天津市宁河区芦台第四中学2020届高三毕业班模拟训练（六）物理试题

2020年天津市宁河区芦台第四中学高三毕业班模拟训练（六）

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．关于天然放射现象，下列说法正确的是（   ）

A．放出的各种射线中，粒子动能最大，因此贯穿其他物质的本领最强

B．原子的核外具有较高能量的电子离开原子时，表现为放射出粒子

C．原子核发生衰变后生成的新核辐射出射线

D．原子核内的核子有一半发生衰变时，所需的时间就是半衰期

2．光电管是一种利用光照射产生电流的装置，当入射光照在管中金属板上时，可能形成光电流。表中给出了6次实验的结果。

由表中数据得出的论断中不正确的是（    ）

A．两组实验采用了不同频率的入射光

B．两组实验所用的金属板材质不同

C．若入射光子的能量为5.0eV，逸出光电子的最大动能为1.9eV

D．若入射光子的能量为5.0eV，相对光强越强，光电流越大

3．如图所示，单匝闭合金属线框abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴OO'匀速转动，设穿过线框的最大磁通量为Φm，线框中产生的最大感应电动势为Em，从线框平面与磁场平行时刻（图示位置）开始计时，下面说法正确的是（   ）

A．线框转动的角速度为

B．线框中的电流方向在图示位置发生变化

C．当穿过线框的磁通量为Φm的时刻，线框中的感应电动势为Em

D．若转动周期减小一半，线框中的感应电动势也减小一半

4．如图1所示，轻弹簧上端固定，下端悬吊一钢球，把钢球从平衡位置向下拉下一段距离A，由静止释放。以钢球平衡位置为坐标原点，竖直向上为正方向建立x轴，当钢球在振动过程中某一次经过平衡位置时开始计时，钢球运动的位移—时间图像如图2所示。已知钢球振动过程中弹簧始终处于拉伸状态，则（  ）

A．t1时刻钢球处于超重状态

B．t2时刻钢球的速度方向向上

C．t1~t2时间内钢球的动能逐渐增大

D．t1~t2时间内钢球的机械能逐渐减小

5．如图1所示，用充电宝为一手机电池充电，其等效电路如图2所示。在充电开始后的一段时间t内，充电宝的输出电压U、输出电流I可认为是恒定不变的，设手机电池的内阻为r，则时间t内（   ）

A．充电宝输出的电功率为UI＋I2r

B．充电宝产生的热功率为I2r

C．手机电池产生的焦耳热为

D．手机电池储存的化学能为UIt－I2rt

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．布朗运动的激烈程度跟温度有关，布朗运动就是分子的热运动

B．一定质量的理想气体保持体积不变，单位体积内分子数不变，但温度升高，单位时间内撞击单位面积上的分子数增多

C．相对湿度定义为空气中水蒸气的压强与水的饱和气压之比

D．雨伞伞面上有许多细小的孔，却能遮雨，是因为水的表面张力作用

7．医用口罩的熔喷布经过驻极处理，在保证常规滤材的物理碰撞阻隔作用基础上，增加了静电吸附作用，吸附可简化为如下过程：某根经过驻极处理后的滤材纤维，其两侧分别带有正负电荷，可吸附带不同电荷的污染物颗粒，某带负电的颗粒物在图中A点时的速度方向如图所示，在很短时间内被吸附到纤维附近的B点，忽略空气的作用力，则在此过程中（    ）

A．颗粒不可能做匀变速运动

B．颗粒在A点时的机械能一定大于在B点时的机械能

C．颗粒在A点时的电势能一定大于在B点时的电势能

D．A点电势可能高于B点电势

8．2019年9月23日，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，以“一箭双星”方式成功发射第47、48颗北斗导航卫星。卫星的工作轨道是比同步卫星轨道低一些的中圆轨道，卫星由发射轨道变轨到中圆轨道b上，轨道a、b相切于P点。则卫星在两轨道上运行时。下列说法正确的是（　　）

A．卫星在轨道b运行周期大于24小时

B．卫星由地面到P点所受引力逐渐减小

C．卫星在轨道a上经过P点时的加速度等于轨道b上经过P点时的加速度

D．卫星在轨道a上经过P点时的动能大于卫星在轨道b上经过P点时的动能

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）关于“验证力的平行四边形定则”的实验，请回答以下问题：

①实验中，除了木板、白纸、图钉、绳套、刻度尺、三角板、量角器外，在下列器材中，还必须使用的器材有_______和_______。

A．天平（含砝码）        B．橡皮条

C．弹簧测力计            D．不同质量的钩码

②下列实验操作合理的是______。

A．实验前，将两测力计水平互拉，选择读数始终相同的两测力计

B．实验时，应保持弹簧测力计、细绳、橡皮条都与木板平行

C．实验中用两个测力计拉绳套时，两个力F1和F2必须相互垂直

D．记录细绳的方向时，标记同一细绳方向的两点要尽量近一些

（2）有一根细而均匀的导电材料样品（如图1a所示），截面为同心圆环（如图1b所示），此样品长L约为2cm，电阻约为100Ω，已知这种材料的电阻率为ρ，因该样品的内径太小，无法直接测量。现提供以下实验器材：

