2019年天津市十二区县重点中学高考物理一模试卷一、单选题(本大题共5小题,共30.0分)1.关于原子和原子核,下列说法正确的是()A. 天然放射线中的β射线来自原子核内B. 天然放射现象的发现,说明原子是可以再分的C. 核泄漏污染物 55137Cs能够产生对人体有害的辐射,核反应方程式为 55137Cs→56137Cs+X,X为中子D. 原子核的结合能越大,原子核越稳定2.如图所示,一架无人机执行航拍任务时正沿直线朝斜向下方向匀速运动。
用G表示无人机重力,F表示空气对它的作用力,下列四幅图中能表示此过程中无人机受力情况的是()A. B.C. D.3.我国将于2020年完成35颗卫星组网的“北斗”全球卫星导航定位系统,该系统由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星构成.30颗非静止轨道卫星中有27颗是中轨道卫星,中轨道卫星的轨道高度约为21500km,静止轨道卫星的高度约为36000km,已知地球半径为6400km。
关于北斗导航卫星,下列说法中正确的是()A. 中轨道卫星的线速度约为7.9km/sB. 中轨道卫星的运行周期比静止轨道卫星周期大C. 中轨道卫星的向心加速度比静止轨道卫星的向心加速度大D. 静止轨道卫星绕地球运行的角速度比月球绕地球运行的角速度小4.一束平行光照射在双缝上,在缝后屏上得到干涉条纹,下列说法中不正确的是()A. 增大双缝到屏的距离,条纹间距变大B. 入射光波长变短,光强不变,条纹间距不变C. 入射光频率变化时条纹间距跟着变化D. 在水里做该实验,同样条件下的条纹间距会变化5.两个固定的等量异种点电荷所形成电场的等势面如图中虚线所示,一带电粒子以某一速度从图中a点进入电场,其运动轨迹为图中实线所示,若粒子只受静电力作用,则下列关于带电粒子的判断正确的是()A.粒子带正电B.b点和d点的电场强度相同C. 动能先减小后增大D. 在a点的电势能小于在e点的电势能二、多选题(本大题共3小题,共18.0分)6.图甲为风力发电的简易模型。
在风力作用下,风叶带动与杆固连的永磁体转动,磁铁下方的线圈与电压传感器相连。
在某一风速时,传感器显示如图乙所示,则()A. 磁铁的转速为5πr/sB. 线圈两端电压的有效值为6√2VC. 交变电流的电压表达式为u=12sin5πtVD. 该交变电流可以直接加在击穿电压为6√2V的电容器上7.如图甲所示为一列沿x轴传播的简谐横波在t=0时刻的波形图。
图乙表示该波传播的介质中x=2m处的a质点从t=0时刻起的振动图象。
下列说法正确的是()A. 波传播的速度为20m/sB. a质点在0~1.0s内,通过的路程为20mC. t=0.25s时,a质点的位移沿y轴正方向D. t=0.25s时,x=4m处的b质点的加速度沿y轴负方向8.2022年第24届冬季奥林匹克运动会将在北京举行,跳台滑雪是冬奥会的比赛项目之一。
图为一简化后的跳台滑雪的轨道示意图,运动员(可视为质点)从O点由静止开始自由滑过一段圆心角为60°的光滑圆弧轨道后从A点水平飞出,然后落到斜坡上的B点。
已知A点是斜坡的起点,光滑圆弧轨道半径为40m,斜坡与水平面的夹角θ=30°,运动员的质量m=50kg。
重力加速度g=10m/s2.下列说法正确的是()A. 运动员从O运动到B的整个过程中机械能不守恒B. 运动员到达A点时对轨道的压力大小为1000NC. 运动员到达A点时重力的瞬时功率为104WD. 运动员从A点飞出到落到B点所用的时间为t =4√33s三、填空题(本大题共2小题,共16.0分)9.同学们分别利用图甲、乙所示的两种装置采用不同方法探究“合外力做功与动能改变量的关系”。
其中小车A与纸带和打点计时器B相连,托盘C内装有砝码;D为无线测力传感器,可直接测量绳子给小车的拉力。
①下列说法正确的是______A.两种方案都需要将导轨的右端垫高以平衡摩擦力B.两种方案都需要测量并记录小车的质量C.两种方案都需要测量并记录托盘及托盘中砝码的总质量D.两种方案都要求托盘及盘中砝码总质量远小于小车A的质量②若采用方案2进行实验,图丙是实验时打下的纸带,其中O点是小车由静止释放瞬间打点计时器打下的第一个点,打点周期为T,相邻两点间还有四个点没画出,则打下C点时小车的速度大小为v c=______③采用方案2进行实验时,用天平测得小车的质量为M,传感器D测量得到绳子拉力为F,研究小车从开始运动到打下C点的过程,则根据动能定理,应验证的表达式为(用题目中已知物理量的符号表示)______④若采用方案1进行实验,并将砝码盘和砝码总重力mg当作绳子拉力,多次实验发现拉力做功总是比小车动能增加量要______一些(填“偏大”或“偏小)。
10.图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图。
图中E是电池;R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻,R6是可变电阻;表头G 的满偏电流为250μA,内阻为600Ω.虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别于两表笔相连。
该多用电表有5个挡位,5个挡位为:直流电压1V挡和5V挡,直流电流1mA挡和2.5mA挡,欧姆×100Ω挡。
①图(a)中的A端与______(填“红”或“黑”)色表笔相连接。
②关于R6的使用,下列说法正确的是______(填正确答案标号)。
