天津市2021年普通高中学业水平等级性考试物理模拟试题（十）（含答案）
文档属性
| 名称 | 天津市2021年普通高中学业水平等级性考试物理模拟试题（十）（含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 275.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-02-11 07:25:57 | ||
图片预览
文档简介
2021年天津市普通高中学业水平等级性考试
物理 模拟试题（十）
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）
1．1933年至1934年间科学家用α粒子轰击铝箔时，发生的核反应方程为AlHen，反应生成物P可以像天然放射性元素一样发生衰变，核反应方程为Siv。其中v为中微子e为正电子。则下列说法正确的是（ ）
A．当温度、压强等条件变化时，放射性元素P的半衰期随之变化
B．中微子的质量数A=0，电荷数Z=2
C．正电子产生的原因可能是核外电子转变成的
D．两个质子和两个中子结合成一个α粒子，则两个质子与两个中子的质量之和大于α粒子的质量
2．如图所示，a、b、c为三颗人造地球卫星，在图中位置逆时针方向运动，其中a为地球同步卫星，b、c在同一圆轨道上，轨道半径小于a的轨道半径。以下判断正确的是（ ）
A．卫星a的运行周期等于地球自转周期，小于卫星b的运行周期
B．由于稀薄空气的作用，经过一段时间，卫星b的运行速度变大
C．卫星b的运行速度可能大于7.9km/s
D．卫星c加速即可追上前面的卫星b从而与b对接
3．如图甲，两物体A、B叠放在光滑水平面上，对物体B施加一水平变力F，F－t关系图象如图乙所示．两物体在变力F作用下由静止开始运动，且始终相对静止．则（ ）
A．t时刻，两物体之间的摩擦力最大
B．t时刻，两物体的速度方向开始改变
C．t～2t时间内，两物体之间的摩擦力逐渐减小
D．0～2t时间内，物体A所受的摩擦力方向始终与变力F的方向相同
4．在均匀介质中x=12m处有一波源做简谐运动，其表达式为，它在介质中形成的简谐横波沿x轴负方向传播，某时刻波刚好传播到x=4m处，波形图像如图所示，则（ ）
A．该波波速为1m/s
B．此后M点经2s第一次到达y=-3m处
C．波源开始振动时的运动方向沿y轴负方向
D．M点在此后第3s末的振动方向沿y轴负方向
5．如图所示，在竖直放置的平行金属板A、B之间加有恒定电压U，A、B两板的中央留有小孔O1、O2，在B板的右侧有平行于极板的匀强电场E，电场范围足够大，感光板MN垂直于电场方向固定放置。第一次从小孔O1处由静止释放一个质子，第二次从小孔Ol处由静止释放一个α粒子，关于这两个粒子的运动，下列判断正确的是（ ）
A．质子和α粒子在O2处的速度大小之比为
B．质子和α粒子在整个过程中运动的时间相等
C．质子和α粒子打到感光板上时的动能之比为
D．质子和α粒子打到感光板上的位置不同
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）
6．一束含两种频率的单色光，照射到底面有涂层的平行均匀玻璃砖上表面后，经下表面反射从玻璃砖上表面射出后，光线分为a、b两束，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．a、b一定是平行光线
B．用同一装置进行双缝干涉实验，a光的条纹间距大于b光的条纹间距
C．a光的频率大于b光的频率
D．从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角小
7．小型发电厂输出电压为u=220sin100πt（V）的交流电，经过升压变压器输送到较远的地区后，再经过降压变压器输给用户使用，如图所示。已知变压器都是理想变压器，升压变压器和降压变压器的匝数比分别为1：n和n∶1，下列说法中正确的是（ ）
A．降压变压器中原线圈的导线比副线圈的要粗
B．升压变压器原线圈中的电流小于输电线中的电流
C．若用户增加时，则输电线上分得的电压将增加
