2022届天津市市区重点中学高三下学期物理一模联考试卷（word版）

天津市市区重点中学2022届高三下学期一模联考

物理试卷

一、单选题

1．下列说法正确的是（　　）

A．空气中PM2.5的运动属于分子热运动

B．温度相同的氧气和臭氧气体，分子平均动能不相等

C．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的减小而增大

D．用油膜法测出油酸分子直径后，还需知道油酸的摩尔体积，才可估算出阿伏加德罗常数

2．今年夏天暴雨灾害频发。若雨滴（可视为球形、密度一定）在空中下落时受到的空气阻力为f=kR2v2，k是常量，R为雨滴半径，v为雨滴速度。所有雨滴从同一足够高高度由静止下落，无风时最终匀速落到地面上。重力加速度为g，落地过程雨滴保持球形不变，下列说法正确的是（　　）

A．无风时，雨滴开始下落做匀加速直线运动

B．无风时，半径不同的雨滴落到地面时的速度可能相等

C．刮水平风时，雨滴落地的竖直速度不会改变

D．刮水平风时，雨滴落地速率与无风时相等

3．一列简谐横波沿x轴传播，t=0.1s时刻的波形如图甲所示，其质点P的振动图像如图乙所示，则该波的传播方向和波速分别是（　　）

A．沿x轴正方向，60m/s B．沿x轴负方向，60m/s

C．沿x轴负方向，30m/s D．沿x轴正方向，30m/s

4．“祝融号”火星车登陆火星之前，“天问一号”探测器沿椭圆形的停泊轨道绕火星飞行，其周期为2个火星日，假设某飞船沿圆轨道绕火星飞行，其周期也为2个火星日，已知一个火星日的时长约为一个地球日，火星质量约为地球质量的0.1倍，则该飞船的轨道半径与地球同步卫星的轨道半径的比值约为（　　） 

A． B． C． D．

5．如图所示，有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为n∶1，原线圈两端接入正弦交流电源，电压为u=U0cos100πtV，副线圈接有一个交流电流表和一个电动机。电动机线圈电阻为R，当开关S接通后，电流表读数为I，在磁感应强度为B的匀强磁场中，电动机带动一电阻为r、质量为m、长为l的金属杆在光滑的没有电阻的导轨上以速度v匀速上升，重力加速度为g。下列判断正确的是（　　）

A．电动机两端电压为IR，其消耗的电功率为I2R

B．电动机的热功率为I2R，副线圈电压的有效值为

C．原线圈中的电流为nI，副线圈电流的频率为50Hz

D．变压器的输入功率为

二、多选题

6．以下说法正确的是（　　）

A．轴核裂变的核反应方程可能为

B．核聚变反应方程可能为

C．发生β衰变时原子核放出电子，说明电子是原子核的组成部分

D．中子和质子结合成氘核，若此过程质量亏损为，则氘核的结合能为

7．真空中一平面直角坐标系xOy内，存在着平行x轴方向的电场，x轴上各点的电势φ随位置x变化的关系图像如图所示，x=0处电势为6V。一个带负电粒子从x=1cm处由静止释放，不计粒子重力，则下列说法正确的是（　　）

A．x=2cm处的电势为零，电场强度大小也为零

B．x=-1cm的电场强度小于x=1cm处的电场强度

C．粒子沿x轴负方向运动过程中，电势能先变大后变小

D．粒子沿x轴负向运动到的最远位置处的坐标为x=-1.5cm

8．如图甲所示，质量为m的物块在时刻受沿斜面向上的恒力作用，从足够长的倾角为的固定光滑斜面底端由静止向上滑行，在时刻撤去恒力加上反向恒力，物块的速度一时间图像如图乙所示，时刻物块恰好返回到斜面底端，已知物块在时刻的速度为，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

A．物块从时刻到返回斜面低端的过程中重力的冲量大小为

B．物块从时刻到返回斜面底端的过程中动量的变化量大小为

C．的冲量大小为

D．的冲量大小为

三、实验题

9．如图所示，用质量为m的重物通过滑轮牵引质量为M的小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验。

（1）实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正确操作方法是把长木板右端垫高，在不挂重物且____ （选填选项前的字母）的情况下，轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响。

A．计时器不打点 B．计时器打点

（2）接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O。在纸带上依次取A､B､C……若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T。测得A､B､C……各点到O点的距离为、、……如图所示。

实验中，重物质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力大小为。从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功　     　，打B点时小车的速度　        　。

（3）以为纵坐标，W为横坐标，利用实验数据作出如图所示的图像。由此图像可得随W变化的表达式为　                   　。根据功与能的关系，动能的表达式中可能包含这个因子；分析实验结果的单位关系，与图线斜率有关的物理量应是　     　。

（4）假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若重物质量不满足远小于小车质量的条件，则从理论上分析，图中正确反映关系的是____。

A． B．

C． D．

10．由半导体材料制成的热敏电阻阻值会随温度的变化而变化。利用热敏电阻对温度敏感的特性可设计一个火灾自动报警系统，要求热敏电阻温度升高至时，系统开始自动报警。所用器材有：

