天津市2021年普通高中学业水平等级性考试物理模拟试题（五）（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（五）
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．图甲中，当弧光灯发出的光照射到锌板上时，与锌板相连的验电器铝箔有张角，发生光电效应，证明光具有粒子性
B．如图乙所示为某金属在光的照射下，光电子最大初动能与入射光频率ν的关系图象，当入射光的频率为时，光电子逸出的初动能一定等于
C．图丙中，用从n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂，不能发生光电效应
D．图丁是放射性元素发出的射线在垂直于纸面的磁场中偏转示意图，射线c是β粒子流，它产生的机理是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的
2．如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面ABC的单色光从空气射向E点，并偏折到F点。已知入射方向与边AB的夹角为，E、F分别为边AB、BC的中点，则（　　）
A．该棱镜的折射率为
B．光在F点发生全反射
C．光从空气进入棱镜，波长不变
D．从F点出射的光束与入射到E点的光束平行
3．图甲中的塔吊是现代工地必不可少的建筑设备，图乙为150kg的建筑材料被吊车拉着运动过程的简化图像，g取10m/s2，下列判断正确的是（　　）
A．前10s悬线的拉力恒为1500N
B．46s末材料离地面的距离为22m
C．在30～36s钢索最容易发生断裂
D．36～46s材料处于超重状态
4．电子束焊机是一种高精密的焊接设备，它利用高速运动的电子束流轰击工件使动能转化为热能进行焊接加工。在曲面K与A之间加上高压U后，K与A之间的电场线如图所示，A到曲面各点的距离均为d，电子由静止被加速后轰击工件，电子的电量大小为e，不考虑电子重力，则下列说法正确的是（　　）
A．待焊接的工件应放置在K极
B．A、K之间的电场强度大小为
C．电子在加速运动过程中加速度逐渐增大
D．电子经高压U加速后电势能增大了
5．美国的“阿尔忒弥斯计划”拟在2024年前，将首位女宇航员和一名男宇航员送上月球，任务是：展现科技的最新进展，并为民间企业发展月球经济打下基础。假设宇航员乘飞船绕月球做圆周运动，测出飞船做圆周运动时离月球表面的高度为H，环绕的周期为T及环绕的线速度为v，引力常量为G，由此可得出（　　）
A．月球的半径为
B．月球表面的重力加速度大小为
C．月球的质量为
D．月球的第一宇宙速度大小为
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）
6．一定质量的理想气体由状态a经状态b、c到状态d，其体积V与热力学温度T关系如图所示，O、a、d三点在同一直线上，ab和cd平行于横轴，bc平行于纵轴，则下列说法正确的是（　　）
A．由状态a变到状态b的过程中，气体吸收热量，每个气体分子的动能都会增大
B．从状态b到状态c，气体对外做功，内能减小
C．从状态a到状态d，气体内能增加
D．从状态c到状态d，气体密度不变
7．如图所示，在匀强磁场中，一矩形金属线圈两次分别以不同的转速绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的交变电动势图像如图中曲线a、b所示，则下列说法正确的是（　　）
A．两次t=0时刻线圈平面均与中性面重合
B．曲线a、b对应的线圈转速之比为3∶2
C．曲线a表示的交变电动势频率为25Hz
D．曲线b表示的交变电动势有效值为10V
8．如图所示，两列简谐横波在同一绳上传播，已知甲波向左传播，乙波向右传播，时刻甲波恰好传播到处，此时乙波传播到处，经过甲波传播到处，两列波的振幅均为，则（　　）
A．甲波和乙波的波速均为
B．两列波相遇后，处的质点振幅为
C．处的质点在内通过的路程为
D．时，处的质点的振动方向沿+y方向
第Ⅱ卷
9．（12分）
（1）某同学采用如图所示的装置，利用A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律。图中MN是斜槽，NR为水平槽。实验时先使A球从斜槽上某一固定位置由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。
①必须要求的条件是_______；
A．斜槽轨道末端的切线必须水平
B．斜槽轨道必须是光滑的
C．入射球每次必须从轨道的同一位置由静止滚下
D．A球质量为m1，半径为r1；B球质量为m2，半径为r2，则，
②若A球质量m1，B球质量m2，则本实验验证动量守恒定律的表达式为（用装置图中的字母表示）_______；
A． B．
C． D．
（2）一待测电阻阻值约为500Ω，为了较准确测量该电阻的阻值，某同学从实验室找来了下列器材：
电流表A1(量程0～40mA、内阻r1＝10Ω)
电流表A2(量程0～50mA、内阻约10Ω)
滑动变阻器R(阻值范围0～500Ω)
定值电阻R0(阻值R0=100Ω)
电源E(电动势5V)
开关、导线若干
①实验中要求操作方便，在方框内画出符合要求的电路图；
②用I1、I2分别表示电流表A1、A2的示数，则待测电阻的阻值为____________（用已知字母表示）；
③从设计原理看，其测量值与真实值相比____________（填“偏大”、“偏小”或“相等”）。
10．（14分）如图所示，一小物块视为质点从高处，由静止开始沿光滑弯曲轨道AB进入半径=2m的光滑竖直圆环内侧，弯曲轨道AB在B点与圆环轨道平滑相接。之后物块沿CB圆弧滑下，由B点（无机械能损失）进入右侧的粗糙水平面上压缩弹簧。已知物块的质量，与水平面间的动摩擦因数，弹簧自然状态下最左端D点与B点距离，，求：
(1)物块从A滑到B时的速度大小；
(2)物块到达圆环顶点C时对轨道的压力；
(3)若弹簧最短时压缩量为10m，求此时弹簧弹性势能。
11．（16分）
如图所示，水平虚线、之间是匀强磁场，磁场方向水平向里，磁场高度为。竖直平面内有一等腰梯形线框，线框的质量为，底边水平，其上下边长之比为，高为。现使线框边在磁场边界的上方高处由静止自由下落，当边刚进入磁场时加速度恰好为0，在边刚要进入磁场前的一段时间内，线框做匀速运动，重力加速度为，求：
(1)边刚进入磁场时的速度的大小；
(2)在边刚要进入磁场前，线框做匀速运动的速度的大小；
(3)从线框开始下落到边刚进入磁场的过程中，线框中产生的热量。
12．（18分）如图甲所示，有一磁感强度大小为B、垂直纸面向外的匀强磁场，磁场边界OP与水平方向夹角为45°，紧靠磁场右上边界放置长为L。间距为d的平行金属板M、N。磁场边界上的O点与N板在同一水平面上，O1、O2电场左右边界中点，在两板间存在如图乙所示的交变电场（取竖直向下为正方向）。某时刻从O点竖直向上同时发射两个相同的粒子a和b。质量为m电量为+q，初速度不同，粒子a在图乙中的时刻，从O1点水平进入板间电场运动，由电场中的O2点射出。粒子b恰好从M板左端进入电场，（不计粒子重力和粒子间相互作用，电场周期T未知）求：
(1)粒子a、b从磁场边界射出时的速度va、vb；
(2)粒子a从O点进入磁场到射出O2点运动的总时间；
(3)如果交变电场的周期，要使粒子b能够穿出板间电场，求则电场强度大小E0满足的条件。
2021年天津市普通高中学业水平等级性考试
物理模拟试题（五）参考答案
1．A
2．A
3．B
4．C
5．B
6．CD
7．ABC
8．ACD
9．（1）AC C
（2） 相等
10．(1)；(2)100N；(3)100J
11．(1)；(2)；(3)
12．(1) ；；(2) ； (3)