2021届天津市耀华中学高三下学期5月第二次模拟考试物理试题
展开本试卷考试时间60分钟,总分100分。
第Ⅰ卷(选择题)
一、单项选择题(本题共5小题,每小题5分,共25分。每小题给出的四个选项中,只有一个最符合題意,选对的得5分,选错或不选得0分。请将答案填涂在答题卡的相应位置。)
1.关于光的传播现象及应用,下列说法正确的是
A.光的偏振现象并不罕见,电子表的液晶显示就用到了偏振光
B.双筒望远镜中使用的棱镱利用了光的折射原理,与平面镜相比,它具有反射率高失真小的优点
C.激光是一种人工产生的相干光,具有高度的相干性,这一特点正好可以用来进行精确测距
D.一束单色光从空气进入水中,波长将变短,其颜色也将发生变化,利用这一特点,工人们制作了海河岸边的景观灯
2.下列图中有四幅图片,涉及有关物理学发展历史的四个重大发现,有关说法正确的是:
A.甲图片中的电磁波是人们利用X射线管来产生的,它的波长比紫外线更长
B.乙图片所反映的现象是居里夫妇最先发现的,后来他们又深入研究发现了两种新元素“钋”和“镭
C.丙图片是法拉第研究阴极射线并发现电子的装置
D.丁图片所涉及的物理现象属于核裂变,由德国物理学家哈恩和他的助手斯特拉斯曼在实验中发现
3.一定质量的理想气体,从状态A变化到状态B,再变化到状态C其状态变化过程的p-V图象如图所示,已知气体处于状态A时的温度为300K,则下列判断正确的是:
A.气体处于状态B时的温度为600K
B.状态A与状态C温度相同
C.从状态A变化到状态B再到状态C的过程中气体内能一直增大
D.从状态A变化到状态B过程气体放热
4.如图所示,在正点电荷+Q的电场中有A、B、C、D四点,A、B、C为直角三角形的三个顶点,D为AC的中点,∠A=30°,A、B、C、D四点的电场强度大小分别用EA、EB、EC、ED表示,已知EA=EC,B、C两点的电场强度方向相同,点电荷Q在A、B、C三点构成的平面内。则
A.
B.点电荷Q在D点位置
C.B、A两点和B、C两点间的电势差满足UAB = UBC
D.将一正点电荷q从A点沿直线AC移到C点,电场力先做正功再做负功
5.2018年4月,中国首个空间实验室“天宫一号”坠入大气层焚毁。天宫一号是中国首个“目标飞行器”,其主要目的在于和神舟飞船(称“追踪飞行器”)配合完成交会对接飞行测试,为建设空间站积累经验。其在轨工作1630天,失联759天,在地球引力下轨道高度不断衰减,最终于4月2日早晨8点15分坠入大气层焚毁。据报道,该次坠落没有造成任何危险。天宫一号空间实验室于2011年9月在酒泉发射升空,设计寿命两年轨道平均高度约为350km。作为中国空间站的前身,在役期间,天宫一号先后与神舟八号、九号、十号飞船配合完成六次交会对接任务,共计接待6名航天员,完成多项科学实验。设“天宫一号”飞行器的轨道半径为r,地球表面重力加速度为g,地球半径为R,地球自转周期为T,对于“天宫一号”在服役运行过程中,下列说法正确的是:
A.根据题中数据,可求出地球的质量,地球质量也可表达为
B.进行对接时,“神州八号”飞船需要从自身所处的低轨道减速才能与处于高轨道的天宫一号”完成对接
C.“天宫一号”飞行器运动的周期是
D.天宫一号的航天员在一天内可以看到日出的次数是
二、多项选择题(本题共3小题,每小题5分,共15分。每小题给出的四个选项中,至少有两个选项正确,选对的得5分,对而不全得3分,选错或不选得0分。请将答案填涂在答题卡的相应位置。)
6.A、B两列简谐波在两种介质中均沿各自x轴正向传播,在某时刻的波形分别如图中甲、乙所示,经过时间t(t小于A波的周期TA),这两列简谐横波的波形分别变为图中丙、丁所示,则A、B两列波的波速vA、vB之比可能是:
A.1:1B.2:1C.1:3D.3:1
7.如图所示,边长为L的正方形单匝线圈 abcd,其电阻为r,外电路的电阻为R,ab的中点和cd的中点的连线OO恰好位于匀强磁场的边界线上,磁场的磁感应强度为B若线圈从图示位置开始以角速度a绕轴OO匀速转动,则以下判断正确的是:
A.图示位置线圈中的感应电动势最大,为Em=BL2ω
B.闭合电路中感应电动势的瞬时值表达式为
C.线圈从图示位置转过180°的过程中,流过电阻R的电荷量为
D.线圈转动一周的过程中,电阻R上产生的热量为
8.如图甲所示,物体以一定的初速度从倾角α=37°的斜面底端沿斜面向上运动,上滑的最大高度为3.0m。选择地面为参考平面,上滑过程中,物体的机械能E随物体离地面的高度h的变化关系如图乙所示。取g=10m/s2,sin37°=0.60,cs37°=0.80。则
A.物体与斜面之间的动摩擦因数μ=0.50
B.物体的质量
C.物体上滑过程中的加速度大小a=1m/s2
D.物体回到斜面底端时的动能Ek=10J
第Ⅱ卷(非选择题)
三、实验题(本题共2小题,共12分。请将答案书写在答题卡的相应位置。)
9.
