天津宁河区芦台四中2020届高三物理模拟训练（五）试题（Word版附答案）

2020 年天津市宁河区芦台第四中学高三毕业班模拟训练（五） 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、下列说法中正确的是（ ） A．甲图中，两个分子从很远处逐渐靠近，直到不能再靠近为止的过程中，分子间相互作用的 合力先变小后变大 B．乙图中，在测量分子直径时，可把油膜厚度视为分子直径 C．丙图中，猛推木质推杆，密闭的气体温度升高，压强变大，气体对外界做功 2、如图所示，一条红色光束和另一条紫色光束，以相同的角度同时沿同 半径方向射入一块 半圆形玻璃砖，其透射光束由圆心 O 点沿 OA、OB 方向射到屏 MN 上，则可知（　　） A．OB 是紫光，它从射入玻璃砖到打在屏上所需时间较长 B．OA 是红光，它从射入玻璃砖到打在屏上所需时间较长 C．若 OB 光能使某种金属产生光电效应，则 OA 光一定能使该金属产生光电效应 D．用同一双缝干涉仪做光的双缝干涉实验，OA 光条纹间距小于 OB 光条纹间距 3、两波源 A、B 分别位于 x=0 和 x=7m 的位置持续振动，产生甲、乙两列沿 x 轴相向传播的简 谐横波，t=0 时刻的波形图如图所示，已知两列波的传播速度均为 v=1m/s。下列说法正确的是 -（ ） A．t=0 时刻，x=1m 处的质点与 x=5m 处的质点均沿 y 轴负方向运动 B．t=1.5s 时两列波相遇 C．x=3m 处的质点是振动减弱点 D．在 t=2s 时，位于 x=3.5m 处的质点位移为 2cm 4、由半导体材料制成的热敏电阻，电阻率随温度的升高而减小，经常用于火警报警装置。如 图甲所示是一火警报警器的电路示意图，理想变压器原、副线圈的匝数比 n1：n2=22：1，原线 圈接图乙所示的正弦交流电，副线圈与理想电压表、理想电流表、热敏电阻 RT 及报警器 P（有 内阻）组成闭合电路，流过报警器 P 的电流超过 Ic 时就会发出警报声。则以下判断正确的是 （ ） A．电压表示数为 10 V B．变压器原线圈两端交变电压 u=220sinπt（V） C．当 RT 所在处出现火情时，流过报警器 P 的电流会增加 D．当 RT 所在处出现火情时，变压器输入功率减小 5、如图甲所示，在某电场中建立 x 坐标轴，一个电子仅在电场力作用下沿 x 轴正方向运动， 经过 A、B、C 三点，已知 xC-xB = xB- xA。该电子的电势能 Ep 随坐标 x 变化的关系如图乙所示。 则下列说法中正确的是（ ）A．A 点电势高于 B 点电势 B．A 点的电场强度小于 B 点的电场强度 C．A、B 两点电势差 UAB 等于 B、C 两点电势差 UBC D．电子经过 A 点的速率小于经过 B 点的速率 【答案】D 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 7．2019 年 10 月 5 日 2 时 51 分，我国在太原卫星发射中心用长征四号丙运载火箭，成功将“高 分十号”地球同步卫星发射升空。一般发射地球同步卫星要经过两次变轨才能进入地球同步轨 道。如图所示，先将卫星送入较低的圆轨道Ⅰ，经椭圆轨道Ⅲ进入地球同步轨道Ⅱ。已知“高 分十号”卫星质量为 m 卫，地球质量为 m 地，轨道Ⅰ半径为 r1，轨道Ⅱ半径为 r2，A、B 为两轨 道的切点，则下列说法正确的是（ ） α γA．“高分十号”在轨道Ⅰ上的运行速度大于 7.9km/s B．若”高分十号”在轨道 I 上的速率为 v1：则在轨道 II 上的速率 v2=v1 C．在椭圆轨道上通过 B 点时“高分十号”所受万有引力小于向心力 D．假设距地球球心 r 处引力势能为 Ep=－ 则“高分十号”从轨道Ⅰ转移到轨道Ⅱ，其 机械能增加了 － 8、光滑水平面上有一静止木块，质量为 m 的子弹水平射入木块后木穿出，子惮与木块运动的 速度图象如图所示。由此可知（　 ） A．木块质量是 2m B．子弹进入木块的深度为 C．木块所受子弹的冲量为 D．子弹射入木块过程中产生的内能为 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。 