内容正文:
2026年天津市普通高中学业水平等级性考试物理模拟练习(十)
第I卷(共40分)
一、单项选择题(本题共5小题,每小题5分,共25分)
1. 物理除了知识的学习,还要领悟处理物理问题的思想与方法,如控制变量法、极限法、理想化模型法、类比法等等。下列几个场景关于物理学思想方法的说法正确的是( )
A. 甲图等效替代法 B. 乙图为理想化实验法
C. 丙图为微元法 D. 丁图为控制变量法
2. 近日北京某公司利用镍-63()衰变发出的射线照射一种半导体,使半导体产生电动势,从而制成了一种微型原子能电池,这种电池体积比一枚硬币还要小,电动势为3V,镍-63半衰期为100年,电池能够稳定发电50年。而且的衰变产物没有放射性,对环境友好。代表了未来原子能电池的发展方向。关于照射到半导体上的那种射线,下面说法正确的是( )
A. 射线是电子流 B. 射线是正电子流
C. 射线是质子流 D. 射线是高频光子
3.一定质量的理想气体发生如图所示的变化,其中、间的实线是一条双曲线,发生等温变化,平行于横轴,平行纵轴,下列说法正确的是( )
A. 从状态,气体吸收热量小于气体对外界做的功
B.状态的平均分子速率大于状态的平均分子速率
C. 过程气体做功量大小小于过程气体做功量大小
D.气体状态的内能小于状态的内能
4. 随着生活中的电子设备越来越多,在不知不觉中各种“理不清”的充电线给我们带来了困扰。无线充电的引入,让手机、智能手表和电动牙刷等设备摆脱了“充电线”的牵制,如图1所示,某智能手表正准备进行无线充电,当送电线圈接入如图3所示的交流电源后,送电线圈接有电阻R1,受电线圈接有电阻R2=4Ω,送电线圈和受电线圈的匝数比n1:n2=5:1,此时智能手表处于“超级充电”模式,其两端的电压为20V,充电装置线圈可视为理想变压器,则下列说法正确的是( )
A. 送电线圈两端电压为220V
B. 送电线圈所接电阻R1=20Ω
C. 此充电器在“超级快充”模式下,耗电功率为200W
D. 受电线圈中的感应电流的磁场总是与供电线圈中电流的磁场方向相反
5. 如图所示,电容式麦克风的振动膜是利用超薄金属或镀金的塑料薄膜制成的,它与基板构成电容器,并与电阻、电池构成闭合回路。麦克风正常工作时,振动膜随声波左右振动。当振动膜随声波向右振动,与基板距离减小的过程中( )
A. 电容器的电容减小
B. 振动膜所带的电荷量减小
C. 电容器的板间电场强度不变
D. 图中a点电势高于b点电势
二、多项选择题(本题共3小题,每小题5分,共15分)
6.下列四幅生活情景,关于光的理论,说法正确的是( )
A.甲图,阳光照射下肥皂泡呈现彩色,是光的干涉现象
B.乙图,海市蜃楼是光的衍射现象
C.丙图,茂密的树叶间有彩色的光环,是光的折射现象
D.丁图,偏光太阳镜可以减少炫光,是光的偏振现象
7. 一列沿x轴传播的简谐横波在时的波形图如图甲所示,此时简谐横波恰好传到质点P,处的质点的振动图像如图乙所示。则下列说法中正确的是( )
A. 该简谐横波向x轴负方向传播
B. 波源的起振方向为y轴负方向
C. 从时刻开始计时,经过时,处的质点通过的路程为
D. 该简谐横波的传播速度为
8.我国在探索宇宙文明过程中取得了重大突破,中国科学院高能物理研究所公布:在四川稻城的高海拔观测站,成功捕获了来自天鹅座万年前发出的信号。若在天鹅座有一质量均匀分布的球形“类地球”行星,其密度为ρ,半径为R,自转周期为T0,引力常量为G,则下列说法正确的是( )
A.该“类地球”行星的同步卫星的运行速率为
B.该“类地球”行星的同步卫星的轨道半径为
C.该“类地球”行星表面重力加速度在两极的大小为
D.该“类地球”行星的卫星在行星表面附近做匀速圆周运动的速率为
