天津市2020年普通高中学业水平等级性模拟考试 物理试题含答案（三）

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1、2020 年年天天津津市市普普通通高高中中学学业业水水平平等等级级性性考考试试物物理理模模拟拟试试题题本试卷分选择题和非选择题两部分注意事项： 每小题选出答案后，填入答题纸的表格中本卷共 8 题，每题 5 分，共 40 分。一一、选选题题题题（每每小小题题 5 分分，共共 25 分分1下列四幅图涉及不同的物理知识A由（a）图可知，原子中的电子绕原子核高速运转时B由（b）图可知，光电效应实验说明了光具有粒子性C由（c）图可知，电子束穿过铝箔后的衍射图样证实了电子具有波动性D由（d）图可知，极少数 粒子发生大角度偏转2二氧化碳是导致“温室效应”的主要原因之一体的新方法，目前专家们正在研究二氧化碳的

2、深海处理技术封闭在一个可以自由压缩的导热容器中逐渐降低此过程中（ ） A封闭的二氧化碳气体对外界做正功B封闭的二氧化碳气体压强一定增大C封闭的二氧化碳气体分子的平均动能增大D封闭的二氧化碳气体一定从外界吸收热量3如图所示，两块水平放置的正对金属板若将 B 板向上平移一小段距离(仍在年年天天津津市市普普通通高高中中学学业业水水平平等等级级性性考考试试物物理理模模拟拟试试题题本试卷分选择题和非选择题两部分，满分 100 分 第第卷卷（选选择择题题） 填入答题纸的表格中，答在试卷上无效。 。 分分。每每小小题题给给出出的的四四个个选选项项中中，只只有有一一个个选选项项是是正正确确的的下列四幅图涉及不

3、同的物理知识，其中说法不正确的是（ ） 原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径是任意的光电效应实验说明了光具有粒子性 电子束穿过铝箔后的衍射图样证实了电子具有波动性 粒子发生大角度偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小空间的主要原因之一，人类在采取节能减排措施的同时，目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术在某次实验中，将一定质量的二氧化碳气体封闭在一个可以自由压缩的导热容器中，将容器缓慢移到海水某深处，气体体积减小为原来的一半封闭的二氧化碳气体对外界做正功 氧化碳气体压强一定增大 封闭的二氧化碳气体分子的平均动能增大 封闭的二氧化碳气体一定从外界吸收热量 两块水平放置的正对金属板 A

4、、B 与电源 E 相连，金属板 A 接地,AB仍在 C 点下方) ，下列说法中正确的是（ ） 年年天天津津市市普普通通高高中中学学业业水水平平等等级级性性考考试试物物理理模模拟拟试试题题（三三） 只只有有一一个个选选项项是是正正确确的的） 运行轨道的半径是任意的 说明原子的质量绝大部分集中在很小空间 ，也是在研究控制温室气将一定质量的二氧化碳气体气体体积减小为原来的一半，温度,AB 板之间有一固定点 C。A电容器所带电荷量减少 BC 点电势升高 C若在 C 点处固定一带负电的点电荷D若保持 B 板不动，将 A 板上移一小段距离4英国知名科学杂志自然发表文章中国的嫦娥五号任务。若嫦娥五号经过若干

5、次轨道调整后周运动，然后开启反冲发动机，嫦娥五号着陆器暂时处于悬停状态样品采集，并从月球起飞，返回地球小于地球表面的重力加速度，引力常量为A嫦娥五号的发射速度大于地球的第二宇宙速度B嫦娥五号探测器绕月球做匀速圆周运动的速度可能大于地球的C由题可知月球的平均密度4=D嫦娥五号探测器在绕月球做匀速圆周运动的周期为5一列简谐横波沿 x 轴正向传播，振幅为振动方向沿 y 轴正向， 质点 b 坐标为 （A波的波长可能为 4cm B波的波速可能为 5cm/s C当质点 b 在波谷位置时，质点 aD在 t=0 到 t=0.5s 时间内，质点 a 点处固定一带负电的点电荷，其电势能增大 板上移一小段距离，C

6、点电势升高 发表文章，展望了 2020 年可能会对科学界产生重大影响的事件若嫦娥五号经过若干次轨道调整后，先在距离月球表面 h 的高度处绕月球做匀速圆嫦娥五号着陆器暂时处于悬停状态，最后实现软着陆返回地球。月球的半径为 R 且小于地球的半径，月球表面的重力加速度为引力常量为 G。不考虑月球的自转，则下列说法正确的是嫦娥五号的发射速度大于地球的第二宇宙速度 嫦娥五号探测器绕月球做匀速圆周运动的速度可能大于地球的第一宇宙速度 034gG R 嫦娥五号探测器在绕月球做匀速圆周运动的周期为202RhTg R+= 振幅为 4cm，周期为 T=4s。已知在 t=0 时刻，质点坐标为 （15， 2） ， 振

