2020年天津高考物理試題及答案

高考真題高考真題受電線圈中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場恒定不變送電線圈和受電線圈通過互感現(xiàn)象實現(xiàn)能量傳遞手機(jī)和基座無需導(dǎo)線連接，這樣傳遞能量沒有損失（5分）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。一帶電粒子從y軸上的M點射入磁場，速度方向與y軸正方向的夾角3=45°?粒子經(jīng)過磁場偏轉(zhuǎn)后在N點（圖中未畫出）垂直穿過x軸。已知OM=a,粒子電荷量為q,質(zhì)量為m,重力不計。貝9（）A.粒子帶負(fù)電荷BC.BC.粒子在磁場中運動的軌道半徑為a?粒子速度大小為亜mN與O點相距（I2+1）a（5分）復(fù)興號動車在世界上首次實現(xiàn)速度350km/h自動駕駛功能，成為我國高鐵自主創(chuàng)新的又一重大標(biāo)志性成果。一列質(zhì)量為m的動車，初速度為v0,以恒定功率P在平直軌道上運動，經(jīng)時間t達(dá)到該功率下的最大速度vm，設(shè)動車行駛過程所受到的阻力F保持不變。動車在時間t內(nèi)（）做勻加速直線運動場加速度逐漸減小牽引力的功率P=Fvm牽引力做功W=*mvm2-*mv02三、非選擇題（共5小題，共60分。）（6分）某實驗小組利用圖1所示裝置測定平拋運動的初速度。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，通過碰撞復(fù)寫紙，在白紙上記錄鋼球的落點。為了正確完成實驗，以下做法必要的是。實驗時應(yīng)保持桌面水平每次應(yīng)使鋼球從靜止開始釋放使斜面的底邊ab與桌邊重合選擇對鋼球摩擦力盡可能小的斜面實驗小組每次將木板向遠(yuǎn)離桌子的方向移動0.2m，在白紙上記錄了鋼球的4個落點，相鄰兩點之間的距離依TOC\o"1-5"\h\z次為15.0cm、25.0cm、35.0cm，示意如圖2.重力加速度g=10m/s2,鋼球平拋的初速度為m/s。圖1裝置中，木板上懸掛一條鉛垂線，其作用是。調(diào)節(jié)螺旋IS1團(tuán)2（6分）某實驗小組選用以下器材測定電池組的電動勢和內(nèi)阻，要求測量結(jié)果盡量準(zhǔn)確電壓表（量程0?3V,內(nèi)阻約為3kQ）電流表（量程0?0.6A，內(nèi)阻約為1Q）滑動變阻器（0?20Q,額定電流1A）待測電池組（電動勢約為3V,內(nèi)阻約為1Q）開關(guān)、導(dǎo)線若干。該小組連接的實物電路如圖所示，經(jīng)仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)電路中有1條導(dǎo)線連接不當(dāng)，這條導(dǎo)線對應(yīng)的編號是。改正這條導(dǎo)線的連接后開始實驗，閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于滑動變阻器的端。（填“a”或者“b”）實驗中發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)滑動變阻器時，電流表讀數(shù)變化明顯但電壓表讀數(shù)變化不明顯。為了解決這個問題，在電池組負(fù)極和開關(guān)之間串聯(lián)一個阻值為5Q的電阻，之后該小組得到了幾組電壓表讀數(shù)U和對應(yīng)的電流表讀數(shù)I,并作出U-I圖象，如圖所示。根據(jù)圖象可知，電池組的電動勢為V,內(nèi)阻為Q.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)(14分)如圖所示，垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t均勻變化。正方形硬質(zhì)金屬框abed放置在磁場中，金屬框平面與磁場方向垂直，電阻R=0.1Q，邊長l=0.2m。