2023年天津市普通高中学业水平等级性考试考前适应性模拟
物理试卷(四)
注意事项：
1. 每小题选出答案后，把答题卡上对应题目的答案标号涂墨，如需改动，用橡皮擦于净后，再选涂其他答案。
2.本卷共8题，每题5分，共40分
第I卷
一、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.有关原子与原子核的相关知识，以下说法正确的是（ ）
A. 核泄漏事故污染物能够产生对人体有害的辐射，其核反应方程式为，可以判断其中X为正电子
B. α射线是高速运动的氦原子核，具有良好的穿透性，能够穿透几厘米厚的铅板
C. 聚变又叫“热核反应”，宇宙中时时刻刻都在进行着，太阳就是一个巨大的热核反应堆
D. 是核裂变方程，只有当铀块的体积大于“临界体积”时，才能发生链式反应
2.一半圆形玻璃砖，C点为其球心，直线与玻璃砖上表面垂直，C为垂足，如图所示。与直线平行且到直线距离相等的ab两条不同频率的细光束从空气射入玻璃砖，折射后相交于图中的P点，以下判断正确的是（ ）
A. b光从空气射入玻璃砖后速度变小，波长变长
B. 真空中a光的波长大于b光
C. a光的频率比b光高
D. 若a光、b光从同一介质射入真空，a光发生全反射的临界角小于b光
3.如图所示，10匝矩形线框处在磁感应强度的匀强磁场中，绕垂直磁场的轴以恒定角速度在匀强磁场中转动，线框电阻不计，面积为，线框通过滑环与一理想自耦变压器的原线圈相连，副线圈接有一只灯泡L（规格为“”）和滑动变阻器，电流表视为理想电表，则下列正确的是（ ）
A. 当灯泡正常发光时，原、副线圈的匝数比为
B. 若从图示线框位置开始计时，线框中感应电动势的瞬时值为
C. 若将滑动变阻器滑片向上移动，则电流表示数增大
D. 若将自耦变压器触头向下滑动，灯泡会变亮
4.如图所示，发射同步卫星时，先将卫星发射到近地圆轨道Ⅰ上运行（忽略卫星到地面高度），然后通过变轨在椭圆轨道Ⅱ上运行，Q是轨道Ⅰ、Ⅱ相切点，当卫星运动到远地点P时，再变轨成为地球同步卫星在轨道Ⅲ上运行，下列说法正确的是（ ）
A. 卫星在轨道Ⅰ上经过Q点时的加速度小于在轨道Ⅱ上经过Q点时的加速度
B. 卫星在轨道Ⅱ上经Q点时的速度大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度
C. 若地球质量为M，P到地面的高度是r，则卫星在轨道Ⅲ上的运行周期为
D. 卫星在 Ⅱ轨道的P点处于超重状态
5.2020年爆发了新冠肺炎，该病毒传播能力非常强，因此研究新冠肺炎病毒株的实验室必须是全程都在高度无接触物理防护性条件下操作。武汉病毒研究所是我国防护等级最高的P4实验室，在该实验室中有一种污水流量计，其原理可以简化为如右下图所示模型：废液内含有大量正、负离子，从直径为d的圆柱形容器右侧流入，左侧流出。流量值Q等于单位时间通过横截面的液体的体积。空间有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，下列说法正确的是（ ）
A. 带电粒子所受洛伦兹力方向由M指向N
B. M点的电势高于N点的电势
C. 污水流量计也可以用于测量不带电的液体的流速
D. 只需要测量MN两点电压就能够推算废液的流量
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，有选错或不答的得0分。）
6.新冠肺炎疫情期间，某班级用于消毒的喷壶示意图如图所示。闭合阀门K，向下压压杆A可向瓶内储气室充气，多次充气后按下按柄B打开阀门K，消毒液会自动经导管从喷嘴处喷出。储气室内气体可视为理想气体，充气和喷液过程中温度保持不变，则下列说法正确的是（ ）
A. 充气过程中，储气室内气体分子数增多且分子运动剧烈程度增加
