2020届天津市塘沽一中高三毕业班第二次模拟考试物理试题 带答案

- 1 - 姓名：___________ 座号：____________ 保密★启用前 2020 年塘沽一中高三毕业班第二次模拟考试 物理 本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共 100 分，考试用时 60 分钟．第Ⅰ卷 1 至 4 页，第Ⅱ卷 5 至 8 页． 温馨提示：疫情期间，受时间和地域限制，此次考试采用线上测试方式，答卷时，考生务必将答案填涂在 答题卡上，拍照上传部分的试题按要求，拍照清楚，在规定时间内完成上传．特殊时期，请各位考生珍惜 实战演练机会，独立作答！ 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． 2．本卷共 8 题，每题 5 分，共 40 分． 一、单项选择题（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． 粒子散射实验发现了质子 B．玻尔理论不仅能解释氢的原子光谱，也能解释氦的原子光谱 C．热核反应的燃料是氢的同位素，裂变反应的燃料是铀 D．中子与质子结合成氘核的过程中需要吸收能量 2．如图所示，三条绳子的一端都系在细直杆顶端，另一端都固定在水平面上，将杆竖直紧压在地面上，若 三条绳长度不同，下列说法正确的有：（ ） A．三条绳中的张力都相等 B．杆对地面的压力等于自身重力 C．绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零 D．绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力 3．在人类太空征服史中，让人类遗憾的是“太空加油站”的缺乏．当通信卫星轨道校正能源耗尽的时候， 它的生命就走到了尽头，有很多成了太空垃圾．如今“轨道康复者”是救助此类卫星的新型太空航天器， 图甲是“轨道康复者”航天器在给太空中“垃圾”卫星补充能源，可简化为图乙所示的模型，让“轨道康 α- 2 - 复者” 对已偏离原来正常工作轨道的卫星 进行校正，则：（ ） A．“轨道康复者” 从图乙所示轨道上加速，与卫星 对接补充能源后开动 上的小发动机向前喷气， 能校正卫星 到较低的轨道运行 B．让 降低到 所在轨道上，补充能源后再开启卫星 上的小发动机校正 C．在图乙中 的动能一定小于 的动能 D．在图乙中， 、 和地球球心三者不可能处在同一直线上 4．如图所示，三条平行等间距的虚线表示电场中的三个等势面，电势值分别为 、 、 ，实线 是一带电粒子（不计重力）在该区域内的运动轨迹， 、 、 是轨迹上的三个点，下列说法正确的是： （ ） A．粒子在三点所受的电场力不相等 B．粒子在三点的电势能大小关系为 C．粒子必先过 ，再到 ，然后到 D．粒子在三点所具有的动能大小关系为 5．如图所示为一种质谱仪的示意图，该质谱仪由速度选择器、静电分析器和磁分析器组成．若速度选择器 中电场强度大小为 ，磁感应强度大小为 、方向垂直纸面向里，静电分析器通道中心线为 圆弧，圆弧 的半径 为 ，通道内有均匀辐射的电场，在中心线处的电场强度大小为 ，磁分析器中有范围足够 大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为 、方向垂直于纸面向外．一带电粒子以速度 沿直线经过速度选 择器后沿中心线通过静电分析器，由 点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的 点，不计粒子重 力．下列说法正确的是：（ ） N M N M M M M N M M N M N 10V 20V 30V a b c pc pa pbE E E< < a b c kb ka kcE E E> > 1E 1B 1 4 ( )OP R E B v P Q- 3 - A．速度选择器的极板 的电势比极板 的低 B．粒子的速度 C．粒子的比荷为 D． 、 两点间的距离为 二、不定项选择题（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 的得 5 分，选对但不全的得 3 分，选错或不答的得 0 分） 6．以下说法正确的是：（ ） A．已知阿伏加德罗常数、气体摩尔质量和密度，可算出该气体分子的直径 B．物质是晶体还是非晶体，比较可靠的办法是从各向异性或各向同性来判断 C．随着分子间距离的增大，分子间的引力和斥力都减小，斥力减小得快，但合力表现仍可能为斥力 D．能量耗散从能量角度反映出自然界的宏观过程具有方向性 7．