2020年天津市普通高中学业水平等级性考试物理押题卷（二）

2020年天津市普通高中学业水平等级性考试

物理押题卷（二）

第Ⅰ卷

注意事项：

1．每小题选出答案后，把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。

2．本卷共8题，每题5分，共40分.

一、选择题（每小题5分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）

1．4月1日，由于太阳光不能照射到太阳能电池板上，“玉兔二号”月球车开始进入第十六个月夜休眠期。在之后的半个月内，月球车采用同位素电池为其保暖供电。Pu238是人工放射性元素，可用弱吸收一个中子得到。Pu238衰变时只放出射线，其半衰期为88年，则（　　）

A．Np237吸收中子后放出电子生成Pu238

B．Pu238经一次衰变会有两个质子转变为两个中子

C．Pu238经一次衰变形成的新核含有144个中子

D．Pu238在月球环境下半衰期会发生变化

2．如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程，这就是著名的“卡诺循环”。下列说法正确的是（　　）

A．A→B过程中，气体和外界无热交换

B．B→C过程中，气体分子的平均动能增大

C．C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多

D．D→A过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化

3．随着航天技术的进步，人类并不满足于在太空作短暂的旅行，“空间站”是一种可供多名航天员在其中生活工作和巡访的载人航天器，同时我们也可以利用航天飞机对空间站补充原料物资。若有一“空间站”正在地球赤道平面内的某一圆周轨道上运行，其离地球表面的高度恰好等于地球的半径。已知地球的第一宇宙速度为v，地球表面的重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

A．“空间站”运行的线速度大小为

B．“空间站”运行的加速度大小为

C．“空间站”由于受到阻力作用，运转速率将减小，轨道半径将增大

D．航天飞机先到达与“空间站”相同的轨道，然后减速即可实现两者对接

4．直角坐标系xOy的y轴为两种均匀介质Ⅰ、Ⅱ的分界线，位于x=0处的一波源发出的两列机械波a、b同时分别在介质Ⅰ、Ⅱ中传播，某时刻的波形图如图所示，此时刻a波恰好传到x=4m处，下列说法正确的是（　　）

A．波源的起振方向沿y轴正方向

B．两列波的频率关系fa=4fb

C．此时刻b波传到x=－16m处

D．质点P在这段时间内的路程为30cm

5．离子推进器是利用电场加速带电粒子，形成向外发射的粒子流，从而对飞行器产生反冲力使其获得加速度的。已知飞行器和推进器的总质量为M，推进器发射的是2价氧离子，发射功率为P，加速电压为U，若每个氧离子的质量为m，基本电荷的电荷量为e，不计发射氧离子后飞行器质量的变化，下列判断正确的是（　　）

A．射出的氧离子速度为

B．每秒钟射出的氧离子数为

C．离子射出时的动量大小P=2meU

D．射出离子后飞行器开始运动的加速度大小为

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．雨后天空中出现彩虹，这是光的衍射现象

B．单色光通过双缝后，在屏上形成等间距的明暗相间条纹，这是光的干涉现象

C．单色光照射不透明的小圆板，在板后方的屏上出现亮斑，这是光的色散现象

D．乘客在高铁站台发现列车过站时的鸣笛声的音调由高变低，这是多普勒效应

7．如图甲所示，理想变压器原副线圈的匝数比为4∶1，b是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，除R以外其余电阻不计。从某时刻开始单刀双掷开关掷向a，在原线圈两端加上如图乙所示交变电压，则下列说法中正确的是（　　）

A．当开关与a连接时，电压表的示数为55V

B．当开关与a连接时，滑动变阻器触片向下移，电压表示数不变，电流表的示数变小

C．开关由a扳到b时，副线圈电流表示数变为原来的2倍

D．当单刀双掷开关由a拨向b时，副线圈输出电压的频率变为原来2倍

8．如图所示，水平光滑长杆上套有小物块A，细线跨过位于O点的轻质光滑定滑轮，一端连接A，另一端悬挂小物块B，物块A、B质量相等．C为O点正下方杆上的点，滑轮到杆的距离OC＝h，重力加速度为g.开始时A位于P点，PO与水平方向的夹角为，现将A、B由静止释放，下列说法正确的是（    ）

A．物块A由P点出发第一次到达C点过程中，速度先增大后减小

B．物块A经过C点时的速度大小为

C．物块A在杆上长为的范围内做往复运动

D．在物块A由P点出发第一次到达C点过程中，物块B克服细线拉力做的功小于B重力势能的减少量

第Ⅱ卷

注意事项：

1．请用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上.

2．本卷共4题，共72分.

9．（12分）

（1）某同学在“利用单摆测重力加速度”的实验中，用一个直径为d的实心钢球作为摆球，多次改变悬点到摆球顶部的距离L0，分别测出摆球做简谐运动的周期T后，作出的T2—L图像如图所示。进而可求出当地的重力加速度g。

①造成图像不过坐标原点的原因可能是________________；

A．将L0记为摆长L

B．将（L0+d）计为摆长L

C．将摆球的（N－1）次全振动记为了N次

D．将摆球的（N＋1）次全振动记为了N次

②由图像可求出重力加速度g=_________m/s2（取，结果保留三位有效数字）

（2）为了测定电阻的阻值，实验室提供下列器材：待测电阻R（阻值约100 Ω）、滑动变阻器R1(0～100 Ω）、滑动变阻器R2（0～10 Ω）、电阻箱R0(0～9 999.9 Ω）、理想电流表A（量程50mA）、直流电源E（3 V，内阻忽略）、导线若干、开关若干．

A.甲同学设计如上图（a）所示的电路进行实验．

①请在图（b）中用笔画线代替导线，完成实物电路的连接_________．

②滑动变阻器应选________（选填字母代号即可）．

③实验操作时，先将滑动变阻器的滑动触头移到最________（选填“左”或“右”）端，再接通开关S；保持S2断开，闭合S1，调节滑动变阻器使电流表指针偏转至某一位置，并记下电流I1.

