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  • 2021-05-26 发布

2020年天津市普通高中学业水平等级性考试物理模拟试题:(一)

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2020 年天津市普通高中学业水平等级性考试物理模拟试题(一) 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.如图所示,一导热性能良好的金属气缸内封闭一定质量的理想气体。现缓慢地向活塞上倒一定质量的沙 土,忽略环境温度的变化,在此过程中( ) A.单位时间内撞击气缸壁单位面积上的分子数增多 B.气缸内大量分子撞击气缸壁的平均作用力增大 C.气缸内大量分子的平均动能增大 D.气体的内能增大 2.频率为 的入射光照射某金属时发生光电效应现象。已知该金属的逸出功为 W,普朗克常量为 h,电子 电荷量大小为 e,下列说法正确的是( ) A.该金属的截止频率为 h W B.该金属的遏止电压为 h W e   C.增大入射光的强度,单位时间内发射的光电子数不变 D.增大入射光的频率,光电子的最大初动能不变 3.如图所示,线圈 ABCD 匝数 n=10,面积 S=0.4 m2,边界 MN(与线圈的 AB 边重合)右侧存在磁感应强度 B= 2  T 的匀强磁场,若线圈从图示位置开始绕 AB 边以ω=10π rad/s 的角速度匀速转动.则以下说法正确的 是( ) A.线圈产生的是正弦交流电 B.线圈在转动过程中产生的最大感应电动势为 40 V C.线圈转动 1 60 s 时瞬时感应电动势为 40 3 V D.线圈产生的感应电动势的有效值为 40 V 4.2019 年 1 月 3 日,“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面。着陆前的部分运动过程简化如下:在距月面 15km 高处绕月做匀速圆周运动,然后减速下降至距月面 100m 处悬停,再缓慢降落到月面。己知万有引力 常量和月球的第一宇宙速度,月球半径约为 1.7×103km,由上述条件不能..估算出( ) A.月球质量 B.月球表面的重力加速度 C.探测器在 15km 高处绕月运动的周期 D.探测器悬停时发动机产生的推力 5.两电荷量分别为 q1 和 q2 的点电荷固定在 x 轴上的 O、M 两点,两电荷连线上各点电势φ随 x 变化的关系 如图所示,其中 C 为 ND 段电势最低的点,则下列说法正确的是( ) A.q1、q2 为等量异种电荷 B.N、C 两点间场强方向沿 x 轴负方向 C.N、D 两点间的电场强度大小沿 x 轴正方向先减小后增大 D.将一正点电荷从 N 点移到 D 点,电势能先增大后减小 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.下列关于原子结构和原子核的说法中正确的是( ) A.卢瑟福在 粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型 B.天然放射性元素在衰变过程中电荷数和质量数守恒,其放射线在磁场中不偏转的是 射线 C.据图可知,原子核 A 裂变成原子核 B 和 C 要放出核能 D.据图可知,原子核 D 和 E 聚变成原子核 F 要吸收能量 7.如图中坐标原点处的质点 O 为一简谐波的波源,当 t = 0 s 时,质点 O 从平衡位置开始振动,波沿 x 轴向 两侧传播,P 质点的平衡位置在 1m~2m 之间,Q 质点的平衡位置在 2m~3m 之间。t1=2s 时刻波形第一次 如图所示,此时质点 P、Q 到平衡位置的距离相等,则( ) A.波源 O 的初始振动方向是从平衡位置沿 y 轴向上 B.从 t2=2.5s 开始计时,质点 P 比 Q 先回到平衡位置 C.当 t2=2.5s 时,P、Q 两质点的速度方向相同 D.当 t2=2.5s 时,P、Q 两质点的加速度方向相同 8.如图所示,质量为 m 的托盘 P(包括框架)悬挂在轻质弹簧的下端处于静止状态,托盘的上表面水平。 t=0 时刻,将质量也为 m 的物块 Q 轻轻放到托盘上,t1 时刻 P、Q 速度第一次达到最大,t2 时刻,P、Q 第一 次下降到最低点,下列说法正确的是( ) A.Q 刚放上 P 瞬间它们的加速度大小为 2 g B.0~t1 时间内弹簧弹力的冲量大于 2mgt1 C.0~t1 时间内 P 对 Q 的支持力不断增大 D.0~t2 时间内 P、Q 的重力势能和弹簧弹性势能的总和不断减小 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)一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中: ①甲同学在做该实验时,通过处理数据得到了图甲所示的 F﹣x 图象,其中 F 为弹簧弹力,x 为弹簧长度.请 通过图甲,分析并计算,该弹簧的原长 x0=_____cm,弹簧的弹性系数 k=_____N/m.该同学将该弹簧制成 一把弹簧秤,当弹簧秤的示数如图乙所示时,该弹簧的长度 x=_____cm. ②乙同学使用两条不同的轻质弹簧 a 和 b,得到弹力与弹簧长度的图象如图丙所示.