天津市宁河区芦台四中2020届高三物理模拟训练（八）试题（Word版有答案）

2020 年天津市宁河区芦台第四中学高三毕业班模拟训练（八） 物理试题 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．下列说法正确的是（ ） A．原子核的结合能是组成原子核的所有核子的能量总和 B．γ 射线的穿透能力很强，甚至能穿透几厘米厚的铅板 C．在天然放射现象中放出的 β 射线是原子的内层电子受激后辐射出来的 D．镭 226 衰变为氡 222 的半衰期是 1620 年，也就是说 100 个镭核经过 1620 年后一定还剩下 50 个镭 226 没有发生衰变 2．用 a．b．c．d 表示 4 种单色光，若： ①a．b 从同种玻璃射向空气，a 的临界角小于 b 的临界角； ②用 b．c 和 d 在相同条件下分别做双缝干涉实验，c 的条纹间距最大； ③用 b．d 照射某金属表面，只有 b 能使其发射电子 则可推断 a．b．c．d 分别可能是（ ） A．紫光．蓝光．红光．橙光 B．蓝光．紫光．红光．橙光 C．紫光．蓝光．橙光．红光 D．紫光．橙光．红光．蓝光 3．如图所示，是一测定风力仪器的结构图，悬挂在 O 点的轻质细金属丝的下端固定一个质量 为 m 的金属球 P，在竖直平面内的刻度盘可以读出金属球 P 自由摆动时摆线的摆角。图示风 向水平向左，金属球 P 静止时金属丝与竖直方向的夹角为 ，此时风力 F 的大小是（　　）θA． B． C． D． 4．静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置.如图所示为该透镜工作原理示意图， 虚线表示这个静电场在 xOy 平面内的一簇等势线，等势线形状相对于 x 轴、y 轴对称，且相邻 两等势线的电势差相等，图中实线为某个电子通过电场区域时的轨迹示意图，关于此电子从 a 点运动到 b 点过程中，下列说法正确的是（ ） A．a 点的电势高于 b 点的电势 B．电子在 a 点的加速度大于在 b 点的加速度 C．电子在 a 点的动能大于在 b 点的动能 D．电子在 a 点的电势能大于在 b 点的电势能 5．2019 年 1 月 3 日，我国成功发射的“嫦娥四号”探测器在月球背面着陆，开启了人类探测月 球的新篇章．若月球的质量是地球的 、半径是地球的 ，“嫦娥四号”绕月球做匀速圆周运 动的半径为月球半径的 q 倍，地球的第一宇宙速度为 v1，则下列说法正确的是（　　） A．“嫦娥四号”的发射速度小于 v1 B．月球表面和地球表面的重力加速度大小之比为 C．月球的第一宇宙速度为 D．“嫦娥四号”绕月球运行的速度大小为 sinF mg θ= cosF mg θ= tanF mg θ= cos mgF θ= 1 k 1 n n k 1 kv n 1 nv kq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．以下说法正确的是（ ） A．同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现，如金刚石是晶体，石墨是非晶体，但 组成它们的微粒均是碳原子 B．第二类永动机不可能制成是因为违背了能量守恒定律 C．对于一定质量的理想气体，若气体的体积减小而温度降低，则单位时间内与器壁单位面积 碰撞的分子个数可能不变 D．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这间接反映了炭粒分子运动的无 规则性 7．如图所示，10 匝矩形线框处在磁感应强度 B= T 的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴以恒 定角速度 ω=l0rad/s 在匀强磁场中转动，线框电阻不计，面积为 0.4m2，线框通过滑环与一理 想自耦变压器的原线圈相连，副线圈接有一只灯泡 L（规格为“4W，l00Ω”）和滑动变阻器， 电流表视为理想电表，则下列说法正确的是（ ） A．若从图示线框位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为 B．当灯泡正常发光时，原、副线圈的匝数比为 1:2 C．若将滑动变阻器滑片向上移动，则电流表示数增大 D．若将自耦变压器触头向下滑动，灯泡会变暗 8．