7、动方向沿 y 轴负向， 如图所示。 下列说法不正确的是 a 一定在波峰位置 a 通过的位移为 2cm 年可能会对科学界产生重大影响的事件，其中包括的高度处绕月球做匀速圆最后实现软着陆，自动完成月球表面月球表面的重力加速度为 g0且则下列说法正确的是（ ） 质点 a 坐标为（5，2） ，下列说法不正确的是 （ ） 二二、选选择择题题（每每小小题题 5 分分，共共 15 分分分分，选选对对但但不不全全的的得得 3 分分，有有选选错错或或不不答答的的得得6如图所示为氢原子的部分能级图A处于 n=l 能级的氢原子可以吸收任意频率的光子B欲使处于基态的氢原子被激发，C大量氢原子从 n=4 的能级跃迁到基

8、态时D用从 n=4 能级跃迁到 n=2 能级福射出的光照射金属铂7如图是通过变压器降压给用户供电的示意图线输送给用户，输电线的电阻用 R0视为理想变压器，则开关 S 闭合后，A变压器的输入功率减小 B电表 V1示数与 V2示数的比值不变C输电线的电阻 R0消耗的功率增大D流过电阻 R1的电流增大 8如图，在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体直墙之间放一光滑圆球 B，整个装置列判 断正确的是（ ） 分分。每每小小题题给给出出的的四四个个选选项项中中，都都有有多多个个选选项项是是正正确确的的有有选选错错或或不不答答的的得得 0 分分） 如图所示为氢原子的部分能级图，以下判断正确的是

9、（ ） 能级的氢原子可以吸收任意频率的光子 ，可用 12.09eV 的光子照射 的能级跃迁到基态时，最多可以辐射出 6 种不同频率的光子 能级福射出的光照射金属铂（逸出功为 6.34eV）时能发生光电效应如图是通过变压器降压给用户供电的示意图。负载变化时变压器输入电压保持不变表示，开关 S 闭合后，相当于接入电路中工作的用电器增加，以下说法正确的是（ ） 示数的比值不变 消耗的功率增大 在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体 A，A 的左端紧靠竖直墙整个装置 处于静止状态。把 A 向右移动少许后，它们仍处于静止状态都都有有多多个个选选项项是是正正确确的的。全全部部选选对对的的得得

10、 5 时能发生光电效应 负载变化时变压器输入电压保持不变，输出电压通过输电相当于接入电路中工作的用电器增加。变压器可的左端紧靠竖直墙，A 与竖它们仍处于静止状态，则下AA 对地面的压力减小 BB 对墙的压力增大 CA 与 B 之间的作用力减小 D地面对 A 的摩擦力减小 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）如图所示，打点计时器固定在铁架台上能守恒定律该装置中的打点计时器所接交流电源频率是对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的

11、是A精确测量出重物的质量 B两限位孔在同一竖直线上 C重物选用质量和密度较大的金属锤D释放重物前，重物离打点计时器下端远些按正确操作得到了一条完整的纸带 第第卷卷（非非选选择择题题） 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。 方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分 打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落该装置中的打点计时器所接交流电源频率是 50 Hz。 下列操作中对减小实验误差有利的是_ 重物选用质量和密度较大的金属锤 重物离打点计时器下端远些 按正确操作得到了一条完整的纸带，由于纸带较长，图中有部分未画出，如图所示只写出最后答案的不能得分。有数

12、值计算的，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置验证机械如图所示纸带上各点是打点计时器打出的计时点，其中 O 点为纸带上打出的第一个点a.重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出_ AOA、OB 和 OG 的长度 BOE、DE 和 EF 的长度 CBD、BF 和 EG 的长度 DAC、BF 和 EG 的长度 b.用刻度尺测得图中AB的距离是1.76 cm(计算结果保留三位有效数字) （2）某同学为了测量一个量程为 3V他先用多用表进行了正确的测量，压表的指针也偏转了已知多用表欧姆挡表盘中央刻度值为数应为_V（结果保留两位有效数字为了更准确地测量该电压表的内阻A断开开关 S，按图 2

