【物理】天津市宁河区芦台第四中学2020届高三下学期线上模拟考试试题（解析版） 16页

天津市宁河区芦台第四中学2020届高三下学期 线上模拟考试试题 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.下列说法正确的是（　　）‎ A. 布朗运动是液体分子的无规则运动 B. 随液体的温度升高，布朗运动更加剧烈 C. 物体从外界吸收热量，其内能一定增加 D. 内能是物体中所有分子热运动动能的总和 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．布朗运动不是液体分子的无规则运动，而是花粉颗粒的无规则的运动，布朗运动间接反映了液体分子是运动的，故选A错误；‎ B．随液体的温度升高，布朗运动更加剧烈，选项B正确；‎ C．因为温度越高，分子运动速度越大，故它的运动就越剧烈；物体从外界吸收热量，如果还要对外做功，则它的内能就不一定增加，选项C错误；‎ D．内能是物体中所有分子热运动动能与分子势能的总和，故选项D错误。‎ 故选B。‎ ‎2.下图是a、b两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样，则（ ）‎ A. 在同种均匀介质中，a光的传播速度比b光的大 B. 从同种介质射入真空发生全反射时a光临界角大 C. 照射在同一金属板上发生光电效应时，a光的饱和电流大 D. 若两光均由氢原子能级跃迁产生，产生a光的能级能量差大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由图可知a光的干涉条纹间距小于b光的，根据 可知a的波长小于b的波长，a光的频率大于b光的频率，a光的折射率大于b光的折射率，则根据 可知在同种介质中传播时a光的传播速度较小，A错误；‎ B．根据可知从同种介质中射入真空，a光发生全反射的临界角小，B错误；‎ C．发生光电效应时饱和光电流与入射光的强度有关，故无法比较饱和光电流的大小，C错误；‎ D．a光的频率较高，若两光均由氢原子能级跃迁产生，则产生a光的能级差大，D正确。‎ 故选D。‎ ‎【点睛】此题考查了双缝干涉、全反射、光电效应以及玻尔理论等知识点；要知道双缝干涉中条纹间距的表达式，能从给定的图片中得到条纹间距的关系；要知道光的频率越大，折射率越大，全反射临界角越小，波长越小，在介质中传播的速度越小．‎ ‎3.人造地球卫星可在高度不同的轨道上运转，已知地球质量为M，半径为R，表面重力加速度为g，万有引力恒量为G，则下述关于人造地球卫星的判断正确的是（　　）‎ A. 所有绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星的运行周期都应小于 B. 所有绕地球做匀速圆周运动人造地球卫星的运行速度都不超过 C. 所有卫星轨道都为圆形 D. 地球同步卫星可相对地面静止在广州的正上空 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据万有引力提供向心力，有 解得 根据黄金代换得 ‎ ‎ 由于人造地球卫星均在高度不同的轨道上绕地球做匀速圆周运动，所以，‎ 所以 选项A错误；‎ B．根据万有引力提供向心力，有 解得 其中r为轨道半径。‎ 由于人造地球卫星均在高度不同的轨道上绕地球做匀速圆周运动，所以，所以 选项B正确；‎ C．卫星运行的轨道是椭圆，只是在我们的计算中可以近似为圆形轨道来处理，选项C错误；‎ D．地球同步卫星可相对地面静止，只有在赤道的正上空，选项D错误。‎ 故选B。‎ ‎4.科技的发展正在不断地改变着我们的生活，图甲是一款放在水平桌面上的手机支架，其表面采用了纳米微吸材料，用手触碰无粘感，接触到平整光滑的硬性物体时，会牢牢吸附在物体上。图乙是手机静止吸附在该手机支架上的侧视图，若手机的重力为G，下列说法错误的是（　　）‎ A. 纳米材料对手机的作用力方向一定竖直向上 B. 手机受到的摩擦力大小大于Gsinθ C. 手机受到的支持力大小为Gcosθ D. 纳米材料对手机的作用力大小为G ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】AD．手机静止，受力平衡，受到重力和纳米材料对手机的作用力，根据平衡条件可知，纳米材料对手机的作用力大小等于重力，方向竖直向上。故AD正确，不符合题意；‎ BC．根据平衡条件，垂直支架方向有 在平行斜面方向有 故BC错误，符合题意；‎ 故选BC。‎ ‎5.如图为模拟远距离输电的部分测试电路，a、b端接电压稳定的正弦交变电源，定值电阻阻值分别为R1、R2，且R1 (3). mAOP=mAOM+mBO`N ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]根据位移表达式，当飞行时间作为时间单位，则小球飞出的水平距离在数值上就等于它的水平速度的大小。‎ ‎(2)[2]为了保证入射小球不反弹，则入射小球的质量大于被碰小球的质量；即。‎ ‎(3)[3]放上被碰小球后小球A、B的落地点依次是图中水平面上的M点和N点。碰撞过程中，如果水平方向动量守恒，由动量守恒定律得 小球做平抛运动时抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间t相等，两边同时乘以时间t 得 ‎10.某同学利用下列器材测量两节干电池的总电动势和总电阻。