2020届天津市高三上学期期末模拟物理试卷

一、单选题

1. 难度：简单

下列说法正确的是（   ）

A.当两个分子间的距离小于平衡距离时，分子间的作用表现为引力

B.物体的内能是物体中所有分子热运动动能之和

C.只经历等温过程的理想气体，如果压强增加一倍，则其体积减少一半

D.如果没有能量损失，则热机能把从单独一个热源吸收的热量全部转化成机械能

2. 难度：简单

如图所示,在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体A,A的左端紧靠竖直墙,A与竖直墙之间放一光滑圆球B,整个装置处于静止状态,若把A向右移动少许后,它们仍处于静止状态,则

A.B对墙的压力增大

B.A与B之间的作用力增大

C.地面对A的摩擦力减小

D.A对地面的压力减小

3. 难度：简单

我国在近两年将发射10颗左右的导航卫星，预计在2015年建成由30多颗卫星组成的 “北斗二号”卫星导航定位系统，此系统由中轨道、高轨道和同步轨道卫星等组成.现在正在服役的“北斗一号”卫星定位系统的三颗卫星都定位在距地面36000km的地球同步轨道上.而美国的全球卫星定位系统(简称GPS)由24颗卫星组成，这些卫星距地面的高度均为20000km.则下列说法中正确的是

A.“北斗一号”系统中的三颗卫星的质量必须相等

B.GPS的卫星比“北斗一号”的卫星周期短

C.“北斗二号”中的每颗卫星一定比“北斗一号”中的每颗卫星的加速度大

D.“北斗二号”中的中轨道卫星的线速度小于高轨道卫星的线速度

4. 难度：困难

如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a与c关于MN对称，b点位于MN上，d点位于两电荷的连线上。以下判断正确的是（   ）

A.b点场强大于d点场强

B.b点场强为零

C.a、b两点间的电势差等于b、c两点间的电势差

D.试探电荷+q在a点的电势能小于在c点的电势能

5. 难度：困难

如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为m、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连，弹簧水平且处于原长．圆环从A处由静止开始下滑，经过B处的速度最大，到达C处的速度为零，AC＝h．圆环在C处获得一竖直向上的速度v，恰好能回到A．弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g．则圆环（   ）

A.下滑过程中，加速度一直减小

B.下滑过程中，克服摩擦力做的功为

C.在C处，弹簧的弹性势能为

D.上滑经过B的速度小于下滑经过B的速度

二、多选题

6. 难度：简单

如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈（单匝）的周期为T，转轴O₁O₂垂直于磁场方向，线圈电阻为2Ω．从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，线圈转过60°时的感应电流为1A．那么

A.线圈消耗的电功率为4W

B.线圈中感应电流的有效值为2A

C.任意时刻线圈中的感应电动势为

D.任意时刻穿过线圈的磁通量为

7. 难度：困难

简谐横波在同一均匀介质中沿x轴正方向由a到b传播，波速为v。若某时刻在波的传播方向上，位于平衡位置的两质点a、b相距为s，a、b之间只存在一个波谷，则从该时刻开始计时，质点a第一次到达波谷的时刻可能是（   ）

A. B. C. D.

8. 难度：中等

如图所示，上、下表面平行的玻璃砖置于空气中，一束复色光斜射到上表面，穿过玻璃后从下表面射出，分成a、b两束平行单色光。下列说法中正确的是（   ）

A.玻璃对a光的折射率小于对b光的折射率

B.在玻璃中a光的全反射临界角小于b光的全反射临界角

C.在玻璃中a光的传播速度大于b光的传播速度

D.同一光电管得到的a光的遏止电压比b光的大

三、实验题

9. 难度：中等

（1）某学习小组用图甲所示的实验装置探究“动能定理”．他们在气垫导轨上安装了一个光电门B，滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码，每次滑块都从A处由静止释放．

①某同学用游标卡尺测量遮光条的宽度d，如图乙所示，则d=__________mm．

②下列实验要求中不必要的一项是__________（请填写选项前对应的字母）．

A．应使滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量

B．应使A位置与光电门间的距离适当大些

C．应将气垫导轨调至水平

D．应使细线与气垫导轨平行

③实验时保持滑块的质量M和A、B间的距离L不变，改变钩码质量m，测出对应的力传感器的示数F和遮光条通过光电门的时间t，通过描点作出线性图象，研究滑块动能变化与合外力对它所做功的关系，处理数据时应作出的图象是__________（请填写选项前对应的字母）．

A．作出“t-F图象”

B．作出“t²-F图象”

C．作出“t²-F^-1图象”

D．作出“t^-1-F²图象”

