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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（六） （Word版）
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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（六） （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
1．2020年11月27日，华龙一号核电5号机（如图）组首次并网成功，标志着我国正式进入核电技术先进国家行列。华龙一号发电机利用的是铀核裂变释放的核能，则下列说法正确的是（ ）
A．太阳辐射能量的主要来源也是重核裂变
B．铀核裂变的核反应方程之一为：
C．裂变反应为吸收核能的反应
D．锶90是铀235的裂变产物，其半衰期为28年，那么经过56年锶90就衰变没了
2．如图所示，一光束包含两种不同频率的单色光，从空气射向平行玻璃砖的上表面，玻璃砖下表面有反射层，光束经两次折射和一次反射后，从玻璃砖上表面分为a、b两束单色光射出。下列说法正确的是（ ）
A．a光的频率大于b光的频率
B．出射光束a、b不一定相互平行
C．a、b两色光从同种玻璃射向空气时，a光发生全反射的临界角大
D．用同一装置进行双缝干涉实验，a光的条纹间距大于b光的条纹间距
3．一列简谐波沿绳向右传播，P、Q是绳上两点，振动图像分别如图中实线和虚线所示。时，下列P、Q两点间的波形图可能正确的是（ ）
A． B． C． D．
4．真空中某电场的电场线如图中实线所示，M、O、N为同一根电场线上的不同位置的点，两个带电粒子a、b从同一位置P点以相同速度射入该电场区域，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示，已知a粒子带负电，b粒子带正电，下列说法正确的是（ ）
A．M点的电势低于N点的电势
B．电场力对a粒子做负功，对b粒子做正功
C．a粒子与b粒子的电势能均减小
D．若在O点静止释放a粒子，仅在电场力的作用下，a粒子将沿电场线运动到M点
5．我国已经掌握高速半弹道跳跃式再入返回技术，为嫦娥五号返回奠定了基础。如图所示，虚线为地球的大气层边界，嫦娥五号返回器从点无动力滑入大气层，然后从点“跳”出，再从点“跃”入，实现减速。点为轨迹的最高点，离地心的距离为，返回器在点时的速度大小为，地球质量为，引力常量为。则返回器（ ）
A．在点处于失重状态
B．在、、点时动能相等
C．在点时的加速度大小为
D．在点时的速度大小为
二、不定项选择题
6．如图所示，在乘坐飞机时，密封包装的食品从地面上带到空中时包装袋会发生膨胀现象，在此过程中温度不变，把袋内气体视为理想气体，则以下说法正确的是（ ）
A．袋内空气分子的平均距离一定增大
B．袋内空气分子的平均动能一定增大
C．袋内空气压强一定增大
D．袋内空气一定从外界吸收热量
7．如图甲所示，发电机与理想变压器原线圈连接，电阻忽略不计的线圈绕OO＇顺时针匀速转动，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，原线圈输入的交流电如图乙所示，电阻，则（ ）
A．图甲所示线圈位置可能是零时刻线圈位置
B．图甲所示时刻线圈中的电流方向为ABCD
C．时电流表读数约为0.3A
D．该发电机的输出功率为44W
8．太空梭是游乐园和主题乐园模拟完全失重环境的大型机动游戏设备，这种器材的乘坐台可将乘客载至高空，然后由静止开始以重力加速度竖直向下跌落2h，紧接着通过机械制动匀减速下降h将乘坐台在落地前停住，如图所示。已知乘坐台与乘客的总质量为m，当地的重力加速度为g，则（ ）
A．由M至N和由N至P的运动时间比值是2:1
B．由M至N，乘坐台的座椅对乘客的支持力与乘客的重力大小相等
C．由M至N，太空梭与乘客总重力的冲量大小为
D．由N至P，减速机械对太空梭的阻力大小为3mg
第Ⅱ卷
9．通过实验记录抛体运动的轨迹，可以探究抛体运动规律。
（1）利用图甲所示的装置研究平抛运动的实验中，下列说法中正确的有______；
A．必须选用光滑的斜槽轨道 B．斜槽轨道末端必须水平
C．小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放 D．本实验必需的器材还有刻度尺和秒表