‎ A.待测干电池两节；‎ B.电压表、，量程均为，内阻很大；‎ C定值电阻（阻值未知）；‎ D.电阻箱；‎ E.导线若干和开关。‎ ‎ ‎ ‎（1）根据如图甲所示的电路图，在实物图乙中补全相应的电路图。‎ ‎（2）实验之前，需要利用该电路测出定值电阻。先把电阻箱调到某一阻值，再闭合开关，读出电压表和的示数分别为、，则_______（用、、表示）。‎ ‎（3）实验中调节电阻箱，读出电压表和的多组相应数据、。若测得，根据实验描绘出图象如图内所示，则两节干电池的总电动势_______、总电阻________。（结果均保留两位有效数字）‎ ‎【答案】 (1). (2). (3). 30 2.4‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]‎ ‎ ‎ ‎(2)[2] 闭合开关后，根据串并联电路规律可知，两端电压，电流为，根据欧姆定律 ‎(3)[3] 根据闭合电路欧姆定律可知 变形可得 由图象可知，当时，，则有 图象的斜率为 联立解得，。‎ ‎11.2022年第24届冬季奥林匹克运动会将在北京和张家口举行，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。如图所示为简化的跳台滑雪的雪道示意图为助滑道为着陆坡。运动员从助滑道上的点由静止滑下，然后从点沿水平方向飞出，最后在着陆坡上着陆。已知，点与点的高度差为，着陆坡的倾角为，运动员的质量为，重力加速度为。将运动员和滑雪板整体看作质点，不计一切摩擦和空气阻力，求：‎ ‎(1)运动员经过点时的速度大小v；‎ ‎(2)运动员从飞出到着陆时间；‎ ‎(3)运动员的着陆点到点的距离。‎ ‎【答案】(1)；(2)；(3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)AO段，由动能定理 解得 ‎(2)从O点飞出后，做平抛运动。水平方向 竖直方向 落到斜面上 联立以上各式，解得 ‎(3)运动员的着陆点到点的水平距离为：‎ 根据几何知识可知 联立解得 ‎12.如图所示，在平面直角坐标系xOy内，第二、三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，第一、四象限内存在半径为L的圆形匀强磁场，磁场方向垂直于坐标平面向外．一个比荷（q/m）为K的带正电的粒子从第三象限中的Q（‎-2L，-L）点以速度沿x轴正方向射出，恰好从坐标原点O进入磁场，从P（‎2L，0）点射出磁场．不计粒子重力，求：‎ ‎(1)电场强度E；‎ ‎(2)从P点射出时速度的大小；‎ ‎(3)粒子在磁场与电场中运动时间之比．‎ ‎【答案】(1)(2)(3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)带电粒子在匀强电场中做类平抛运动；‎ 加速度：‎ 在电场中运动的时间：‎ 沿y轴正方向有：‎ 即 则：‎ ‎(2)带电粒子刚进入磁场时，沿y轴正方向的分速度：‎ ‎ ‎ 则带电粒子进入磁场时的速度：‎ 由于在磁场中洛伦兹力不改变带电粒子速度大小， 则：‎ ‎(3)由图可知，带电粒子进入磁场时，速度v与x轴正方向夹角，满足 故；‎ 则偏转圆的圆心角 ‎ 由几何关系可知，偏转半径：‎ 则粒子在磁场中运动时间：‎ 即：‎ 故：‎ ‎13.如图所示，两根平行的光滑金属导轨ab、cd与水平面成θ＝固定，导轨间距离为L＝‎1m，电阻不计，一个阻值为R＝0.3Ω的定值电阻接在两金属导轨的上端。在导轨平面上边长为L的正方形区域内，有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B＝1T。两根完全相同金属杆M和N用长度为l＝‎0.5m的轻质绝缘硬杆相连，在磁场上方某位置垂直于导轨放置且与导轨良好接触，金属杆长度均为L、质量均为m＝‎0.5kg、电阻均为r＝0.6Ω，将两杆由静止释放，当杆M进入磁场后，两杆恰好匀速下滑，取g＝‎10 m/s2。求：‎ ‎(1)杆M进入磁场时杆的速度；‎ ‎(2)杆N进入磁场时杆的加速度大小；‎ ‎(3)杆M出磁场时，杆已匀速运动，求此时电阻R上已经产生的热量。‎ ‎【答案】(1)‎4m/s (2)‎1.67m/s2 (3)3.42J ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)杆M进入磁场时，根据平衡条件 ‎2mgsinθ＝I‎1LB 电路中总电阻 R1＝＋r＝0.8Ω 由闭合电路欧姆定律I1＝，由法拉第电磁感应定律E1＝BLv1，由以上各式可得 v1＝‎4m/s ‎(2)杆N进入磁场时杆的速度为v1＝‎4m/s，此时电路中总电阻 R2＝＋R＝0.6Ω 根据牛顿第二定律 ‎2mgsinθ－I‎2LB＝2ma I2＝‎ 解得 a＝－m/s2≈－‎1.67m/s2‎ 杆N进入磁场时杆的加速度大小为‎1.67m/s2。‎ ‎(3)从杆M进入磁场到杆N进入磁场的过程中，电阻R上的电流 IR＝I1＝A 此过程产生的热量Q1＝Rt，t＝‎ 解得 Q1＝J 杆M出磁场时，根据平衡条件 ‎2mgsinθ＝I‎2LB I2＝‎ E2＝BLv2‎ 解得v2＝‎3m/s 从杆N进入磁场到杆M出磁场时，系统减少的机械能转化为焦耳热 ΔE＝2mg(L－l)sin θ＋×2mv－×2mv＝6 J 此过程电阻R上产生的热量Q2＝3J，全过程电阻R上已产生的热量 Q1＋Q2≈3.42J