1、天津市2020年高中物理学业水平等级性考试模拟试题（一）本试卷分选择题和非选择题两部分，满分100分第卷（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如图所示，一导热性能良好的金属气缸内封闭一定质量的理想气体。现缓慢地向活塞上倒一定质量的沙土，忽略环境温度的变化，在此过程中（） A单位时间内撞击气缸壁单位面积上的分子数增多B气缸内大量分子撞击气缸壁的平均作用力增大C气缸内大量分子的平均动能增大D气体的内能增大2频率为的入射光照射某金属时发生光电效应现象。
2、已知该金属的逸出功为W，普朗克常量为h，电子电荷量大小为e，下列说法正确的是（ ）A该金属的截止频率为B该金属的遏止电压为C增大入射光的强度，单位时间内发射的光电子数不变D增大入射光的频率，光电子的最大初动能不变3如图所示，线圈ABCD匝数n10，面积S0.4 m2，边界MN(与线圈的AB边重合)右侧存在磁感应强度BT的匀强磁场，若线圈从图示位置开始绕AB边以10 rad/s的角速度匀速转动.则以下说法正确的是（ ）A线圈产生的是正弦交流电B线圈在转动过程中产生的最大感应电动势为40 VC线圈转动s时瞬时感应电动势为40 VD线圈产生的感应电动势的有效值为40 V42019年1月3日，“嫦娥四
3、号”探测器成功着陆在月球背面。着陆前的部分运动过程简化如下：在距月面15km高处绕月做匀速圆周运动，然后减速下降至距月面100m处悬停，再缓慢降落到月面。己知万有引力常量和月球的第一宇宙速度，月球半径约为1.7103km，由上述条件不能估算出（）A月球质量B月球表面的重力加速度C探测器在15km高处绕月运动的周期D探测器悬停时发动机产生的推力5两电荷量分别为q1和q2的点电荷固定在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势随x变化的关系如图所示，其中C为ND段电势最低的点，则下列说法正确的是（ ）Aq1、q2为等量异种电荷BN、C两点间场强方向沿x轴负方向CN、D两点间的电场强度大小沿x轴正方向
4、先减小后增大D将一正点电荷从N点移到D点，电势能先增大后减小二、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5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分）6下列关于原子结构和原子核的说法中正确的是（ ）A卢瑟福在粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型B天然放射性元素在衰变过程中电荷数和质量数守恒，其放射线在磁场中不偏转的是射线C据图可知，原子核A裂变成原子核B和C要放出核能D据图可知，原子核D和E聚变成原子核F要吸收能量7如图中坐标原点处的质点O为一简谐波的波源，当t = 0 s时，质点O从平衡位置开始振动，波沿x轴向两侧传播，P质点的平衡位
5、置在1m2m之间，Q质点的平衡位置在2m3m之间。t1=2s时刻波形第一次如图所示，此时质点P、Q到平衡位置的距离相等，则（ ）A波源O的初始振动方向是从平衡位置沿y轴向上B从t2=2.5s开始计时，质点P比Q先回到平衡位置C当t2=2.5s时，P、Q两质点的速度方向相同D当t2=2.5s时，P、Q两质点的加速度方向相同8如图所示，质量为m的托盘P（包括框架）悬挂在轻质弹簧的下端处于静止状态，托盘的上表面水平。t=0时刻，将质量也为m的物块Q轻轻放到托盘上，t1时刻P、Q速度第一次达到最大，t2时刻，P、Q第一次下降到最低点，下列说法正确的是（）AQ刚放上P瞬间它们的加速度大小为B0t1时间内
6、弹簧弹力的冲量大于2mgt1C0t1时间内P对Q的支持力不断增大D0t2时间内P、Q的重力势能和弹簧弹性势能的总和不断减小第卷（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）一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中：甲同学在做该实验时，通过处理数据得到了图甲所示的Fx图象，其中F为弹簧弹力，x为弹簧长度请通过图甲，分析并计算，该弹簧的原长x0_cm，弹簧的弹性系数k_N/m该同学将该弹簧制成一把