下列表述正确的是_____. A.a 的原长比 b 的长 B.a 的劲度系数比 b 的大 C.a 的劲度系数比 b 的小 D.测得的弹力与弹簧的长度成正比. (2)某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻: ①实验室除提供开关 S 和导线外,有以下器材可供选择: 电压表:V(量程 3V,内阻 Rv=10kΩ) 电流表:G(量程 3mA,内阻 Rg=100Ω) 电流表:A(量程 3A,内阻约为 0.5Ω) 滑动变阻器:R1(阻值范围 0-10Ω,额定电流 2A) R2(阻值范围 0-1000Ω,额定电流 1A) 定值电阻:R3=0.5Ω 该同学依据器材画出了如图所示的原理图,他没有选用电流表 A 的原因是___________; ②该同学将电流表 G 与定值电阻 R3 并联,实际上是进行了电表的改装,则他改装后的电流表对应的量程是 _______A; ③为了能准确地进行测量,同时为了操作方便,实验中应选用的滑动变阻器_______(填写器材的符号); ④该同学利用上述实验原理图测得数据,以电流表 G 读数为横坐标,以电压表 V 读数为纵坐标绘出了如图 所示的图线,根据图线可求出电源的电动势 E=_______V(结果保留三位有效数字),电源的内阻 r=_______Ω (结果保留两位有效数字)。 10.(14 分)如图所示是一种升降电梯的模型示意图,A 为轿厢,B 为平衡重物,A、B 的质量分别为 1Kg 和 0.5Kg。A、B 由跨过轻质滑轮的足够长轻绳系住.在电动机牵引下使轿厢由静止开始向上运动,电动机 输出功率 10W 保持不变,轿厢上升 1m 后恰好达到最大速度.不计空气阻力和摩擦阻力,g=10m/s2.在轿 厢向上运动过程中,求: (1)轿厢的最大速度 vm: (2)轿厢向上的加速度为 a=2m/s2 时,重物 B 下端绳的拉力大小; (3)轿厢从开始运动到恰好达到最大速度过程中所用的时间. 11.(16 分)如图所示,两光滑平行金属导轨置于水平面内,两导轨间距为 L,左端连有阻值为 R 的电阻, 一金属杆置于导轨上,金属杆右侧存在一磁感应强度大小为 B 、方向竖直向下的有界匀强磁场区域。已知 金属杆质量为 m ,电阻也为 R ,以速度 0v 向右进入磁场区域,做减速运动,到达磁场区域右边界时速度恰 好为零。金属杆与导轨始终保持垂直且接触良好,导轨电阻忽略不计。求: (1)金属杆运动全过程中,在电阻 R 上产生的热量 RQ (2)金属杆运动全过程中,通过电阻 R 的电荷量 q (3)磁场左右边界间的距离 d 12.(18 分)太阳喷发大量高能带电粒子,这些粒子形成的“太阳风”接近地球时,假如没有地球磁场, “太 阳风”就不会受到地磁场的作用发生偏转而直射地球。在这种高能粒子的轰击下,地球的大气成分可能不是 现在的样子,生命将无法存在。地磁场的作用使得带电粒子不能径直到达地面,而是被“运到”地球的南北两 极,南极光和北极光就是带电粒子进入大气层的踪迹。假设“太阳风”主要成分为质子,速度约为 0.1C (C= )。近似认为地磁场在赤道上空为匀强环形磁场,平均强度为 ,示意图如图 所示。已知地球半径为 ,质子电荷量 ,质量 。如果“太阳 风”在赤道平面内射向地球,太阳喷发高能带电粒子,这些粒子形成的太阳风接近地球时,假如: (1)太阳风中质子的速度的方向任意,则地磁场厚度 d 为多少时才能保证所有粒子都不能到达地表?并画 出与之对应的粒子在磁场中的轨迹图。(结果保留两位有效数字) (2)太阳风中质子垂直地表指向地心方向入射,地磁场的厚度至少为多少才能使粒子不能到达地表?并画 出与之对应的粒子在磁场中的轨迹图。(结果保留两位有效数字)( 时, ) (3)太阳风中粒子的入射方向和入射点与地心连线的夹角为 如图,0< <90°,磁场厚度满足第(1)问中 的要求为定值 d。电子质量为 me,电荷量为-e,则电子不能到达地表的最大速度和角度 的关系,并画出与 之对应的粒子在磁场中的轨迹图。(图中磁场方向垂直纸面) 参考答案 1 2 3 4 5 6 7 8 A B D D C ABC BD AC 9、【答案】 (1)8 25 20 B (2)量程与被测电流值相比较太大 0.603 R1 1.48 0.84(0.70-0.90 之间都给分) 10、【解析】 (1)轿厢的最大速度 mv ,当 ( )F M m g  时,速度最大, 根据 mP Fv 可得 2 /( )m Pv m sM m g   (2)轿厢的加速度为 22 /a m s ,平衡重物 B 下端绳的拉力大小 对 A: AF Mg Ma  对 B: B AF mg F ma   解得 8BF N (3)轿厢从开始运动到恰好达到最大速度过程中所用时间 根据动能定理可得   21 2 mPt Mgh mgh M m v    ,解得 t=0.8s 11、【解析】 (1)由能量守恒,回路中总生热 2 02 1 mvQ  根据串联电路特点,电阻上生热 QQR 2 1 解得 2 04 1 mvQ  (2)金属杆运动过程中,应用动量定理 00ILBt mv   由 tIq  解得 0mvq BL  (3) E t   2 EI R  而 BLd  解得 0 2 2 2mv Rx B L  12、【解析】 (1) 轨迹如图中曲线(1)所示 由几何关系,地磁场的厚度至少为 d=2R 故 d=13km (2)轨迹如图中曲线(2)所示 显然 R<