④断开S1，保持滑动变阻器阻值不变，调整电阻箱R0阻值在100Ω左右，再闭合S2，调节R0阻值使得电流表读数为________时，R0的读数即为电阻的阻值．

B.乙同学利用电路（c）进行实验，改变电阻箱R0的值，读出电流表相应的电流I，由测得的数据作出图线如图（d）所示，图线纵轴截距为m，斜率为k，则电阻的阻值为________(用m、k表示）．

C.若电源内阻是不可忽略的，则上述电路（a）和（c），哪种方案测电阻更好________?原因是____________.

10．（14分）如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相接，导轨半径为R.一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，脱离弹簧后当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍，之后向上运动完成半个圆周运动恰好到达C点．试求：

（1）弹簧开始时的弹性势能；

（2）物体从B点运动至C点克服阻力做的功；

（3）物体离开C点后落回水平面时的速度大小和方向。

11.（16分）如图所示，xOy平面内的第二、三象限存在着沿y轴负方向的匀强电场；第一、四象限内有以坐标原点O为圆心、半径为L的半圆形区域，区域内存在着垂直坐标平面向里的匀强磁场。一质量为m、带电量为q的带电粒子自坐标为（）的M点射出，射出时的速度大小为v0，方向沿x轴正方向，经过一段时间恰好在坐标原点O进入y轴右侧的匀强磁场，再经过一段时间后又与x轴平行沿x轴正方向离开匀强磁场，不计带电粒子重力。求：

（1）此带电粒子到达坐标原点O时的速度大小；

（2）此带电粒子自M点射出至离开磁场时的时间间隔；

（3）要使此粒子进入磁场后，不再自圆弧边界离开磁场，可以仅通过改变磁场的磁感应强度大小来实现，计算改变后的磁感应强度大小需满足的条件。

12.（18分）如图所示，两平行轨道MN和PQ倾斜放置，倾角θ=30°，间距为l=1m，其中EG和FH为两段绝缘轨道，其余均为金属轨道，轨道末端NQ间连接一个自感系数为L=0.5H的线圈，其直流电阻可以忽略。在ABCD、CDEF、GHIJ区域内分别存在垂直轨道平面向里、向外、向里的匀强磁场，磁感应强度大小均为B=1T，磁场区域的宽度相同，均为d=0.5m。两导体棒a、b通过绝缘轻质杆连接，间距也为d=0.5m，a、b的质量之和为m=0.1kg，b棒电阻R=10Ω，a电阻不计，a、b棒与金属轨道、绝缘轨道间的动摩擦因数均为μ=。现将a棒从距离AB边x（未知）处由静止释放，a棒刚好匀速穿过ABCD区域，并且a棒从CD边运动到EF边的过程中回路产生的总焦耳热为0.268J。导体棒与金属轨道接触良好，已知线圈上的自感电动势为。

（1）求x0；

（2）求a棒从进入AB边到穿出EF边的总时间t；

（3）已知a棒到达GH瞬间的速度为v3=m/s，之后进入GHIJ区域运动。试求在GHIJ区域内运动时a棒的最大加速度am，以及当加速度变为时，a棒到GH边的距离x。（提示：F-x图象下的“面积”代表力F所做的功。）

参考答案

9．（1）【答案】A    9.87   

9．（2）【答案】    R2    左    I1        （a）    此方案不受电源内阻   

10．【解析】

（1）物块在B点时，

由牛顿第二定律得：

FN-mg=m，FN=7mg

EkB=mvB2=3mgR

在物体从A点至B点的过程中，根据机械能守恒定律，弹簧的弹性势能EP=EkB=3mgR．

（2）物体到达C点仅受重力mg，根据牛顿第二定律有

mg=m

EkC=mvC2=mgR

物体从B点到C点只有重力和阻力做功，根据动能定理有：

W阻-mg·2R=EkC-EkB

解得W阻=-0.5mgR

所以物体从B点运动至C点克服阻力做的功为W=0.5mgR．

（3）物体离开轨道后做平抛运动，因此有

C点的速度大小为

联立解得

速度方向和水平方向的夹角为

11．【解析】

（1）粒子自M点到坐标原点O，沿x轴方向L=v0t1

沿y轴方向

到达O点时vy=at1，得vy=

粒子在O点的速度大小

（2）粒子运动轨迹如图所示

由

得在O点时速度与y轴负方向成α=角，由几何知识知，粒子在磁场中运动的半径也为L，粒子在磁场中的运动时间

自M点射出至离开磁场时的时间间隔

（3）要使此粒子进入磁场后，不再自圆弧边界离开磁场，粒子做圆周运动的半径r＜

又

得

12.【解析】

（1）a棒进入AB时，有

受的安培力为

匀速运动，则有

解得

根据牛顿第二定律有

解得

又

所以

（2）a棒通过CDEF的过程，有

解得

从进入AB边到穿出EF边的过程，有

解得

（3）a棒进入GHIJ后，a与b断路，则

即

所以

安培力

安培力做功

则根据动能定理有

解得

因为，所以b棒未进入GHIJ，a与b始终断路。此时的安培力

a棒不会返回。根据牛顿第二定律有

解得

所以有

或m

解得x=0或0.2m