天津市2020年高中物理学业水平等级性考试模拟试题六

天津市2020年高中物理学业水平等级性考试模拟试题（六）

本试卷分选择题和非选择题两部分，满分100分

第Ⅰ卷（选择题）

注意事项：

每小题选出答案后，填入答题纸的表格中，答在试卷上无效。

本卷共8题，每题5分，共40分。

一、选题题（每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）

1．下列说法正确的是（    ）

A．目前我国核电事业蓬勃发展，新建核电站的能量来源可以是轻核聚变

B．无论裂变还是聚变都要从比结合能小的原子核向比结合能大的原子核变化

C．半衰期是大量原子核内的核子有统计意义上的半数发生变化的时间,它不随温度或压强变化而变化

D．重核发生α衰变后的产物的总结合能小于原重核的结合能

2．如图所示，理想变压器的原、副线圈的匝数比为4:1，RT为阻值随温度升高而减小的热敏电阻，R1为定值电阻，电压表和电流表均为理想交流电表。原线圈所接电压（V）。下列说法正确的是（    ）

A．变压器输入与输出功率之比为1:4

B．变压器副线圈中电流的频率为100Hz

C．变压器原、副线圈中的电流强度之比为1:4

D．若热敏电阻RT的温度升高，电压表的示数不变，电流表的示数变小

3．ABCDE为单反照相机取景器中五棱镜的一个截面示意图，AB⊥BC由a、b两种单色光组成的细光束从空气垂直于AB射入棱镜，经两次反射后光线垂直于BC射出，且在CD、AE边只有a光射出，光路如图中所示。则a、b两束光（　　）

A．在真空中，a光的频率比b光的大

B．在棱镜内，a光的传播速度比b光的小

C．以相同的入射角从空气斜射入水中，b光的折射角较小

D．用两光照射某一金属板，若a光不能发生光电效应，则b光也一定不能

4．2019年4月10日21时，人类首张黑洞照片在全球六地的视界面望远镜发布会上同步发布。该黑洞半径为R，质量M和半径R的关系满足：（其中c为光速，G为引力常量）。若天文学家观测到距黑洞中心距离为r的天体以速度v绕该黑洞做匀速圆周运动，则（    ）

A．该黑洞的质量为     B．该黑洞的质量为

C．该黑洞的半径为     D．该黑洞的半径为

5．为了备战2020年东京奥运会，我国羽毛球运动员进行了如图所示的原地纵跳摸高训练。已知质量m=60kg的运动员原地静止站立（不起跳）摸高为2. 15m，比赛过程中，该运动员先下蹲，重心下降0. 5m，经过充分调整后，发力跳起摸到了2. 95m的高度。若运动员起跳过程视为匀加速运动，忽略空气阻力影响，g取10m/s2。则（　　）

A．起跳过程中地面对运动员的支持力冲量为390N·s

B．运动员在起跳过程和空中上升过程均处于超重状态

C．运动员起跳过程的平均速度大于离地上升到最高点过程的平均速度

D．运动员能够加速起跳是因为地面对运动员的支持力对运动员做正功

二、选择题（每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分）

6．“雾霾”天气对人们的出行造成很大影响，我国已加大对“雾霾”天气的治理力度。加强对空气中PM2.5浓度的监测。PM2.5指空气中直轻小于2.5m的悬浮颗粒物，它飘浮在空气中做无规则运动（不考虑空气的对流），很难自然沉降到地面，吸入后会进入血液，对人体造成危害。下列说法正确的是（    ）

A．PM2.5在空气中的运动属于分子的热运动

B．周围大量分子对PM2.5碰撞的不平衡使其在空中做无规则运动

C．温度越低，PM2.5的运动越激烈，“雾霾”天气越多

D．在同样的环境条件下，PM2.5微粒越小，其无规则运动越剧烈

7．如图所示，匀强电场中的三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，AB的长度为1m，D为AB的中点。已知电场线的方向平行于ABC所在平面，A、B、C三点的电势分别为4V、6V和2V。设电场强度大小为E，一质子从D点移到C点电场力所做的功为W，则（　 　）

A．W=3eV

B． W=7eV

C．E>2V/m

D．E<2V/m

8．一根张紧的水平弹性长绳上有A、B两点，相距14m，B点在A点的右方。一列简谐横波沿此长绳向右传播，当A点的位移达到正方向最大时，B点的位移恰好为零，且向下运动。经过1s后，A点的位移为零，且向下运动，而B点的位移恰好达到负方向最大，则这列简谐横波的波速可能为（　　）