两列波速相同的简谐横波沿 x 轴相向传播，实线波的频率为 3Hz，振幅为 10cm，虚线波的 振幅为 5cm，t＝0 时，两列波在如图所示区域内相遇，则（　　） 2 40 2 cos(10 )VtA．两列波在相遇区域内会发生干涉现象 B．实线波和虚线波的频率之比为 3：2 C．t＝ s 时，x＝9m 处的质点实际振动方向向下 D．t＝ s 时，x＝4m 处的质点实际位移大小|y|>12.5cm 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）某同学“探究加速度与物体合力的关系”的实验装置如图所示，图中 A 为小车，质量为 m1，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器 B，它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的固定 长木板上，P 的质量为 m2，C 为弹簧测力计，实验时改变 P 的质量，读出测力计的示数 F，不 计轻绳与滑轮，滑轮与轮轴的摩擦，滑轮的质量。 ①为了减小实验误差，下列做法正确的是_________； A．先释放小车，后接通打点计时器的电源 B．该实验不需要平衡小车所受的摩擦力 1 6 1 12C．该实验砂桶和砂的总质量不需要远小于小车的质量 D．滑轮摩擦要足够小，绳的质量要足够轻 ②下图是实验过程中得到的一条纸带，O、A、B、C、D 为选取的计数点，相邻的两个计数点 之间有四个点没有画出，各计数点到 O 点的距离分别为：8.00cm、17.99cm、30.00cm、 44.01cm，若打点计时器的打点频率为 50Hz，则由该纸带可知小车的加速度大小为________ （结果保留三位有效数字）； ③实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的 a－F 图象可能是下 图中的图线_____。 （2）有一电压表 V1,其量程为 3V,内阻约为 3000Ω,要准确测量该电压表的内阻,提供的实验器 材有:电源 E：电动势约 15V,内阻不计； 电流表 A1：量程 100mA,内阻 r1=20Ω； 电压表 V2：量程 2V,内阻 r2=2000Ω； 定值电阻 R1：阻值 20Ω； 定值电阻 R2：阻值 3Ω； 滑动变阻器 R0：最大阻值 10Ω，额定电流 1A； 电键一个,导线若干。 ①实验中应选用的电表是__________；定值电阻应选用____________。 ②请你设计一个测量电压表 V1 的实验电路图，画在虚线框内。 2m/s（3）说明实验所要测量的物理量：_______________________ 。 （4）写出电压表 V1 内阻的计算表达式 。 10．（14 分）如图所示，上表面光滑的水平平台左端与竖直面内半径为 R 的光滑半圆轨道相切， 整体固定在水平地面上。平台上放置两个滑块 A、B，其质量 mA＝m，mB＝2m，两滑块间夹 有被压缩的轻质弹簧，弹簧与滑块不拴接。平台右侧有一小车，静止在光滑的水平地面上， 小车质量 M＝3m，车长 L＝2R，小车的上表面与平台的台面等高，滑块与小车上表面间的动 摩擦因数 μ＝0.2。解除弹簧约束，滑块 A、B 在平台上与弹簧分离，在同一水平直线上运动。 滑块 A 经 C 点恰好能够通过半圆轨道的最高点 D，滑块 B 冲上小车。两个滑块均可视为质点， 重力加速度为 g。求 (1)滑块 A 在半圆轨道最低点 C 处时的速度大小； (2)释放前弹簧弹性势能 Ep； (3)试说明，滑块 B 冲上小车后会不会从车右侧滑落，并求出 B 最后稳定时的速度。 11．（16 分）如图所示，虚线 O1O2 是速度选择器的中线，其间匀强磁场的磁感应强度为 B1， 匀强电场的场强为 E（电场线没有画出）。照相底片与虚线 O1O2 垂直，其右侧偏转磁场的磁感应强度为 B2。现有一个离子沿着虚线 O1O2 向右做匀速运动，穿过照相底片的小孔后在偏转磁 场中做半径为 R 的匀速圆周运动，最后垂直打在照相底片上（不计离子所受重力）。 (1)求该离子沿虚线运动的速度大小 v； (2)求该离子的比荷 ； (3)如果带电量都为 q 的两种同位素离子，沿着虚线 O1O2 射入速度选择器，它们在照相底片的 落点间距大小为 d，求这两种同位素离子的质量差△m。 12．（18 分）如图所示，MN 和 M′N′是两根互相平行、竖直固定、足够长的光滑金属导轨，两 根导体棒 AB 和 CD 质量分别为 m1=0.3kg 和 m2=0.1kg，均与导轨垂直接触。