第11卷(非选择题)
三、实验题(本题共2小题,共12分)
9. 某物理实验小组用如图甲所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验,在气垫导轨上安装了一个光电门,滑块上固定一竖直遮光条,用天平测出滑块和槽码的质量,分别为M和m,滑块用细线绕过定滑轮与槽码相连。调整气垫导轨水平,并使细线与导轨平行。将滑块从A点由静止释放,滑块经过光电门时槽码未着地,光电计时器记录下遮光条通过光电门的时间为t,测得滑块在释放点A时遮光条与光电门间的距离为L。已知当地的重力加速度为g。
(1)用游标卡尺测量遮光条的宽度,若测量结果如图乙所示,则遮光条的宽度d=______mm。
(2)多次改变光电门的位置,重复上述实验,作出L随的变化图像如图丙所示,图线为过坐标原点的直线,如果在误差允许的范围内当地的重力加速度大小为g=______(用题中已知量和测得的物理量符号表示)时,可以判断槽码带动滑块运动过程中机械能守恒。
(3)如果实验前没有调整到气垫导轨水平,而是带滑轮的一端较低,其他实验操作和实验数据读数均正确,这样根据图像计算出的重力加速度大小应______(选填“大于”“小于”或“等于”)当地的重力加速度大小。
10. 某实验兴趣小组要测量一金属丝电阻R(约7Ω)的电阻率,实验室提供的实验器材如下:
A.螺旋测微器
B.电流表A(量程为0.6A,内阻约0.6Ω)
C.电压表V(量程为3V,内阻约3kΩ)
D.滑动变阻器R1(0~5Ω)
E.滑动变阻器R2(0~50Ω)
F.电源E(6V)
G.开关,导线若干
(1)用螺旋测微器测出金属丝的直径如图甲所示,则金属丝的直径为_________mm。
(2)某同学采用如图乙所示电路进行实验,实验中滑动变阻器应选择_________(填“R1”或“R2”)。
(3)测得金属丝的直径为d,改变金属夹P的位置,测得多组金属丝接入电路的长度L及相应电压表示数U、电流表示数I,作出图像如图丙所示。测得图线斜率为k,则该金属丝的电阻率ρ为_________(用d、k表示)。
(4)关于电阻率的测量,下列说法正确的有( )
A. 开关S闭合前,滑动变阻器的滑片应置于最右端
B. 实验中,滑动变阻器滑片位置确定后不可移动
C. 待测金属丝长时间通电,会导致电阻率的测量结果偏大
D. 该实验方案中电流表A的内阻会导致电阻率的测量结果偏大
四、计算题(本题共3小题,10题14分,11 题16分,12题18分,共48分)
11.如图甲所示,面积为、电阻为r=5Ω、匝数为n=100的水平放置的圆形线圈处于方向竖直向上、磁感应强度按图乙所示规律变化的磁场中,线圈与倾角为、间距为d=0.5m的导轨相连,阻值为R=10Ω的定值电阻接在导轨上,虚线MN下方有方向垂直导轨斜面向上、磁感应强度大小为的匀强磁场,质量m=0.2kg、电阻也为R的导体棒ab垂直导轨放置,不计导轨电阻,导体棒ab始终静止不动,重力加速度g取10,sin37°=0.6,。求:
(1)s时间内线圈中产生的感应电流大小;
(2)3.s时导体棒ab受到的摩擦力大小;
(3)在变化的一个周期内,电阻R上产生的热量。
12.如图所示,水平轻弹簧的右端固定在水平面右侧的一个固定挡板上,一长的轻绳,一端固定于O点,另一端系一个质量的球。当球在竖直方向静止时,球对水平桌面的作用力刚好为零。现将球提起使细绳处于水平位置时无初速释放。当球摆至最低点时,恰与放在桌面上的质量的小铁球正碰,碰后小球被弹回的最高点距地面,若不计空气阻力,与水平面M、N间的动摩擦因数为0.1,其它段光滑,M、N两点间距离,,求:
(1)碰撞后的速度多大?
