1、天津市第一中学2020届高三物理下学期第四次月考试题本试卷分为第 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. 当前，新型冠状病毒正在威胁着全世界人民的生命健康，红外测温枪在疫情防控过程 中发挥了重要作用。红外线是电磁波，下列关于电磁波的说法错误的是A一切物体都在不停地发射红外线B紫外线有助于人体合成维生素 DC. 医学上用X 射线透视人体，检查体内病变等D. 光在真空中运动的速度在不同的惯性系
2、中测得的数值可能不同2. 半圆形介质截面如图所示，O为圆心，两束不同颜色的单色光a、b相互平行，从不同 位置进入介质，其中单色光a入射方向正对圆心O，单色光b的入射点位于圆心O的 正上方。a光线恰好在半圆形介质的底边发生全反射，且光线 a的入射角为 45，则下列说法正确的是A. 单色光a在介质中的折射率为 2B. 单色光b比单色光a的频率大C. 光线b在介质中的折射角可能小于 30D. 在同一双缝干涉实验中，仅把用 a光照射换成用b光照射， 观察到的条纹间距变大3. 如图所示为氢原子的能级图，下列说法正确的是A. 处于基态的氢原子可以通过与能量为 12.5eV 的电子碰撞的方式跃迁B. 氢原子
3、由基态跃迁到激发态后，核外电子动能增大，原子的电 势能减小C. 大量处于n=3 激发态的氢原子，向低能级跃迁时可辐射出 2 种不同频率的光D. 用氢原子从n=2 能级跃迁到n=1 能级辐射出的光照射金属铂(逸出功为 6.34eV) 时不能发生光电效应4. 如图所示，n 匝矩形闭合导线框 ABCD 处于磁感应强度大小为B 的水平匀强磁场中， 线框面积为S，电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴 OO以角速度匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，变压器副线圈接入一只额定电压为U 的灯泡，灯泡正常发光。从线圈平面与磁场平行开始计时，下列说法正确的是A图示位置穿过线框的磁通量变化率最大B灯泡中的电流方向每秒改变
4、 w2pC. 变压器原、副线圈匝数之比为 nBSwUD. 线框中产生感应电动势的表达式e = nBSwcoswt5. 质量为m的人造地球卫星与地心的距离为r时，引力势能可表示为 EP= -G Mm （设r人造地球卫星在离地球无限远处的势能为零），其中 G为引力常量，M为地球质量.该卫星原来在半径为R1 的轨道上绕地球做匀速圆周运动，由于受到极稀薄空气的摩擦作用，飞行一段时间后其圆周运动的半径变为 R2，此过程中因摩擦而产生的热量为GMm 1A- 1 GMm 1B- 1 2 RR 2 RR 12 21 1 - 1 1 - 1 CGMm RR D GMm RR 12 21 二、多项选择题 （每小题
5、 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，“奥托循环”由两条等温线和两条等容线组成，其中，ab和cd为等 温过程，bc和da为等容过程。下列说法正确的是A. ab过程中，气体对外界做功B. bc过程中，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数增多Ccd过程中，气体从外界吸收热量Dda过程中，气体分子的平均动能变大7. 如图所示，一简谐横波在某区域沿 x轴传播，实线 a为t=0 时刻的波形图线，虚线b 为t=t时刻的波形图线。已知该简谐横波波源振动的频率为 f=2.5Hz，虚线b与x轴交点