四、解答题

10. 难度：中等

如图，质量为6m、长为L的薄木板AB放在光滑的平台上，木板B端与台面右边缘齐平．B端上放有质量为3m且可视为质点的滑块C，C与木板之间的动摩擦因数为μ＝，质量为m的小球用长为L的细绳悬挂在平台右边缘正上方的O点，细绳竖直时小球恰好与C接触．现将小球向右拉至细绳水平并由静止释放，小球运动到最低点时细绳恰好断裂，小球与C碰撞后反弹速率为碰前的一半．

  

(1)求细绳能够承受的最大拉力；

(2)若要使小球落在释放点的正下方P点，平台高度应为多大；

(3)通过计算判断C能否从木板上掉下来．

11. 难度：困难

如图所示，将边长为a、质量为m、电阻为R的正方形导线框竖直向上抛出，穿过宽度为b、磁感应强度为B的匀强磁场区域，磁场的方向垂直纸面向里，线框向上离开磁场时的速度刚好是进入磁场时速度的一半，线框离开磁场后继续上升一段高度，然后落下并匀速进入磁场．整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力f，且线框不发生转动．求：

(1)线框在下落阶段匀速进入磁场时的速度v₂；

(2)线框在上升阶段刚离开磁场时的速度v₁；

(3)线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q.

12. 难度：困难

在竖直平面内建立一平面直角坐标系xoy，x轴沿水平方向，如图甲所示．第二象限内有一水平向右的匀强电场，场强为E₁．坐标系的第一、四象限内有一正交的匀强电场和匀强交变磁场，电场方向竖直向上，场强E₂=，匀强磁场方向垂直纸面．处在第三象限的某种发射装置（图中没有画出）竖直向上射出一个比荷=10²C/kg的带正电的微粒（可视为质点），该微粒以v₀=4m/s的速度从-x上的A点进入第二象限，并以v₁=8m/s速度从+y上的C点沿水平方向进入第一象限．取微粒刚进入第一象限的时刻为0时刻，磁感应强度按图乙所示规律变化（以垂直纸面向外的磁场方向为正方向），g=10m/s²．试求：

（1）带电微粒运动到C点的纵坐标值h及电场强度E₁；

（2）+x轴上有一点D，OD=OC，若带电微粒在通过C点后的运动过程中不再越过y轴，要使其恰能沿x轴正方向通过D点，求磁感应强度B₀及其磁场的变化周期T₀为多少？

（3）要使带电微粒通过C点后的运动过程中不再越过y轴，求交变磁场磁感应强度B₀和变化周期T₀的乘积B₀T₀应满足的关系？

五、单选题

13. 难度：中等

下列说法正确的是

A.机械能全部变成内能是不可能的

B.第二类永动机不可能制造成功的原因是因为能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化成另一种形式

C.根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体

D.从单一热源吸收的热量全部变成功是可能的

14. 难度：中等

如图所示，表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮，两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦），P悬于空中，Q放在斜面上，均处于静止状态．当用水平向左的恒力推Q时，P、Q仍静止不动，则（   ）

A.Q受到的摩擦力一定变小

B.Q受到的摩擦力一定变大

C.轻绳上拉力一定不变

D.轻绳上拉力一定变小

15. 难度：中等

图示电路中，变压器为理想变压器，a、b接在电压有效值不变的交流电源两端，R₀为定值电阻，R为滑动变阻器．现将变阻器的滑片从一个位置滑动到另一个位置，观察到电流表A₁的示数增大了0.2 A，电流表A₂的示数增大了0.8 A。则下列说法正确的是(　　)

A. 电压表V₁示数增大

B. 电压表V₂、V₃示数均增大

C. 该变压器起升压作用

D. 变阻器滑片是沿c→d的方向滑动

16. 难度：中等

图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷。一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点。则该粒子（   ）

A.带负电

B.在c点受力最大

C.在b点的电势能大于在c点的电势能

D.由a点到b点的动能变化等于由b点到c点的动能变化

17. 难度：困难

如图所示，轻质弹簧的一端与固定的竖直板P连接，另一端与物体A相连，物体A至于光滑水平桌面上，A右端连接一细线，细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连。开始时托住B，让A处于静止且细线恰好伸直，然后由静止释放B，直至B获得最大速度。下列有关该过程的分析中正确的是（   ）

A.B物体受到细线的拉力保持不变

B.A物体与B物体组成的系统机械能守恒

C.物体B机械能的减少量小于弹簧弹性势能的增加量

D.当弹簧的拉力等于B物体的重力时，A物体的动能最大

六、多选题

18. 难度：中等

如图所示，a为放在赤道上的物体；b为沿地球表面附近做匀圆周运动的人造卫星；c为地球同步卫星。以下关于a、b、c的说法中正确的是（   ）

A.a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为

B.a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为

C.a、b、c做匀速圆周运动的线速度大小关系为

D.a、b、c做匀速圆周运动的周期关系为

19. 难度：中等

一束复色光射到平行玻璃砖的上表面，经玻璃砖下表面射出，如图所示，其中有三种色光刚好照射到三块相同的金属板A、B、C上，发现金属板B上有光电子飞出，则可知（   ）

