2019年天津市河东区高考物理二模试卷(解析版)

2019年天津市河东区高考物理二模试卷一、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）现在的工业生产中，为保证产品质量，经常使用β射线测量仪测量产品的规格，下列核反应方程中属于β衰变的是（）A．H+H→He+nB．C→N+eC．N+He→O+HD．U→Th+He2．（6分）如图（a）所示，被称为“魔力陀螺”玩具的陀螺能在圆轨道外侧旋转不脱落，其原理可等效为如图（b）所示的模型：半径为R的磁性圆轨道竖直固定，质量为m的铁球（视为质点）沿轨道外侧运动，A、B分别为轨道的最高点和最低点，轨道对铁球的磁性引力始终指向圆心且大小不变，不计摩擦和空气阻力，重力加速度为g，则（）A．铁球绕轨道可能做匀速圆周运动B．铁球绕轨道运动过程中机械能守恒C．铁球在A点的速度必须大于D．轨道对铁球的磁性引力至少为5mg，才能使铁球不脱轨3．（6分）北京时间2018年12月8日凌晨2时23分，中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射“嫦娥四号”探测器，“嫦娥四号”是中国航天向前迈进的一大步，它向着月球背面“进军”，实现了人类历史上首次在月球背面留下“足迹”，主要任务是更深层次、更加全面地科学探测月球地貌、资源等方面的信息，完善月球档案资料。已知万有引力常量为G，月球的半径为R，月球表面的重力加速度为g，“嫦娥四号”离月球中心的距离为r，绕月周期为T，根据以上信息判断下列说法正确的是（）A．月球质量为M＝B．月球的第一宇宙速度为v＝C．“嫦娥四号”绕月运行的速度为v＝D．“嫦娥四号”在环绕月球表面的圆轨道运行时，处于完全失重状态，故不受重力4．（6分）如图所示，三条平行且等间距的虚线表示电场中的三个等势面，其电势分别为10V、20V、30V．实线是一带电的粒子（不计重力）在该区域内运动的轨迹，对于轨迹上的a、b、c三点，已知：带电粒子带电量为0.01C，在a点处的动能为0.5J，则该带电粒子（）A．可能是带负电B．在b点处的电势能为0.5JC．在b点处的动能为零D．在c点处的动能为0.4J5．（6分）一条弹性绳子呈水平状态，M为绳子中点，两端P、Q同时开始上下振动，一小段时间后产生的波形如图，对于其后绳上各点的振动情况，以下判断正确的是（）A．波源Q产生的波将先到达中点MB．波源P的起振方向是向上的C．中点M的振动始终是加强的D．波源P振动的频率是波源Q的2倍二、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）高压输电可大大节能，至2017年11月，我国已建成投运8项1000kV特高压交流工程和11项±800kV特高压直流工程。中国全面掌握了特高压核心技术，成为世界首个也是唯成功掌握并实际应用特高压技术的国家。某小型水电站的电能输送示意图如图甲所示，发电机输出的电压恒定，通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电，已知输电线的总电阻为R，降压变压器T2的原、副线圈匝数之比为4：1，它的副线圈两端的交变电压如图乙所示，若将变压器视为理想变压器，则下列说法中正确的是（）A．降压变压器T2原线圈的输入电压为880VB．降压变压器T2的输入功率与输出功率之比为4：1C．当用户端用电量增大时，输电线上损耗的功率减小D．当用户端用电量增大时，发电厂输出的功率也增大7．（6分）如图甲所示，物块的质量m＝1kg，初速度v0＝10m/s，在一水平向左的恒力F作用下从O点沿粗糙的水平面向右运动，某时刻后恒力F突然反向，整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图象如图乙所示，g＝10m/s2．下列说法中不正确的是（）A．0～5m内物块做匀减速直线运动B．在t＝1s时刻，恒力F反向C．恒力F大小为10ND．物块与水平面间的动摩擦因数为0.38．（6分）如图所示，一根足够长的水平滑杆SS′上套有一质量为m的光滑金属圆环，在滑杆的正下方与其平行放置一足够长的光滑水平的绝缘轨道PP′，PP′穿过金属环的圆心。现使质量为M的条形磁铁以水平速度v0沿绝缘轨道向右运动，则（）A．