2022 年天津市普通高中学业水平等级性考试物理模拟试题（十） 第Ⅰ卷 一、单项选择题 1．下列说法正确的是（　　） A．若一定质量的气体吸收热量 50J，则内能一定增加 50J B．布朗运动反映组成固体小颗粒的分子在做无规则运动 C．当分子力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的增大而增大 D．气体的温度降低，分子平均动能一定减小 2．对下列四个有关光的实验示意图，分析正确的是（　　） A．图甲中若改变复色光的入射角，则 b 光先在玻璃球中发生全反射 B．图乙若只减小屏到挡板的距离 L，则相邻亮条纹间距离将减小 C．图丙中若得到如图所示明暗相间条纹说明被检测工件表面平整 D．若只旋转图丁中 M 或 N 一个偏振片，光屏 P 上的光斑亮度不发生变化 3．一列简谐横波沿 x 轴正方向传播，部分波形如图所示。质点 P、Q 的横坐标分别为 8 cm、14 cm，此时 质点 P 已振动了 0.02 s。以 P 点开始振动时为计时起点，波速小于 6 m/s，下列说法正确的是（　　） A．波的传播速度可能为 1 m/s B．t=0.015 s 时刻，质点 P 可能第一次到达波峰 C．在 t=0.035 s 到 t=0.04 s 时间内，质点 Q 速度逐渐增大 D．图示时刻波已经传到质点 Q 4．“嫦娥四号”是我国探月工程计划中嫦娥系列的第四颗人造探月卫星（称为“四号星”），主要任务是更加 全面、深层次地科学探测月球地貌、资源等方面的信息。如图所示，若“四号星”在半径为 r 的圆周轨道上 绕月运行，t 时间内通过的弧长为 s，已知引力常量为 G，月球表面的重力加速度为 g月 ，下列说法正确的 是（　　） S 2r 2 A．可算出月球质量为 Gt B．月球的第一宇宙速度为 g月 C．“四号星”的角速度为 r r D．“四号星”的周期 2π g月 g月r 5．空间某区域内存在着电场，电场线在竖直平面上的分布如图所示。一个质量为 在该电场中运动，小球经过 A m q 、电荷量为 的小球 v1 v2 B 点时的速度大小为 ，方向水平向右，运动至 点时的速度大小为 ，运动 方向与水平方向之间的夹角为  ， A 、 B 两点之间的高度差与水平距离均为 H ，则下列判断中正确的是（ ） A．小球速度 v2  v1 B． A 、 B 两点间的电势差 U m 2 2 v2  v1 2q   C．小球由 A 点运动到 B 点的过程中，电势能可能增加 B D．小球运动到 点时所受重力的瞬时功率 P  mgv2 二、不定项选择题 6．下列说法正确的是（　　） A．卢瑟福通过对 α 粒子散射实验结果的分析，提出了原子核内有中子存在 B．核泄漏事故污染物 Cs 能够产生对人体有害的辐射，其核反应方程式为 137 137 55 Cs→ 137 56 Ba＋x，可以判断 x 为电子 C．若氢原子从 n＝6 能级向 n＝1 能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从 n＝6 能 级向 n＝2 能级跃迁时辐射出的光也不能使该金属发生光电效应 D．质子、中子、α 粒子的质量分别是 m1、m2、m3，质子和中子结合成一个 α 粒子，释放的能量是（2m1＋ 2m2－m3）c2 7．小明同学用手摇发电机接变压器给规格为“220V，60W”的灯泡 L 供电，当他匀速转动发电机的手柄时， 2 T 灯泡正常发光。其原理简化图如下，已知匀强磁场的磁感应强度大小为 2 线圈面积为1m 2 ，共 50 匝， 不计内阻。变压器可视为理想变压器，其原副线圈匝数比为 5∶44，电压表为理想交流电表，其余电阻均不 计。下列说法正确的是（　　） A．理想电压表的示数为 25V B．手柄的角速度为 5rad/s C．从图示位置开始计时，发电机产生的电动势瞬时值表达式为 e  25sin10t  V  D．图示位置穿过线圈的磁通量为 0，发电机产生的电动势瞬时值最大 8．如图甲为某型号电动平衡车，其体积小，操控新颖方便，深受年轻人的喜爱。当人站在平衡车上沿水 平直轨道由静止开始运动，其 v－t 图像如图所示（除 3～10s 时间段图像为曲线外，其余时间段图像均为直 线）。已知人与平衡车质量之和为 80kg，3s 后功率恒为 300W，且整个骑行过程中所受到的阻力不变，结 合图像的信息可知（　　） A．0～3s 时间内，牵引力做功 585J B．3～10s 时间内，小车的平均速度大小是 4.5m/s C．3～10s 时间内，小车克服摩擦力做功 1020J D．小车在第 2s 末与第 14s 末牵引力的功率之比为 1∶2 第Ⅱ卷 9．某同学用如图甲所示装置做“探究两个互成角度的力的合成规律”实验。 （1）本实验采用的方法是_______。（请将正确答案字母写在答题卡上） A．理想实验法 B．控制变量法 C．等效替代法 D．极限法 （2）对于实验的要点，下列说法正确的是______。（请将正确答案字母写在答题卡上） A．实验前，需要先测量橡皮条的原长 B．两细线必须长度相等 C．确定力的方向时，应该用铅笔沿着细绳划直线 D．