2020年天津市普通高中学业水平等级性考试物理模拟试题（四）（Word版含答案）

2020 年天津市普通高中学业水平等级性考试物理模拟试题（四） 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．近代物理取得了非常辉煌的成就，下列关于近代物理的说法正确的是（　　） A．用同频率的光照射不同的的金属表面时均有光电子逸出，从金属表面逸出的光电子的最大初动能 Ek 越 大，则这种金属的逸出功 W 就越大 B．137Cs 是核泄漏时对人体产生有害辐射的的重要污染物，其核反应方程式 其中 X 为电 子 C．一个氢原子处在 n=4 的能级，当它跃迁到较低能级时，最多可发出 6 种频率的光子 D．每个核子只与邻近核子产生核力作用，比结合能越大的原子核越不稳定 2．图甲左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中 R1=55 Ω，R2=110 Ω，A、V 为理想电流表和电压 表，若流过负载 R1 的正弦交变电流如图乙所示，已知原、副线圈匝数比为 2:1，下列表述正确的是（ ） A．电流表的示数为 2 A B．原线圈中交变电压的频率为 100 Hz C．电压表的示数为 156 V D．变压器的输入功率 330 W 3．如图甲所示，在平静的水面下有一个点光源 s，它发出的是两种不同颜色的 a 光和 b 光，在水面上形成 了一个被照亮的圆形区域，该区域的中间为 ab 两种单色光所构成的复色光的圆形区域，周边为环状区域， 且为 a 光的颜色（见图乙）．则以下说法中正确的是（ ） 137 137 55 56Cs Ba+X→A．a 光频率比 b 光频率大 B．水对 a 光的折射率比 b 光大 C．在真空中，a 光的传播速度比 b 光大 D．在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，干涉条纹间距 a 光的比 b 光的宽 4．如图所示，为某静电除尘装置的原理图，废气先经过机械过滤装置再进入静电除尘区、图中虚线是某一 带负电的尘埃(不计重力)仅在电场力作用下向集尘极迁移并沉积的轨迹，A、B 两点是轨迹与电场线的交点， 不考虑尘埃在迁移过程中的相作用和电荷量变化，则以下说法正确的是（ ） A．A 点电势高于 B 点电势 B．尘埃在迁移过程中做匀变速运动 C．尘埃在 A 点的加速度大于在 B 点的加速度 D．尘埃在迁移过程中电势能始终在增大 5．如图所示，地球的公转轨道接近圆，哈雷彗星的公转轨迹则是一个非常扁的椭圆。若已知哈雷彗星轨道 半长轴约为地球公转轨道半径的 18 倍，哈雷彗星在近日点与太阳中心的距离为 ，速度大小为 ，在远日 点与太阳中心距离为 ，速度大小为 ，根据所学物理知识判断下列说法正确的是（ ） A．哈雷彗星的公转周期约为 76 年 B．哈雷彗星在近日点速度 小于远日点速度 1r 1v 2r 2v 1v 2vC．哈雷彗星在近日点加速度 的大小与远日点加速度 的大小之比 D．哈雷彗星在椭圆轨道上运动的过程中机械能不守恒 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．一定温度下，饱和汽的分子数密度是一定的，因而饱和汽的压强也是一定的 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 7．一列简谐横波在 t＝0 时刻的波形图如图中实线所示，从此刻起，经 0.2s 波形图如图中虚线所示，波传 播的速度为 5m/s，下列说法正确的是（ ） A．这列波沿 x 轴正方向传播 B．t＝0 时刻质点 a 沿 y 轴正方向运动 C．若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象，则该波所遇到的简谐横波频率为 1.25Hz D．x＝2m 处的质点的位移表达式为 y＝0.4sin (2.5πt＋π) (m) 8．荡秋千是人们平时喜爱的一项休闲娱乐活动，如图所示，某同学正在荡秋千，A 和 B 分别为运动过程中 的最低点和最高点，若忽略空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A．