2020-2021学年天津市宝坻区高三上期末物理试卷(部分区联考)

2020-2021学年天津市宝坻区高三上期末物理试卷（部分区联考）（2021·天津·期末）下列说法正确的是 A．亚里士多德提出了力不是维持物体运动的原因 B．牛顿通过实验研究测出了万有引力常量 C．密立根通过实验研究提出了库仑定律 D．奥斯特通过实验研究发现了电流的磁效应（2021·天津·期末）“50TFSI”为某品牌汽车的尾部标识，如图所示。其中“50”称为G值，G值越大，加速越快，G值的大小为车辆从静止加速到速度为100 km/h（百公里加速）的平均加速度的10倍。若某车百公里加速时间为6.9  A．30TFSI B．35TFSI C．40TFSI （2021·天津·期末）某同学用如图所示实验来认识超重和失重现象，先保持手指和钩码静止，感受橡皮筋对手指的压力。然后设法使钩码上下振动的同时手指保持静止，感受压力的变化（整个过程中，橡皮筋对手指始终有压力的作用），不计空气阻力。下列说法中正确的是 A．超重时钩码所受重力增加，失重时钩码所受重力减小 B．钩码运动过程中，如果橡皮筋对手指的压力逐渐增大，钩码一定处于下降阶段 C．钩码下降到最低点时，钩码的速度为零达到平衡状态 D．钩码运动过程中，如果橡皮筋对手指的压力逐渐增大，钩码一定处于超重状态（2021·天津·期末）乒乓球发球机是很多球馆和球友家庭的必备娱乐和训练工具。如图所示，某次训练时将发球机置于地面上方某一合适位置，然后向竖直墙面水平发射乒乓球。现有两个乒乓球a和b以不同速度射出，碰到墙面时下落的高度之比为9:16，不计阻力，则乒乓球a和b A．碰墙前运动时间之比为9:16 B．初速度之比为3:4 C．碰墙前速度变化量之比为3:4 D．碰墙时速度与墙之间的夹角的正切值之比为4:3（2021·天津·期末）空气污染通常是由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中，呈现出足够的浓度，达到足够的时间，危害人类的舒适、健康的生活环境。某空气静电除尘装置的原理如图所示，废气先经过一个机械过滤装置再进入静电除尘区。图中虚线是某一带负电的尘埃仅在电场力作用下向集尘板迁移并沉积的轨迹，A、B两点是轨迹与电场线的交点。不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电荷量变化，则以下说法正确的是 A．A点电势高于B点电势 B．尘埃在A点的加速度大于在B点的加速度 C．尘埃在迁移过程中电势能一直在增大 D．若该尘埃沿平行集尘板方向正对着放电极飞入，则做匀减速直线运动（2021·天津·期末）类比是一种常用的研究方法。在利用v−t图象研究匀变速直线运动的位移时，我们可以把运动过程按横轴t划分为很多Δt足够的小段，用细长矩形的面积代表物体的位移x,如图所示。类比上述的方法，我们可以分析其他问题，下列说法正确的是 A．若横轴表示时间t,纵轴表示加速度a,一定可以求得物体的速度v B．若横轴表示时间t,纵轴表示加速度a,一定可以求得物体的速度变化量Δv C．若横轴表示位移x,纵轴表示合外力F,一定可以求得合外力做的功W D．若横轴表示位移x,纵轴表示合外力F,一定可以求得物体的末动能Ek（2021·天津宝坻区·期末）如图所示，厚度均匀的木板放在水平地面上，木板上放置两个相同的条形磁铁，两磁铁的N极正对。在两磁铁竖直对称轴上的C点固定一垂直于纸面的长直导线，并通以垂直纸面向里的恒定电流，木板和磁铁处于静止状态，设两磁铁和木板的总重力为G，则 A．导线受到的安培力水平向右 B．导线受到的安培力竖直向上 C．木板对地面的压力小于G D．木板受到地面的摩擦力水平向右（2021·天津·期末）“飞车”节目是某马戏团表演的压轴戏，在竖直平面内有一圆轨道，表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动。现将表演者的运动简化为小球在竖直光滑圆轨道内做圆周运动的模型，如图甲所示，小球沿轨道始终做完整的圆周运动。设小球在最低点时对轨道的压力大小为FN，动能为Ek。改变小球在最低点的动能Ek，小球对轨道压力FN的大小随之改变。