2020年天津市高考物理試卷解析版

PAGE1-2020年天津市普通高中學(xué)業(yè)水平等級(jí)性考試物理一、單項(xiàng)選擇題.在物理學(xué)發(fā)展的進(jìn)程中，人們通過(guò)對(duì)某些重要物理實(shí)驗(yàn)的深入觀察和研究，獲得正確的理論認(rèn)識(shí)。下列圖示的實(shí)驗(yàn)中導(dǎo)致發(fā)現(xiàn)原子具有核式結(jié)構(gòu)的是（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【詳解】A．雙縫干涉實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了光具有波動(dòng)性，故A錯(cuò)誤；B．光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明了光具有粒子性，故B錯(cuò)誤；C．實(shí)驗(yàn)是有關(guān)電磁波的發(fā)射與接收，與原子核無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤；D．盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)導(dǎo)致發(fā)現(xiàn)了原子具有核式結(jié)構(gòu)，故D正確；故選D。2.北斗問(wèn)天，國(guó)之夙愿。我國(guó)北斗三號(hào)系統(tǒng)的收官之星是地球靜止軌道衛(wèi)星，其軌道半徑約為地球半徑的7倍。與近地軌道衛(wèi)星相比，地球靜止軌道衛(wèi)星（）A.周期大 B.線速度大 C.角速度大 D.加速度大【答案】A【解析】【詳解】衛(wèi)星有萬(wàn)有引力提供向心力有可解得可知半徑越大線速度，角速度，加速度都越小，周期越大；故與近地衛(wèi)星相比，地球靜止軌道衛(wèi)星周期大，故A正確，BCD錯(cuò)誤。故選A。.新冠肺炎疫情突發(fā)，中華兒女風(fēng)雨同舟、守望相助，筑起了抗擊疫情的巍峨長(zhǎng)城。志愿者用非接觸式體溫測(cè)量?jī)x，通過(guò)人體輻射的紅外線測(cè)量體溫，防控人員用紫外線燈在無(wú)人的環(huán)境下消殺病毒，為人民健康保駕護(hù)航。紅外線和紫外線相比較（）A.紅外線的光子能量比紫外線的大B.真空中紅外線的波長(zhǎng)比紫外線的長(zhǎng)C.真空中紅外線的傳播速度比紫外線的大D.紅外線能發(fā)生偏振現(xiàn)象，而紫外線不能【答案】B【解析】【詳解】A．因?yàn)榧t外線的頻率小于紫外線，根據(jù)可知紅外線的光子能量比紫外線的低，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)可知紅外線的波長(zhǎng)比紫外線的波長(zhǎng)長(zhǎng)，故B正確；C．真空中紅外線和紫外線的傳播速度是一樣的，故C錯(cuò)誤；D．光都具有偏振現(xiàn)象，故D錯(cuò)誤。故選B。4.一列簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正方向傳播，周期為T，時(shí)的波形如圖所示。時(shí)（）

A.質(zhì)點(diǎn)a速度方向沿y軸負(fù)方向B.質(zhì)點(diǎn)b沿x軸正方向遷移了mC.質(zhì)點(diǎn)c的加速度為零D.質(zhì)點(diǎn)d的位移為-5cm【答案】C【解析】【詳解】經(jīng)過(guò)周期，波向右傳播了，波形如圖所示A．由圖可知，質(zhì)點(diǎn)a點(diǎn)恰好運(yùn)動(dòng)到平衡位置且沿著y軸正方向運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；B．質(zhì)點(diǎn)b點(diǎn)只在豎直方向上運(yùn)動(dòng)不會(huì)隨波遷移，B錯(cuò)誤；C．質(zhì)點(diǎn)c恰好運(yùn)動(dòng)到平衡，速度最大，加速度為零，C正確；D．質(zhì)點(diǎn)d的位移為5cm，D錯(cuò)誤。故選C。5.水槍是孩子們喜愛的玩具，常見的氣壓式水槍儲(chǔ)水罐示意如圖。從儲(chǔ)水罐充氣口充入氣體，達(dá)到一定壓強(qiáng)后，關(guān)閉充氣口。扣動(dòng)扳機(jī)將閥門M打開，水即從槍口噴出。若在不斷噴出的過(guò)程中，罐內(nèi)氣體溫度始終保持不變，則氣體（）A.壓強(qiáng)變大 B.對(duì)外界做功C.對(duì)外界放熱 D.分子平均動(dòng)能變大【答案】B【解析】【詳解】A．隨著水向外噴出，氣體體積增大，由于溫度不變，根據(jù)恒量可知?dú)怏w壓強(qiáng)減小，A錯(cuò)誤；BC．由于氣體體積膨脹，對(duì)外界做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律氣體溫度不變，內(nèi)能不變，一定從外界吸收熱量，B正確，C錯(cuò)誤；D．溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，由于溫度不變，分子的平均動(dòng)能不變，D錯(cuò)誤。故選B。二、不定項(xiàng)選擇題6.手機(jī)無(wú)線充電是比較新穎的充電方式。如圖所示，電磁感應(yīng)式無(wú)線充電的原理與變壓器類似，通過(guò)分別安裝在充電基座和接收能量裝置上的線圈，利用產(chǎn)生的磁場(chǎng)傳遞能量。當(dāng)充電基座上的送電線圈通入正弦式交變電流后，就會(huì)在鄰近的受電線圈中感應(yīng)出電流，最終實(shí)現(xiàn)為手機(jī)電池充電。在充電過(guò)程中（）