求在t=0到t=0.1s時間內(nèi)，金屬框中的感應(yīng)電動勢E；t=0.05s時，金屬框ab邊受到的安培力F的大小和方向；在t=0到t=0.1s時間內(nèi)，金屬框中電流的電功率P。(16分)長為l的輕繩上和固定，下端系著質(zhì)量為m］的小球A,處于靜止?fàn)顟B(tài)。A受到一個水平瞬時沖量后在豎直平面內(nèi)做圓周運動，恰好能通過圓周軌跡的最高點。當(dāng)A回到最低點時，質(zhì)量為m2的小球B與之迎面正碰，碰后A、B粘在一起，仍做圓周運動，并能通過圓周軌跡的最高點。不計空氣阻力，重力加速度為g,求A受到的水平瞬時沖量I的大小；碰撞前瞬間B的動能Ek至少多大？(18分)多反射飛行時間質(zhì)譜儀是一種測量離子質(zhì)量的新型實驗儀器，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，經(jīng)電壓為U的勻強(qiáng)電場加速后射入質(zhì)量分析器。質(zhì)量分析器由兩個反射區(qū)和長為1的漂移管(無場區(qū)域)構(gòu)成，開始時反射區(qū)1、2均未加電場，當(dāng)離子第一次進(jìn)入漂移管時，兩反射區(qū)開始加上電場

強(qiáng)度大小相等、方向相反的勻強(qiáng)電場，其電場強(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，撤去反射區(qū)的電場，離子打在熒光屏B上被探測到，可測得離子從A到B的總飛行時間。設(shè)實驗所用離子的電荷量均為q,不計離子重力。（1）求質(zhì)量為m的離子第一次通過漂移管所用的時間J；（2）反射區(qū)加上電場，電場強(qiáng)度大小為E,求離子能進(jìn)入反射區(qū)的最大距離x；（3）已知質(zhì)量為m0的離子總飛行時間為t0,待測離子的總飛行時間為"，兩種離子在質(zhì)量分析器中反射相同次數(shù)，求待測離子質(zhì)量m。2020年天津市高考物理試卷試題解析一、單項選擇題（每小題5分，共25分。每小題給出的四個選項中，只有一個選項是正確的）解：A、此實驗為雙縫干涉實驗，和原子核式結(jié)構(gòu)無關(guān)，故A錯誤。B、此實驗為光電效應(yīng)實驗，和原子核式結(jié)構(gòu)無關(guān)，故B錯誤。C、此實驗為電磁波的發(fā)射和接收實驗，和原子核式結(jié)構(gòu)無關(guān)，故C錯誤。D、此實驗為a散射實驗，盧瑟福通過這個實驗提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故D正確。故選：D。22解：地球?qū)πl(wèi)星的萬有引力提供衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動的向心力：G=m=m^—=m32r=r2T2rman由表達(dá)式可知，半徑越大，運行的周期越大，線速度、角速度、向心加速度越小；地球靜止軌道衛(wèi)星的運行半徑大于近地軌道衛(wèi)星的運行半徑，故與近地軌道衛(wèi)星相比，地球靜止軌道衛(wèi)星的周期大，線速度、角速度、向心加速度都小，故A正確，BCD錯誤；故選：A。解：A、紅外線的頻率比紫外線的小，根據(jù)光子能量公式￡=人》，可知紅外線的光子能量比紫外線的小，故A錯誤；B、根據(jù)電磁波譜可知，真空中紅外線的波長比紅光要長，而紫外線的波長比紫光要短，所以真空中紅外線的波長比紫外線的長，故B正確；C、因為紅外線和紫外線都屬于電磁波，所以在真空中紅外線的傳播速度與紫外線的一樣大，都是光速c,故C錯誤；D、因為紅外線和紫外線都屬于電磁波，而電磁波是橫波，所以紅外線和紫外線都能發(fā)生偏振現(xiàn)象，故D錯誤。故選：B。1T、、.解：A、根據(jù)圖象可知，經(jīng)過斗T后質(zhì)點a到達(dá)平衡位置且向上運動，所以t=時，質(zhì)點a的速度方向沿著y44軸正方向，故A錯誤；B、在機(jī)械波中，各質(zhì)點不會隨波遷移，只會在平衡位置附近做機(jī)械振動，故B錯誤;1TC、經(jīng)過斗T后質(zhì)點c到達(dá)平衡位置且向下運動，所以t=時，質(zhì)點c的加速度為零，故C正確；44TD、根據(jù)平移法可知，0時刻質(zhì)點d的振動方向沿著y軸的正方向，所以t=時，質(zhì)點d在波峰，位移為5cm,4故D錯誤。