2020年天津市东丽区高三学业水平等级考试物理模拟试卷（二）（含答案）

2020 年天津市东丽区高三学业水平等级考试模拟试卷 本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷两部分，第Ⅰ卷 1 至 3 页，第Ⅱ卷 4 至 7 页，共 100 分。考试 时间 60 分钟。 答卷前，考生务必将自己的姓名、准考号填写在答题卡上，并在规定位置粘贴考试用条形码。答卷时， 考生务必将答案涂写在答题卡上，答在试卷上的无效。考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 祝各位考生考试顺利！ 第Ⅰ卷 注意事项： 1.每题选出答案后，用铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其 他答案标号。 2.本卷共 8 题，每题 5 分，共 40 分。 一、单项选择题（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） 1．2017 年 11 月 5 日，我国用长征火箭成功发射了两颗北斗三号组网卫星(如图所示)，开启了北斗卫星 导航系统全球组网的新时代。下列关于火箭在竖直方向加速起飞阶段的说法正确的是 A．火箭只受到重力和空气阻力的作用 B．火箭处于失重状态 C．火箭喷出的热气流对火箭的作用力与火箭对热气流的作用力大小相等 D．保温泡沫塑料从箭壳上自行脱落后，相对地面做自由落体运动 2．如图所示，R 是一个光敏电阻，其阻值随光照强度的增加而减小，理想变压器原、副线圈的匝数比为 10∶1， 电压表和电流表均为理想交流电表，从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压，其瞬时值表达式为 (V)，则 A．电压表的示数为 V B．在天逐渐变黑的过程中，电流表 A2 的示数变大 C．在天逐渐变黑的过程中，电流表 A1 的示数变大 D．在天逐渐变黑的过程中，理想变压器的输入功率变小 1 220 2 sin100πu t= 22 23．太阳内部不断进行着各种核聚变反应，其中一种为 ，氘核的质量为 m1，氚核的质 量为 m2，氦核的质量为 m3，中子的质量为 m4，核反应中发射一种 γ 光子，该 γ 光子照射到逸出功为 W0 的金属上打出的最大初动能的光电子速度为 v，已知光电子的质量为 m，光速为 c，普朗克常量为 h， 则下列说法错误的是 A．聚变反应释放的核能为(m1＋m2－m3－m4)c2 B．γ 光子来源于原子核外电子的能级跃迁 C．光电子的德布罗意波长为 D．γ 光子的频率为 4．如图所示为某电场中 x 轴上电势 φ 随 x 变化的图象，一个带电粒子仅受电场力作用在 x=0 处由静止释 放沿 x 轴正向运动，且以一定的速度通过 x=x2 处，则下列说法正确的是 A．粒子从 x=0 到 x=x2 过程中，加速度先减小后增大 B．粒子从 x=0 到 x=x2 过程中，电势能先增大后减小 C．x1 和 x2 处的电场强度均为零 D．x1 和 x2 之间的场强方向不变 5．中国计划向火星发射探测器，探测器计划采取“硬着陆”，在探测器着陆的最后阶段，着陆器降落到火 星表面上，再经过多次弹跳才停下来。假设着陆器第一次落到火星表面弹起后，到达最高点时高度为 h，速度方向是水平的，速度大小为 v0，然后第二次下落。已知火星某卫星的圆形轨道半径为 r，周期 为 T，火星可视为半径为 r0 的均匀球体，不计火星大气阻力。则 A．火星的第一宇宙速度为 B．火星的密度为 C．着陆器第二次下落的时间为 D．着陆器第二次下落的着地速度为 二、多项选择题（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 2 3 4 1 1 1 2 0H H He n+ → + h mv 2 02 2 mv W h + T rπ2 2 3 GT π 0 2 v h 2 02 0 2 328 vrT hr +π的得 5 分，选对但不全的得 3 分，选错或不答的得 0 分） 6．下列说法正确的是 A．空中的小雨滴呈球形是水的表面张力作用的结果 B．空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近饱和气压，水蒸发越快 C．杯中的茶水慢慢冷却，该过程中所有的水分子的运动速率都减小了 D．