如图所示，线圈 匝数 ，面积 ，边界 （与线圈的 边重合）右侧存在磁 感应强度 的匀强磁场，若线圈从图示位置开始绕 边以 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 C．线圈转动 时瞬时感应电动势为 D．线圈产生的电动势的有效值为 8．两列在同一介质中的简谐横波沿相反方向传播，某时刻两列波相遇，如图所示，其中实线波的频率为 ，图示时刻平衡位置 处的质点正在向上振动．则下列说法正确的是：（ ） 1P 2P 1 1 Bv E = 2 1 2 1 E ERB P Q 2 2 1 2ERB E B ABCD 10n = 20.4S m= MN AB 2B Tπ= AB 10 /rad sω π= 80V 1 60 s 40 3V 40V 2.50Hz 3x m=- 4 - A．实线波沿 轴正方向传播，虚线波沿 轴负方向传播 B．两列波在相遇区域发生干涉现象 C．两列波的波速均为 D．从图示时刻起再过 ，平衡位置 处的质点将位于 处 保密★启用前 2020 年塘沽一中高三毕业班第二次模拟考试 物理 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）如图所示，打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装 置验证机械能守恒定律．打点计时器所接交流电源频率是 ． ①对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是_________． A．精确测量出重物的质量 B．两限位孔在同一竖直线上 C．重物选用质量和密度较大的金属重锤 D．释放重物前，重物离打点计时器下端远些 ②按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示．纸带上各点是打点 计时器连续打出的计时点，其中 点为纸带上打出的第一个点． （a）重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选 x x 25 /m s 0.025s 1.875x m= 30y cm= 50Hz O- 5 - 项有__________． A． 、 和 的长度 B． 、 和 的长度 C． 、 和 的长度 D． 、 和 的长度 （b）用刻度尺测得图中 的距离是 的距离是 ，则可测得当地的重力加速度是 ________ ．（计算结果保留三位有效数字） （2）小明同学想要设计一个既能测量电源电动势和内阻，又能测量定值电阻阻值的电路． 他用了以下的实验器材中的一部分，设计出了图（a）的电路图： a．电流表 （量程 ，内阻很小）； 电流表 （量程 ，内阻 ）； b．滑动变阻器 ； c．两个定值电阻 ； d．待测电阻 ； e．待测电源 （电动势约为 ，内阻约为 ） f．开关和导线若干 ①根据实验要求，与电流表 串联的定值电阻为______________（填“ ”或“ ”） ②小明先用该电路测量电源电动势和内阻，将滑动变阻器滑片移至最右端，闭合开关 ，调节滑动变阻器， 分别记录电流表 、 的读数 、 ，得 与 的关系如图（b）所示． 根据图线可得电源电动势 _____ ；电源内阻 _____ ，（计算结果均保留两位有效数字） ③小明再用该电路测量定值电阻 的阻值，进行了以下操作： a．闭合开关 、 ，调节滑动变阻器到适当阻值，记录此时电流表 示数 ，电流表 示数 ； b．断开开关 ，保持滑动变阻器阻值不变，记录此时电流表 示数 ，电流表 示数 ；后断开 ； OA OB OG OE DE EF BD BF EG AC BF EG AB 1.76 ,cm FG 3.71cm 2/m s 1A 0.6A 2A 300 Aµ 1000Ar = Ω (0 20 )R − Ω 1 21000 , 9000R R= Ω = Ω xR E 3V 2Ω 2A 1R 2R 1S 1A 2A 1I 2I 1I 2I E = V r = Ω xR 1S 2S 1A aI 2A bI 2S 1A cI 2A dI 1S- 6 - c．根据上述数据可知计算定值电阻 的表达式为__________．若忽略偶然误差，则用该方法测得的阻值与 其真实值相比________（填“偏大”、“偏小”或“相等”） 10．（14 分）如图所示，小球 静止在光滑水平面 上的 点，被长为 的细绳悬挂于 点，细绳拉直但 张力为零．小球 从光滑曲面轨道 上的 点由静止释放，沿轨道滑下后，进入水平面 （不计小球在 处的能量损失），与小球 发生正碰，碰后两球粘在一起，在细绳的作用下在竖直面内做圆周运动且恰好通 过最高点．