A．4m/s B．m/s C．10m/s D．14m/s

第Ⅱ卷（非选择题）

注意事项：

请用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题纸相应的范围内。

解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位。

本卷共4题，共60分。

9．（12分）

（1）在“探究求合力的方法”的实验中：

①已有实验器材：木板、白纸、图钉、细绳套、橡皮筋、铅笔，图甲所示的器材中还需要选取_______；

A．   B．   C．  D．

②某实验室老师提供的橡皮筋和细绳套如图乙所示，在实验过程中需要记录的“结点”应该选择___________（选填“O点”或“O’点”）；

③关于此实验的操作，说法正确的是___________；

A．b、c两细绳套应适当长一些

B．实验过程中，弹簧测力计外壳不能与木板有接触

C．重复实验再次探究时，“结点”的位置可以与前一次不同

D．只有一把弹簧测力计也可以完成此实验

（2）某实验小组的同学在实验室发现了一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝，于是设计了如图甲所示的电路进行了实验探究，其中MN为电阻丝，R0是阻值为1.0 Ω的定值电阻，实验中调节滑动变阻器的滑片P，记录电压表示数U，电流表示数I以及对应的PN长度x，绘制了U－I图线如图乙所示。

①由图乙求得电池的电动势E＝________ V，内阻r＝________ Ω；

②实验中由于电表内阻的影响，电动势测量值________其真实值(选填“大于”“等于”或“小于”)；

③根据实验数据可绘出图象如图丙所示．图象斜率为k，电阻丝横截面积为S，可求得电阻丝的电阻率ρ＝______，电表内阻对电阻率的测量________(选填“有”或“没有”)影响。

10．（14分）“嫦娥四号”飞船在月球背面着陆过程如下：在反推火箭作用下，飞船在距月面100米处悬停，通过对障碍物和坡度进行识别，选定相对平坦的区域后，开始以a=2m/s2垂直下降．当四条“缓冲脚”触地时，反推火箭立即停止工作，随后飞船经2s减速到0，停止在月球表面上．飞船质量m=1000kg，每条“缓冲脚”与地面的夹角为60°，月球表面的重力加速度g=3.6m/s2，四条缓冲脚的质量不计．求：

（1）飞船垂直下降过程中，火箭推力对飞船做了多少功；

（2）从反冲脚触地到飞船速度减为0的过程中，每条“缓冲脚”对飞船的冲量大小．

11．（16分）如图所示，电阻不计且足够长的U型金属框架放置在倾角的绝缘斜面上，该装置处于垂直斜面向下的匀强磁场中，磁感应强度大小，质量、电阻的导体ab垂直放在框架上，从静止开始沿框架无擦下滑，与框架接触良好，框架的质量、宽度，框架与斜面间的动摩擦因数，与斜面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，,g取。

（1）若框架固定，求导体棒的最大速度；

（2）若框架固定，导体棒从静止下滑至某一置时速度为，此过程程中共有3C的电量通过导体棒，求此过程回路产生的热量Q；

（3）若框架不固定，求当框架刚开始运动时棒的速度。

12．（18分）一足够长的条状区域内存在匀强电场和匀强磁场，其在平面内的截面如图所示：中间是磁场区域，其边界与y轴垂直，宽度为l，磁感应强度的大小为B，方向垂直于平面；磁场的上、下两侧为电场区域，宽度均为，电场强度的大小均为E，方向均沿x轴正方向；M、N为条形区域边界上的两点，它们的连线与y轴平行。一带正电的粒子以某一速度从M点沿y轴正方向射入电场，经过一段时间后恰好以从M点入射的速度从N点沿y轴正方向射出。不计重力。

（1）定性画出该粒子在电磁场中运动的轨迹；

（2）求该粒子从M点射入时速度的大小；

（3）若该粒子进入磁场时的速度方向恰好与x轴正方向的夹角为，求该粒子的比荷及其从M点运动到N点的时间。

参考答案

9、【答案】

（1）AC    O′点    ACD   

（2）1.49    0.45    小于    kS    没有   

10、【解析】

（1）设

飞船加速下降时火箭推力：

推力对火箭做功为：

解得：；

（2），反冲脚触地前瞬间，飞船速度大小为：

从反冲脚触地到飞船速度减为0的过程中，每条“反冲脚”对飞船的冲量大小为：

解得：．

11、【解析】

（1）棒ab产生的电动势为：

回路中感应电流为

棒ab所受的安培力为

对棒ab：    当加速度时，速度最大

最大速度为：；

（2）

根据能量转化和守恒定律有：

代入数据可以得到：

（3）回路中感应电流为：

框架上边所受安培力为

对框架

代入数据可以得到：。

12、【解析】

（1）粒子运动的轨迹如图（a）所示。（粒子在电场中的轨迹为抛物线，在磁场中为圆弧，上下对称）

（2）粒子从电场下边界入射后在电场中做类平抛运动。设粒子从M点射入时速度的大小为v0，在下侧电场中运动的时间为t，加速度的大小为a；粒子进入磁场的速度大小为v，方向与电场方向的夹角为（见图（b）），速度沿电场方向的分量为v1，根据牛顿第二定律有

qE=ma

式中q和m分别为粒子的电荷量和质量，由运动学公式有

v1=at   

粒子在磁场中做匀速圆周运动，设其运动轨道半径为R，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得

由几何关系得    

联立①②③④⑤⑥式得   

（3）由运动学公式和题给数据得   

联立得   

设粒子由M点运动到N点所用的时间为，则   

式中T是粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期，   

得