2020年天津市普通高中學(xué)業(yè)水平物理模擬試卷（一）

一、選擇題（每小題5分，共25分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是正確的）

• 1．如圖所示，一導(dǎo)熱性能良好的金屬氣缸內(nèi)封閉一定質(zhì)量的理想氣體?，F(xiàn)緩慢地向活塞上倒一定質(zhì)量的沙土，忽略環(huán)境溫度的變化，在此過程中（　　）

  A．單位時(shí)間內(nèi)撞擊氣缸壁單位面積上的分子數(shù)增多

  B．氣缸內(nèi)大量分子撞擊氣缸壁的平均作用力增大

  C．氣缸內(nèi)大量分子的平均動(dòng)能增大

  D．氣體的內(nèi)能增大
  組卷：90引用：1難度：0.7

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• 2．頻率為ν的入射光照射某金屬時(shí)發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象。已知該金屬的逸出功為W，普朗克常量為h,電子電荷量大小為e,下列說法正確的是（　?。?/h2>

  A．該金屬的截止頻率為 h W

  B．該光照射此金屬時(shí)，遏止電壓為 hv - W e

  C．增大入射光的強(qiáng)度，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)不變

  D．增大入射光的頻率，光電子的最大初動(dòng)能不變
  組卷：22引用：2難度：0.7

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• 3．如圖所示，線圈ABCD匝數(shù)n=10匝，面積S=0.4m²，邊界MN（與線圈的AB邊重合）右側(cè)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=

  2

  π

  T的勻強(qiáng)磁場，若線圈從圖示位置開始繞AB邊以ω=10πrad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，則以下說法正確的是（　?。?/h2>

  A．線圈產(chǎn)生的是正弦交流電

  B．線圈在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的最大感應(yīng)電動(dòng)勢為40V

  C．線圈轉(zhuǎn)動(dòng) 1 60 s時(shí)瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢為40 3 V

  D．線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢的有效值為40V
  組卷：214引用：2難度：0.8

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• 4．2019年1月3日，“嫦娥四號”探測器成功著陸在月球背面。著陸前的部分運(yùn)動(dòng)過程簡化如下：在距月面15km高處繞月做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，然后減速下降至距月面100m處懸停，再緩慢降落到月面。已知萬有引力常量和月球的第一宇宙速度，月球半徑約為1.7×10³km,由上述條件不能估算出（　?。?/h2>

  A．月球質(zhì)量

  B．月球表面的重力加速度

  C．探測器在15km高處繞月運(yùn)動(dòng)的周期

  D．探測器懸停時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的推力
  組卷：205引用：8難度：0.4

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三、解答題（共5小題，滿分60分）

• 12．如圖所示，兩光滑平行金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)，兩導(dǎo)軌間距為L，左端連有阻值為R的電阻，一金屬桿置于導(dǎo)軌上，金屬桿右側(cè)存在一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域。已知金屬桿質(zhì)量為m,電阻也為R，以速度v₀向右進(jìn)入磁場區(qū)域，做減速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)磁場區(qū)域右邊界時(shí)速度恰好為零。金屬桿與導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。求：
  （1）金屬桿運(yùn)動(dòng)全過程中，在電阻R上產(chǎn)生的熱量Q_R
  （2）金屬桿運(yùn)動(dòng)全過程中，通過電阻R的電荷量q
  （3）磁場左右邊界間的距離d
  組卷：188引用：3難度：0.6

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• 13．太陽噴發(fā)大量高能帶電粒子，這些粒子形成的“太陽風(fēng)”接近地球時(shí)，假如沒有地球磁場，“太陽風(fēng)”就不會(huì)受到地磁場的作用發(fā)生偏轉(zhuǎn)而直射地球。在這種高能粒子的轟擊下，地球的大氣成分可能不是現(xiàn)在的樣子，生命將無法存在。地磁場的作用使得帶電粒子不能徑直到達(dá)地面，而是被“運(yùn)到”地球的南北兩極，南極光和北極光就是帶電粒子進(jìn)入大氣層的蹤跡。假設(shè)“太陽風(fēng)”主要成分為質(zhì)子，速度約為0.1C（C=3×10⁸m/s）。近似認(rèn)為地磁場在赤道上空為勻強(qiáng)環(huán)形磁場，平均強(qiáng)度為B=5×10^-5T，示意圖如圖1所示。已知地球半徑為r=6400km,質(zhì)子電荷量q=1.6×10^-19C，質(zhì)量m=1.67×10^-27kg.如果“太陽風(fēng)”在赤道平面內(nèi)射向地球，太陽噴發(fā)高能帶電粒子，這些粒子形成的太陽風(fēng)接近地球時(shí)，假如：
  （1）太陽風(fēng)中質(zhì)子的速度的方向任意，則地磁場厚度d為多少時(shí)才能保證所有粒子都不能到達(dá)地表？并畫出與之對應(yīng)的粒子在磁場中的軌跡圖；（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
  （2）太陽風(fēng)中質(zhì)子垂直地表指向地心方向入射，地磁場的厚度至少為多少才能使粒子不能到達(dá)地表？并畫出與之對應(yīng)的粒子在磁場中的軌跡圖；（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（a?1時(shí)，

  1

  +

  a

  ≈

  1

  +

  1

  2

  a

  ）
  （3）太陽風(fēng)中粒子的入射方向和入射點(diǎn)與地心連線的夾角為α如圖2，0＜α＜90°，磁場厚度滿足第（1）問中的要求為定值d。電子質(zhì)量為m_e，電荷量為-e,則電子不能到達(dá)地表的最大速度和角度α的關(guān)系，并畫出與之對應(yīng)的粒子在磁場中的軌跡圖。（圖中磁場方向垂直紙面）
  
  組卷：123引用：2難度：0.5

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