（2）准备好图甲实验装置所需器材后，按正确的操作完成实验并描绘出平抛运动的轨迹，以平抛运动的初始位置O为坐标原点建立xOy坐标系，如图乙所示。实验中，借助重锤线保证了y轴沿着______方向。只依据这个平抛运动的轨迹，可以实现下面目标中的______（选填选项前对应的字母）；
A．测量当地的重力加速度 B．验证小球在水平方向做匀速直线运动
C．验证该轨迹是符合y=ax2的抛物线
（3）小球做斜抛运动的频闪照片如图丙所示，其中底部、左侧标出的是小球在水平、竖直方向的投影位置。小明测得小球在水平方向相邻的投影之间距离都是L，得出了小球在水平方向做______运动的结论。要探究小球在竖直方向的运动规律，需要测量的量是______（将需要测量的量全部用字母表示出来）；若测量的量能够满足关系式______，可以初步得出小球在竖直方向做匀加速直线运动的结论。
10．某实验小组用如图甲所示的电路测量一节蓄电池的电动势和内阻，已知蓄电池的电动势的值在2V左右，内阻小于1Ω，允许通过的最大电流为2A。电路中为定值电阻。除待测电池、开关、导线和量程均为3V的电压表、外，可供使用的实验器材还有：
A．定值电阻（阻值1Ω，额定功率为5W）
B．定值电阻（阻值10Ω，额定功率为10W）
C．滑动变阻器（阻值范围0~10Ω，额定电流2A）
D．滑动变阻器（阻值范围0~200Ω，额定电流2A）
（1）定值电阻应选____________，滑动变阻器应选____________（填器材前字母代号）。
（2）根据图甲，在图乙的实物图中画出连线。
（3）实验时，调节滑动变阻器，使其滑片滑到最左端，逐次改变滑动变阻器滑片位置并读取相应的和，所得实验数据如下表所示，以为纵坐标，为横坐标，在给出的坐标纸上画出，图像如图丙所示，若实验中认为两个电压表的内阻为无穷大，由图像求得蓄电池的电动势___________V，内阻___________Ω。
（4）实际的电压表内阻并不是无穷大，则实验测得的电动势___________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值，内阻___________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。
11．2022年第24届冬奥会在北京举行，如图甲所示为2月12日冰壶比赛中，中国队对战意大利队时马秀玥投掷黄壶的情景。中国队需要用黄壶去碰撞对方的红壶，若将黄壶离手瞬间记为t=0时刻，此时黄壶距离要碰撞的红壶L=39.2m，t=8s时刻黄壶进入运动员可用毛刷摩擦冰面的区域，同时运动员开始摩擦冰面，其后根据冰壶运动情况间断性摩擦冰面，图乙是黄壶碰撞红壶前运动的部分v-t图像。此次投掷的冰壶沿直线运动且可视为质点，若两冰壶与未摩擦过冰面间的动摩擦因数恒为μ1，两冰壶与摩擦过冰面间的动摩擦因数恒为μ2，取重力加速度g=10m/s2.
（1）求μ1和μ2；
（2）若要黄壶以1.0m/s的速度撞击红壶，求运动员用毛刷摩擦过的冰面的长度；
（3）若黄壶以1.0m/s的速度与红壶发生对心正碰，碰后均向前运动且运动员均没有摩擦冰面，碰后黄壶与红壶滑行的距离比为1:16，冰壶质量均为19kg，求碰撞过程中两冰壶损失的机械能。
12．如图所示，在第二、三象限内，存在电场强度大小为E、方向沿x轴正方向的匀强电场。在第一、四象限内存在磁感应强度大小均相等的匀强磁场，其中第四象限内0（1）带电粒子的比荷；
（2）匀强磁场的磁感应强度大小。
13．如图甲为模拟电磁驱动和电磁刹车的装置半径为r=m、匝数为n=10不计内阻的金属圆形线圈水平放置，线圈内存在竖直向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度B随时间t的变化关系为B=0.1t（T）线圈与水平放置的平行导轨相连，两导轨不计电阻且足够长，间距L=1.0m。现用三根并排固定在一起的导体棒模拟小车，三根导体棒用ab、cd两根绝缘材料固定，相邻导体棒间距d=0.2m，导体棒长度也为L=1.0m，且与导轨垂直，接触良好。导体棒连同固定材料总质量m=10kg，每根导体棒的电阻为r=3.0Ω，该模拟小车在导轨上运动时所受摩擦阻力f=0.2v（N），v为模拟小车运行的速率。求：
（1）在平行导轨区域加一竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B0=0.6T，t=0时刻，闭合开关S，当模拟小车车速为v=10m/s时，模拟小车的加速度a的大小；该模拟小车能达到的最大速度vm；