改变拉力进行多次重复实验时，橡皮条与弹簧秤都不能超过弹性限度 （3）在同一次实验中， F2 F1 、 F2 为两个测力计的拉力，F 为 F1 、 F2 � F1 、 通过平行四边形规则所得合力； F 为 的等效力，即用一只测力计时的拉力，则丙图中_______（填“a”或“b”）比较符合实验事实。 10．某研究性学习小组利用伏安法测定某一电池组的电动势和内阻，实验原理如图所示，其中，虚线框内 为用灵敏电流计 G 改装的电流表 A，V 为标准电压表，E 为待测电池组，S 为开关，R 为滑动变阻器，Ro 是标称值为 4.0Ω 的定值电阻。 （1）已知灵敏电流计 G 的满偏电流 Ig=100μA、内阻 rg=2.0kΩ，若要改装后的电流表满偏电流为 200mA，应并联一只_____________Ω（保留一位小数）的定值电阻 R1； （2）某次试验的数据如下表所示，利用表格的数据做出 U-I 图像；( 测量次数 电压表 V 读数 U/V 1 5.26 ) 2 3 4 5 6 5.1 5.0 4.9 4.8 4.7 6 4 4 3 1 40 60 80 100 120 20 改装表 A 读数 I/mA 。 （3）由图像可知，电池组的电动势 E= __________V，电池组的内阻 r=_________Ω（保留两位有效数 字）； （4）该小组在前面实验的基础上，为探究图甲电路中各元器件的实际阻值对测量结果的影响，用一已知 电动势和内阻的标准电池组，通过上述方法多次测量后发现：电动势的测量值与已知值几乎相同，但内阻 的测量值总是偏大。若测量过程无误，则内阻测量值总是偏大的原因是__________。（填选项前的字母） A．电压表内阻的影响 B．滑动变阻器的最大阻值偏小 C．R1 的实际阻值比计算值偏小 D．Ro 的实际阻值比标称值偏大 11．滑板运动，越来越受到年轻人追捧，如图所示，滑板轨道 ADE 光滑，水平轨道 AD 与半径 R=1.8m 四 分之一竖直圆弧轨道 DE 在 D 点相切。一个质量为 M=48.0kg 的运动员（可视为质点）以初速度 v0 冲上静 止在 A 点质量 m=2.0kg 的滑板（可视为质点），设运动员蹬上滑板后立即与滑板一起共同沿着轨道运动。 若不计空气阻力，重力加速度 g 取值 10m/s2（计算结果均保留三位有效数字）。求： （1）运动员至少以多大的水平速度冲上滑板才能达到 E 点； （2）以第一问速度 v0 冲滑板，滑过圆弧形轨道 D 点时对轨道的压力； （3）若 A 点左侧为 μ=0.3 的水泥地面，则滑回后运动员与滑板停在距 A 点多远的距离。 12．某空间存在一竖直向下的匀强电场和圆形区域的匀强磁场，磁感应强度为 B，方向垂直纸面向里，如 图所示。一质量为 m，带正电量为 q 的粒子，从 P 点以水平速度 v0 射入电场中，然后从 M 点射入磁场，从 N 点射出磁场。已知，带电粒子从 M 点射入磁场时，速度与竖直方向成 30°角，P、M 两点的高度差为 h， 1 弧 MN 是圆弧区域周长的 3 ，粒子从 N 点水平射出，粒子重力不计。求： （1）电场强度 E 的大小。 （2）圆形区域的半径 R。 （3）带电粒子从 P 点到 N 点，所经历的时间 t。 13．为实现火箭回收再利用，有效节约太空飞行成本，设计师在返回火箭的底盘安装了 4 台电磁缓冲装置， 工作原理是利用电磁阻尼作用减缓地面对火箭的反冲力。电磁缓冲装置的主要部件有两部分：①缓冲滑块， 外部由高强度绝缘材料制成，其内部边缘绕有闭合单匝矩形线圈 abcd；②火箭主体，包括绝缘光滑缓冲轨 道 MN、PQ，缓冲轨道内存在稳定匀强磁场，方向垂直于整个缓冲轨道平面。当缓冲滑块接触地面时，滑 块立即停止运动，此后线圈与火箭主体中的磁场相互作用，火箭主体一直做减速运动直至达到软着陆要求 的速度，从而实现缓冲。现已知缓冲滑块竖直向下撞向地面时，火箭主体的速度大小为 v0 ，软着陆要求的 速度不能超过 v；4 台电磁缓冲装置结构相同，如图所示，为其中一台电磁缓冲装置的结构简图，线圈的 ab 边和 cd 边电阻均为 R；ad 边和 bc 边电阻忽略不计；ab 边长为 L，火箭主体质量为 m，磁感应强度大小 为 B，重力加速度为 g，一切摩擦阻力不计。求： （1）缓冲滑块刚停止运动时，流过线圈 ab 边的电流； （2）为了着陆速度不超过 v，磁感强度 B 的最小值（假设缓冲轨道足够长，线圈足够高）； （3）若火箭主体的速度大小从 v0 减到 v 的过程中，经历的时间为 t，求该过程中每台电磁缓冲装置中产生 的焦耳热。 参考答案 1．D2．B3．B4．A5．C6．BCD7．AD8．AC 9．C D a 10．1.0 1.5#1.6#1.7 CD 5.4 11．（1）6.25m/s；（2）1.50×103N，方向竖直向下；（3）x=6m 【解析】 （1）以运动员和滑板为一个系统，运动员以 υ0 冲上滑板的过程，系统水平方向总动量守恒，有 Mv0   M  m  v 若运动员与滑板恰好运动到 E 点，以 AD 水平窗为零势面，由机械能守定律得 1  m  M  v 2   m  M  gR 2 解得 v=6.00m/s v0=6.25m/s 运动员的水平速度至少要达到 6.25m/s 才能到达 E 点。 （2）以第（1）题速度 v0 冲上滑板，由