A.A板一定有光电子飞出

B.C板一定有光电子飞出

C.a、c光可能分别为红光、紫光

D.a、c光可能分别为蓝光、黄光

20. 难度：困难

一列简谐横波沿x轴传播。在x=12m处的质元a的振动图线如图甲所示，在x=18m处的质元b的振动图线如图乙所示。下列判断正确的是（   ）

A.质元a在波谷时，质元b一定在平衡位置向y轴正方向振动

B.若波沿+x方向传播，这列波的最大传播速度为3m/s

C.若波沿－x方向传播，这列波的最大波长为24m

D.若波的传播速度为0.2m/s，则这列波沿+x方向传播

七、实验题

21. 难度：中等

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，打点计时器会再纸带上打出一系列的小点。

①若实验时用到的计时器为电磁打点计时器，打点计时器的安装要使两个限位孔在同一____________（选填“水平”或“竖直”）线上，以减少摩擦阻力；

②实验过程中，下列说法正确的是（_________）

A．接通电源的同时要立刻释放重物

B．选取纸带时要选取第1个点与第2个点之间的距离接近4mm且清晰的纸带

C．释放重物之前要让重物靠近打点计时器

D．为了使实验数据更加准确，可取多次测量结果的平均值

③为了测得重物下落的加速度，还需要的实验仪器是（_________）

A．天平                B．秒表                C．米尺

八、解答题

22. 难度：困难

如图所示，带有挡板的长木板置于光滑水平面上，轻弹簧放置在木板上，右端与挡板相连，左端位于木板上的B点．开始时木板静止，小铁块从木板上的A点以速度v₀=4.0m/s正对着弹簧运动，压缩弹簧，弹簧的最大形变量x_m=0.10m；之后小铁块被弹回，弹簧恢复原长；最终小铁块与木板以共同速度运动．已知当弹簧的形变量为x时，弹簧的弹性势能E_p=kx²，式中k为弹簧的劲度系数；长木板质量M=3.0kg，小铁块质量m=1.0kg，k=600N/m，A、B两点间的距离d=0.50m．取重力加速度g=10m/s²，不计空气阻力．

（1）求当弹簧被压缩最短时小铁块速度的大小v；

（2）求小铁块与长木板间的动摩擦因数μ；

（3）试通过计算说明最终小铁块停在木板上的位置．

23. 难度：中等

如图所示，在xOy平面内，第一象限内有匀强电场，匀强电场电场强度大小为E，方向沿y轴正方向，在x轴下方有匀强磁场,磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里．有一个质量为m、电荷量为e的电子(不计重力)，从y轴上的P点以初速度v₀垂直于电场方向进入电场，经电场偏转后沿着与x轴正方向成45°的方向进入磁场，并能返回到出发点P。

（1）作出电子运动轨迹的示意图，并说明电子的运动情况；

（2）P点到O点的竖直距离为多少？

（3）电子从P点出发经多长时间第一次返回P点。

24. 难度：困难

图（甲）是磁悬浮实验车与轨道示意图，图（乙）是固定在车底部金属框abcd（车厢与金属框绝缘）与轨道上运动磁场的示意图．水平地面上有两根很长的平行直导轨PQ和MN，导轨间有竖直（垂直纸面）方向等间距的匀强磁场和，二者方向相反．车底部金属框的ad边宽度与磁场间隔相等，当匀强磁场和同时以恒定速度v₀沿导轨方向向右运动时，金属框会受到磁场力，带动实验车沿导轨运动．设金属框垂直导轨的ab边长L=0.20m、总电阻R=l.6Ω，实验车与线框的总质量m=2.0kg，磁场B_l=B₂=1.0T，磁场运动速度．已知悬浮状态下，实验车运动时受到恒定的阻力f=0.20N，求：

（1）设t=0时刻，实验车的速度为零，求金属框受到的磁场力的大小和方向；

（2）求实验车的最大速率；

（3）实验车以最大速度做匀速运动时，为维持实验车运动，外界在单位时间内需提供的总能量？

（4）假设两磁场由静止开始向右做匀加速运动来启动实验车，当两磁场运动的时间为t=30s时，实验车正在向右做匀加速直线运动，此时实验车的速度为v=4m/s，求由两磁场开始运动到实验车开始运动所需要的时间．