天津市普通高中2020届高三物理学业水平等级性考试模拟试卷（四)

1. 近代物理取得了非常辉煌的成就，下列关于近代物理的说法正确的是（）

A . 用同频率的光照射不同的的金属表面时均有光电子逸出，从金属表面逸出的光电子的最大初动能E_k越大，则这种金属的逸出功W就越大 B . ¹³⁷Cs是核泄漏时对人体产生有害辐射的的重要污染物，其核反应方程式 $\text{[math]}$ 其中X为电子 C . 一个氢原子处在n=4的能级，当它跃迁到较低能级时，最多可发出6种频率的光子 D . 每个核子只与邻近核子产生核力作用，比结合能越大的原子核越不稳定

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2.
图甲左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R₁=55 Ω，R₂=110 Ω，A、V为理想电流表和电压表，若流过负载R₁的正弦交变电流如图乙所示，已知原、副线圈匝数比为2：1，下列表述正确的是（）

A . 电流表的示数为2 A B . 原线圈中交变电压的频率为100 Hz C . 电压表的示数为156 V D . 变压器的输入功率330 W

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3. 如图甲所示，在平静的水面下有一个点光源s，它发出的是两种不同颜色的a光和b光，在水面上形成了一个被照亮的圆形区域，该区域的中间为ab两种单色光所构成的复色光的圆形区域，周边为环状区域，且为a光的颜色（见图乙）．则以下说法中正确的是（）

A . a光频率比b光频率大 B . 水对a光的折射率比b光大 C . 在真空中，a光的传播速度比b光大 D . 在同一装置的杨氏双缝干涉实验中，干涉条纹间距a光的比b光的宽

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4. 如图所示，为某静电除尘装置的原理图，废气先经过机械过滤装置再进入静电除尘区、图中虚线是某一带负电的尘埃(不计重力)仅在电场力作用下向集尘极迁移并沉积的轨迹，A、B两点是轨迹与电场线的交点，不考虑尘埃在迁移过程中的相作用和电荷量变化，则以下说法正确的是（）

A . A点电势高于B点电势 B . 尘埃在A点的加速度大于在B点的加速度 C . 尘埃在迁移过程中做匀变速运动 D . 尘埃在迁移过程中电势能始终在增大

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5. 如图所示，地球的公转轨道接近圆，哈雷彗星的公转轨迹则是一个非常扁的椭圆。若已知哈雷彗星轨道半长轴约为地球公转轨道半径的18倍，哈雷彗星在近日点与太阳中心的距离为 $\text{[math]}$ ，速度大小为 $\text{[math]}$ ，在远日点与太阳中心距离为 $\text{[math]}$ ，速度大小为 $\text{[math]}$ ，根据所学物理知识判断下列说法正确的是（）

A . 哈雷彗星的公转周期约为76年 B . 哈雷彗星在近日点速度 $\text{[math]}$ 小于远日点速度 $\text{[math]}$ C . 哈雷彗星在近日点加速度 $\text{[math]}$ 的大小与远日点加速度 $\text{[math]}$ 的大小之比 $\text{[math]}$ D . 哈雷彗星在椭圆轨道上运动的过程中机械能不守恒

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6. 下列说法正确的是（）

A . 一定温度下，饱和汽的分子数密度是一定的，因而饱和汽的压强也是一定的 B . 第二类永动机不可能制成是因为违背了能量守恒定律 C . 对于一定质量的理想气体，若气体的体积减小而温度降低，则单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子个数可能不变 D . 显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这间接反映了炭粒分子运动的无规则性

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7. 一列简谐横波在t＝0时刻的波形图如图中实线所示，从此刻起，经0.2s波形图如图中虚线所示，波传播的速度为5m/s，下列说法正确的是（）

A . 这列波沿x轴正方向传播 B . t＝0时刻质点a沿y轴正方向运动 C . 若此波遇到另一列简谐横波并发生稳定的干涉现象，则该波所遇到的简谐横波频率为1.25Hz D . x＝2m处的质点的位移表达式为y＝0.4sin (2.5πt＋π) (m)

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8. 荡秋千是人们平时喜爱的一项休闲娱乐活动，如图所示，某同学正在荡秋千，A和B分别为运动过程中的最低点和最高点，若忽略空气阻力，则下列说法正确的是（）

A . 在B位置时，该同学速度为零，处于平衡状态 B . 在A位置时，该同学处于超重状态 C . 在A位置时，该同学对秋千踏板的压力大于秋千踏板对该同学的支持力，处于超重状态 D . 由B到A过程中，该同学向心加速度逐渐增大

