2021天津市耀华中学高三下学期5月第一次校模拟考试物理试题含答案

天津市耀华中学2021届高三年级第一次模拟考试

物理学科试卷

本试卷考试时间60分钟，总分100分。

第Ⅰ卷（选择题）

一、单项选择题（本题共5小题，每小题5分，共25分。每小题给出的四个选项中，只有一个最符合題意，选对的得5分，选错或不选得0分。请将答案填涂在答题卡的相应位置。）

1.下列说法正确的是

A.外界对气体做功，气体内能可能减少

B.分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距离增大时，分子间的引力增大、斥力减小

C.一定质量的理想气体，压强变小时，分了间的平均距离一定变大

D.热量不可能由低温物体传递给高温物体

2.如图所示为一玻璃球体，其半径为R，O为球心，AB为水平直径。M点是玻璃球的最高点，来自B点的光线BD从D点射出，出射光线平行于AB，已知∠ABD=30°，光在真空中的传播速度为c，则：

A.此玻璃的折射率为

B.光线从B到D需用时

C.若增大∠ABD，光线可能在DM段发生全反射现象

D.若∠ABD=0°，则光线从A点射出，传播方向不变，光速保持不变

3.关于原子和原子核，下列说法中正确的是：

A.α粒子散射实验揭示了原子核具有复杂结构

B.已知Th的半衰期是24天，48g的经过72天后衰变了42

C.根据玻尔理论可知，一个氢原子的核外电子从n=4能级向低能级跃迁时最多可辐射6种频率的光子

D.关于核反应方程（ΔE为释放出的核能，X为新生成的粒子）的比结合能

4如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数之比为2:1原线圈接在的交流电源上，副线圈一端接有R=55Ω的负载电阻、熔断电流为1A的保险丝和一个灯泡D，电流表为理想电表。下列说注定的是：

A.S断开时，原线圈中电流表的读数为A

B.S断开时，原线圈的输入功率为W

C.副线圈中输出交流电的周期为50s

D.S闭合时，若灯泡D正常发光，原线圈中电流表读数不会超过1.5A

5.质量为400kg的赛车在平直赛道上以恒定功率加速，受到的阻力不变，其加速度a与速度的倒数的关系如图所示，己知图像斜率k数值大小为400，则赛车：

A.速度随时间均匀增大

B.加速度随时间均匀增大

C.赛车运动时发动机输出功率为160kW

D.图中b点取值应为0.01，其对应的物理意义表示赛车的最大时速为160kmh

二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。每小题给出的四个选项中，至少有两个选项正确，选对的得5分，对而不全得3分，选错或不选得0分。请将答案填涂在答题卡的相应位置。）

6.目前智能手机普遍采用了电容絀摸屏，电容触摸屏是利用人体的电流感应进行工作的它是一块四层复合玻璃屏，玻璃屏的内表面和夹层各涂一层ITO（纳米铟锡金属氧化物），夹层ITO涂层作为工作面，四个角引出四个电极，当用户手指触摸电容触摸屏时，手指和工作面形成一个电容器，因为工作面上接有高频信号，电流通过这个电容器分别从屏的四个角上的电极中流出，且理论上流经四个电极的电流与手指到四个角的距离成比例，控制器通过对四个电流比例的精密计算来确定手指位置。对于电容触摸屏，下列说法在确的是：

A.电容触摸屏只需要触摸，不需要压力即能产生位置信号

B.使用绝缘笔在电容触摸屏上也能进行触控操作

C.手指压力变大时，由于手指与屏的夹层工作面距离小，电容变小

D.手指与屏的接触面积变大时，电容变大

7.如图所示为某时刻的两列简谐横波在同一介质中沿相同方向传播的波形图，此时a波上某质点P的运动方向如图所示下列说确的是：

A.a波和b波在空间相遇处会产生稳定的干涉图样

B.两列波具有相同的波，此时波上的质点Q正向上运动

C.一个周期内，Q质点沿x轴前进的距离是P质点的15倍

D.在P质点完成30次全振动的时间内Q质点可完成20次全振动

8.我国于2020年7月成功发射火星探测器“天问1号”，预计“天问1号”经过10个月左右的飞行将到达火星，着陆火星表面并进行巡视探测。假设探测器在火星表面和地球表面以相同的速度竖直上抛一物体，其在地球上落回抛出点的时间是火星上的a倍，已知地球径与火星半径之比为b。不计地球和火星的自转及其表面气体的阻力。下列说法正确的是：