A．直流电源（，内阻不计）；

B．电流表（量程，内阻约）；

C．电压表（量程，内阻约）；

D．热敏电阻；

E.报警器（内阻很小，流过的电流超过时就会报警，超过时就会损坏）；

F.滑动变阻器（最大阻值）；

G.电阻箱（最大阻值）；

H.单刀单掷开关；

I.单刀双掷开关；

J.导线若干。

（1）用图（a）所示电路测量热敏电阻的阻值。当温度为时，电压表读数为，电流表读数为；当温度为时，调节变阻器，使电压表读数仍为，电流表指针位置如图（b）所示，此时热敏电阻的阻值为　     　，该电路测得的阻值比真实值　     　（填“偏大”或“偏小”）。由以上实验数据可知，该热敏电阻的阻值随温度的升高而　     　（填“增大”或“减小”）。

（2）某同学利用该热敏电阻设计的火灾自动报警的电路实物连线如图（c）所示，其中只有一个器件的导线连接有误，该器件为　     　（填写器件名称前的字母）。正确连接后，先把开关接到1，使用电阻箱对电路进行调试，其阻值应设置为　     　，然后使变阻器阻值逐渐减小，直至报警器开始报警，此时连入电路的阻值为　     　。电路调试完毕后，保持阻值不变，再把开关接到2，热敏电阻便接入电路，火灾报警系统便可正常工作。

四、解答题

11．如图所示，质量M=4kg的木板长L=1.44m，静止在光滑的水平地面上，其水平顶面右端静置一个质量m=1kg的小滑块（可视为质点），小滑块与板间的动摩擦因数μ=0.4（g取10m/s2）今用水平力F=28N向右拉木板，小滑块将与长木板发生相对滑动。求：

（1）小滑块与长木板发生相对滑动时，它们的加速度各为多少？

（2）经过多长时间小滑块从长木板上掉下？

12．如图所示，两根足够长光滑平行金属导轨PP′、QQ′相距L倾斜放置，与水平面的夹角为θ，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B，导轨的上端与水平放置的两金属板M、N相连，板间距离为d，板间固定有一带电微粒，质量为m，接入电阻与定值电阻相等（阻值均为R）的金属棒ab水平跨放在导轨上，金属棒ab的质量为M，下滑过程中与导轨接触良好，现将金属棒ab由静止释放，当金属棒的速度达到稳定时释放板间带电微粒，带电微粒恰好保持静止，不计金属导轨的电阻，重力加速度为g。

（1）求带电微粒带何种电荷及比荷值；

（2）求金属棒ab下滑的稳定速度大小。

13．如图甲所示，边界为L1、L2，宽度为d的竖直狭长区域内，存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向的电场。电场的电场强度作周期性变化的规律如乙图所示，E>0表示电场方向竖直向上。t=0时，一带正电、质量为m的微粒从左边界L1上的N1点以水平速度v射入该区域，沿直线运动到Q点后，做一次完整的圆周运动，再沿直线运动到右边界L2上的N2点。Q为线段N1N2的中点，重力加速度为g，上述d、m、v、g和图像中的E0为已知量。

（1）求微粒所带电荷量q和磁感应强度B的大小；

（2）求电场变化的周期T；

（3）改变宽度d，使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域，求T的最小值。

答案

1．【答案】D

2．【答案】C

3．【答案】A

4．【答案】D

5．【答案】D

6．【答案】A,D

7．【答案】B,D

8．【答案】A,C

9．【答案】（1）B

（2）；

（3），；质量

（4）A

10．【答案】（1）600；偏大；减小

（2）；600；3000

11．【答案】（1）解：小滑块与长木板发生相对滑动时，对滑块与木板，分别由牛顿第二定律可得

解得，

（2）解：设经过时间t小滑块从长木板上掉下，该过程滑块与木板的位移满足解得

12．【答案】（1）解：根据右手定则可知金属棒下滑时产生的感应电流方向为b→a，所以M板带正电，而带电微粒所受电场力竖直向上，所以微粒带负电；

当金属棒的速度达到稳定时，设通过金属棒的电流为I，对金属棒根据平衡条件有①

此时M、N之间的电压为②电场强度大小为③

对微粒根据平衡条件有④

联立①②③④解得⑤

（2）解：设金属棒下滑的稳定速度大小为v，则速度稳定时金属棒产生的感应电动势为⑥联立①⑥解得⑦

13．【答案】（1）解：根据题意，微粒做圆周运动，洛伦兹力完全提供向心力，重力与电场力平衡，则mg=qE0

开始时微粒水平向右做直线运动，则竖直方向合力为0.则 mg+qE0=qvB

联立得

（2）解：设微粒从N1运动到Q的时间为t1，作圆周运动的周期为t2，则=vt1

qvB=m

2πR=vt2

联立得t1=

t2=

电场变化的周期

（3）解：若微粒能完成题述的运动过程，要求 d≥2R

联立得R=

设N1Q段直线运动的最短时间t1min，得t1min=，

因t2不变，T的最小值 Tmin=t1min+t2=