磁铁穿过金属环后，两者将先后停下来B．磁铁将不会穿越滑环运动C．磁铁与圆环的最终速度可能为D．整个过程最多能产生热量三、非选择题9．（4分）如图甲所示为研究光电效应的电路图，阴极K和阳极A是密封在真空玻璃管中的两个电极，用某一频率的光照射阴极K时电流表的指针发生了偏转，在保持光照条件不变的情况下，将滑动变阻器滑片向右移动的过程中，电流表的示数不可能（填“增大”、“减小”或“不变”）；图乙是发生光电效应时光电子的最大初动能Ek与入射光频率v的关系图象，图线与横轴的交点坐标为（a，0），与纵轴的交点坐标为（0，﹣b），则由图象可求出普朗克常量h＝10．（6分）利用如图所示的装置探究弹簧的弹力与形变量的关系①对于该实验，下列操作规范的是。（填字母代号）A．实验时把弹簧竖直悬挂在铁架台上，待其稳定后测量弹簧的原长B．固定刻度尺时，保持刻度尺的零刻度线与弹簧上端对齐且竖直并靠近弹簧C．实验中任意增加钩码的个数D．实验数据处理时，把所有的描点用折线连起来②实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度，再将5个钩码逐个挂在绳子的下端，每次测出相应的弹簧总长度L，测量后把6组数据描点在坐标图中，作出的F﹣L图线如图所示。由此图线可得出该弹簧的原长L0＝cm，劲度系数k＝N/m。11．（8分）用如图所示电路测量电源的电动势和内电阻。实验器材：待测电源（电动势约3V，内阻约2Ω），保护电阻R1（阻值10Ω）和R2（阻值5Ω），滑动变阻器R，电流表A，电压表V，开关S，导线若干。主要实验步骤：（i）将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；（ⅱ）逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U和相应电流表的示数I（iii）以U为纵坐标，I为横坐标，做U﹣I图线（U、I都用国际单位）（ⅳ）求出U﹣I图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a。回答下列问题：①电压表最好选用，电流表最好选用A．电压表（0～3V，内阻约15kΩ）B．电压表（0～3V，内阻约3kΩ）C．电流表（0～200mA，内阻约2Ω）D．电流表（0～30mA，内阻约2Ω）②用k、a、R1和R2表示待测电源的电动势E和内电阻r的表达式E＝，R＝，代入数值可得E和r的测量值。12．（16分）如图所示，一滑雪运动员（可看做质点）自平台A由静止开始沿光滑雪道滑下，滑到一平台B上，从平台B的边缘沿水平方向滑出，恰好落在临近平台的一倾角θ＝53°的光滑斜面顶端，并刚好沿光滑斜面下滑。已知斜面顶端与平台B的高度差h＝20m，斜面顶端高H1＝68.75m，重力加速度g＝10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，求：（1）斜面顶端与平台B边缘的水平距离s（2）滑雪运动员开始下滑时的高度H13．（18分）如图，在平面直角坐标系xOy内，第I象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第IV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，磁感应强度大小为B．一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，自y轴正半轴上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）粒子在磁场运动的时间t。14．（20分）小明设计的电磁健身器的简化装置如图所示，两根平行金属导轨相距l＝0.50m，倾角θ＝53°，导轨上端串接一个0.05Ω的电阻。在导轨间长d＝0.56m的区域内，存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B＝2.0T．质量m＝4.0kg的金属棒CD水平置于导轨上，用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆GH相连。