2020天津人教版(2019)高中物理高考真题137219
高中
整体难度：中等
2020-07-13
题号
一
二
三
四
五
评分
一、计算题 (共3题)
添加该题型下试题
1.
多反射飞行时间质谱仪是一种测量离子质量的新型实验仪器，其基本原理如图所示，从离子源A处飘出的离子初速度不计，经电压为U的匀强电场加速后射入质量分析器。质量分析器由两个反射区和长为l的漂移管（无场区域）构成，开始时反射区1、2均未加电场，当离子第一次进入漂移管时，两反射区开始加上电场强度大小相等、方向相反的匀强电场，其电场强度足够大，使得进入反射区的离子能够反射回漂移管。离子在质量分析器中经多次往复即将进入反射区2时，撤去反射区的电场，离子打在荧光屏B上被探测到，可测得离子从A到B的总飞行时间。设实验所用离子的电荷量均为q，不计离子重力。
（1）求质量为m的离子第一次通过漂移管所用的时间
；
（2）反射区加上电场，电场强度大小为E，求离子能进入反射区的最大距离x；
（3）已知质量为
的离子总飞行时间为
，待测离子的总飞行时间为
，两种离子在质量分析器中反射相同次数，求待测离子质量
。
难度：
知识点：带电粒子在电场中的运动
使用次数：142
【答案】
（1）
；（2）
；（3）
【解析】
【详解】（1）设离子经加速电场加速后的速度大小为v，有
①
离子在漂移管中做匀速直线运动，则
②
联立①②式，得
③
（2）根据动能定理，有
④
得 ⑤
（3）离子在加速电场中运动和反射区电场中每次单向运动均为匀变速直线运动，平均速度大小均相等，设其为
，有
⑥
通过⑤式可知，离子在反射区的电场中运动路程是与离子本身无关的，所以不同离子在电场区运动的总路程相等，设为
，在无场区的总路程设为
，根据题目条件可知，离子在无场区速度大小恒为v，设离子的总飞行时间为
。有
⑦
联立①⑥⑦式，得
⑧
可见，离子从A到B的总飞行时间与
成正比。由题意可得
可得
⑨
2.
长为l的轻绳上端固定，下端系着质量为的小球A，处于静止状态。A受到一个水平瞬时冲量后在竖直平面内做圆周运动，恰好能通过圆周轨迹的最高点。当A回到最低点时，质量为
的小球B与之迎面正碰，碰后A、B粘在一起，仍做圆周运动，并能通过圆周轨迹的最高点。不计空气阻力，重力加速度为g，求
（1）A受到的水平瞬时冲量I的大小；
（2）碰撞前瞬间B的动能
至少多大？
难度：
知识点：专题五 动量与能量
使用次数：115
【答案】
（1）
；（2）
【解析】
【详解】（1）A恰好能通过圆周轨迹的最高点，此时轻绳的拉力刚好为零，设A在最高点时的速度大小为v，由牛顿第二定律，有
①
A从最低点到最高点的过程中机械能守恒，取轨迹最低点处重力势能为零，设A在最低点的速度大小为
，有
②
由动量定理，有
③
联立①②③式，得
④
（2）设两球粘在一起时速度大小为
，A、B粘在一起后恰能通过圆周轨迹的最高点，需满足
⑤
要达到上述条件，碰后两球速度方向必须与碰前B的速度方向相同，以此方向为正方向，设B碰前瞬间的速度大小为
，由动量守恒定律，有
⑥
又
⑦
联立①②⑤⑥⑦式，得碰撞前瞬间B的动能至少为
⑧
3.
如图所示，垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B随时间t均匀变化。正方形硬质金属框abcd放置在磁场中，金属框平面与磁场方向垂直，电阻
，边长
。求
（1）在
到
时间内，金属框中的感应电动势E；
（2）
时，金属框ab边受到的安培力F的大小和方向；
（3）在到时间内，金属框中电流的电功率P。
难度：
知识点：专题八 电磁感应
使用次数：193
【答案】
（1）0.08V；（2）0.016N，方向垂直于ab向左；（3）0.064W
【解析】
【详解】（1）在到的时间
内，磁感应强度的变化量
，设穿过金属框的磁通量变化量为
，有
①
由于磁场均匀变化，金属框中产生的电动势是恒定的，有
②
联立①②式，代入数据，解得
③
（2）设金属框中的电流为I，由闭合电路欧姆定律，有
④
由图可知，时，磁感应强度为
，金属框ab边受到的安培力
⑤
联立①②④⑤式，代入数据，解得
⑥
方向垂直于ab向左。⑦
（3）在到时间内，金属框中电流的电功率
⑧
联立①②④⑧式，代入数据，解得
⑨
二、实验,探究题 (共2题)
添加该题型下试题
1.
