【物理】天津市宁河区芦台第四中学2020届高三模拟训练试题（二）（解析版）

【物理】天津市宁河区芦台第四中学2020届高三模拟训练试题（二）（解析版）

天津市宁河区芦台第四中学2020届高三 模拟训练试题（二）‎ 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. 普朗克在研究黑体辐射问题时提出光子说 B. 玻尔将量子观念引入了原子领域，成功地解释了氢原子光谱的实验规律 C. 核反应中原子核的结合能是原子核中所有核子能量的总和 D. 核衰变时放出的射线都是由带电粒子所组成的 ‎【答案】B ‎【详解】A．普朗克在研究黑体辐射问题时提出了能量子假说，A错误；‎ B．玻尔将量子观念引入了原子领域，成功地解释了氢原子光谱的实验规律，B正确；‎ C．核子结合成原子核的过程中会质量亏损，释放能量，即结合能，并非原子核中所有核子能量的总和，C错误；‎ D．衰变过程中释放的射线是高频电磁波，不带电，D错误。‎ 故选B。‎ ‎2.沿同一直线运动的A、B两物体运动的v-t图象如图所示，由图象可知 A. A、B两物体运动方向始终相同 B. A、B两物体的加速度在前4s内大小相等、方向相反 C. A、B两物体在前4s内不可能相遇 D. A、B两物体若在6s时相遇，则时开始时二者相距‎30m ‎【答案】D ‎【解析】‎ A物体先向负方向做减速运动，然后在向正方向做加速运动；B物体一直向正方向加速，故选项A错误；直线的斜率等于加速度，则A、B两物体的加速度在前4s内大小相等方向相同，选项B错误；前4s内两物体运动方向相反，因不知起始位置，则A、B两物体在前4s内可能相遇，选项C错误；A、B两物体若在6s时相遇，则计时开始时二者相距，选项D正确；故选D.‎ 点睛：能从图象中获取尽量多的信息是解决图象问题的关键，在同一个坐标系中要正确比较各个图象表示的运动情况，明确图象斜率的含义，最好能把图象和实际运动想结合起来．‎ ‎3.理想变压器原线圈 a 匝数 n1=500，副线圈 b匝数 n2=100，线圈 a 接在如图所示的交变电压的交流电源上，“3 V，6 W”的灯泡恰好正常发光，电阻R1=50 Ω，R2=18.5 Ω，电压表V为理想电表，下列说法正确的是（　　）‎ A. 通过副线圈b的交变电流的频率为10Hz B. 电压表的示数为44V C. 电阻R1消耗的电功率为8W D. 通过电阻R1的电流为‎10A ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．交变电流的频率为 A错误；‎ B．灯泡正常发光，通过副线圈电流的有效值 根据串联分压规律，电压表的示数 B错误；‎ C．根据单相理想变压器电流规律 解得原线圈中电流有效值，即通过电阻的电流 电阻上消耗的功率 C正确，D错误。‎ 故选C。‎ ‎4.我国绕月探测工程预先研究和工程实施已取得重要进展．设地球、月球的质量分别为m1、m2，半径分别为R1、R2，人造地球卫星的第一宇宙速度为v，对应的环绕周期为T，则环绕月球表面附近圆轨道飞行的探测器的速度和周期分别为 A. ， B. ，‎ C. ， D. ，‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ 设人造地球卫星的质量为m，则其在近地轨道运动过程中：‎ 得：，‎ 同理，月球探测器在月球表面附近圆轨道运动时，‎ 所以，‎ 故本题A选项正确；‎ ‎【点睛】无论是卫星绕地球运动，还是卫星绕月球运动，它们有个共同特点都是万有引力充当向心力，根据牛顿第二定律列出包含已知物理量的等式，分别求解，然后根据已知条件进行对比，得出结果．‎ ‎5.如图所示，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q是它们的交点，四点处的电势分别为、、、．一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等，则 A. 直线a位于某一等势面内，‎ B. 直线c位于某一等势面内，‎ C. 若电子有M点运动到Q点，电场力做正功 D. 