液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点 7．关于光现象及其应用，下列说法正确的是 A．泊松亮斑是光的衍射现象 B．拍摄玻璃橱窗内的物品时，在镜头前加一个偏振片可以减弱玻璃表面的反射光进入镜头 C．用双缝干涉仪做光的双缝干涉实验时，紫光条纹间距大于红光条纹间距 D．在水中红光的传播速度小于紫光的传播速度 8．一列简谐横波在 t＝0 时刻的波形图如图中实线所示，从此刻起，经 0.2 s 波形图如图中虚线所示，波 传播的速度为 5 m/s，下列说法正确的是 A．这列波沿 x 轴正方向传播 B．t＝0 时刻质点 a 沿 y 轴正方向运动 C．若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象，则该波所遇到的简谐横波频率为 1.25 Hz D．x＝2 m 处的质点的位移表达式为 y＝0.4sin (2.5πt＋π) (m) 第Ⅱ卷 注意事项： 1.用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。 2.本卷共 4 题，共 60 分。 9.（12 分）（1）用如图甲所示的装置验证动量守恒定律。①为了减小实验误差，下列做法正确的是_________； A．两球的质量和半径都一样大 B．多次将 A 球从不同的高度释放 C．保证斜槽末端的切线水平 D．减小斜槽对小球 A 的摩擦 ②图乙是 B 球的落点痕迹，刻度尺的“0”刻线与 O 点重合，可以测出碰撞后 B 球的水平射程为 ________cm； ③本次实验必须进行测量的是__________。 A．水平槽上未放 B 球时，A 球的落点位置到 O 点的水平距离 B．A 球与 B 球碰撞后，A 球和 B 球的落点位置到 O 点的水平距离 C．A 球与 B 球下落的时间 D．A 球和 B 球的质量（或两球质量之比） (2)用伏安法精确地测量阻值约为 300 的电阻 Rx，可供该同学选用的器材除开关 S、导线、待测电阻 R 外，还有： A．电源 E(E=12V，内阻不计) B．定值电阻 R0(阻值等于 1 ) C．电压表 V(量程 0~15V，内阻未知) D．电流表 A1(量程 0~10mA，内阻 r1=3 ) E．电流表 A2(量程 0~0.6A，内阻 r2=0.2 ) F．滑动变阻器 R(0~1k ，额定电流 0.1A) ①实验中电流表应选择________(填写器材前面的字母标号)； ②请在方框内画出实验电路图； ③在实验过程中测量多组数据，以电压表读数 U 为纵坐标，以电流表读数为横坐标，做出相应 U-I 图象， 发现 U-I 图象为一条斜率为 k 的直线，若考虑电表内阻对电路的影响，则电阻 Rx= ________ (用题目中已 知物理量字母符号和 k 表示)。 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 M=1Kg 和 m=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 动机输出功率保持 10W 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。 Ω Ω Ω Ω Ω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所用的时间。 11．（16 分）如图所示，光滑的水平平行金属导轨间距为 L，导轨电阻忽略不计。空间存在垂直于导轨平 面竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为 B。轻质导体棒 ab 垂直导轨放置，导体棒 ab 的电阻为 r，与 导轨之间接触良好。两导轨之间接有定值电阻，其阻值为 R，轻质导体棒中间系一轻细线，细线通过定滑 轮悬挂质量为 m 的物体，现从静止释放该物体，当物体速度达到最大时，下落的高度为 h。已知物体下落 过程中不着地，导轨足够长，忽略空气阻力和一切摩擦阻力，重力加速度为 g．求： （1）物体下落过程的最大速度 vm； （2）物体从静止开始下落至速度达到最大的过程中，电阻 R 上产生的焦耳热 Q； （3）物体从静止开始下落至速度达到最大所需的时间 t。　 12．