A.地球绕太阳运动周期的平方与火星绕太阳运动周期的平方之比为b3

B.地球表面与火星表面的重力加速度大小之比为a：1

C.地球与火星的质量之比为b2 : a

D.地球与火星的第一宇宙速度大小之比为

第Ⅱ卷（非选择题）

三、实验题（本题共2小题，共12分。请将答案书写在答题卡的相应位置。）

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（1）在“验证动量守恒定律”的实验中，如图甲所示，气垫导轨上放置着带有遮光板的滑块A、B，测得A、B的质量分别为m1和m2，遮光板的宽度相同。实验中，用细线将两个滑块连接使轻弹簧压缩且静止，然后烧断细线，轻弹簧将两个滑块弹开，测得它们通过光电时间分别为t1、t2。

①图乙为两同学用螺旋测微器测遮光板宽度d时的情景。由该图可知其示数为        mm。

②用题中测得的物理量表示动量守恒应满足的关系式为                （用t1、t2、d表示）。

（2）耀华中学物理兴趣小组的同学们想通过实验探究某热敏电阻的阻值与温度的关系。实验中有如下器材A.热敏电阻Rx

B.定值电因R0

C.学生电源（通过调节可输出0 ~ 12V的电压）

D.电流表A1（0.6A，内阻r1=5Ω）

E.电流表A2（0.6A，内阻r2约为1Ω）

F.温控箱（能显示温度并可调温度）

G.开关S，导线若干

①为了更准确地描述出电阻Rx随温度变化的关系（精确测定不同温度时的阻值），请完成虚线框内图甲电路图的设计。

②闭合开关S，记下电表A1的读数为I1，A2的读数为I2=           A（如图乙所所示），得Rx=      （用题给字母表示）。

③实验中改变温控箱的温度，分别测出了热敏电阻在不同温度下的阻值，得到了如图丙所示的Rx-t图象。根据所给的Rx-t图象可以看出，该热敏电阻的狂值与温度的关系式是Rx=          。由图象分析可知，当温控箱中的温度达到600℃时，热敏电阻此时的阻值为Rx=          Ω。

四、计算题（本题其3小题，10题14分，11题16分，12题18分，共48分。要求写出必要的解题步骤，直接写出结果不得分。请将答案书写在答题卡的相应位置。）

10.（14分）如图所示，水平地面上固定一半径为R=0.8m的光滑圆弧轨道，轨道左端放一质量为M=3kg、长为L=1.75m的木板，木板上表面与轨道末端等高，木板与地面间无摩擦，其左端放一质量m=1kg的物块，物块与木板间的动摩擦因数为μ=0.4。现给物块施一水平向右的恒力F=15N，作用一段距离x后撤去F，物块正好能滑到圆弧轨道的R最高点，然后再滑回，取g=10m/s2。

（1）求物块滑到板右端时的速度v多大；

（2）求x的大小；

（3）通过计算说明，物块最终能否滑离木板。

11.（16分）电磁弹是我国最新的重大科研项目，原理可用下述模型说明。如图甲所示，虚线MN右侧存在竖直向上的匀强磁场，边长为L的正方形单匝金属线框abcd放在光滑水平面上，线框电阻为R，质量为m，ab边在磁场外侧紧靠MN虚线边界处。t=0时起磁感应强度B随时间t的变化规律是B=B0+kt（k为大于零的常量），空气阻力忽略不计。

（1）求t=0时刻，线框中感应电流的功率P；

（2）求线框从=0时刻到cd边刚穿出磁场的过程中，通过线框某一横截面的电荷量q；

（3）若用相同的金属线绕制相同大小的n匝线框，如图乙所示，在线框上加一质量为M的负载物，证明：载物线框匝数越多，t=0时线框加速度越大。

12.（18分）如图所示，三块挡板围成截面边长L=1.2m的等边三角形区域，C、P、Q分别是MN、AM和AN中点处的小孔，三个小孔处于同一竖直面内，MN水平，MN上方是竖直向下的匀强电场，场强E=4×104N/C。三角形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B1；AMN以外区域有垂直纸面向外、磁感应强度大小为B2=3B1的匀强磁场。现将一比荷的带正电的粒子，从O点由静止释放，粒子从MN小孔C进入内部匀强磁场，经内部磁场偏转后直接垂直AN经过Q点进入外部磁场。已知粒子最终回到了O点，OC相距2m。设粒子与挡板碰撞过程中没有动能损失，且电荷量不变，不计粒子重力，不计挡板厚度，取π=3。求：

（1）磁感应强度B1的大小；

（2）粒子从O点出发，到再次回到O点经历的时间；

（3）若仅改变B2的大小，当B2满足什么条件时，粒子可以垂直于M经孔P回到O点（若粒子经过A点立即被吸收）。