【物理】天津市红桥区2020届高三下学期第二次模拟考试试题（解析版）

【物理】天津市红桥区2020届高三下学期第二次模拟考试试题（解析版）

天津市红桥区2020届高三下学期第二次模拟考试 第Ⅰ卷（选择题，共40分）‎ 一、单选题（本题共5小题，每小题5分共25分）‎ ‎1.下列说法正确的是（　　）‎ A. 扫地时，阳光下可以看到灰尘颗粒到处运动，它们的运动属于布朗运动 B. 温度是分子无规则热运动动能的标志 C. 相同温度的水和铁块的分子无规则热运动平均动能相同 D. 科学技术的快速深入发展达到一定程度时，绝对零度是可以实现的 ‎【答案】C ‎【详解】A．扫地时，阳光下看到灰尘颗粒到处运动，灰尘的运动受到的重力的影响不能忽略不计，不是布朗运动，故A错误；‎ B．温度是分子热运动激烈程度的反映，是分子平均动能的标志，故B错误；‎ C．由B选项可知，相同温度的水和铁块的分子无规则热运动平均动能相同，故C正确；‎ D．绝对零度只能无限接近，不能达到，故D错误。‎ 故选C。‎ ‎2.我国发射的探月航天器在接近月球表面的轨道上飞行，其运动视为匀速圆周运动。已知航天器运动的周期为T，引力常量为G，不考虑月球自转的影响，根据上述条件可以计算出（　　）‎ A. 月球的平均密度 B. 月球的质量 C. 航天器的质量 D. 月球半径 ‎【答案】A ‎【详解】ABC．对于航天器，由月球对其的万有引力提供航天器做圆周运动的向心力，则 可知，月球的质量为 由于不知道月球的半径，所以月球的质量求不出来。再根据月球的体积为 则月球的平均密度为 所以A正确，BD错误；‎ C．由题中的已知条件可知，只能求出中心天体的质量，航天器的质量求不出来，所以C错误。‎ 故选A。‎ ‎3.如图所示，质量为m的质点静止地放在半径为R的半球体上，质点与半球体间的动摩擦因数为μ，质点与球心的连线与水平地面的夹角为θ，则正确的是（　　）‎ A. 地面对半球体的摩擦力为零 B. 质点对半球体的压力大小为 C. 质点所受摩擦力大小为 D. 质点所受摩擦力大小为 ‎【答案】A ‎【详解】A．以质点和半球体整体作为研究对象，整体受到重力和地面对半球体的支持力，地面对半球体没有摩擦力，否则整体的合力不为零，不可能平衡。故A正确；‎ BCD．以质点为研究对象，作出受力图如图 则半球体对质点的支持力 由牛顿第三定律得：质点对半球体的压力大小为mgsinθ。半球体对质点的摩擦力 质点所受摩擦力大小为mgcosθ，故BCD错误。‎ 故选A。‎ ‎4.矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，下列说法正确的是（　　）‎ A. 在中性面时，通过线圈的磁通量变化最快 B. 在垂直中性面时，通过线圈的磁通量最小，感应电动势最大 C. 穿过线圈的磁通量最大时，感应电动势也最大 D. 线圈每通过中性面两次，电流方向改变一次 ‎【答案】B ‎【详解】AC．在中性面时，磁感线垂直于线圈平面，线圈的磁通量最大，通过线圈的磁通量变化率为零，所以AC错误；‎ B．在垂直中性面时，磁感线平行于线圈平面，线圈的磁通量为零最小，磁通量变化率最大，感应电动势最大，所以B正确；‎ D．线圈每通过中性面一次，电流方向就要改变一次，所以D错误。‎ 故选B。‎ ‎5.一列简谐横波在t=0时刻的波形如图中的实线所示，t=0.02s时刻的波形如图中虚线所示，则该波传播速度可能是（　　）‎ A. ‎2m/s B. ‎4m/s C. ‎6m/s D. ‎9m/s ‎【答案】D ‎【详解】波沿x轴负方向传播，波传播的距离可能为 ‎，（n=0，1，2，…）；‎ 波速为 ‎ ‎ 波沿x轴正方向传播，波传播的距离可能为 ‎，（n=0，1，2，…）‎ 波速为 当n=2时v=‎9m/s。由于n是整数，所以v不可能为‎2m/s、‎4m/s和‎6m/s。 故选D。‎ 二、多选题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中有多个选项符合题意，全部选对的得5分，选不全的得3分，有错选或不答的得0分）‎ ‎6.