A.在使用多用电表之前,调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B.使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C.使用电流挡时,调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置③某次测量时选择开关置于欧姆×100Ω挡,该多用电表指针位置如图(b)所示,则读数为______。
④根据题给条件可得R1+R2=______Ω。
四、计算题(本大题共3小题,共34.0分)11.如图所示,将两根劲度系数均为k、原长均为L的轻弹簧,一端固定在水平天花板上相距为2L的两点,另一端共同连接一物体,平衡时弹簧与竖直方向的夹角为37°,则物体的质量m等于______。
(sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度为g)12.质量为M=1.5kg的足够长的木板固定在光滑水平面上,其左端有质量为m=0.5kg、可视为质点的遥控电动赛车,由静止出发,经过时间t1=2.0s,赛车向右滑行了L1=1.44m,之后关闭电动机,同时解除对木板的固定,赛车在木板上又滑行一段距离后,恰好停在木板的右端。
若通电后赛车以恒定功率P=0.8W 行驶,赛车与木板的阻力为1N,不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2.求:(1)2.0内电动机做功和2.0s时赛车的速度v1;(2)关闭发动机后,赛车与木板发生的相对位移及发生相对位移的时间。
13.两间距为L=1m的平行直导轨与水平面间的夹角为θ=37°,导轨处在垂直导轨平面向下、磁感应强度大小B=2T的匀强磁场中。
金属棒P垂直地放在导轨上,且通过质量不计的绝缘细绳跨过如图所示的定滑轮悬吊一重物(重物的质量m0未知),将重物由静止释放,经过一段时间,将另一根完全相同的金属棒Q垂直放在导轨上,重物立即向下做匀速直线运动,金属棒Q恰好处于静止状态。
已知两金属棒的质量均为m=1kg、电阻均为R=1Ω,假设重物始终没有落在水平面上,且金属棒与导轨接触良好,一切摩擦均可忽略,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:(1)金属棒Q放上后,金属棒P的速度v的大小;(2)金属棒Q放上导轨之前,重物下降的加速度a的大小(结果保留两位有效数字);(3)若平行直导轨足够长,金属棒Q放上后,重物每下降h=1m时,Q棒产生的焦耳热。
五、综合题(本大题共1小题,共12.0分)14.现在科学技术研究中常要用到高速电子,电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备。
它的基本原理如图甲所示,上、下为两个电磁铁,磁极之间有一个环形真空室,电子在真空室内做圆周运动。
电磁铁线圈电流的大方向可以变化,在两极间产生一个变化的磁场,这个变化的磁场又在真空室内激发感生电场,其电场线是在同一平面内的一系列同心圆,产生的感生电场使电子加速。
图甲中上部分为侧视图、下部分为俯视图。
如果从上往下看,电子沿逆时针方向运动。
已知电子质量为m、电荷量为e,初速度为零,电子圆形轨道的半径为R.穿过电子圆形轨道面积的磁通量Φ随时间t的变化关系如图乙所示,在t0时刻后,电子轨道处的磁感应强度为B0,电子加速过程中忽略相对论效应。
(1)求在t1时刻后,电子运动的速度大小;(2)求电子在整个加速过程中运动的圈数;(3)为了约束加速电子在同一轨道上做圆周运动,电子感应加速器还需要加上“轨道约束”磁场,其原理如图丙所示。
两个同心圆,内圆半径为R,内圆内有均匀的“加速磁场”B1,方向垂直纸面向外。
另外在两圆面之间有垂直纸面向外的“轨道约束”磁场B2,B1之值恰好使电子在二圆之间贴近内圆面B2在磁场中做逆时针的圆周运动(圆心为0,半径为R)。
现使B1随时间均匀变化,变化率△B 1△t=k(常数)为了使电子保持在同一半径R上做圆周运动,求磁场B2的变化率△B2△t。
答案和解析1.【答案】A【解析】解:A、原子核能够放射出β粒子,是由于原子核内发生β衰变,其中的中子转化为质子而放出的电子,故A正确;B、天然放射现象的发现,说明原子核是可以再分的,故B错误;C、根据量子说守恒与电荷数守恒可知,核反应方程式Cs→Cs+X,可以判断X的质量数为0,电荷数为:z=55-56=-1,所以X为电子,故C错误;D、原子核的比结合能越大,原子核越稳定,故D错误。
故选:A。
β衰变的本质是中子转化为一个质子和一个电子;天然放射现象揭示了原子核具有复杂的结构;根据质量数守恒与电荷数守恒判断X的种类;比结合能越大,原子核越稳定。
该题考查原子物理学的几个不同的知识点的内容,掌握核反应方程书写规律,理解结合能与比结合能的区别,注意β衰变的本质。
2.【答案】B【解析】解:无人机受重力和空气作用力的作用,由于无人机匀速运动,故受力平衡,空气作用力竖直向下,与重力相互平衡,故B正确ACD错误。
故选:B。
无人机在匀速运动,根据平衡条件进行分析,从而明确重力和空气作用力的方向。
本题关键明确平衡条件的应用,注意明确力和运动的关系,知道物体匀速运动时受到的合力为零。
3.【答案】C【解析】解:G =m=mω2r=m ()2r=ma解得:v=①T==2π②ω=③a=④A、由v=可知轨道半径大的线速度小,则中轨道卫星的线速度小于近地卫星的线速度7.9Km/s,故A错误B、由T==2π可知轨道半径小的周期小,故B错误C、由a=可知轨道半径小的加速度大,故C正确D、由ω=可知轨道半径小的角速度大,故D错误故选:C。