天津市2020年高中物理学业水平等级性考试模拟试题七

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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七

天津市2020年高中物理学业水平等级性考试模拟试题(七)‎ 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.中国散裂中子源(CSNS)已通过验收,它是探测物质微观结构和运动的重要科研装置。有关中子的研究,下列说法正确的是( )‎ A.衰变的实质在于核内的中子转化成了一个质子和一个电子 B.一个氘核和一个氚核经过核反应后生成氦核和中子是裂变反应 C.卢瑟福通过分析α粒子散射实验结果,发现了质子和中子 D. Th核发生一次α衰变,新核与原来的原子核相比,中子数减少了4‎ ‎2.如图所示描述了封闭在某容器里的理想气体在温度 和 下的速率分布情况,下列说法正确的是( )‎ A.‎ B.随着温度升高,每一个气体分子的速率都增大 C.随着温度升高,气体分子中速率大的分子所占的比例会增加 D.若从到气体的体积减小,气体一定从外界吸收热量 ‎3.一理想变压器原、副线圈匝数比为3:1,原线圈与小灯泡D串联后,接入一电压有效值恒定的正弦交流电源;副线圈电路中连接可变电阻R和电流表,电流表内阻不计,如图所示。若改变R的阻值,使电流表的示数变为原来的两倍。则(  )‎ 9‎ A.小灯泡D的亮度变暗 B.副线圈的电压变小 C.R的阻值大于原来的一半 D.变压器的输入功率变为原来的两倍 ‎4.我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星.某双星由质量不等的星体S1和S2构成,两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C做匀速圆周运动.由天文观察测得其运动周期为T,S1到C点的距离为r1,S1和S2的距离为r,已知引力常量为G.因此可求出S2的质量为( )‎ A. B. C. D.‎ ‎5.如图甲所示,水平面上一质量为m的物体在水平力F作用下开始加速运动,力F的功率P保持恒定,运动过程中物体所受的阻力f大小不变,物体速度最终达到最大值,此过程中物体速度的倒数与加速度a的关系图象如图乙所示。仅在已知功率P的情况下,根据图象所给信息可知以下说法错误的是(  )‎ A. B.‎ C.图象的斜率为 D.f=0.1P 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.波长为和的两束可见光分别入射到同一个双缝上,可在光屏上观察到干涉条纹,其中波长为的光的条纹间距小于波长为的条纹间距。则(下列表述中,下标“1”和“2”分别代表波长为和的光所对应的物理量)( )‎ 9‎ A.这两束光的波长>‎ B.这两束光从玻璃射向真空时,其临界角 C.若这两束光都能使某种金属发生光电效应,则遏止电压 D.若这两束光由氢原子从不同激发态跃迁到n=2能级时产生,则相应激发态的电离能 ‎7.两列在同一介质中的简谐横波沿相反方向传播,某时刻两列波相遇,如图所示,其中实线波的频率为2.50Hz,图示时刻平衡位置x=3m处的质点正在向上振动。则下列说法正确的是( )‎ A.实线波沿x轴正方向传播,虚线波沿x轴负方向传播 B.两列波在相遇区域发生干涉现象 C.两列波的波速均为25m/s D.从图示时刻起再过0.025s,平衡位置x=1.875m处的质点将位于y=30cm处 ‎8.如图所示,竖直平面内有水平方向的匀强电场E,A点与B点的连线垂直电场线,两个完全相同的带等量正电荷的粒子,以相同大小的初速度v0分别从A和B点沿不同方向开始运动,之后都能到达电场中的N点,粒子的重力不计,下列说法正确的是(  )‎ A.两粒子到达N点所用的时间可能相等 B.两粒子到达N点时的速度大小一定相等 C.两粒子在N点时的动能可能小于各自初始点的动能 D.两粒子整个运动过程机械能的增加量一定相等 9‎ 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)图甲是“研究平抛物体运动”的实验装置图,通过描点画出平抛小球的运动轨迹.‎ ‎①以下是实验过程中的一些做法,其中合理的有________.‎ a.安装斜槽轨道,使其末端保持水平 b.每次小球释放的初始位置可以任意选择 c.每次小球应从同一高度由静止释放 d.为描出小球的运动轨迹,描绘的点可以用折线连接 ‎②实验得到平抛小球的运动轨迹,在轨迹上取一些点,以平抛起点O为坐标原点,测量它们的水平坐标x和竖直坐标y,图乙中y-x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是________.‎ ‎③图丙是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹,O为平抛的起点,在轨迹上任取两点A、B,测得A、B两点纵坐标y1=5.0cm,y2=45.0cm,A、B两点水平间距Δx=40.0cm.