【物理】天津市宁河区芦台第四中学2020届高三下学期线上模拟考试试题(解析版)

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【物理】天津市宁河区芦台第四中学2020届高三下学期线上模拟考试试题(解析版)

天津市宁河区芦台第四中学2020届高三下学期 线上模拟考试试题 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. 布朗运动是液体分子的无规则运动 B. 随液体的温度升高,布朗运动更加剧烈 C. 物体从外界吸收热量,其内能一定增加 D. 内能是物体中所有分子热运动动能的总和 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.布朗运动不是液体分子的无规则运动,而是花粉颗粒的无规则的运动,布朗运动间接反映了液体分子是运动的,故选A错误;‎ B.随液体的温度升高,布朗运动更加剧烈,选项B正确;‎ C.因为温度越高,分子运动速度越大,故它的运动就越剧烈;物体从外界吸收热量,如果还要对外做功,则它的内能就不一定增加,选项C错误;‎ D.内能是物体中所有分子热运动动能与分子势能的总和,故选项D错误。‎ 故选B。‎ ‎2.下图是a、b两光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样,则( )‎ A. 在同种均匀介质中,a光的传播速度比b光的大 B. 从同种介质射入真空发生全反射时a光临界角大 C. 照射在同一金属板上发生光电效应时,a光的饱和电流大 D. 若两光均由氢原子能级跃迁产生,产生a光的能级能量差大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.由图可知a光的干涉条纹间距小于b光的,根据 可知a的波长小于b的波长,a光的频率大于b光的频率,a光的折射率大于b光的折射率,则根据 可知在同种介质中传播时a光的传播速度较小,A错误;‎ B.根据可知从同种介质中射入真空,a光发生全反射的临界角小,B错误;‎ C.发生光电效应时饱和光电流与入射光的强度有关,故无法比较饱和光电流的大小,C错误;‎ D.a光的频率较高,若两光均由氢原子能级跃迁产生,则产生a光的能级差大,D正确。‎ 故选D。‎ ‎【点睛】此题考查了双缝干涉、全反射、光电效应以及玻尔理论等知识点;要知道双缝干涉中条纹间距的表达式,能从给定的图片中得到条纹间距的关系;要知道光的频率越大,折射率越大,全反射临界角越小,波长越小,在介质中传播的速度越小.‎ ‎3.人造地球卫星可在高度不同的轨道上运转,已知地球质量为M,半径为R,表面重力加速度为g,万有引力恒量为G,则下述关于人造地球卫星的判断正确的是(  )‎ A. 所有绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星的运行周期都应小于 B. 所有绕地球做匀速圆周运动人造地球卫星的运行速度都不超过 C. 所有卫星轨道都为圆形 D. 地球同步卫星可相对地面静止在广州的正上空 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.根据万有引力提供向心力,有 解得 根据黄金代换得 ‎ ‎ 由于人造地球卫星均在高度不同的轨道上绕地球做匀速圆周运动,所以,‎ 所以 选项A错误;‎ B.根据万有引力提供向心力,有 解得 其中r为轨道半径。‎ 由于人造地球卫星均在高度不同的轨道上绕地球做匀速圆周运动,所以,所以 选项B正确;‎ C.卫星运行的轨道是椭圆,只是在我们的计算中可以近似为圆形轨道来处理,选项C错误;‎ D.地球同步卫星可相对地面静止,只有在赤道的正上空,选项D错误。‎ 故选B。‎ ‎4.科技的发展正在不断地改变着我们的生活,图甲是一款放在水平桌面上的手机支架,其表面采用了纳米微吸材料,用手触碰无粘感,接触到平整光滑的硬性物体时,会牢牢吸附在物体上。图乙是手机静止吸附在该手机支架上的侧视图,若手机的重力为G,下列说法错误的是(  )‎ A. 纳米材料对手机的作用力方向一定竖直向上 B. 手机受到的摩擦力大小大于Gsinθ C. 手机受到的支持力大小为Gcosθ D. 纳米材料对手机的作用力大小为G ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】AD.手机静止,受力平衡,受到重力和纳米材料对手机的作用力,根据平衡条件可知,纳米材料对手机的作用力大小等于重力,方向竖直向上。故AD正确,不符合题意;‎ BC.根据平衡条件,垂直支架方向有 在平行斜面方向有 故BC错误,符合题意;‎ 故选BC。‎ ‎5.如图为模拟远距离输电的部分测试电路,a、b端接电压稳定的正弦交变电源,定值电阻阻值分别为R1、R2,且R1 (3). mAOP=mAOM+mBO`N ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]根据位移表达式,当飞行时间作为时间单位,则小球飞出的水平距离在数值上就等于它的水平速度的大小。‎ ‎(2)[2]为了保证入射小球不反弹,则入射小球的质量大于被碰小球的质量;即。‎ ‎(3)[3]放上被碰小球后小球A、B的落地点依次是图中水平面上的M点和N点。碰撞过程中,如果水平方向动量守恒,由动量守恒定律得 小球做平抛运动时抛出点的高度相等,它们在空中的运动时间t相等,两边同时乘以时间t 得 ‎10.某同学利用下列器材测量两节干电池的总电动势和总电阻。