（2）当模拟小车以第（1）问中的最大速度vm运行时，某时刻断开开关S，并将平行导轨区域的磁场改为如图乙所示的磁场，导轨间存在矩形匀强磁场区域，区域宽度为d=0.2m，且相邻磁场区域间的距离为2d，匀强磁场的磁感应强度大小为B1=6.0T，方向垂直轨道平面向下，求模拟小车减速向前运动的距离x。（结果保留1位小数）
参考答案
1．B2．A3．A4．C5．C6．AD7．BD8．AD
9．BC 竖直 C 匀速直线 小球在竖直方向相邻的投影之间距离，依次为y1、y2、y3、y4；
y4-y3=y3-y2=y2- y1
10． A C 2.1V 0.11Ω 等于 小于
11．（1）0.01，0.005；（2）10m；（3）3.04J
【解析】
（1）根据图像，黄壶的加速度大小可表示为
对黄壶，根据牛顿第二定律可得
解得
（2）由图像可知，内冰壶运动的位移为
设摩擦冰面的长度为，整个运动过程，由动能定理可得
解得
（3）黄壶与红壶碰撞过程中动量守恒，则有
碰后均做匀减速运动，故有
由题意可知
解得
碰撞过程中损失的机械能为
解得
12．（1）；（2），（n=1，2，3…）
【解析】
（1）带电粒子在电场中做类平抛运动
解得
（2）粒子进入磁场时，速度方向与x轴正方向的夹角θ
速度大小
设x为每次偏转圆弧对应的弦长，由运动的对称性，粒子能到达N点，需满足 （n=1，2，3…）
设圆弧半径为R，圆弧对应的圆心角为，则有
可得
由洛伦兹力提供向心力，有
得 ，（n=1，2，3…）
13．（1）0.4m/s2，m/s；（2）20.9m
【解析】
（1）根据法拉第电磁感应定律，线圈产生的感应电动势
当模拟小车的车速为v=10m/s时，导体棒中的感应电动势
每根导体棒上通过的电流
每根导体棒所受安培力
当模拟小车的车速为v=10m/s时，模拟小车所受摩擦阻力
根据牛顿第二定律
解得
当模拟小车速度达到最大速度vm时，模拟小车所受安培力与摩擦阻力平衡
解得
（2）根据图乙中的磁场分布可知在任意时刻只有一根导体棒处于磁场中，根据动量定理
两式联立可得
解得x=20.9
一、单项选择题
1．2020年11月27日，华龙一号核电5号机（如图）组首次并网成功，标志着我国正式进入核电技术先进国家行列。华龙一号发电机利用的是铀核裂变释放的核能，则下列说法正确的是（ ）
A．太阳辐射能量的主要来源也是重核裂变
B．铀核裂变的核反应方程之一为：
C．裂变反应为吸收核能的反应
D．锶90是铀235的裂变产物，其半衰期为28年，那么经过56年锶90就衰变没了
2．如图所示，一光束包含两种不同频率的单色光，从空气射向平行玻璃砖的上表面，玻璃砖下表面有反射层，光束经两次折射和一次反射后，从玻璃砖上表面分为a、b两束单色光射出。下列说法正确的是（ ）
A．a光的频率大于b光的频率
B．出射光束a、b不一定相互平行
C．a、b两色光从同种玻璃射向空气时，a光发生全反射的临界角大
D．用同一装置进行双缝干涉实验，a光的条纹间距大于b光的条纹间距
3．一列简谐波沿绳向右传播，P、Q是绳上两点，振动图像分别如图中实线和虚线所示。时，下列P、Q两点间的波形图可能正确的是（ ）
A． B． C． D．
4．真空中某电场的电场线如图中实线所示，M、O、N为同一根电场线上的不同位置的点，两个带电粒子a、b从同一位置P点以相同速度射入该电场区域，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示，已知a粒子带负电，b粒子带正电，下列说法正确的是（ ）
A．M点的电势低于N点的电势
B．电场力对a粒子做负功，对b粒子做正功
C．a粒子与b粒子的电势能均减小
D．若在O点静止释放a粒子，仅在电场力的作用下，a粒子将沿电场线运动到M点
5．我国已经掌握高速半弹道跳跃式再入返回技术，为嫦娥五号返回奠定了基础。如图所示，虚线为地球的大气层边界，嫦娥五号返回器从点无动力滑入大气层，然后从点“跳”出，再从点“跃”入，实现减速。点为轨迹的最高点，离地心的距离为，返回器在点时的速度大小为，地球质量为，引力常量为。则返回器（ ）
A．在点处于失重状态
B．在、、点时动能相等
C．在点时的加速度大小为
D．在点时的速度大小为
二、不定项选择题
6．如图所示，在乘坐飞机时，密封包装的食品从地面上带到空中时包装袋会发生膨胀现象，在此过程中温度不变，把袋内气体视为理想气体，则以下说法正确的是（ ）