小球的FN−Ek图象如图乙中PQ所示，其中P点为PQ的左端点，PQ A．小球的质量为ga B．圆轨道的半径为2b C．P点的横坐标为5b D．P点的纵坐标为5a（2021·天津·期末）物理实验课上为了测当地的重力加速度g，并验证机械能守恒定律，有同学设计了如下实验：将一根长直铝棒用细线悬挂在空中（如图甲所示），在靠近铝棒下端的一侧固定一喷墨装置，该喷墨装置每经过0.1秒喷墨1次。调整喷墨装置的位置，使墨汁在棒上能清晰地留下墨线。开启喷墨装置，剪断悬线，让铝棒自由下落，在铝棒上相应位置留下墨线。图乙是实验时在铝棒上所留下的墨线，将某条合适的墨线A作为起始线，此后分别记作B、C、D、E。将最小刻度为毫米的刻度尺的零刻度线对准A，此时B、C、D、E对应的刻度线依次为6.28 cm、22.38 cm、48.30 cm(1)由实验测得当地的重力加速度为m/s(2)该同学计算出画各条墨线时的速度v，以v22为纵轴，以各条墨线到墨线A的距离h为横轴，描点连线，得出了如图丙所示的图象，在误差允许范围内据此图象能验证机械能守恒定律，但图线不过原点，其原因是（2021·天津·期末）如图甲所示为课本中用来测量电池电动势和内阻的电路图。已知待测电池的电动势约为1.5 V，内阻约为1.0 Ω电流表A1：量程为0∼0.6 A，内阻约为电流表A2：量程为0∼3 A，内阻约为电压表V：量程为0∼1 V，内阻约为3 滑动变阻器R：最大阻值为10 Ω，额定电流为2 A定值电阻R1：阻值为2 Ω，额定电流为2 定值电阻R2：阻值为6 Ω，额定电流为2 如果用图甲电路来测量电池电动势和电阻，因电压表量程较小不能满足测量的要求，某同学在甲图中加上定值电阻改成了乙图进行实验，并较准确地测量出了电池的电动势和电阻，回答以下问题：(1)在图乙中电流表应选，定值电阻应选。(2)该同学经过多次测量并记录对应的电流表示数I和电压表示数U，利用这些数据在图丙中画出了U−I图线。由此得出电池的内阻r=Ω，电池的电动势E=V。（结果保留两位小数）（2021·天津宝坻区·期末）2020年7月23日12时41分，我国首次火星探测任务发射成功，迈出深空探测崭新一步。假设在火星上做了如图所示的实验，在光滑的圆锥顶用长L=1 m的细线悬挂一质量为m=1 kg的小球，圆锥顶角为74∘，当圆锥和球一起绕圆锥轴线以周期T匀速转动时，球恰好对锥面无压力。已知火星质量为地球质量的110，火星半径为地球半径的12，地球表面的重力加速度g(1)火星表面的重力加速度g。(2)细线对小球的拉力F。(3)圆锥和球一起匀速转动的周期T。（2021·天津宝坻区·期末）在学术界，风洞被喻为“飞行器的摇篮”，流传着“有什么样的风洞才能有什么样的飞机、飞船、火箭、导弹”的说法。风洞可产生方向、大小都可以调节控制的各种风力。如图甲所示为风洞里模拟实验的示意图，一直细杆倾斜放置，一个质量m=2 kg的小球穿在细杆上，风对小球的作用力竖直向上、大小恒定不变，细杆与水平面的夹角为θ=37∘，小球与细杆间的动摩擦因数为μ=0.5。从t=0时刻开始，小球获得沿杆向上的初速度，其v−t图象如图乙所示。取g=10 m/s(1)风力F的大小。(2)若t=2 s（2021·天津宝坻区·期末）正负电子对撞机是一个使正负电子产生对撞的设备，如图所示为一种高能正负电子在不同位置对撞的装置。在关于y轴对称间距为2d和MN、PQ之间存在两个有界匀强磁场，其中平行于x轴的JK下方I区域磁场垂直纸面向外，JK上方II区域磁场垂直纸面向里，其磁感应强度均为B。在x轴上有两台直线加速器1和2，关于y轴对称，且末端刚好与MN、PQ对齐。质量为m、电荷量为e的正、负电子通过直线加速器加速后同时以相同速率垂直MN、PQ进入磁场。为实现正、负电子在II区域的y轴上实现对心磁撞（速度方向刚好相反），根据入射速度的变化，可调节JK与x轴之间的距离h，不计粒子间的相互作用及正、负电子的重力。(1)直线加带器I加速的是正电子还是负电子。(2)正、负电子同时以相同速度v1进入磁场，仅经过直线JK一次，然后在II区域发生对心磁撞，试通过计算求出v(3)正、负电子同时以v2=3eBd3m速度进入磁场，求正、负电子在II

