2021-2022学年天津市普通高中学业水平等级性考试物理模拟试题（三） （Word版）

这是一份2021-2022学年天津市普通高中学业水平等级性考试物理模拟试题（三） （Word版），共10页。试卷主要包含了单项选择题，不定项选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题
1．下列陈述与事实相符的是（ ）
A．牛顿利用扭秤实验得出万有引力定律
B．卢瑟福预言了中子的存在，查德威克发现了中子
C．开普勒提出所有行星绕太阳运动的轨道都是圆
D．法拉第总结出闭合电路中感应电动势的大小跟穿过这一回路的磁通量的变化率成正比
2．半圆形玻璃砖横截面如图所示，为直径，点为圆心。在该截面内有、两束单色可见光从空气垂直于射入玻璃砖，两入射点到的距离相等。两束光在半圆边界上反射和折射的情况如图所示，则、两束光（ ）
A．在同种均匀介质中传播，光的传播速度较小
B．以相同的入射角从空气斜射入水中，光的折射角大
C．同样条件下，光比光衍射明显
D．分别通过同一双缝干涉装置，光的相邻亮条纹间距小
3．图1是手机无线充电器的示意图，其原理如图2所示：当送电线圈接上220V的正弦交变电流后，会产生一个变化的磁场从而使手机中的受电线圈中产生交变电流，该电流经过其他装置转化为直流电给手机充电，该装置实际上可等效为一个无漏磁的理想变压器：送电线圈的匝数为N1，受电线圈匝数为N2，且。若手机电阻为5Ω，当该装置给手机充电时，则（ ）
A．流过原、副线圈的电流之比为5：1
B．受电线圈两端cd的输出电压为5V
C．充电时流过手机的电流为44A
D．保持ab端输入电压不变，若在充电时玩大型游戏（即增大手机用电功率），则受电线圈的输出电压将变大
4．战绳训练被称为身体训练的“综合训练神器”，如图所示，训练者跨步蹲，双手各正握同一材质的两绳一端，在竖直方向上下甩动，在绳子上交替做出不同的波动，其运动状态可视为简谐振动。由于初练者双手肌肉力量不一致，左手每秒抖动3下，右手每秒抖动4下，则在左、右两绳上传播的波（ ）
A．周期之比为3:4B．速度之比为4:3
C．波长之比为4:3D．振幅之比为3:4
5．排球比赛中，某次运动员将飞来的排球从a点水平击出，球击中b点；另一次将飞来的排球从a点的正下方c点斜向上击出，也击中b点，且b点与c点等高。第二次排球运动的最高点d与a点等高，且两轨迹交点恰好为排球网上端点e。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．两个过程中，排球运动到b点的速度大小可能相等
B．b点与c点到球网平面的水平距离之比为3:2
C．a、c两点高度差与e、c两点高度差之比为4:3
D．运动员两次击球对排球所做的功可能相等
二、不定项选择题
6．一定质量的理想气体从状态甲变化到状态乙，再从状态乙变化到状态丙，其图像如图所示。则该理想气体（ ）
A．甲、丙两状态下的分子平均动能相同
B．由甲到丙，内能先增大后减小
C．由乙到丙，吸收的热量
D．由乙到丙，分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数逐渐减少
7．如图所示，甲、乙为两束光经过同一双缝干涉装置后产生的干涉条纹，丙图为光电效应实验图，实验中得到的光电流I与光电管两端电压关系如图丁所示，下列说法正确的是（ ）
A．若甲光能使丙图中产生光电流，则乙光一定能使丙图中产生光电流
B．当小于0，但没有达到截止电压时，流经电流表方向为从上到下
C．若甲光对应丁图中曲线b，则乙光可能对应丁图中曲线c
D．a光照射光电效应管产生的光电子动能，一定小于b光照射光电效应管产生的光电子动能