A．袋内空气分子的平均距离一定增大
B．袋内空气分子的平均动能一定增大
C．袋内空气压强一定增大
D．袋内空气一定从外界吸收热量
7．如图甲所示，发电机与理想变压器原线圈连接，电阻忽略不计的线圈绕OO＇顺时针匀速转动，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，原线圈输入的交流电如图乙所示，电阻，则（ ）
A．图甲所示线圈位置可能是零时刻线圈位置
B．图甲所示时刻线圈中的电流方向为ABCD
C．时电流表读数约为0.3A
D．该发电机的输出功率为44W
8．太空梭是游乐园和主题乐园模拟完全失重环境的大型机动游戏设备，这种器材的乘坐台可将乘客载至高空，然后由静止开始以重力加速度竖直向下跌落2h，紧接着通过机械制动匀减速下降h将乘坐台在落地前停住，如图所示。已知乘坐台与乘客的总质量为m，当地的重力加速度为g，则（ ）
A．由M至N和由N至P的运动时间比值是2:1
B．由M至N，乘坐台的座椅对乘客的支持力与乘客的重力大小相等
C．由M至N，太空梭与乘客总重力的冲量大小为
D．由N至P，减速机械对太空梭的阻力大小为3mg
第Ⅱ卷
9．通过实验记录抛体运动的轨迹，可以探究抛体运动规律。
（1）利用图甲所示的装置研究平抛运动的实验中，下列说法中正确的有______；
A．必须选用光滑的斜槽轨道 B．斜槽轨道末端必须水平
C．小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放 D．本实验必需的器材还有刻度尺和秒表
（2）准备好图甲实验装置所需器材后，按正确的操作完成实验并描绘出平抛运动的轨迹，以平抛运动的初始位置O为坐标原点建立xOy坐标系，如图乙所示。实验中，借助重锤线保证了y轴沿着______方向。只依据这个平抛运动的轨迹，可以实现下面目标中的______（选填选项前对应的字母）；
A．测量当地的重力加速度 B．验证小球在水平方向做匀速直线运动
C．验证该轨迹是符合y=ax2的抛物线
（3）小球做斜抛运动的频闪照片如图丙所示，其中底部、左侧标出的是小球在水平、竖直方向的投影位置。小明测得小球在水平方向相邻的投影之间距离都是L，得出了小球在水平方向做______运动的结论。要探究小球在竖直方向的运动规律，需要测量的量是______（将需要测量的量全部用字母表示出来）；若测量的量能够满足关系式______，可以初步得出小球在竖直方向做匀加速直线运动的结论。
10．某实验小组用如图甲所示的电路测量一节蓄电池的电动势和内阻，已知蓄电池的电动势的值在2V左右，内阻小于1Ω，允许通过的最大电流为2A。电路中为定值电阻。除待测电池、开关、导线和量程均为3V的电压表、外，可供使用的实验器材还有：
A．定值电阻（阻值1Ω，额定功率为5W）
B．定值电阻（阻值10Ω，额定功率为10W）
C．滑动变阻器（阻值范围0~10Ω，额定电流2A）
D．滑动变阻器（阻值范围0~200Ω，额定电流2A）
（1）定值电阻应选____________，滑动变阻器应选____________（填器材前字母代号）。
（2）根据图甲，在图乙的实物图中画出连线。
（3）实验时，调节滑动变阻器，使其滑片滑到最左端，逐次改变滑动变阻器滑片位置并读取相应的和，所得实验数据如下表所示，以为纵坐标，为横坐标，在给出的坐标纸上画出，图像如图丙所示，若实验中认为两个电压表的内阻为无穷大，由图像求得蓄电池的电动势___________V，内阻___________Ω。
（4）实际的电压表内阻并不是无穷大，则实验测得的电动势___________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值，内阻___________（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。
11．2022年第24届冬奥会在北京举行，如图甲所示为2月12日冰壶比赛中，中国队对战意大利队时马秀玥投掷黄壶的情景。中国队需要用黄壶去碰撞对方的红壶，若将黄壶离手瞬间记为t=0时刻，此时黄壶距离要碰撞的红壶L=39.2m，t=8s时刻黄壶进入运动员可用毛刷摩擦冰面的区域，同时运动员开始摩擦冰面，其后根据冰壶运动情况间断性摩擦冰面，图乙是黄壶碰撞红壶前运动的部分v-t图像。此次投掷的冰壶沿直线运动且可视为质点，若两冰壶与未摩擦过冰面间的动摩擦因数恒为μ1，两冰壶与摩擦过冰面间的动摩擦因数恒为μ2，取重力加速度g=10m/s2.