B. 充气过程中，储气室内气体分子平均动能不变
C. 充气过程中，储气室内气体内能不变
D. 喷液过程中，储气室内气体吸收热量对外界做功
7.一列简谐横波沿轴正方向传播，在时刻与两个时刻，轴上区间的波形完全相同，如图所示。图中、两质点在时刻位移均为振幅的一半，下列说法中正确的是（ ）
A. 该波的波速可能为
B. 时刻，处的质点位移一定是
C. 从时刻起，处的质点比处的质点先回到平衡位置
D. 从时刻起，在质点第一次到达平衡位置时，质点恰好到达波峰
8.东京奧运会女子铅球决赛中，32岁的老将巩立姣以20米58的成绩夺冠，为我国田径队收获了本届东京奥运会的第一枚田径金牌。这块金牌也实现了我国奧运会田赛项目“零的突破”。如图所示，运动员巩立姣斜向上推出铅球，铅球飞行一段时间后落地，若不计空气阻力，则（ ）
A. 运动员斜上推出铅球过程，运动员做的功全部转化为铅球的动能
B. 只要铅球离手时初速度越大，在空中飞行的时间一定长
C. 铅球在空中飞行过程中，铅球的重力势能先增大后减小
D. 铅球在空中飞行过程中，相同时间内球的动量变化量相同
第II卷
注意事项：
1. 请用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上
2. 本卷共5题，共60分。
9.利用图中所示的装置可以研究自由落体运动实验中需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落打点计时器会在纸带上打出一系列的点
(1)本实验采用电火花计时器，所接电源电压应为______V的频率为50Hz的交流电，打点的时间间隔是____________s。
(2)为了减小误差，重物应选_______（填入正确选项前的字母）
A．木块 B．铁块 C．塑料块
(3)为了测得重物下落的加速度，还需要的实验器材有______（填入正确选项前的字母）
A．天平 B．秒表 C．刻度尺
(4)取下纸带，取其中的一段标出计数点如图乙所示，测出相邻计数点间的距离分别为x1＝2.60 cm，x2＝4.14 cm，x3＝5.69 cm，x4＝7.22 cm，x5＝8.75 cm，x6＝10.29 cm，已知打点计时器的打点间隔T＝0.02 s，则重锤运动的加速度计算表达式为a＝_______，代入数据，可得加速度a＝________m/s2。（计算结果保留三位有效数字）
(5)实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值，而实验操作与数据处理均无错误，写出一个你认为可能引起此误差的原因：_______________________________________________ 。
10.为了测量某待测电阻Rx的阻值(约为30 Ω)，有以下一些器材可供选择：
A.电流表A1(量程为50 mA，内阻约10 Ω)
B.电流表A2(量程为3 A，内阻约0.12 Ω)
C.电压表V1(量程为3 V，内阻约3kΩ)
D.电源E(电动势约为3 V，内阻约为0.2 Ω)
E.滑动变阻器R1(最大阻值为10 Ω，允许最大电流2.0A)；
F.滑动变阻器R2(最大阻值为1k Ω，允许最大电流0.5A)；
G.定值电阻R3(20 Ω，允许最大电流1.0A)；
H.定值电阻R4(5 Ω，允许最大电流1.0A)；
L.定值电阻R5(100 Ω，允许最大电流1.0A)；
单刀单掷开关S一个，导线若干。
①为了减小测量误差，电流表应选____，滑动变阻器应选______，定值电阻应选 _______(请填写对应仪器的序号)；
②请在下面的线框内画出测量电阻Rx的实验电路图；
③某次测量中，电压表示数为U时，电流表示数为I，则计算待测电阻阻值的表达式为Rx=________（用题目中所给字母符号表示）。
