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1、2020年天津市普通高中学业水平等级性考试物理模拟试题（七）本试卷分选择题和非选择题两部分，满分 100分第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 .中国散裂中子源（CSNS）已通过验收，它是探测物质微观结构和运动的重要科研装置。有关中子的研究，下列说法正确的是（）A. 衰变的实质在于核内的中子转化成了一个质子和一个电子B. 一个笊核和一个瓶核经过核反应后生成氨核和中子是裂变反应C.卢瑟福通过分析 “粒子散射实验结果，发现了质子和中子D.
2、Th核发生一次a衰变，新核与原来的原子核相比，中子数减少了42 .如图所示描述了封闭在某容器里的理想气体在温度Ta和Tb下的速率分布情况，下列说法正确的是各谑事国间的分子口占由分子数的百分比A. TaTbB.随着温度升高，每一个气体分子的速率都增大C.随着温度升高，气体分子中速率大的分子所占的比例会增加D.若从Ta到Tb气体的体积减小，气体一定从外界吸收热量3. 一理想变压器原、副线圈匝数比为3: 1,原线圈与小灯泡 D串联后，接入一电压有效值恒定的正弦交流电源；副线圈电路中连接可变电阻R和电流表，电流表内阻不计，如图所示。若改变R的阻值，使电流表的示数变为原来的两倍。则（）A .小灯泡D的亮
3、度变暗B.副线圈的电压变小C. R的阻值大于原来的一半D.变压器的输入功率变为原来的两倍4 .我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星.某双星由质量不等的星体Si和S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C做匀速圆周运动.由天文观察测得其运动周期为T,Si至ij C 点的距离为ri, Si和S2的距离为r,已知引力常量为G,因此可求出 S2的质量为（2 24冗rA.GTrri725 .如图甲所示，水平面上一质量为m的物体在水平力 F作用下开始加速运动，力 F的功率P保持恒定,运动过程中物体所受的阻力I，f大小不变，物体速度取终达到取大值Vmax,此过程中物体速度的倒数 -与加
4、速V2A. Vmax 10m /S度a的关系图象如图乙所示。B.30C.图象的斜率为-PD.f=0.1P二、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。全部选对的得分，选对但不全的得 3分,有选错或不答的得 0分）6.波长为1和2的两束可见光分别入射到同一个双缝上，可在光屏上观察到干涉条纹，其中波长为光的条纹间距小于波长为2的条纹间距。则（下列表述中，下标“做！ “2分别代表波长为 i和2的光所对应的物理量）（）A.这两束光的波长1> 2B.这两束光从玻璃射向真空时，其临界角 Ci C2C.若这两束光都能使某种金属发生光电效应，则遏止电压 Uci Uc2
5、D.若这两束光由氢原子从不同激发态跃迁到n=2能级时产生，则相应激发态的电离能EiE27.两列在同一介质中的简谐横波沿相反方向传播，某时刻两列波相遇，如图所示，其中实线波的频率为 2.50Hz,图示时刻平衡位置 x= 3m处的质点正在向上振动。则下列说法正确的是（A.实线波沿x轴正方向传播，虚线波沿 x轴负方向传播B.两列波在相遇区域发生干涉现象C.两列波的波速均为 25m/sD.从图示时刻起再过 0.025s,平衡位置x= 1.875m处的质点将位于 y=30cm处8.如图所示，竖直平面内有水平方向的匀强电场E, A点与B点的连线垂直电场线，两个完全相同的带等量正电荷的粒子，以相同大小的初速
6、度vo分别从A和B点沿不同方向开始运动，之后都能到达电场中的点，粒子的重力不计，下列说法正确的是（）N 一A .两粒子到达N点所用的时间可能相等8. 两粒子到达N点时的速度大小一定相等C.两粒子在N点时的动能可能小于各自初始点的动能D.两粒子整个运动过程机械能的增加量一定相等第R卷（非选择题）注意事项: 请用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题纸相应的范围内。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的,答案中必须明确写出数值和单位。本卷共4题，共60分。9. （12 分）（1）图甲是 耕究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹
7、.以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有 .a.安装斜槽轨道，使其末端保持水平b.每次小球释放的初始位置可以任意选择c.每次小球应从同一高度由静止释放d.为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标v,图乙中y-x2图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是 .图丙是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取两点 A、B,测得A、B两点纵坐标 yi = 5.0cm,y2= 45.0cm, A、B两点水平间距 Ax = 40.0cm.则平抛小球的初速度 vo为 m/s。（2
