s4=5.97 cm，s5=6.78 cm，s6=7.64 cm则小车的加速度a=_m/s2（要求充分利用测量的数据），打点计时器在打B点时小车的速度vB=_m/s（结果均保留两位有效数字）【答案】 (1). （1）AB (2). （2）0.80 (3). 0.40【解析】【详解】为了让小车做匀加速直线运动，应使小车受力恒定，故应将细线与木板保持水平；同时为了打点稳定，应先开电源再放纸带，故AB正确；本实验
12、中只是研究匀变速直线运动，故不需要让小车的质量远大于钩码的质量；只要能让小车做匀加速运动即可，故C错误；由C的分析可知，只要摩擦力恒定即可，不需要平衡摩擦力，故D错误，故选AB每两个计数点间有四个点没有画出，故两计数点间的时间间隔为；根据逐差法可知，物体的加速度；B点的速度等于AC段的平均速度，则有：【点睛】本题考查匀变速直线运动规律的应用，要注意明确实验原理，知道本实验中只需要研究匀变速直线运动即可，所以不需要平衡摩擦力，也不需要让小车的质量远大于钩码的质量10.现测定长金属丝的电阻率，利用下列器材设计一个电路，尽量准确地测量一段金属丝的电阻，这段金属丝的电阻Rx 约为 100 。电源E（电
13、动势 10 V，内阻约为 10 ）；电流表A1（量程 0250 mA，内阻 r1=20 ）；电流表A2（量程 0300 mA，内阻约为 5 ）；滑动变阻器R1（最大阻值 10 ，额定电流 2 A）；滑动变阻器R2（最大阻值 1000 ，额定电流 1 A）；开关 S及导线若干。某同学根据题意设计了实验方案，滑动变阻器应该选择_（填“ R1”或“ R2 ”）；请在方框中把实验电路图补充完整，并标明器材代号；_该同学测量得到电流表A1的读数为I1，电流表A2的读数为I2，则这段金属丝电阻的计算式_。【答案】 (1). R1 (2). (3). 【解析】【详解】1由题意可知，没有电压表，可以用已知内阻
14、的电流表A1测电压,另一个电流表A2测电流，由题意可知，作电压表用的电流表A1最大量程是U=0.2520V=5V而电源的电动势是10V，为测多组实验数据，滑动变阻器应采用分压接法，滑动变阻器应用小阻值的R1。2 根据伏安法可知，实验中需用一个已知内阻的电流表A1作为电压表测定待测电阻的电压，由于电流表A1内阻已知，所以电流表A2采用外接法。实验电路图如图所示3 待测金属丝两端的电压为，通过的电流为，所以待测金属丝电阻三、计算题（本题共3小题，共48分）11.科研人员乘热气球进行科学考察，气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为M=200kg气球在空中以v0=0.1m/s的速度匀速下降，距离水平地
15、面高度h=186m时科研人员将质量m=20kg的压舱物竖直向下抛出，抛出后6s压舱物落地不计空气阻力，热气球所受浮力不变，重力加速度取g=10m/s2，求：（1）压舱物刚被抛出时的速度大小（2）压舱物落地时热气球距离水平地面的高度【答案】（1）（2）【解析】【详解】设压舱物抛出时的速度为，热气球的速度为（1）亚仓位抛出后做竖直下抛运动，由运动学规律有：代入数据得到：（2）热气球和压舱物组成的系统动量守恒代入数据得到：设热气球所受浮力为F则压舱物抛出后对热气球进行受力分析，由牛顿第二定律有：代入数据得到：热球球上绳的高度为：代入数据得到：则12.如图所示，两平行金属导轨位于水平面上，相距L=1m
16、，左端与一阻值R=2的电阻相连。整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度大小为B=1T，方向竖直向下。一质量为m=1kg、电阻为r=1的导体棒置于导轨上，在水平外力作用下沿导轨匀速向右滑动，滑动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好。已知电阻R消耗的功率为P=8W，导体棒与导轨间的动摩擦因数为=0.5，重力加速度g取10m/s2，导轨的电阻可忽略。求：(1)导体棒匀速运动的速率v；(2)水平外力F的大小；(3)若撤去水平外力F后，导体棒沿导轨运动s=1.5m停下来，则这一过程中电阻R产生的焦耳热是多少？【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【详解】(1)根据电阻消耗的功率可知回路中的电流根据闭合电路欧姆
17、定律可知电动势导体切割磁感线根据可知导体棒的速率为(2)导体棒做匀速直线运动，根据平衡条件可知外力(3)从撤去外力到导体棒停下，根据动能定理解得回路中产生总焦耳热为则电阻上产生的焦耳热为13.如图所示，匀强磁场与匀强电场存在理想边界AB，已知匀强电场的方向与边界成45角，匀强磁场的方向垂直纸面向里。今在AB上的O点向磁场中射入一个速度大小为v，质量为m，方向与AB成45角的带正电粒子，此时该粒子在磁场中运动时的轨道半径为R。磁感应强度B与电场强度E均未知但满足关系E=vB，如果把带电粒子从O点出发记为第一次进入磁场。不计粒子的重力，试计算：（1）粒子第一次进入电场以后，最多能克服电场力做的功；
18、（2）粒子第三次进入磁场时到O点的距离和该次进入磁场后运动的轨道半径R1。【答案】（1）；（2），【解析】【详解】粒子的运动轨迹如图所示。先为一段半径为R的四分之三圆弧到a点，后恰好逆着电场线匀减速运动到b点速度为零，又返回a点速度仍为v，然后在磁场中运动一段四分之一圆弧到c点，之后垂直于电场线方向进入电场做类平抛运动到d点。（1）由分析可知，粒子在第一次进入电场后到速度变为零时克服电场力做功最多，设克服电场力做功为W，根据动能定理可知：可得（2）当粒子第三次进入磁场时距离O点的距离为Oa段、ac段与cd段的距离之和，分别记为x1、x2、x3，故有粒子在电场中做类平抛运动时，其在垂直电场方向的分位移x=vt在平行电场方向分位移又在平行电场中的加速度因为电场方向与边界成45角，故有粒子在匀强磁场中运动时又有联立以上公式可解得类平抛运动的位移因此，O点到d点距离第三次进入磁场后有据平抛运动知识可知，进入磁场时速度偏角正切值为位移偏角正切值的2倍。即故可知所以所以可得粒子第五次进入磁场后的轨迹半径为