在 B 位置时，该同学速度为零，处于平衡状态 B．在 A 位置时，该同学处于超重状态 1a 2a 2 1 1 2 2 2 2 1 a v r a v r =C．在 A 位置时，该同学对秋千踏板的压力大于秋千踏板对该同学的支持力，处于超重状态 D．由 B 到 A 过程中，该同学向心加速度逐渐增大 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）用如图甲所示的装置验证动量守恒定律。 ①为了减小实验误差，下列做法正确的是_________； A．两球的质量和半径都一样大 B．多次将 A 球从不同的高度释放 C．保证斜槽末端的切线水平 D．减小斜槽对小球 A 的摩擦 ②图乙是 B 球的落点痕迹，刻度尺的“0”刻线与 O 点重合，可以测出碰撞后 B 球的水平射程为________cm； ③本次实验必须进行测量的是__________。 A．水平槽上未放 B 球时，A 球的落点位置到 O 点的水平距离 B．A 球与 B 球碰撞后，A 球和 B 球的落点位置到 O 点的水平距离 C．A 球与 B 球下落的时间 D．A 球和 B 球的质量（或两球质量之比） （2）用伏安法测定一个待测电阻 Rx 的阻值（阻值约为 200Ω），实验室提供如下器材： 电池组 E：电动势 3V，内阻不计电流表 A1：量程 0—10mA，内阻约为 40Ω－60Ω 电流表 A2：量程 0—500μA，内阻为 1kΩ 滑动变阻器 R1：阻值范围 0—20Ω，额定电流 2A 电阻箱 R2：阻值范围 0—9999Ω，额定电流 1A 电键 S、导线若干 要求实验中应尽可能准确的测量 Rx 的阻值，请回答下面问题： ①上述器材中缺少电压表，需选一只电流表将它改装成电压表进行测量， 请在方框中画出测量 Rx 阻值的电 路图，并在图中表明器材代号________； ②实验中将电阻箱 R2 的阻值调到 4000Ω，再调节滑动变阻器 R1，两表的示数如图所示，可读出电流表 A1 的 示数是________mA，电流表 A2 的示数是_______μA，测得待测电阻 Rx 的阻值是__________． 10．（14 分）如图所示，在水平面上依次放置小物块 A 和 C 以及曲面劈 B，其中 A 与 C 的质量相等均为 m， 曲面劈 B 的质量 M=3m，曲面劈 B 的曲面下端与水平面相切，且曲面劈 B 足够高，各接触面均光滑．现让 小物块 C 以水平速度 v0 向右运动，与 A 发生碰撞，碰撞后两个小物块粘在一起滑上曲面劈 B.求： （1）碰撞过程中系统损失的机械能； （2）碰后物块 A 与 C 在曲面劈 B 上能够达到的最大高度． 11．（16 分）如图（甲）所示，将一间距 L=1m 的足够长 U 形导轨固定，倾角为 ，导轨上端连接一 阻值为 R=10.0Ω 的电阻，整个空间存在垂直于轨道平面向上的匀强磁场。质量为 m=1kg、电阻为 r=2.0Ω 的 金属棒 垂直紧贴在导轨上且不会滑出导轨，导轨与金属棒之间的动摩擦因数 ，金属棒 从静止 37θ °= ab 0.5µ = ab开始下滑，下滑的 图像如图（乙）所示，图像中的 段为曲线，AB 段为直线，导轨电阻不计且金属 棒下滑过程中始终与导轨垂直且紧密接触，重力加速度 取 ， ， 。求： （1）匀强磁场的磁感应强度 B 的大小； （2）从开始到 过程中 ab 上产生的热量。 12．（18 分）离子推进器是太空飞行器常用的动力系统，某种推进器设计的简化原理如图 1 所示，截面半径 为 R 的圆柱腔分为两个工作区。I 为电离区，将氙气电离获得 1 价正离子 II 为加速区，长度为 L，两端加有 电压，形成轴向的匀强电场。I 区产生的正离子以接近 0 的初速度进入 II 区，被加速后以速度 vM 从右侧喷 出。 I 区内有轴向的匀强磁场，磁感应强度大小为 B，在离轴线 R/2 处的 C 点持续射出一定速度范围的电子。假 设射出的电子仅在垂直于轴线的截面上运动，截面如图 2 所示（从左向右看）。电子的初速度方向与中心 O 点和 C 点的连线成 α 角（0