6、P的坐标为xP=1m。则下列说法正确的是A这列波的传播速度大小一定为 20m/s B这列波一定沿 x轴正向传播C. 可能有t=1.25sD. 若该列波遇到宽度为 6m 的障碍物能发生明显的衍射现象8. 沿某一电场方向建立x轴，电场仅分布在dxd的区间内，其电场强度E与坐标x 的关系如图所示。规定沿+x轴方向为电场强度的正方向，x=0 处电势为零。一质量为 m 、电荷量为+q的带点粒子只在电场力作用下，能在 x轴上做周期性运动。以下说法正确的是A. 粒子沿x轴做简谐运动B. 粒子在x=d处的电势能为1 qE0d2C. 动能与电势能之和的最大值是qE0dmdqE0D. 一个周期内，在x0 区域的运
7、动时间t 2第卷（本卷共 60 分）9（12 分）（1） 某同学设计了如图所示的装置来探究牛顿第二定律，实验时将拉力传感器固定在水 平放置的木板上，与细线相连，细线绕过定滑轮与水瓶相连，调节滑轮的高度，使细线平 行于桌面。已知木板与桌面间的滑动摩擦力等于最大静摩擦力。将质量为 m0 的木板右端移至与标识线 MN对齐，在水瓶中加水直到木板刚要滑动 时计下此时传感器的示数F0，再加一定量的水，当拉力传感器示数为 F1 时释放木板，记录木板右端运动到与MN间距为 L的 PQ处所用时间 t，为减小误差，多次测量取时间的平均值t，由此可知木板运动的加速度a= 。改变瓶中水的质量重复实验，确定加速度 a
8、与拉力传感器示数 F1 的关系。下列图像能表示该同学实验结果的是 。在保持 m0 一定的情况下，通过改变水瓶中水的质量来改变外力，与用钩码拉动小车相比较，其优点是 。A. 可以改变滑动摩擦力的大小B. 可以更方便地获取多组实验数据C. 可以比较精确地测出滑动摩擦力的大小D可以获得更大的加速度以提高实验精度保持水瓶中水的质量一定时，通过在木板上叠放重物来改变其质量，这种情况下 (填“能”或“不能”)探究a和m0 的关系。（2） 待测电阻Rx，阻值约为 200，请选用以下器材较准确地测量电阻 Rx 的阻值。A电源E:电动势约为 12.0V，内阻较小；B. 电流表 A1：量程 50mA、内阻r1=4
9、0；C. 电流表 A2：量程 300mA、内阻r2 约为 4；D. 电压表 V：量程 3V、内阻r3 约为 5k；E. 定值电阻R0：阻值为 40； F滑动变阻器最大阻值为 10； G单刀单掷开关 S、导线若干.请画出测量待测电阻Rx的电路图。10（14 分）如图所示，质量为 M=2kg 的木板A 静止在光滑水平地面上，其左端与固定台阶相距x。质量为 m=1kg 的滑块 B（可视为质点）以初速度v0=4m/s 从木板 A 的右 端滑上木板。A 与台阶碰撞无机械能损失，不计空气阻力，A、B 之间动摩擦因数=0.1， A 足够长，B 不会从 A 表面滑出，取 g=10m/s2。（1） 若 A 与台
10、阶碰撞前，已和 B 达到共速，求 A 向左运动的过程中与B 摩擦产生的热量Q；（2） 若 A 与台阶只发生一次碰撞，求 x 满足的条件。11（16 分）如图所示，完全相同的正方形单匝铜质线框货件abcd，通过水平、绝缘且 足够长的传送带输送一系列该货件通过某一固定匀强磁场区域进行“安检”程序，即筛选“次品”（不闭合）与“正品”（闭合）。“安检”程序简化为如下物理模型：各货件质量均为m，电阻均为R，边长为l，与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度为g；传送 带以恒定速度v0向右运动，货件在进入磁场前与传送带的速度相同，货件运行中始终保持abAACC，已知磁场边界AA，CC与传送带运动方向垂直，磁场
