天津市2020年高中物理学业水平等级性考试模拟试题二

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天津市2020年高中物理学业水平等级性考试模拟试题（二）

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．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

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

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．电压表的示数为 2 V

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

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

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B23

D．球A与球B的质量之比为3 1

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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14

6C的含量为活着的生物体lg碳样品中14

6

C含量的

1

4

，已知14

6

C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137

55CS→137

56

Ba +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

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10m/s

B．质点b开始振动时，速度方向沿y正方向

C．0.6s

t 时，质点b处于波峰

D．0到0.5s内，质点c通过的路程为0.9m

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a v、b v，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 ．a 点的电势比b 点的电势高

C ．Q 1与Q 2电荷量的大小之比为4:9

D ． b 点的场强一定为零

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）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 ．L t -2

图象 B ．L t 12-

图象 D ．t L -2

图象 C ．t

L 12- 图象 （2）某物理兴趣小组想测量一电源的电动势和内阻（电动势约为 1.5V ，内阻约为 10Ω），身边没有电流表，仅有电压表、定值电阻R 0＝150Ω、电阻箱R （0～999.9Ω）、开关及导线。

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①小张同学设计了如图甲所示的电路图，小明同学设计了如图乙所示的电路图，小王设计了如图丙所示的电路图。通过分析可判断出 ________同学设计的电路图不合适，理由是；

②小张同学通过实验数据描出1

R

U

-图象的一些点如图丁所示。请根据所描出的点作出一条直线。

通过图象求得电源的电动势E＝_________V，内阻R＝______Ω；（结果保留三位有效数字）

③根据②所得电动势E的测量值_______真实值，电源内阻的测量值__________真实值。（填“大于”“等于” 或“小于”）

10．（14分）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部分间的动摩擦因数μ；

（2）小物块从A滑到C的过程中，小车速度的最大值v。

11．（16分）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0U 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0v ； （2）求磁场的磁感应强度大小B ；

（3）若M 、N 间的电压增大为03U ，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。 12．（18分）所图所示，匝数N 、截面积S 、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B 1.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α，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g 。

（1）求磁场B 1的变化率

B

t

??； （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

(

α(αR B k

a

b

B

2R

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Q .

参考答案

1 2 3 4 5 6 7 8 A

C

C

A

D

BC

AC

AD

9、【答案】

（1）①0.225 （2分） ②A （2分） ③B （2分）

（2）小王 由于电源内阻较小，调节电阻箱时电压表的示数变化不明显

1.50~1.54 9.20 ~10.0 小于 小于

10、【解析】

（1）整体水平方向动量守恒，则有()0M m v += 根据能量守恒有mgR μmgL = 解得R

L

μ=

（2）设物块滑到B 点时的速度大小为1v ，此时小车的速度大小为2v ，由水平方向动量守恒得

120mv Mv -=

根据能量守恒得22121122

mgR mv Mv =

+ 解得222

2m gR

v M Mm

=+11、【解析】

（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：

20012

e mv U =

解得：0

02eU v m

=

（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：1r R =

洛伦兹力提供电子做圆周运动所需的向心力，有：20

01

v ev B m r =

解得：0

21mU B R e

=

（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：20132

e U mv ?=

设此种情况下电子在磁场中的轨道半径为2r ，有：2

2

v evB m r =

解得：0

6eU v m

=

，23r R = 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：αθ=

由几何关系有：22cos sin r R r αθ+= 解得：3

π

αθ==

故D 点的位置坐标为(sin ,cos )R R θθ-，即31,2R R ?? ? ???

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12、【解析】

（1）据法拉第电磁感应定律B

E NS

t

?=? 对导体棒受力分析d BI mg ab =αsin 据闭合电路欧姆定律R

R E

I +=

并

R R R RR R 32

22=+=

并

I I ab 3

1=

解得

NBSd

mgR t B αsin 5=?? （2）对ab 应用动量定理

_

sin 0mg t B I dt mv α-=-

sin 0mg t Bdq mv α-=-

_

It q = R

E

I 3_

_

=

t E ??=φ_

据能量守恒

总Q mv mgx +=

2

2

1sin α 总Q Q 3

2

=

2

22sin 32sin 32B d x mgt R Q mgx m αα????-??

?????=-????????