天津市宁河区芦台第四中学2020届高三模拟训练物理试题（一）

2020年天津市宁河区芦台第四中学高三毕业班模拟训练（一）

物理试题

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.关于固体、液体、气体和物态变化，下列说法中正确的是（　　）

A. 晶体一定具有各向异性的特征

B. 一定质量的某种理想气体状态改变时，内能不一定改变

C. 0℃的铁和0℃的铜，它们的分子平均速率相同

D. 液体表面张力是液体内部分子间的相互作用

【答案】B

【解析】

【详解】A．单晶体具有各向异性的特征，多晶体具有各向同性，选项A错误；

B．一定质量的某种理想气体只有当温度改变时，内能才一定改变，选项B正确；

C．0℃的铁和0℃的铜，它们的分子平均动能相同，但是分子的平均速率不相同，选项C错误；

D．液体表面张力是液体表面层分子间的相互作用而产生的，选项D错误。

故选B。

2.在人类对微观世界进行探索过程中，科学实验起到了非常重要的作用。下列说法正确的是（  ）

A. 查德威克用α粒子轰击铍原子核，发现了质子

B. 卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，揭示了原子核有复杂的结构

C. 汤姆孙通过对阴极射线的研究，发现阴极射线是原子核中的中子变为质子时产生的射线

D. 居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋（Po）和镭（Ra）两种新元素

【答案】D

【解析】

【详解】A．查德威克用α粒子轰击铍原子核，发现了中子。卢瑟福用α粒子轰击氮原子核，发现了质子，故A错误；

B．贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，证明原子核有复杂结构，故B错误；

C．汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，但阴极射线不是原子核中的中子变为质子时产生的β射线，故C错误；

D．居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋（P0）和镭（Ra）两种新元素，故D正确

故选D。

3.一理想变压器原、副线圈的匝数比为5∶1，原线圈输入电压的变化规律如图甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，为滑动变阻器的滑动片。下列说法正确的是（    ）

A. 副线圈输出电压的频率为

B. 副线圈输出电压的有效值为

C. 向下移动时，变压器的输出功率增加

D. 向下移动时，原、副线圈的电流都减小

【答案】C

【解析】

【详解】A．由图象可知，交流电周期为0.02s，所以交流电的频率为50Hz，变压器不会改变交变电流的频率，故副线圈输出电压的频率为50Hz，故A错误；

B．根据电压与匝数成正比可知，原线圈的电压的最大值为310V，有效值

根据变压比可知，副线圈输出电压的有效值

故B错误；

CD．P向下移动，R变小，副线圈输出电压不变，根据闭合电路欧姆定律可知，副线圈的输出电流变大，则原线圈的电流也随之变大，电路消耗的功率将变大，变压器的输出功率增加，故C正确，D错误。

故选C。

4.“嫦娥四号”探测器成功登陆月球，创造了人类历史上三个第一：人类的探测器首次在月球背面实现软着陆，人类第一次成功完成了月球背面与地球之间的中继通信，人类第一次近距离拍摄到月背影像图．“嫦娥四号”登陆月球前环绕月球做圆周运动，轨道半径为r，周期为T，已知月球半径为R，引力常量为G，根据以上信息可得出（    ）

A. 月球的质量为 B. 月球的平均密度为

C. 月球表面的重力加速度为 D. 月球的第一宇宙速度为

【答案】C

【解析】

【详解】A.根据月球对卫星的外有引力等于向心力可得：

解得月球的质量为

选项A错误；

B. 月球的平均密度为

选项B错误；

C.由

可得月球表面的重力加速度

选项C正确；

D. 月球的第一宇宙速度是指绕月球表面运行的卫星的速度，则月球的第一宇宙速度不等于，选项D错误．

5.如图所示，长木板A与物体B叠放在水平地面上，物体与木板左端立柱间放置轻质弹簧，在水平外力F作用下，木板和物体都静止不动，弹簧处于压缩状态．将外力F缓慢减小到零，物体始终不动，在此过程中

A. 弹簧弹力逐渐减小

B. 物体B所受摩擦力逐渐减小

C. 物体B所受摩擦力始终向左

D. 木板A受到地面的摩擦力逐渐减小

【答案】D

【解析】

【分析】

物体始终不动，则弹簧的长度不变，弹力不变；轨物体B受力分析，分析物体B所受摩擦力的大小和方向情况；对整体受力分析，可得木板A受到地面的摩擦力的变化.

【详解】将外力F缓慢减小到零，物体始终不动，则弹簧的长度不变，弹力不变，选项A错误；对物体B，因开始时所受的静摩擦力的方向不确定，则由F弹=F±f，则随F的减小，物体B所受摩擦力大小和方向都不能确定，选项BC错误；对AB的整体，水平方向力F与地面对A的摩擦力平衡，则随F的减小，木板A受到地面的摩擦力逐渐减小，选项D正确，故选D.

【点睛】此题关键是能正确选择研究对象，灵活运用整体法和隔离法；抓住物体始终不动进行分析；注意静摩擦力可能的不同的方向.