D．若要用户得到的电压（有效值）为220V，则降压变压器的匝数比要小于n∶1
8．如图所示，质量为3m的光滑弧形槽静止放在光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，一个质量为m的小物块从槽上高h处开始自由下滑，小物块的初始位置与弧形槽底端的水平距离为s。下列说法正确的是（ ）
A．在下滑过程中，小物块的机械能守恒
B．在下滑到弧形槽底端的过程中，小物块对地的水平位移为
C．小物块压缩弹簧的过程中，弹簧的最大弹性势能
D．小物块被弹簧反弹后能追上弧形槽，且沿弧形槽上升的最大高度为
第Ⅱ卷
9．（12分）
（1）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：
①用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定
②往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小
④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积
⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上，完成下列填空：
①上述步骤中，正确的顺序是______
②油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸1mL，用注射器测得1mL上述溶液有200滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是______mL，油酸膜的面积是______根据上述数据，估测出油酸分子的直径是______（此结果保留三位有效数字）
③某学生在“用油膜法估测分子大小”的实验中，计算结果明显偏大，可能是由于______
A．油酸未完全散开
B．计算油膜面积时，将所有不足1格的方格记作1格
C．计算油膜面积时，舍去了所有不足1格的方格
（2）某实验小组为了测量某一电阻Rx的阻值，他们先用多用电表进行粗测，测量出Rx的阻值约为18Ω．为了进一步精确测量该电阻，实验台上备有以下器材：
A．电流表（量程15mA，内阻未知）
B．电阻箱（0～99.99Ω）
C．电阻箱（0～999.9Ω）
D．电源（电动势约3V，内阻约1Ω）
E．开关2只
F．导线若干
①甲同学设计了如图甲所示的实验原理图并连接好实验器材，按照如下步骤完成实验：
a．先将电阻箱阻值调到最大，闭合S1，断开S2，调节电阻箱阻值，使电流表指针有较大的偏转，读出此时电阻箱的阻值R1和电流表的示数I；
b．保持开关S1闭合，再闭合开关S2，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数仍为I，记下此时电阻箱的阻值R2．
①根据实验步骤和实验器材规格可知，电阻箱应选择_____（选填器材前的字母）；
②根据实验步骤可知，待测电阻Rx＝_____（用步骤中所测得的物理量表示）．
②乙同学认为该电路也可以用来测量电源的电动势和内阻．若已知所选电流表的内阻为RA，同时闭合开关S1和S2，调节电阻箱R，读出多组电阻值R和电流I的数据；由实验数据绘出的﹣R图象如图乙所示，图象的斜率为k、截距为b，由此可求得电源电动势E＝_____，内阻r＝_____（用本题所给物理量表示）．
10．（14分）如图所示，质量为m的工件，从高h的光滑曲面上由静止下滑，水平向右进入传送带，传送带以v0=速度匀速向左运动，传送带长L，物体与传送带之间的动摩擦因数。求：
（1）物体离开传送带时的速度，物体是从传送带的左边还是右边离开传送带？
（2）物体在传送带上运动过程产生的热能。
11．（16分）
如图甲所示，在光滑绝缘水平面内有一长方形金属线框，ab边长为，线框质量、电阻，空间存在一有界匀强磁场，磁场的左边界如虚线所示，虚线右侧足够大区域存在磁场，磁场方向竖直向下。线框在水平向右的外力F作用下，以初速度匀加速进入磁场，外力F的大小随时间t变化的图线如图乙所示。以线框右边刚进入磁场时开始计时，求：