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9. 用如图甲所示的装置验证动量守恒定律

①为了减小实验误差，下列做法正确的是；

A．两球的质量和半径都一样大

B．多次将A球从不同的高度释放

C．保证斜槽末端的切线水平

D．减小斜槽对小球A的摩擦

②图乙是B球的落点痕迹，刻度尺的“0”刻线与O点重合，可以测出碰撞后B球的水平射程为cm；

③本次实验必须进行测量的是。

A．水平槽上未放B球时，A球的落点位置到O点的水平距离

B．A球与B球碰撞后，A球和B球的落点位置到O点的水平距离

C．A球与B球下落的时间

D．A球和B球的质量（或两球质量之比）

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10. 用伏安法测定一个待测电阻R_x的阻值（阻值约为200Ω），实验室提供如下器材：
电池组E：电动势3V，内阻不计

电流表A₁：量程0—10mA，内阻约为40Ω－60Ω

电流表A₂：量程0—500μA，内阻为1kΩ

滑动变阻器R₁：阻值范围0—20Ω，额定电流2A

电阻箱R₂：阻值范围0—9999Ω，额定电流1A

电键S、导线若干

要求实验中应尽可能准确的测量R_x的阻值，请回答下面问题：

（1）上述器材中缺少电压表，需选一只电流表将它改装成电压表进行测量，请在方框中画出测量R_x阻值的电路图，并在图中表明器材代号；

（2）实验中将电阻箱R₂的阻值调到4000Ω，再调节滑动变阻器R₁ ，两表的示数如图所示，可读出电流表A₁的示数是mA，电流表A₂的示数是μA，测得待测电阻R_x的阻值是．

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11. 如图所示，在水平面上依次放置小物块A和C以及曲面劈B，其中A与C的质量相等均为m，曲面劈B的质量M=3m，曲面劈B的曲面下端与水平面相切，且曲面劈B足够高，各接触面均光滑．现让小物块C以水平速度v₀向右运动，与A发生碰撞，碰撞后两个小物块粘在一起滑上曲面劈B.求：

（1）碰撞过程中系统损失的机械能；

（2）碰后物块A与C在曲面劈B上能够达到的最大高度．

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12. 如图（甲）所示，将一间距L=1m的足够长U形导轨固定，倾角为 $\text{[math]}$ ，导轨上端连接一阻值为R=10.0Ω的电阻，整个空间存在垂直于轨道平面向上的匀强磁场。质量为m=1kg、电阻为r=2.0Ω的金属棒 $\text{[math]}$ 垂直紧贴在导轨上且不会滑出导轨，导轨与金属棒之间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，金属棒 $\text{[math]}$ 从静止开始下滑，下滑的 $\text{[math]}$ 图像如图（乙）所示，图像中的 $\text{[math]}$ 段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计且金属棒下滑过程中始终与导轨垂直且紧密接触，重力加速度 $\text{[math]}$ 取 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。求：

（1）匀强磁场的磁感应强度B的大小；

（2）从开始到 $\text{[math]}$ 过程中ab上产生的热量。

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13. 离子推进器是太空飞行器常用的动力系统，某种推进器设计的简化原理如图所示，截面半径为R的圆柱腔分为两个工作区．I为电离区，将氙气电离获得1价正离子；II为加速区，长度为L，两端加有电压，形成轴向的匀强电场．I区产生的正离子以接近0的初速度进入II区，被加速后以速度v_M从右侧喷出．I区内有轴向的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在离轴线R/2处的C点持续射出一定速度范围的电子．假设射出的电子仅在垂直于轴线的截面上运动，截面如图所示（从左向右看）．电子的初速度方向与中心O点和C点的连线成α角（0<α<90^◦）．推进器工作时，向I区注入稀薄的氙气．电子使氙气电离的最小速度为v₀ ，电子在I区内不与器壁相碰且能到达的区域越大，电离效果越好．已知离子质量为M；电子质量为m，电量为e．（电子碰到器壁即被吸收，不考虑电子间的碰撞）．

（1）求II区的加速电压及离子的加速度大小；

（2）为取得好的电离效果，请判断I区中的磁场方向（按图2说明是“垂直纸面向里”或“垂直纸面向外”）；

（3） α为90°时，要取得好的电离效果，求射出的电子速率v的范围；

（4）要取得好的电离效果，求射出的电子最大速率v_max与α角的关系．

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天津市普通高中2020届高三物理学业水平等级性考试模拟试卷（四)

一、单选题

二、多选题

三、实验题

四、解答题

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