1、天津市南开区2020届高三物理上学期期末考试试题本试卷分为第卷(选择题)和第卷两部分,共100分。考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上相应位置。答题时,考生务必将答案涂写在答题卡上,答在试卷上的无效。考试结束后,将答题卡交回。第卷一、单项选择题(每小题5分,共25分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是正确的。)1.下列说法正确的是( )A汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子,从而建立了原子核式结构模型B贝克勒尔通过对天然放射现象的研究,发现了原子中存在原子核C原子核由质子和中子组成,稳定的原子核内,中子数一定小于质子数D大量处于基态的氢原子在单色光的照射下,发出多种频率的光子,其中必有
2、一种与入射光频率相同2.一质点t = 0时刻从原点开始沿x轴正方向做直线运动,其运动的v-t图象如图所示。下列说法正确的是( )At = 4 s时,质点在x = 5 m处Bt = 4 s时,质点运动方向改变C第3 s内和第4 s内,合力对质点做的功相同D0 2 s内和0 4 s内,质点的平均速度相同3.如图所示,图甲为一简谐横波在t = 0.10 s时的波形图,P是平衡位置在x = 0.5 m处的质点, Q是平衡位置在x = 2 m处的质点;图乙为质点Q的振动图象。下列说法正确的是( )A这列波沿x轴正方向传播B这列波的传播速度为2 m/sCt = 0.15 s,P的加速度方向与速度方向相同D
3、从t = 0.10 s到t = 0.15 s,P通过的路程为10 cm4.习近平主席在2018年新年贺词中提到,科技创新、重大工程建设捷报频传,“慧眼”卫星遨游太空。“慧眼”于2017年6月15日在酒泉卫星发射中心成功发射,在10月16日的观测中,确定了射线的流量上限。已知“慧眼”卫星绕地球做匀速圆周运动,其轨道半径为r,运动周期为T,地球半径为R,引力常量为G,地球表面处的重力加速度为g,r R。则下列说法正确的是( )A地球的平均密度大小为B地球的质量大小为C地球表面的重力加速度大小为D“慧眼”卫星的向心加速度大小为5.如图所示,一粗糙斜面固定在地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮。一细绳跨过
4、滑轮,其一端悬挂物块N,另一端与斜面上的物块M相连,系统处于静止状态。现用水平向左的拉力缓慢拉动N,直至悬挂N的细绳与竖直方向成45。已知M始终保持静止,则在此过程中( )A水平拉力的大小可能保持不变BM所受细绳的拉力大小一定一直增大CM所受斜面的摩擦力大小一定一直增大DM所受斜面的摩擦力大小可能先增大后减小二、不定项选择题(每小题6分,共18分。每小题给出的四个选项中,都有多个选项是正确的。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,选错或不答的得0分)6.如图所示,一束由两种单色光混合的复色光,沿PO方向射向一上下表面平行的厚玻璃平面镜的上表面,得到三束反射光束、,若玻璃砖的上下表面足够宽,则下
5、列说法正确的是( )A光束仍为复色光,光束、为单色光B改变角,光束、仍保持平行C通过相同的双缝干涉装置,光束II产生的条纹宽度要小于光束III的D在真空中,光束II的速度小于光束III的速度7.某静电场中的电场线如图中实线所示,带电粒子在电场中仅受静电力作用由M点运动到N点,其运动轨迹如图中虚线所示,下列说法正确的是( )A粒子必定是负电荷B粒子在M点的电势能小于它在N点的电势能C粒子在M点的加速度小于它在N点的加速度D粒子在M点的动能小于它在N点的动能8.如图甲所示,矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴OO匀速转动,从某时刻开始计时,产生的感应电动势e随时间t的变化曲线如图乙所示,若线
