天津市市区重点中学2022届高三下学期物理一模联考试卷

试卷更新日期：2022-03-25 类型：高考模拟

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一、单选题

1. 下列说法正确的是（）

A、空气中PM2.5的运动属于分子热运动 B、温度相同的氧气和臭氧气体，分子平均动能不相等 C、当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的减小而增大 D、用油膜法测出油酸分子直径后，还需知道油酸的摩尔体积，才可估算出阿伏加德罗常数

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2. 今年夏天暴雨灾害频发。若雨滴（可视为球形、密度一定）在空中下落时受到的空气阻力为f=kR²v² ， k是常量，R为雨滴半径，v为雨滴速度。所有雨滴从同一足够高高度由静止下落，无风时最终匀速落到地面上。重力加速度为g，落地过程雨滴保持球形不变，下列说法正确的是（）

A、无风时，雨滴开始下落做匀加速直线运动 B、无风时，半径不同的雨滴落到地面时的速度可能相等 C、刮水平风时，雨滴落地的竖直速度不会改变 D、刮水平风时，雨滴落地速率与无风时相等

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3. 一列简谐横波沿x轴传播，t=0.1s时刻的波形如图甲所示，其质点P的振动图像如图乙所示，则该波的传播方向和波速分别是（）

A、沿x轴正方向，60m/s B、沿x轴负方向，60m/s C、沿x轴负方向，30m/s D、沿x轴正方向，30m/s

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4. “祝融号”火星车登陆火星之前，“天问一号”探测器沿椭圆形的停泊轨道绕火星飞行，其周期为2个火星日，假设某飞船沿圆轨道绕火星飞行，其周期也为2个火星日，已知一个火星日的时长约为一个地球日，火星质量约为地球质量的0.1倍，则该飞船的轨道半径与地球同步卫星的轨道半径的比值约为（　　）

A、 $\sqrt[3]{4}$ B、 $\sqrt[3]{\frac{1}{4}}$ C、 $\sqrt[3]{\frac{5}{2}}$ D、 $\sqrt[3]{\frac{2}{5}}$

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5. 如图所示，有一理想变压器，原、副线圈的匝数比为n∶1，原线圈两端接入正弦交流电源，电压为u=U₀cos100πtV，副线圈接有一个交流电流表和一个电动机。电动机线圈电阻为R，当开关S接通后，电流表读数为I，在磁感应强度为B的匀强磁场中，电动机带动一电阻为r、质量为m、长为l的金属杆在光滑的没有电阻的导轨上以速度v匀速上升，重力加速度为g。下列判断正确的是（）

A、电动机两端电压为IR，其消耗的电功率为I²R B、电动机的热功率为I²R，副线圈电压的有效值为 $\frac{U_{0}}{n}$ C、原线圈中的电流为nI，副线圈电流的频率为50Hz D、变压器的输入功率为 $I^{2} R + m g v + \frac{B^{2} l^{2} v^{2}}{r}$

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二、多选题

6. 以下说法正确的是（）

A、轴核裂变的核反应方程可能为 $_{92}^{235} U +_{0}^{1} n \to_{54}^{140} X e +_{38}^{94} S r + 2_{0}^{1} n$ B、核聚变反应方程可能为 $_{1}^{2} H +_{1}^{1} H \to_{2}^{4} H e + 2_{0}^{1} n$ C、发生β衰变时原子核放出电子，说明电子是原子核的组成部分 D、中子和质子结合成氘核，若此过程质量亏损为 $Δ m$ ，则氘核的结合能为 $Δ m c^{2}$

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7. 真空中一平面直角坐标系xOy内，存在着平行x轴方向的电场，x轴上各点的电势φ随位置x变化的关系图像如图所示，x=0处电势为6V。一个带负电粒子从x=1cm处由静止释放，不计粒子重力，则下列说法正确的是（）

A、x=2cm处的电势为零，电场强度大小也为零 B、x=-1cm的电场强度小于x=1cm处的电场强度 C、粒子沿x轴负方向运动过程中，电势能先变大后变小 D、粒子沿x轴负向运动到的最远位置处的坐标为x=-1.5cm

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8. 如图甲所示，质量为m的物块在 $t = 0$ 时刻受沿斜面向上的恒力 $F_{1}$ 作用，从足够长的倾角为 $θ$ 的固定光滑斜面底端由静止向上滑行，在 $t_{0}$ 时刻撤去恒力 $F_{1}$ 加上反向恒力 $F_{2}$ ，物块的速度一时间图像如图乙所示， $2 t_{0}$ 时刻物块恰好返回到斜面底端，已知物块在 $t_{0}$ 时刻的速度为 $v_{0}$ ，重力加速度为g，下列说法正确的是（）

A、物块从 $t = 0$ 时刻到返回斜面低端的过程中重力的冲量大小为 $2 m g t_{0}$ B、物块从 $t_{0}$ 时刻到返回斜面底端的过程中动量的变化量大小为 $2 m v_{0}$ C、 $F_{1}$ 的冲量大小为 $m g t_{0} s i n θ + m v_{0}$ D、 $F_{2}$ 的冲量大小为 $2 m g t_{0} s i n θ - 3 m v_{0}$

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三、实验题

9. 如图所示，用质量为m的重物通过滑轮牵引质量为M的小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。利用该装置可以完成“探究动能定理”的实验。

(1)、实验中，需要平衡摩擦力和其他阻力，正确操作方法是把长木板右端垫高，在不挂重物且____ （选填选项前的字母）的情况下，轻推一下小车，若小车拖着纸带做匀速运动，表明已经消除了摩擦力和其他阻力的影响。