某实验小组选用以下器材测定电池组的电动势和内阻，要求测量结果尽量准确。
电压表 （量程
，内阻约为
）
电流表 （量程
，内阻约为
）
滑动变阻器 （
，额定电流
）
待测电池组 （电动势约为
，内阻约为）
开关、导线若干
①该小组连接的实物电路如图所示，经仔细检查，发现电路中有一条导线连接不当，这条导线对应的编号是________。
②改正这条导线的连接后开始实验，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于滑动变阻器的________端（填“a”或者“b”）
③实验中发现调节滑动变阻器时，电流表读数变化明显但电压表读数变化不明显。为了解决这个问题，在电池组负极和开关之间串联一个阻值为
的电阻，之后该小组得到了几组电压表读数U和对应的电流表读数I，并作出
图像，如图所示。根据图像可知，电池组的电动势为________V，内阻为________
。（结果均保留两位有效数字）
难度：
知识点：专题十三 中学物理实验
使用次数：179
【答案】
(1). 5 (2). a (3). 2.9 (4). 0.80
【解析】
【详解】①(1)因为电源内阻较小，故对于电源来说应该采用电流表外接法，图中采用的是电流表内接；故导线5连接不当，应该从电压表正接线柱接到电流表正接线柱；
②(2)开始实验前应该让滑动变阻器连入电路阻值最大，故应将滑片置于a端；
③(3)(4)由图线可知图线与纵轴的交点即为电源电动势，故E=2.9V；图线与横轴的交点为短路电流I=0.50A，故可得等效内阻为
又因为在开关和电池负极之间接有
的电阻，在计算过程中等效为内阻，故电源内阻为
2.
某实验小组利用图1所示装置测定平抛运动的初速度。把白纸和复写纸叠放一起固定在竖直木板上，在桌面上固定一个斜面，斜面的底边ab与桌子边缘及木板均平行。每次改变木板和桌边之间的距离，让钢球从斜面顶端同一位置滚下，通过碰撞复写纸，在白纸上记录钢球的落点。
①为了正确完成实验，以下做法必要的是________。
A.实验时应保持桌面水平
B.每次应使钢球从静止开始释放
C.使斜面的底边ab与桌边重合
D.选择对钢球摩擦力尽可能小的斜面
②实验小组每次将木板向远离桌子的方向移动
，在白纸上记录了钢球的4个落点，相邻两点之间的距离依次为
、
、
，示意如图2。重力加速度
，钢球平抛的初速度为________m/s。
③图1装置中，木板上悬挂一条铅垂线，其作用是________。
难度：
知识点：抛体运动的规律
使用次数：163
【答案】
(1). AB (2). 2 (3). 方便调整木板保持在竖直平面上
【解析】
【详解】①(1)A．实验过程中要保证钢球水平抛出，所以要保持桌面水平，故A正确；
B．为保证钢球抛出时速度相同，每次应使钢球从同一位置静止释放，故B正确；
CD．实验只要每次钢球抛出时速度相同即可，斜面底边ab与桌面是否重合和钢球与斜面间
摩擦力大小对于每次抛出的速度无影响，故C错误，D错误。
故选AB
②(2) 每次将木板向远离桌子的方向移动，则在白纸上记录钢球的相邻两个落点的时间间隔相等，刚球抛出后在竖直方向做自由落体运动，根据
可知相邻两点的时间间隔为
刚球在水平方向上做匀速直线运动，所以小球初速度为
③(3)悬挂铅垂线的目的是方便调整木板保持在竖直平面上。
三、多项选择 (共3题)
添加该题型下试题
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试题总数：
13
总体难度：
中等
难度统计
难度系数
数量
占比
中等
7
53.84%
偏难
2
15.38%
容易
3
23.07%
基础
1
7.69%
题型统计
大题类型
数量
占比
计算题
3
23.07%
实验,探究题
2
15.38%
多项选择
3
23.07%
选择题
5
38.46%
知识点统计
知识点
数量
占比
带电粒子在电场中的运动
1
7.69%
专题五 动量与能量
1
7.69%
专题八 电磁感应
2
15.38%
专题十三 中学物理实验
1
7.69%
抛体运动的规律
1
7.69%
未分类
1
7.69%
质谱仪与回旋加速器
1
7.69%
热力学第一定律
1
7.69%
机械波单元测试
1
7.69%
无线电波的发射和接收
1
7.69%
宇宙航行
1
7.69%
原子的核实结构模型
1
7.69%
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