11、的磁感应强度为 B， 磁场的宽度为d（ld），现某一货件当其ab 边到达CC时又恰好与传送带的速度相同， 求：（1） 上述货件在进入磁场的过程中运动加速度的最大值a与速度的最小值v；（2） “次品”（不闭合）与“正品”（闭合）因“安检”而延迟时间多大12（18 分）在竖直平面内建立一平面直角坐标系xoy，x轴沿水平方向，如图甲所示。 第二象限内有一水平向右的匀强电场，场强为 E1。坐标系的第一、四象限内有一正交的匀强电场和匀强交变磁场，电场方向竖直向上，场强 E2= 1 E1，匀强磁场方向垂直纸面。处2在第三象限的发射装置（图中未画出）竖直向上射出一个比荷 q =102C/kg 的带正电的粒m
12、子（可视为质点），该粒子以v0=4m/s 的速度从x上的 A点进入第二象限，并以 v1=8m/s 速度从y上的C点沿水平方向进入第一象限。取粒子刚进入第一象限的时刻为 0 时刻，磁感应强度按图乙所示规律变化（以垂直纸面向外的磁场方向为正方向），g=10 m/s2。试求：（1） 带电粒子运动到C点的纵坐标值h及电场强度E1；（2） x轴上有一点D，OD=OC，若带电粒子在通过C点后的运动过程中不再越过 y轴，要使其恰能沿x轴正方向通过 D点，求磁感应强度B0 及其磁场的变化周期T0；（3） 要使带电粒子通过C点后的运动过程中不再越过y轴，求交变磁场磁感应强度B0 和 变化周期T0 的乘积 B0T
13、0 应满足的关系参考答案12345678DCADBBCACDBD9.（） a = 2Lt 2BC不能（）RxVA1R0E rRS10.（14 分）（）向左运动过程中，由动量守恒定律得： mv0 = (M + m)v1解得： v1= 4 m/s3由能量守恒定律得： Q = 1 mv 2 - 1 (M + m)v22021解得： Q = 16 J3（）从B刚滑到A上到A左端与台阶碰撞前瞬间， A、B的速度分别为v2 和v3， 由动量守恒定律得：mv0= Mv2+ mv3若A与台阶只碰撞一次，碰撞后必须满足：Mv2mv3对A板，应用动能定理： mmgx = 1 Mv2 - 022联立解得：x1m 1
14、1.（16 分）（）货件刚进入磁场时加速度最大E = Blv0I = ERF 安 = BIlF安 - mmg = maB2l 2v解得 a = 0 - mgmR货件刚好完全进入磁场时速度最小mmg(d - l) = 1 mv2 - 1 mv2202v2 - 2mg(d - l)0解得v =（）设“正品”进入磁场过程所用时间为t1mmgt1 - BIl t1 = mv - mv0 E = DfDtI = ERq = I t1Df= Bl 2设“正品”在磁场中做匀加速度直线运动的时间为t2mmgt2 = mv0 - mv【或研究“正品”从刚要进入磁场到刚要出磁场， mmgt - BIl t1 =
15、mvo - mvo 】“正品”从开始进磁场到完全出磁场并达到稳定运动所用时间t正 = 2(t1 + t2 )【t正 = 2t】次“次品”做匀速直线运动t= 2dv0因安检而延迟的时间Dt = t正 - t次0D2B2l 32d解得t = mmgR - v12.（18 分）0（1）带电粒子在竖直方向的运动是竖直上抛运动，则 v2 = 2gh解得 h = 0.8m水平方向上 qE1 = ma v1 = at竖直方向 v0 = gt解得E1=0.2N/C（2） E = 1 E22 1 qE2 = mgv2带电的粒子在第一象限将做匀速圆周运动，有 qv1B0 = m 1R使粒子从C点运动到 D点，则有： h=n2R解得B0= 0.2n(T) (n=1，2，3)粒子运动的周期T = 2pR = 2pmv1qB0由题意知 T0 = T24解得T0=p (s) (n=1，2，3)20n（3）当交变磁场周期取最大值而粒子不再越过 y轴时可作如图运动情形：由图可知sina= R = 12R2a= p6q= 5p65pT0 6T1 分22p所以B0T0 p （Ts）60
