1、天津一中 20202021 学年度高三年级五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，考试用时60 分钟。考生务必将答案涂写规定的位置上，答在试卷上的无效。祝各位考生考试顺利!第 I 卷一、单项选择题1. 4 月 29 日，天宫号空间站第一个舱段天和核心舱成功在海南文昌航天发射场升空，开启了我国长期空间驻留的新时代。规划中的天宫号空间站基本构型包括天和核心 舱、问天实验舱和梦天实验舱，在空间组合成“天宫号”空间站的基本型“T”字型，并将与多艘“天舟号”货运飞船和“神舟号”载人飞船对接。天宫号空间站将在高度约为 400km 轨道运行，在轨运行
2、时，可看成做匀速圆周运动。下列说法正确的是（）a 图A天和核心舱在轨运行的线速度大于 7.9km/s B只需要知道空间站的周期就可以测出地球的质量b 图C. 未来在空间站工作的宇航员因处于完全失重的状态而需要利用牛顿第二定律测质量D. 未来发射的实验舱可以与核心舱在同一个圆周轨道上加速即可追上并完成对接2. 日本政府决定将福岛第一核电站中 120 万吨核废水倒入海洋。虽然利用东京电力公司开发的液体净化系统，可以去除废水中大部分高放射性物质，但是该系统无法去除带有放射性的氚。氚会发生衰变，其半衰期约为 12.4 年。下列说法正确的是（A衰变释放出高速运动的电子流，用一张纸就能把它挡住）B. 放射
3、性原子核在发生衰变时产生的新核处于高能级，这时它要向低能级跃迁，并放出光子C. 将核废水做冷却处理，能缩短氚的半衰期，以达到用更短的时间降低核污染D福岛核电站利用的是氚在高温条件下与氘实现核聚变反应来进行发电3. 关于热学方面的知识， 下列说法正确的是（）a 图b 图A. 如 a 图，布朗运动中，显微镜下记录的是三颗小炭粒的沿着折线的运动轨迹，这表明小炭粒没有被液体分子撞击时做直线运动，受到撞击会改变运动方向B. 如 b 图，荷叶上的水珠呈球状，这是浸润现象，这是液体表面张力的一种表现C多晶体没有确定的几何形状，一定压强下具有确定熔点的特征，能够显示各向异性D热力学第二定律的开尔文表述阐述了机
4、械能与内能转化的方向性：机械能可以全部转化为内能，而内能无法全部用来做功以转换成机械能。4. 在手机塑料壳的生产线上，用图示装置来监控塑料壳的厚度。两个完全一样的金属板A、B，平行正对固定放置，通过导线接在恒压电源上；闭 合开关，一小段时间后断开开关，让塑料壳匀速通过 A、B间，当塑料壳变厚时（A. 静电计指针偏角增大B. 两板间电场强度减小C. 两板所带电荷量减小D. 两板间电压不变）5. 如图，物体静止于光滑斜面底端，某时刻在平行于斜面的拉力作用下沿斜面向上运动，其机械能 E随位移x变化的图像如图所示，图中 o-面底面为零重力势能面，下列说法正确的是（段为曲线，-段为直线，以斜）A. 物体
5、加速度先减小后不变C. 物体动能一定增加B. 拉力的功率先减小后不变D. 物体可能先加速后减速运动二、多项选择题6波长为1 和2 的两束可见光入射到双缝，在光屏上观察到干涉条纹，其中波长为1 的光的条纹间距大于波长为2 的条纹间距。则（下列表述中，脚标“1”和“2”分别代表波长为1 和2 的光所对应的物理量）（A这两束光的光子的能量 E1E2）B. 这两束光从玻璃射向真空时，其临界角 C1C2C. 这两束光都能使某种金属发生光电效应，则遏止电压 U1U2D. 这两束光由氢原子从不同激发态跃迁到 n2 能级时产生，则相应激发态的电离能E1E27发电机的示意图如图甲所示，边长为 L的正方形金属框，
6、在磁感应强度为 B的匀强磁场中以恒定角速度绕OO轴转动，阻值为 R的电阻两端的电压如图乙所示。其它电阻不计，图乙中的 Um为已知量。则金属框转动一周（）A电动势的最大值为 UmB框内电流方向不变2pU BL24BL2C流过电阻的电荷D电阻产生的焦耳热 mRR8在 O点有一波源，t0 时刻开始向y方向振动，形成沿 x轴正方向传播的一列简谐横波。距离O点为 x13m 的质点 A 的振动图像如图甲所示；距离 O点为 x24m 的质 点 B 的振动图像如图乙所示；距离O点为 x35m 的质点 C 的振动图像如图丙所示。由此可知（）A该波的波长为 24mC该波的波速为 1m/s 动速度B该波的周期为 1
7、2sD10s 末 A 点的振动速度大于 B 点的振第 II 卷三、实验题9-1某同学用单摆测定重力加速度。先用游标卡尺测量摆球的直径，如图 1 所示。该摆球直径的测量值为 cm。123图 1选择好器材，将符合实验要求的摆球用细线悬挂在铁架台横梁上，应采用图 2 中 选填“甲”或者“乙” 所示的固定方式。图 301020该同学还利用计算机绘制了他实验用的 a、b两次不同摆长的振动图象，如图 3 所示，La由图象可知两单摆摆长之比 Lb9-2小明用多用电表测量一小段2B铅笔芯的电阻R，正确的操作顺序是 （填字母）；A. 把选择开关旋转到交流电压最高档B. 调节欧姆调零旋钮使指针指到欧姆零点C. 把