A.送電線圈中電流產(chǎn)生磁場(chǎng)呈周期性變化B.受電線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)恒定不變C.送電線圈和受電線圈通過(guò)互感現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)能量傳遞D.手機(jī)和基座無(wú)需導(dǎo)線連接，這樣傳遞能量沒有損失【答案】AC【解析】【詳解】AB．由于送電線圈輸入的是正弦式交變電流，是周期性變化的，因此產(chǎn)生的磁場(chǎng)也是周期性變化的，A正確，B錯(cuò)誤；C．根據(jù)變壓器原理，原、副線圈通過(guò)互感現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)能量傳遞，因此送電線圈和受電線圈也是通過(guò)互感現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)能量傳遞，C正確；D．手機(jī)與機(jī)座無(wú)需導(dǎo)線連接就能實(shí)現(xiàn)充電，但磁場(chǎng)能有一部分以電磁波輻射的形式損失掉，因此這樣傳遞能量是有能量損失的，D錯(cuò)誤。故選AC。7.如圖所示，在Oxy平面的第一象限內(nèi)存在方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一帶電粒子從y軸上的M點(diǎn)射入磁場(chǎng)，速度方向與y軸正方向的夾角。粒子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后在N點(diǎn)（圖中未畫出）垂直穿過(guò)x軸。已知，粒子電荷量為q，質(zhì)量為m，重力不計(jì)。則（）

A.粒子帶負(fù)電荷 B.粒子速度大小為C.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為a D.N與O點(diǎn)相距【答案】AD【解析】【詳解】A．粒子向下偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則判斷洛倫茲力，可知粒子帶負(fù)電，A正確；BC．粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖由于速度方向與y軸正方向的夾角，根據(jù)幾何關(guān)系可知，則粒子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為洛倫茲力提供向心力解得BC錯(cuò)誤；D．與點(diǎn)的距離為D正確。故選AD。8.復(fù)興號(hào)動(dòng)車在世界上首次實(shí)現(xiàn)速度50km/h自動(dòng)駕駛功能，成為我國(guó)高鐵自主創(chuàng)新的又一重大標(biāo)志性成果。一列質(zhì)量為m的動(dòng)車，初速度為，以恒定功率P在平直軌道上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t達(dá)到該功率下的最大速度，設(shè)動(dòng)車行駛過(guò)程所受到的阻力F保持不變。動(dòng)車在時(shí)間t內(nèi)（）A.做勻加速直線運(yùn)動(dòng) B.加速度逐漸減小C.牽引力的功率 D.牽引力做功【答案】BC【解析】【詳解】AB．動(dòng)車的功率恒定，根據(jù)可知?jiǎng)榆嚨臓恳p小，根據(jù)牛頓第二定律得可知?jiǎng)榆嚨募铀俣葴p小，所以動(dòng)車做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤，B正確；C．當(dāng)加速度為0時(shí)，牽引力等于阻力，則額定功率為C正確；D．動(dòng)車功率恒定，在時(shí)間內(nèi)，牽引力做功為根據(jù)動(dòng)能定理得D錯(cuò)誤。故選BC。第Ⅱ卷9.某實(shí)驗(yàn)小組利用圖所示裝置測(cè)定平拋運(yùn)動(dòng)的初速度。把白紙和復(fù)寫紙疊放一起固定在豎直木板上，在桌面上固定一個(gè)斜面，斜面的底邊ab與桌子邊緣及木板均平行。每次改變木板和桌邊之間的距離，讓鋼球從斜面頂端同一位置滾下，通過(guò)碰撞復(fù)寫紙，在白紙上記錄鋼球的落點(diǎn)。①為了正確完成實(shí)驗(yàn)，以下做法必要的是________。A.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)保持桌面水平B.每次應(yīng)使鋼球從靜止開始釋放C.使斜面的底邊ab與桌邊重合D.選擇對(duì)鋼球摩擦力盡可能小的斜面②實(shí)驗(yàn)小組每次將木板向遠(yuǎn)離桌子的方向移動(dòng)，在白紙上記錄了鋼球的4個(gè)落點(diǎn)，相鄰兩點(diǎn)之間的距離依次為，示意如圖2。重力加速度，鋼球平拋的初速度為________m/s。③圖裝置中，木板上懸掛一條鉛垂線，其作用是________?！敬鸢浮?).AB(2).2().方便調(diào)整木板保持在豎直平面上【解析】【詳解】①[]A．實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要保證鋼球水平拋出，所以要保持桌面水平，故A正確；B．為保證鋼球拋出時(shí)速度相同，每次應(yīng)使鋼球從同一位置靜止釋放，故B正確；CD．實(shí)驗(yàn)只要每次鋼球拋出時(shí)速度相同即可，斜面底邊ab與桌面是否重合和鋼球與斜面間的摩擦力大小對(duì)于每次拋出的速度無(wú)影響，故C錯(cuò)誤，D錯(cuò)誤。故選AB。②[2]每次將木板向遠(yuǎn)離桌子的方向移動(dòng)，則在白紙上記錄鋼球的相鄰兩個(gè)落點(diǎn)的時(shí)間間隔相等，剛球拋出后在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)可知相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為剛球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以小球初速度為③[]懸掛鉛垂線的目的是方便調(diào)整木板保持在豎直平面上。0.某實(shí)驗(yàn)小組選用以下器材測(cè)定電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，要求測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確。電壓表（量程，內(nèi)阻約為）電流表（量程，內(nèi)阻約）滑動(dòng)變阻器（，額定電流）待測(cè)電池組（電動(dòng)勢(shì)約為，內(nèi)阻約為）開關(guān)、導(dǎo)線若干①該小組連接的實(shí)物電路如圖所示，經(jīng)仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)電路中有一條導(dǎo)線連接不當(dāng)，這條導(dǎo)線對(duì)應(yīng)的編號(hào)是________。②改正這條導(dǎo)線的連接后開始實(shí)驗(yàn)，閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)置于滑動(dòng)變阻器的________端（填“a”或者“b”）

