1、2020 年天津市宁河区芦台第四中学高三毕业班年天津市宁河区芦台第四中学高三毕业班第二次第二次模拟模拟考试考试 物理试题物理试题 本试卷分选择题和非选择题两部分，满分 100 分 第第卷卷（选择题）（选择题） 注意事项：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（一、选题题（每小题每小题 5 分，共分，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下列说法正确的是（ ） A氢原子的核外电子从低能级跃迁到高能级时，吸收光子，电子的轨道半径增大 B 2
2、382344 92902 UTh+ He是核裂変方程，当铀块体积大于临界体积时，才能发生链式反应 C从金属表面逸出的光电子的最大初动能与照射光的强度无关，与照射光的频率成正比 D 射线是高速运动的氦原子核，能够穿透几厘米厚的铅板 2下列说法中正确的是（ ） A医学上检查人体内部器官的“CT”，使用的是 射线 B雨后公路积水表面漂浮的油膜阳光下呈现彩色，这是光的折射现象 C利用多普勒效应原理，可以测量运动物体的速度 D考虑相对论效应，静止的人测量沿自身长度方向高速运动的杆比静止时的杆长 3如图所示，在等边三棱镜截面 ABC 内，有一束单色光从空气射向其边界上的 E 点，已知该单色光入射 方向与三
3、棱镜边界AB的夹角为 =30 ， 该三棱镜对该单色光的折射率为3， 则下列说法中正确的是 （ ） A该单色光在 AB 边界发生全反射 B该单色光从空气进入棱镜，波长变长 C该单色光在 AC 边界发生全反射 D该单色光在三棱镜中的传播光线与底边 BC 平行 4如图所示，边长为 L、匝数为 N，电阻不计的正方形线圈 abcd 在磁感应强度为 B 的匀强磁场中绕转轴 OO转动，转轴 OO垂直于磁感线。线圈通过滑环和电刷连接一个含有理想变压器的电路，变压器原、副线 圈的匝数分别为 n1和 n2，电压表为理想电表。保持线圈 abcd 以恒定角速度转动，则（ ） A从图示位置开始计时，矩形线圈产生的感应电
4、动势瞬时值表达式为 2 sineNB Lt B原、副线圈的功率之比为 n1：n2 C电压表 V2示数为 2 2 1 2 n NB L n D当滑动变阻器 R 的滑片 P 向上滑动时，电压表 V1示数增大 5我国正在进行的探月工程是高新技术领域的一次重大科技活动，在探月工程中飞行器成功变轨至关重 要。如图所示，假设月球半径为 R，月球表面的重力加速度为 g0，飞行器在距月球表面高度为 3R 的圆形 轨道上运动，到达轨道的 A 点点火变轨进入椭圆轨道，到达轨道的近月点 B 再次点火进入近月轨道 绕月球做圆周运动，则（ ） A卫星在轨道的运动周期可能大于轨道的运动周期 B飞行器在轨道上绕月球运行一周
5、所需的时间为 0 2 R g C卫星在轨道经过 B 点时的速度一定小于月球的第一宇宙速度 D只有万有引力作用情况下，飞行器在轨道上通过 B 点的加速度大于在轨道上通过 B 点的加速度 二、选择题（二、选择题（每小题每小题 5 分，共分，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，选对但不全的得分，选对但不全的得 3 分，有选错或不答的得分，有选错或不答的得 0 分分） 6关于固体、液体和物态变化，下列说法正确的是（ ） A当人们感到潮湿时，空气的绝对湿度一定较大 B水的饱和汽压随温度的升高而增大
6、 C一定量的理想气体，在压强不变时，气体分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度升高而减少 D当分子间距离增大时，分子间的引力减少、斥力增大 7如图所示，O 点为简谐横波的波源。振幅为 5 cm 的简谐横波波从 O 点分别沿 x 轴向正方向和负方向传 播，Oa=3 m，Ob=4 m，Oc=6 mt=0 时，波源 O 由平衡位置开始竖直向下振动；t=6s 时，质点 a 第一次到 达最高点，同时质点 c 刚好开始振动。则下列说法中正确的是（ ） A该波的周期为 4 s B010 s 内，质点 b 走过的路程是 0.3 m C该波的波速为 0.75 m/s Dt =6 s 时质点 b 经过平衡位置