(1)匀强磁场的磁感应强度B；
(2)线框进入磁场的过程中，通过线框的电荷量q；
(3)若线框进入磁场过程中F做功为，求在此过程中线框产生的焦耳热Q。
12．（18分）麦克斯韦电磁理论认为：变化的磁场会在其周围空间激发一种电场，这种电场与静电场不同，称为感生电场或涡旋电场，如图甲所示．
（1）若图甲中磁场B随时间t按B=B0+kt（B0、k均为正常数）规律变化，形成涡旋电场的电场线是一系列同心圆，单个圆上形成的电场场强大小处处相等．将一个半径为r的闭合环形导体置于相同半径的电场线位置处，导体中的自由电荷就会在感生电场的作用下做定向运动，产生感应电流，或者说导体中产生了感应电动势．求：
a. 环形导体中感应电动势E感大小；
b. 环形导体位置处电场强度E大小．
（2）电子感应加速器是利用感生电场使电子加速的设备．它的基本原理如图乙所示，图的上部分为侧视图，上、下为电磁铁的两个磁极，磁极之间有一个环形真空室，电子在真空室中做圆周运动．图的下部分为真空室的俯视图，电子从电子枪右端逸出，当电磁铁线圈电流的大小与方向变化满足相应的要求时，电子在真空室中沿虚线圆轨迹运动，不断地被加速．
若某次加速过程中，电子圆周运动轨迹的半径为R，圆形轨迹上的磁场为B1，圆形轨迹区域内磁场的平均值记为（由于圆形轨迹区域内各处磁场分布可能不均匀，即为穿过圆形轨道区域内的磁通量与圆的面积比值）．电磁铁中通有如图丙所示的正弦交变电流，设图乙装置中标出的电流方向为正方向．
a. 在交变电流变化一个周期的时间内，分析说明电子被加速的时间范围；
b. 若使电子被控制在圆形轨道上不断被加速，B1与之间应满足B1= 的关系，请写出你的证明过程．
2021年天津市普通高中学业水平等级性考试
物理模拟试题（十）参考答案
1．D
2．B
3．D
4．B
5．C
6．ACD
7．CD
8．BC
9．（1） 40
（2）C R2﹣R1 ﹣RA
10．（1），工件从传送带右边离开；（2）
11．(1)0.5T；(2)0.75C；(3)0.12J
12．（1）a： b:
（2）a: 磁场向上增强才能满足在圆周上的加速，因此根据图3可知只能在第一个四分之一周期加速．
b:
物理 模拟试题（十）
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）
1．1933年至1934年间科学家用α粒子轰击铝箔时，发生的核反应方程为AlHen，反应生成物P可以像天然放射性元素一样发生衰变，核反应方程为Siv。其中v为中微子e为正电子。则下列说法正确的是（ ）
A．当温度、压强等条件变化时，放射性元素P的半衰期随之变化
B．中微子的质量数A=0，电荷数Z=2
C．正电子产生的原因可能是核外电子转变成的
D．两个质子和两个中子结合成一个α粒子，则两个质子与两个中子的质量之和大于α粒子的质量
2．如图所示，a、b、c为三颗人造地球卫星，在图中位置逆时针方向运动，其中a为地球同步卫星，b、c在同一圆轨道上，轨道半径小于a的轨道半径。以下判断正确的是（ ）
A．卫星a的运行周期等于地球自转周期，小于卫星b的运行周期
B．由于稀薄空气的作用，经过一段时间，卫星b的运行速度变大
C．卫星b的运行速度可能大于7.9km/s
D．卫星c加速即可追上前面的卫星b从而与b对接
3．如图甲，两物体A、B叠放在光滑水平面上，对物体B施加一水平变力F，F－t关系图象如图乙所示．两物体在变力F作用下由静止开始运动，且始终相对静止．则（ ）
A．t时刻，两物体之间的摩擦力最大
B．t时刻，两物体的速度方向开始改变
C．t～2t时间内，两物体之间的摩擦力逐渐减小
D．0～2t时间内，物体A所受的摩擦力方向始终与变力F的方向相同
4．在均匀介质中x=12m处有一波源做简谐运动，其表达式为，它在介质中形成的简谐横波沿x轴负方向传播，某时刻波刚好传播到x=4m处，波形图像如图所示，则（ ）
A．该波波速为1m/s
B．此后M点经2s第一次到达y=-3m处
C．波源开始振动时的运动方向沿y轴负方向
D．M点在此后第3s末的振动方向沿y轴负方向