答案1.【答案】D【解析】A选项：伽利略根据理想斜面实验推翻了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的观点，提出了力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，故A错误；B选项：牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许通过扭秤实验，测定出了万有引力常量，故B错误；C选项：库仑通过实验研究提出了库仑定律，故C错误；D选项：奥斯特通过实验研究，发现了电流的周围存在磁场，即电流的磁效应，故D正确。【知识点】物理学史2.【答案】C【解析】由题意可知，v=100 km/h=27.8 m/s，根据加速度的定义式，可得汽车的加速度为：a=ΔvΔt=27.8【知识点】加速度3.【答案】B【解析】超重时钩码所受向上的拉力大于重力，但重力不变，故A错误；钩码运动过程中，如果橡皮筋对手指的压力逐渐増大，则橡皮筋处于不断被拉伸的状态，所以钩码一定处于下降阶段，故B正确；钩码下降到最低点时，钩码的速度为零，但此时钩码的拉力大于重力，处于超重状态，故C错误；钩码运动过程中，如果橡皮筋对手指的压力逐渐增大，钩码所受拉力增大，当拉力小于重力时钩码处于失重状态，当拉力大于重力时钩码处于超重状态，故D错误。【知识点】利用牛顿运动定律解决的弹簧问题、超重与失重4.【答案】C【解析】射出的乒乓球做平抛运动，在竖直方向上，有y=1解得t=2y所以运动时间之比为ta初速度之比为va0碰墙前速度变化量之比为Δv碰墙时速度与墙之间的夹角的正切值为tanα=所以正切值之比为tanα【知识点】平抛运动规律5.【答案】B【解析】A选项：沿着电场线的方向电势逐渐减少，故A点电势低于B点电势，故A错误；BD选项：电场线的疏密表示场强的大小，A处电场线密集，所以电场强度大，根据牛顿第二定律得：a=Eqm，故尘埃在A点的加速度大于在C选项：尘埃在迁移过程中电场力做正功，所以电势能减小，故C错误。【知识点】带电粒子在非匀强电场中的运动6.【答案】B；C【解析】AB选项：若横轴表示时间t，纵轴表示加速度a，直线与横轴所围面积表示速度的变化量，故一定可以求得物体的速度变化量Δv，故A错误，B正确；CD选项：若横轴表示位移x，纵轴表示合外力F，一定可以求得合外力做的功W，根据动能定理可求得动能的变化量，故C正确，D错误。【知识点】速度与时间的关系、位移与时间的关系、动能定理的应用、v-t图像7.【答案】A；D【解析】依题意知，两条磁铁在导线处产生的合磁场竖直向上，根据左手定则知，长直导线受到的安培力水平向右；木板和磁铁始终处于静止状态，两条形磁铁和木板的总重力为G，故木板对地面的压力等于G；又因长直导线受到的安培力水平向右，所以磁铁和长木板有向左运动的趋势，故木板受到的摩擦力水平向右，故AD正确。【知识点】匀强磁场中的安培力、受力分析、磁感线和安培定则8.【答案】B；C【解析】小球在最低点由牛顿第二定律有FN整理得FN由图乙可知2R=a解得小球的质量m=ag，小球做完整的圆周运动，在最高点有mg=mv从最高点到最低点由机械能守恒有mg⋅2R+1解得EkP=解得FN【知识点】竖直面内的圆周运动、机械能和机械能守恒定律9.【答案】(1)9.82(2)墨线A对应的速度不为零【解析】(1)由匀变速直线运动的推论Δx=atg=CD−AB+DE−BC(2)设喷墨线A时铝棒的速度为vA，某墨线（除A外）对应的铝棒速度为v，从Amgh=1整理得：1212v2−h图象不过原点是因为【知识点】误差分析、动能定理的应用、力学拓展实验、数据处理10.【答案】(1)A1；R(2)0.83；1.41【解析】(1)干电池的电动势约为1.5 V，电路最大电流约为零点几安，电流表应选择A1；由U−I图象可知，电流最大值约为0.5 A，故最小电阻约为r=Rmin(2)根据闭合电路欧姆定律可得：U=E−I(r+R1)，由U−I像可知，当电流为I1=0.2 A时，电压U1=0.85 V【知识点】原理设计与器材选择、数据处理、实验：测电源电动势和内阻11.【答案】(1)4 m/(2)5 N(3)25【解析】(1)设地球的质量为M0，半径为R0，火星的质量为M，半径为R，由于忽略星球的自转，对于质量为在地球上：GM在火