2018年天津市高考物理试卷

第1页（共19页）2018年天津市高考物理试卷一、单项选择题（每小题6分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）1．（6分）国家大科学工程﹣﹣中国散裂中子源（CSNS）于2017年8月28日首次打靶成功，获得中子束流，可以为诸多领域的研究和工业应用提供先进的研究平台。下列核反应中放出的粒子为中子的是（）A．N俘获一个α粒子，产生O并放出一个粒子B．Al俘获一个α粒子，产生P并放出一个粒子C．B俘获一个质子，产生Be并放出一个粒子D．Li俘获一个质子，产生He并放出一个粒子2．（6分）滑雪运动深受人民群众喜爱。某滑雪运动员（可视为质点）由坡道进入竖直圆面内的圆弧形滑道AB，从滑道的A点滑行到最低点B的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率不变，则运动员沿AB下滑过程中（）A．所受合外力始终为零B．所受摩擦力大小不变C．合外力做功一定为零D．机械能始终保持不变3．（6分）如图所示，实线表示某电场的电场线（方向未标出），虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为φM、φN，粒子在M和N时加速度大小分别为aM、aN，速度大小分别为vM、vN，电势能分别为EPM、EPN．下列判断正确的是（）第2页（共19页）A．vM＜vN，aM＜aNB．vM＜vN，φM＜φNC．φM＜φN，EPM＜EPND．aM＜aN，EPM＜EPN4．（6分）教学用发电机能够产生正弦式交变电流。利用该发电机（内阻可忽略）通过理想变压器向定值电阻R供电，电路如图所示，理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为I、U，R消耗的功率为P．若发电机线圈的转速变为原来的，则（）A．R消耗的功率变为PB．电压表V的读数变为UC．电流表A的读数变为2ID．通过R的交变电流频率不变5．（6分）氢原子光谱在可见光区域内有四条谱线Hα、Hβ、Hγ和Hδ，都是氢原子中电子从量子数n＞2的能级跃迁到n=2的能级时发出的光，它们在真空中的波长由长到短，可以判定（）A．Hα对应的前后能级之差最小B．同一介质对Hα的折射率最大C．同一介质中Hδ的传播速度最大D．用Hγ照射某一金属能发生光电效应，则Hβ也一定能二、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．（6分）2018年2月2日，我国成功将电磁监测试验卫星“张衡一号”发射升空，标志我国成为世界上少数拥有在轨运行高精度地球物理场探测卫星的国家之一。通过观测可以得到卫星绕地球运动的周期，并已知地球的半径和地球表面处的重第3页（共19页）力加速度。若将卫星绕地球的运动看作是匀速圆周运动，且不考虑地球自转的影响，根据以上数据可以计算出卫星的（）A．密度B．向心力的大小C．离地高度D．线速度的大小7．（6分）明朝谢肇淛的《五杂组》中记载：“明姑苏虎丘寺塔倾侧，议欲正之，非万缗不可。一游僧见之曰：无烦也，我能正之。”游僧每天将木楔从塔身倾斜一侧的砖缝间敲进去，经月余扶正了塔身。假设所用的木楔为等腰三角形，木楔的顶角为θ，现在木楔背上加一力F，方向如图所示，木楔两侧产生推力FN，则（）A．若F一定，θ大时FN大B．若F一定，θ小时FN大C．若θ一定，F大时FN大D．若θ一定，F小时FN大8．（6分）一振子沿x轴做简谐选动，平衡位置在坐标原点。t=0时振子的位移为﹣0.1m，t=1s时位移为0.1m，则（）A．若振幅为0.1m，振子的周期可能为sB．若振幅为0.1m，振子的周期可能为sC．若振幅为0.2m，振子的周期可能为4sD．若振幅为0.2m，振子的周期可能为6s三、非选择题．本题共4题，共72分．9．（4分）质量为0.45kg的木块静止在光滑水平面上，一质量为0.05kg的子弹以200m/s的水平速度击中木块，并留在其中，整个木块沿子弹原方向运动，则木块最终速度的大小是m/s。若子弹在木块中运动时受到的平均阻力为第4页（共19页）4.5×103N，则子弹射入木块的深度为m。