2022天津市耀华中学高三下学期一模物理试题含答案

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天津市耀华中学2022届高三第一次模拟考物理试卷第I卷一、单选题（本大题共5小题，共25分）1. 2021年12月30日，在中科院合肥等离子体物理研究所内，有“人造太阳”之称的全超导托卡马克实验装置（EAST）实现了1056秒的长脉冲高参数等离子体运行，这是目前世界上该装置高温等离子体运行的最长时间。该装置内发生的核反应方程为，已知氘核（）的质量为2.0136u，X的质量为1.0087u，氦核（He）的质量为3.0150u，u为原子质量单位，1u相当于931MeV，下列关于该核反应的说法正确的是（　　）A. X为质子B. 反应前后核总质量相等C. 反应过程中中子数减少了1个D. 反应过程中释放的核能2. 下列说法中正确的是（　　）A. 第一类永动机和第二类永动机研制失败的原因是违背了能量守恒定律B. 空气中尘埃运动是布朗运动，反映了空气分子在做无规则的热运动C. 在围绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果D. 晶体都有固定的熔点，物理性质都表现为各向异性3. 2020年11月28日20时58分，“嫦娥五号”探测器经过约112小时奔月飞行，在距月面约400公里处成功实施3000牛发动机点火，约17分钟后，发动机正常关机。根据实时遥测数据监视判断，“嫦娥五号”探测器近月制动正常，如图所示，由M点顺利进入环月椭圆轨道Ⅱ，绕月三圈后进行第二次近月变轨，进入环月圆轨道Ⅰ，下列关于“嫦娥五号”说法正确的是（　　）
 A. 在轨道Ⅰ上的速度小于月球的第一宇宙速度B. 在轨道Ⅱ运行周期小于在轨道Ⅰ的运行周期C. 在轨道Ⅰ上F点的机械能大于轨道Ⅱ上N点的机械能D. 在轨道Ⅱ上M点的加速度小于轨道Ⅰ上F点的加速度4. 2022年3月8日，航天员王亚平从空间站送来的“国际妇女节”节日祝福通过电磁波传播到祖国各地，下列关于电磁波的说法正确的是（　　）A. 可见光不属于电磁波B. 只要有电场就能产生电磁波C. 电磁波传播需要介质，机械波传播不需要介质D. 电磁波中每一处的电场强度和磁感应强度总是互相垂直的，且都与波的传播方向垂直5. 如图所示，在电场强度为E=1V/m的匀强电场中有一个圆，其所在平面与电场线平行，O为圆心，半径R=2m，A、B、C为圆周上三点，已知，且AC为直径，现将若干完全相同的带电粒子从A点以相同初动能向各个不同方向发射，到达圆周上各点，其中到达B点的粒子末动能最大，不计重力和空气阻力，则A. 该电场强度的方向一定由O指向BB 该带电粒子一定带正电C. A、B两点电势差UAB一定为1VD. 带电粒子若经过C点，其动能一定小于A点动能二、多选题（本大题共3小题，共15分）6. 如图，一同学表演荡秋千。已知秋千的两根绳长均为L，该同学和秋千踏板的总质量约为50 kg。绳的质量忽略不计。当该同学由静止开始荡到秋千支架的正下方时，速度大小为8 m/s，此时每根绳子平均承受的拉力为F=410N（不计空气阻力，g取10 m/s2）（　　）
 A. 秋千的绳长均L为10mB. 该同学荡秋千的过程中所受的合外力提供她做圆周运动的向心力C. 该同学由静止开始荡到秋千支架的正下方时处于失重状态D. 该同学由静止开始荡到秋千支架的正下方的过程中其重力的瞬时功率先增大后减小7. 下列说法中正确的是（　　）A. 一入射光照射到某金属表面上能发生光电效应，若仅使入射光的强度减弱，那么从金属表面逸出的光电子的最大初动能将变小B. 大量光子产生的效果显示出波动性，个别光子产生的效果显示出粒子性C. 电子的发现说明原子是可分的，天然放射现象的发现揭示原子核有复杂的结构D. 放射性同位素232Th经、衰变会生成220Rn，其衰变示意方程为其中x=3，y=1E. 原子核的半衰期是由原子核内部自身因素决定的，与其所处的化学状态和外部条件无关8. 如图，正方形中区域内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，区域内有方向平行的匀强电场（图中未画出）。一带电粒子从d点沿方向射入磁场，随后经过的中点e进入电场，接着从b点射出电场．不计粒子的重力。则（　　）
