天津宁河区芦台四中2020届高三物理模拟训练（二）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（二） 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．普朗克在研究黑体辐射问题时提出光子说 B．玻尔将量子观念引入了原子领域，成功地解释了氢原子光谱的实验规律 C．核反应中原子核的结合能的原子核所有能量的总和 D．核衰变时放出的射线都是由带电粒子所组成的 2、沿同一直线运动的 A、B 两物体运动的 v-t 图象如图所示，由图象可知 A．A、B 两物体运动方向始终相同 B．A、B 两物体的加速度在前 4s 内大小相等、方向相反 C．A、B 两物体在前 4s 内不可能相遇 D．A、B 两物体若在 6s 时相遇，则时开始时二者相距 30m 3、理想变压器原线圈 a 匝数 n1=500，副线圈 b 匝数 n2=100，线圈 a 接在如左图所示的交变电压的交流电源 上，“3 V，6 W”的灯泡恰好正常发光，电阻 R1=50 Ω，R2=18.5 Ω，电压表 V 为理想电表，下列说法正确的是 A．通过副线圈 b 的交变电流的频率为 10HZ B．电压表的示数为 44V C．电阻 R1 消耗的电功率为 8W D．通过电阻 R1 的电流为 10A4、我国绕月探测工程已取得重要进展。设地球、月球的质量分别为 m1、m2，半径分别为 R1、R2，人造地 球卫星的第一宇宙速度为 v，对应的环绕周期为Ｔ，则环绕月球表面附近圆轨道飞行的探测器的速度和周期 分别为 A． m2R1 m1R2v， m1R23 m2R13T B． m1R2 m2R1v， m2R13 m1R23T C． m2R1 m1R2v， m2R13 m1R23T D． m1R2 m2R1v， m1R23 m2R13T 5、右图的直线 a、b 和 c、d 是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q 是它们的交点，四点处的电势 分别为 φM、φN、φP、φQ，一电子由 M 点分别运动到 N 点和 P 点的过程中，电场力所做的负功相等，则 A．直线 c 位于某一等势面内，φM>φN B．直线 a 位于某一等势面内，φM>φQ C．若电子由 M 点运动到 Q 点，电场力做正功 D．若电子由 P 点运动到 Q 点，电场力做负功 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、下列说法正确的是 A．光电效应揭示了光具有粒子性，光的双缝干涉实验揭示了光具有波动性 B．肥皂泡在阳光下呈现彩色，这是光的衍射现象 C．水中的气泡看起来特别明亮是因为光从气泡射向水中时，一部分光在界面上发生了全反射 D．光纤通信是一种现代通信手段，光纤内芯的折射率比外壳的大 7、一定质量的理想气体从状态 A 变化到状态 B，再由状态 B 变化到状态 C，其状态变化过程的 p-V 图象如 图所示。已知气体在状态 A 时的温度为 17℃，热力学温度与摄氏温度间的关系为 T=t+273K，则下列说法正 确的是 A．气体在状态 B 时的温度为 290K B．气体在状态 C 时的温度为 580K C．气体由状态 B 到状态 C 的过程中，温度降低，内能减小 D．气体由状态 B 到状态 C 的过程中，从外界吸收热量8、一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，图甲是波传播到 x=5m 的 M 点的波形图，图乙是质点 N（x=3m）从此 时刻开始计时的振动图像，Q 是位于 x=10m 处的质点．下列说法正确的是 A．这列波的传播速度是 1.25m/s B．M 点以后的各质点开始振动时的方向都沿＋y 方向 C．质点 Q 经过 8s 时，第一次到达波峰 D．在 0～16s 内，质点 Q 经过的路程为 1.1m 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）①某同学通过实验得到如图乙所示的 a-F 图象，造成这一结果的原因是：在平衡摩擦力时木板与水平 桌面间的倾角________（填“偏大”或“偏小”）。 ②该同学在平衡摩擦力后进行实验，实际小车在运动过程中所受的拉力________砝码和盘的总重力（填“大 于”、“小于”或“等于”），为了便于探究、减小误差，应使小车质量 M 与砝码和盘的总质量 m 满足________ 的条件。③某同学得到如图所示的纸带。已知打点计时器电源频率为 50 Hz。A、B、C、D、E、F、G 是纸带上 7 个 连续的点。Δs＝sDG－sAD＝________ cm。由此可算出小车的加速度 a＝________ m/s2（保留两位有效数字）。 （2）某同学通过实验测定一捆长度约为 100m 的铜导线（电阻约为 1.5Ω）的实际长度，首先利用螺旋测微 器测量其直径，如图 1 所示，再利用下列器材测出铜导线的电阻。 可供使用的器材有 电流表：量程 0.6A，内阻约 0.2Ω； 电压表：量程 3V，内阻约 9kΩ； 滑动变阻器 R1：最大阻值 10Ω； 滑动变阻器 R2：最大阻值 200Ω； 定值电阻：Ro=3Ω 电源：电动势 6V，内阻可不计； 开关、导线若干 要求实验中尽可能准确地测量铜导线的阻值，回答下列问题： ①由图 1 可知，铜导线的直径 D= _____________mm。 ②实验中滑动变阻器应选 （选填“R1”或“R2”）。 ③在图 2 方框内画出测量铜导线阻值的电路图。（铜导线用电阻元件符号表示） ④调节滑动变阻器，电压表的示数为 U，电流表的示数为 I，铜的电阻率为 ρ，不考虑电表内阻对实验的影 响，则导线的长度为_____________ （用已知和所测量的字母表示）。10、（14 分）滑板运动是一项刺激的运动，深受青少年的喜欢，某次比赛中部分赛道如左下图所示。现将赛 道简化为如右下图所示的模型：平台 A 和平台 BC 相距 h＝3.2 m，粗糙水平轨道 DE 与光滑圆弧形轨道 CD、 EF 相切于 D、E 点。运动员与滑板一起（可看作质点）从平台 A 以速度 v0 水平飞出，恰好从 C 点无能量损 失地沿着圆弧切线进入 CD 轨道，滑过 DE 冲上 EF 轨道，然后返回，恰好到 C 点速度为零。已知人和滑板 总质量为 m＝60 kg，光滑圆弧 CD 对应的圆心角 θ＝53°，圆弧形轨道半径均为 R＝4 m。不计空气阻力，g 取 10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6。求： （1）运动员的初速度 v0； （2）运动员第一次经过 D 点时对圆弧轨道的压力大小； （3）运动员从 A 点开始飞出到返回 C 点的过程中机械能的损失量。 11、（16 分）如图甲所示，MN、PQ 两条平行的光滑金属轨道与水平面成 角固定，N、Q 之间接电阻 箱 R，导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为 B=0.5T。质量为 m 的金 属杆 ab 水平放置在轨道上，其接入电路的电阻位为 r。现从静止释放杆 ab，测得最大速度为 vm。改变电阻 箱的阻值 R，得到 vm 与 R 之间的关系如图乙所示。已知导轨间距为 L=2m，重力加速度 g=10m/s2，轨道足 够长且电阻不计。求： （1）当 R=0 时，杆 ab 匀速下滑过程中产生感应电动势 E 的大小及杆中的电流方向； （2）金属杆的质量 m 及阻值 r； （3）当 R=4 时，回路瞬时电功率每增加 1W 的过程中合外力对杆做的功 W。 0=30θ Ω12、（18 分）如图所示，MN 为平行金属板，N 板上有一小孔 Q，一个粒子源 P 在 M 板附近，可释放初速 度为零，质量为 m，电荷量为 q 的带正电的粒子，粒子经板间加速电场加速后，从小孔 Q 射出，沿半径为 R 的圆筒上的小孔 E 进入圆筒，筒里有平行于筒内中心轴的匀强磁场，磁场的磁感应强度为 B，筒上另一小 孔 F 与小孔 E、Q、P 在同一直线上，该直线与磁场垂直，E、F 连线为筒的直径，粒子进入筒内磁场偏转， 与筒壁碰撞后速度大小不变，方向反向，不计粒子的重力。求： （1）要使粒子以速度 v 进入磁场，M、N 间的电压为多大； （2）若粒子与筒壁碰撞一次后从 F 点射出，粒子在磁场中运动的时间为多少； （3）若粒子从 E 点进入磁场，与筒壁发生三次碰撞后从 F 点射出，则粒子在磁场中运动的路程为多少。