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.a、b两束相互平行的单色光，以一定的入射角照射到平行玻璃砖上表面，经平行玻璃砖折射后汇聚成一束复色光c，从平行玻璃砖下表面射出，判断正确的是（　　）

A. a光在玻璃中的传播速度比b光在玻璃中的传播速度大

B. 玻璃砖对a光的折射率大

C. 双缝干涉时，用a光照射得到条纹间距小

D. 增大入射角，a光下表面可发生全反射

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．由光路图可知a光偏折的大，所以na＞nb，由知a光在玻璃中的传播速度比b光在玻璃中的传播速度小，故A错误，B正确；

C．折射率大，频率大，由知a光波长比b光波长短；双缝干涉时，根据知，用a光照射得到条纹间距小，故C正确；

D．根据光路可逆知光线一定能从下表面射出，不会在下表面发生全反射，故D错误。

故选BC。

7.如图，a、b、c、d是均匀媒质中x轴上四个质点，相邻两点的间距依次为2m、4m和6m。一列简谐横波以2m/s的波速沿x轴正向传播，在t＝0时刻到达质点a处，质点a由平衡位置开始竖直向下运动，t＝3s时a第一次到达最高点。下列说法正确的是（　　）

A. 在t＝6s时刻波恰好传到质点d处

B. 在t＝5s时刻质点c恰好到达最高点

C. 当质点d向下运动时，质点b一定向上运动

D. 在4s<t<6s的时间间隔内质点c向上运动

【答案】AD

【解析】

【详解】A．间距离为，波在同一介质中匀速传播，则波从传到的时间为

即在时刻波恰好传到质点处；故A正确；

B．设该波的周期为，由题可得

得

波从传到的时间为

则在时刻质点已振动了，而起振方向向下，故在时刻质点恰好经过平衡位置向上；故B错误；

C．波长为

间距离为

结合波形得知，当质点向下运动时，质点不一定向上运动。故C错误；

D．在的时间间隔内，质点已振动了，质点正从波谷向波峰运动，即向上运动，故D正确。

故选AD。

8.在竖直向上的匀强电场中，有两个质量相等、带异种电荷的小球A、B（均可视为质点）处在同一水平面上．现将两球以相同的水平速度v0向右抛出，最后落到水平地面上，运动轨迹如图所示，两球之间的静电力和空气阻力均不考虑，则

A. A球带正电，B球带负电

B. A球比B球先落地

C. 在下落过程中，A球的电势能减少，B球的电势能增加

D. 两球从抛出到各自落地的过程中，A球的动能变化量比B球的小

【答案】AD

【解析】

【详解】两球在水平方向都做匀速直线运动，由x=v0t知，v0相同，则A运动的时间比B的长，竖直方向上，由h=at2，h相等，可知，A的合力比B的小，所以A的电场力向上，带正电，B的电场力向下，带负电，故A正确．A运动的时间比B的长，则B球比A球先落地，故B错误．A的电场力向上，电场力对A球做负功，A球的电势能增加．B的电场力向下，电场力对B球做正功，B球的电势能减小，故C错误．A的合力比B的小，则A的合力做功较少，由动能定理知A球的动能变化小，故D正确．

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。

9.（1）某同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验中，测得的g值偏大，可能的原因是______

A. 摆球的质量较大

B. 测周期时，把n次全振动误记为（n+1）次

C. 摆线上端未牢固地系于悬点，振动中出现松动，使摆线长度增加了

D. 测摆长时，测量摆线长度并加入小球直径

（2）某同学在利用单摆测定重力加速度时，由于摆球质量分布不均匀，无法确定其重心位置，他第一次测得单摆振动周期为，然后将摆长缩短了L，第二次测得振动周期为（两次实验操作规范），由此可计算出重力加速度g=_________

【答案】    (1). BD    (2).

【解析】

【详解】（1）根据单摆的周期公式可得，与单摆质量大小无关，故A错误；把n次全振动的时间t误作为（n+1）次全振动的时间，测得周期偏小，则测量的重力加速度偏大，故B正确；摆动后出现松动，知摆长的测量值偏小，则测得的重力加速度偏小，故C错误；以摆线长加小球直径作为摆长来计算了，测得摆长偏大，则测得的重力加速度偏大，故D正确．

（2）设第一次摆长为l，由单摆周期公式：；，解得：．

10.现有一节干电池（电动势约为1.5V，内阻约为0.30Ω），电压表V（量程为3V，内阻约3kΩ）；电流表A（量程为0.6A，内阻为0.70Ω），滑动变阻器R（10Ω，2A），电键一个及导线若干．

(1) 为了更准确地测出电源电动势和内阻，某组同学用右图所示电路测得多组电压和电流值，得到如图所示的 U-I图线，由图可得该电源电动势E=_______V，内阻 r=_______Ω．（结果均保留两位小数） 