5．如图所示，在竖直放置的平行金属板A、B之间加有恒定电压U，A、B两板的中央留有小孔O1、O2，在B板的右侧有平行于极板的匀强电场E，电场范围足够大，感光板MN垂直于电场方向固定放置。第一次从小孔O1处由静止释放一个质子，第二次从小孔Ol处由静止释放一个α粒子，关于这两个粒子的运动，下列判断正确的是（ ）
A．质子和α粒子在O2处的速度大小之比为
B．质子和α粒子在整个过程中运动的时间相等
C．质子和α粒子打到感光板上时的动能之比为
D．质子和α粒子打到感光板上的位置不同
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）
6．一束含两种频率的单色光，照射到底面有涂层的平行均匀玻璃砖上表面后，经下表面反射从玻璃砖上表面射出后，光线分为a、b两束，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．a、b一定是平行光线
B．用同一装置进行双缝干涉实验，a光的条纹间距大于b光的条纹间距
C．a光的频率大于b光的频率
D．从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角小
7．小型发电厂输出电压为u=220sin100πt（V）的交流电，经过升压变压器输送到较远的地区后，再经过降压变压器输给用户使用，如图所示。已知变压器都是理想变压器，升压变压器和降压变压器的匝数比分别为1：n和n∶1，下列说法中正确的是（ ）
A．降压变压器中原线圈的导线比副线圈的要粗
B．升压变压器原线圈中的电流小于输电线中的电流
C．若用户增加时，则输电线上分得的电压将增加
D．若要用户得到的电压（有效值）为220V，则降压变压器的匝数比要小于n∶1
8．如图所示，质量为3m的光滑弧形槽静止放在光滑水平面上，弧形槽底端与水平面相切，轻弹簧的一端固定在竖直墙上，一个质量为m的小物块从槽上高h处开始自由下滑，小物块的初始位置与弧形槽底端的水平距离为s。下列说法正确的是（ ）
A．在下滑过程中，小物块的机械能守恒
B．在下滑到弧形槽底端的过程中，小物块对地的水平位移为
C．小物块压缩弹簧的过程中，弹簧的最大弹性势能
D．小物块被弹簧反弹后能追上弧形槽，且沿弧形槽上升的最大高度为
第Ⅱ卷
9．（12分）
（1）在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中，有下列实验步骤：
①用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待薄膜形状稳定
②往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水，待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小
④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中，记下量筒内每增加一定体积时的滴数，由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积
⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上，完成下列填空：
①上述步骤中，正确的顺序是______
②油酸酒精溶液的浓度为每1000mL溶液中有纯油酸1mL，用注射器测得1mL上述溶液有200滴，把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里，待水面稳定后，测得油酸膜的近似轮廓如图所示，图中正方形小方格的边长为1cm，则每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是______mL，油酸膜的面积是______根据上述数据，估测出油酸分子的直径是______（此结果保留三位有效数字）
③某学生在“用油膜法估测分子大小”的实验中，计算结果明显偏大，可能是由于______
A．油酸未完全散开
B．计算油膜面积时，将所有不足1格的方格记作1格
C．计算油膜面积时，舍去了所有不足1格的方格