(1)用图甲所示装置探究物体的加速度与力、质量的关系实验前己经调节滑轮高度,使滑轮和小车间的细线与木板平行,已经平衡了摩擦力。取g=9.8m/2。
①实验时保持小车(含车中砝码)的质量M不变,用打点计时器测出小车运动加速度a。图乙为悬挂一个钩码后实验中打出纸带的一部分,从比较清晰的点迹起,在纸带上标出连续的5个计数点A、B、C、D、E,相邻两个计数点之间均有4个点迹未标出,测得各计数点到A点的距离如图乙所示。已知所用电源的频率为50Hz,则小车的加速度大小a= m/s2。(结果保留两位有效数字)
②实验时保持悬挂钩码的质量m不变,在小车上增加砝码,改变小车的质量,得到对应的加速度,若用加速度作为纵轴,小车(含车中砝码)的质量用M表示,为了在充分利用实验数据的基础上,得到一条完整的线性图象,则横轴代表的物理量为 。
A.小车(含车中砝码)的质量M
B.小车(含车中砝码)的质量与悬挂钩码的质量之和m+M
C.小车(含车中砝码)的质量与悬挂钩码的质量之和的倒数
D.悬挂钩码质量的倒数
(2)在测定一组干电池的电动势和内电阻的实验中,备有下列器材:
A.待测的干电池
B.电流表A1(内阻r1=100Ω)
C.电流表A2(内阻可忽略不计)
D.定值电阻R0(阻值900Ω)
E.滑动变阻器R(阻值0~20Ω)
F.开关和导线若干
某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于是他设计了如图甲所示的电路完成实验。
①在实验操作过程中,该同学将滑动变阻器的滑片P向左滑动,则电流表A1的示数将 (选填“变大”或“变小”)。
②该同学利用测出的实验数据绘出的I1-I2图线(I1为电流表A1的示数,I2为电流表A2的示数,且I2的数值远远大于I1的数值),如图乙所示,则由图线可得被测电池的电动势E= V,内阻r= Ω。(计算结果均保留两位有效数字)
③若将图线的纵坐标改为 ,则图线与纵坐标的交点的物理含义即为电动势的大小。
四、计算题(本题其3小题,10题14分,11题16分,12题18分,共48分。要求写出必要的解题步骤,直接写出结果不得分。请将答案书写在答题卡的相应位置。)
10.(14分)如图所示,在竖直平面内建立直角坐标系,y轴沿竖直方向。在x=L到x=2L之间存在竖直向上的匀强电场和垂直坐标平面向里的匀强磁场,一个比荷为k的带电微粒从坐标原点以一定的初速度沿+x方向抛出,进入电场和磁场后恰好在竖直平面内做匀速圆周运动,离开电场和磁场后,带电微粒恰好沿+x方向通过x轴上x=3L的位置,己知匀强磁场的磁感应强度为B,重力加速度为g。求:
(1)电场强度E的大小;
(2)带电微粒初速度v0的大小。
11.(16分)如图所示,一半径为R的光滑的半圆轨道竖直固定在粗糙的水平面上,并与水平面相切。一质量为m的小球P在F=2mg的水平拉力的作用下,从水平面上的A点由静止开始运动,经过一段时间后撤去F,当小球P运动到半圆轨道的最低点B时,与静止在该点的另一完全相同的小球Q发生无机械能损失的碰撞,碰后小球Q沿着圆轨道恰能上升到与圆心O等高的C点。已知A、B间距为R,小球与水平面间的动摩擦系数为0.5,重力加速度为g。求:
(1)小球P与Q碰撞前瞬间的速率v0;
(2)力F作用的时间t和最终P、Q间的距离S。
