天津市东丽区2020届高三物理学业水平等级模拟试题（三）（Word版附解析）

2020 年天津市东丽区高三学业水平等级考模拟试卷 物理 第Ⅰ卷 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.下列说法中正确的是 A. 物体温度改变时，物体分子 平均动能一定改变 B. 物体吸收热量后，温度一定升高 C. 布朗运动就是液体分子的热运动 D. 当分子间的距离变小时，分子间作用力一定减小 【答案】A 【解析】 温度是分子平均动能的标志，则物体温度改变时，物体分子的平均动能一定改变，选项 A 正 确；根据热力学第一定律可知，物体吸收热量后，若物体对外做功，则温度不一定升高，选 项 B 错误；布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动，是液体分子的热运动的表 现，选项 C 错误；当分子力表现为斥力时，分子间的距离变小时，分子间作用力一定变大； 当分子力表现为引力时，分子间的距离变小时，分子间作用力先变大后减小；选项 D 错误； 故选 A. 2.居室装修中常用的大理石等天然石材，若含有铀、钍等元素就会释放出放射性气体氡。氡会 经呼吸进入人体并停留于在体内发生衰变，放射出 α、β、γ 射线。这些射线会导致细胞发生变 异，引起疾病。下列相关说法正确的是（ ） A. 铀 衰变为镭 Rn 要经过 4 次 α 衰变和 4 次 β 衰变 B. 放射性元素发生衰变时放出的 α 射线具有波粒二象性 C. 放射性元素发生 β 衰变时所释放的电子是原子核内的质子转变为中子时产生的 D. 处于激发态的氧原子发出的某一单色光照射到某金属表面能发生光电效应，若这束光通过 玻璃砖折射后，再射到此金属表面将不会再产生光电效应 【答案】B 【解析】 【详解】A．铀 衰变为镭 Rn，质量数减小 16，而质子数减小 6，经过一次次 α 衰变， 的 238 92 U 222 86 238 92 U 222 86质量数减小 4，质子数减小 2，而一次 β 衰变质量数不变，则质子数增大 1，因此要经过 4 次 α 衰变和 2 次 β 衰变，故 A 错误； B．放射性元素发生衰变时放出的 α 射线，属于实物粒子，也具有波粒二象性，故 B 正确； C．β 衰变时所释放的电子是原子核内的中子衰变为质子时产生的，故 C 错误； D．发出的某一单色光照射到某金属表面能发生光电效应，若这束光通过玻璃砖折射后，虽光 速变化了，但其频率不变，再射到此金属表面，仍将会再产生光电效应，故 D 错误。 故选 B。 3.如图所示，水平面上的 P、Q 两物块的接触面水平，二者叠在一起在作用于 Q 上的水平 恒定拉力 F 的作用下向右做匀速运动，某时刻撤去力 F 后，二者仍能不发生相对滑动．关 于撤去 F 前后 Q 的受力个数的说法正确的是 A. 撤去 F 前 6 个，撤去 F 后瞬间 5 个 B. 撤去 F 前 5 个，撤去 F 后瞬间 5 个 C. 撤去 F 前 5 个，撤去 F 后瞬间 4 个 D. 撤去 F 前 4 个，撤去 F 后瞬间 4 个 【答案】B 【解析】 撤去 F 前，物体 Q 受到：重力、地面的支持力、P 对 Q 的压力、地面对 Q 的摩擦力和力 F 共 5 个力的作用；撤去 F 后的瞬间，两物体做减速运动，此时 Q 受力:重力、地面的支持力、P 对 Q 的压力、地面对 Q 的摩擦力和 P 对 Q 的摩擦力，共 5 个力作用；故选 B. 4.2018 年 12 月 8 日，肩负着亿万中华儿女探月飞天梦想的嫦娥四号探测器成功发射，“实现人 类航天器首次在月球背面巡视探测，率先在月背刻上了中国足迹”．已知月球的质量为 、 半径为 ，探测器的质量为 ，引力常量为 ，嫦娥四号探测器围绕月球做半径为 的匀速 圆周运动时，探测器的（ ） M R m G rA. 周期为 B. 动能为 C. 角速度为 D. 向心加速度为 【答案】A 【解析】 【 详 解 】 由 万 有 引 力 提 供 向 心 力 可 得 ， 可 得 ，故 A 正确；解得 ，由于 ，故 B 错误；解 得 ，故 C 错误；解得 ，故 D 错误．综上分析，答案为 A 5.如图所示，边长为 L、匝数为 N，电阻不计的正方形线圈 abcd 在磁感应强度为 B 的匀强磁 场中以角速度 ω 绕转轴 OO′匀速转动，轴 OO′垂直于磁感线且位于线圈平面内，在线圈外接 一含有理想变压器的电路，变压器原、副线圈的匝数分别为 n1 和 n2，保持线圈以恒定角速度 ω 转动，下列判断正确的是（ ） A. 交流电压表 V1 的示数等于 NBωL2 B. 变压器 输入功率与输出功率之比为 n1: n2 C. 交流电压表 V2 的示数为副线圈两端电压的有效值 D. 在图示位置时线圈中磁通量为零，感应电动势最小 【答案】C 【解析】 【详解】交流电压的最大值等于 NBωL2，电压表 V1 示数为有效值 ，A 错误；变压器 的输入与输出功率之比为 1：1，故 B 错误；交流电压表 V2 的示数为副线圈两端电压的有效值， 的 2 34π r GM 2 GMm R 3 Gm r 2 GM R 2 2 2 2 2 4GMm vm r m r m mar T r π ω= = = = 3 2 rT GM π= GMv r = 21 2 2k GMmE mv r = = 3 GM r ω = 2 GMa r = 2 2 NB Lω选项 C 正确；在图示位置时线圈平面与磁场平行，线圈中磁通量为零，感应电动势最大，故 D 错误； 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） 6.