2022届天津市普通高中学业水平等级性考试物理模拟试题（十）

2022年天津市普通高中学业水平等级性考试物

理模拟试题（十）

第Ⅰ卷

一、单项选择题

1．下列说法正确的是（　　）

A．若一定质量的气体吸收热量50J，则内能一定增加50J

B．布朗运动反映组成固体小颗粒的分子在做无规则运动

C．当分子力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的增大而增大

D．气体的温度降低，分子平均动能一定减小

2．对下列四个有关光的实验示意图，分析正确的是（　　）

A．图甲中若改变复色光的入射角，则b光先在玻璃球中发生全反射

B．图乙若只减小屏到挡板的距离L，则相邻亮条纹间距离将减小

C．图丙中若得到如图所示明暗相间条纹说明被检测工件表面平整

D．若只旋转图丁中M或N一个偏振片，光屏P上的光斑亮度不发生变化

3．一列简谐横波沿x轴正方向传播，部分波形如图所示。质点P、Q的横坐标分别为8 cm、14 cm，此时质点P已振动了0.02 s。以P点开始振动时为计时起点，波速小于6 m/s，下列说法正确的是（　　）

A．波的传播速度可能为1 m/s

B．t=0.015 s时刻，质点P可能第一次到达波峰

C．在t=0.035 s到t=0.04 s时间内，质点Q速度逐渐增大

D．图示时刻波已经传到质点Q

4．“嫦娥四号”是我国探月工程计划中嫦娥系列的第四颗人造探月卫星（称为“四号星”），主要任务是更加全面、深层次地科学探测月球地貌、资源等方面的信息。如图所示，若“四号星”在半径为r的圆周轨道上绕月运行，t时间内通过的弧长为s，已知引力常量为G，月球表面的重力加速度为，下列说法正确的是（　　）

A．可算出月球质量为 B．月球的第一宇宙速度为

C．“四号星”的角速度为 D．“四号星”的周期2π

5．空间某区域内存在着电场，电场线在竖直平面上的分布如图所示。一个质量为、电荷量为的小球在该电场中运动，小球经过点时的速度大小为，方向水平向右，运动至点时的速度大小为，运动方向与水平方向之间的夹角为，、两点之间的高度差与水平距离均为，则下列判断中正确的是（　　）

A．小球速度

B．、两点间的电势差

C．小球由点运动到点的过程中，电势能可能增加

D．小球运动到点时所受重力的瞬时功率

二、不定项选择题

6．下列说法正确的是（　　）

A．卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子核内有中子存在

B．核泄漏事故污染物137Cs能够产生对人体有害的辐射，其核反应方程式为Cs→Ba＋x，可以判断x为电子

C．若氢原子从n＝6能级向n＝1能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从n＝6能级向n＝2能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应

D．质子、中子、α粒子的质量分别是m1、m2、m3，质子和中子结合成一个α粒子，释放的能量是（2m1＋2m2－m3）c2

7．小明同学用手摇发电机接变压器给规格为“220V，60W”的灯泡L供电，当他匀速转动发电机的手柄时，灯泡正常发光。其原理简化图如下，已知匀强磁场的磁感应强度大小为线圈面积为，共50匝，不计内阻。变压器可视为理想变压器，其原副线圈匝数比为5∶44，电压表为理想交流电表，其余电阻均不计。下列说法正确的是（　　）

A．理想电压表的示数为25V

B．手柄的角速度为5rad/s

C．从图示位置开始计时，发电机产生的电动势瞬时值表达式为

D．图示位置穿过线圈的磁通量为0，发电机产生的电动势瞬时值最大

8．如图甲为某型号电动平衡车，其体积小，操控新颖方便，深受年轻人的喜爱。当人站在平衡车上沿水平直轨道由静止开始运动，其v－t图像如图所示（除3～10s时间段图像为曲线外，其余时间段图像均为直线）。已知人与平衡车质量之和为80kg，3s后功率恒为300W，且整个骑行过程中所受到的阻力不变，结合图像的信息可知（　　）

A．0～3s时间内，牵引力做功585J

B．3～10s时间内，小车的平均速度大小是4.5m/s

C．3～10s时间内，小车克服摩擦力做功1020J

D．小车在第2s末与第14s末牵引力的功率之比为1∶2

第Ⅱ卷

9．某同学用如图甲所示装置做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。

（1）本实验采用的方法是_______。（请将正确答案字母写在答题卡上）

A．理想实验法             B．控制变量法             C．等效替代法            D．极限法

（2）对于实验的要点，下列说法正确的是______。（请将正确答案字母写在答题卡上）

A．实验前，需要先测量橡皮条的原长

B．两细线必须长度相等

C．确定力的方向时，应该用铅笔沿着细绳划直线

D．改变拉力进行多次重复实验时，橡皮条与弹簧秤都不能超过弹性限度

（3）在同一次实验中，、为两个测力计的拉力，F为、通过平行四边形规则所得合力；为、的等效力，即用一只测力计时的拉力，则丙图中_______（填“a”或“b”）比较符合实验事实。

10．某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻，实验原理如图所示，其中，虚线框内为用灵敏电流计G改装的电流表A，V为标准电压表，E为待测电池组，S为开关，R为滑动变阻器，Ro是标称值为4.0Ω的定值电阻。

（1）已知灵敏电流计G的满偏电流Ig=100μA、内阻rg=2.0kΩ，若要改装后的电流表满偏电流为200mA，应并联一只_____________Ω（保留一位小数）的定值电阻R1；