开始 AB 棒放在绝 缘平台 P 上，t=0 时 CD 棒开始受到竖直向上的恒力 F=4N，从静止开始向上运动，t=2s 时 CD 棒的速度为 v0=2m/s，此时快速撤离绝缘平台 P。已知 AB 棒的电阻为 R1=0.5Ω，CD 棒的电阻 为 R2=1.5Ω，导轨间距为 L=0.5m。整个装置处在磁感应强度为 B=2T 的匀强磁场中，磁场方向 与导轨所在平面垂直。两导体棒始终与导轨接触良好，导轨电阻不计，重力加速 g 取 10m/s2。 求： (1)撤去绝缘平台前瞬间，CD 棒哪端电势高，两端电压 U； (2)0~2s 时间内，CD 棒这段时间内上升的距离 h； (3)撤离绝缘平台后，AB 棒和 CD 棒分别达到的最大速度大小 v1 和 v2。 q m参考答案 1 2 3 4 5 6 7 8 B A C D D AC AD BD 9．【答案】 （1）CD 2.01 B （2）V2 R1 电压表 V1 的示数 U1 ，电压表 V2 的示数 U2 10.【答案】(1) ；(2) ；(3)不会从车右侧滑落，最后稳定时的速度为 【解析】 (1) 滑块 A 在半圆轨道运动，恰到达最高点，则有 滑块 A 在半圆轨道运动的过程中，机械能守恒，所以有 1 2 2 V U rU 5gR 15 4 mgR 5 5 gR 2 Dvmg m R = 2 21 12 2 2D CmgR mv mv+ =解得 (2) A、B 在弹簧恢复原长的过程中动量守恒，则有 得 由能量守恒，释放前弹簧弹性势能 (3)假设滑块可以在小车上与小车共速，由动量守恒得 得 由能量守恒 解得，滑块 B 相对小车的位移 故滑块 B 冲上小车后不会从车右侧滑落，B 最后稳定时的速度为 。 11.【答案】(1) ；(2) ；(3) 【解析】 (1)离子沿虚线做匀速直线运动，合力为 0 Eq=B1qv 解得 (2)在偏转磁场中做半径为 R 的匀速圆周运动，所以 解得 (3)设质量较小的离子质量为 m1，半径 R1；质量较大的离子质量为 m2，半径为 R2 根据题意 R2=R1+ 5Cv gR= B( 2 ) 0Cmv mv+ − = B 5 2 gRv = 2 2 p B 1 1 1522 2 4CE mv mv mgR= + ⋅ = B B B( )m v m M v= + B 52 5 5 gRv v= = 2 2 B B B B 1 1 ( ) =2 2m v m M v m gxµ− + 15 8x R L= < 5 5 gR 1 Ev B = 1 2 q E m RB B = 1 2 2 B B qdm E ∆ = 1 Ev B = 2 2 mvB qv R = 1 2 q E m RB B = 2 d它们带电量相同，进入底片时速度都为 v，得 联立得 化简得 12.【答案】（1）0.5V；（2）11.6m；（3）1m/s，5m/s 【解析】 (1)撤去平台前，AB 棒静止，CD 切割磁感线产生电动势 E1，在 t=2s 时，由法拉第电磁感应 定律，D 点电势高 E1=BLv0 由闭合电路欧姆定律 U=(E1－I1R2) 解得 U=0.5V (2)在 0~2s 内，对 CD 棒，由动量定理 Ft－m2gt–IA=m2v0－0 由安培力公式 FA=BIL，由闭合电路欧姆定律 由法拉第电磁感应定律 由冲量公式 其中 h 为 CD 棒在该时间内上升的高度 得 h=11.6m (3)撤去平台后，AB 棒做加速度减小的加速下落，CD 棒继续加速度减小的加速上升，由牛顿 第二定律得，对 AB 棒 m1g－BIL=m1a1 对 CD 棒 F－m2g－BIL=m2a2 得 F－m1g－m2g=m2a2－m1a1 2 1 2 1 m vB qv R = 2 2 2 2 m vB qv R = 2 2 1 2 1( )B qm m m R Rv ∆ = − = − 1 2 2 B B qdm E ∆ = 1 1 1 2 EI R R = + 1 2 EI R R = + BL hE t t ∆Φ ∆= =∆ ∆ 2 2 1 2 A A B L hI F t R R = ∑ ⋅∆ = +由于 所以 m2a2－m1a1=0 所以当 a2=0 时，a1=0，也就是两棒最终同时开始做匀速运动，对 AB 棒和 CD 棒组成的系统， 由于合外力为零，系统动量守恒，取向上方向为正方向 m2v0+0=m2v2+m1(－v1) 由法拉第电磁感应定律得 E=BL(v1+v2) 解得 v1=1m/s，v2=5m/s 1 2F m g m g= +