2020年天津市普通高中学业水平等级性考试物理模拟试题（十）

2020年天津市普通高中学业水平等级性考试物理模拟试题（十）

本试卷分选择题和非选择题两部分，满分100分

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．下列各种关于近代物理学的现象中，与原子核内部变化有关的是（    ）

A．紫外线照射锌板时，锌板向外发射光电子的现象

B．a粒子轰击金箔时，少数发生大角度偏转的现象

C．氢原子发光时，形成不连续的线状光谱的现象

D．含铀的矿物质自发向外放出β射线（高速电子流）的现象

2．对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是（　　）

A．若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变

B．在完全失重的状态下，气体的压强为零

C．若气体的温度不断升高，其压强也一定不断增大

D．当分子热运动变剧烈时，压强一定增大

3．采用一稳压交流电源给如图所示电路供电，R1、R2、R3 是三个完全相同的定值电阻，理想变压器的匝数比为2：1，开关断开时电路消耗的总功率为P，则开关闭合时电路消耗的总功率为（　　）

A．P B． C． D．

4．我国计划于2020年发射“火星探测器”，若探测器绕火星的运动、地球和火星绕太阳的公转视为匀速圆周运动，相关数据见表格，则下列判断正确的是（    ）

A．T地>T火

B．火星的“第一宇宙速度”小于地球的第一宇宙速度

C．火星表面的重力加速度大于地球表面的重力加速度

D．探测器绕火星运动的周期的平方与其轨道半径的立方之比与相等

5．如图所示，虚线为位于 O位置的点电荷形成电场中的等势面，已知三个等势面的电势差关系为，图中的实线为一带负电的粒子进入该电场后的运动轨迹，与等势面相交于图中的 a、b、c、d四点，已知该粒子仅受电场力的作用，则下列说法正确的是（　　）

A．该粒子只有在 a、d两点的动能与电势能之和相等

B．场源电荷是正电荷

C．粒子电势能先增加后减小

D．

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．平行板玻璃砖横截面如图，上下表面足够大，在该截面内有一束复色光从空气斜射到玻璃砖的上表面，从下表面射出时分为a、b两束光，则（　　）

A．以相同的入射角从水中斜射入空气，a光的折射角大

B．分别通过同一双缝干涉装置，a光的相邻亮条纹间距大

C．在玻璃中传播时，a光的传播速度较大

D．增大入射光在上表面的入射角，可能只有一种光从下表面射出

7．一列简谐横波沿着x轴正方向传播，波中A、B两质点在平衡位置间的距离为0.5m，且小于一个波长，如图甲所示，A、B两质点振动图像如图乙所示，由此可知（　　）

A．波中质点在一个周期内通过的路程为8cm

B．该简谐波的波速为0.5 m/s

C．t=1.5 s时A、B两质点的位移相同

D．t=1.5 s时A、B两质点的振动速度相同

8．如图所示，质量为m的物体A静止在质量为M的斜面B上，斜面B的倾角θ＝30°。现用水平力F推物体A，在F由零逐渐增加至mg再逐渐减为零的过程中，A和B始终保持静止。对此过程下列说法正确的是（    ）

A．地面对B的支持力不会随着力F的变化而变化

B．A所受摩擦力方向始终沿斜面向上

C．A所受摩擦力的最小值为 ，最大值为mg

D．A对B的压力的最小值为mg，最大值为mg

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。

本卷共4题，共60分。

9．（12分）

（1）①在做“用单摆测定重力加速度”的实验时，为了使测量误差尽量小，下列说法正确的是_____。

A．须选用密度和直径都较小的摆球

B．须选用轻且不易伸长的细线

C．实验时须使摆球在同一竖直面内摆动

D．计时起、终点都应在摆球的最高点且不少于30次全振动的时间

②某同学在野外做“用单摆测定重力加速度”的实验时，由于没有合适的摆球，他找到了一块外形不规则的石块代替摆球，如上图所示。操作时，他用刻度尺测量摆线OM的长度L作为摆长，测出n次全振动的总时间由到周期T，求出重力加速度，这样得到的重力加速度的测量值比真实值_____（填“大”或“小”）。为了克服摆长无法准确测量的困难，该同学将摆线长度缩短为，重复上面的实验，得出周期，由此他得到了较精确的重力加速度值g=            。

（2）有一个简易的多用电表，内部电路如图所示。它有a、b、c、d四个接线柱，表盘上有两条刻度线，其中表示电阻的刻度线刻度是均匀的，表头G的满偏电流Ig=25mA，内阻Rg=10Ω。使用a、c两个接线柱，多用电表的功能是量程为0~100V的电压表。