若电子有P点运动到Q点，电场力做负功 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 电子带负电荷，从M到N和P做功相等，说明电势差相等，即N和P的电势相等，匀强电场中等势线为平行的直线，所以NP和MQ分别是两条等势线，从M到N，电场力对负电荷做负功,说明MQ为高电势，NP为低电势．所以直线c和d都是位于某一等势线内，但是，，选项A错，B对．若电子从M点运动到Q点，初末位置电势相等，电场力不做功，选项C错．电子作为负电荷从P到Q即从低电势到高电势，电场力做正功，电势能减少，选项D错．‎ ‎【考点定位】等势面和电场线 ‎【名师点睛】匀强电场和点电荷的电场以及等量同种点电荷和等量异种点电荷的电场线及等势面分布情况要熟记．‎ 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.下列说法正确是（　　）‎ A. 光电效应揭示了光具有粒子性，光的双缝干涉实验揭示了光具有波动性 B. 肥皂泡在阳光下呈现彩色，这是光的衍射现象 C. 水中的气泡看起来特别明亮是因为光从气泡射向水中时，一部分光在界面上发生了全反射 D. 光纤通信是一种现代通信手段，光纤内芯的折射率比外壳的大 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．光电效应说明光子具有能量，揭示了光具有粒子性，光的双缝干涉实验揭示了光具有波动性，A正确；‎ B．肥皂泡在阳光下呈现彩色，这是薄膜干涉现象，B错误；‎ C．水中的气泡看起来特别明亮是因为光从水中射向气泡时（即从光密介质射向光疏介质）一部分光在界面上发生了全反射，C错误；‎ D．光纤通信是一种现代通信手段，光纤内芯的折射率比外壳的大，使光能够在内芯与外壳的界面处发生全反射，D正确。‎ 故选AD。‎ ‎7.一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再由状态B变化到状态C，其状态变化过程的p-V图象如图所示。已知气体在状态A时的温度为‎17℃‎，热力学温度与摄氏温度间的关系为T=t+273K，则下列说法正确的是（ ）‎ A. 气体在状态B时的温度为290K B. 气体在状态C时的温度为580K C. 气体由状态B到状态C的过程中，温度降低，内能减小 D. 气体由状态B到状态C的过程中，从外界吸收热量 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】A．气体在状态A时的温度为‎17 C，TA=(273+17）K=290 K，由理想气体状态方程得 气体在状态 B时的温度 TB=1160K A项错误；‎ B．气体由状态B到状态C做等容变化，根据查理定律得 解得 Tc=580K B项正确；‎ C．气体由状态B到状态C不对外做功，但温度降低，内能减小，C项正确；‎ D．根据热力学第一定律可知气体向外界放出热量，D项错误。‎ 故选BC。‎ ‎8.一列简谐横波沿x轴正方向传播，图甲是波传播到x=‎5m的M点的波形图，图乙是质点N（x=‎3m）从此时刻开始计时的振动图像，Q是位于x=‎10m处的质点。下列说法正确的是（　　）‎ A. 这列波的传播速度是‎1.25m/s B. M点以后的各质点开始振动时的方向都沿＋y方向 C. 质点Q经过8s时，第一次到达波峰 D. 在0~16s内，质点Q经过的路程为‎1.1m ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据图像信息求解波速 A错误；‎ B．波沿轴正方向传播，此时点起振方向向下，说明波源起振方向向下，故点以后的各质点开始振动时的方向都沿方向，B错误；‎ C．根据波形平移法，处的波形传递至点的距离为 则点第一次到达波峰用时 C正确；‎ D．根据波形平移法，经过 点起振，在内，点振动了 经过的路程 D正确。故选CD。‎ 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。‎ ‎9.用如图甲所示的实验装置做探究加速度与力、质量关系的实验 ‎（1）某同学通过实验得到如图乙所示的a-F图象，造成这一结果的原因是：在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角________（填“偏大”或“偏小”）．