10．（4分）某研究小组做“验证力的平行四边形定则”实验，所有器材有：方木板一块，白纸，量程为5N的弹簧测力计两个，橡皮条（带两个较长的细绳套），刻度尺，图钉（若干个）。①具体操作前，同学们提出了如下关于实验操作的建议，其中正确的有。A．橡皮条应和两绳套夹角的角平分线在一条直线上B．重复实验再次进行验证时，结点O的位置可以与前一次不同C．使用测力计时，施力方向应沿测力计轴线；读数时视线应正对测力计刻度D．用两个测力计互成角度拉橡皮条时的拉力必须都小于只用一个测力计时的拉力②该小组的同学用同一套器材做了四次实验，白纸上留下的标注信息有结点位置O、力的标度、分力和合力的大小及表示力的作用线的点，如下图所示。其中对于提高实验精度最有利的是。11．（10分）某同学用伏安法测定待测电阻Rx的阻值（约为10kΩ），除了Rx、开关S、导线外，还有下列器材供选用：A．电压表（量程0～1V，内阻约10kΩ）B．电压表（量程0～10V，内阻约100kΩ）C．电流表（量程0～1mA，内阻约30Ω）D．电流表（量程0～0.6A，内阻约0.05Ω）E．电源（电动势1.5V，额定电流0.5A，内阻不计）F．电源（电动势12V，额定电流2A，内阻不计）G．滑动变阻器R0（阻值范围0～10Ω，额定电流2A）第5页（共19页）①为使测量尽量准确，电压表选用，电流表选用，电源选用。（均填器材的字母代号）②画出测量Rx阻值的实验电路图。③该同学选择器材、连接电路和操作均正确，从实验原理上看，待测电阻测量值会其真实值（填“大于”、“小于”或“等于”），原因是。12．（16分）我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机C919首飞成功后，拉开了全面试验试飞的新征程。假设飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零的匀加速直线运动，当位移x=1.6×103m时才能达到起飞所要求的速度v=80m/s。已知飞机质量m=7.0×104kg，滑跑时受到的阻力为自身重力的0.1倍，重力加速度取g=10m/s2．求飞机滑跑过程中（1）加速度a的大小；（2）牵引力的平均功率P。13．（18分）如图所示，在水平线ab的下方有一匀强电场，电场强度为E，方向竖直向下，ab的上方存在匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里。磁场中有一内、外半径分别为R、R的半圆环形区域，外圆与ab的交点分别为M、N．一质量为m、电荷量为q的带负电粒子在电场中P点静止释放，由M进入磁场，从N射出。不计粒子重力。（1）求粒子从P到M所用的时间t；（2）若粒子从与P同一水平线上的Q点水平射出，同样能由M进入磁场，从N射出。粒子从M到N的过程中，始终在环形区域中运动，且所用的时间最少，求粒子在Q时速度v0的大小。第6页（共19页）14．（20分）真空管道超高速列车的动力系统是一种将电能直接转换成平动动能的装置。图1是某种动力系统的简化模型，图中粗实线表示固定在水平面上间距为l的两条平行光滑金属导轨，电阻忽略不计。ab和cd是两根与导轨垂直、长度均为l、电阻均为R的金属棒，通过绝缘材料固定在列车底部，并与导轨良好接触，其间距也为l，列车的总质量为m。列车启动前，ab、cd处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下，如图1所示。为使列车启动，需在M、N间连接电动势为E的直流电源，电源内阻及导线电阻忽略不计。列车启动后电源自动关闭。（1）要使列车向右运行，启动时图1中M、N哪个接电源正极，并简要说明理由；（2）求刚接通电源时列车加速度a的大小；（3）列车减速时，需在前方设置如图2所示的一系列磁感应强度为B的匀强磁场区域，磁场宽度和相邻磁场间距均大于l。若某时刻列车的速度为v0，此时ab、cd均在无磁场区域，试讨论：要使列车停下来，前方至少需要多少块这样的有界磁场？