已知小球 的质量为 ，小球 的质量为 ．已知当地重力加速度为 ．求： （1）小球 与 碰后的瞬时速度 的大小； （2） 点与水平面 间的高度差 ． 11．（16 分）如图所示，足够长的平行光滑金属导轨 、 相距 ，倾斜置于匀强磁场中，磁场方向垂 直导轨平面向上，断开开关 ，将长也为 的金属棒 在导轨上由静止释放，经时间 ，金属棒的速度大 小为 ，此时闭合开关，最终金属棒以大小为 的速度沿导轨匀速运动．已知金属棒质量为 ，电阻为 ， 其他电阻均不计，重力加速度为 . （1）求导轨与水平面夹角 的正弦值及磁场的磁感应强度 的大小； （2）若金属棒的速度从 增至 历时 ，求该过程中流经金属棒的电荷量 ． 12．（18 分）如图所示， 坐标系中，在 的区域内分布有沿 轴正方向的匀强电场，在 的区域内分布有垂直于 平面向里的匀强磁场，一质量为 、电荷量为 的粒子以初速度 由坐标 处沿 轴正方向射入电场．己知电场强度大小 ，粒子重力不计．求： xR b BC C L O a AB A BC B b a M b , 5m M m= g a b v A BC h MN PQ L S L ab t 1v 2v m r g α B 1v 2v t∆ q xOy 0y < y 00 y y< < xOy m q+ 0v ( )00, y− x 2 0 02 mvE qy =- 7 - （1）粒子第一次到达 轴速度的大小和方向； （2）要使粒子不从 边界射出磁场，求磁感应强度应满足的条件； （3）要使粒子从电场进入磁场时能通过点 （图中未画出），求磁感应强度的大小． 2020 届高三毕业班第二次模拟考试物理答案 1-5 C C A B C 6-8 CD BD AD 9．（1）①BC ②（a）BD （b）9.75 （2）① ②3.0 2.1 ③ 相等 10.（1）两球恰能到达圆周最高点时， 设两球碰后瞬间速度为 ，则从碰后到最高点过程中由动能定理可知： 得 与 球碰后瞬间的速度大小为 ． （2）设两球碰前 球速度为 ，两球碰撞过程动量守恒： 所以 球从 点下滑到 点过程中，由机械能守恒定律得： ． 答案：（1） （2） 11．（1）开关断开时，金属棒在导轨上匀加速下滑， x 0y y= ( )050 ,0P y 2R ( )2 d b A c a I I r RI I  − +    2 ( ) ( )M m g M m L ν+ = + V共 2 21 1( ) 2 ( ) ( )2 2M m g L M m v M m v− + ⋅ = + − + 共 a b 5v gL=共 a Cv ( )CMv M m v= + 共 6 55Cv gL= a A C 21 2 CMgh Mv= 3.6h L= 5gL 3.6L- 8 - 由牛顿第二定律有 由匀变速运动的规律有： 解得 开关闭合后，金属棒在导轨上做变加速运动，最终以 匀速运动，匀速时 又有： 解得 ． （2）在金属棒变加速运动阶段，根据动量定理可得 其中 联立上式可得 ． 答案：（1） 12．解析：（1）粒子在电场中做类平抛运动，则有： 解得： sinmg maα = 1v at= sin N gt α = 2v sinmg BILα = 2BLvI r = 1 2 1 mrvB L v t = 2 1sinmg t BIL t mv mvα∆ − ∆ = − I t q∆ = ( ) 2 1 1 2 1 mvq v t v t v t rv t = + ∆ − 1v gt 2 1 mrv L v t 2 0 0 1, 2x v t y at= = , yqE ma v at= = 0 02 , yx y v v= =- 9 - 进入磁场时的速度 速度与 轴夹角的正切值 ，得 若粒子刚好不从 边界射出磁场，则有： 由几何关系知 解得 故要使粒子不从 边界射出磁场，应满足磁感应强度 ． （2）粒子相邻两次从电场进入磁场时，沿 轴前进的距离 其中初始位置为 由 得 又因为粒子不能射出边界： ，所以 ，即 所以有 粒子通过 点，回旋次数 则 ，即 为整数，只能取 和 时， 时， 时， ． 2 0 02yv v v v= + = x 0 tan 1yv v θ = = 45θ = ° 0y y= 2 B vqv m r = 0 21 2 r y  + =    0 0 ( 2 1)mvB qy += 0y y= 0 0 ( 2 1)mvB qy +> x 02 2 4 2x x r y r′ ′∆ = − = − ( )02 ,0y mvr qB ′ = ( )0 0 2 4 mvB q y x = − ∆ 0y y= 0 2 12 r y   ′+