 A. 粒子带正电B. 电场的方向是由b指向cC. 粒子在b点和d点的动能之比为5：1D. 粒子在磁场、电场中运动的时间之比为第Ⅱ卷三、实验题（本大题共2小题，共12分）9. 某同学采用如图甲所示的实验装置探究加速度和力的关系，其中小车的质量为M，砂和砂桶的总质量为m（滑轮光滑），交流电频率为f=50Hz。
 （1）本实验中____________（需要或不需要）满足m<<M；（2）松开砂桶，小车带动纸带运动，若相邻计数点间还有4个点未画出，纸带如图乙所示，则小车的加速度a=___________（结果保留三位有效数字）；
 （3）改变砂桶内砂子的质量，重复实验，以弹簧测力计示数F为横坐标、小车对应的加速度a为纵坐标，做出的a-F图像如图丙，可知小车的质量M=___________kg。（结果保留三位有效数字）。
 10. 为测量一电源的电动势及内阻(1)在下列三个电压表中选一个改装成量程为电压表A.量程为、内阻大约为的电压表B.量程为、内阻大约为的电压表C.量程为、内阻为的电压表选择电压表_______（填仪器前字母序号）串联_____的电阻可以改转成量程为的电压表。(2)利用一个电阻箱、一只开关、若开关导线和改装好的电压表（此表用符号、、与一个电阻串联来表示，且可视为理想电压表），在虚线框内画出电源电动势及内阻的实验原理电路图。（      ）四、计算题（本大题共3小题，共48.分）11. 如图所示，水平传送带左端A处与倾角为的光滑斜面平滑连接，右端B处与一水平面平滑连接，水平面上有一固定竖直挡板，挡板左侧与一轻弹簧连接，弹簧处于自然状态，弹簧左端刚好处在水平面上的点，斜面长为，传送带长。BC段长，传送带以速度顺时针转动。一质量为的物块从斜面顶端由静止释放，已知物块与传送带间及水平面BC段的动摩擦因数分别为，，水平面点右侧光滑，重力加速度取，求： （1）物块滑到斜面底端的速度大小；（2）弹簧获得的最大弹性势能；（3）物块第三次到达B点时的速度大小；（4）物块与传送带由于相对滑动而产生热量。12. 如图（甲）所示，光滑的平行水平金属导轨MN、PQ相距l，在M点和P点间连接一个阻值为R的电阻，一质量为m、电阻为r、长度也刚好为l的导体棒垂直搁在导轨上a、b两点间，在a点右侧导轨间加一有界匀强磁场，磁场方向垂直于导轨平面，宽度为d0，磁感应强度为B，设磁场左边界到ab距离为d。现用一个水平向右的力F拉导体棒，使它从a、b处静止开始运动，棒离开磁场前已做匀速直线运动，与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计，水平力F-x的变化情况如图（乙）所示，F0已知。求：（1）棒ab离开磁场右边界时的速度；（2）棒ab通过磁场区域的过程中整个回路所消耗的电能E；（3）d满足什么条件时，棒ab进入磁场后一直做匀速运动。13. 质谱仪是一种分离和检测同位素的重要工具，其结构原理如图所示。区域Ⅰ为粒子加速器，加速电压为（未知）；区域Ⅱ为速度选择器，磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里，电场方向水平向左，板间电压为，板间距离为d；区域Ⅲ为偏转分离器，磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里。让氢的两种同位素氕核和氘核，从同一位置A由静止出发进入区域Ⅰ，设氕核的质量为，若氕核恰好沿图中虚线经区域Ⅱ从边界线上的点射入区域Ⅲ，击中位于边界线的照相底片的点。忽略空气阻力、粒子重力及粒子间相互作用力。（1）求氕核进入区域Ⅱ的速度的大小；（2）现将区域Ⅰ和Ⅱ的电压分别进行调节，使氘核经区域Ⅱ同样沿直线从点射入区域Ⅲ，也恰好击中位于边界线的照相底片的点，求区域Ⅰ和Ⅱ前后两次电压和的比值；（3）如果保持区域Ⅰ和区域Ⅱ的板间电压（未知）、不变，氘核可以从区域Ⅱ飞出，请简要分析说明氘核是从点左侧还是右侧通过边界线？测得氘核通过边界时离点的距离为，求氘核离开区域Ⅱ时垂直于照相底片边界线的速度竖直分量。