（1）求μ1和μ2；
（2）若要黄壶以1.0m/s的速度撞击红壶，求运动员用毛刷摩擦过的冰面的长度；
（3）若黄壶以1.0m/s的速度与红壶发生对心正碰，碰后均向前运动且运动员均没有摩擦冰面，碰后黄壶与红壶滑行的距离比为1:16，冰壶质量均为19kg，求碰撞过程中两冰壶损失的机械能。
12．如图所示，在第二、三象限内，存在电场强度大小为E、方向沿x轴正方向的匀强电场。在第一、四象限内存在磁感应强度大小均相等的匀强磁场，其中第四象限内0
（2）匀强磁场的磁感应强度大小。
13．如图甲为模拟电磁驱动和电磁刹车的装置半径为r=m、匝数为n=10不计内阻的金属圆形线圈水平放置，线圈内存在竖直向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度B随时间t的变化关系为B=0.1t（T）线圈与水平放置的平行导轨相连，两导轨不计电阻且足够长，间距L=1.0m。现用三根并排固定在一起的导体棒模拟小车，三根导体棒用ab、cd两根绝缘材料固定，相邻导体棒间距d=0.2m，导体棒长度也为L=1.0m，且与导轨垂直，接触良好。导体棒连同固定材料总质量m=10kg，每根导体棒的电阻为r=3.0Ω，该模拟小车在导轨上运动时所受摩擦阻力f=0.2v（N），v为模拟小车运行的速率。求：
（1）在平行导轨区域加一竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B0=0.6T，t=0时刻，闭合开关S，当模拟小车车速为v=10m/s时，模拟小车的加速度a的大小；该模拟小车能达到的最大速度vm；
（2）当模拟小车以第（1）问中的最大速度vm运行时，某时刻断开开关S，并将平行导轨区域的磁场改为如图乙所示的磁场，导轨间存在矩形匀强磁场区域，区域宽度为d=0.2m，且相邻磁场区域间的距离为2d，匀强磁场的磁感应强度大小为B1=6.0T，方向垂直轨道平面向下，求模拟小车减速向前运动的距离x。（结果保留1位小数）
参考答案
1．B2．A3．A4．C5．C6．AD7．BD8．AD
9．BC 竖直 C 匀速直线 小球在竖直方向相邻的投影之间距离，依次为y1、y2、y3、y4；
y4-y3=y3-y2=y2- y1
10． A C 2.1V 0.11Ω 等于 小于
11．（1）0.01，0.005；（2）10m；（3）3.04J
【解析】
（1）根据图像，黄壶的加速度大小可表示为
对黄壶，根据牛顿第二定律可得
解得
（2）由图像可知，内冰壶运动的位移为
设摩擦冰面的长度为，整个运动过程，由动能定理可得
解得
（3）黄壶与红壶碰撞过程中动量守恒，则有
碰后均做匀减速运动，故有
由题意可知
解得
碰撞过程中损失的机械能为
解得
12．（1）；（2），（n=1，2，3…）
【解析】
（1）带电粒子在电场中做类平抛运动
解得
（2）粒子进入磁场时，速度方向与x轴正方向的夹角θ
速度大小
设x为每次偏转圆弧对应的弦长，由运动的对称性，粒子能到达N点，需满足 （n=1，2，3…）
设圆弧半径为R，圆弧对应的圆心角为，则有
可得
由洛伦兹力提供向心力，有
得 ，（n=1，2，3…）
13．（1）0.4m/s2，m/s；（2）20.9m
【解析】
（1）根据法拉第电磁感应定律，线圈产生的感应电动势
当模拟小车的车速为v=10m/s时，导体棒中的感应电动势
每根导体棒上通过的电流
每根导体棒所受安培力
当模拟小车的车速为v=10m/s时，模拟小车所受摩擦阻力
根据牛顿第二定律
解得
当模拟小车速度达到最大速度vm时，模拟小车所受安培力与摩擦阻力平衡
解得
（2）根据图乙中的磁场分布可知在任意时刻只有一根导体棒处于磁场中，根据动量定理
两式联立可得
解得x=20.9
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