13、连接好电路B把滑动变阻器 R 的滑片 P 滑到 bC将电阻箱 R0的阻值调到零； D闭合开关 S； E移动滑动变阻器 R 的滑片 P 的位置F保持滑动变阻器 R 的滑片 P 位置不变点为纸带上打出的第一个点 重物下落高度应从纸带上计时点间的距离直接测出，下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有1.76 cm， FG的距离是3.71 cm， 则可得当地的重力加速度是3V 的电压表的内阻，进行了如下实验。 ，测量时指针位置如图 1 所示，得到电压表的内阻为已知多用表欧姆挡表盘中央刻度值为“15”，表内电池电动势为结果保留两位有效数字） 为了更准确地测量该电压表的内阻 Rv，该同学设计了图 2 所

14、示的电路图，实验步骤如下连接好电路； b 端； 的位置，使电压表的指针指到 3V 的位置； 位置不变，调节电阻箱 R0的阻值使电压表指针指到 下列测量值能完成验证机械能守恒定律的选项有则可得当地的重力加速度是_ m/s2。得到电压表的内阻为 3.00103，此时电表内电池电动势为 1.5V，则电压表的示 实验步骤如下： 的阻值使电压表指针指到 1.5V，读出此时电阻箱R的阻值，此值即为电压表内阻 RvG断开开关 S 实验中可供选择的实验器材有： a待测电压表 b滑动变阻器：最大阻值 2000 c滑动变阻器：最大阻值 10 d电阻箱：最大阻值 9999.9，阻值最小改变量为e电阻箱：最大阻值 9

15、99.9，阻值最小改变量为f电池组：电动势约 6V，内阻可忽略g开关，导线若干 按照这位同学设计的实验方法，回答下列问题a.要使测量更精确，除了选用电池组（填“b”或“c”） ，电阻选用_（填b.电压表内阻的测量值 R测和真实值_（填“大”或“小”） 。 10 （14 分）如图所示，半径为 R 的四分之一光滑圆弧轨道竖直固定在水平地面上点相切，一个质量为 2m 的物块 B（原长时的左端点， P、 Q 间的距离为 R现将质量为 m 的物块 A（可视为质点（1）物块 A 沿圆弧轨道滑至 P 点时对轨道的压力（2）弹簧被压缩的最大弹性势能（3）物块 A 最终停止位置到 Q 点的距离 v的测量值； 阻

16、值最小改变量为 0.1 阻值最小改变量为 0.1 内阻可忽略 回答下列问题： 除了选用电池组、导线、开关和待测电压表外，还应从提供的滑动变阻器中选用填“d”或“e”） 。 和真实值 R真相比，R测_R真（填“”或“”） ；若 Rv的四分之一光滑圆弧轨道竖直固定在水平地面上（可视为质点）静止在水平地面上，左端固定有轻弹簧R， PQ 段地面粗糙、 滑动摩擦因素为0.5=， Q可视为质点）从圆弧轨道的最高点由静止开始下滑，重力加速度为 点时对轨道的压力； （未超过弹性限度） ； 点的距离。 还应从提供的滑动变阻器中选用_v越大，则RRR测真真 越的四分之一光滑圆弧轨道竖直固定在水平地面上，下端与水平

17、地面在 P左端固定有轻弹簧，Q 点为弹簧处于Q 点右侧水平地面光滑，重力加速度为 g。求： 11 （16 分）如图所示，在第一象限内右的匀强电场，第三、四象限内存在垂直于m，电荷量为q+的粒子，从x轴上O为圆心做半径为0R的圆周运动； 随后进入电场运动至在磁场中运动一段时间后，再次垂直于（1）带电粒子从M点进入第四象限时初速度的大小（2）电场强度的大小E； （3）磁场的磁感应强度的大小B 在第一象限内，存在垂直于xOy平面向外的匀强磁场，四象限内存在垂直于xOy平面向外、磁感应强度大小为0B的匀强磁场轴上M点以某一初速度垂直于x轴进入第四象限，随后进入电场运动至y轴上的N点， 沿与y轴正方向成

18、再次垂直于x轴进入第四象限。不计粒子重力。求： 点进入第四象限时初速度的大小0v； 1B。 ，第二象限内存在水平向的匀强磁场。一质量为，在xOy平面内，以原点轴正方向成45角离开电场；： 12 （18 分）某研学小组设计了一个辅助列车进站时快速刹车的方案线圈，通电后形成竖直方向的磁场（所受的安培力，辅助列车快速刹车。已知列车的总质量为 m，车身长为 s强磁场的宽度） ，整个线框的电阻为的速度为 v0，假设列车停止前所受铁轨及空气阻力的合力恒为场瞬间，列车恰好停止。 （1）求列车车头刚进入磁场瞬间线框中的电流大小（2）求列车从车头进入磁场到停止所用的时间（3）请你评价该设计方案的优点和缺点 某研