CD棒的初始位置与磁场区域的下边界相距s＝0.24m。一位健身者用恒力F＝80N拉动GH杆，CD棒由静止开始运动，上升过程中CD棒始终保持与导轨垂直。当CD棒到达磁场上边界时健身者松手，触发恢复装置使CD棒回到初始位置（重力加速度g＝10m/s2，sin53°＝0.8，不计其他电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量）。求（1）CD棒进入磁场时速度v的大小；（2）CD棒进入磁场时所受的安培力FA的大小；（3）在拉升CD棒的过程中，健身者所做的功W和电阻产生的焦耳热Q。2019年天津市河东区高考物理二模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】β衰变生成的是电子，从题目所给的方程中很容易知道。【解答】解：β衰变生成电子，而A是轻核聚变，C是人工核反应方程，是发现质子的核反应方程，D是α衰变方程，只有B的核反应属于β衰变。故B正确，ACD错误。故选：B。2．【分析】结合对小铁球的受力分析，判定小铁球是否可以做匀速圆周运动；结合做个个力的做功情况判断是否满足机械能守恒；根据点的受力与运动的特点判断铁球在A点可能的速度；结合机械能守恒定律与牛顿第二定律分析与判断铁球经过最低点的条件。【解答】解：ABC、小铁球在运动的过程中受到重力、轨道的支持力和磁力的作用，其中铁球受轨道的磁性引力始终指向圆心且大小不变，支持力的方向过圆心，它们都始终与运动的方向垂直，所以磁力和支持力都不能对小铁球做功，只有重力会对小铁球做功，所以小铁球的机械能守恒，在最高点的速度最小（可以为零），在最低点的速度最大，小铁球不可能做匀速圆周运动，故A错误，B正确，C错误；D、由于小铁球在运动的过程中机械能守恒，所以小铁球在最高点的速度越小，则机械能越小，在最低点的速度也越小，根据F＝m可知小铁球在最低点时需要的向心力越小。而在最低点小铁球受到的重力的方向向下，支持力的方向也向下、只有磁力的方向向上。要使铁球不脱轨，轨道对铁球的支持力一定要大于0。所以铁球不脱轨的条件是：小铁球在最高点的速度恰好为0，而且到达最低点时，轨道对铁球的支持力恰好等于0。根据机械能守恒定律，小铁球在最高点的速度恰好为0，到达最低点时的速度满足mg•2r＝mv2，轨道对铁球的支持力恰好等于0，则磁力与重力的合力提供向心力，即：F﹣mg＝，联立得：F＝5mg，可知，要使铁球不脱轨，轨道对铁球的磁性引力至少为5mg，故D正确；故选：BD。3．【分析】“嫦娥四号”在环绕月球表面的圆轨道运行时，由万有引力提供向心力，由此列式可求得月球的质量，并求得“嫦娥四号”绕月运行的速度。根据重力等于向心力求月球的第一宇宙速度。【解答】解：A、“嫦娥四号”在环绕月球表面的圆轨道运行时，由万有引力提供向心力，则G＝mr，则得月球的质量M＝，故A错误。B、根据重力等于向心力得mg＝m，则得月球的第一宇宙速度为v＝，故B错误。C、由万有引力等于向心力，得G＝m，得“嫦娥四号”绕月运行的速度为v＝，故C正确。D、“嫦娥四号”在环绕月球表面的圆轨道运行时，处于完全失重状态，仍受重力，由重力提供向心力，故D错误。故选：C。4．【分析】由运动轨迹确定受力方向，从而确定电荷的正负，由动能定理确定各点的动能。【解答】解：A、场强方向向上，电场力向上，则为正电荷，则A错误B、b点处的电势能φq＝0.01×30＝0.3J，则B错误C、总能量守恒由a点处可知E＝0.01×10+0.5＝0.6J，则b点处的动能为：0.6﹣0.3＝0.3J，则C错误D、C点处的动能为：0.6﹣0.01×20＝0.4J，则D正确故选：D。5．【分析】两列波在相遇时，振动方向相同，则振动加强；振动方向相反，则振动减弱。并满足矢量叠加原理。【解答】解：A、由题意可知，虽然波形不同，但波速相同，由于距离相同，所以两波同时到达M点。故A错误。B、由波的传播方向，可确定P质点的振动方向向上。故B正确。C、由于波长的不同，因此在M点相遇时，并不总是加强或减弱，可能在某一时刻位移为零。故C错误。D、两波波速相等，但波长不是2倍关系，则频率不是2倍关系，故D错误。故选：B。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，