8．如图所示，质量为m、电荷量为q的小球在电场强度为E的匀强电场中，以初速度沿直线ON做匀变速运动，直线ON与水平面的夹角为30°，若小球在初始位置的电势能为零，重力加速度为g，则下面说法中正确的是（ ）
A．电场强度E的最小值为
B．如果电场强度为、则小球相对初始位置的最大高度
C．匀强电场的方向可能竖直向上
D．如果电场强度为，小球电势能的最大值为
第Ⅱ卷
9．“探究加速度与质量、力的关系”的实验装置如图甲所示。小车后面固定一条纸带，穿过电火花打点计时器，细线一端连着小车，另一端通过光滑的定滑轮和动滑轮与竖直的拉力传感器相连，拉力传感器用于测小车受到拉力的大小。
（1）在安装器材时，要调整定滑轮的高度，使拴小车的细绳与木板平行，请选出你认为这样做的目的是_______（填字母代号）。
A．防止打点计时器在纸带上打出的点痕不清晰
B．为达到在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车受的合力
C．防止小车在木板上运动过程中发生抖动
D．为保证小车最终能够实现匀速直线运动
（2）实验中________（选填“需要”或“不需要”）满足所挂钩码质量远小于小车质量。
（3）实验小组根据实验数据作出了加速度a与力F的关系图象如图乙所示，图线不过原点的原因是_______。
A．钩码质量没有远小于小车质量
B．平衡摩擦力时木板倾角过大
C．平衡摩擦力时木板倾角过小或未平衡摩擦力
10．（1）小军同学想测量某一未知电阻Rx的阻值，先用欧姆表粗测，采用“10”挡，调零后测量该电阻，发现指针偏转非常大，（指针位置如图中虚线所示），小军同学将倍率换成________（选“1”“100”）并调零后再测，这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示，测量结果是________Ω。
（2）小军同学想进一步更精确地测其电阻Rx，除待测电阻外，实验室还备有的实验器材如下：
A．电流表A1（量程100mA，内阻RA1＝10Ω）
B．电流表A2（量程600mA，内阻约等于1Ω）
C．电压表V（量程15V，内阻约为15kΩ）
D．滑动变阻器R1（0～1Ω，10A）
E．滑动变阻器R2（0～20Ω，1A）
F．定值电阻R3（R3＝20Ω）
G．定值电阻R4（R4＝50Ω）
H．电动势为6V的蓄电池E
I．电键S一个、导线若干
根据粗测的判断，设计一个测量电路，要求测量尽量准确并使电路能耗较小，在方框中画出实验电路图，并将各元件字母代码标在元件的符号旁。
（3）实验中测得电表A1示数为I1，A2表示数为I2，其它所选的物理量题目中已给定请根据设计的电路图写出Rx的测量值表达式：Rx＝________；从测量原理看，其测量值与真实值相比________（填“偏大”“偏小”或“相等”）。
11．如图所示，在足够长的光滑水平面上放有一个长、质量的长木板，木板上表面右端与固定在水平面上的粗糙四分之一圆弧最低点C等高，圆弧半径。从圆弧B点正上方距B点高度的A点由静止释放一个质量的小滑块（可以看成质点），小滑块刚好能滑到长木板的左端，小滑块和长木板之间的动摩擦因数，重力加速度g取。求：
（1）小滑块运动到圆弧最低点C点时的速度大小；
（2）小滑块运动到圆弧最低点C时对圆弧的压力大小；
（3）小滑块经过圆弧时克服摩擦力做的功。
12．如图所示，xOy坐标系中y轴左侧存在半径为R的半圆形匀强磁场区域，圆心位于坐标原点O，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，y轴右侧存在在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为2B。现将质量为m、电荷量为g的带负电的粒子从半圆边界上的A点以某初速度沿x轴正向射入磁场，粒子恰能经过原点O进入y轴右侧磁场区，已知A点到x轴的距离为，不计粒子重力。求：