(2)某小组在实验时，发现电流表坏了，于是不再使用电流表，仅用电阻箱R′替换掉了滑动变阻器，电路图如右图所示．他们在实验中读出几组电阻箱的阻值R′和电压表的示数U，描绘出 的关系图像，得到的函数图像是一条直线．若该图像的斜率为k，纵轴截距为b，则此电源电动势E=_________，内阻r=__________．该组同学测得电源电动势E测_____E真，内阻r测_____r真．(填“>”“＝”或“<”)．

【答案】    (1). 1.48—1.50    (2). 0.30    (3).     (4).     (5). ＜    (6). ＜

【解析】

【详解】（1）[1][2]．由图可得该电源电动势E=1.50V，内阻

．

（2）[3][4]．由闭合电路欧姆定律：

U=IR＇；

联立变形得：

；

变形可得：

又此式可知图中直线斜率

，

解得：

[5][6]．将电压表内阻等效为电源的内阻，则电源内阻测量值

电源电动势测量值

即该组同学测得电源电动势E测<E真，内阻r测<r真．

11.如图所示，竖直光滑的半圆轨道ABC固定在粗糙水平面上，直径AC竖直。小物块P和Q之间有一个被压缩后锁定的轻质弹簧，P、Q和弹簧作为一个系统可视为质点。开始时，系统位于4处，某时刻弹簧解锁（时间极短）使P、Q分离，Q沿水平面运动至D点静止，P沿半圆轨道运动并恰能通过最高点C，最终也落在D点。已知P的质量为m1=0.4kg，Q的质量为m2=0.8kg，半圆轨道半径R=0.4m，重力加速度g取l0m/s2，求：

（I）AD之间的距离；

（2）弹簧锁定时的弹性势能；

（3）Q与水平面之间的动摩擦因数。（结果保留两位小数）

【答案】（1）0. 8m （2）6J（3）0.31

【解析】

【详解】（1）设物块P在C点时的速度v，AD距离为L，由圆周运动和平抛运动规律，得

解得

（2）设P、Q分离瞬间的速度大小分别为、，弹簧锁定时的弹性势能为，

由动量守恒定律和机械能守恒定律，得

联立解得

（3）设Q与水平面之间的动摩擦因数为，由动能定理，得

解得

12.如图所示，矩形区域以对角线abcd为边界分为上、下两个区域，对角线上方区域存在竖直向下的匀强电场，对角线下方区域存在垂直纸面向外的匀强磁场．质量为m、带电量为+q的粒子以速度从a点沿边界ab进入电场，恰好从对角线ac的中点O进入磁场，并恰好未从边界cd射出．已知ab边长为2L，bc边长为，粒子重力不计，求：

(1)电场强度E的大小；

(2)磁感应强度B的大小．

【答案】(1)(2)

【解析】

【详解】(1)从a点入射的粒子在电场区域内做类平拋运动，则有：

联立解得：

；

(2)设粒子进入磁场时速度大小为 ，速度方向与水平方向成 角，则有：

粒子进入磁场后恰好不从边界cd射出，其轨迹恰与边界cd相切，如图所示：

设圆周运动的半径为R ，由几何关系可得：

由牛顿第二定律得：

联立解得：

13.如图所示，半径为r、间距为L的两根等高光滑的四分之一金属圆弧轨道通过两段较短的光滑绝缘材料与两根足够长且间距也为L的光滑金属平行直导轨和相连（即金属圆弧轨道与、绝缘连接不导电），在轨道顶端连接一阻值为R的电阻，所有轨道电阻不计，整个导轨所处空间有两个有界匀强磁场，相距一段距离不重叠，磁场I左边界在圆弧轨道的最左端，磁感应强度大小为B，方向竖直向上；磁场II的磁感应强度大小为2B，方向竖直向下，现有一根长度稍大于L、质量为m、电阻为R的金属棒a从轨道最高点MN开始，在有拉力作用情况下以速率沿四分之一金属圆弧轨道作匀速圆周运动到最低点PQ处，到达PQ处立即撤去拉力然后滑过光滑绝缘部分进入水平金属轨道，另有一根与a完全相同的金属棒b置于磁场II中的ef处，设两金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度为g，求：

（1）在金属棒a沿四分之一金属圆弧轨道运动过程中通过电阻R的电荷量；

（2）在金属棒a沿四分之一金属圆弧轨道运动过程中电阻R上产生的热量及拉力做的功；

（3）设两磁场区域足够大，求金属棒a在磁场I内运动过程中，金属棒b中产生焦耳热的最大值．

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

【详解】（1）根据题意可知，电量为

平均电流为

平均电动势为

联立可得

又因

则有：

（2）导体棒切割磁感线示意图如图所示：

在t时刻有电动势为

角速度为

角度为

联立可得

此为正弦式交变电流，有效值为，

产生的总热量为

R上产生的总热量为

解得，

对导体棒，由动能定理，又，

可得：

（3）当金属棒a进入磁场I时，向右做减速运动，b向左加速运动，二者产生感应电动势相反，当时，回路电流为零，二者均匀速，此时b中焦耳热最大．

对a，用动量定理：；对b，用动量定理

解得，

产生的总热量为

可得