‎ ‎（2）该同学在平衡摩擦力后进行实验，实际小车在运动过程中所受的拉力________砝码和盘的总重力（填“大于”、“小于”或“等于”），为了便于探究、减小误差，应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足________的条件．‎ ‎（3）某同学得到如图所示的纸带．已知打点计时器电源频率为50 Hz．A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个连续的点．Δs＝sDG－sAD＝________ cm．由此可算出小车的加速度a＝________ m/s2（保留两位有效数字）．‎ ‎【答案】(1). 偏大 (2). 小于 M≫m (3). 1.80 5.0‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）[1] 当拉力F等于0时，小车已经产生力加速度，故原因是平衡摩擦力时平衡摩擦力过大，在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角偏大．‎ ‎（2）[2] 小车运动过程中，砝码和盘向下做加速运动处于失重状态，砝码和盘对细线的拉力小于其重力，小车在运动过程中受到的拉力小于砝码和盘的总重力；‎ ‎[3] 对整体分析，根据牛顿第二定律得 解得 则绳子的拉力 当 ‎，即砝码和盘的总质量远小于小车和小车上砝码的总质量时，砝码和盘的总重力在数值上近似等于小车运动时受到的拉力，所以为了便于探究、减小误差，应使小车质量M与砝码和盘的总质量m满足的条件 ‎（3）[4] 刻度尺上读出A、D、E三点的位置，算出 ‎[5] 计数点间时间间隔为T，由匀变速直线运动的推论△x=aT2可知，加速度：‎ ‎10.某同学通过实验测定一捆长度约为‎100m的铜导线（电阻约为1.5Ω）的实际长度，首先利用螺旋测微器测量其直径，如图1所示，再利用下列器材测出铜导线的电阻。‎ 可供使用的器材有 电流表：量程‎0.6A，内阻约0.2Ω；‎ 电压表：量程3V，内阻约9kΩ；‎ 滑动变阻器R1：最大阻值10Ω；‎ 滑动变阻器R2：最大阻值200Ω；‎ 定值电阻：R0=3Ω 电源：电动势6V，内阻可不计；‎ 开关、导线若干 要求实验中尽可能准确地测量铜导线的阻值，回答下列问题：‎ ‎(1)由图1可知，铜导线的直径D=_____________mm。‎ ‎(2)实验中滑动变阻器应选________（选填“R‎1”‎或“R‎2”‎）。‎ ‎(3)在图2方框内画出测量铜导线阻值的电路图（铜导线用电阻元件符号表示）。‎ ‎(4)调节滑动变阻器，电压表的示数为U，电流表的示数为I，铜的电阻率为ρ，不考虑电表内阻对实验的影响，则导线的长度为_____________（用已知和所测量的字母表示）。‎ ‎【答案】(1). 1.170 (2). R1 (3). (4). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]螺旋测微器的精度为，读数为。‎ ‎(2)[2]滑动变阻器采用限流法接入电路，为了保证电流表的量程有效利用，指针至少需要偏转量程的，所以接入电路总电阻的最大值约为 所以滑动变阻器选择阻值较为接近即可。‎ ‎(3)[3]为了使电压表和电流表的量程能够有效利用，将铜导线和定值电阻串联作为整体进行测量电阻，根据 可知电流表采用外接法可以减小误差，所以电路图如图：‎ ‎。‎ ‎(4)[4]根据欧姆定律 根据电阻定律 解得导线长度 ‎11.滑板运动是一项刺激的运动，深受青少年的喜欢，某次比赛中部分赛道如左下图所示．现将赛道简化为如右下图所示的模型：平台A和平台BC相距h＝‎3.2 m，粗糙水平轨道DE与光滑圆弧形轨道CD、EF相切于D、E点．运动员与滑板一起（可看作质点）从A点以速度v0水平飞出，恰好从C点无能量损失地沿着圆弧切线进入CD轨道，滑过DE冲上EF轨道，然后返回，恰好到C点速度为零．已知人和滑板总质量为m＝‎60 kg，光滑圆弧CD对应的圆心角θ＝53°，圆弧形轨道半径均为R＝‎4 m．