11.如图所示，质量为M的平板车P静止在光滑水平地面上，一质量为m的小物块Q置于平板车的左端。一不可伸长的轻质细绳长为R，一端悬于Q正上方高为R处，另一端系一质量也为m的小球，小球与小物块Q大小均可忽略不计。今将小球拉至悬线与竖直位置成60°角，并由静止释放，小球到达最低点时与Q发生碰撞，碰撞时间极短且无能量损失。已知小物块Q离开平板车时速度大小是平板车速度的两，小物块Q与平板车P之间的动摩擦因数为μ，M=4m，重力加速度为g。求：
（1）小球与小物块Q结束相互作用瞬间，小物块Q的速度vQ；
（2）小物块Q在平板车上运动的时间t；
（3）平板车P的长度L。
12.如图所示，一带电微粒质量为、电荷量，从静止开始经电压为的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，微粒射出电场时的偏转角，并接着沿半径方向近入一个垂直纸面向外的圆形匀强磁场区域，微粒射出磁场时的偏转角也为。已知偏转电场中金属板长，圆形匀强磁场的半径为，重力忽略不计。求；
（1）带电微粒经加速电场后的速度大小；
（2）两金属板间偏转电场的电场强度E的大小；
（3）匀强磁场的磁感应强度B的大小。
13.如图（甲）所示，光滑的平行水平金属导轨MN、PQ相距l，在M点和P点间连接一个阻值为R的电阻，一质量为m、电阻为r、长度也刚好为l的导体棒垂直搁在导轨上a、b两点间，在a点右侧导轨间加一有界匀强磁场，磁场方向垂直于导轨平面，宽度为d0，磁感应强度为B，设磁场左边界到ab距离为d。现用一个水平向右的力F拉导体棒，使它从a、b处静止开始运动，棒离开磁场前已做匀速直线运动，与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计，水平力F-x的变化情况如图（乙）所示，F0已知。求：
（1）棒ab离开磁场右边界时的速度；
（2）棒ab通过磁场区域的过程中整个回路所消耗的电能E；
（3）d满足什么条件时，棒ab进入磁场后一直做匀速运动。
2023年天津市普通高中学业水平等级性考试考前适应性模拟
物理试卷(四)参考答案
1.C 2.B 3.A 4.B 5.D 6.BD 7.AC 8.CD
9.①. 220 ②. 0.02 ③. B ④. C ⑤. ⑥. 9.60
⑦. 下降过程中重物受到空气阻力、纸带受到摩擦力
10.①. A ②. E ③. G ④. ⑤.
11.（1）小球由静止摆到最低点的过程中，根据机械能守恒
解得
小球与物块Q相撞时，动量守恒，机械能守恒，则有
mv0＝mv1＋mvQ
解得v1＝0，
（2）碰后，小球静止下来，Q在平板车上滑行的过程中系统的动量守恒，则有mvQ＝Mv＋m(2v)
解得
物块Q在板上滑行过程中，由动量定理可得
解得，小物块Q在长木板P上运动时间为
（3）设平板车长L，由能的转化和守恒定律知
解得平板车P的长度为
12.(1)带电微粒经加速电场加速后速度为v1，根据动能定理
代入数据解得
(2)带电微粒在偏转电场中只受电场力作用，做类平抛运动．在水平方向微粒做匀速直线运动，水平方向
带电微粒在竖直方向做匀加速直线运动，加速度为a，出电场时竖直方向速度为v2，竖直方向
，
由几何关系
联立解得
由题可知，，则有
(3)设带电粒子进磁场时的速度大小为v，则
由粒子运动的对称性可知，入射速度方向过磁场区域圆心，则出射速度反向延长线过磁场区域圆心，粒子在磁场中的运动轨迹如图所示，则轨迹半径为：
由
解得
13.（1）设棒ab离开磁场右边界时的速度为v，产生的感应电动势为
感应电流为
根据平衡条件得
解得
（2）全程根据动能定理得
根据功和能的关系得
解得
（3）棒在磁场中做匀速运动，进入磁场时的速度为v，根据动能定理得
解得