（18 分）如图所示，半径为 R 的半圆形区域内存在垂直纸面向内的匀强磁场，磁感应强度大小为 B， 圆弧上 P 点与圆心 O 的连线垂直于直径 MN，P 点放置一粒子源，其向纸面内各个方向均匀发射两种原子 核 、 ； 的速率为 v， 的速率为 ，沿 PO 方向发射的 恰好从 N 点离开磁场，忽略原子核 间的相互作用及原子核的重力，取 sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6。 (1)求原子核 的比荷 (用 B、v、R 表示)及其从 P 点到边界 MN 的最短时间； (2)其中一原子核 的轨迹恰能与 ON 的中点 A 相切，求 粒子的质量数 a； (3)在直径 MN 上安装金属板，并与电阻 r 串联后接地，带正电的原子核到达金属板后被吸收形成电流。已 知粒子源 P 单位时间内发射 n 个粒子，其中 占 40%， 占 60%，求稳定后通过电阻 r 的电流大小。(已 知电子的电荷量为 e) 3 2 X 8Ya 3 2 X 8Ya 2 v 3 2 X 3 2 X q m 8Ya 8Ya 3 2 X 8Ya参考答案与评分标准 1．C 2．D 3．B 4．A 5．D 6．AD 7．AB 8．CD 9．（每空 2 分） （1）①C ②64.45 ③ABD （2）①D ②如图 ③ 10．（1）设轿厢的最大速度 ，此状态下 电机牵引力 ① （1 分） ②（2 分） 联立解得 ③（1 分） （2）设重物 B 下端绳的拉力大小为 对 A： ④（2 分） 对 B： ⑤（2 分）解得 ⑥（1 分） （3）对系统用动能定理可得 ⑦（3 分） 由③⑦解得 t=0.8s⑧（2 分） 11．（1）当下落速度达到最大时， 对物体，mg=T○1 （1 分） 对导体棒 T=BIL○2 （1 分） 根据闭合电路欧姆定律得 ○3 （1 分） 根据电磁感应定律得 E=BLvm○4 （1 分） 0 10 1 + - RrR rk mv ( )F M m g= − mP Fv= 2m/smv = BF AF Mg Ma− = B AF mg F ma+ − = 8NBF = ( ) 21 2 mPt Mgh mgh M m v− + = + + EI R r =联立以上各式解得 ○5 （1 分） （2）根据能量守恒定律可得 mgh= mvm2+Q 总○6 （2 分） 由串联电路规律得 ○7 （1 分） 由○5 ○6 ○7 解得 ○8 （2 分） （3）对系统用动量定理可得 ○9 （2 分） ○10 （1 分） ○11 （1 分） 由○5 ○9 ○10 ○11 解得 ○12 （2 分） 12．（1） ○1 ○2 联立○1 ○2 解得 ○3 击中 O 点的粒子所用时间最短，如图所示 ○4 ○5 由○1 ○4 ○5 得 ○6 （2）设 圆周运动半径为 Rʹ，画出其与 ON 切于 A 点的示意图如图所示。由几何关系得： ○7 解得： ○8 设 Y 粒子的质量为 mʹ，电荷量为 qʹ，则有： ○9 由○3 ○8 ○9 解得： ，即 a＝15○10 (3) 对 粒子，设粒子初速度方向与切线 PQ 方向夹角为 α，如图所示，已知轨迹恰好与 A 相切，则 8Ya 8Ya m 2 2 ( )mg R rv B L += 1 2 = + Q R Q R r总 3 2 4 4 ( )= 2 mghR m g R R rQ R r B L +−+ m 0mgt BILt mv− = − EI R r = + BLhE t = 2 2 2 2 ( ) ( ) m R r B L ht B L mg R r += + + 1r R= 2 1 vqvB m r = q v m BR = 12 rT v π= 1 6t T= 3 Rt v π= 2 2 2( )2 RR R R′ ′− + =（ ） 5 8R R′ = 2( / 2) 2 v vq B m R ′ ′= ′ =15m′(4) ○11 得 则 粒子在 范围内出射能到达金属板，则单位时间内打到金属板的 粒子数为 ○12 粒子在 范围内出射能到达金属板，则单位时间内打到金属板的 粒子数为 ○13 通过电阻 r 上的电流为 ○14 8Ya 8Ya 3 2 X 3 2 X / 2 4sin = = 5 R R α ′ =53α ° 0 53α≤ ≤ ° 1 53 5360%360 600n n n= × = 0 90α≤ ≤ ° 2 90 140%360 10n n n= × = 53 1 68=8 2600 10 75I e n e n ne× + × =