7、向上运动 8如图所示，一充电后与电源断开的平行板电容器的两极板水平放置，板长为 L，板间距离为 d，距板右 端 L 处有一竖直屏 M。一带电荷量为 q、质量为 m 的质点以初速度 v0沿中线射入两板间，最后垂直打在 M 上，已知重力加速度为 g，下列结论正确的是（ ） A两极板间电场强度大小为 mg q B两极板间电压为 2mgd q C整个过程中质点的重力势能增加 22 2 3 2 mg L v0 D若仅增大两极板间距，该质点仍能垂直打在 M 上 第第卷卷（非选择题）（非选择题） 注意事项：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
8、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）如图所示，一端带有定滑轮的长木板上固定有甲、乙两个光电门，与之相连的计时器可以显示带有遮 光片的小车在其间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力。不 计空气阻力及一切摩擦。 在探究“合外力一定时，加速度与质量的关系”时，要使测力计的示数等于小车所受合外力，操作中必须满 足 ；要使小车所受合外力一定，操作中必须满足 。 实验时，先测出小车质量 m，再让小车从靠近光电门甲处由静止开始运动，读出小车在两光电门之间的 运
9、动时间 t。改变小车质量 m，测得多组 m、t 的值，建立坐标系描点作出图线。下列能直观得出“合外力一 定时，加速度与质量成反比”的图线是_。 （2）一实验小组要测量电压表 V1的内阻，实验室提供如下器材： A待测电压表 V1（量程为 0 2V，内阻约 2k） B标准电压表 V2（量程为 0 9V，内阻约 4k） C滑动变阻器 R1（阻值范围0 10） D定值电阻 R2=20 E定值电阻 R3 =5.0k F直流电源（内阻约 1，电动势为 12V） G开关、导线若干 为使实验结果尽可能准确，除待测电压表、直流电源、滑动变阻器、开关和导线之外，该实验小组还选 取了标准电压表 V2和一个定值电阻，
10、定值电阻选_（填器材前面的序号） 。 某同学按所给的器材完成了供电部分的电路设计，通过 S2切换分压接法与限流接法。请将图中剩下电路 的连线补充完整 ；当 S2断开时，电路为 接法；为确保电路安全，测量时，开关 S2应处于_状态。 根据选用的器材，待测电压表 V1的读数为 U1，定值电阻阻值为 R，标准电压表 V2的读数为 U2，由此得 出，待测电压表内阻的表达式为 。 10 （14 分）如图所示，水平地面放置 A 和 B 两个物块，物块 A 的质量 m1=2 kg，物块 B 的质量 m2=1 kg， 物块 A、B 与地面间的动摩擦因数均为 =0.5.现对物块 A 施加一个与水平方向成 37
11、角的外力 F，F=10 N， 使物块 A 由静止开始运动，经过 12 s 物块 A 刚好运动到物块 B 处，A 物块与 B 物块碰前瞬间撤掉外力 F， 物块A与物块B碰撞过程没有能量损失， 设碰撞时间很短， A、 B两物块均可视为质点， g取10 m/s2， sin 37 =0.6， cos 37 =0.8。求： (1)计算 A 与 B 两物块碰撞前瞬间物块 A 的速度大小； (2)若在物块 B 的正前方放置一个弹性挡板，物块 B 与挡板碰撞时没有能量损失，要保证 A 和 B 两物块能发 生第二次碰撞，弹性挡板距离物块 B 的距离 L 不得超过多大？ 11 （16 分）如图所示，在倾角 =30
12、的绝缘光滑斜面上，固定两根平行光滑金属导轨，间距 l=0.4m，下端 用阻值 R=0.8 的电阻连接。质量 m=0.2kg、电阻 r=0.2、长为 l 的导体杆垂直放置在导轨上，两端与导轨 始终接触良好。整个装置放置在垂直于斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度 B=0.5T。某时刻用平行于导轨 向上的推力 F 作用在杆的中点，使杆从静止开始向上做匀加速直线运动，加速度 a=0.5m/s2，2s 以后，推力 大小恒为 0.8N，杆减速运动了 0.45m，速度变为 0，不计导轨电阻，取 g=10m/s2，求： (1)t=2s 时，克服安培力做功的功率； (2)杆做减速运动的整个过程中，电阻 R 产生的
