天津市普通高中2020届高三学业水平等级性考试物理模拟试题（二）

2020年天津市普通高中学业水平等级性考试物理模拟试题（二）

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.下列说法正确的是（　　）

A. 同种元素的固体，可能由于原子（或分子）的排列方式不同而成为不同的晶体

B. 悬浮微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数越多，布朗运动越明显

C. 系统不可能从单一热源吸热全部用于做功

D. 布料做成的雨伞，纤维间虽然有缝隙，但是不漏雨，原因是雨水和布料浸润

【答案】A

【解析】

【详解】A．同种元素的固体，可能由于原子（或分子）的排列方式不同而成为不同的晶体，如石墨和金刚石，A正确；

B．悬浮微粒越小，液体分子对微粒撞击造成的不平衡性越大，布朗运动越明显，B错误；

C．在引起外界变化的情况下，系统可以从单一热源吸热全部用于做功，C错误；

D．布料（与雨水不浸润）做成的雨伞，纤维间虽然有缝隙，但是不漏雨，原因是液体的表面张力使得雨滴表面收缩，不易穿过雨伞的缝隙，D错误。

故选A。

2.某实验小组用同一光电管完成了光电效应实验，得到了光电流与对应电压之间的关系图像甲、乙、丙，如图所示。则下列说法正确的是（　　）

A. 甲光的频率大于乙光的频率

B. 乙光的波长大于丙光的波长

C. 甲光的光强大于丙光的光强

D. 甲光和丙光产生的光电子的最大初动能不相等

【答案】C

【解析】

【详解】A．根据eUc=Ek=hv-W0，入射光的频率越高，对应的遏止电压Uc越大。甲光的遏止电压小于乙光，所以甲光频率小于乙光的频率，故A错误；
B．丙光的遏止电压小于乙光的遏止电压，所以丙光的频率小于乙光的频率，则乙光的波长小于丙光的波长，故B错误；
C．由于甲光的饱和光电流大于丙光饱和光电流，两光频率相等，所以甲光的强度高于丙光的强度，故C正确；
D．甲光的遏止电压等于丙光的遏止电压，由Ekm=e•U遏可知，甲光对应的光电子最大初动能等于丙光的光电子最大初动能。故D错误；
故选C。

3.理想变压器原线圈两端输入的交变电流电压如图所示，变压器原、副线圈的匝数比为5 ： 1，如图乙所示，定值电阻R0 = 10 Ω，R为滑动变阻器，则下列说法正确的是（  ）

A. 电压表示数为

B. 变压器输出电压频率为10 Hz

C. 当滑动变阻器滑片向下移动时，变压器的输入功率增大

D. 当滑动变阻器滑片向下移动时，电流表的示数减小

【答案】C

【解析】

【详解】A． 原线圈电压有效值为220V，根据电压与匝数成正比知电压表示数为44V，故A错误；

B． 由甲图知周期0.02s，则

变压器不改变交变电流的频率，故B错误；

CD． 滑动触头P向下移动，电阻变小，输入电压和匝数不变，则副线圈电压不变，电流增加，输出功率增大，故输入功率等于输出功率增加，输入电压不变，则原线圈电流增大，故电流表示数变大，故C正确D错误。

故选：C。

4.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“轨道康复者”N对已偏离原来正常工作轨道的卫星M进行校正，则（　　）

A. “轨道康复者”N从图乙所示轨道上加速，与卫星M对接补充能源后开动M上的小发动机向前喷气，能校正卫星M到较低的轨道运行

B. 让M降低到N所在轨道上，补充能源后再开启卫星M上的小发动机校正

C. 在图乙中M的动能一定小于N的动能

D. 在图乙中，M、N和地球球心三者不可能处在同一直线上

【答案】A

【解析】

【详解】A．开动M上的小发动机向前喷气，可使卫星M减速，速度减小，所需的向心力减小，卫星M做向心运动，则能校正卫星M到较低的轨道运行，故A正确；

B．让M降低到N所在轨道上，补充能源后再开启卫星M上的小发动机，可使卫星M减速，速度减小，所需的向心力减小，卫星M做向心力运动，则卫星M会在更低的轨道运动，故B错误；