故選：Co解：A、在水不斷噴出的過程中，罐內(nèi)氣體溫度始終保持不變，根畔_=C可知體積增加、壓強(qiáng)減小，故A錯誤；B、氣體膨脹，體積增大，則氣體對外界做功，故B正確；C、根據(jù)熱力學(xué)第一定律^U=W+Q，氣體溫度不變則內(nèi)能不變，氣體對外做功、則吸收熱量，故C錯誤；D、溫度是分子平均動能的標(biāo)志，溫度不變則分子的平均動能不變，故D錯誤。故選：Bo二、不定項選擇題（每小題5分，共15分。每小題給出的四個選項中，都有多個選項是正確的。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，選錯或不答的得0分）解：A、由于送電線圈中通入正弦式交變電流，根據(jù)麥克斯韋理論可知送電線圈中電流產(chǎn)生的磁場呈周期性變化，故A正確；B、周期性變化的磁場產(chǎn)生周期性變化的電場，所以受電線圈中感應(yīng)電流仍是正弦交流電，產(chǎn)生的磁場也是周期性變化的，故B錯誤；C、無線充電利用的是電磁感應(yīng)原理，所以送電線圈和受電線圈通過互感現(xiàn)象實現(xiàn)能量傳遞，故C正確；D、無線充電器的優(yōu)點之一是不用傳統(tǒng)的充電線連接到需要充電的終端設(shè)備上的充電器，但充電過程中仍有電能量損失，故D錯誤。故選：ACo解：A、粒子進(jìn)入磁場后沿順時針方向做圓周運動，由左手定則可知，粒子帶負(fù)電，故A正確；C、粒子運動軌跡如圖所示，由幾何知識可知，粒子做圓周運動的軌道半徑：r==<2a，故C錯誤；cosy2B、粒子在磁場中做圓周運動，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得：qvB=m—r解得：v=-遼述預(yù)，故b錯誤；d、n點與O點的距離：d=r+rsin片（T去1）a,故D正確。m

故選：AD。解：AB、根據(jù)牛頓第二定律得：F牽-F=ma,而F牽v=P,動車的速度在增大，則牽引力在減小，故加速度在牽牽減小，故A錯誤，B正確;C、當(dāng)加速度為零時，速度達(dá)到最大值為vm,此時牽引力的大小等于阻力F,故功率P=Fvm，故C正確;D、根據(jù)動能定理得：牽引力做功W-克服阻力做的功WF=*mvm2-*mv0,故D錯誤;故選：BC。三、非選擇題（共5小題，共60分。）解：①A、鋼球離開桌面后做平拋運動，實驗時應(yīng)保持桌面水平，故A正確;B、為保證鋼球做平拋運動的初速度相等，每次應(yīng)使鋼球從靜止開始釋放，故B正確;C、只要桌面水平即可保證小球離開桌面后做平拋運動，只要使鋼球從同一位置由靜止釋放即可保證小球的初速度相等，斜面的底邊ab與桌邊不必重合，故C錯誤;D、只要使鋼球從同一位置由靜止釋放即可保證小球的初速度相等，鋼球與桌面間的摩擦力對實驗沒有影響，故D錯誤。故選：AB。10③實驗過程應(yīng)使木板在豎直面內(nèi)，木板上懸掛的鉛垂線作用是方便將木板調(diào)整到豎直平面內(nèi)。②小球在豎直方向做自由落體運動，由勻變速直線運動的推論可知：△10③實驗過程應(yīng)使木板在豎直面內(nèi)，木板上懸掛的鉛垂線作用是方便將木板調(diào)整到豎直平面內(nèi)。②小球在豎直方向做自由落體運動，由勻變速直線運動的推論可知：△y=gt2則有：t=二簣」阪0-血0）X1戸s=0.1s￥nq小球的初速度為：滬m/s=2m/s故答案為：①AB；②2；③方便將木板調(diào)整到豎直平面內(nèi)。解：①電源內(nèi)阻較小，為減小實驗誤差，相對于電源來說電流表應(yīng)采用外接法，由圖示電路圖可知，連線5連接錯誤。②由圖示電路圖可知，滑動變阻器采用限流接法，為保護(hù)電路，閉合開關(guān)前滑片要置于a端。