不计空气阻力，g取‎10 m/s2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6．求：‎ ‎（1）运动员的初速度v0；‎ ‎（2）运动员第一次经过D点时对圆弧轨道的压力大小；‎ ‎（3）运动员从A点开始飞出到返回C点的过程中机械能的损失量. ‎ ‎【答案】(1)‎6m/s (2)2580N (3)3000J ‎【解析】‎ ‎【详解】(1) 运动到C点，对速度进行分解有：‎ 竖直方向 联立解得：‎ ‎(2) 运动员经过C点时的速度 运动员第一次经过D点时，根据动能定理 在D点，根据牛顿第二定律 根据牛顿第三定律可知对圆弧轨道的压力 ‎(3)取C点为零势能面，则初态机械能 返回C点时，机械能为零，所以从A点开始飞出到返回C点的过程中机械能的损失量为3000J。‎ ‎12.如图甲所示，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成角固定，N、Q之间接电阻箱R，导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上，磁感应强度为B=0.5T，质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上，其接入电路的电阻位为r。现从静止释放杆ab，测得最大速度为vM，改变电阻箱的阻值R，得到vM与R之间的关系如图乙所示。已知导轨间距为L=‎2m，重力加速度g=‎10m/s2，轨道足够长且电阻不计。求：‎ ‎(1)当R=0时，杆ab匀速下滑过程中产生感应电动势E的大小及杆中的电流方向；‎ ‎(2)金属杆的质量m及阻值r；‎ ‎(3)当R=4时，回路瞬时电功率每增加1W的过程中合外力对杆做的功W。‎ ‎【答案】(1)，杆中电流方向从b→a；(2)，；(3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由图可知，当R=0时，杆最终以v=‎3m/s匀速运动，产生电动势 E=BLv=0.5×2×3V=3V 电流方向为由b到a ‎(2)设最大速度为v，杆切割磁感线产生的感应电动势E=BLv，由闭合电路的欧姆定律：‎ 杆达到最大速度时满足 ‎ ‎ 解得 由图像可知：斜率为 纵截距为 v0=‎3m/s 得到：‎ 解得m=‎0.2kg，r=3Ω ‎(3)由题意：E=BLv，，得 则 由动能定理得 联立解得 W=0.7J ‎13.如图所示，MN为平行金属板，N板上有一小孔Q，一个粒子源P在M 板附近，可释放初速度为零，质量为m，电荷量为q的带正电的粒子，粒子经板间加速电场加速后，从小孔Q射出，沿半径为R的圆筒上的小孔E进入圆筒，筒里有平行于筒内中心轴的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，筒上另一小孔F与小孔E、Q、P在同一直线上，该直线与磁场垂直，E、F连线为筒的直径，粒子进入筒内磁场偏转，与筒壁碰撞后速度大小不变，方向反向，不计粒子的重力．‎ ‎ ‎ ‎(1)要使粒子以速度v进入磁场，M、N间的电压为多大?‎ ‎(2)若粒子与筒壁碰撞一次后从F点射出，粒子在磁场中运动的时间为多少?‎ ‎(3)若粒子从E点进入磁场，与筒壁发生三次碰撞后从F点射出，则粒子在磁场中运动的路程为多少?(已知tan22.5°=)‎ ‎【答案】（1） （2） (3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）粒子经加速电场加速，根据动能定理有 解得加速电压的大小 ‎（2）若粒子与筒壁碰撞一次后从F点射出磁场，其运动轨迹如图所示：‎ ‎ ‎ 粒子在磁场中运动的时间等于粒子在磁场中做圆周运动的半个周期，即 联立解得 ‎（3）若粒子进入磁场后，与筒壁发生三次碰撞后从F点射出有两种情况 ‎①轨迹如图所示：‎ ‎ ‎ 根据几何关系，得粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径 则粒子在磁场中运动的路程 ‎②轨迹如图所示：‎ ‎ ‎ 根据几何关系，得粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径 则粒子在磁场中运动的路程