天津市2021年普通高中学业水平等级性考试物理模拟试题（六）（含答案）

2021年天津市普通高中学业水平等级性考试
物理 模拟试题（六）
本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，考试用时60分钟。
第Ⅰ卷
一、单项选择题（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．气体绝热膨胀对外做功，内能一定增大
B．单晶体和多晶体都有确定的熔点
C．温度低的物体分子运动的平均速率小
D．液体表面存在张力是因为液体表面层分子间的距离小于液体内部分子间的距离
2．我国成功发射了国内首颗全球二氧化碳监测科学实验卫星（以下简称“碳卫星”）如图。“碳卫星”每天绕地球运行16圈，“碳卫星”在轨道半径为R的圆周轨道上运行，地球自转周期为T，引力常量为G，则下列说法正确的有（　　）
A．可算出地球质量为
B．“碳卫星”的运行速度大于7.9km/s
C．“碳卫星”的向心加速度大于9.8m/s2
D．“碳卫星”和地球同步卫星的周期之比为1：16
3．某同学用甲、乙、丙三种色光分别照射同一光电管，研究光电流I与所加电压U之间的关系，得到如图所示的图像。则下列说法正确的是（　　）
A．甲光的波长小于乙光的波长
B．以相同的入射角从空气斜射入玻璃，乙光的折射角大于丙光的折射角
C．甲光可能为蓝光，乙光可能为红光
D．若处于基态的氢原子能吸收甲、乙两种光，且吸收甲光后由高能级向低能级跃迁共能发出6种频率的光，则吸收乙光后共能发出超过6种频率的光
4．如图所示，在直角坐标系xOy中，位于坐标原点O的振源振动产生沿x轴正向传播的简谐横波，振幅为A，M、N为x轴上相距d的两质点。t=0时，振源开始沿-y方向振动；t=t0时，振源第一次到达y=A处，此时质点M开始振动；当质点M第一次到达y=-A处时，质点N开始振动。则该简谐横波的传播速度大小为（ ）
A． B． C． D．
5．如图所示为某实验室研究远距离输电的模拟装置。理想变压器的匝数比，交变电源的电动势，r为输电线的电阻，则（　　）
A．闭合开关后，灯泡两端的电压为50V
B．闭合开关后，通过灯泡电流的频率为10Hz
C．依次闭合开关、、，输电线消耗的电功率越来越大
D．依次闭合开关、、，在此过程中灯泡越来越亮
二、不定项选择题（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，选错或不答的得0分）
6．在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用。下列说法符合历史事实的是（　　）
A．玛丽·居里和皮埃尔，居里从沥青铀矿中分离出了钋（Po）和镭（Ra）两种新元素
B．汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了该粒子的比荷
C．卢瑟福通过对粒子大角散射实验的研究发现了质子
D．贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核
7．如图所示，是一个由电池、电阻R、电键S与平行板电容器组成的串联电路，电键S闭合。一带电液滴悬浮在两板间P点不动，下列说法正确的是（　　）
A．若将A板向右平移一小段位移，电容器的电容C减小
B．若断开S，将B板向下平移一小段位移，带电液滴的电势能减小
C．在S仍闭合的情况下，增大两极板距离的过程中，电阻R中有从b到a的电流
D．若断开S，减小两极板距离，则带电液滴向下运动
8．如图所示，为大型游乐设施的“跳楼机”。“跳楼机”从a自由下落到b，再从b开始在恒定制动力作用下到c停下。已知“跳楼机”和游客的总质量为m，ab高度差为2h，bc高度差为h，重力加速度为g，忽略空气阻力。则（　　）
A．a到b，游客受到的合力为零
B．a到b与b到c，重力的平均功率之比为1：1
C．制动力的大小等于2mg
D．制动力的冲量大小为3
第Ⅱ卷
9．（12分）