两束单色光 a 和 b 沿如图所示方向射向半圆形玻璃砖的圆心 O，已知 a 光在底边界面处发生 了全反射，两束光沿相同方向射出，则下列说法中正确的是（　　） A. 在真空中，a 光的速度比 b 光的大 B. 如果用 a 光照射某金属能产生光电效应，则用 b 光照射该金属也能产生 C. 将 a 光、b 光以相同角度斜射到同一块平行玻璃板，透过平行表面后，a 光侧移量大 D. 分别用 a 和 b 在相同条件下做双缝干涉实验，a 光的条纹间距比 b 光的小 【答案】CD 【解析】 【详解】A．在真空中光的传播速度都相同即为光速，故 A 错误； B．令现在两束光出射方向为 Oc，根据光路的可逆性，若两束单色光 a 和 b 沿着 cO 方向入射， 则 a 光将发生全反射，而 b 光发生折射，则知 a 光的临界角小于 b 光的临界角，由临界角公 式 得知，玻璃对 a 光的折射率较大，则 a 光的频率较大，如果用 a 照射某金属能产 生光电效应，则用 b 照射该金属不一定能产生，故 B 错误； C．将 a 光、b 光以相同角度斜射到同一块平行玻璃板，玻璃对 a 光的折射率较大，则 a 光进 入玻璃板时，a 的折射角大，透过平行表面后，a 光侧移量大，故 C 正确； D．a 光的频率较大，波长较短，而干涉条纹的间距与波长成正比，故 a 光的条纹间距比 b 光 的小，故 D 正确。 故选 CD。 7.一带负电的粒子只在电场力作用下沿 x 轴正方向运动，其电势能 EP 随位移 x 变化的关系如 图所示，其中 0~x2 段是对称的曲线，x2~ 段是直线，则下列说法正确的是（　　） 1sinC n = 3xA. 处电场强度为零 B. 、 、 处电势 、 、 的关系为 C. 粒子在 ~ 段速度 v 随 x 均匀减小 D. ~ 段是匀强电场 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．根据电势能与电场力关系 可知 Ep－x 图像切线的斜率是电场力，在 x1 处切线斜率为零，粒子在 x1 处所受电场力为零， 则 x1 处电场强度为零，故 A 正确； B．根据电势能与电势的关系 Ep=qφ，粒子带负电， ，则知电势能越大，粒子所在处的 电势越低，所以有 故 B 正确； CD．由图可知 x2~x3 段斜率不变，则电场力不变，场强不变，是匀强电场，粒子所受的电场力 不变，做匀变速直线运动；速度随时间均匀变化，不会随 x 均匀减小的，故 C 错误，D 正确。 故选 ABD。 8.a、b、c 是某弹性绳上的三个质点，沿绳建立 x 坐标轴。一简谐横波正在沿 x 轴的正方向传 播，振源的周期 T=0.4s，t=0.2s 时的波形如图所示，则( ) 1x 1x 2x 3x 1 ϕ 2 ϕ 3 ϕ 1 2 3 ϕ ϕ ϕ> > 2x 3x 2x 3x pqE x E⋅∆ = ∆ 0q < 1 2 3 ϕ ϕ ϕ> >A. 波速为 B 质点 开始振动时，速度方向沿 正方向 C. 时，质点 处于波峰 D. 0 到 0.5s 内，质点 c 通过的路程为 0.9m 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据波形图可知，波长 λ=4m，则 故 A 正确； B．由上下坡法可知，t=0.2s 时 a 点开始向下振动，根据介质中所有质点起振方向都相同可知， 所以质点 b 开始振动时，速度方向沿 y 轴负方向，故 B 错误； C．再经过 t=01s，波刚好传到 b 点，且此时波向下振动，再经过 时，b 点处于波峰处，所以 t=0.6s 时，质点 b 处于波峰，故 C 正确； D．波传到 c 点的时间 所以 0 到 0.5s 内，质点 c 振动了 所以质点 c 通过的路程为 故 D 错误。 故选 AC。 第Ⅱ卷 9.某探究学习小组的同学欲以如图装置中的滑块为对象验证“动能定理”，他们在实验室组装了 一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、 小木块、细沙、垫块等需要的东西．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时， 释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则： 10m/s b y 0.6st = b 4 m/s 10m/s0.4v T λ= = = 30.3s 4t T= = 4 s 0.4s10t = = 10.1s 4T= 0.3ms A= =①实验时为了保证滑块（质量为 M）受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，实验时 除了要满足沙和沙桶的总质量 m 远远小于滑块的质量 M 之外，还需要做的是_____________ ②在①的基础上，某同学用天平称量滑块的质量 M．往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出 此时沙和沙桶的总质量 m．让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打 点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距 L 和这两点的速度大小 v1 与 v2（v1