（2）某次试验的数据如下表所示，利用表格的数据做出U-I图像；(      )

（3）由图像可知，电池组的电动势E= __________V，电池组的内阻r=_________Ω（保留两位有效数字）；

（4）该小组在前面实验的基础上，为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响，用一已知电动势和内阻的标准电池组，通过上述方法多次测量后发现：电动势的测量值与已知值几乎相同，但内阻的测量值总是偏大。若测量过程无误，则内阻测量值总是偏大的原因是__________。（填选项前的字母）

A．电压表内阻的影响                                        B．滑动变阻器的最大阻值偏小

C．R1的实际阻值比计算值偏小                           D．Ro的实际阻值比标称值偏大

11．滑板运动，越来越受到年轻人追捧，如图所示，滑板轨道ADE光滑，水平轨道AD与半径R=1.8m四分之一竖直圆弧轨道DE在D点相切。一个质量为M=48.0kg的运动员（可视为质点）以初速度v0冲上静止在A点质量m=2.0kg的滑板（可视为质点），设运动员蹬上滑板后立即与滑板一起共同沿着轨道运动。若不计空气阻力，重力加速度g取值10m/s2（计算结果均保留三位有效数字）。求：

（1）运动员至少以多大的水平速度冲上滑板才能达到E点；

（2）以第一问速度v0冲滑板，滑过圆弧形轨道D点时对轨道的压力；

（3）若A点左侧为μ=0.3的水泥地面，则滑回后运动员与滑板停在距A点多远的距离。

12．某空间存在一竖直向下的匀强电场和圆形区域的匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里，如图所示。一质量为m，带正电量为q的粒子，从P点以水平速度v0射入电场中，然后从M点射入磁场，从N点射出磁场。已知，带电粒子从M点射入磁场时，速度与竖直方向成30°角，P、M两点的高度差为h，弧MN是圆弧区域周长的，粒子从N点水平射出，粒子重力不计。求：

（1）电场强度E的大小。

（2）圆形区域的半径R。

（3）带电粒子从P点到N点，所经历的时间t。

13．为实现火箭回收再利用，有效节约太空飞行成本，设计师在返回火箭的底盘安装了4台电磁缓冲装置，工作原理是利用电磁阻尼作用减缓地面对火箭的反冲力。电磁缓冲装置的主要部件有两部分：①缓冲滑块，外部由高强度绝缘材料制成，其内部边缘绕有闭合单匝矩形线圈abcd；②火箭主体，包括绝缘光滑缓冲轨道MN、PQ，缓冲轨道内存在稳定匀强磁场，方向垂直于整个缓冲轨道平面。当缓冲滑块接触地面时，滑块立即停止运动，此后线圈与火箭主体中的磁场相互作用，火箭主体一直做减速运动直至达到软着陆要求的速度，从而实现缓冲。现已知缓冲滑块竖直向下撞向地面时，火箭主体的速度大小为，软着陆要求的速度不能超过v；4台电磁缓冲装置结构相同，如图所示，为其中一台电磁缓冲装置的结构简图，线圈的ab边和cd边电阻均为R；ad边和bc边电阻忽略不计；ab边长为L，火箭主体质量为m，磁感应强度大小为B，重力加速度为g，一切摩擦阻力不计。求：

（1）缓冲滑块刚停止运动时，流过线圈ab边的电流；

（2）为了着陆速度不超过v，磁感强度B的最小值（假设缓冲轨道足够长，线圈足够高）；

（3）若火箭主体的速度大小从减到v的过程中，经历的时间为t，求该过程中每台电磁缓冲装置中产生的焦耳热。

参考答案

1．D2．B3．B4．A5．C6．BCD7．AD8．AC

9．C     D     a

10．1.0               1.5#1.6#1.7     CD

11．（1）6.25m/s；（2）1.50×103N，方向竖直向下；（3）x=6m

【解析】

（1）以运动员和滑板为一个系统，运动员以υ0冲上滑板的过程，系统水平方向总动量守恒，有

若运动员与滑板恰好运动到E点，以AD水平窗为零势面，由机械能守定律得

解得

v=6.00m/s

v0=6.25m/s

运动员的水平速度至少要达到6.25m/s才能到达E点。

（2）以第（1）题速度v0冲上滑板，由牛顿第二定律得

解得FN=1.50×103N

由牛顿三定律可知其对轨道的压力大小也等于1.50×103N，方向竖直向下。

（3）由于ADE光滑，有机械能守恒可知运动员回到A点速度大小仍为v=6.00m/s，滑过A点后至停下过程由动能定理得

解得x=6m

12．（1）；（2）；（3）

【解析】

（1）根据动能定理得

解得

（2）根据牛顿第二定律

解得

（3）在电场中的时间t1

解得

在磁场中的运动时间t2

解得

总时间为

解得

13．（1），方向从b到a；（2）；（3）；

【解析】

（1）由题意缓冲滑块刚停止运动时，ab边产生的电动势为

且总电阻为，所以流过线圈ab边的电流为

由右手定则知方向从b到a。

（2）线圈ab边受到的安培力为

则对火箭整体受力有

当加速度为零时速度最小，由题意为了着陆速度不超过v，则应满足

即磁感强度B的最小值为

（3）火箭主体的速度大小从减到v的过程中，由动量定理得

其中

所以解得下落高度为

由能量守恒定律得

整理得每台电磁缓冲装置中产生的焦耳热为