13、热量。 12 （18 分）利用电场与磁场控制带电粒子的运动，在现代科学实验和技术设备中有着广泛的应用。如图所 示，半径为 R 的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，在磁场左侧有一宽度为 0.5R 的区域，其上边界 与水平半径 MO 共线，该区域内有水平向右、速度大小范围为 0 3v0的粒子不断射人，粒子带电量均为 +q，质量均为 m。在沿半径 MO 入射的粒子中，速度大小为 v0的粒子恰好从 O 点正下方的 N 点离开磁场。 不计粒子重力及粒子间相互作用力，求： (1)匀强磁场磁感应强度 B 的大小； (2)圆形磁场中，有粒子通过区域的面积 S； (3)在圆形磁场正下方有一长度为 2R 的水
14、平挡板 CD，中心小孔与 N 点重合，右侧是长度也为 2R 的竖直荧 光屏 PQ，其上端点 P 与挡板右端点 D 重合。CD 下方空间加有水平向右的匀强电场，恰使所有通过小孔 N 的粒子均能打在荧光屏 PQ 上。求电场强度大小 E 及荧光屏上有粒子打到的长度 L。 参考答案参考答案 1 2 3 4 5 6 7 8 A C D C B BC ABD BD 9.（1） 【答案】小车与滑轮间的细绳与长木板平行 砂和砂桶的总质量远小于小车的质量 C 9.（2） 【答案】E 限流 闭合 1 21 U R UU 10.【答案】(1) 6m/s (2) L 不得超过 3.4m 【解析】 （1）设 A 与 B
15、 碰前速度为 1 v，由牛顿第二定律得： 11 3737Fcosm gFsinma 解得： 2 0.5/am s 则速度 1 6/vatm s （2）AB 相碰，碰后 A 的速度 1 v ，B 的速度 2 v 由动量守恒定律得： 1 11 12 2 mvmvm v 由机械能守恒定律得： 222 1 11 12 2 111 222 mvmvm v 联立解得： 1 2/vm s 、 2 8/vm s 对 A 用动能定理得： 2 11 1 1 0 2 A m gSmv 解得：0.4 A Sm 对 B 用动能定理得： 2 222 1 0 2 B m gSm v 解得：6.4 B Sm 物块 A 和 B
16、 能发生第二次碰撞的条件是2 AB SSL，解得 3.4Lm 即要保证物块 A 和 B 能发生第二次碰撞，弹性挡板距离物块 B 的距离 L 不得超过 3.4m 11.【答案】(1) 2 4 10 WP (2) 3 1 8 10 JQ 【解析】 （1）2st 时，设杆的速度为 v，感应电动势为 E，电流为 I，安培力为 F安，有 vat，EBlv， E I Rr ，F BIL 安 设克服安培力做功的功率为 P，有P F v 安 联立以上方程，代入数据解得 2 4 10 WP （2）设导体杆减速运动的位移为 s，克服安培力做功为W安，由动能定理得 2 0 1 sin0 2 F smgsWmv 安
17、在杆减速运动过程中，设电阻 R 和 r 产生的热量分别为 1 Q和 2 Q，有 12 WQQ 安 1 2 QR Qr 联立相关方程，代入数据解得 3 1 8 10 JQ 12.【答案】(1) 0 mv qR ；(2) 22 5 3 6 RR ；(3) 2 0 2 mv qR ； (4+ 315) 2 R 【解析】 【分析】 【详解】 (1)沿 MO 方向入射且速度大小为 0 v的粒子恰好从 O 点正下方 N 离开磁场，则： 1 RR， 0 1 0 2 qv Bm v R 解得 0 mv B qR (2)速度为 0 3v的粒子在圆形磁场中运动的时候 0 2 1 0 3 3 Bm v qv R 解
18、得 2 3RR 有粒子通过区域的面积如阴影部分所示，易得图中圆心角分别为 60 、120 。 22 2 1 12013 3 3602234 RRR SRR 22 2 2 60133 3 ( 3 )3 3602224 RRR SRR 12 SSS 解得 22 5 3 6 SRR (3)若竖直向下射出圆形磁场的粒子也能达到荧光屏，则所有粒子均能到达 0 2Rv t ，qEma， 2 1 2 Rat 联立解得 2 0 2 mv E qR 只有初速度为 0 v的粒子才能通过小孔 O，速度方向分别在竖直向下与斜向右下方之间，设其与竖直方向夹 角为，由几何关系可得： 1 2 sin 2 R R R 解得 30 斜向右下方与竖直方向夹角为 30 出射的粒子到达荧光屏最上方 2 0 1 sin30 2 Rvtat， 0cos 0 3yvt，2LRy 解得 (4315) 2 R L
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