‎ A.待测干电池两节;‎ B.电压表、,量程均为,内阻很大;‎ C定值电阻(阻值未知);‎ D.电阻箱;‎ E.导线若干和开关。‎ ‎ ‎ ‎(1)根据如图甲所示的电路图,在实物图乙中补全相应的电路图。‎ ‎(2)实验之前,需要利用该电路测出定值电阻。先把电阻箱调到某一阻值,再闭合开关,读出电压表和的示数分别为、,则_______(用、、表示)。‎ ‎(3)实验中调节电阻箱,读出电压表和的多组相应数据、。若测得,根据实验描绘出图象如图内所示,则两节干电池的总电动势_______、总电阻________。(结果均保留两位有效数字)‎ ‎【答案】 (1). (2). (3). 30 2.4‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1]‎ ‎ ‎ ‎(2)[2] 闭合开关后,根据串并联电路规律可知,两端电压,电流为,根据欧姆定律 ‎(3)[3] 根据闭合电路欧姆定律可知 变形可得 由图象可知,当时,,则有 图象的斜率为 联立解得,。‎ ‎11.2022年第24届冬季奥林匹克运动会将在北京和张家口举行,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。如图所示为简化的跳台滑雪的雪道示意图为助滑道为着陆坡。运动员从助滑道上的点由静止滑下,然后从点沿水平方向飞出,最后在着陆坡上着陆。已知,点与点的高度差为,着陆坡的倾角为,运动员的质量为,重力加速度为。将运动员和滑雪板整体看作质点,不计一切摩擦和空气阻力,求:‎ ‎(1)运动员经过点时的速度大小v;‎ ‎(2)运动员从飞出到着陆时间;‎ ‎(3)运动员的着陆点到点的距离。‎ ‎【答案】(1);(2);(3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)AO段,由动能定理 解得 ‎(2)从O点飞出后,做平抛运动。水平方向 竖直方向 落到斜面上 联立以上各式,解得 ‎(3)运动员的着陆点到点的水平距离为:‎ 根据几何知识可知 联立解得 ‎12.如图所示,在平面直角坐标系xOy内,第二、三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场,第一、四象限内存在半径为L的圆形匀强磁场,磁场方向垂直于坐标平面向外.一个比荷(q/m)为K的带正电的粒子从第三象限中的Q(‎-2L,-L)点以速度沿x轴正方向射出,恰好从坐标原点O进入磁场,从P(‎2L,0)点射出磁场.不计粒子重力,求:‎ ‎(1)电场强度E;‎ ‎(2)从P点射出时速度的大小;‎ ‎(3)粒子在磁场与电场中运动时间之比.‎ ‎【答案】(1)(2)(3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)带电粒子在匀强电场中做类平抛运动;‎ 加速度:‎ 在电场中运动的时间:‎ 沿y轴正方向有:‎ 即 则:‎ ‎(2)带电粒子刚进入磁场时,沿y轴正方向的分速度:‎ ‎ ‎ 则带电粒子进入磁场时的速度:‎ 由于在磁场中洛伦兹力不改变带电粒子速度大小, 则:‎ ‎(3)由图可知,带电粒子进入磁场时,速度v与x轴正方向夹角,满足 故;‎ 则偏转圆的圆心角 ‎ 由几何关系可知,偏转半径:‎ 则粒子在磁场中运动时间:‎ 即:‎ 故:‎ ‎13.如图所示,两根平行的光滑金属导轨ab、cd与水平面成θ=固定,导轨间距离为L=‎1m,电阻不计,一个阻值为R=0.3Ω的定值电阻接在两金属导轨的上端。在导轨平面上边长为L的正方形区域内,有垂直于导轨平面向上的匀强磁场,磁感应强度大小为B=1T。两根完全相同金属杆M和N用长度为l=‎0.5m的轻质绝缘硬杆相连,在磁场上方某位置垂直于导轨放置且与导轨良好接触,金属杆长度均为L、质量均为m=‎0.5kg、电阻均为r=0.6Ω,将两杆由静止释放,当杆M进入磁场后,两杆恰好匀速下滑,取g=‎10 m/s2。求:‎ ‎(1)杆M进入磁场时杆的速度;‎ ‎(2)杆N进入磁场时杆的加速度大小;‎ ‎(3)杆M出磁场时,杆已匀速运动,求此时电阻R上已经产生的热量。‎ ‎【答案】(1)‎4m/s (2)‎1.67m/s2 (3)3.42J ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)杆M进入磁场时,根据平衡条件 ‎2mgsinθ=I‎1LB 电路中总电阻 R1=+r=0.8Ω 由闭合电路欧姆定律I1=,由法拉第电磁感应定律E1=BLv1,由以上各式可得 v1=‎4m/s ‎(2)杆N进入磁场时杆的速度为v1=‎4m/s,此时电路中总电阻 R2=+R=0.6Ω 根据牛顿第二定律 ‎2mgsinθ-I‎2LB=2ma I2=‎ 解得 a=-m/s2≈-‎1.67m/s2‎ 杆N进入磁场时杆的加速度大小为‎1.67m/s2。‎ ‎(3)从杆M进入磁场到杆N进入磁场的过程中,电阻R上的电流 IR=I1=A 此过程产生的热量Q1=Rt,t=‎ 解得 Q1=J 杆M出磁场时,根据平衡条件 ‎2mgsinθ=I‎2LB I2=‎ E2=BLv2‎ 解得v2=‎3m/s 从杆N进入磁场到杆M出磁场时,系统减少的机械能转化为焦耳热 ΔE=2mg(L-l)sin θ+×2mv-×2mv=6 J 此过程电阻R上产生的热量Q2=3J,全过程电阻R上已产生的热量 Q1+Q2≈3.42J
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