则平抛小球的初速度v0为_______ m/s。‎ 9‎ ‎(2)电流传感器可以像电流表一样测量电流。不同的是它的反应非常快,可以捕捉到瞬间的电流变化。此外,由于它与计算机相连,还能显示出电流随时间变化的I-t图像。如图甲所示连接电路。直流电源电动势8V,内阻可忽略,电容器可选几十微法的电解电容器。先使开关S与1端相连,电源向电容器充电,这个过程可在短时间内完成。然后把开关S掷向2端,电容器通过电阻R放电,传感器将电流信息传入计算机,屏幕上显示出电流随时间变化的I-t图像,一位同学得到的I-t图像如图乙所示。‎ ‎①在图乙I-t图中用阴影标记了一个竖立的狭长矩形(在图的1s附近),这个阴影面积的物理意义是_______________。‎ ‎②根据I-t图像可估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量为 __________________。‎ ‎③如果不改变电路其他参数,只增大电阻R,充电时I-t曲线与横轴所围成的面积将___________(填“增大、不变、变小”);充电时间将_______________(填“变长、不变、变短”)。‎ ‎10.(14分)如图所示,水平光滑导轨足够长,导轨间距为,导轨间分布有竖直方向的匀强磁场,磁感应强度为,导轨左端接有阻值为的电阻,电阻两端接一理想电压表。一金属棒垂直放在导轨上,其在轨间部分的电阻也为 9‎ ‎。现用一物块通过跨过定滑轮的轻绳从静止开始水平牵引金属棒,开始时,物块距地面的高度为,物块落地前的一小段时间内电压表的示数稳定为。已知物块与金属棒的质量相等,不计导轨电阻和滑轮质量与摩擦,导轨始终与金属棒垂直且紧密接触。求:‎ ‎(1)金属棒的最大速度;‎ ‎(2)物块的质量;‎ ‎(3)棒从静止开始到物块刚要落地的过程中,电阻上产生的热量。‎ ‎11.(16分)如图所示,一倾角、长度的固定斜面,其底端与长木板B上表面等高,B静止在粗糙水平地面上,左端与斜面接触但不粘连,斜面底端与木板B的上表面接触处圆滑。一可视为质点的小滑块A从斜面顶端处由静止开始下滑,最终A刚好未从木板B上滑下。已知A、B的质量相等,A与斜面的动摩擦因数,A与B上表面间的动摩擦因数与地面间的动摩擦因数,。求:‎ ‎(1)当A刚滑上B的上表面时的速度的大小;‎ ‎(2)木板B的长度L;‎ 9‎ ‎12.(18分)实验宣中常用粒子加速器来获得高速粒子,某两级串列加速器外形设计酷似“U"型,其结构如图所示,其中ab、cd为底面为正方形的长方体加速管,加速管长为L,底面边长为且两加速管底面在同一平面内。两加速管中心轴线间的距离为,加速管内有和轴线平行的匀强电场。端面b、d的下方区域存在垂直两加管轴线平面的匀强磁场,磁感强度大小为B。现将速度很小的一价带负电粒子均匀地从a端面输入,在ab管中被加速后,垂直进入匀强磁场,到达d处时,可被设在d处的特殊装置将其电子剥离(粒子速度不变,特殊装置大小可忽略),成为三价正粒子,沿轴线进入的粒子恰能沿两加速管轴线加速,已知b、d两端电势相等,a、c两端电势相等,元电荷为e,该粒子质量为m,不计粒子重力及粒子间相互作用力。‎ ‎(1)试求a、b两端面之间的电势差;‎ ‎(2)仅改变加速管电压,则粒子在加速器中经历的最短时间是多少;‎ ‎(3)实际工作时,磁场可能会与设计值B有一定偏差,而会以至间的某一确定值工作,若要求至少有90%的粒子能成功加速,试求偏差的最大值。‎ 9‎ 参考答案 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ A C B D C BC AD BD ‎9、【答案】‎ ‎(1)ac c 2.0 ‎ ‎(2)通电0.2秒充入电容(流过电阻R)的电荷量 (1.4~1.8)10-3 不变 变长 ‎ ‎10、【解析】‎ ‎(1)设金属棒的最大速度,根据法拉第电磁感应定律可得:‎ 根据欧姆定律可得:‎ 联立解得金属棒的最大速度:‎ ‎(2)根据欧姆定律可得:‎ 对棒分析,根据平衡条件可得:安 而:安 联立解得物块的质量:‎ ‎(3)棒从静止开始到物块刚要落地的过程中,由能量守恒可得:总 电阻上产生的热量:总 ‎11、【解析】‎ ‎(1)设A物块从斜面下滑过程中加速度大小为,由牛顿第二定律和运动学公式得:‎ ‎,‎ ‎,‎ 或,‎ 9‎ 得;‎ ‎(2)A物块滑上B后,A与B上表面间的摩擦力,B与地面间的最大静摩擦力 ‎,故A先做匀减速运动,B先做匀加速运动;当A、B共速后保持相对静止共同减速直至静止。木板B的长度为A、B共速时二者的位移差。设A、B共速时的速度为v,‎ ‎,,‎ ‎,,‎ ‎,,‎ 或,,‎ ‎,,‎ 得。‎ ‎12、【解析】‎ ‎(1)粒子在加速管中的运动有:‎ 在磁场中运动有:,‎ 得到:‎ ‎(2)改变电势差后:,‎ 粒子在加速管离运动的时间:‎ 在磁场中运动的时间:,,‎ 若使t最小,应使最大,此时:‎ 联立上述可得:‎ ‎(3)按磁场设计值工作时,粒子在磁场中轨迹半径,要求至少的粒子能实现加速 若磁场变弱,则有 9‎ 若磁场变强,则有 所以:。‎ 9‎
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