③實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí)，電流表讀數(shù)變化明顯但電壓表讀數(shù)變化不明顯。為了解決這個(gè)問(wèn)題，在電池組負(fù)極和開關(guān)之間串聯(lián)一個(gè)阻值為的電阻，之后該小組得到了幾組電壓表讀數(shù)U和對(duì)應(yīng)的電流表讀數(shù)I，并作出圖像，如圖所示。根據(jù)圖像可知，電池組的電動(dòng)勢(shì)為________V，內(nèi)阻為________。（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

【答案】().5(2).a().2.9(4).0.80【解析】【詳解】①[]因?yàn)殡娫磧?nèi)阻較小，故對(duì)于電源來(lái)說(shuō)應(yīng)該采用電流表外接法，圖中采用的是電流表內(nèi)接；故導(dǎo)線5連接不當(dāng)，應(yīng)該從電壓表正接線柱接到電流表正接線柱；②[2]開始實(shí)驗(yàn)前應(yīng)該讓滑動(dòng)變阻器連入電路阻值最大，故應(yīng)將滑片置于a端；③[][4]由圖線可知圖線與縱軸的交點(diǎn)即為電源電動(dòng)勢(shì)，故E=2.9V；圖線與橫軸的交點(diǎn)為短路電流I=0.50A，故可得等效內(nèi)阻為又因?yàn)樵陂_關(guān)和電池負(fù)極之間接有的電阻，在計(jì)算過(guò)程中等效為內(nèi)阻，故電源內(nèi)阻為.如圖所示，垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t均勻變化。正方形硬質(zhì)金屬框abcd放置在磁場(chǎng)中，金屬框平面與磁場(chǎng)方向垂直，電阻，邊長(zhǎng)。求（）在到時(shí)間內(nèi)，金屬框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E；（2）時(shí)，金屬框ab邊受到的安培力F的大小和方向；（）在到時(shí)間內(nèi)，金屬框中電流的電功率P?！敬鸢浮浚ǎ?.08V；（2）0.06N，方向垂直于ab向左；（）0.064W【解析】【詳解】（）在到的時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化量，設(shè)穿過(guò)金屬框的磁通量變化量為，有①由于磁場(chǎng)均勻變化，金屬框中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)是恒定的，有②聯(lián)立①②式，代入數(shù)據(jù)，解得③（2）設(shè)金屬框中的電流為I，由閉合電路歐姆定律，有④由圖可知，時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，金屬框ab邊受到的安培力⑤聯(lián)立①②④⑤式，代入數(shù)據(jù)，解得⑥方向垂直于ab向左。⑦（）在到時(shí)間內(nèi)，金屬框中電流電功率⑧聯(lián)立①②④⑧式，代入數(shù)據(jù)，解得⑨2.長(zhǎng)為l的輕繩上端固定，下端系著質(zhì)量為的小球A，處于靜止?fàn)顟B(tài)。A受到一個(gè)水平瞬時(shí)沖量后在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，恰好能通過(guò)圓周軌跡的最高點(diǎn)。當(dāng)A回到最低點(diǎn)時(shí)，質(zhì)量為的小球B與之迎面正碰，碰后A、B粘在一起，仍做圓周運(yùn)動(dòng)，并能通過(guò)圓周軌跡的最高點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，求（）A受到的水平瞬時(shí)沖量I的大?。唬?）