8、）电流传感器可以像电流表一样测量电流。不同的是它的反应非常快，可以捕捉到瞬间的电流变化。此外，由于它与计算机相连，还能显示出电流随时间变化的I-t图像。如图甲所示连接电路。直流电源电动势8V,内阻可忽略，电容器可选几十微法的电解电容器。先使开关S与1端相连，电源向电容器充电，这个过程可在短时间内完成。 然后把开关S掷向2端，电容器通过电阻 R放电，传感器将电流信息传入计算机， 屏幕上显示出电流随时间变化的I-t图像，一位同学得到的I-t图像如图乙所示。Jliitj.m.u.:H J.v'4.i 二«>&+-. 工土i-r:trxf.二.工，7L I i-1- -
9、I-i- 44. 1- I J.- n UiaL »* * ii：Mx+43u.u4f.； ” 螃 iTf m -;.UK上士； 一.匚-L.J.<4d7:;:一:-F12 4 ymuHR J.gl.1上 hJ.llM-lu'r''r"-tttt:h.姓三w二七t-m'h.feu M1s附近），这个阴影面积的物理意义是在图乙I-t图中用阴影标记了一个竖立的狭长矩形（在图的根据I-t图像可估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量为如果不改变电路其他参数，只增大电阻R,充电时I-t曲线与横轴所围成的面积将 （填增大、 不变、变小”，充电时间将
10、 （填变长、不变、变短 ”）10. （14分）如图所示，水平光滑导轨足够长，导轨间距为L ,导轨间分布有竖直方向的匀强磁场，磁感应 强度为B,导轨左端接有阻值为 R的电阻，电阻两端接一理想电压表。一金属棒垂直放在导轨上，其在轨间部分的电阻也为 Ro现用一物块通过跨过定滑轮的轻绳从静止开始水平牵引金属棒，开始时，物块距地面的高度为h,物块落地前的一小段时间内电压表的示数稳定为U。已知物块与金属棒的质量相等，不计导轨电阻和滑轮质量与摩擦，导轨始终与金属棒垂直且紧密接触。求：(1)金属棒的最大速度 v；(2)物块的质量m ；(3)棒从静止开始到物块刚要落地的过程中，电阻R上产生的热量 Q。11. (
11、16分)如图所示，一倾角370、长度s 4m的固定斜面，其底端与长木板B上表面等高，B静止在粗糙水平地面上，左端与斜面接触但不粘连，斜面底端与木板B的上表面接触处圆滑。一可视为质点的小滑块A从斜面顶端处由静止开始下滑，最终A刚好未从木板B上滑下。已知A、B的质量相等，A与斜面的动摩擦因数 c：, A与B上表面间的动摩擦因数 八/ 2与地面间的动摩擦因数 1 0.52 0.4, B2000.1,g10m/s ' sin37 0.6,cos370.8(1)当A刚滑上B的上表面时的速度 v0的大小;(2)木板B的长度L;12. (18分)实验宣中常用粒子加速器来获得高速粒子，某两级串列加速器
12、外形设计酷似“U型，其结构如图所示，其中ab、cd为底面为正方形的长方体加速管，加速管长为L,底面边长为且两加速管底面在同ro平面内。两加速管中心轴线间的距离为n ，加速管内有和轴线平行的匀强电场。端面D I9l0b、d的下方区域存在垂直两加管轴线平面的匀强磁场，磁感强度大小为Bo现将速度很小的一价带负电粒子均匀地从a端面输入，在ab管中被加速后，垂直进入匀强磁场，到达d处时，可被设在d处的特殊装置将其电子剥离(粒子速度不变，特殊装置大小可忽略 )，成为三价正粒子，沿轴线进入的粒子恰能沿两加速管轴线加速，已知b、d两端电势相等，a、c两端电势相等，元电荷为 e,该粒子质量为 m,不计粒子重力及
13、粒子间相互作用力。(1)试求a、b两端面之间的电势差；(2)仅改变加速管电压，则粒子在加速器中经历的最短时间是多少；(3)实际工作时，磁场可能会与设计值B有一定偏差 B ,而会以B B至B B间的某一确定值工作,若要求至少有90%的粒子能成功加速，试求偏差B的最大值。12345678ACBDCBCADBD(1) ac c 2.0(2)通电0.2秒充入电容(流过电阻R)的电荷量(1.41.8)10-3不变 变长10、【解析】(1)设金属棒的最大速度v,根据法拉第电磁感应定律可得:E=BLv根据欧姆定律可得:2RIR联立解得金属棒的最大速度:(2)根据欧姆定律可得:2U v BLUR对棒分析，根据
14、平衡条件可得:mg F安而：F安= BIL联立解得物块的质量：mBULgR(3)棒从静止开始到物块刚要落地的过程中，由能量守恒可得:,1 ,、2 八mgh - (m m)v Q 总，一，1电阻R上广生的热量：Q= -Q总2BULh2R2U3BLgR11、【解析】(1)设A物块从斜面下滑过程中加速度大小为a1，由牛顿第二定律和运动学公式得:mg sin1mg cosma1,2v02a1S ,或 mgSsin1mgscos1mv2,2得 v0 4m/s；(2) A物块滑上B后，A与B上表面间的摩擦力 f22mg , B与地面间的最大静摩擦力32mg, f2f3 ,故A先做匀减速运动，B先做匀加速运
15、动；当 A、B共速后保持相对静止共同减速直至静止。木板B的长度为A、B共速时二者的位移差。设 A、B共速时的速度为V,2mgma2 ，2 mg3 2mgm% ，vv°a2t ， v2V02a2X2 , v2mgX2 1mv2-mvo , 22mg3 2mgX32mgt mv mv0,2mg32mgL x2 x34m。12、【解析】(1)粒子在加速管中的运动有:eU1 2mv在磁场中运动有：evB2mvr22得到：U eD且 8m(2)改变电势差后:eU2W，3eU粒子在加速管离运动的时间:t12L 2L在磁场中运动的时间：t2Vi2 mqB，t t1 t2若使t最小，应使v1最大此时:D02联立上述可得：t 旦 15r°meB(3)按磁场设计值工作时,粒子在磁场中轨迹半径2r D ,要求至少90%的粒子能实现加速若磁场b变弱，则有2rD 0.1 r°若磁场b变强，则有D_2r 0.1 ro所以： bmax 191