19、学小组设计了一个辅助列车进站时快速刹车的方案。如图所示，在站台轨道下方埋一励磁（可视为匀强磁场） 。在车身下方固定一矩形线框。 s，线框的短边 ab 和 cd 分别安装在车头和车尾，整个线框的电阻为 R。站台轨道上匀强磁场区域足够长（大于车长假设列车停止前所受铁轨及空气阻力的合力恒为 f。已知磁感应强度的大小为求列车车头刚进入磁场瞬间线框中的电流大小 I 和列车的加速度大小 a； 求列车从车头进入磁场到停止所用的时间 t； 请你评价该设计方案的优点和缺点。 （优、缺点至少一种） 。 在站台轨道下方埋一励磁在车身下方固定一矩形线框，利用线框进入磁场时，长度均为 L（L 小于匀大于车长 s） ，车

20、头进入磁场瞬间已知磁感应强度的大小为 B，车尾进入磁 参参考考答答案案 1 2 3 4 5 6 7 8 A B C C D BC BC CD 9、 【答案】 （1）BC BCD 9.75 （2）1.0V c d 小 10、 【解析】 （1）物块 A 从静止沿圆弧轨道滑至 P 点，设速度大小为 vP， 由机械能守恒定律有：212PmgRmv=， 在最低点轨道对物块的支持力为大小为 FN， 由牛顿第二定律有：2PNvFmgmR= 联立解得：FN=3mg， 由牛顿第三定律可知物块对轨道 P 点的压力大小为 3mg； （2）设物块 A 与弹簧接触前瞬间的速度大小为 v0， 由动能定理有:20102mg

21、RmgRmv=， 得：0vgR=， 当时，物块 A、物块 B 具有共同速度 v 时，弹簧的弹性势能最大， 由动量守恒定律有：0(2 )mvmm v=+， 由能量守恒定律有：22011(2 )22pmmvmm vE=+， 联立解得23pmEmgR=； （3）设物块 A 与弹簧分离时，A、B 的速度大小分别为 v1、v2，规定向右为正，则有 0122mvmvmv= +， 222012111(2 )222mvmvm v=+， 联立解得：123vgR=， 设 A 最终停在 Q 点左侧 x 处，由动能定理有解得：49xR= 11、 【解析】 （1）粒子从x轴上M点进入第四象限兹力提供向心力： 解得：00

22、0qB Rvm= （2）粒子在第二象限内做类平抛运动沿与y轴正方向成45角离开电场，解得电场强度：2002qB REm= (3)粒子的轨迹如图所示： 第二象限，沿着 x 轴方向：0yvRt=沿着 y 轴方向：0ONv t= 所以：02ONR= 由动能定理有：21102mgxmv=， 点进入第四象限，在xOy平面内，以原点O为圆心做半径为20000vqv BmR= 粒子在第二象限内做类平抛运动，沿着 x 轴方向： qEma= 2002yvaR= ，所以：0yvv= 02yRt+ 为圆心做半径为0R的圆周运动，由洛伦由几何关系知，三角形 OON 为底角 45的等腰直角三角形。在磁场中运动的半径：

23、022 2RONR= 由洛伦兹力提供向心力：21vqvBmR= 粒子在N点速度沿与y轴正方向成45角离开电场，所以离开的速度：02vv= 所以磁场的磁感应强度的大小1B：1012BB= 12、 【解析】 （1）车头进入磁场时线框 ab 边切割磁感线，有 0EBLv= 线框中的电流为 EIR= 联立式可得0BLvIR= 线框所受的安培力为 FBIL=安 由牛顿第二定律可得 Ffma+=安 联立式可得 220B L vfRamR+= （2）设列车前进速度方向为正方向，由动量定理可得00iiFtftmv =安 其中 22iiB L vFR=安 ，代入上式得2200iiB L vtftmvR = 其中 iivts= 联立式可得 220mv RB L stfR= （3）该方案的优点：利用电磁阻尼现象辅助刹车，可以使列车的加速度平稳减小；可以减小常规刹车的机械磨损等。 该方案的缺点：没有考虑列车车厢和内部线路等也是金属材质，进入磁场时会产生涡流对设备产生不良影响；励磁线圈也需要耗能；线框固定在列车上增加负载且容易出现故障；列车出站时也会受到电磁阻尼等。