碰撞前瞬間B的動(dòng)能至少多大？【答案】（）；（2）【解析】【詳解】（）A恰好能通過(guò)圓周軌跡的最高點(diǎn)，此時(shí)輕繩的拉力剛好為零，設(shè)A在最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為v，由牛頓第二定律，有①A從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)的過(guò)程中機(jī)械能守恒，取軌跡最低點(diǎn)處重力勢(shì)能為零，設(shè)A在最低點(diǎn)的速度大小為，有②由動(dòng)量定理，有③聯(lián)立①②③式，得④（2）設(shè)兩球粘在一起時(shí)速度大小為，A、B粘在一起后恰能通過(guò)圓周軌跡的最高點(diǎn)，需滿足⑤要達(dá)到上述條件，碰后兩球速度方向必須與碰前B的速度方向相同，以此方向?yàn)檎较?，設(shè)B碰前瞬間的速度大小為，由動(dòng)量守恒定律，有⑥又⑦聯(lián)立①②⑤⑥⑦式，得碰撞前瞬間B的動(dòng)能至少為⑧.多反射飛行時(shí)間質(zhì)譜儀是一種測(cè)量離子質(zhì)量的新型實(shí)驗(yàn)儀器，其基本原理如圖所示，從離子源A處飄出的離子初速度不計(jì)，經(jīng)電壓為U的勻強(qiáng)電場(chǎng)加速后射入質(zhì)量分析器。質(zhì)量分析器由兩個(gè)反射區(qū)和長(zhǎng)為l的漂移管（無(wú)場(chǎng)區(qū)域）構(gòu)成，開始時(shí)反射區(qū)、2均未加電場(chǎng)，當(dāng)離子第一次進(jìn)入漂移管時(shí)，兩反射區(qū)開始加上電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等、方向相反的勻強(qiáng)電場(chǎng)，其電場(chǎng)強(qiáng)度足夠大，使得進(jìn)入反射區(qū)的離子能夠反射回漂移管。離子在質(zhì)量分析器中經(jīng)多次往復(fù)即將進(jìn)入反射區(qū)2時(shí)，撤去反射區(qū)的電場(chǎng)，離子打在熒光屏B上被探測(cè)到，可測(cè)得離子從A到B的總飛行時(shí)間。設(shè)實(shí)驗(yàn)所用離子的電荷量均為q，不計(jì)離子重力。（）求質(zhì)量為m的離子第一次通過(guò)漂移管所用的時(shí)間；（2）反射區(qū)加上電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，求離子能進(jìn)入反射區(qū)的最大距離x；（）已知質(zhì)量為的離子總飛行時(shí)間為，待測(cè)離子的總飛行時(shí)間為，兩種離子在質(zhì)量分析器中反射相同次數(shù)，求待測(cè)離子質(zhì)量。

【答案】（）；（2）；（）【解析】【詳解】（）設(shè)離子經(jīng)加速電場(chǎng)加速后的速度大小為v，有①離子在漂移管中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則②聯(lián)立①②式，得③（2）根據(jù)動(dòng)能定理，有④得⑤（）離子在加速電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)和反射區(qū)電場(chǎng)中每次單向運(yùn)動(dòng)均為勻變速直線運(yùn)動(dòng)，平均速度大小均相等，設(shè)其為，有⑥通過(guò)⑤式可知，離子在反射區(qū)的電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)路程是與離子本身無(wú)關(guān)的，所以不同離子在電場(chǎng)區(qū)運(yùn)動(dòng)的總路程相等，設(shè)為，在無(wú)場(chǎng)區(qū)的總路程設(shè)為，根據(jù)題目