资料简介
2020 年天津市普通高中学业水平等级性考试物理模拟试题（七）
本试卷分选择题和非选择题两部分，满分 100 分
第Ⅰ卷（选择题）
注意事项：
每小题选出答案后，填入答题纸的表格中，答在试卷上无效。
本卷共 8 题，每题 5 分，共 40 分。
一、选题题（每小题 5 分，共 25 分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的）
1．中国散裂中子源（CSNS）已通过验收，它是探测物质微观结构和运动的重要科研装置。有关中子的研
究，下列说法正确的是（ ）
A． 衰变的实质在于核内的中子转化成了一个质子和一个电子
B．一个氘核和一个氚核经过核反应后生成氦核和中子是裂变反应
C．卢瑟福通过分析 α 粒子散射实验结果，发现了质子和中子
D． Th 核发生一次 α 衰变，新核与原来的原子核相比，中子数减少了 4
2．如图所示描述了封闭在某容器里的理想气体在温度 和 下的速率分布情况，下列说法正确的是
（ ）
A．
B．随着温度升高，每一个气体分子的速率都增大
C．随着温度升高，气体分子中速率大的分子所占的比例会增加
D．若从 到 气体的体积减小，气体一定从外界吸收热量
3．一理想变压器原、副线圈匝数比为 3：1，原线圈与小灯泡 D 串联后，接入一电压有效值恒定的正弦交
流电源；副线圈电路中连接可变电阻 R 和电流表，电流表内阻不计，如图所示。若改变 R 的阻值，使电流
表的示数变为原来的两倍。则（ ）
β
aT bT
a bT T>
aT bTA．小灯泡 D 的亮度变暗
B．副线圈的电压变小
C．R 的阻值大于原来的一半
D．变压器的输入功率变为原来的两倍
4．我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星．某双星由质量不等的星体 S1 和 S2 构成，两星在相互之间
的万有引力作用下绕两者连线上某一定点 C 做匀速圆周运动．由天文观察测得其运动周期为 T，S1 到 C 点
的距离为 r1，S1 和 S2 的距离为 r，已知引力常量为 G．因此可求出 S2 的质量为（ ）
A． B． C． D．
5．如图甲所示，水平面上一质量为 m 的物体在水平力 F 作用下开始加速运动，力 F 的功率 P 保持恒定，
运动过程中物体所受的阻力 f 大小不变，物体速度最终达到最大值 ，此过程中物体速度的倒数 与加速
度 a 的关系图象如图乙所示。仅在已知功率 P 的情况下，根据图象所给信息可知以下说法错误的是（ ）
A． B．
C．图象的斜率为 D．f=0.1P
二、选择题（每小题 5 分，共 15 分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。全部选对的得 5
分，选对但不全的得 3 分，有选错或不答的得 0 分）
6．波长为 和 的两束可见光分别入射到同一个双缝上，可在光屏上观察到干涉条纹，其中波长为 的
光的条纹间距小于波长为 的条纹间距。则（下列表述中，下标“1”和“2”分别代表波长为 和 的光所对
应的物理量）（ ）
( )2 2
1
2
4π r r r
GT
− 2 2
1
2
4π r
GT
2 3
1
2
4π r
GT
2 2
1
2
4π r r
GT
maxv 1
v
2
max 1 s0m /v =
30m P=
f
P
1
λ 2
λ 1
λ
2
λ 1
λ 2
λA．这两束光的波长 >
B．这两束光从玻璃射向真空时，其临界角
C．若这两束光都能使某种金属发生光电效应，则遏止电压
D．若这两束光由氢原子从不同激发态跃迁到 n=2 能级时产生，则相应激发态的电离能
7．两列在同一介质中的简谐横波沿相反方向传播，某时刻两列波相遇，如图所示，其中实线波的频率为
2.50Hz，图示时刻平衡位置 x＝3m 处的质点正在向上振动。则下列说法正确的是（ ）
A．实线波沿 x 轴正方向传播，虚线波沿 x 轴负方向传播
B．两列波在相遇区域发生干涉现象
C．两列波的波速均为 25m/s
D．从图示时刻起再过 0.025s，平衡位置 x＝1.875m 处的质点将位于 y＝30cm 处
8．如图所示，竖直平面内有水平方向的匀强电场 E，A 点与 B 点的连线垂直电场线，两个完全相同的带等
量正电荷的粒子，以相同大小的初速度 v0 分别从 A 和 B 点沿不同方向开始运动，之后都能到达电场中的 N
点，粒子的重力不计，下列说法正确的是（ ）
A．两粒子到达 N 点所用的时间可能相等
B．两粒子到达 N 点时的速度大小一定相等