（2）某实验小组为了测量某一电阻Rx的阻值，他们先用多用电表进行粗测，测量出Rx的阻值约为18Ω．为了进一步精确测量该电阻，实验台上备有以下器材：
A．电流表（量程15mA，内阻未知）
B．电阻箱（0～99.99Ω）
C．电阻箱（0～999.9Ω）
D．电源（电动势约3V，内阻约1Ω）
E．开关2只
F．导线若干
①甲同学设计了如图甲所示的实验原理图并连接好实验器材，按照如下步骤完成实验：
a．先将电阻箱阻值调到最大，闭合S1，断开S2，调节电阻箱阻值，使电流表指针有较大的偏转，读出此时电阻箱的阻值R1和电流表的示数I；
b．保持开关S1闭合，再闭合开关S2，调节电阻箱的阻值，使电流表的示数仍为I，记下此时电阻箱的阻值R2．
①根据实验步骤和实验器材规格可知，电阻箱应选择_____（选填器材前的字母）；
②根据实验步骤可知，待测电阻Rx＝_____（用步骤中所测得的物理量表示）．
②乙同学认为该电路也可以用来测量电源的电动势和内阻．若已知所选电流表的内阻为RA，同时闭合开关S1和S2，调节电阻箱R，读出多组电阻值R和电流I的数据；由实验数据绘出的﹣R图象如图乙所示，图象的斜率为k、截距为b，由此可求得电源电动势E＝_____，内阻r＝_____（用本题所给物理量表示）．
10．（14分）如图所示，质量为m的工件，从高h的光滑曲面上由静止下滑，水平向右进入传送带，传送带以v0=速度匀速向左运动，传送带长L，物体与传送带之间的动摩擦因数。求：
（1）物体离开传送带时的速度，物体是从传送带的左边还是右边离开传送带？
（2）物体在传送带上运动过程产生的热能。
11．（16分）
如图甲所示，在光滑绝缘水平面内有一长方形金属线框，ab边长为，线框质量、电阻，空间存在一有界匀强磁场，磁场的左边界如虚线所示，虚线右侧足够大区域存在磁场，磁场方向竖直向下。线框在水平向右的外力F作用下，以初速度匀加速进入磁场，外力F的大小随时间t变化的图线如图乙所示。以线框右边刚进入磁场时开始计时，求：
(1)匀强磁场的磁感应强度B；
(2)线框进入磁场的过程中，通过线框的电荷量q；
(3)若线框进入磁场过程中F做功为，求在此过程中线框产生的焦耳热Q。
12．（18分）麦克斯韦电磁理论认为：变化的磁场会在其周围空间激发一种电场，这种电场与静电场不同，称为感生电场或涡旋电场，如图甲所示．
（1）若图甲中磁场B随时间t按B=B0+kt（B0、k均为正常数）规律变化，形成涡旋电场的电场线是一系列同心圆，单个圆上形成的电场场强大小处处相等．将一个半径为r的闭合环形导体置于相同半径的电场线位置处，导体中的自由电荷就会在感生电场的作用下做定向运动，产生感应电流，或者说导体中产生了感应电动势．求：
a. 环形导体中感应电动势E感大小；
b. 环形导体位置处电场强度E大小．
（2）电子感应加速器是利用感生电场使电子加速的设备．它的基本原理如图乙所示，图的上部分为侧视图，上、下为电磁铁的两个磁极，磁极之间有一个环形真空室，电子在真空室中做圆周运动．图的下部分为真空室的俯视图，电子从电子枪右端逸出，当电磁铁线圈电流的大小与方向变化满足相应的要求时，电子在真空室中沿虚线圆轨迹运动，不断地被加速．
若某次加速过程中，电子圆周运动轨迹的半径为R，圆形轨迹上的磁场为B1，圆形轨迹区域内磁场的平均值记为（由于圆形轨迹区域内各处磁场分布可能不均匀，即为穿过圆形轨道区域内的磁通量与圆的面积比值）．电磁铁中通有如图丙所示的正弦交变电流，设图乙装置中标出的电流方向为正方向．
a. 在交变电流变化一个周期的时间内，分析说明电子被加速的时间范围；
b. 若使电子被控制在圆形轨道上不断被加速，B1与之间应满足B1= 的关系，请写出你的证明过程．
2021年天津市普通高中学业水平等级性考试
物理模拟试题（十）参考答案
1．D
2．B
3．D
4．B
5．C
6．ACD
7．CD
8．BC
9．（1） 40
（2）C R2﹣R1 ﹣RA
10．（1），工件从传送带右边离开；（2）
11．(1)0.5T；(2)0.75C；(3)0.12J
12．（1）a： b:
（2）a: 磁场向上增强才能满足在圆周上的加速，因此根据图3可知只能在第一个四分之一周期加速．
b:
同课章节目录