①表盘上电阻刻度线上的相邻两刻度表示的电阻值之差越往左侧越_____（填“大”或“小”）。

②如果使用a、b两个接线柱，多用电表最多能够测量___________V的电压，与接线柱c相连的电阻R=__________Ω。

③将a、d两个接线柱短接，调节滑动变阻器的滑动触头，使表头指针指向表盘右侧“0”刻度。取一个电阻箱，将a、d两个接线柱与电阻箱相连，调节电阻箱，使表头指针指向表盘的正中央，此时电阻箱的电阻为120Ω，则这只多用电表欧姆挡的内阻为___________Ω；这只多用电表内电源的电动势为___________V。

④按照红、黑表笔的一般使用规则，测电阻时红表笔应该与接线柱_______（填“a”或“d”）相连。

10．（14分）如图所示，某货场需将质量为m=20kg的货物（可视为质点）从高处运送至地面，为避免货物与地面发生撞击，现利用光滑倾斜轨道MN、竖直面内圆弧形轨道NP，使货物由倾斜轨道顶端距底端高度h=4m处无初速度滑下，两轨道相切于N点，倾斜轨道与水平面夹角为θ=60°，弧形轨道半径R=4m，末端切线水平。地面上紧靠轨道放着一块木板，质量为M=30kg，长度为L=10m，木板上表面与轨道末端P相切，若地面光滑，货物恰好未滑出木板，木板获得的最大速度为v=4m/s，不考虑货物与各轨道相接处能量损失、最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，取g=10m/s2，求：

（1）货物到达倾斜道末端N点时所用的时间t；

（2）在圆弧轨道上NP滑动过程中，摩擦力对货物做的功Wf；

（3）为避免木板在地面上滑行的距离过大，在地面上涂了防滑涂料，使木板与地面间的动摩擦因数μ0=0.2，判断货物是否会滑出木板。

11．（16分）虚线PQ上方存在垂直纸面向外的匀强磁场， PQ下方存在竖直向上的匀强磁场，两处磁场磁感应强度大小均为B0.足够长的不等间距金属导轨竖直放置，导轨电阻不计。两根金属棒水平地靠在金属导轨上，其中金属棒AB光滑且质量为m, 长为L，电阻为R;金属棒CD质量为2m、长为2L、电阻为2R,与导轨之间的动摩擦因数为μ。若AB棒在拉力F的作用下沿导轨由静止向上做加速度为a的匀加速直线运动，同时由静止释放CD棒，如图所示。已知运动过程中棒与导轨接触良好，重力加速度为g。求：

（1）AB棒哪端电势高，两端的电压UAB的大小随时间变化的规律；

（2）作用在金属棒AB上的拉力F需要满足的条件；

（3）CD棒下滑达到最大速度所需时间。

12．（18分）题9图为某种离子加速器的设计方案.两个半圆形金属盒内存在相同的垂直于纸面向外的匀强磁场.其中和是间距为的两平行极板，其上分别有正对的两个小孔和，，P为靶点，（为大于1的整数）.极板间存在方向向上的匀强电场，两极板间电压为.质量为、带电量为的正离子从点由静止开始加速，经进入磁场区域.当离子打到极板上区域（含点）或外壳上时将会被吸收.两虚线之间的区域无电场和磁场存在，离子可匀速穿过.忽略相对论效应和离子所受的重力。求：

（1）离子经过电场仅加速一次后能打到P点所需的磁感应强度大小；

（2）能使离子打到P点的磁感应强度的所有可能值；

（3）打到P点的能量最大的离子在磁场中运动的时间和在电场中运动的时间。

参考答案

9、【答案】

（1）BC    小       

（2）大    0.25    3990Ω    120Ω    3V    a   

10、【解析】

（1）货物在倾斜轨道上滑动

可得s

（2）木块最终未滑出木板，则

由动能定理

可得Wf=-200J

（3）参考答案①

木块滑上木板后，因为

所以，木板相对地面未滑动

可得：S=16.7m＞L，所以滑出木板

11、【解析】

 (1)由右手定则可判断棒AB的B端电势高

由闭合电路欧姆定律得：

由法拉第电磁感应定律得：

由速度公式得：

AB棒两端的电压

联立整理得：

(2)对AB棒：由牛顿第二定律得：

整理得：

(3)由右手定则可判断棒AB中的电流方向为从A流向B，由左手定则，棒CD所受安培力垂直纸面向外，棒速度达到最大时满足

由(1)可得：

12、【解析】

（1）离子经电场加速，由动能定理：，可得

磁场中做匀速圆周运动，

刚好打在P点，轨迹为半圆，由几何关系可知

联立解得

（2）若磁感应强度较大，设离子经过一次加速后若速度较小，圆周运动半径较小，不能直接打在P点，而做圆周运动到达右端，再匀速直线到下端磁场，将重新回到O点重新加速，直到打在P点。设共加速了n次，有：

且

解得：，

要求离子第一次加速后不能打在板上，有，且，

解得：

故加速次数n为正整数最大取

即

（3）加速次数最多的离子速度最大，取，离子在磁场中做n-1个完整的匀速圆周运动和半个圆周打到P点。

由匀速圆周运动

电场中一共加速n次，可等效成连续的匀加速直线运动.由运动学公式

可得：