C．两粒子在 N 点时的动能可能小于各自初始点的动能
D．两粒子整个运动过程机械能的增加量一定相等
1
λ 2
λ
1 2C C<
1 2c cU U>
1 2E E∆ > ∆第Ⅱ卷（非选择题）
注意事项：
请用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题纸相应的范围内。
解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的，
答案中必须明确写出数值和单位。
本卷共 4 题，共 60 分。
9．（12 分）
（1）图甲是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹．
①以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有________．
a．安装斜槽轨道，使其末端保持水平
b．每次小球释放的初始位置可以任意选择
c．每次小球应从同一高度由静止释放
d．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接
②实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点 O 为坐标原点，测量它们的水平坐标 x
和竖直坐标 y，图乙中 y-x2 图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是________．
③图丙是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O 为平抛的起点，在轨迹上任取两点 A、B，测得 A、B
两点纵坐标 y1＝5.0cm，y2＝45.0cm，A、B 两点水平间距 Δx＝40.0cm.则平抛小球的初速度 v0 为_______
m/s。（2）电流传感器可以像电流表一样测量电流。不同的是它的反应非常快，可以捕捉到瞬间的电流变化。此
外，由于它与计算机相连，还能显示出电流随时间变化的 I-t 图像。如图甲所示连接电路。直流电源电动势
8V，内阻可忽略，电容器可选几十微法的电解电容器。先使开关 S 与 1 端相连，电源向电容器充电，这个
过程可在短时间内完成。然后把开关 S 掷向 2 端，电容器通过电阻 R 放电，传感器将电流信息传入计算机，
屏幕上显示出电流随时间变化的 I-t 图像，一位同学得到的 I-t 图像如图乙所示。
①在图乙 I-t 图中用阴影标记了一个竖立的狭长矩形（在图的 1s 附近），这个阴影面积的物理意义是
_______________。
②根据 I-t 图像可估算电容器在全部放电过程中释放的电荷量为 __________________。
③如果不改变电路其他参数，只增大电阻 R，充电时 I-t 曲线与横轴所围成的面积将___________(填“增大、
不变、变小”)；充电时间将_______________(填“变长、不变、变短”)。
10．（14 分）如图所示，水平光滑导轨足够长，导轨间距为 ，导轨间分布有竖直方向的匀强磁场，磁感应
强度为 ，导轨左端接有阻值为 的电阻，电阻两端接一理想电压表。一金属棒垂直放在导轨上，其在轨
间部分的电阻也为 。现用一物块通过跨过定滑轮的轻绳从静止开始水平牵引金属棒，开始时，物块距地
L
B R
R面的高度为 ，物块落地前的一小段时间内电压表的示数稳定为 。已知物块与金属棒的质量相等，不计
导轨电阻和滑轮质量与摩擦，导轨始终与金属棒垂直且紧密接触。求：
（1）金属棒的最大速度 ；
（2）物块的质量 ；
（3）棒从静止开始到物块刚要落地的过程中，电阻 上产生的热量 。
11．（16 分）如图所示，一倾角 、长度 的固定斜面，其底端与长木板 B 上表面等高，B 静
止在粗糙水平地面上，左端与斜面接触但不粘连，斜面底端与木板 B 的上表面接触处圆滑。一可视为质点
的小滑块 A 从斜面顶端处由静止开始下滑，最终 A 刚好未从木板 B 上滑下。已知 A、B 的质量相等，A 与
斜 面 的 动 摩 擦 因 数 ， A 与 B 上 表 面 间 的 动 摩 擦 因 数 与 地 面 间 的 动 摩 擦 因 数
， 。求：
（1）当 A 刚滑上 B 的上表面时的速度 的大小；
（2）木板 B 的长度 L；
h U
v
m
R Q
037α = 4S m=
1 0.5µ = 2 0.4, Bµ =
2