（1）用如图1所示的实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒，m2从高处由静止开始下落，m1上拖着的纸带打出的一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律，如图2给出的是实验中获取的一条纸带：0是打下的第一个点，每相邻两个计数点之间还有4个点（图中未标出），打点计时器使用频率50HZ，计数点间的距离如图所示，已知m1=150g，m2=450g。
①若某同学作出图像如图3所示，则下列说法正确的是______。
A．应该先释放重物，然后打点计时器再通电
B．释放的瞬间绳的拉力为m2g
C．实验测得当地的重力加速度为9.78m/s2
D．由于空气阻力和摩擦阻力的影响，使得重力加速度的测量值偏小，属于系统误差
②在打下第0个点到第5个点的过程中，系统动能增加Ek=______J，系统势能减少Ep=______J，得出结论：在误差允许范围内，系统机械能守恒。（当地实际重力加速度g=9.80m/s2结果均保留三位有效数字）
（2）某实验小组准备测定一节干电池的电动势和内阻。
①先用多用电表“直流2.5 V挡”粗测该干电池的电动势，读数为___________V。
②为了更精确地测量该干电池的电动势和内阻，实验小组用实验室提供的下列器材进行下一步实验：
A．电流表A（量程为50 mA，内阻rg=10 Ω）
B．电阻箱R（最大阻值为99.99 Ω）
C．定值电阻R0=2 Ω
D．开关、导线若干
①根据以上提供的器材设计了如图所示的测量电路。
②用笔画线替代导线，根据实验原理图在实物图上完成连线___________。

③改变电阻箱的阻值R，测出对应的电流表A的示数I，根据测量的数据作出的图线，如图所示。由图线可求得该干电池的电动势E=___________V，内阻r=___________Ω。（结果均保留两位有效数字）
10．（14分）如图所示，水平圆盘通过轻杆与竖直悬挂的轻弹簧相连，整个装置处于静止状态。套在轻杆上的光滑圆环从圆盘正上方高为h处自由落下，与圆盘碰撞并立刻一起运动，共同下降到达最低点。已知圆环质量为m，圆盘质量为2m，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，不计空气阻力。求：
(1)碰撞过程中，圆环与圆盘组成的系统机械能的减少量；
(2)碰撞后至最低点的过程中，系统克服弹簧弹力做的功W。
11．（16分）如图所示，在0≤x≤0.2m，-∞＜y＜+∞区域中存在方向垂直于纸面的匀强磁场。一质量为m=3.2×10-18kg、电荷量q=1.6×10-15C带正电的粒子以速度v=1.0×103m/s，从O点射入磁场，速度方向与y轴正方向的夹角θ=37°，不计重力。sin37°=0.6，cos37°=0.8。则：
(1)如果粒子经磁场偏转后穿过y轴正半轴离开磁场，试判断磁场的方向，并求在这种情况下磁感应强度的最小值Bm；
(2)如果磁感应强度大小为4Bm，方向反向，0.2m≤x≤+∞，-∞＜y＜+∞区域存在E=1×102N/C方向平行y轴向下的匀强电场，粒子从x轴上的P点（未画出）飞出第一象限，求P点到O的距离。
12．（18分）某种超导磁悬浮列车是利用超导体的抗磁作用使列车车体向上浮起，同时通过周期性地变换磁极方向而获得推进动力．其推进原理可以简化为如图所示的模型：在水平面上相距b的两根平行直导轨间，有竖直方向等距离分布的方向相反的匀强磁场和，且，每个磁场分布区间的长都是a，相间排列，所有这些磁场都以速度向右匀速平动．这时跨在两导轨间的长为a宽为b的金属框MNQP（悬浮在导轨正上方）在磁场力作用下也将会向右运动．设金属框的总电阻为R，运动中所受到的阻力恒为f，求：
（1）列车在运动过程中金属框产生的最大电流；
（2）列车能达到的最大速度；
（3）在（2）情况下每秒钟磁场提供的总能量．
2021年天津市普通高中学业水平等级性考试
物理模拟试题（六）参考答案
1．B
2．D
3．D
4．C
5．C
6．AB
7．AB
8．BD
9．（1）CD 1.73 1.76
（2）1.55 1.5 0.98
10．(1)；(2)
11．(1) 垂直于纸面向里；2T；(2)2.2m
12．（1）（2）（3）