1 2 r r Gm m r 卫地 12 Gm m r 卫地 22 Gm m r 卫地 0 0 2 v t 0 1 4 mv 2 0 1 4 mv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）某同学做“验证机械能守恒定律”实验如图所示，采用重物自由下落的方法： ①实验中，下面哪些测量工具是必需的？______； A、天平 B、直流电源 C、刻度尺 D、秒表 ②实验中，已知打点计时器所用电源的频率为 50Hz，当地的重力加速度 g=9.80m/s2，所用重 物的质量为 ，实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示，把第一点记作 0，另选连续 的 4 个点 A、B、C、D 作为测量的点，经测量知道 A、B、C、D 到 0 点的距离分别为 62.99cm，70.18cm，77.76cm，85.73cm，根据以上的数据，可知重物由 0 点运动到 C 点时， 动能的增加量等于 7.57J，重力势能的减小量等于______J，动能的增加量______重力势能的减 小量（填“＞”、“＝”或“＜”）（计算结果保留三位有效数字），该同学的实验结果能否验证机械 能守恒定律___________ 。（填“能”或“不能 ”） （1）【答案】C 7.62 ＜ 能 （2）某同学利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内阻。现备有下列器材： A．待测的干电池一节 B．电流表 A(量程 0∼0.6A，内阻 RA=1.0Ω) C．电压表 V(量程 0∼3V，内阻 Rv 约 lkΩ) D．滑动变阻器 R(0∼20Ω，l.0A) 1.00kgE. 开关和若干导线 ①该同学考虑到电流表内阻已知，为了减小实验误差选择______图(选填“甲”或“乙”)作为实验 电路。 ②右图是该同学根据合理电路所绘出的 U-I 图象(U、I 分别为电压表 V 和电流表 A 的示数)。 根据该图象可得被测电池的电动势 E=______V，内阻 r=______Ω。（保留一位小数） 10．（14 分）如图所示为某型号气垫船，其总质量为 ，装有额定输出功率为 的燃气轮机。若该气垫船由静止开始做匀加速直线运动，当速度为 时，燃气轮机达 到额定输出功率，之后保持该功率不变继续运动 距离，达到最大速度匀速运动，假设整 个过程中气垫船所受阻力恒为 ，重力加速度 取 。求： (1)燃气轮机提供的最大牵引力； (2)整个过程气垫船的最大速度； (3)气垫船由静止开始到最大速度过程所经历的时间。 53 10 kg× 6000kW 36km / h 30m 53 N10× g 210m / s11．（16 分）如图直角坐标系 xOy 中，第Ⅰ象限内存在场强为 E，沿 x 轴负方向的匀强电场， 第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ象限内存在垂直坐标平面向里的匀强磁场。一质量为 m、电荷量为 q（q>0）的 带电粒子，从 P（l，l）处由静止开始运动，第 1 次通过 x 轴时沿 y 轴负方向。不计粒子重力。 求： （1）匀强磁场的磁感应强度大小； （2）粒子第 3 次经过 y 轴时的纵坐标； （3）通过计算说明粒子离开 P 点后能否再次经过 P 点。12．（18 分）如图所示，不等宽的两段光滑平行导轨由水平和倾斜两部分组成，两根由同种材 料制成的质量均为 的导体棒垂直导轨放置，导体棒 的长度为 ，导体棒 的长度为 ， 导体棒的长度与所在导轨的宽度相等，导体棒可在各自的导轨上滑动不会脱离导轨。倾斜导 轨与水平方向的夹角为 ，导体棒 的电阻为 ，锁定在距水平地面高为 的位置。水平的 宽、窄导轨处都有与水平方向成 角的匀强磁场，磁感应强度大小为 ，重力加速度为 。 设磁场范围足够大，宽、窄两部分导轨均足够长，导轨电阻不计。 （1）现给导体棒 一个向右的初速度 ，求导体棒 向右运动的最大距离为多少； （2）给导体棒 一个向右的初速度 的同时，对导体棒 施加一个水平向右的力 ， 使导体棒 从速度 逐渐减为 0，已知在此过程中导体棒 上产生的焦耳热为 ，求力 做的功为多少； （3）在导体棒 静止时，将导体棒 解除锁定，则两导体棒的最终速度为多少？整个过 程中导体棒 上产生的焦耳热为多少？ m AB l CD 2l θ AB r h θ B g CD 0v CD CD 0v CD F CD 0v CD Q F CD AB AB参考答案 1 2 3 4 5 6 7 8 B A B C D ABC BD BD 9．