A．20等分刻度的游标卡尺

B．螺旋测微器

C．电流表A1（量程50mA，内阻r1=100Ω）

D．电流表A2（量程100mA，内阻r2大约为40Ω）

E．电流表A3（量程3A，内阻r3大约为0.1Ω）

F．滑动变阻器R（0~10Ω，额定电流2A）

G．直流电源E（12V，内阻不计）

H．待测导电材料样品Rx

I．开关一只，导线若干

请根据上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案，回答下列问题：

①用游标卡尺测得该样品的长度如图2甲所示，其示数L=_______________cm；

用螺旋测微器测得该样品的外径如图2乙所示，其示数D=_______________mm。

②请选择合适的仪器，在答题卡相应位置画出最佳实验电路图，并标明所选器材的字母代号。

③用已知物理量的符号和测量量的符号来表示样品的内径d=_______________。（如若选用电流表A1、A2、A3，则其读数分别用I1、I2、I3表示）

10．（14分）如图，竖直固定轨道abcd段光滑，长为L=1.0m的平台de段粗糙，abc段是以O为圆心的圆弧。小球A和B紧靠一起静止于e处，B的质量是A的4倍。两小球在内力作用下突然分离，A分离后向左始终沿轨道运动，与de段的动摩擦因数μ=0.2，到b点时轨道对A的支持力等于A的重力的，B分离后平抛落到f点，f到平台边缘的水平距离S= 0.4m,平台高h=0.8m，g取10m/s2，求：

（1）AB分离时B的速度大小vB；

（2）A到达d点时的速度大小vd；

（3）圆弧 abc的半径R。

11．（16分）如图所示，水平光滑导轨足够长，导轨间距为，导轨间分布有竖直方向的匀强磁场，磁感应强度为，导轨左端接有阻值为的电阻，电阻两端接一理想电压表。一金属棒垂直放在导轨上，其在轨间部分的电阻也为。现用一物块通过跨过定滑轮的轻绳从静止开始水平牵引金属棒，开始时，物块距地面的高度为，物块落地前的一小段时间内电压表的示数稳定为。已知物块与金属棒的质量相等，不计导轨电阻和滑轮质量与摩擦，导轨始终与金属棒垂直且紧密接触。求：

（1）金属棒的最大速度；

（2）物块的质量；

（3）棒从静止开始到物块刚要落地的过程中，电阻上产生的热量。

12．（18分）人们对电场的认识是不断丰富的，麦克斯韦经典电磁场理论指出，除静止电荷产生的静电场外，变化的磁场还会产生感生电场。静电场和感生电场既有相似之处，又有区别。电子质量为m，电荷量为e。请分析以下问题。

（1）如图1所示，在金属丝和金属板之间加以电压U，金属丝和金属板之间会产生静电场，金属丝发射出的电子在静电场中加速后，从金属板的小孔穿出。忽略电子刚刚离开金属丝时的速度，求电子穿出金属板时的速度大小v。

（2）电子感应加速器是利用感生电场加速电子的装置，其基本原理如图2所示。上图为侧视图，S、N为电磁铁的两个磁极，磁极之间有一环形真空室，下图为真空室的俯视图。电磁铁线圈中电流发生变化时，产生的感生电场可以使电子在真空室中加速运动。

a．如果电子做半径不变的变加速圆周运动。已知电子运动轨迹半径为R，电子轨迹所在处的感生电场的场强大小恒为E，方向沿轨迹切线方向。求初速为0的电子经时间t 获得的动能Ek及此时电子所在位置的磁感应强度大小B；

b．在静电场中，由于静电力做的功与电荷运动的路径无关，电荷在静电场中具有电势能，电场中某点的电荷的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势。试分析说明对加速电子的感生电场是否可以引入电势概念。

参考答案

9、【答案】

（1）①B ；C  ② AB   

（2）①2.285cm②2.698—2.701mm  ③   ④

10、【解析】

（1）B分离后做平抛运动,由平抛运动规律可知：

h=gt2，vB=s/t 

代入数据得：vB=1 m/s

（2）AB分离时，由动量守恒定律得：

mAve=mBvB      

A球由 e到d根据动能定理得：

-μmAgl=mAvd2-mAve2  

代入数据得：vd= 2m/s

（3）A球由d到b根据机械能守恒定律得：

mAgR+mAvb2=mAvd2  

A球在b由牛顿第二定律得：

mAg - mAg=mAvb2/R

代入数据得:R=0.5m

11、【解析】

（1）设金属棒的最大速度，根据法拉第电磁感应定律可得：

根据欧姆定律可得：，

联立解得金属棒的最大速度：

（2）根据欧姆定律可得：

对棒分析，根据平衡条件可得：安

而：安

联立解得物块的质量：

（3）棒从静止开始到物块刚要落地的过程中，由能量守恒可得：总

电阻上产生的热量：总

12、【解析】

（1）电子在电场中加速，由动能定理，，解得

（2）

a．电子受到一直沿切线方向的电场力而不断加速，由牛顿第二定律。

由匀变速直线运动规律，经过时间t，获得速度，动能。

联立以上各式，可得。

电子受到一直指向圆心的洛伦兹力而不断改变速度的方向，。

洛伦兹力充当向心力，。联立可得。

b．假设电场恒定，电子顺时针转一周，电场力做负功，电势能减少；电子逆时针转一周，电场力做正功，电势能增加。可以看出，同样的起点和终点，电场力的做功不同，说明电场力做功不是与路径无关，进而同一点的电势能不是不变的。因此对加速电子的感生电场，是不能引入电势概念的。