6、圈匝数N = 100 匝,外接电阻R = 70 ,线圈电阻r = 10 ,则下列说法正确的是( )A通过线圈的最大电流为1.25 AB线圈角速度为50 rad/sC电压表的示数为D穿过线圈的最大磁通量为第卷9.(12分)(1)某同学用如图甲所示的实验装置来“探究a与F、m之间的电量关系”。实验时,必须先平衡小车与木板之间的摩擦力。该同学是这样操作的:如图乙所示,将小车静止地放在水平长木板上,并连着已穿过打点计时器的纸带,调整木板右端的高度,接通电源,用手轻拨小车,让打点计时器在纸带上打出一系列 的点,说明小车在做 运动。如果该同学先如中的操作平衡了摩擦力。以砂和砂桶的重力为F,在小车质量M保持
7、不变情况下,不断往桶里加砂,砂的质量最终达到,测得多组拉力F和小车加速度a的数据,作a-F的图象。所作图线如图丙中的 。图丁为用米尺测量某一纸带上的s1、s2的情况,从图中可读出s1 = 3.10 cm,s2 = cm,已知打点计时器的频率为50 Hz,由此求得加速度的大小a = m/s2。 (2)某同学通过实验测定一个阻值约为5 的电阻Rx的阻值。现有A电流表(0 3 A,内阻约0.025 )B电流表(0 0.6 A,内阻约0.125 )C电压表(0 3 V,内阻约3 k)D电压表(0 15 V,内阻约15 k)E滑动变阻器(0 50 ,额定电流2 A)F电源(3 V,内阻可不计)G开关和导
8、线若干在实验中,电流表应选用 ,电压表应选用 (选填器材前的字母);为了提高实验的精确度,实验电路应采用图中的 (填“甲”或“乙”)。接通开关,改变滑动变阻器画片P的位置,并记录对应的电流表示数I、电压表示数U某次电表示数如图所示,可得该电阻的测量值Rx= 。若在问中选用甲电路,产生误差的主要原因是 ;若在问中选用乙电路,产生误差的主要原因是 ;(选填选项前的字母)A电流表测量值小于流经Rx的电流值B电流表测量值大于流经Rx的电流值C电压表测量值小于Rx两端的电压值D电压表测量值大于Rx两端的电压值闭合电键,将滑动变阻器的滑片P由初始端向另一端滑动过程中,滑动变阻器的功率将 。A一直减小B一直
9、变大C先变大后变小D先变小后变大10.(14分)如图所示,水平光滑地面上停放着一辆小车,小车的左端为半径R = 0.2 m的四分之一光滑圆弧轨道AB,AB的最低点B与小车的上表面相切。现小车的左侧靠在竖直墙壁上,可视为质点的物块从A点正上方H = 0.25 m处无初速度下落,恰好落入小车圆弧轨道,并沿圆弧轨道滑下最终小车与物块一起运动。已知小车的质量为M = 5 kg,物块的质量为m = 1 kg,物块与小车水平部分间的动摩擦因数 = 0.5,不考虑空气阻力和物块落入圆弧轨道时的能量损失,重力加速度g = 10 m/s2。求:(1)物块到达圆弧轨道最低点B点时的速度vB的大小及轨道对它支持力F
10、N的大小;(2)物块和小车最终速度v的大小及此过程产生的热量Q;(3)物块最终距离B点的距离x。11.(16分)如图所示,PQ、MN为足够长的两平行金属导轨,它们之间连接一个阻值R = 8 的电阻,导轨间距为L = 1 m,导轨电阻不计,一质量为m = 0.1 kg的均匀金属杆水平放置在导轨上,金属杆ab电阻r = 2 ,它与导轨的滑动摩擦因数,导轨平面的倾角为 = 30,在垂直导轨平面方向有匀强磁场,磁感应强度为B = 0.5 T。现让金属杆ab由静止开始下滑,从杆静止开始到杆ab恰好匀速运动的过程中,经过杆的电量q = 1 C。求:(1)当ab下滑速度v = 4 m/s时加速度a的大小;(2)ab下滑的最大速度vm;(3)ab由静止开始下滑到恰好匀速运动通过的位移x;(3)从静止开始到ab匀速运动过程R上产生的焦耳量QR。12.(18分)如图所示,在平面直角坐标系xOy内,第象限中存在沿y轴负方向的匀强电场,第象限以ON为直径的半圆形区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴上y = h处的M点以速度v0垂直于y轴射入电场,经x轴上x = 2h处的P点进入磁场,最后以垂直于y轴的方向射出磁场。不计粒子重力。求:(1)电场强度大小E;(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r;(3)粒子从进入电场到离开磁场经历的总时间t。