A、计时器不打点 B、计时器打点

(2)、接通电源，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点，将打下的第一个点标为O。在纸带上依次取A､B､C……若干个计数点，已知相邻计数点间的时间间隔为T。测得A､B､C……各点到O点的距离为 $x_{1}$ 、 $x_{2}$ 、 $x_{3}$ ……如图所示。
实验中，重物质量远小于小车质量，可认为小车所受的拉力大小为 $m g$ 。从打O点到打B点的过程中，拉力对小车做的功 $W =$ ，打B点时小车的速度 $v =$ 。

(3)、以 $v^{2}$ 为纵坐标，W为横坐标，利用实验数据作出如图所示的 $v^{2} - W$ 图像。由此图像可得 $v^{2}$ 随W变化的表达式为。根据功与能的关系，动能的表达式中可能包含 $v^{2}$ 这个因子；分析实验结果的单位关系，与图线斜率有关的物理量应是。

(4)、假设已经完全消除了摩擦力和其他阻力的影响，若重物质量不满足远小于小车质量的条件，则从理论上分析，图中正确反映 $v^{2} - W$ 关系的是____。

A、 B、 C、 D、

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10. 由半导体材料制成的热敏电阻阻值会随温度的变化而变化。利用热敏电阻对温度敏感的特性可设计一个火灾自动报警系统，要求热敏电阻温度升高至 $50 ° C$ 时，系统开始自动报警。所用器材有：
A．直流电源 $E$ （ $36 V$ ，内阻不计）；
B．电流表（量程 $250 m A$ ，内阻约 $0.1 Ω$ ）；
C．电压表（量程 $50 V$ ，内阻约 $1 M Ω$ ）；
D．热敏电阻 $R_{T}$ ；
E.报警器（内阻很小，流过的电流超过 $10 m A$ 时就会报警，超过 $30 m A$ 时就会损坏）；
F.滑动变阻器 $R_{1}$ （最大阻值 $4000 Ω$ ）；
G.电阻箱 $R_{2}$ （最大阻值 $9999.9 Ω$ ）；
H.单刀单掷开关 $S_{1}$ ；
I.单刀双掷开关 $S_{2}$ ；
J.导线若干。

(1)、用图（a）所示电路测量热敏电阻 $R_{T}$ 的阻值。当温度为 $27 ° C$ 时，电压表读数为 $30.0 V$ ，电流表读数为 $15.0 m A$ ；当温度为 $50 ° C$ 时，调节变阻器 $R_{1}$ ，使电压表读数仍为 $30.0 V$ ，电流表指针位置如图（b）所示，此时热敏电阻的阻值为 $Ω$ ，该电路测得的阻值比真实值（填“偏大”或“偏小”）。由以上实验数据可知，该热敏电阻 $R_{T}$ 的阻值随温度的升高而（填“增大”或“减小”）。

(2)、某同学利用该热敏电阻 $R_{T}$ 设计的火灾自动报警的电路实物连线如图（c）所示，其中只有一个器件的导线连接有误，该器件为（填写器件名称前的字母）。正确连接后，先把开关 $S_{2}$ 接到1，使用电阻箱 $R_{2}$ 对电路进行调试，其阻值应设置为 $Ω$ ，然后使变阻器 $R_{1}$ 阻值逐渐减小，直至报警器开始报警，此时 $R_{1}$ 连入电路的阻值为 $Ω$ 。电路调试完毕后，保持 $R_{1}$ 阻值不变，再把开关 $S_{2}$ 接到2，热敏电阻 $R_{T}$ 便接入电路，火灾报警系统便可正常工作。

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四、解答题

11. 如图所示，质量M=4kg的木板长L=1.44m，静止在光滑的水平地面上，其水平顶面右端静置一个质量m=1kg的小滑块（可视为质点），小滑块与板间的动摩擦因数μ=0.4（g取10m/s²）今用水平力F=28N向右拉木板，小滑块将与长木板发生相对滑动。求：

(1)、小滑块与长木板发生相对滑动时，它们的加速度各为多少？

(2)、经过多长时间小滑块从长木板上掉下？

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12. 如图所示，两根足够长光滑平行金属导轨PP′、QQ′相距L倾斜放置，与水平面的夹角为θ，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度为B，导轨的上端与水平放置的两金属板M、N相连，板间距离为d，板间固定有一带电微粒，质量为m，接入电阻与定值电阻相等（阻值均为R）的金属棒ab水平跨放在导轨上，金属棒ab的质量为M，下滑过程中与导轨接触良好，现将金属棒ab由静止释放，当金属棒的速度达到稳定时释放板间带电微粒，带电微粒恰好保持静止，不计金属导轨的电阻，重力加速度为g。

(1)、求带电微粒带何种电荷及比荷值；

(2)、求金属棒ab下滑的稳定速度大小。

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13. 如图甲所示，边界为L₁、L₂ ，宽度为d的竖直狭长区域内，存在垂直纸面向里的匀强磁场和竖直方向的电场。电场的电场强度作周期性变化的规律如乙图所示，E>0表示电场方向竖直向上。t=0时，一带正电、质量为m的微粒从左边界L₁上的N₁点以水平速度v射入该区域，沿直线运动到Q点后，做一次完整的圆周运动，再沿直线运动到右边界L₂上的N₂点。Q为线段N₁N₂的中点，重力加速度为g，上述d、m、v、g和图像中的E₀为已知量。

(1)、求微粒所带电荷量q和磁感应强度B的大小；

(2)、求电场变化的周期T；

(3)、改变宽度d，使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域，求T的最小值。

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