C．由于不知道M、N的质量，所以无法比较两者的动能，故C错误；

D．由

可得

可知

N角速度比M的大，所以M、N和地球球心三者可能处在同一直线上，故D错误。

故选A。

5.如图所示，两个可视为质点的小球A、B通过固定在O点的光滑滑轮用轻绳相连，小球A置于光滑半圆柱上，小球B用水平轻绳拉着，水平轻绳另一端系于竖直板上，两球均处于静止状态。已知O点在半圆柱横截面圆心O1的正上方，OA与竖直方向成30°角、其长度与半圆柱横截面的半径相等，OB与竖直方向成60°角，则（　　）

A. 轻绳对球A的拉力与球A所受弹力的合力大小相等

B. 轻绳对球A的拉力与半网柱对球A的弹力大小不相等

C. 轻绳AOB对球A的拉力与对球B的拉力大小之比为：

D. 球A与球B的质量之比为2：1

【答案】D

【解析】

【详解】设轻绳中拉力为T，球A受力如图

A．所受弹力为绳对A的拉力和半圆对球A的弹力的合力，与重力等大反向，大于T，故A错误；

B．受力分析可得

解得

故B错误；

C．细线对A的拉力与对球B的拉力都等于T，故C错误；

D．对球B

解得

故D正确。

故选D。

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. 原子的特征谱线是原子具有核式结构的有力证据

B. 考古专家测出某具骸骨lg碳样品中 的含量为活着的生物体lg碳样品中含量的 ，已知的半衰期为5730年，则该生物死亡时距今约11460年

C. 核泄漏事故污染物能够产生对人体有害的辐射，其核反应方程式为 → +x可以判断x为β射线

D. 核反应堆利用石墨吸收中子控制核反应速度

【答案】BC

【解析】

【详解】A． 原子的特征谱线说明原子只能处于不连续的、分立的能级上，是原子具有分立能级的有力证据。故A错误；

B． 考古专家测出某具骸骨lg碳样品中 的含量为活着的生物体lg碳样品中含量的，经过2个半衰期，故该生物死亡时距今约11460年，故B正确；

C． 根据电荷数守恒、质量数守恒知，x的电荷数为-1，质量数为0，可知x为电子。故C正确；

D． 镉具有很大的中子吸收界面，所以用来吸收裂变产生的中子。故D错误。

故选：BC。

7.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(    )   

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=0.1s，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。

8.如图甲所示，两个点电荷Q1、Q2固定在x轴上距离为L的两点，其中Q1带正电位于原点O，a、b是它们连线延长线上的两点，其中b点与O点相距3L。现有一带正电的粒子q以一定的初速度沿x轴从a点开始经b点向远处运动(粒子只受电场力作用)，设粒子经过a，b两点时的速度分别为、，其速度随坐标x变化的图像如图乙所示，则以下判断正确的是

A Q2一定带负电

B. b点的场强一定为零

C. Q1与Q2电荷量的大小之比为

D. a点的电势比b点的电势高

【答案】AB

【解析】

【详解】ABC．在b点前做减速运动，b点后做加速运动，可见b点的加速度为0，则b点场强为零，在b点受到两点电荷的电场力平衡，可知Q2带负电，且有

故AB正确，C错误；

D．该电荷从a点到b点，做减速运动动能减小，且该电荷为正电荷，电场力做负功，所以电势能增大，电势升高，所以b点电势较高。故D错误；
故选AB。

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.某实验小组的同学用如图所示的装置测量滑块与斜面间的动摩擦因数μ。每次滑块都从斜面上由静止开始下滑，测出滑块每次下滑时遮光板到光电门所在位置的距离L及相应遮光时间t的值。