3 0.1, 10 /g m sµ = = 0 0sin37 0.6,cos37 0.8= =
0v12．（18 分）实验宣中常用粒子加速器来获得高速粒子，某两级串列加速器外形设计酷似“U"型，其结构如
图所示，其中 ab、cd 为底面为正方形的长方体加速管，加速管长为 L，底面边长为 且两加速管底面在同
一平面内。两加速管中心轴线间的距离为 ，加速管内有和轴线平行的匀强电场。端面 b、d 的下方
区域存在垂直两加管轴线平面的匀强磁场，磁感强度大小为 B。现将速度很小的一价带负电粒子均匀地从 a
端面输入，在 ab 管中被加速后，垂直进入匀强磁场，到达 d 处时，可被设在 d 处的特殊装置将其电子剥离
(粒子速度不变，特殊装置大小可忽略)，成为三价正粒子，沿轴线进入的粒子恰能沿两加速管轴线加速，已
知 b、d 两端电势相等，a、c 两端电势相等，元电荷为 e，该粒子质量为 m，不计粒子重力及粒子间相互作
用力。
（1）试求 a、b 两端面之间的电势差；
（2）仅改变加速管电压，则粒子在加速器中经历的最短时间是多少；
（3）实际工作时，磁场可能会与设计值 B 有一定偏差 ，而会以 至 间的某一确定值工作，
若要求至少有 90%的粒子能成功加速，试求偏差 的最大值。
0r
019rD =
B∆ B B− ∆ B B+ ∆
B∆参考答案
1 2 3 4 5 6 7 8
A C B D C BC AD BD
9、【答案】
（1）ac c 2.0
（2）通电 0.2 秒充入电容（流过电阻 R）的电荷量 （1.4~1.8） 10-3 不变 变长
10、【解析】
（1）设金属棒的最大速度 ，根据法拉第电磁感应定律可得：
根据欧姆定律可得：
联立解得金属棒的最大速度：
（2）根据欧姆定律可得：
对棒分析，根据平衡条件可得： 安
而： 安
联立解得物块的质量：
（3）棒从静止开始到物块刚要落地的过程中，由能量守恒可得： 总
电阻 上产生的热量： 总
11、【解析】
（1）设 A 物块从斜面下滑过程中加速度大小为 ，由牛顿第二定律和运动学公式得：
，
，
或 ，
×
v =E BLv
2
EI R
=
U IR=
2Uv BL
=
UI R
=
mg F=
F =BIL
BULm gR
=
21 ( )2mgh m m v Q= + +
R 1= 2Q Q
32
2
BULh U
R BLgR
= −
1a
1 1sin cosmg mg maα µ α− =
2
0 12v a S=
2
1 0
1sin cos 2mgS mgS mvα µ α− =得 ；
（2）A 物块滑上 B 后，A 与 B 上表面间的摩擦力 ，B 与地面间的最大静摩擦力
，故 A 先做匀减速运动，B 先做匀加速运动；当 A、B 共速后保持相对静止共同减速
直至静止。木板 B 的长度为 A、B 共速时二者的位移差。设 A、B 共速时的速度为 v，
， ，
， ，
， ，
或 ， ，
， ，
得 。
12、【解析】
（1）粒子在加速管中的运动有：
在磁场中运动有： ，
得到：
（2）改变电势差后： ，
粒子在加速管离运动的时间：
在磁场中运动的时间： ， ，
若使 t 最小，应使 最大，此时：
联立上述可得：
（3）按磁场设计值工作时，粒子在磁场中轨迹半径 ，要求至少 的粒子能实现加速
若磁场 变弱，则有
0 4 /v m s=
2 2f mgµ=
3 3 2 32 ,f mg f fµ= >
2 2mg maµ = 2 3 32mg mg maµ µ− =
0 2v v a t= − 3v a t=
2 2
0 2 22v v a x− = − 2
3 32v a v=
2 2
2 2 0
1 1
2 2mgx mv mvµ− = − ( ) 2
2 3 3
12 2mg mg x mvµ µ− =
2 0mgt mv mvµ− = − ( )2 3 2mg mg t mvµ µ− =
2 3
4
3L x x m= − =
21
2eU mv=
2
evB m r
v=
2
Dr =
2 2
8
eU m
D B=
' 2
1
1
2 meU v= ' 2 2
2 1
1 1
2 23 m meU v v= −
1
1 1 2
2 2L Lt v v v
= + +
2
1
2Tt = 2 mT qB
π=
1 2t t t= +
1v ' 0
2
D rr
+=
0
4
15
L mt eBr
π = +
2r D= 90%
'B
'
0
2 0.1Dr
r
−
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