8、红、黑表笔分别接在Rx两端，然后读数D. 把选择开关旋转到合适的档位，将红、黑表笔接触E. 把红、黑表笔分别插入多用电表“+”、“-”插孔，用螺丝刀调节指针定位螺丝，使指 针指0（2）小明正确操作后，多用电表的指针位置如图所示，则Rx= W（3）小张认为用多用电表测量小电阻误差太大，采用伏安法测量。现有实验器材如下：电源（电动势3V，内阻可忽略），电压表（量程3V，内阻约为3 kW ），多用电表（2.5mA挡、25mA挡和250mA挡，对应的内电阻约为40 W ,4 W 和0.4 W ），滑动变阻器Rp（010 W ），定值电阻Ro（阻值10 W ），开关及导线若干。测量铅笔芯的电阻Rx,下列
9、电路图中最合适的是 （填字母），多用电表选择开关应置于 挡 。四、计算题10. 如图所示，离子源产生某种质量为 m、带电荷量为q的离子，离子由静止经加速电压U加速后在纸面内水平向右运动，自 M点沿圆形匀强磁场区域的半径方向射入磁场，离子射出磁场后能通过 M点正上方的N点，已知圆形磁场区域的半径为，磁场的方向垂直于纸面，M、N两点间的距离为。（1）求离子从M点射入磁场的速度大小；（3）求离子从M点运动到 N点的时间。（2）求匀强磁场的磁感应强度大小；11. 如图所示，固定轨道由水平部分ABCD和半圆形部分 DEF组成，两部分相切于 D点，BCDEF部分光滑，AB部分长度为，BD部分足够长。三个小
10、滑块 P、Q和N，它们与AB部分的动摩擦因数均为的质量分别为、和。轻质弹簧固定在 Q右端，N与弹簧接触但不粘连，初始时系统保持静止。现给P一个水平向右的瞬时冲量，P开始向右滑行，与 Q碰后立刻粘在一起，碰撞时间极短，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度。求 P与Q碰撞过程中损失的机械能；欲使 N在半圆轨道上运动时不脱离半圆轨道，试分析讨论轨道半径需要满足的条件。12.电磁弹射在电磁炮、航天器、舰载机等需要超高速的领域中有着广泛的应用，图 1 所示为电磁弹射的示意图。为了研究问题的方便，将其简化为如图 2 所示的模型（俯视图）。发射轨道被简化为两个固定在水平面上、间距为 L 且相互平行的金属导轨，整
11、个装置处在竖直向下、磁感应强度为 B 的匀强磁场中。发射导轨的左端为充电电路，已知电源的电动势为 E，电容器的电容为 C。子弹载体被简化为一根质量为 m、长度也为 L 的金属导体棒，其电阻为 r。金属导体棒垂直放置于平行金属导轨上。忽略一切摩擦阻力以及导轨和导线的电阻。(1) 发射前，将开关 S 接 a，先对电容器进行充电。充电过程中电容器两极板间的电压 u 随电容器所带电荷量 q 发生变化。请在图 3 中画出u-q 图象；并借助图象求出稳定后电容器储存的能量 E0。(2) 电容器充电结束后，将开关接 b，电容器通过导体棒放电，导体棒由静止开始运动，导体棒离开轨道时发射结束。电容器所释放的能量
12、不能完全转化为金属导体棒的动能，将导体棒离开轨道时的动能与电容器所释放能量的比值定义为能量转化效率。若某次发射结束时，电容器的电量减小为充电结束时的一半，不计放电电流带来的磁场影响。求这次发射过程中的能量转化效率。参考答案一、单项选择题1. C2. B 3.D 4.B5. D二、多项选择题6. BD7. AC8. BC三、实验题9-1（1）1.2409-2（2）乙（3）4：9四、计算题10.【解析】解：（1）离子在电场中加速时，有：，得：（2）由几何关系知：，解得：；由公式解得：（3）离子在磁场中运动的时间为：，离子射出磁场后的运动时间为：，联立解得：。11.【答案】解：对小滑块 P，根据动量
13、定理可知其运动的初速度为根据牛顿第二定律可知，P在AB段滑行时的加速度大小为设与 Q碰前瞬间 P的速度为，根据匀变速直线运动规律有解得P与 Q碰撞后立刻粘在一起，设共同速度为，以水平向右为正方向根据动量守恒定律有解得根据功能关系可知，在 P、Q碰撞过程中损失的机械能为解得取水平向右为正方向，设 N被弹簧弹开时，P和 N速度分别为和根据动量守恒定律有由机械能守恒定律有，解得、N不脱离半圆轨道有两种临界状态，临界状态 1：N恰好能到达 F点，设N恰好到达F点时的速度为，半圆形轨道半径为，有根据动能定理有解得临界状态 2：N恰好能到达与圆心等高处，设此时半圆形轨道半径为，根据动能定理有解得所以要使
14、N在半圆轨道上运动时不脱离半圆轨道，轨道半径 R应满足或12.， CE2 ；(2)B2 L2C【答案】(1)23m【详解】(1)电容器充电结束时所带的电荷量 Q为Q = CE充电过程中电容器两极板间的电压 u 随电容器所带电荷量 q是线性变化。u-q 图象如图 所示则u-q 图象的图形面积表示电容器储存的能量CE 21E0 = 2 EQ =2(2) 设从电容器开始放电到导体棒离开轨道的时间为 t,放电的电荷量为DQ，平均电流为I ，导体棒离开轨道时的速度为v，根据动量定理有， DQ = ItBILt = mv - 0由题意可知DQ = 1 Q = 1 CE22联立解得v = BLCE2m导体棒离开轨道时的动能为( BLCE )21E =mv 2 =k28m电容器释放的能量为DE = 1 CE2 - 1 CU 2 = 3 CE2228这次发射过程中的能量转化效率为B2 L2CEh= k=DE3m