①用游标卡尺测量遮光板的宽度d ，如图乙所示，则d = ______cm；

②为测出滑块与斜面间的动摩擦因数μ，本实验不需要测出的物理量是______；

A．滑块和遮光板的总质量m

B．斜面的倾角θ

C．当地的重力加速度g

③实验中测出了多组L和t的值，若要通过线性图象来处理数据求μ值，则应作出的图象为_________。

A．图象    B． 图象      D． 图象     C． 图象

【答案】    (1). 0.225    (2). A    (3). B

【解析】

【详解】①[1]．游标卡尺读数d =0.2cm+0.05mm×5=0.225cm；

②[2]．根据牛顿第二定律可得

其中

联立解得

则为测出滑块与斜面间的动摩擦因数μ，本实验需要测出的物理量是斜面的倾角θ以及当地的重力加速度g ，不需要测量滑块和遮光板的总质量m，故选A。

③[3]．由

可得

则若要通过线性图象来处理数据求μ值，则应作出的图象为图像，故选B。

10.如图所示，质量为M的小车静止在光滑的水平地面上，其AB部分为半径R的光滑四分之一圆孤，BC部分水平粗糙、长为L。一可看做质点的小物块从A点由静止释放，滑到C点刚好相对小车静止。已知小物块质量m，重力加速度为g。求：

（1）小物块与小车BC部分间动摩擦因数 ；

（2）小物块从A滑到C的过程中，小车速度的最大值v。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）整体水平方向动量守恒，则有

根据能量守恒有

解得

（2）设物块滑到B点时的速度大小为，此时小车的速度大小为，由水平方向动量守恒得

根据能量守恒得

解得

11.如图所示，在直角坐标系xOy中，板间距离为d的正对金属板M、N上有两个小孔S、K，S、K均在y轴（竖直）上。在以原点O为圆心、以R为半径的圆形区域内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，圆O与M板相切于S、与x负半轴相交于C点。小孔K处的灯丝不断地逸出质量为m、电荷量为e的电子（初速度和重力均不计），电子在两板间的电场作用下沿y轴正方向运动。当M、N间的电压为时，从小孔K逸出的电子恰好通过C点。

（1）求电子到达小孔S处时的速度大小；

（2）求磁场的磁感应强度大小B；

（3）若M、N间的电压增大为，求从小孔K逸出的电子离开磁场时的位置D（图中未画）的坐标。

【答案】（1）  （2）（3）

【解析】

【详解】（1）电子的运动轨迹如图所示，在电子从小孔K运动到小孔S的过程中，根据动能定理有：

解得：

（2）当电子恰好通过C点时，根据几何关系可得电子在磁场中的轨道半径为：

洛伦兹力提供电子做圆周运动所需的向心力，有：

解得：

（3）设此种情况下电子到达小孔S处时的速度大小为v，根据动能定理有：

设此种情况下电子在磁场中的轨道半径为，有：

解得：

设O、D两点连线与y轴的夹角为θ，由几何关系知，此种情况下电子从小孔S运动到D点的轨迹（圆弧）对应的圆心角为：

由几何关系有：

解得：

故D点的位置坐标为，即

12.所图所示，匝数N、截面积、电阻R的线圈内有方向垂直于线圈平面向下的随时间均匀增加的匀强磁场B1.线圈通过开关k连接两根相互平行、间距d的倾斜导轨，导轨平面和水平面的夹角为，下端连接阻值R的电阻．在倾斜导轨间的区域仅有垂直导轨平面斜向上的匀强磁场B.接通开关k后，将一根阻值2R、质量m的导体棒ab放在导轨上.导体棒恰好静止不动.假设导体棒始终与导轨垂直且与导轨接触良好，不计摩擦阻力和导轨电阻，重力加速度为。

（1）求磁场B1的变化率；

（2）断开开关k，导体棒ab开始下滑，经时间t沿导轨下滑的距离为x，求此过程导体棒上产生的热量Q.

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）据法拉第电磁感应定律E=NS
对导体棒受力分析有

mgsinα=BIabd


Iab=I

解得

（2）对ab应用动量定理

mgsint-BIdt=mv-0

由可得

mgsint-Bdq=mv-0

，

据能量守恒定律

mgxsinα=mv2+Q总

Q=Q

联立得