（已 知 tan22.5°= ）12 −参考答案 1 2 3 4 5 6 7 8 B D C A A AD BC CD 9、【答案】 （1）偏大 小于 M≫m 1.80 5.0 【解析】 ①当拉力 F 等于 0 时，小车已经产生力加速度，故原因是平衡摩擦力时平衡摩擦力过大，在平衡摩擦力时 木板与水平桌面间的倾角偏大． ②小车运动过程中，砝码和盘向下做加速运动处于失重状态，砝码和盘对细线的拉力小于其重力，小车在 运动过程中受到的拉力小于砝码和盘的总重力； 对整体分析，根据牛顿第二定律得 解得 则绳子的拉力 当 ，即砝码和盘的总质量远小于小车和小车上砝码的总质量时，砝码和盘的总重力在数值上近似等 于小车运动时受到的拉力，所以为了便于探究、减小误差，应使小车质量 M 与砝码和盘的总质量 m 满足 的条件 ③刻度尺上读出 A、D、E 三点的位置，算出 计数点间的时间间隔为 T，由匀变速直线运动的推论△x=aT2 可知，加速度： （2）①1.170 ②R1 ③如图 ④ ( )mg M m a= + mga M m = + 1 Mmg mgF Ma mM m M = = =+ + M m M m ( ) ( )6.50 2.60 cm 2.60 0.50 cm 1.80cms∆ = − − − = 2 2 2 2 2 1.8 10 / 5.0 /0.06 sa m s m sT −∆ ×= = = ρ π 4 )( 2 0 DRI U −10、【解析】 (1) 运动到 C 点，对速度进行分解有： 竖直方向 联立解得： (2) 运动员经过 C 点时的速度 运动员第一次经过 D 点时，根据动能定理 在 D 点，根据牛顿第二定律 根据牛顿第三定律可知对圆弧轨道的压力 (3)取 C 点为零势能面，则初态机械能 返回 C 点时，机械能为零，所以从 A 点开始飞出到返回 C 点的过程中机械能的损失量为 3000J。 11、【解析】 （1）由图可知，当 R=0 时，杆最终以 v=2m/s 匀速运动， 产生电动势 E=BLv=0.5×2×2V=2V 电流方向为由 b 到 a （2）设最大速度为 v，杆切割磁感线产生的感应电动势 E=BLv， 由闭合电路的欧姆定律： ，杆达到最大速度时满足 mgsinθ﹣BIL=0， 解得 ． 由图象可知：斜率为 ，纵截距为 v0=2m/s， 得到： ， 解得：m=0.2kg，r=2Ω． （3）由题意：E=BLv， 0 tan53yv v = ° 2 0 2yv gh− = 0 6m/sv = 2 2 1 0 10m/syv v v= + = 2 2 2 1 1 1 (1 cos53 )2 2mv mv mgR− = − ° 2 2vN mg m R − = ' 2580NN N= = 2 1 0 1 3000J2E mv mgh= + = EI R r = + 2 2 ( )sinmg R rv B L θ+= 4 2 / ( ) 1 / ( )2k m s m s −= ⋅Ω = ⋅Ω 02 2 sinmgr vB L θ = 2 2 sinmg kB L θ = 2EP R r = +得 ，则 由动能定理得 联立解得： ， W=0.6J． 12、【解析】 （1）粒子经加速电场加速，根据动能定理则 求得加速电压的大小 （2）若粒子与筒壁碰撞一次后从 F 点射出磁场，其运动轨迹如甲图所示， 甲 粒子在磁场中运动的时间等于粒子在磁场中做圆周运动的半个周期，即 （3）若粒子进入磁场后，与筒壁发生三次碰撞后从 F 点射出有两种情况 ①轨迹如图乙所示， 乙 2 2 1 mvqU = q mvU 2 2 = r vmqBv 2 = qB m v rT π2π2 == qB mTt π 2 1 == 2 2 2P L vP R r = + 2 2 2 2 2 2 2 1P L v P L vP R r R r ∆ = −+ + 2 2 2 1 1 1 2 2W mv mv= − 2 2 ( ) 2 m R rW PB L += ∆则粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径 粒子在磁场中运动的路程 ②轨道如图丙所示， 丙 则粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径 粒子在磁场中运动的路程 RRr ）（ 125.22tan1 −=°= Rrs )12(π3π2360 1354 11 −=××= RRRr )12( 125.22tan2 += − =°= Rrs )12(ππ2360 454 22 +=××=