第7页（共19页）2018年天津市高考物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题（每小题6分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）1．【分析】依据质量数与电荷数守恒；裂变是较重的原子核分裂成较轻的原子核的反应。【解答】解：A、N俘获一个α粒子，产生O后，新粒子的质量数为14+4﹣17=1，电荷数为：7+2﹣8=1，所以粒子为质子。故A错误；B、Al俘获一个α粒子，产生P后，粒子的质量数为27+4﹣30=1，电荷数为：13+2﹣15=0，所以粒子为中子。故B正确；C、B俘获一个质子，产生Be后，粒子的质量数为11+1﹣8=4，电荷数为：5+1﹣4=2，所以粒子为α粒子。故C错误；D、Li俘获一个质子，产生He后，粒子的质量数为6+1﹣3=4，电荷数为：3+1﹣2=2，所以粒子为α粒子。故D错误故选：B。【点评】考查核反应书写规律，掌握常见的人工核反应的规律，知道质量数与电荷数守恒是解答的关键。2．【分析】滑雪运动员的速率不变做匀速圆周运动，加速度不为零，运动员所受合外力大小不为0，对运动员进行受力分析，结合受力的特点分析摩擦力的变化。摩擦力做功运动员的机械能减小【解答】解：A、滑雪运动员的速率不变，而速度方向是变化的，速度是变化的，运动员的加速度不为零，由牛顿第二定律可知，运动员所受合外力始终不为零。故A错误。第8页（共19页）B、运动员下滑过程中受到重力、滑道的支持力与滑动摩擦力，由图可知，运动员从A到B的过程中，滑道与水平方向之间的夹角逐渐减小，则重力沿斜面向下的分力逐渐减小，运动员的速率不变，则运动员沿滑道方向的合外力始终等于0，所以滑动摩擦力也逐渐减小。故B错误。C、滑雪运动员的速率不变则动能不变，由动能定理可知，合外力对运动员做功为0．故C正确。D、运动员从A到B下滑过程中的动能不变而重力势能减小，所以机械能减小。故D错误。故选：C。【点评】本题抓住运动员做的是匀速圆周运动，速率不变，而速度、加速度、合外力是变化的。3．【分析】带电粒子只受电场力作用，根据运动轨迹可知电场力指向运动轨迹的内侧即斜向左下方，由于粒子带负电，因此电场线方向指向右上方；电势能变化可以通过电场力做功情况判断；电场线的疏密反应电场的强弱。【解答】解：带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧，根据带负电粒子受力情况可知，电场线方向斜向左上方，又沿着电场线方向，电势逐渐降低，故φM＞φN①；若粒子从M到N过程，电场力做负功，动能减小，电势能增加，故带电粒子通过M点时的速度比通过N点时的速度大，即vM＞vN②，在M点具有的电势能比在N点具有的电势能小，即EPM＜EPN③；根据电场线疏密可知，EM＜EN，根据F=Eq和牛顿第二定律可知，aM＜aN④；A、由②④可知，A错误；B、由①②可知，B错误；C、由①③可知，C错误；D、由③④可知，D正确；故选：D。【点评】解决这类带电粒子在电场中运动的思路是：根据运动轨迹判断出所受电第9页（共19页）场力方向，然后进一步判断电势、电场强度、电势能、动能等物理量的变化。4．【分析】根据交流电的产生以及最大值的表达式，分析交流电的最大值的变化，结合当结合有效值与最大值之间的关系分析有效值的变化；结合变压器的特点分析副线圈上的电压的变化、功率的变化以及频率的变化。【解答】解：A、B、线圈在匀强磁场中匀速转动，设线圈的最大横截面积为S，磁场的磁感应强度为B，线圈转动的角速度为ω，则产生的最大电动势为：Em=nBSω原线圈两端的电压等于电动势的有效值，为：设原副线圈的匝数比为k，则副线圈两端的电压为：…①当发电机线圈的转速变为原来的时，有：…②副线圈两端的电压为：…③联立①③可知，，即电压表的读数变为U；由：P=R消耗的电功率：，即R消耗的功率变为；故A错误，B正确；C、由变压器的特点可知，副线圈消耗的功率为原来的，则发电机产生的电功率变成原来的；由②可知，线圈产生的电动势是原来的，由P=UI可知，电流表的读数变成原来的．故C错误；D、发电机线圈的转速变为原来的，则原线圈中电流的频率变成原来的，所以副线圈中，通过R的频率变成原来的．故D错误。故选：B。【点评】本题考查了交流电的产生以及变压器的构造和原理，对交流电来