一带电粒子在如图所示的点电荷的电场中，只在电场力作用下沿虚线所示轨迹从A点运动到B点，电荷的电性，加速度、动能、电势能的变化情况是（　　）‎ A. 加速度、动能都增大、电势能减小 B. 加速度的大小减小，动能、电势能都增大 C. 加速度的大小减小，动能增加，电势能减少 D. 运动的粒子带正电，动能增大，电势减小 ‎【答案】AD ‎【详解】根据电荷的运动轨迹可知，电荷所受的电场力大致向上，则电荷带正电；电荷在A点电场线比B点疏，所以A点的电场力小于B点的电场力，则A点的加速度小于B点的加速度。从A到B，电场力做正功，根据动能定理，动能增加。电场力做正功，电势能减小，电势降低。故AD正确，BC错误。 故选AD。‎ ‎7.下列说法中正确的是（　　）‎ A. 氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，电子的动能增加，电势能减少，原子的总能量减小 B. 氢原子被激发后发出的可见光光子的能量小于红外线光子的能量 C. 射线是由原子核放射出的氦核，与射线和射线相比它具有较强的电离作用 D. 放射性元素半衰期会随温度或压强的变化而变化 ‎【答案】AC ‎【详解】‎ A．氢原子由较高能级跃迁到较低能级时，要释放能量，总能量减少，轨道半径变小，原子核对电子做正功，电子的动能增加，电子势能减小，A正确；‎ B．可见光的频率大于红外线的频率，根据 氢原子被激发后发出的可见光光子的能量大于红外线光子的能量，B错误；‎ C．射线是原子核内的两个质子和两个中子结合形成的氦核，射线与射线和射线相比具有较强的电离作用，C正确；‎ D．放射性元素的半衰期是由元素本身决定的，与温度、压强等外部因素无关，D错误。‎ 故选AC。‎ ‎8.如图所示一束光通过三棱镜折射后分成a、b、c三束单色光（　　）‎ A. 三束光在真空中传播速度间的关系是 B. 由水斜射入空气恰发生全反射时，c光的临界角最大 C. 若b光束照射到某种金属表面上有光电子发出，则a光束照射到同种金属表面上发射出的光电子最大初动能将更大 D. 通过同一双缝干涉装置产生的干涉条纹的间距 ‎【答案】BC ‎【详解】A．所有光在真空中传播速度相同，故A错误；‎ B．由光路图可知，三束光折射率关系为 由可知，由水斜射入空气发生全反射时的临界角关系为 故B正确；‎ C．由可知，三束光的频率关系为，因此若能发生光电效应，则a 光照射时产生的光电子最大初动能最大，故C正确；‎ D．由可知，，由可知，干涉间距条纹关系为 故D错误；‎ 故选BC。‎ 第Ⅱ卷 （非选择题 共60分）‎ ‎9.探究碰撞中的动量守恒的实验，采用如图所示的装置。 ‎ ‎(1)组装装置时要注意斜槽末端要____________。‎ ‎(2)若入射球质量为，被碰球质量为，则____，（大于或小于）。‎ ‎(3)实验结果若基本满足：______________________________，则证明碰撞中动量守恒。‎ ‎【答案】(1). 切线水平 (2). 大于 (3). ‎ ‎【详解】（1）[1]为了保证小球飞出后做平抛运动，则必须保证斜槽末端水平；‎ ‎（2）[2]为了保证小球1与小球2碰撞后不反弹，则；‎ ‎（3）[3]由于三次落地的时间相同，故速度可以用水平位移替代，从图中可以看出需要考虑小球的半径，故必须满足的表达式为 ‎10.（1）下图千分尺的读数_________mm，20分度的游标卡尺读数为_________mm。‎ ‎（2）在实验室中，往往利用半偏法测量电流表或电压表的内阻。测量电路图如下。E为电源，其电动势为E，R1为总阻值较大的滑动变阻器。R2‎ 为电阻箱。A为被测电流表。用此电路，经以下步骤可近似测得电流表的内阻RA：‎ ‎①闭合K1，断开K2，调节R1，使电流表读数等于其量程I0；‎ ‎②保持R1不变，闭合K2，调节R2，使电流表读数等于；‎ ‎③读出R2的值，则RA=R2。