12.(18分)如图所示,两条相距L=0.1m的足够长的平行金属导轨位于同一水平面内,其右端接一阻值R=0.03Ω的电阻。两根金属杆AB、CD固定在水平导轨上,与导轨保持良好接触。AB、CD相互平行,间距为0.05m。其中AB棒的电阻R1=0.015Ω,CD棒的电阻R2=0.03Ω。其左侧轨道正上方有一磁悬浮小车,质量m=0.15kg,在其正下方两轨道之间产生一竖直向下的匀强磁场,磁感应强度B=6T,磁场区域的宽度也为d,其他区域磁场不计。磁悬浮小车以初速度v0=10m/s向右沿轨道运动。不计空气阻力,导轨电阻不
(1)磁悬浮小车右边界刚越过AB杆正上方时,AB杆两端点间的电压U及通过AB杆的电流方向:
(2)磁悬浮小车右边界刚越过CD杆正上方时,磁悬浮小车的速度v1多大;
(3)从最初开始运动到最终扫过CD杆的过程中,电阻R上产生的焦耳热QR。(结果用分数表示)
天津市耀华中学2021届高三年级第二次模拟考试
物理学科 答案
第Ⅰ卷(选择题)
一、单项选择题(本题共5小题,每小题5分,共25分。每小题给出的四个选项中,只有一个最符合题意,选对的得5分,选错或不选得0分。请将答案填涂在答题卡的相应位置。)
二、多项选择题(本题共3小题,每小题5分,共15分。每小题给出的四个选项中,至少有两个选项正确,选对的得5分,对而不全得3分,选错或不选得0分。请将答案填涂在答题卡的相应位置。)
第Ⅱ卷(非选择题)
三、实验题(本题共2小题,每空2分,共12分。请将答案书写在答题卡的相应位置。)
9.
(1)① 0.93 ② C
(2)① 变大 ② 3.0 1.0 ③ I1(R0+r1)
四、计算题(本题共3小题,10题14分,11题16分,12题18分,共48分。要求写出必要的解题步骤,直接写出结果不得分。请将答案书写在答题卡的相应位置。)
10.(14分)
(1) 微粒进入电场和磁场后恰好在竖直平面内做匀速圆周运动,则mg=qE
又由eq \f(q,m)=k 解得:E=eq \f(g,k)
(2) 微粒运动轨迹如图所示,几何关系知2Rcs θ=L
由洛伦兹力提供向心力得:qvB=eq \f(mv2,R),又v=eq \f(vy,cs θ)
竖直方向有vy=gt,水平方向有L=v0t
联立解得:v0=eq \f(2g,kB)
11.(16分)
(1) 设碰后P球的速度为,Q球的速度为
联立得出:
(2) 设撤去F时P的速度为,则:
联立得出:
Q球从C点滚下在B点与P球再次碰撞由第1问知碰后Q球静止P以的速度向左运动 所以P,Q间的距离为2R。
12.(18分)
(1) 产生的感应电动势为 V
根据欧姆定律可得电压为
根据安培右手定则可知电流方向A→B
(2) 磁悬浮小车通过AB杆的过程受到的安培力为
对小车,根据动量定理
其中
两边求和 即:
解得:
(3) 小车穿过AB边过程回路产生的焦耳热
电阻R上产生的焦耳热
磁悬浮小车通过CD杆的过程,根据动量定理
其中 R总2=0.04Ω
两边求和 即:
解得v2=3m/s
小车穿过CD边过程回路产生的焦耳热
电阻R上产生的焦耳热
电阻R上产生的总焦耳热 J
题号
1
2
3
4
5
答案
A
D
B
C
D
题号
6
7
8
答案
AC
BD
AD
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