(2)两球碰撞是否为弹性碰撞?
(3)弹簧最大的弹性势能多大?
13. 图1为一种测量电子比荷(电荷量e与质量m之比)的实验装置。两块金属圆盘M、N平行放置,间距为d,照相底片环绕圆盘,距圆盘边缘的径向距离为L。整个装置放在真空中。在两圆盘中心连线的中央有一点状粒子源,向各个方向均匀发射速度大小不同的电子,由于d很小,只有速度方向平行圆盘的电子才能射出圆盘区域。
磁感应强度
M、N间电势差
模式1
0
0
模式2
B
-U
模式3
-B
U
装置所在空间的匀强磁场的磁感应强度和M、N间的电势差按表格所示的三种模式切换,表中B、U均为已知。以水平向右为磁场的正方向,电场只存在于圆盘间。图2为装置的俯视图,定义角度θ为底片上某点和圆盘中心的连线与磁感应强度正方向的夹角。
(1)判断在θ=90°和270°两个方向中,哪个方向在三种模式下均会有电子从圆盘区域射出,求在模式2、3情况下射出电子的速度大小v0.
(2)在(1)中有电子射出的方向上,求在模式2、3情况下,电子打在底片上的位置间的距离y0与比荷的关系。
(3)经过三种模式的反复切换,取有曝光线条的一段底片进行分析,如图3所示。研究人员发现,电子在磁场中运动的轨迹半径远大于L,可将电子在偏转过程中受到的洛伦兹力视为恒力。为充分利用数据测出电子的比荷,测量不同角度θ及对应的上下两条曝光曲线间距y,获取多组数据。以y为纵坐标轴,合理选择横坐标轴,就能将数据拟合为一条过原点的直线,使其斜率等于电子的比荷。请写出横坐标轴的表达式。
参考答案
1. B 2. A 3. C 4. B 5. D 6. AD 7. BC 8. CD
9. 3.55 大于
10. 1.200 R1 C
11.(1)由法拉第电磁感应定律可得在时间内线圈的感应电动势大小为
电路中的总电阻为
电路中的总电流为
解得I=1A
(2)由法拉第电磁感应定律可得在s时间内线圈的感应电动势大小为
电路中的总电流为
由串并联电路规律可知,流过导体棒ab的电流大小为,方向为b→a
由共点力平衡有
联立解得
(3)因在s时间内线圈中无感应电流产生,故在变化的一个周期内,电阻R上产生的热量为
解得Q=0.15J
12.(1)设球摆至最低点时速度为,由动能定理有
解得
碰后小球被弹回的速度大小为,由动能定理有
解得
与碰撞,选向右的方向为正方向,根据动量守恒可得
解得的速度为
(2)结合上述可知,两球碰撞的过程中有
可知,两球碰撞为弹性碰撞。
(3)根据能量守恒定律有
解得
13. (1)三种模式下,在模式二洛伦兹力向上,电场力向下,可以受力平衡直线运动,模式三洛伦兹力向上电场力向下,可以受力平衡,因此三种模式方向上均有电子射出
模式二洛伦兹力向下,电场力向下不能受力平衡,不能射出。
在模式2、3情况下,圆盘间电场的电场强度大小
电子圆盘间做直线运动有
得
(2)在模式2、3情况下,电子从圆盘间射出后,在磁场中做匀速圆周运动,设圆周运动半径为R,根据牛顿第二定律有
得
由几何关系可知,在两种模式下,电子打在底片上的位置间的距离
(3)在模式2、3情况下,设从圆盘间沿θ角方向射出的电子速度的大小为v,则根据
得
电子射出后,由题意可知,电子的偏转可视为恒力作用下的运动,则电子从圆盘边缘运动到底片的时间
设电子加速度的大小为a,则
电子打在底片上的偏转距离
得
则以为横轴作出图像,图线的斜率即为电子的比荷。
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