【答案】 （1）C 7.62 ＜ 能 （2）乙 10.【答案】(1) ；(2)20m/s；(3)19s 【解析】 （1）整个过程中匀加速阶段牵引力最大，匀加速结束时速度为 由 解得 （2）达到最大速度时，气垫船处于匀速阶段，此时牵引力与阻力大小相等，则由 ， 解得 1.5V 0.5Ω 56 10 N× 1 36km/h 10m/sv = = m m 1P F v= 6 5m m 1 6 10 N 6 10 N10 PF v ×= = = × m mP fv= m m 20m/sPv f = =（3）由牛顿第二定律得 则匀加速阶段经历的时间 设达到额定功率后到最大速度经历时间为 ，则由动能定理得 解得 则启动整个过程经历时间 11.【答案】（1） ；（2） ；（3）以后粒子的轨迹逐渐向上不会再次经过 P 点， 证明见解析。 【解析】 （1）设粒子经第Ⅰ象限的电场加速后，到达 y 轴时的速度为 ，根据动能定理 ① 由左手定则可以判断，粒子向－y 方向偏转，如图所示： 由几何关系知，粒子在磁场中运动的半径为 ② 由牛顿第二定律得： ③ 由①②③得： ④ （2）粒子第 2 次经过 x 轴时，速度沿+y 方向，位置坐标为 ⑤ 粒子在电场中做类平抛运动，经历的时间 ，第 3 次经过 y 轴时，轨迹如图 ⑥； ⑦； ⑧ mF f ma− = 1 1 10svt a = = 2t 2 12 2 m 1 1 2 2SPt f mv mv− = − 2 9st = 1 2 19st t t= + = 2mEB ql = 2l 1v 2 1 1 2qEl mv= 1R l= 2 1 1 1 vqv B m R = 2mEB ql = 2x l= 3t 21 2l at= qEa m = 3 1y v t=由①⑤⑥⑦⑧得 （3）粒子第 2 次离开电场时，根据动能定理有： 解得 ，θ=45° 粒子第 2 次进入磁场时做圆周运动的半径 R2，根据半径公式可得： 第三次进入电场是从坐标原点 O 处沿与 x 轴正向 45°角斜向上方向。由类平抛对称性可知，粒 子运动的横坐标为 l 时，纵坐标的值为 2l，可知本次不会经过 P 点。 粒子将从 y=4l 处第 3 次离开电场， 第 3 次通过磁场后从 y=2l 处与+x 方向成 45°角斜向上第 4 次过电场，不会经过 P 点。 以后粒子的轨迹逐渐向上不会再次经过 P 点。 12【答案】（1） （2） （3） ； ； 【解析】 （1）对 CD 棒由动量定理 其中 ； ； ；其中 RCD=4r 联立解得 （2）在此过程中导体棒 CD 上产生的焦耳热为 Q，则因为 AB 和 CD 中电流相同，根据 Q=I2Rt 可知 AB 棒上产生的焦耳热为 Q，由能量关系可知力 F 做的功为 （3）在导体棒 CD 静止时，将导体棒 AB 解除锁定，则 AB 棒到达水平面时 两导体棒的最终稳定时，回路感应电流为零，两棒产生的感应电动势大小相等方向相反，设 此时 AB 的速度 v1，CD 的速度为 v2，则 即 由动量定理，对 AB： 对 CD: 解得 ； 3 2y l= 2 2 2 1 1 1 2 2qEl mv mv= − 2 12v v= 2 12R R= 0 2 2 5 4 sin mv r B l θ 2 0 5 1 4 2Q mv− 4 25 gh 2 25 gh 1 25 mgh 02 0BI l t mv− ⋅ ⋅∆ = − I t q∆ = EI r R = + sin 2= B l xE t t θ∆Φ ⋅ ⋅= ∆ ∆ 0 2 2 5 4 sin mv rx B l θ= 1 4 2 2 0 0 1 1 5 1 4 2 4 2W Q Q mv Q mv= + − = − '2 0 1 2mgh mv= 1 2sin sin 2B lv B lvθ θ= ⋅ 1 22v v= ' ' 1 0sinB I l t mv mvθ− ⋅ ∆ = − ' 2sin 2B I l t mvθ ⋅ ∆ = 1 4 25v gh= 2 2 25v gh=根据能量关系可知回路产生的总焦耳热 则整个过程中导体棒 AB 上产生的焦耳热为 ' 2 2 1 2 1 1 1 2 2 5Q mgh mv mv mgh= − − = ' 1 4 25AB rQ Q mghr r = =+