③由閉合電路的歐姆定律可知，路端電壓：U=E-I(r+R)由圖示圖象可知，圖象縱軸截距：b=E=2.9V圖象斜率的絕對值：k=r+R=-^^：Q=5.80Q0.5電源內(nèi)阻：r=0.80Q故答案為：①5；②a；③2.9,0.80o解:(1)在t=0到t=0.1s的時間At內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化量△B=0.2T,設(shè)穿過金屬框的磁通量變化量△①,則有：△e=ABl2…①由于磁場均勻變化，金屬棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢恒定，有：E=哦:…②聯(lián)立①②代入數(shù)據(jù)有：E=0.08V…③；設(shè)金屬框中電流I,由閉合電路歐姆定律，有：[=呂…④由圖知t=0.05s時，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=0.1T，金屬框ab邊受到的安培力為：F=B』…⑤聯(lián)立①②④⑤式，代入數(shù)據(jù)得：F=0.016N…⑥方向垂直ab向左…⑦在t=0到t=0.1s時間內(nèi)，金屬框中電流的電功率為：P=I2R…⑧聯(lián)立①②④⑧式，代入數(shù)據(jù)得：P=0.064W…⑨答：(1)在t=0到t=0.1s時間內(nèi)，金屬框中的感應(yīng)電動勢為0.08V；(2)t=0.05s時，金屬框ab邊受到的安培力大小為0.016N，方向方向垂直ab向左;(3)在t=0到t=0.1s時間內(nèi)，金屬框中電流的電功率為0.064W。解：(1)A恰好能通過圓周運動最高點，此時輕繩拉力恰好為零，設(shè)A在最高點的速度為v，由牛頓第二定律,有A從最低點到最高點過程機(jī)械能守恒，取軌跡最低點處重力勢能為零，設(shè)A在最低點的速度為vA，有由動量定理，有I=m1vA@聯(lián)立①②③式，得[=叫；5gl?(2)設(shè)兩球粘在一起是速度V,AB粘在一起恰能通過圓周運動軌跡最高點，需滿足v'=v⑤要達(dá)到上述條件，碰撞后兩球速度方向必須與碰前B的速度方向相同，以此方向為正方向，設(shè)B碰前瞬時速度大小為vB，由動量守恒定律，有m2VB-m]VA=（m]+m2）V⑥聯(lián)立①②⑤⑥⑦答：(1)A受到的水平瞬時沖量的大小為叫.'5^1；(2(2)碰撞前瞬間B的動能Ek至少解：(1)設(shè)離子經(jīng)加速電場加速后的速度大小為v,根據(jù)動能定理可得：qU=*mv2…①離子在漂移管中做勻速直線運動，貝V：T]=…②(2)從開始加速到反射區(qū)速度為零過程中，根據(jù)動能定理，有：qU-qEx=O…④解得：x=…⑤(3)離子在加速電場中運動和反射區(qū)電場中每次單向運動均為勻變速直線運動，平均速度大小均相等,設(shè)其為V,有:=牙…⑥通過⑤式可知，離子在反射區(qū)的電場中運動路程是與離子本身無關(guān)的，所以不同離子在電場區(qū)運動的總路程相等，設(shè)為L1，在無場區(qū)的總路程設(shè)為L2,根據(jù)題目條件可知，離子在無場區(qū)速度大小恒為v,設(shè)離子的總飛行

時間為t總，有：TOC\o"1-5"\h\z匚1—?t總=+⑦總聯(lián)立①⑥⑦式，得：t總=(2L]+L2)…⑧總2qU可見，離子從A到B的總飛行時間與'G成正比，依題意可得:L-1解得：m1=-t0所以待測離子質(zhì)量為：m=..所以待測離子質(zhì)量為：m=ml=0To答:⑴質(zhì)量為m的離子第一次通過漂移管所用的時間為「癡;答:⑴質(zhì)量為m的離子第一次通過漂移管所用的時間為「癡;(2)反射區(qū)加上電場，電場強(qiáng)度大小為E,離子能進(jìn)入反射區(qū)的最大距離為￥；⑶待測離子質(zhì)量為-)⑶待測離子質(zhì)量為-)20。附贈材料答題六注意：規(guī)范答題不丟分提高考分的另一個有效方法是減少或避免不規(guī)范答題等非智力因素造成的失分,具體來說考場答題要注意以下六點:第一,考前做好準(zhǔn)備工作。做題前要做好準(zhǔn)備工作,包括認(rèn)真檢查答題卡頁數(shù)和條形碼上的姓名、考號與本人的姓名、準(zhǔn)考證上的號是否相符等。此外還要準(zhǔn)確