‎ 若电源的内阻忽略不计，则该实验的系统误差总是使电表内阻的测量值比其真实值________（填偏大还是偏小）‎ ‎【答案】 (1). 0.616~0.619 6.75 (2)偏小 ‎【详解】（1）[1][2]根据千分尺的原理及读数方法，该读数为：‎0.5mm+（11.6~11.9）‎0.01mm=0.616~‎0.619mm；根据游标卡尺的原理及读数方法，该读数为：‎6mm+15‎0.05mm=‎6.75mm；‎ ‎（2）[3]闭合开关K2，电阻箱R2与电流表A并联，并联电阻小于电流表电阻RA，电路中的总电阻变小，电源电压不变，由于知电路中的总电流变大，滑动变阻器R1分压变大，故并联电路电压变小，由变小，所以电流表的内阻测量值偏小。‎ 四、计算题：（本大题共3个小题，共48分，写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）‎ ‎11.如图，一质量为M的物块静止在桌面边缘，桌面离水平地面的高度为h.一质量为m的子弹以水平速度v0射入物块后，以水平速度v0/2 射出.重力加速度为g.求：‎ ‎（1）此过程中系统损失的机械能；‎ ‎（2）此后物块落地点离桌面边缘的水平距离．‎ ‎【答案】(1) (2)‎ ‎【详解】试题分析：（1）设子弹穿过物块后物块的速度为V，由动量守恒得 mv0=m+MV ①‎ 解得 ‎②‎ 系统的机械能损失为 ΔE=③‎ 由②③式得ΔE=④‎ ‎（2）设物块下落到地面所需时间为t，落地点距桌面边缘的水平距离为s,则 ‎⑤‎ s=Vt ⑥‎ 由②⑤⑥得S=⑦‎ 考点：动量守恒定律；机械能守恒定律．‎ 点评：本题采用程序法按时间顺序进行分析处理，是动量守恒定律与平抛运动简单的综合，比较容易．‎ ‎12.如图所示，光滑金属直轨道MN和PQ固定在同一水平面内，MN、PQ平行且足够长，两轨道间的宽度L，平行轨道左端接一阻值R的电阻。轨道处于磁感应强度大小B，方向垂直导轨平面向下的匀强磁场中。一导体棒ab垂直于轨道放置。导体棒质量为m，在垂直导体棒且水平向右的恒定外力F作用下由静止开始向右运动，导体棒与轨道始终接触良好并且相互垂直。不计轨道和导体棒的电阻，不计空气阻力，导体棒恰匀速时，通过电阻R的电量为q，求：‎ ‎(1)导体棒的最大加速度大小；‎ ‎(2)导体棒的最大速度大小；‎ ‎(3)从开始到导体棒恰匀速时，电流通过R产生的焦耳热Q。‎ ‎【答案】(1)；(2)；(3)‎ ‎【详解】(1) 导体棒ab做加速度减小的加速运动，开始时加速度最大，所以导体棒的最大加速度大小 ‎= ①‎ ‎(2)匀速时导体棒速度最大，安培力与恒定外力F二力平衡 BIL=F ②‎ 导体棒ab切割磁感线道理的感应电动势 E=BLvm ③‎ 闭合电电路欧姆定律得 ④‎ 由②③④式解得 ⑤‎ ‎ (3)由开始到导体棒恰匀速过程中，通过电阻R的电量 ⑥‎ 由能量守恒定律得 ⑦‎ 由⑤⑥⑦式解得电流通过R产生的焦耳热 ‎13.如图所示，一质量为m=‎2kg带正电的小球，用几乎不可伸长的长为L=‎2m的绝缘细线悬挂于O点，处于一水平向右的匀强电场中，静止时细线右偏与竖直方向成45°角，位于图中的P点（g=‎10m/s2）。‎ ‎(1)求静止在P点时线的拉力是多大？‎ ‎(2)如将小球向左拉紧至与O点等高B点由静止释放，求小球刚运动到C点时的速度大小？‎ ‎(3)如将小球向左拉紧至与O点等高的B点由静止释放，求小球到达A点时绳的拉力是多大？‎ ‎【答案】(1)；(2)；(3)60N ‎【详解】(1)由于静止时细线与竖直方向成45°角，由力的平衡条件可得 电场力 ‎ ①‎ 线的拉力 ‎ ②‎ ‎(2) 先由B→C匀加速直线运动，根据动能定理 ‎ ③‎ 由①③式解得 ‎ ④‎ ‎(3)在C点，绳子拉紧过程后使C点竖直速度变为零，绳子拉紧小球速度 ‎ ⑤‎ 由C→A，动能定理：‎ ‎ ⑥‎ A点，由向心力公式得 ‎ ⑦‎ 由①④⑤⑥⑦式解得 FA=60N