2020届天津市高三模拟训练物理试卷（三）

一、单选题

1. 难度：简单

若a，b两束单色光以同样的入射角照射到一均匀介质中，a光的折射角大于b光的折射角，则（　　）

A.在该介质中；b光的传播速度大于a光的传播速度

B.在相同条件下，a光比b光更容易发生明显的衍射现象

C.若b光能使某金属发生光电效应，则a光也一定能使该金属发生光电效应

D.两束光分别经过同一双缝干涉装置后在屏上形成的干涉图样如图所示

2. 难度：简单

钍基熔盐堆核能系统（TMSR）是第四代核能系统之一．其中钍基核燃料铀由较难裂变的钍吸收一个中子后经过若干次β衰变而来；铀的一种典型裂变产物是钡和氪．以下说法正确的是

A. 题中铀核裂变的核反应方程为

B. 钍核衰变的快慢由原子所处的化学状态和外部条件决定

C. 钍核经过2次β衰变可变成镤

D. 在铀核裂变成钡和氪的核反应中，核子的比结合能减小

3. 难度：简单

甲、乙两物体从同一地点开始沿同一方向运动，其速度随时间的变化关系如图所示，图中t₂＝，乙物体的速度时间图象为两段均为圆弧的曲线，则(　　)

A.两物体在t₁时刻加速度相同

B.两物体在t₂时刻运动方向均改变

C.0～t₄时间内甲物体的平均速度大于乙物体的平均速度

D.两物体在t₃时刻相距最远，在t₄时刻相遇

4. 难度：中等

如图所示，一交流发电机的线圈通过滑环与理想变压器相连，理想变压器原线圈接有理想电压表和电流表，副线圈接有定值电阻和灯泡，它们的阻值相等（设灯泡阻值不变），且均为R。当线圈由图示位置（磁场恰好与线圈平面垂直）以转速n匀速转动时，灯泡恰能正常发光，电压表示数为U，已知灯泡的额定功率为P。下列选项正确的是（　　）

A.线圈在图示位置磁通量的变化率最大

B.电流表的示数为

C.变压器原、副线圈匝数比为

D.从图示位置开始计时，变压器输入电压的瞬时值表达式。

二、多选题

5. 难度：简单

下列说法正确的是（  ）

A.同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现

B.在阳光照射下的教室里，眼睛看到空气中尘埃的运动就是布朗运动

C.在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小

D.打气筒给自行车打气时，要用力才能将空气压缩，说明空气分子之间存在着斥力

6. 难度：中等

如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t＝0时刻的波形图，虚线是这列波在t＝0.2s时刻的波形图，已知该波的波速是0.8m/s。下列说法正确的是（  ）

A.这列波的周期是0.15s

B.这列波一定沿x轴负方向传播的

C.从t＝0时刻开始，x＝5cm处的质点经0.1s振动到波峰

D.每经过0.15s介质中的质点就沿x轴移动12cm

7. 难度：困难

如图所示，直线上M、N两点分别放置等量的异种电荷，A、B是以M为圆心的圆上两点，且关于直线对称，C为圆与直线的交点。下列说法正确的是

A.A、B两点的电场强度相同，电势不等

B.A、B两点的电场强度不同，电势相等

C.C点的电势高于A点的电势

D.将正电荷从A沿劣弧移到B的过程中，电势能先增加后减少

三、实验题

8. 难度：中等

如图甲所示，用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系。

①为完成实验，还需要的实验器材有：____________________；

②实验中需要测量的物理量有：______________________；

③图乙是弹簧弹力F与弹簧伸长量x的F­x图线，由此可求出弹簧的劲度系数为________ N/m；

④为完成该实验，设计的实验步骤如下：

A．以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组（x，F）对应的点，并用平滑的曲线连接起来；

B．记下弹簧不挂钩码时其下端在刻度尺上的刻度l₀；

C．将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一把刻度尺；

D．依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个……钩码，并分别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度，并记录在表格内，然后取下钩码；

E．以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与弹簧伸长量的关系式。首先尝试写成一次函数，如果不行，则考虑二次函数；

F．解释函数表达式中常数的物理意义；

G．整理仪器。

请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来：_______________；

9. 难度：中等

现测定长金属丝的电阻率，利用下列器材设计一个电路，尽量准确地测量一段金属丝的电阻，这段金属丝的电阻R_x 约为 100 Ω。

电源E（电动势 10 V，内阻约为 10 Ω）；

电流表A₁（量程 0~250 mA，内阻 r₁=20 Ω）；

电流表A₂（量程 0~300 mA，内阻约为 5 Ω）；

滑动变阻器R₁（最大阻值 10 Ω，额定电流 2 A）；

滑动变阻器R₂（最大阻值 1000 Ω，额定电流 1 A）；

开关 S及导线若干。

①某同学根据题意设计了实验方案，滑动变阻器应该选择___________（填“ R₁”或“ R₂ ”）；

②请在方框中把实验电路图补充完整，并标明器材代号；

_____

③该同学测量得到电流表A₁的读数为I₁，电流表A₂的读数为I₂，则这段金属丝电阻的计算式____。

四、解答题

10. 难度：中等

一轻质弹簧水平放置，一端固定在A点，另一端与质量为m的小物块P接触但不连接。AB是水平轨道，质量也为m的小物块Q静止在B点，B端与半径为l的光滑半圆轨道BCD相切，半圆的直径BD竖直，物块P与AB间的动摩擦因数μ=0.5。初始时PB间距为4l，弹簧处于压缩状态。释放P，P开始运动，脱离弹簧后在B点与Q碰撞后粘在一起沿轨道运动，恰能经过最高点D，己知重力加速度g，求：

（1）粘合体在B点的速度；

（2）初始时弹簧的弹性势能。

11. 难度：中等

质谱仪可用来对同位素进行分析，其主要由加速电场和边界为直线PQ的匀强偏转磁场组成，如图甲所示。某次研究的粒子束是氕核和氘核组成的，粒子从静止开始经过电场加速后，从边界上的O点垂直于边界进入偏转磁场，氕核最终到达照相底片上的M点，已知O、M间的距离为d，氘核的质量为氕核质量的2倍，粒子的重力忽略不计，求：

(1)偏转磁场的方向（选答“垂直纸面向外”或“垂直纸面向里”）；

(2)本次研究的粒子在照相底片上都能检测到，照相底片的放置区域的长度L至少多大；

(3)若偏转磁场的区域为圆形，且与PQ相切于O点，如图乙所示，其他条件不变，要保证氘核进入偏转磁场后不能打到PQ边界上（PQ足够长），求磁场区域的半径R应满足的条件。

12. 难度：简单

某种超导磁悬浮列车是利用超导体的抗磁作用使列车车体向上浮起，同时通过周期性地变换磁极方向而获得推进动力．其推进原理可以简化为如图所示的模型：在水平面上相距b的两根平行直导轨间，有竖直方向等距离分布的方向相反的匀强磁场和，且，每个磁场分布区间的长都是a，相间排列，所有这些磁场都以速度向右匀速平动．这时跨在两导轨间的长为a宽为b的金属框MNQP（悬浮在导轨正上方）在磁场力作用下也将会向右运动．设金属框的总电阻为R，运动中所受到的阻力恒为f，求：

（1）列车在运动过程中金属框产生的最大电流；

（2）列车能达到的最大速度；

（3）在（2）情况下每秒钟磁场提供的总能量．