（1）该粒子从A点射入磁场时的初速度大小；
（2）该粒子从A点射入磁场到第二次经过y轴时运动的总时间。
13．冲击电流计属于磁电式检流计，它可以测量短时间内通过冲击电流计的脉冲电流所迁移的电量，以及与电量有关的其他物理量测量（如磁感应强度）。已知冲击电流计D的内阻为R，通过的电量q与冲击电流计光标的最大偏转量成正比，即（k为电量冲击常量，是已知量）。如图所示，有两条光滑且电阻不计的足够长金属导轨MN和PQ水平放置，两条导轨相距为L，左端MP接有冲击电流计D，EF的右侧有方向竖直向下的匀强磁场。现有长度均为L、电阻均为R的导体棒ab与cd用长度也为L的绝缘杆组成总质量为m的“工”字型框架。现让“工”字型框架从EF的左边开始以初速度（大小未知）进入磁场，当cd导体棒到达EF处时速度减为零，冲击电流计光标的最大偏转量为d，不计导体棒宽度，不计空气阻力，试求：
（1）在此过程中，通过ab导体棒的电荷量和磁场的磁感应强度B的大小；
（2）在此过程中，“工”字型框架产生的总焦耳热Q；
（3）若“工”字型框架以初速度进入磁场，求冲击电流计光标的最大偏转量。
参考答案
1．B2．C3．B4．C5．D6．AD7．AB8．AD
9．B 不需要 B
10． 12.0 相等
11．（1）；（2）46N；（3）2J
【解析】
(1)滑块刚好滑到长木板的左端没有掉下来，此时小滑块和长木板的速度相等，设这个速度为v，则由动量守恒
由功能关系
解出
(2)设在C点圆弧对小滑块的支持力为F，由向心力公式得
代入数据得
根据牛顿第三定律得小滑块经过圆弧最低点C时对圆弧的压力
(3)设小滑块经过圆弧时克服摩擦力做功为W，从A经过B到C，根据动能定理得
代入数据得
12．（1）；（2）
【解析】
（1）粒子从A点射入，在半圆形磁场中运动轨迹如图所示。
由几何关系可知：粒子在该磁场中运动半径
洛伦兹力提供匀速圆周运动的向心力，由牛顿第二定律得：
解得
（2）由几何关系知：粒子在半圆磁场中运动的圆心角为60°，所以粒子在半圆磁场中运动时间为
而周期为
解得
粒子进入y轴右侧磁场，运动轨迹如图，半径为，洛伦兹力提供匀速圆周运动的向心力，由牛顿第二定律得：
周期为
由几何关系可得粒子在y轴右侧磁场运动的圆心角为300°，粒子在y轴右侧磁场运动的时间为
粒子从A点射入磁场到第二次经过y轴时运动的总时间
13．（1），；（2）；（3）
【解析】
（1）由题意可知在框架进入磁场过程中，通过电流计D的电荷量为q=kd ①
因为电流计D的内阻和cd阻值相同，根据并联电路分流规律可知通过D和cd的电量相等，而此过程中ab相当于干路上的电源，所以有 ②
回路的总电阻为 ③
根据法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律以及电流的定义式综合有 ④
联立②③④解得 ⑤
（2）在框架进入磁场过程中，根据动量定理有 ⑥
联立③④⑤⑥解得 ⑦
回路产生的总焦耳热为 ⑧
由于通过ab的电流大小始终等于通过cd和D的电流大小的2倍，则根据焦耳定律可推知
⑨
⑩
所以 ⑪
（3）若“工”字型框架以初速度进入磁场，设cd进入磁场时框架的速度大小为v1，对框架进入磁场的过程根据动量定理有 ⑫
根据④式可知框架进入磁场过程中通过ab和D的电荷量与初速度大小无关，所以 ⑬
解得 ⑭
当框架全部进入磁场之后，ab和cd同时切割磁感线，等效于两个电源并联在一起，此时通过ab和cd的电流大小相等，且通过D的电流等于通过ab和cd的电流之和，对框架全部进入磁场到速度减为零的过程，根据动量定理有 ⑮
根据⑫⑭⑮式可知 ⑯
所以此过程中通过D的电荷量为 ⑰
综上所述，从ab进入磁场到框架速度变为零的整个过程中，通过D的电荷量为 ⑱
因此