7、弹簧秤，当弹簧秤的示数如图乙所示时，该弹簧的长度x_cm乙同学使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图象如图丙所示下列表述正确的是_Aa的原长比b的长Ba的劲度系数比b的大Ca的劲度系数比b的小D测得的弹力与弹簧的长度成正比（2）某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻：实验室除提供开关S和导线外，有以下器材可供选择：电压表：V（量程3V，内阻Rv=10k）电流表：G（量程3mA，内阻Rg=100）电流表：A（量程3A，内阻约为0.5）滑动变阻器：R1（阻值范围0-10，额定电流2A）R2（阻值范围0-1000，额定电流1A）定值电阻：R3=0.5该同学依据器材画出了如图所示的原理图
8、，他没有选用电流表A的原因是_；该同学将电流表G与定值电阻R3并联，实际上是进行了电表的改装，则他改装后的电流表对应的量程是_A；为了能准确地进行测量，同时为了操作方便，实验中应选用的滑动变阻器_（填写器材的符号）；该同学利用上述实验原理图测得数据，以电流表G读数为横坐标，以电压表V读数为纵坐标绘出了如图所示的图线，根据图线可求出电源的电动势E=_V （结果保留三位有效数字），电源的内阻r=_ （结果保留两位有效数字）。10（14分）如图所示是一种升降电梯的模型示意图，A为轿厢，B为平衡重物，A、B的质量分别为1Kg和0.5Kg。A、B由跨过轻质滑轮的足够长轻绳系住在电动机牵引下使轿厢由静止开
9、始向上运动，电动机输出功率10W保持不变，轿厢上升1m后恰好达到最大速度不计空气阻力和摩擦阻力，g=10m/s2在轿厢向上运动过程中，求：（1）轿厢的最大速度vm：（2）轿厢向上的加速度为a=2ms2时，重物B下端绳的拉力大小；（3）轿厢从开始运动到恰好达到最大速度过程中所用的时间11（16分）如图所示，两光滑平行金属导轨置于水平面内，两导轨间距为L，左端连有阻值为的电阻，一金属杆置于导轨上，金属杆右侧存在一磁感应强度大小为、方向竖直向下的有界匀强磁场区域。已知金属杆质量为，电阻也为，以速度向右进入磁场区域，做减速运动，到达磁场区域右边界时速度恰好为零。金属杆与导轨始终保持垂直且接触良好，导轨
10、电阻忽略不计。求：（1）金属杆运动全过程中，在电阻上产生的热量（2）金属杆运动全过程中，通过电阻的电荷量（3）磁场左右边界间的距离12（18分）太阳喷发大量高能带电粒子，这些粒子形成的“太阳风”接近地球时，假如没有地球磁场， “太阳风”就不会受到地磁场的作用发生偏转而直射地球。在这种高能粒子的轰击下，地球的大气成分可能不是现在的样子，生命将无法存在。地磁场的作用使得带电粒子不能径直到达地面，而是被“运到”地球的南北两极，南极光和北极光就是带电粒子进入大气层的踪迹。假设“太阳风”主要成分为质子，速度约为0.1C（C=）。近似认为地磁场在赤道上空为匀强环形磁场，平均强度为，示意图如图所示。已知地球
11、半径为，质子电荷量，质量。如果“太阳风”在赤道平面内射向地球，太阳喷发高能带电粒子，这些粒子形成的太阳风接近地球时，假如：（1）太阳风中质子的速度的方向任意，则地磁场厚度d为多少时才能保证所有粒子都不能到达地表？并画出与之对应的粒子在磁场中的轨迹图。（结果保留两位有效数字）（2）太阳风中质子垂直地表指向地心方向入射，地磁场的厚度至少为多少才能使粒子不能到达地表？并画出与之对应的粒子在磁场中的轨迹图。（结果保留两位有效数字）（时，）（3）太阳风中粒子的入射方向和入射点与地心连线的夹角为如图，090，磁场厚度满足第（1）问中的要求为定值d。电子质量为me，电荷量为-e，则电子不能到达地表的最大速度
12、和角度的关系，并画出与之对应的粒子在磁场中的轨迹图。（图中磁场方向垂直纸面）参考答案12345678ABDDCABCBDAC9、【答案】（1）8 25 20 B （2）量程与被测电流值相比较太大 0.603 R1 1.48 0.84（0.70-0.90之间都给分） 10、【解析】（1）轿厢的最大速度，当时，速度最大，根据可得（2）轿厢的加速度为，平衡重物B下端绳的拉力大小对A：对B：解得（3）轿厢从开始运动到恰好达到最大速度过程中所用时间根据动能定理可得，解得t=0.8s11、【解析】（1）由能量守恒，回路中总生热 根据串联电路特点，电阻上生热解得（2）金属杆运动过程中，应用动量定理 由解得（3）而解得12、【解析】（1）轨迹如图中曲线（1）所示由几何关系，地磁场的厚度至少为d=2R故d=13km（2）轨迹如图中曲线（2）所示显然Rr，根据勾股定理可知R2+(d+r)2=(R+r)2得d=R=6.3km（3）轨迹如图所示由余弦定理得